高大空间暖通空调通风系统设计

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  摘要:高大空间暖通空调通风系统的设计始终是建筑工程项目开展的基础,其和普通民用建筑设施之间的差异较为显著。想要提升总体的建筑设施设计效果,就必须要实时的开展暖通空调通风系统的设计工作。在实际的设计过程中,需要精确的把控其特殊性,各个专业之间还需要相互性的协调配合,最大限度的提升高大空间建筑暖通空调设计的效果,减少各项资金的投入,降低施工成本,提升总体设计的安全性以及使用的可靠性。总结相关的设计经验,为我国日后所开展的建筑工程项目提供帮助。
  关键词:高大空间;建筑;暖通空调;设计
  引言:
  体育馆,礼堂等一系列的建筑设施都属于高大空间建筑,这种高大空间的建筑设施跨度比较大,且楼层的数量也比较高,玻璃幕墙的数量较多。高大空间建筑设施在实际投入使用之后,其内部的人流量会比较大,会存在短期密集的特征,且该类型的建筑设施使用性能具有多样化的特性,其对环境要求较为严苛。因此,在开展高大空间建筑暖通空调设计工作时,必须要综合性且全面化的衡量各类外界干扰因素,切实的提升暖通空调设计的科学性以及合理性,将高大空间建筑的实际应用价值发挥到极致,切实的提升人们的生活水平。
  1冷热负荷特点
  高大空间建筑设施的空调负荷有效区域所占据的整体空间比值会比较小,并且大空间的外墙面积和地板面积的比值相差比较大,这就产生了外界对室内空间自然对流影响的问题。这会形成一个较为强烈的周边负荷区域。高大空间设施的人均体积、面积会比较大,容纳的观众会比较多,新鲜空气需求量以及送风的需求量会超过一般类型的建筑设施,所以可以使用较小的换气次数,适当的降低新风量的标准。在冬季时,热负荷数值需要以全室采暖形式进行推算,且在计算的过程中,还应当就垂直方向温度梯度的变化影响进行考量。确定出室内计算温度始终时高大空间暖通设计需要注重的问题。一般来说,对层高度超过4米的生产厂房,其要合理的划分区域,并确定出室内的计算温度,在计算屋面时,要以屋顶下温度为主,大空间民用建筑设施可以采取生产厂房的计算方式,选择室内的平均温度计算墙、窗、门耗热量数值。
  2工程概况
  为了能深入的探究高大空间暖通空调通风系统的设计要点,本文主要以我国济南遥墙国际机场航站区扩建北指廊工程室外配套工程为例进行分析。该建筑工程项目的总体建筑面积约为5.4万平方米,应当对其提供空调冷(热)源的制冷站和换热的设备及管道去布置系统。该项目的冷水实际供水温度约为7摄氏度,回水温度为12℃。
  3高大空间建筑暖通空调设计
  首先,建筑设计需要具有独特性的热源。分别在空调,采暖等方面上予以供给,这主要是因为其会受到用地紧张等各类外界因素的影响。大部分的建筑设施都会在地下空间以及屋顶上的位置安装锅炉房,这会让建筑设施热源设计工序变得更加的冗雜化。其次,高大空间建筑设施高度会比较大,这会在无形之中增大采暖体系的垂向失调性问题,系统静水压力数值会增大。在这一状况下,室外管网的水力状况会发生很大程度的变化,系统的形成以及室外管网的量连接和多层建筑设施的差异十分的明显。最后,建筑空调设计气流组织会受到温度的影响,应当使用具有科学性的送风方式,依照上送下回的形式进行设计。目前我国大部分的工程项目会使用调节风量以及射程风口的方式,不断地提升冬季时送风的风速。一般来说,侧送下回方式送风口的高度会处于三米的位置左右,应当在设计过程中对建筑装修设计布置风口位置的实际状况进行分析,结合其状况不断的提升室内的美观程度,精确的计算空调气流组织数值。
  4高大空间建筑空调节能设计
  4.1合理选取设计参数
  首先,需要合理的选择设计的参数,并以其为基准开展建筑空调节能的设计工作。一般来说,空调室内需要计算出温度以及湿度,并从中选取适当的合理数值,其温度以及舒适度的参考数值不能过低也不能过高,精确地计算出新风量。满足卫生以及生产工艺等方面的要求,尽可能地节省资源能源,减少资源能源的损耗。首先,站在室内温度以及湿度的节能方面分析,应当确定出节能的标准,空调系统能耗数值的大小会和该建筑设施室外的气象参数室内发热散湿量息息相关。室内设计的温度以及湿度标准也会直接决定负荷数值的大小。想要满足生产工艺及人体健康的需求,就应当在夏季时将室内空气的温度至少提升1℃,这样的话会降低热负荷的11%,其实际的节省量比较显著。除此之外,在夏季还应当把室内空气的湿度上升十个百分点,从百分之六十调整到百分之七十,这样可以最少减少能量损耗17%,根据相关的资料调查显示,如果把夏季室内的设计温度提升1℃,那么就会让该空调初始投资的总体金额最少减少6%,运行费用也会降低8%。其次,新风量新风的负荷时空调总负荷数值的30%,其数值上下浮动不超过10%。应当适宜的取舍标准数值,其会直接影响到节能的程度,必须要对其予以重视。引进新风可以更好的满足人们的卫生需求,让该建筑设施的室内外压差足够的稳定。
  4.2配有能量回收装置的空调器
  很多空调房间中,会把空调系统设置成为直流性的系统,这种设计方式主要时制药厂类型的房间。其排风以及室外的新风温度差异在冬季以及夏季时期会比较明显,且该部分的排风会存在大量的污染物,不能让其直接融入到空调系统,显热回收排风。室外的新风在进入到显热回收器之后,夏季的温度会减小,冬季的温度会持续性的变高,进而完成能量回收的工作,达到能量回收的目的。新风会有两个入口,需要在空调器排风出口的位置处安装温度传感器,调整新风入口的电动阀,其排风出口位置处的温度必须要超过5摄氏度。一旦其温度达不到5摄氏度,那么其显热回收器的排风一侧就会产生结冰的现象,进而引发危险事件,对系统工作的开展造成不良的影响。能量回收装置空调器可以被应用到一些排风量比较高的空调系统之中,若该排风不会出现交叉污染等的现象,那么就可以借助转轮式的全热回收器进行做工,更好的取代显热回收器。转轮式的全热回收器的能量回收效率会比较高,通常状况下,显热回收器的最高能量回收大约为50%,全热回收器回收的能量大约为80%。   4.3节能角度审核设计方案
  站在节能的方面审核高大空间暖通空调通风系统,分析逐时系数和同时使用系数。若使用全空气系统,那么就必须要对各个房间的实际状况进行分析,确定出不同朝向房间的逐时系数,分析风系统的同时使用系数。除此之外,还应当就建筑设施的性能进行正确化的划分,选择功能相近的空调系统安装到相应的空调区域中,这样不但会在一定程度上提升系统的同时使用系数,同时还会增大空调负载率,促使空调设施运行的更加高效。在该工程项目中,可以使用高效率,噪声分贝量比较小且震动微弱的设施,用软管进行连接。在必要的状况下,其设备要以厂家所提供的消声设备为基准,更好的达到各类使用场所的噪声标准,处理好震动设备的隔振问题。严密化的封堵上机房维护结构管道以及安装洞附近的缝隙。不可使用淘汰型的产品,其所应的设备能效都应当达到建筑节能设计的标准要求以及该地区的节能规范。在空调冷热水的系统分区域位置处安装能量计量装置设施,为其后续所开展的各项管理工作提供便利,同时提升用户自身的节能意识。采用变频的形式控制冷水用户侧循环水泵,以最不利环路的压差为基准设定标准数值,适当的调节水量,让其以一个节能的状态运行。
  4.4设备及管道的安装
  把冷却塔、水泵等相关的机械设施带入到建筑工程项目的施工现场,在现场进行核对,在核对工作完成后,确保其不会出现错误在继续开展安装工作,使用法兰连接管道与设备或阀门。管道水平敷设时其坡度不低于0.001,管道系统中的最高点和最低点应分别设置自动排气和手动泄水装置。循环水泵的进、出水管均装置减振接头、压力表、温度计;出水管装调节止回关断阀(三阀合一,具有缓冲止回、检准平衡和切断三项功能),进水管装入口过滤器(结合扩散器、过滤器、变径器为一体)。
  4.5建筑的防排烟设计及难点和重点
  近些年来,我国建筑技术的发展水平已经有了明显的提升,且建筑占地的面积也开始逐渐的扩大。大部分的建筑设施面积都会大于1万平方米,在该种状况下,其建筑设施都会拥有经营餐饮等性质。该建筑设施的可燃物数量较多,且人流量比较大,人员流动密度数值较高。如果发生火灾事件,那么就会引发较为严重的群伤群死恶性事故。在实际的建筑工程项目中,消防部门要求该类型的建筑设施需要安装防排烟的设施。这主要是因为火灾会引发浓烟,浓烟给人造成的伤害会高于明火伤害。必须要排除以及隔离浓烟,才能保障人员的疏散救援工作,让其可以更为顺畅地开展,安全性的进行灭火,加大对防排烟设计的重视程度。
  首先要在地下广场的屋顶位置出设置采光的天窗,同时在采光天窗中安装自动排烟的百叶。如果产生了火灾,那么浓烟就可以自动性的通过百叶以及自动排烟系统排除到室外空间。其次,应当设置屋顶敞开空间,其敞开空间的宽度需要达到相应的数值标准,这样可以更好的抑制火势,避免火势快速的蔓延,同时还会具有排烟散热等的性能,便于救援人员及时的进行疏散。最后,要设计好防烟楼梯间,若该安全分区中不能达到安全疏散的标准要求,无法安装防烟楼梯间,那么就可以使用增大排烟量的形式,更为迅速地疏散人员。
  高大空间建筑设施具有极强的特殊性,在其使用功能的需求等各方面的影响下,无法有效地设置防火防烟分隔。高大空间建筑设施会过于追求宽敞通透的效果,不能依照传统的形式进行防火防烟的设计。其次,普通的火灾探测技术不能在第一时间内发现火灾。现阶段,普通的建筑设施中会使用火灾探测器进行探测,该火灾探测器大部分是以烟气浓度以及温度为信号,在顶棚安装火灾探测器。但是高大空间建筑设施内,一旦发生火灾时,其空气较为稀释,烟气只能达到几米或者几十米的高度,其浓度以及温度都会受到影响。烟气浓度以及温度数值会下降,所以普通的火灾探测器装置根本无法展现出其最大的效用。最后,常用的喷火灭火装置和火灾的探测问题相同,建筑设施的内部空间高度过大,普通的喷头喷射出的水通常不会到达燃烧物的高度,这会使得其丧失灭火的效用,火灾危险性比较高。建筑设施的功能具有多样化的特性,电气设备数量较多,使用电器使用量比较大,这会在无形之中加大火灾发生的概率。通过开展烟气控制系统的设计工作,可以最大限度的降低烟气的沉降速度,给救援工作赢得更多的疏散时间,同时还会予以消防人员帮助,让消防人员尽快的搜索起火的位置点。实时地开展救援以及灭火的工作。减少热烟气的产生量,降低建筑设施内各类物品以及建筑设施所受到的损害。在建筑防排烟工程项目中,最常使用的方式为自然排烟,机械加压送风防烟和机械排烟。自然排烟系统的结构相对来说较为简单,操作起来也比较便捷,具有极强的经济性,可以在顶棚的位置出开设排烟口,排烟效果较好。建筑设施中高层建筑设施的蓄烟性能比较强,如果使用高侧窗的方式,将建筑设施的排烟口安装在迎风面,那么排烟量就会在室外风的影响下出现变化。如果是外风的作用力低于烟气的浮升力,那么排烟量就会逐渐的降低、如果室外风的作用力和烟气的浮升力相等,那么就不会有烟气排除、如果是外风的作用力超过烟气的浮升力,那么室外风就会借助排烟口不断地进入到建筑设施的内部,进一步加大烟气在建筑设施内的流动程度,让其自然排烟系统失败,无法自动的运行。因此,在实际的设计工作中,必须要对该建筑设施所处的地理位置以及该地区的常年风向进行分析,开展具体化的建筑设计工作,确定好冷热源的施工方案,提升暖通通风系统使用的效果。
  结语:
  高大空间建筑设施是现代城市化发展的重要标志,其已经在现代社会中是一类比较常见的建筑设施。无论是建筑设施的体型,还是建筑设施的实际配备状况的,都具有較为严苛的要求,所以在开展暖通空调设计工作时,必须要对高大空间建筑设施室内空气的温度以及湿度各项指标进行衡量,精确的把控高大空间建筑暖通空调设计的重点以及难点。以其为基础,各个专业之间互相配合,最大限度的提升空间建筑投入使用的价值以及效应,完善建筑设施内的通风空调配置。保证空气的清洁度以及潮湿度,提升室内空间的舒适性。
  参考文献
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  (作者单位:北京世纪中天国际建筑设计有限公司)
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