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谈高大空间建筑暖通空调设计

出处:论文网
时间:2016-12-29

谈高大空间建筑暖通空调设计

  就建筑工程的总体情况来看,体育馆、礼堂等建筑都属于高大空间建筑,其跨度大、层高比普通建筑高,玻璃幕墙多,在投入使用后具有人员短期密集的特点,并且使用功能多样化,对环境要求较高。在对高大空间建筑进行暖通空调设计时,应当全面衡量以上各方面因素,以切实提高暖通空调设计的科学性,促进高大空间建筑的实际应用价值的有效发挥。

  1 冷热负荷特点

  由于大空间建筑的空调负荷有效区域所占的空间占整个空间的比例很低,且大空间的外墙面积与地板面积之比较大,这就造成了外界对室内空间的自然对流影响较大,形成了一个明显的周边负荷区。由于容纳的观众多,新鲜空气量和送风量应比一般建筑大,但由于人均体积大,可采用较小的换气次数,新风量的标准也可适当降低。

  冬季热负荷必须按全室采暖方式进行计算。在计算时,应考虑垂直方向温度梯度的影响。如何确定室内计算温度是大空间建筑采暖设计中必须注意的问题。暖通设计规范(GBJ 19-87)规定,对层高大于4m的生产厂房,应分区选定室内计算温度,即计算地面耗热量时,采用工作区温度;计算屋面时,采用屋顶下温度;计算墙、窗、门耗热量时采用室内平均温度。大空间民用建筑可以参照生产厂房的计算方法。

  2 冷热源方案

  在确定冷热源方案时应结合当地资源的特点,从经济性、安全性等方面进行论证。

  对于规模较小的建筑,由于受建筑面积的限制,无设备用房的位置时,宜采用风冷式冷水机组或风冷热泵式冷(热)水机组。规模较大的项目,宜采用水冷机组。

  由于此类建筑均属于人员短期密集,辅助房间(如办公、对外营业场所等)面积占整个建筑面积的比例很小,人员负荷、灯光负荷、新风负荷占空调冷负荷的大部分,而且该部分负荷变化大,在选择机组台数时,应考虑以下几点因素,使得机组的台数应能满足负荷的变化要求:①不举办活动时,只有对外营业场所以及少量的办公等辅助用房需要供冷或供热;②人员数量变化大,新风负荷变化大。

  3 高大空间建筑暖通空调系统设计

  3.1 全空气低速风道双风机系统

  由于高大空间建筑在投入使用后,人员密集程度相对较高,设备的散热需求较大,因此需要以空调系统进行降温。在高大空间建筑暖通空调设计中,可以采用比较合理的全空气低速风道双风机系统,待室外进入新风与回风相混合后,经过专用的过滤、冷却或加热灯处理系统,将其送入大厅内。高大空间建筑空调机组的新风口、回风口和排风口能够分别配带电动风阀,依据室外新风的各项参数,自行调节阀门开度,在遵循节能环保原则的基础上,进一步改善室内空气品质。为真正实现系统调节和能量控制,应当在相关的辅助房间内增设新风系统。

  3.2 空调送热风与散热器值班采暖相结合

  通常情况下,高大空间建筑物的使用频率相对较低,采暖地区的高大空间建筑物暖通空调设计效果直接影响着建筑的实际应用效果。为提高采暖地区高大空间建筑暖通空调设计的合理性,并强化管理效率,应当积极采用空调送热风与散热器值班采暖相结合的方式,在正常值班状态下,采暖温度控制在10℃左右,而在举办活动期间使用高大空间建筑物时,以空调系统进行热量补充,以满足采暖地区使用高大空间建筑物时的热量需求。

  3.3 气流组织的选择

  就高大空间建筑物的实际顷刻间来看,为保证其气流组织选择的合理性,应当依据建筑物的类型和结构形式进行科学选取,以体育馆和礼堂为例,其屋顶结构形式大多为网架形式,层高在10米以上,体育馆的屋顶最高点甚至达到25米。此种形式下,礼堂的气流组织形式大多为喷口或旋流风口或舞台上空排风;而体育馆的气流组织大多为高速射流喷口顶送或侧送,做一下灰缝或顶部排风。

  3.4 空调机房的布置

  空调机房的布置应以施工安装、管理维护方便,管道布置合理经济为原则。机房作为空间系统的核心部分,其位置的选择、面积的大小直接影响到系统的合理性以及使用效果。每个空调机房的所承担的空调系统的面积不宜过大,宜控制在500平方米以内,这样可以避免系统风量过大,管道尺寸合理。而且应尽可能靠近空调房间、靠近外墙,远离振动、噪声要求高的房间,便于送、回风管、进、排风口的布置。同时应避免布置在建筑物的核心筒内。机房的高度应按空调机组的高度以及风管、水管、电器桥架以及检修空间决定,一般净高控制在4-6m,否则会给施工安装、运行管理带来诸多不便。

  4 噪声与振动

  高大空间建筑对噪声和振动的要求较高,因此在暖通空调设计过程中,应当深入考虑消声减噪和减振问题,以提高高大空间建筑的实际使用效果。在设计过程中,应尽可能将设备房与噪声要求高的房间保持一定距离,选择质量好且噪声低的空调设备。在选取消声设备时,在确保其具备良好的消声效果的基础上,控制好风速,避免二次噪声的出现。在精准计算后控制风机的风雅,确保风管及风口的风速与高大空间建筑暖通空调设计的实际标准保持高度一致,最大程度上避免风口风速过高而出现二次噪声。

  5 暖通空调设计各专业之间的协调配合

  5.1 暖通专业与建筑专业的配合

  在高大空间建筑暖通空调设计中,为切实提高总体设计效果,应当实现各个专业之间的协调配合,基于本专业各项内容的基础上,进一步了解相关配套专业的实际情况,遵循专业和理性原则的基础上,全面提高暖通空调设计效果,促进高大空间建筑的实际使用价值的有效发挥。因此在高大空间建筑暖通空调设计过程中,建筑师应当积极与暖通工程师加强协调沟通,在准确把握空调方案各项情况的基础上,充分做好空调机房的布置以及玻璃幕墙和落地窗的设计工作。在对进、排风百叶进行布置时,应当积极与建筑专业加以协调配合,最大程度上避免百叶窗的不合理布置而影响高大空间建筑的总体设计效果。

  5.2 暖通专业与结构专业的协调配合

  在高大空间建筑的暖通空调设计过程中,应当结合建筑的结构形式以及外在形体特点等选取合理的设计方式,暖通专业设计人员应当及时与结构专业对看台梁的平面布置图及主要梁的型式进行准确的把握,为暖通空调设计专业规划及建筑专业提供可靠的参数支撑,促进高大空间建筑工程的顺利开展。

  结束语

  高大空间建筑在现代社会中比较常见,对建筑体形、设施配备情况以及环境条件等有着严格的要求,因此在暖通空调设计过程中,应当深入分析高大空间建筑的室内空气温湿度、新风量及噪声标准等,在准确把握高大空间建筑暖通空调设计的重点和难点的基础上,通过各专业之间的协调配合,切实提高高大空间建筑投入使用后的有效性。

谈高大空间建筑暖通空调设计

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