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摘要：当前，我国在对于大空间建筑的暖通以及空调设计和节能研究，已经引起了建筑行业内相关人士的普遍关注。基于各地区能源分布的不同、建筑采暖的要求不同、通风的要求以及空调的要求不同来选择具有差异性的环保节能施工技术。作者接下来会深入分析大空间建筑暖通空调系统设计的实际工程，探讨暖通空调系统在进行节能设计时需要重点考虑的影响因素。
关键词：大空间建筑；暖通空调；系统设计；实例分析
Abstract: at present, our country in the large space building heating and air conditioning design and Research on energy saving, has attracted widespread attention in the construction industry stakeholders. Based on the energy distribution in different regions, different requirements for building heating, ventilation and air conditioning requirements the requirements of different to choose has the difference of environmental protection and energy saving construction technology. The author will analysis the practical engineering design of large space building HVAC system deeply, explore the HVAC system in energy-saving design needs to focus on the influencing factors.
Keywords: large space building; HVAC; system design; case analysis
中图分类号：S611 文献标识码：A文章编号：
随着国家城乡一体化政策的不断推进，各个城市都吸收了数量庞大的农村人口，为了容纳这些外来人口，各城市都加快了建设大空间建筑的步伐。另外，我国建筑业的设计人员们也不断的在对大空间空调的设计进行着深入的探索研究。现在，我国总体的建筑能耗情况十分不理想，建筑能耗占据了社会总能耗相当大的比重。出于响应国家号召进行可持续发展的战略规划，將建筑的节能指标定义在了建筑的发展要求里面，这当中，暖通空调绝对占有举足轻重的地位。
一、工程简述
文中的研究对象是一处体育馆的建设工程，该体育馆建筑面积是 2万米2，其中包括地下的一层，地上两层。工程的平面图纸构造是一个半径是57米的标准圆形,比赛主场地的平面图是半径43米的标准圆形。本工程落成后，可以承接各类国际赛事的单项比赛项目。主场地设有两层观众看台：第一层用来安排观众、比赛组织和服务人员、运动员、教练员等用；第二层用来为观看比赛的观众提供休息的空间，二层内设有便利店、洗手间、报摊亭等。工程室内的空调设计具体参数指标如表1所示。
表1 室内空调设计具体参数指标
注：乒乓球、羽毛球比赛时风速控制在0.2m/s以内，其余比赛控制在0.5m/s以内
二、冷热源与空调水系统简介
2.1冷源
夏天天气十分炎热，必须通过空调系统来帮助室内达到降温的效果。中央空调系统的设计冷负荷是4000千瓦，制冷机房并未设置在体育馆的主体建筑里，而是设在了体育馆的东南一侧。计划利用3部水冷螺杆式冷水机组，冷负荷指标均是209瓦/米2。冷却用水的供回水温是31℃/8℃，冷水的供回水温是8℃/13℃。
2.2热源
冬天天气寒冷干燥，体育馆必须依靠外部提供的热源来达到提高室内温度的效果，利用市政的供热网来进行供热。供热的供给水温度是100℃，回水温度是 63℃。市政供热网通过管道直接与体育馆的冷热源机房相连，需要的供回水管道在建筑时预先进行直埋敷设。市政供热网依靠换热机组为空调以及供暖系统不间断的供给热水，必须依靠换热机组进行换热之后方能把热水供给空调以及供暖系统使用。在没有比赛、仅需要达到值班需求时，供暖的设计总热负荷是746千瓦，热负荷指标是37瓦/米2。有比赛进行时，供暖的设计总热负荷是4140千瓦，热负荷指标是37瓦/米2。低温地板辐射设计的供暖系统持续供给的热水温度是53℃，回水的温度是43℃。空调系统持续供给的热水温度是62℃，回水的温度是45℃。
2.3空调水系统
由于体育比赛的特殊性，造成了体育馆并不是每天都能投入使用，在进行了一项赛事之后，场馆需要一些时间进行整理的工作。所以，在有赛事进行和没有赛事进行的日子，体育馆的能耗差异会相当巨大。出于确保最大程度合理利用资源的考虑，体育馆最终使用3部水冷螺杆式的冷水机组将已有的空调水系统升级改造为一个变流量能量体系。通过对整个系统中的总管道门阀的操作，实现对负荷侧流量进行调整的目的。实际上就是把空调水系统划分为两块：即空调机组的独立水系统以及风机盘管水分系统。
三、供暖系统的设计
3.1供暖方式的选择
出于确保建筑纵向高度的空间建筑要求以及使用的功用，作者认为体育馆第二层设计中，观众休息区的供暖设计采用独立的低温地板辐射供暖体系。这样的设计既符合体育馆对于巨型落地式玻璃窗的外观需求，又符合体育馆超大空间内的整体供暖效果以及对建筑的良好观感的要求。
出于对运动员的比赛准备室和其他辅助房间的需求，作者认为此类房间可以采用双管散热器作为基础的供暖系统，并设置专用的温控阀门。这种系统不但能达到使用者的使用要求标准，而且可以实现节能的最终目的。
3.2供暖系统设计
体育馆的整体供暖系统最终敲定为一次泵变流量的供暖系统。由于低温地板辐射供暖系统与热器供暖系统均必须使用到换热机组，所以，要依照它们各自的需求分别为其量身定制换热机组。另外，还可以把系统的稳压补水设备布设在其中。系统的所有管道均采用镀锌钢管，彼此相连的钢管采取如表2的连接方式。
表2 钢管的连接方式
对于低温地板辐射供暖系统来说，它的管道不可以存在任何形式的接头，所以最好选择PB类的管道材料。
整个供暖系统中的所有设备和组件在没有特别说明的前提下，承压均不能小于1.0MPa。那些经过并不需要进行供暖房间的管道，应该使用离心玻璃棉作为它的保温材料。
四、节能设计
4.1选定适合的设计参数
在暖通空调的设计过程中，一定要确保它的设计参数选择的科学适合。因为只有科学适合的参数才可以建立良好的供暖系统，实现低能耗、绿色环保的系统设计要求。这里，温度以及湿度的选取也须科学有效，杜绝冬天太高、夏天太低的现象。
（1）我们在设计系统的时候，引入新风的根本目的是要实使用者基本生活需要以及个别工艺空调需要保持的室内与室外的压差。
图1 风向流动图
（2）温度以及湿度标准是否合理的设定，是节能目标的能否达成的关键。空调系统的实际能耗受其所在地区的天气情况、建筑物外围围护、室内湿度与温度的设定标准等众多因素影响。在不影响人们的生活需要的前提下，夏天更改温度以及湿度可以达到表3的节能效果。
表3 温度以及湿度与节能的数量关系
研究人员计算得出：如果夏天把室内温度的设计提高1℃，系统的费用能下降8%，空调的原始投入也能下降6%。
4.2使用具有节能装置的空调
由于建筑的设计与使用目的千差万别，所以，不同的需求造成有些时候必须把房间里的空调系统设计为直流形式的系统。夏天与冬天，系统在室外新风与排风上存在很大温差。由于新风本身会携带部分污染物，所以坚决不可以让它未经过任何处理就进入到空调系统之中，这就必须先对新风进行过滤。
室内的回风在没有排出室外之前，本身仍然携带一定的热能。出于节能的考虑，在将室内回风排出室外之前，可以让它与从室外进入的新风进行全热交换，过程完成后就能排出到室外。另外，通过全热交换器进行了全热交换过的新风，夏天的时候温度会有一定程度的降低，冬天的时候温度会有一定程度的升高，从而实现能量循环再用的目的。
在应用全热交换器的过程中一定要注意防冻，新风须设两个不同的入口，同时在空调器排风出口附近装置温度感应器，从而确保排风出口的温度不低于5℃。因为如果低于5℃排风侧就存在结冰的可能性，导致系统的正常运作受到影响。
5结论
伴随人们对生活品质的要求不断提高，我国的大空间建筑也如雨后春笋般拔地而起。
然而这些大空间的建筑，为建筑本身的结构设计以及供暖系统的设计安排提出了难题。这里，暖通空调系统的设计是当今大空间建筑建设时最需要重视和认真解决的问题。暖通系统的设计合理与否，直接决定整个建筑的节能目标能否达成。所以，建筑设计者应该提高对暖通系统设计重要性的认知。科学高效的暖通空调系统设计，不但能够带来丰厚的经济利益，还能形成优异的社会效益。
参考文献
[1] 王眺.大空间建筑暖通空调设计与节能[J].江西建材.2011(02)
[2] 赵洪斌.浅谈暖通空调风道系统分析与评价[J].黑龙江科技信息.2011(17)
[3] 刘金瑶,李婉茹,刘鹏华.浅谈暖通空调的节能[J].建筑设计管理.2008(04)
关键词：大空间建筑；暖通空调；系统设计；实例分析
Abstract: at present, our country in the large space building heating and air conditioning design and Research on energy saving, has attracted widespread attention in the construction industry stakeholders. Based on the energy distribution in different regions, different requirements for building heating, ventilation and air conditioning requirements the requirements of different to choose has the difference of environmental protection and energy saving construction technology. The author will analysis the practical engineering design of large space building HVAC system deeply, explore the HVAC system in energy-saving design needs to focus on the influencing factors.
Keywords: large space building; HVAC; system design; case analysis
中图分类号：S611 文献标识码：A文章编号：
随着国家城乡一体化政策的不断推进，各个城市都吸收了数量庞大的农村人口，为了容纳这些外来人口，各城市都加快了建设大空间建筑的步伐。另外，我国建筑业的设计人员们也不断的在对大空间空调的设计进行着深入的探索研究。现在，我国总体的建筑能耗情况十分不理想，建筑能耗占据了社会总能耗相当大的比重。出于响应国家号召进行可持续发展的战略规划，將建筑的节能指标定义在了建筑的发展要求里面，这当中，暖通空调绝对占有举足轻重的地位。
一、工程简述
文中的研究对象是一处体育馆的建设工程，该体育馆建筑面积是 2万米2，其中包括地下的一层，地上两层。工程的平面图纸构造是一个半径是57米的标准圆形,比赛主场地的平面图是半径43米的标准圆形。本工程落成后，可以承接各类国际赛事的单项比赛项目。主场地设有两层观众看台：第一层用来安排观众、比赛组织和服务人员、运动员、教练员等用；第二层用来为观看比赛的观众提供休息的空间，二层内设有便利店、洗手间、报摊亭等。工程室内的空调设计具体参数指标如表1所示。
表1 室内空调设计具体参数指标
注：乒乓球、羽毛球比赛时风速控制在0.2m/s以内，其余比赛控制在0.5m/s以内
二、冷热源与空调水系统简介
2.1冷源
夏天天气十分炎热，必须通过空调系统来帮助室内达到降温的效果。中央空调系统的设计冷负荷是4000千瓦，制冷机房并未设置在体育馆的主体建筑里，而是设在了体育馆的东南一侧。计划利用3部水冷螺杆式冷水机组，冷负荷指标均是209瓦/米2。冷却用水的供回水温是31℃/8℃，冷水的供回水温是8℃/13℃。
2.2热源
冬天天气寒冷干燥，体育馆必须依靠外部提供的热源来达到提高室内温度的效果，利用市政的供热网来进行供热。供热的供给水温度是100℃，回水温度是 63℃。市政供热网通过管道直接与体育馆的冷热源机房相连，需要的供回水管道在建筑时预先进行直埋敷设。市政供热网依靠换热机组为空调以及供暖系统不间断的供给热水，必须依靠换热机组进行换热之后方能把热水供给空调以及供暖系统使用。在没有比赛、仅需要达到值班需求时，供暖的设计总热负荷是746千瓦，热负荷指标是37瓦/米2。有比赛进行时，供暖的设计总热负荷是4140千瓦，热负荷指标是37瓦/米2。低温地板辐射设计的供暖系统持续供给的热水温度是53℃，回水的温度是43℃。空调系统持续供给的热水温度是62℃，回水的温度是45℃。
2.3空调水系统
由于体育比赛的特殊性，造成了体育馆并不是每天都能投入使用，在进行了一项赛事之后，场馆需要一些时间进行整理的工作。所以，在有赛事进行和没有赛事进行的日子，体育馆的能耗差异会相当巨大。出于确保最大程度合理利用资源的考虑，体育馆最终使用3部水冷螺杆式的冷水机组将已有的空调水系统升级改造为一个变流量能量体系。通过对整个系统中的总管道门阀的操作，实现对负荷侧流量进行调整的目的。实际上就是把空调水系统划分为两块：即空调机组的独立水系统以及风机盘管水分系统。
三、供暖系统的设计
3.1供暖方式的选择
出于确保建筑纵向高度的空间建筑要求以及使用的功用，作者认为体育馆第二层设计中，观众休息区的供暖设计采用独立的低温地板辐射供暖体系。这样的设计既符合体育馆对于巨型落地式玻璃窗的外观需求，又符合体育馆超大空间内的整体供暖效果以及对建筑的良好观感的要求。
出于对运动员的比赛准备室和其他辅助房间的需求，作者认为此类房间可以采用双管散热器作为基础的供暖系统，并设置专用的温控阀门。这种系统不但能达到使用者的使用要求标准，而且可以实现节能的最终目的。
3.2供暖系统设计
体育馆的整体供暖系统最终敲定为一次泵变流量的供暖系统。由于低温地板辐射供暖系统与热器供暖系统均必须使用到换热机组，所以，要依照它们各自的需求分别为其量身定制换热机组。另外，还可以把系统的稳压补水设备布设在其中。系统的所有管道均采用镀锌钢管，彼此相连的钢管采取如表2的连接方式。
表2 钢管的连接方式
对于低温地板辐射供暖系统来说，它的管道不可以存在任何形式的接头，所以最好选择PB类的管道材料。
整个供暖系统中的所有设备和组件在没有特别说明的前提下，承压均不能小于1.0MPa。那些经过并不需要进行供暖房间的管道，应该使用离心玻璃棉作为它的保温材料。
四、节能设计
4.1选定适合的设计参数
在暖通空调的设计过程中，一定要确保它的设计参数选择的科学适合。因为只有科学适合的参数才可以建立良好的供暖系统，实现低能耗、绿色环保的系统设计要求。这里，温度以及湿度的选取也须科学有效，杜绝冬天太高、夏天太低的现象。
（1）我们在设计系统的时候，引入新风的根本目的是要实使用者基本生活需要以及个别工艺空调需要保持的室内与室外的压差。
图1 风向流动图
（2）温度以及湿度标准是否合理的设定，是节能目标的能否达成的关键。空调系统的实际能耗受其所在地区的天气情况、建筑物外围围护、室内湿度与温度的设定标准等众多因素影响。在不影响人们的生活需要的前提下，夏天更改温度以及湿度可以达到表3的节能效果。
表3 温度以及湿度与节能的数量关系
研究人员计算得出：如果夏天把室内温度的设计提高1℃，系统的费用能下降8%，空调的原始投入也能下降6%。
4.2使用具有节能装置的空调
由于建筑的设计与使用目的千差万别，所以，不同的需求造成有些时候必须把房间里的空调系统设计为直流形式的系统。夏天与冬天，系统在室外新风与排风上存在很大温差。由于新风本身会携带部分污染物，所以坚决不可以让它未经过任何处理就进入到空调系统之中，这就必须先对新风进行过滤。
室内的回风在没有排出室外之前，本身仍然携带一定的热能。出于节能的考虑，在将室内回风排出室外之前，可以让它与从室外进入的新风进行全热交换，过程完成后就能排出到室外。另外，通过全热交换器进行了全热交换过的新风，夏天的时候温度会有一定程度的降低，冬天的时候温度会有一定程度的升高，从而实现能量循环再用的目的。
在应用全热交换器的过程中一定要注意防冻，新风须设两个不同的入口，同时在空调器排风出口附近装置温度感应器，从而确保排风出口的温度不低于5℃。因为如果低于5℃排风侧就存在结冰的可能性，导致系统的正常运作受到影响。
5结论
伴随人们对生活品质的要求不断提高，我国的大空间建筑也如雨后春笋般拔地而起。
然而这些大空间的建筑，为建筑本身的结构设计以及供暖系统的设计安排提出了难题。这里，暖通空调系统的设计是当今大空间建筑建设时最需要重视和认真解决的问题。暖通系统的设计合理与否，直接决定整个建筑的节能目标能否达成。所以，建筑设计者应该提高对暖通系统设计重要性的认知。科学高效的暖通空调系统设计，不但能够带来丰厚的经济利益，还能形成优异的社会效益。
参考文献
[1] 王眺.大空间建筑暖通空调设计与节能[J].江西建材.2011(02)
[2] 赵洪斌.浅谈暖通空调风道系统分析与评价[J].黑龙江科技信息.2011(17)
[3] 刘金瑶,李婉茹,刘鹏华.浅谈暖通空调的节能[J].建筑设计管理.2008(04)