大空间建筑暖通空调设计分析

文/宗通 山东省鲁商建筑设计有限公司 山东济南 250101 卢丽 山东大卫国际建筑设计有限公司 山东济南 250101

我国大空间建筑起步较晚，其建筑设计水平与欧美等发达国家还有很大的差距。且随着近年来科学技术及社会的快速发展，如今的大空间建筑从全球建筑行业环境来看在整体功能及造型结构以及整体的功能都有着巨大变化，如果依然故步自封依靠过去的传统技术及经验进行工作，势必会跟不上建筑设计要求的更新及时代的发展。深入研究及探讨大空间建筑的暖通空调的设计方法很有必要。

1、大空间建筑的特点

1.1 空间尺度的特点

大空间通常都具备高度高的特点。室内体育赛场比如棒球场，其建筑设计高度通常在30-50米左右；我们常见的音乐厅、体育馆及剧场等大型建筑，其建筑设计高度通常达到10-20米左右；高层的建筑物其中庭高度基本可以高达100米以上。温度发生梯度变化也主要源于这个原因。由于大空间建筑面积很大，与之相应的，地板及外墙的面积也非常大，这种情况也是造成外部及内部空气对流效果明显的主要原因，空气对流明显造成的巨大影响就是容易在冬天产生下降的冷气流，从而影响四周的环境。

1.2 使用特点

在日常大空间建筑中，对于如何控制空调系统的装置具有很强的灵活性及设计的随意性。观剧的大剧院以及古典的音乐厅还有开会的大会堂都具备特定功能，除此之外，很多大空间建筑在建设上都要求具备多功能需求，比如展示会、音乐会、杂技表演舞台、体育运动场所、话剧表演舞台，在这些场所都会有随时搭建活动座椅或临时舞台等设备。这些设备的存在影响着空调安装及运转，为空调环境的建设带来很多新问题。基于这些多样化问题的存在，工作人员在对空调系统的冷热源的配置以及负荷分配都需要进行相应的计划和考虑。

1.3 冷热负荷特点

大空间在进行室内空调安装设计时必须要考虑到的问题是怎样确定室内的温度计算。大空间建筑的地面面积以及外墙面积比较大，容易造成外界对室内空间自然温度对流差，在寒冷季节容易对四周环境形成下降气流。大空间建筑在整个空间，其空调负荷占比较低，在寒冷季节对热负荷进行计算时应注意考虑垂直方向温度梯度带来的种种影响。

2、大空间建筑暖通空调系统的具体特点

2.1 大空间建筑对通风、采暖及空调的安装系统方面都有较高的要求，在防火问题上有很大难度。在工程项目施工设计过程中，应该全面考虑到大空间建筑一些危险性很大的主体建筑，比如燃油或燃气的锅炉房、停车库、空调机房、自备的发电室等等，这些主体建筑或裙房的安全隐患应被着重考虑和安排。

2.2 就目前的大空间建筑发展态势来分析，越来越多的不占用地表面积的建筑方法被实际运用，造成这种情况的原因在于国内土地资源紧张，地少人多，很多大空间建筑选择在屋顶上另行设计和建筑锅炉房或者在地下修建地下室以充分利用购置的空间面积，在原本大空间建筑需要单独的热源结构的情况下，这种情况又会加大热源设计工作的难度及复杂性。

2.3 大空间建筑空调设计的送风方式。大空间建筑在空调设计上需要合理的送风方式，因为它的气流组织温度坡度有明显的变化差异。在现代的工程建设中，常采用上送下回的方法——也就是说将建筑顶层的风送到下部，到达底部再进行回风。这种方法较为常见的是采用可调节射程及风量的封口，能够随意控制冬季的送风风速；侧送下回的方式就是对空调气流的组织进行精确的计算工作，结合大空间建筑装修的不同设计特点对风口位置进行安排，通常是将送风口的高度设置在低于3米左右，这样的安排会使室内设计更加美观合理。

2.4 大空间建筑受其高度影响容易加重采暖系统的垂向失调。室外管网的水力情况也会受整个系统水的静压力影响，大空间建筑系统与室外管网的串联表现方式与其他许多高层建筑相比，在施工操作上存在明显的差异。

3、节能空调系统的设计思路

3.1 方案设计

在大空间建筑空调安装过程中，对室内环境设计品质高、能耗消耗低的室内提供置换式的可调节风量的系统。这些系统包括：去湿空调系统、结合冰蓄冷的低温送风系统、冷辐射吊顶系统、送风系统。使用去湿方案可以确保绿色建筑对室内空气质量的积极影响。将置换式送风的方式与冷辐射吊顶项目相结合，可以运用送风方式将新风导入室内，不仅保证了室内热环境品质同时还可以不断净化室内空气，使其保持新鲜和清新。

3.2 具备良好的通风系统

良好的通风散热系统是绿色建筑中央空调系统必须设置和具备的，因为很多大空间建筑在进行新风装饰材料设计时，会挥发有害物质造成环境污染，对室内空气影响非常大。如果可以确保室内自然通风达到合理水平，那么房间内的新鲜空气流动也是有保障的。空气是否新鲜健康与住户健康之间有着密不可分的关系。

3.3 回风系统

大多数大空间建筑在通常情况下都在使用一次回风系统，意思是说在空气进行处理过程中，新风与室内回风进行混合后，表冷器对其进行降湿处理再被输送到建筑内部做加热处理或者直接送进室内。

结语：

社会经济及科技手段不断发展和进步，人们对生活质量和品质也在不断提高。人们对于一些高大的民用建筑需求越来越多，不仅仅要求建筑的设计造型要美观，基础设置配置要完备，卫生条件也要做到安全舒适。人们对新型建筑品质的种种要求加快了大空间建筑的优化和发展节奏，各项设备设施正在不断完善和趋于完美，各项设施建设越来越合理齐全。暖通空调设备也在不断探索和实践中发生着日新月异的变化，让我们拭目以待，期望大空间建筑的暖通空调设备会发展的更加科学化和生活化。