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大空间建筑暖通空调设计与节能问题

发表时间：2021/5/25 来源：《基层建设》2021年第2期作者：于海嘉朱建宇刘爽吕文浩

[导读] 摘要：在社会经济快速发展背景下，人们生活质量和生活水平在不断提高，在此情况下人们对居住环境要求更高。

        中国五洲工程设计集团有限公司北京 100053
        摘要：在社会经济快速发展背景下，人们生活质量和生活水平在不断提高，在此情况下人们对居住环境要求更高。所以对一些大空间建筑该如何设计能为居住者创设更舒适的环境便成了建筑设计过程中需重点思考的一项问题，通常可通过装置暖通空调来优化大空间环境的舒适度。然而，因大空间建筑的暖通空调设计存在难度，如设计不合理极有可能会对通风采暖效果产生影响。结合这些情况本文重点对大空间建筑暖通空调设计与节能进行了深入地分析，望可以为大空间建筑舒适性的不断提升提供参考。
        关键词：大空间建筑；暖通空高设计；节能设计；优化对策
        当今大空间建筑数量非常多，为暖通空调设计创设运用契机，特别是在南方一些地区还没有普及暖气，对暖通空调需求量非常大。因为大空间建筑空间面积非常大，暖通空调在运行过程中会耗用很多电能，如设计不合理，一定会形成能源的大量浪费，另一方面对于暖通空调运行效率同样也会产生不同程度的影响。所以，怎样减少其运行过程中的电能消耗以此实现节能，是暖通空调设计中非常重要的一项内容。因此设计人员一定要对暖通空调设计难点进行详细的分析，同时提出适合的解决对策。
        1.大空间建筑中暖通空调设计原则
        1.1安全性原则
        大空间建筑中的暖通空调设计一定要与安全性原则保持相符，所有设计均一定要以安全性为基础，如建筑不能保证使用安全，那么一定会对人身生命形成威胁，这样的建筑最后也会没有人居住。所以，设计人员在正式实施设计以前，一定要对建筑项目有一个全面的掌控，能清楚地描述暖通部分的各个细节。除此之外，除要保证设计的合理性以外，还需对暖通空调长期运行状态下是不是会对居民造成影响等问题进行充分的思考，通过这样可以把安全隐患消灭在根源，以更好地为居民创设一个安全并且舒适的居住环境[1]。
        1.2节能环保原则
        在现代化的城市发展过程中，节能环保现已成为每个行业中所面对的重要发展问题。在空间建筑的暖通空调设计当中，节能环保属于设计内容中需着重呈现的一点。积极的采用无污染环保材料，来加强废气、废水的处理。此外在暖通空调设计中，除需思考采用节能材料以外，还需综合考虑建筑成本和工期，而且建筑质量也应保证与要求相符，只有把成本管控在科学的范围之内，建筑才可以获得相应收益，以此来推动企业发展。所以，设计人员一定要结合具体情况来实施科学设计，选择最为适合的建筑材料与施工设备，促进其不但可以把成本控制在可控范围之内，还可实现节能环保的目的。
        2.大空间建筑暖通空调设计难点和优化措施
        2.1大空间建筑暖通空调设计难点
        1）冷热负荷计算繁琐
        大空间建筑结构冬季热负荷都源自围护结构的传导与冷风渗透，除此之外，还包含人们在室内的活动与设备运行等影响因素。对于负荷的计算应包含余热量、余湿量，所以计算非常繁琐。
        2）因为暖通空调系统规格较大，用户对于冷热量、风量有较高的要求。为了可以改进管道配置，保障系统运行效率，需合理地进行系统分区工作。在暖通空调系统分区中，需充分的思考建筑功能需求，除此之外，还要判定各分区冷热量、风量与运行压力。不但如此，还一定要确保后期维护保养的便利性，由此可以看出，暖通空调的系统分区工作非常复杂，不但要保证合理性，同时还要控制资源浪费。
        3）因为现代的大空间建筑一般都是公共场所，所以一定要保证装饰装修质量。如此便需要在选择设备与设计期间，需重点思考两点一方面是性能和美观协调性，另一方面是设计过程中的预留部分，也需要具备相应的审美感。

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        2.2大空间建筑暖通空调设计优化措施
        暖通空调系统运行过程中，不但有热源需求，同时还需要充分的排除本身运行过程中所产生的一部分热能，通过这样保证整个系统能够有序运行。以节能环保要求为前提，可把暖通空调和节能环保有效地融合在一起实施统筹规划和设计。
        另一方面，暖通空调系统主要包含分开式和闭合式两种，可通过应用系统所具备的各项优势，设计一套完善并且创新性的暖通空调系统[2]。
        在大空间建筑中通常不会使用流散热器，但是散热器供暖具备安装便利、运行维护投入成本低、舒适性高等特点，所以可结合建筑实际特点，把散热器供暖方式合理的应用于大空间建筑暖通系统的设计中，由此保证室内温度，此外再加上其他的供暖方式，便能够充分达到温度要求。
        对于当今的大空间建筑一定要具备冬季供暖，夏季制冷的功能，结合这一要求，可思考制冷和供暖公用设备实用性，主要是确定其适应性和技术、成本等因素所产生的影响情况，由此可以更充分的节约资金及资源。通风和防排烟系统同样也是大空间建筑中暖通空调设计重点，通风设计主要以自然通风为主，如现实情况无法做到自然通风，可设计机械通风，如条件充许可把自然通风与机械通风结合在一起实现复合通风设计。
        3.大空间建筑暖通空调节能设计
        3.1冷热源的合理选择
        冷热源选择通常都是结合建筑本身结构与位置来进行，针对大型建筑来说，还需借助燃气压缩型与电力型制冷机，来实施系统设计。针对冷热源设计而言，除需设置充足的供热制冷设备以外，还需思考建筑本身经济性。同时设计人员也应有效防止冷热源设备在使用期间对建筑造成损坏，保证使用安全性和可靠性。对于相对小一些的建筑来说，可主要应用风冷热泵冷水机，这样能够保证其可以更充分的满足小型建筑本身使用需求[3]。
        3.2空调水系统的科学分区
        水系统选型首先就是对其实施分区，采用的分区方式主要包含两种，即一种按照水系统能够承担的压力来进行划分，另一种是按照实际承受压力进行划分。在实施分区工作过程中，一定要防止系统担负太大的承受能力而致使泄露情况的出现，为了降低这种情况的出现，可根据制冷设备和管道承载能力来科学的实施分区工作。除此之外，如想保证系统科学性，高效的管控暖通空调能耗问题可在充分了解负荷变化规律前提下，利用新变频技术来降低能耗。除此之外，工作人员也可通过对建筑围护结构进行优化，来减少暖通空调同外部环境热量交换频率，通过这样来实现节能。
        3.3应用变频系统
        应用变频技术能很好地应对暖通空调系统当中的很多问题，如能够有效改善空调系统，除可降低能耗，还可提升暖通空调整体效率，变频技术现已成为空调系统设计中不可缺少的一项重要技术。在变频技术还没有融入空调系统以前，空调通常都会因外界气温变化增大负荷，由此对空调产生较大的影响，除此之外，如果空调处在额定功率情况下，一定会产生大量的能源消耗，最终形成能源的大量浪费。在融入变频技术以后，可有效地解决这些问题，空调输出功率会随负荷变化而不断变化，在节约电能的前提下，延长空调使用期限。
        4.结语
        总体来说，大空间建筑暖通空调设计始终是提升建筑舒适性的难点，不能有效节约能源与减少成本投入也是影响大空间建筑发展的重要原因之一。所以在对大空间建筑暖通空调实施设计的过程中，需认真地思考建筑本身使用需求及周围环境，一定要保证不但可以满足人们日常使用要求，同时还可以不断的优化系统设计，减少能源损耗，增强空调舒适性及有效节约成本。
        参考文献
        [1]耿静.基于高铁候车室大空间建筑暖通空调设计与节能的分析[J].绿色环保建材,2019(04):32-33.
        [2]宋会娟.大空间建筑暖通空调设计与节能分析[J].工程技术研究,2019，4（05）：172-173.
        [3]鲁彦召.现代大空间建筑暖通空调的设计与节能分析[J].建筑技术开发,2018，45（11）：109-110.