摘 要:現(xiàn)如今,我國大空間建筑飛速發(fā)展,其顯著提高了建筑的舒適性,但大空間建筑內(nèi)部通常設(shè)有先進(jìn)的通風(fēng)或空調(diào)系統(tǒng),其需要消耗大量的能源。為此,本文就主要分析了大空間建筑暖通空調(diào)設(shè)計與節(jié)能問題,以供參考。
關(guān)鍵詞:大空間建筑;暖通空調(diào);設(shè)計與節(jié)能
1 引言
現(xiàn)代大空間建筑的出現(xiàn)充分滿足了人們生活和生產(chǎn)的需求,而建筑節(jié)能也日漸受到人們的關(guān)注,因此,在大空間建筑暖通設(shè)計中也應(yīng)高度重視節(jié)能設(shè)計問題,進(jìn)而減少能源的能耗,提高建筑的舒適度,并有力推動我國建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
2 大空間建筑概述
大空間建筑規(guī)模較大,室內(nèi)面積較大,故而該建筑的建設(shè)要求也與一般建筑的要求有所不同,其在采暖、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)設(shè)計上難度較大。近年來,暖通空調(diào)的發(fā)展提高了大空間建筑采暖通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)設(shè)計的綜合水平,但其節(jié)能問題一直未能得到全面解決,故而對大空間建筑暖通空調(diào)設(shè)計與節(jié)能問題進(jìn)行研究尤為必要。
3 大空間建筑暖通空調(diào)的設(shè)計難點(diǎn)與策略
3.1 設(shè)計難點(diǎn)
3.1.1 冷熱負(fù)荷計算難度較大
外墻、屋頂和地面等圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱及冷風(fēng)侵入產(chǎn)生的負(fù)荷,是設(shè)計人員應(yīng)高度重視的因素。在確定總冷負(fù)荷時,需考慮維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱過程中所產(chǎn)生的冷負(fù)荷,注重人類活動和設(shè)備運(yùn)行過程中傳入的冷負(fù)荷,從而準(zhǔn)確統(tǒng)計余熱量及余濕量,而且在設(shè)計中還要考慮人的運(yùn)動與設(shè)備運(yùn)行之間的協(xié)調(diào)問題。
3.1.2 暖通空調(diào)系統(tǒng)分區(qū)復(fù)雜度較高
大空間建筑暖通空調(diào)體積較大,其在運(yùn)行的過程中需要更多的冷量、熱量和風(fēng)量。為了保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性,應(yīng)結(jié)合系統(tǒng)類型做好系統(tǒng)分區(qū)。暖通空調(diào)系統(tǒng)分區(qū)需考慮建筑的功能分區(qū),及不同區(qū)域流量和壓力的平衡度,嚴(yán)格控制分區(qū)系統(tǒng)的尺寸,進(jìn)而在保證分區(qū)效果的同時,減少成本投入。
3.1.3 暖通空調(diào)設(shè)備選型和布置是重要難點(diǎn)
大空間公共建筑對室內(nèi)裝飾的要求相對較高,而且暖通設(shè)備選型和布設(shè)環(huán)節(jié)不僅要滿足其在功能上的基本要求,也應(yīng)科學(xué)選擇設(shè)備的造型及顏色。并且要將設(shè)備隱藏在裝飾墻和背景墻當(dāng)中。如需要在室內(nèi)中央懸掛,可結(jié)合其使用功能預(yù)留裝飾的空間,從而保證設(shè)備安裝的美觀性。
3.2 設(shè)計優(yōu)化
空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的過程中會發(fā)熱,為了確保系統(tǒng)運(yùn)行的性能,需及時將熱量排出室外,但是一些設(shè)備在運(yùn)行中本身需要熱源的支撐,因此,在設(shè)計中要將二者充分結(jié)合。同時,空調(diào)系統(tǒng)主要有兩種形式,一種是分開式系統(tǒng),另一種是閉式系統(tǒng),相關(guān)人員需采取有效措施促進(jìn)二者的有機(jī)結(jié)合,進(jìn)而建立新型的空調(diào)系統(tǒng)。
大空間建筑供暖通常不會單獨(dú)應(yīng)用對流散熱器,但鑒于散熱器供暖方式具有安裝形式簡單、運(yùn)行和維護(hù)中無需投入較高的成本,且具有良好的舒適性特點(diǎn),所以工作人員可充分結(jié)合建筑的使用功能,選擇散熱器供暖或散熱器保暖,確;镜闹蛋鄿囟,或者還可應(yīng)用其他的供暖方式確保室內(nèi)有舒適的溫度。針對冬季供暖,夏季制冷的大空間建筑,需根據(jù)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和空間的適應(yīng)性,合理分析供熱與制冷的過程中是否可共用末端設(shè)備,以此減少設(shè)備運(yùn)行中的費(fèi)用支出。
在大空間建筑通風(fēng)與排煙系統(tǒng)設(shè)計中,注意積極采取有效的設(shè)計優(yōu)化措施。通風(fēng)的過程中需考慮到建筑的自然通風(fēng),若自然通風(fēng)無法滿足建筑舒適性的要求,則可利用機(jī)械通風(fēng)或自然通風(fēng)亦或是二者相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)通風(fēng)。這里要求復(fù)合通風(fēng)系統(tǒng)的工況轉(zhuǎn)換功能應(yīng)相對完善。以自然通風(fēng)為首選,若控制參數(shù)無法滿足要求,則可使用機(jī)械通風(fēng)。對于應(yīng)用空調(diào)系統(tǒng)的空間,若通風(fēng)系統(tǒng)無法滿足系統(tǒng)設(shè)計的基本要求,可及時啟動空調(diào)系統(tǒng)。
4 節(jié)能設(shè)計分析
4.1 合理選擇冷熱源
在選擇冷熱源時,要充分滿足空間結(jié)構(gòu)的整體規(guī)范及要求,從而充分展現(xiàn)出暖通的積極作用。由于冷熱源類型較多,如直燃型、電力型、燃?xì)庑秃臀招偷取9识谶x擇冷熱源時,必須堅持全面協(xié)調(diào)的原則,仔細(xì)分析空間結(jié)構(gòu)的地理位置,積極協(xié)調(diào)冷熱源,同時合理確定冷熱源的數(shù)量,確保暖通空調(diào)系統(tǒng)的安全性。
4.2 對空調(diào)水系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)分區(qū)
空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量與空調(diào)水系統(tǒng)分區(qū)有著緊密的聯(lián)系。水系統(tǒng)的承載力是分區(qū)操作的依據(jù),設(shè)計人員應(yīng)全面分析空調(diào)設(shè)備,尤其要重視管道承壓力等因素。此外,在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計階段,還要合理使用變頻技術(shù),從而有效降低設(shè)備運(yùn)行中的能耗,提高資源利用率。
4.3 優(yōu)選外部能源
建筑工程的外部資源具有差異性,這是由工程所處地理位置和具體的工程特性所決定的。故而相關(guān)人員要仔細(xì)研究外部資源的選擇問題,通過相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)可行性和技術(shù)可行性對比,提高資源選擇的科學(xué)性,保證資源節(jié)約效果。若項目位于江河湖的周圍,則可結(jié)合工程的特點(diǎn)和資源配置選擇水源熱泵技術(shù),并且合理應(yīng)用太陽能、風(fēng)能等清潔的可再生能源。
4.4 保證水力平衡計算的準(zhǔn)確性
室內(nèi)外采暖空調(diào)設(shè)計中,需以分區(qū)的形式保證水力平衡計算的準(zhǔn)確性。根據(jù)工程供暖系統(tǒng)和水力平衡的要求完善水力裝置配置,從而保證其壓力可滿足規(guī)定的要求,避免局部冷水機(jī)組、水泵等在運(yùn)行中產(chǎn)生較大的能源消耗。如局部的壓力無法充分滿足要求,則應(yīng)適度增加加壓泵。
4.5 積極應(yīng)用節(jié)能設(shè)備
大空間建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備主要由風(fēng)機(jī)、水泵、冷水機(jī)組和空調(diào)器構(gòu)成,應(yīng)用時,需高度關(guān)注設(shè)備的環(huán)保節(jié)能性,進(jìn)而更好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的基本目標(biāo)。在設(shè)計的過程中,要嚴(yán)格控制設(shè)備運(yùn)行過程中所消耗的能源。且在系統(tǒng)設(shè)計期間合理應(yīng)用空氣余熱回收裝置及低溫?zé)岜脵C(jī)組,以增大熱源的利用率。
4.6 合理設(shè)計控制方式和設(shè)備運(yùn)行方式
暖通空調(diào)系統(tǒng)若要提高其運(yùn)行效率,就必須保證設(shè)備之間的協(xié)調(diào)效果,如水泵和空調(diào)機(jī)組設(shè)備的設(shè)計中應(yīng)以其供熱及制冷性能為主要內(nèi)容,且結(jié)合實(shí)際確定設(shè)備配置的數(shù)量,全面分析負(fù)荷的要求,對運(yùn)行方式加以控制和調(diào)整,減少能源消耗。全空氣空調(diào)運(yùn)行階段,要考慮余濕和余熱的處理效果,合理應(yīng)用冷熱源,從而有效降低空調(diào)運(yùn)行中的能耗。
5 工程實(shí)例
某廠房選用鋼結(jié)構(gòu)組合庫的方式,其建筑總面積為24.15萬平方米,單跨長300m,寬20m~31m,高15.54m,所有空間均設(shè)設(shè)置供暖和通風(fēng)系統(tǒng),部分車間設(shè)有空調(diào)系統(tǒng)。電熱站提供熱源,換熱站為汽水型換熱站,采用二級供熱,熱水溫度應(yīng)在70°C~90°C,且實(shí)行集中供熱,同時應(yīng)用溴化鋰余熱回收機(jī)為蒸汽凝水降溫,將其溫度控制在30°C后回送。室內(nèi)主要采用沿墻壁敷設(shè)的暖氣片供暖,且在室內(nèi)適度設(shè)置屋頂暖風(fēng)機(jī)供暖系統(tǒng)。
針對軸承車間,為其設(shè)置了獨(dú)立的空調(diào)系統(tǒng)。廠房外門兩側(cè)設(shè)有室內(nèi)風(fēng)幕系統(tǒng)。冬季外門開啟時,風(fēng)幕系統(tǒng)先開啟,其對室外的冷風(fēng)有較強(qiáng)的抑制和阻擋作用,有效降低了供暖過程中的能源消耗。屋頂設(shè)有開啟量調(diào)節(jié)防雨通風(fēng)天窗,保證了室內(nèi)的通風(fēng)質(zhì)量。切削和噴漆等生產(chǎn)流程中所產(chǎn)生的油漆異味及粉塵設(shè)有專業(yè)的除塵凈化設(shè)備。再者,針對熔焊過程中產(chǎn)生的有毒煙霧和其他有害氣體,需讓其從吸風(fēng)口進(jìn)入到焊煙凈化設(shè)備當(dāng)中,處理后方可排出室外。非供暖季節(jié),生產(chǎn)作業(yè)的過程中應(yīng)適度開啟外墻門窗,利用空氣對流促進(jìn)室內(nèi)的通風(fēng)換氣,有效減少設(shè)備運(yùn)行中的能源消耗。
6 結(jié)語
現(xiàn)階段,大空間建筑得到了較為廣泛的應(yīng)用,而為了加強(qiáng)大空間建筑室內(nèi)空間的舒適性,就必須高度重視其暖通空調(diào)設(shè)計工作,設(shè)計人員應(yīng)在保證設(shè)計質(zhì)量的同時,盡可能的減少建筑的能耗,這樣才能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,健康環(huán)保的發(fā)展目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1] 張建東.大空間建筑暖通空調(diào)設(shè)計與節(jié)能探討[J].四川水泥,2017(12).
[2] 李釘.高大空間公共建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的要點(diǎn)綜述[J].建材與裝飾,2017(15).
[3] 劉鋒.關(guān)于大空間建筑暖通空調(diào)設(shè)計與節(jié)能的分析[J].科技與企業(yè),2015(23).