大空間暖通空調(diào)設(shè)計論述

1、<p>　　大空間暖通空調(diào)設(shè)計論述</p><p>　　摘要：隨著我國城市化建設(shè)進程加快，我國各大城市開始新建大量的大空間建筑。同時，我國設(shè)計人員加大了對大空間空調(diào)設(shè)計的研究力度。目前，我國建筑耗能情形不容樂觀，耗能占社會總能耗的比例較大。為了響應(yīng)我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，我國將建筑節(jié)能定義為建筑發(fā)展的要求。其中，暖通空調(diào)領(lǐng)域已經(jīng)受到了建筑節(jié)能的影響。我國大空間建筑暖通空調(diào)的設(shè)計與節(jié)能已經(jīng)引起了結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的

2、注意。他們針對不同地區(qū)、區(qū)域能源的特點、不同建筑的采暖、通風、空調(diào)要求確定不同的節(jié)能技術(shù)。通過大空間建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計工程實例，闡述了暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計過程的重要環(huán)節(jié)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：大空間建筑；暖通空調(diào)；系統(tǒng)設(shè)計；實例分析 </p><p>　　中圖分類號：U260.4+3 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p>　　高大的民用建筑不但

3、要求建筑本身的體型美觀大方，各種設(shè)施齊全，而且還要舒適衛(wèi)生的環(huán)境。人民對生活質(zhì)量的追求使得大空間建筑越來越多，對于這些大空間建筑的環(huán)境設(shè)備也要求在健康、舒適，以及能源有效利用等方面更趨合理，并不斷完善。 </p><p>　　大空間暖通空調(diào)設(shè)計難點：首先，建筑較高，容易導(dǎo)致采暖系統(tǒng)在垂向上的不精確，同時采暖系統(tǒng)具有較高的水靜壓力，不利于室外網(wǎng)管的正常運行；其次，大空間建筑中需具備單獨熱源，只有這樣才能滿足各方面的

4、需求，但是目前很多大空間建筑由于用地緊缺，一般是在屋頂或者地下室中設(shè)置鍋爐房，加大了暖通空調(diào)設(shè)計的難度；最后，大空間建筑存在較大溫度梯度，因此需要科學的送風方式，只有這樣，才能在保證美觀的基礎(chǔ)上，確保空調(diào)氣流的合適。 </p><p><b>　　1工程概況 </b></p><p>　　該工程為修建一組體育館。該建筑建筑面積為 20000m2，地下一層。體育館的平面

5、圖為直徑112m的圓形。其中，比賽大廳的平面圖為直徑86m的圓形。該體育場可以舉辦各種大型國際性單項比賽。在比賽大廳設(shè)置了2層看臺：二層主要用于觀眾休息，布置了小賣部、衛(wèi)生間等。一層主要用于布置觀眾、后勤服務(wù)人員、運動員等用房?？照{(diào)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)，室內(nèi)空調(diào)設(shè)計參數(shù)見表1。 </p><p>　　2冷熱源及空調(diào)水系統(tǒng) </p><p><b>　　2.1冷 源 </b>&

6、lt;/p><p>　　夏季炎熱，需要依靠空調(diào)系統(tǒng)為室內(nèi)降溫。集中空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計計算冷負荷為4000kW（包括新風負荷），制冷機房沒有設(shè)在體育館主觀內(nèi)，設(shè)置在體育館的東南側(cè)。設(shè)計使用3臺水冷螺桿式冷水機組（功率皆為1420kW），冷負荷指標，211W/m2。冷卻水供回水溫度為32℃/7℃，冷水供回水溫度為7℃/12℃。 </p><p><b>　　2.2熱 源 </b>&

7、lt;/p><p>　　冬季該地區(qū)天氣十分寒冷。體育館需要外界提供熱源，采用市政熱網(wǎng)供熱。熱水的供水溫度為 100℃，回水溫度為 65℃。市政熱源直接將管道接到體育館的冷熱源機房。二者之間的供回水管道一次性直埋敷設(shè)。市政熱網(wǎng)通過換熱機組對空調(diào)和供暖系統(tǒng)提供熱水，只有通過換熱機組換熱才可以將熱水提供給空調(diào)和供暖系統(tǒng)用。無比賽、只需滿足值班要求時，此時供暖的設(shè)計計算總熱負荷為759kW，熱負荷指標為38W/m2。有比賽時

8、，供暖的設(shè)計計算總熱負荷為4140kW，熱負荷指標為38W/m2。低溫地板輻射供暖系統(tǒng)熱水供水溫度為55℃，回水溫度為45℃。空調(diào)系統(tǒng)熱水供水溫度為60℃，回水溫度為50℃。 </p><p><b>　　2.3空調(diào)水系統(tǒng) </b></p><p>　　該體育館并不能保證正常的使用。每次比賽后都會間歇一段時間。因此，在非比賽和比賽時期體育館的使用負荷差異較大。為了保證

9、資源的不浪費，最后決定對3臺水冷螺桿式冷水機組的空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計成一次泵變流量系統(tǒng)。在整個水系統(tǒng)（供回水）的總管道門閥處進行負荷側(cè)流量調(diào)節(jié)。可以將空調(diào)水系統(tǒng)分為以下兩部分：空調(diào)機組水系統(tǒng)和風機盤管水系統(tǒng)。系統(tǒng)定壓補水采用低位閉式膨脹定壓罐。在系統(tǒng)的回水總管道處設(shè)置低位閉式膨脹定壓罐，定壓點壓力為0.25MPa。 </p><p><b>　　3供暖系統(tǒng) </b></p><

10、p><b>　　3.1供暖方式 </b></p><p>　　為了保證建筑高度的空間要求和使用功能，筆者建議對體育館的2層觀眾休息廳的供暖設(shè)計取消傳統(tǒng)的散熱器供暖系統(tǒng)改用獨立的低溫地板輻射供暖系統(tǒng)。這種系統(tǒng)不僅可以滿足體育館落地玻璃窗的裝修要求，也滿足了體育館大空間的供暖效果和建筑美觀要求?？紤]到運動員訓(xùn)練廳以及一些輔助用房在比賽時的使用情況。對這些房間的供暖設(shè)計為雙管散熱器供暖系統(tǒng)，

11、配置了相應(yīng)的溫控閥。這樣不僅可以滿足人們的使用要求，也滿足了節(jié)約能源的初衷。 </p><p><b>　　3.2供暖系統(tǒng) </b></p><p>　　該體育館的供暖系統(tǒng)設(shè)計為一次泵變流量系統(tǒng)，下供下回雙管同程式系統(tǒng)為該供暖系統(tǒng)的主體。低溫地板輻射供暖系統(tǒng)和熱器供暖系統(tǒng)都需要利用換熱機組。因此，需要分別按照需要設(shè)計不同的換熱機組?？梢詫Q熱機組放置在冷熱源機房中。同

12、時，也可將系統(tǒng)定壓補水裝置也放在里面。系統(tǒng)散熱器使用的是裝飾型內(nèi)防腐鋼制散熱器，承壓 1.0MPa，在連接散熱器的管道上設(shè)置溫控調(diào)節(jié)閥。整個系統(tǒng)管道都使用鍍鋅鋼管，相鄰鋼管的連接方式見表2。 </p><p>　　對于低溫地板輻射供暖系統(tǒng)。該系統(tǒng)的管道不允許出現(xiàn)接頭，管道使用的材料為PB聚丁烯管材。供暖系統(tǒng)設(shè)備及附件沒有作出說明的要求它們的承壓一律不得小于1.0MPa。當穿過不需要供暖房間的管道，保溫材料采用外包

13、鋁箔保護層的離心玻璃棉。 </p><p><b>　　4節(jié)能設(shè)計 </b></p><p>　　4.1合理選取設(shè)計參數(shù)是基礎(chǔ) </p><p>　　對暖通空調(diào)的設(shè)計必須保證其設(shè)計參數(shù)選取的合理。只有合理的參數(shù)才能確定準確的供暖系統(tǒng)，做到耗能低、環(huán)保的要求。其中，溫度、濕度的選取應(yīng)當取合理的，不能出現(xiàn)冬季過高、夏季過低的情況。（1）在空調(diào)總負荷

14、中，新風量新風負荷占到整個負荷的20~40％?？梢妼π嘛L量新風負荷設(shè)計直接決定了整個節(jié)能環(huán)節(jié)的成敗。在整個系統(tǒng)中之所以引進新風主要是為了滿足人們對生活的需要和部分工藝空調(diào)所需維持的室內(nèi)外壓差。 </p><p>　　（2）溫度、濕度標準的確定在很大程度上決定了節(jié)能的成敗?？照{(diào)系統(tǒng)能耗的數(shù)目主要取決于當?shù)氐臍夂驐l件、建筑物的圍護結(jié)構(gòu)、室內(nèi)濕度設(shè)計標準、室內(nèi)溫度設(shè)計標準以及室內(nèi)發(fā)熱散濕量等。在保證人體生活需要和生產(chǎn)工

15、藝的條件下。我們發(fā)現(xiàn)夏季改變設(shè)計溫度和節(jié)能有如表3。通過計算我們發(fā)現(xiàn)：若是在夏季將室內(nèi)空氣的設(shè)計溫度提高1℃，整個工程的運行費用可減為初始的92％，空調(diào)的初始投資也可減為原來的94％。 </p><p>　　4.2應(yīng)盡量使用配有能量回收裝置的空調(diào)器 </p><p>　　我國各大行業(yè)建筑物的用途有所差異。因此，它們的工藝要求導(dǎo)致有時需要將房間內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計成直流系統(tǒng)（如制藥廠此類房間很多

16、）。在冬季和夏季，該系統(tǒng)的室外新風和排風之間的溫差較大。這部分排風自身帶有一些污染物。因此，不可讓其直接進入空調(diào)系統(tǒng)。此時，需要對排風進行回收。 </p><p>　　室內(nèi)回風在排出室外前，其仍然還有一部分熱能。為了做到節(jié)能的目的，在室內(nèi)回風排除前讓其和室外進入的新風在顯熱回收器處進行顯熱交換，交換結(jié)束后方可排出室外。同時，經(jīng)過顯熱回收器顯熱交換的新風夏季溫度降低，冬季溫度升高，而達到能量回收目的。 </p

17、><p>　　我國北方地區(qū)冬季天氣較為寒冷，顯熱回收器使用需要注意防凍問題。新風應(yīng)有 2 個入口，并在空調(diào)器排風出口處設(shè)置溫度傳感器，調(diào)節(jié)新風入口處的電動閥開度，以保證排風出口處的溫度高于5℃。否則顯熱回收器排風側(cè)有結(jié)冰的危險，影響系統(tǒng)正常工作。一般來講，顯熱回收器最大能回收50％左右的能量，而全熱回收器則最大能回收80％左右的能量。 </p><p><b>　　5結(jié) 語 <

18、/b></p><p>　　隨著人們對物質(zhì)生活的要求越來越高，使得我國大空間建筑物越來越多。建筑物趨向大空間，給建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計和供暖系統(tǒng)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。因為，大空間建筑要求環(huán)保、健康、舒適、節(jié)能等方面更趨合理。其中，暖通空調(diào)設(shè)備是現(xiàn)代大空間建筑暖通空調(diào)設(shè)計中值得注意和探討的問題。暖通系統(tǒng)的節(jié)能性能在很大程度上決定了建筑節(jié)能目標的實現(xiàn)情況。因此，設(shè)計人員需要加大對暖通設(shè)計的重視。合理的暖通空調(diào)設(shè)計不僅可以創(chuàng)

19、造良好的經(jīng)濟效益，也可以帶來良好的社會效益。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]陶賢文.某綜合辦公樓中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案的比較分析與選擇[J].廣東建材，2008，（12）：11. </p><p>　　[2]王天宇.暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計存在的問題及完善措施[J].民營科技，2011，（06）：22.

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