大空間建筑空調(diào)設(shè)計概述

大空間建筑空調(diào)設(shè)計概述摘要：本文概述了大空間建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的負(fù)荷特性、空調(diào)風(fēng)量和換氣次數(shù)、空調(diào)方式和氣流組織及有關(guān)問題，并對空調(diào)的冷熱源和節(jié)能問題進(jìn)行了闡述。關(guān)鍵字：大空間負(fù)荷特性氣流組織空調(diào)方式節(jié)能前言：20世紀(jì)以來，隨著人類生存和發(fā)展的需求，各國競相建造了規(guī)模宏大的公共建筑電影院、劇場、體育館、展覽館、空港航站樓、高層建筑內(nèi)的中庭等的建筑內(nèi)的建造越來越引起人們的興趣和關(guān)注。為了充分發(fā)揮這些建筑的功能，創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)的環(huán)境，暖通空調(diào)技術(shù)必須也要不斷的進(jìn)步。傳統(tǒng)的大空間建筑體型結(jié)構(gòu)、功能變化較少，工程上已積累了豐富的經(jīng)驗?，F(xiàn)代的大空間建筑造型奇特，尺寸龐大，依靠傳統(tǒng)的經(jīng)驗難以滿足各方面的要求，需要借助計算機的模擬來進(jìn)行設(shè)計預(yù)測。下面對大空間建筑的空調(diào)設(shè)計做一簡要概述。一、大空間建筑的特征（1）大空間高度高。這是形成溫度梯度的主要原因。（2）大空間的外墻面積與地板面積之比大（圖1）。這形成了外界界面對室內(nèi)空間的自然對流影響很大，冬季易在四周造成下降氣流。（3）居留區(qū)人均占有空間體積大（圖1）。從衛(wèi)生角度看是良好的，可采用較小的換氣次數(shù)。（4）多功能的使用要求。要求空調(diào)滿足多環(huán)境，控制靈活二、負(fù)荷特性各種大空間建筑的符合因素所占的比例并不一樣。三、空調(diào)風(fēng)量和換氣次數(shù)空調(diào)風(fēng)量的確定因素可按：1.冷熱負(fù)荷的處理要求；2.室內(nèi)清潔度的保持；3.換氣次數(shù)的確保；4.滿足法規(guī)的要求。1、2、3三者是通過常規(guī)計算可確定，但3項有時缺少實踐的經(jīng)驗作依據(jù)。對于常規(guī)的電影院、會堂，人均容積比較一致。通過室內(nèi)負(fù)荷計算及送風(fēng)溫差所得的人均風(fēng)量是相似的，相應(yīng)的換氣次數(shù)一般在4~6次/之間，但對于體型復(fù)雜、空間大小不規(guī)則、居留密度偏高的場合，這些指標(biāo)不一定能套用。例如對于體育建筑的情況，其換氣次數(shù)最大為4.5次/，最小為1.2次/。這是由于：1.這類建筑體積龐大，賽場內(nèi)人數(shù)少；2.設(shè)計對負(fù)荷的處理和計算考慮不同，因而有計算確定的換氣次數(shù)有較大的區(qū)別。但只要采取有效的氣流組織，即使換氣次數(shù)小，亦能滿足空調(diào)的要求。四、空調(diào)方式、氣流組織及有關(guān)問題1．空調(diào)方式和氣流組織對室內(nèi)環(huán)境和負(fù)荷的影響?？照{(diào)采用不同的空調(diào)形式或氣流組織對室內(nèi)溫度的垂直方向的分布有很大的影響。另外，空調(diào)送回風(fēng)方式對負(fù)荷率也有很大的影響，因此在設(shè)計中氣流組織與負(fù)荷計算是相互聯(lián)系的。2．居留區(qū)（工作區(qū)）空調(diào)和誘導(dǎo)通風(fēng)的應(yīng)用。對于一般的電影院、會場等的空調(diào)和氣流組織，由于高度有限，一般都采用全面空調(diào)方式，輔以比較常規(guī)的氣流組織形式。但高大空間室內(nèi)溫度分層現(xiàn)象非常嚴(yán)重。實踐證明，可以在不同的場合采用不同的分層空調(diào)方式來實現(xiàn)。對居留區(qū)（工作區(qū)）空調(diào)的基本原則是：（1）供冷時，冷風(fēng)只送到工作區(qū)。此外利用室外空氣或回風(fēng)以分隔形成上部非空調(diào)房間，或用于滿足消防排煙之需。（2）在供暖時，送風(fēng)溫差宜小，且應(yīng)送到工作區(qū)。有條件時與輻射供暖結(jié)合。采取這些措施后，空調(diào)負(fù)荷可減少30%~40%。采用誘導(dǎo)方式（誘導(dǎo)封口的誘導(dǎo)比和為4~5倍），從而可使上下溫度分布均勻。對大空間空調(diào)來說，最重要的是氣流的控制。3．大空間送風(fēng)方式的總體選擇。腦不同篇性質(zhì)的公伐共建筑和召人員停留館情況，整封體考慮的然送風(fēng)方式雁有下面的交原則：對雄長時間停夫留且對舒屆適要求高牲的場合，兼如劇場觀循眾廳、宗婚教教堂、碧大教室等據(jù)無論撥規(guī)模大小芽都適宜采禍用頂棚噴輪口；對長隙時間停留嗽但對舒適敬要求不太凈高的場合攻，如體育乳館、室內(nèi)適棒球場、柜大工場，猾適宜采用熱頂棚噴口殊和橫向噴旬口；對短蹦時間停留戀的場合，桂如空港大捕廳、門廳估等，則不惡適宜采用府頂棚散流曠器和向上琴送風(fēng)的方下式。約右姜4晴．各類建階筑的具體繪措施。返叢（冊1差）劇場、禾音樂廳、袋會著場充1震.唉總體來講正，均采用腦低速風(fēng)道宿全空氣方耍式。為調(diào)餃節(jié)負(fù)荷，寸也有采用巧變風(fēng)量調(diào)岸節(jié)方式的鎖。從室內(nèi)嫌空氣分布塵來看，有年稀釋型和龜置換型。勾傳統(tǒng)的上需送下回方屑式屬稀釋啟型，均勻于的下送上青回方式屬練置換型。廊負(fù)荷強度降大者建議技采用置換敘方式原。滾2爐.備氣流組織鄭形式：上音送下回，杰側(cè)送下回副，后部噴直口送風(fēng)，襖下送上回岔。以上發(fā)釋生均用采泊用，一般偶是幾種方此式綜合應(yīng)補用副。免3芽.舞用合理的窩系統(tǒng)分區(qū)藍(lán)來保證場爆內(nèi)溫度分泉布的均勻榴性。一般拜觀眾廳根來據(jù)平面和犬垂直方向嗓可分汽為帆3~柜5故個區(qū)。根傷據(jù)廳內(nèi)存燈在溫度梯浪度的特性靈，采用多琴臺餓AH瓦U港或在系統(tǒng)避支路上設(shè)夕調(diào)溫裝置希，以控制姥送風(fēng)裝置溉。華4活.區(qū)合理設(shè)計那舞臺空調(diào)敏系統(tǒng)?？沙碓谖枧_兩維側(cè)天橋下扇安裝送風(fēng)被管，向下葬、向側(cè)臺柔送風(fēng)?？沙自谇疤鞓騻飨略O(shè)送風(fēng)岡管，向下姨送風(fēng)，直傘達(dá)表演區(qū)掩，或采用奇球形旋轉(zhuǎn)等風(fēng)口從舞脾臺兩側(cè)向悅中央送風(fēng)趕。也可沿針幕間設(shè)扁眾高型風(fēng)管拜向下送風(fēng)寶。另外，偉舞臺必須贏設(shè)立獨立夏的送回風(fēng)勝系統(tǒng)，以席便調(diào)節(jié)壓姥力。衫頑（孔2聲）體育比深賽管及多豎功能大體廳防1派.埋滿足居留六區(qū)域空調(diào)胞：可采用晨側(cè)送射流蛛覆蓋觀眾狡席，相當(dāng)瑞于局部空鹿調(diào)的坐席另空調(diào)在大廣型體育館迫中也用應(yīng)前用。從節(jié)址能出發(fā)，躍對于超大勵型比賽場情地，在賽良場內(nèi)不一匆定設(shè)空調(diào)你系統(tǒng)。對敘于比賽場肉地有嚴(yán)格緞要求的，善可利用賽粥場周邊的裂看臺向場河內(nèi)送風(fēng)項。存2框.劃氣流組織啄手法：變梳更送風(fēng)方收向，以滿氏足所需的寸射流軌跡估，適應(yīng)冬般季和夏季摟的不同要苦求。變更緞送風(fēng)口的猜數(shù)量和位也置，以控什制相應(yīng)的偵空調(diào)區(qū)域?qū)?。?猾.口利用可感設(shè)氣流。從鋤節(jié)能和熱舅舒適兩者莊矛盾的統(tǒng)暴一出發(fā)，府大型的體桐育場內(nèi)可換利用加強紙場內(nèi)氣流存速度來滿貴足舒適性臣的要求，呼這時夏季莫可適當(dāng)提寄高室內(nèi)的共溫度脹。鬧3拌.長高速噴流移系統(tǒng)。為組防止在大怒空間形成衣嚴(yán)重的溫卵度梯度。折造成熱空濱氣在上部鹿的滯留，孟近幾年來至多功能大辨廳、體育希館采用系渾統(tǒng)的或單蛙體式誘導(dǎo)甜噴口特別杯廣泛。虜遮（賄3桐）中榴庭男1慕.堤封閉式中寒庭：中庭蠅內(nèi)的溫度稅波動較小疼，一般能聯(lián)處于舒適質(zhì)溫度區(qū)，菠即處于零聯(lián)耗能帶。漏可只考慮總排風(fēng)（夏襲季）和地狀面輻射采瓦暖（冬季貍），不一塊定設(shè)空調(diào)盞系統(tǒng)。也賺可在中庭愛的下部根督據(jù)實際的新負(fù)荷設(shè)置皆空調(diào)送風(fēng)如系統(tǒng)，用度水平送風(fēng)晶來隔斷上此下層空調(diào)劉。養(yǎng)2神.拿開啟式中寸庭：通常忍在低層部值位用空調(diào)言送風(fēng)直接欺控制，也槍有在活另動中心直賊接設(shè)置與魄建筑相協(xié)閑調(diào)的空調(diào)疏送風(fēng)裝置方和在各層械中庭界面坦上設(shè)送風(fēng)誼口的。由滑于中庭的補體型各不鄉(xiāng)相同，所跪處地點和螞氣候不同杏，功能亦根有區(qū)別，志在設(shè)計時酬，應(yīng)事先許進(jìn)行模型扁實驗和計莊算機模擬億計算。榨關(guān)于霸膜構(gòu)造體添育建筑、野游泳比賽獻(xiàn)館、人工氣冰場、空下港旅客大流廳的空調(diào)鏡因其特殊優(yōu)性，有專劫門的文獻(xiàn)刑介紹，這網(wǎng)里由于篇氣幅的限制丟就不一一窩闡述了。填五、大空緣間建筑的刊空調(diào)冷熱董源御常規(guī)捆的冷熱源究，電力型示或熱力型陵（如燃?xì)鈪s）的壓縮濁式制冷機撫（或熱泵碰）、吸收序式制冷機混、直燃式揀冷熱水機尾組均可用助于大空間卷建筑。從禿供冷供熱跳的角度出陡發(fā)應(yīng)該考限慮：當(dāng)所起在地區(qū)已舊有足夠規(guī)宰模的區(qū)域凳供冷供熱尚設(shè)施時，交可利用其前裝置提供嬸冷熱量；柔在供冷供斗熱的基本澇方式上應(yīng)持盡可能采巡用熱泵和葉蓄冷蓄熱逮技術(shù)；在疫有些場合夾燃?xì)鈾C熱若泵也是十蔑分合理的五能源方式存。此外能勸源的復(fù)合摟化漿—扣復(fù)合能源券的應(yīng)用也派是值得注屋意的傾向懲。使用兩貨種能源，宴如電力和執(zhí)燃?xì)猓ɑ蛟S油），在庫一定程度完上不僅可黎實現(xiàn)城市臥供能中電嶄力與燃?xì)馍浞骞戎g辨的平衡，爽而且在能咐源價格可顧選擇的場繳合下，對侵運行費用單可以有調(diào)團(tuán)劑作用。右六、大空撫間建筑節(jié)約能沫踐尚8呼0鄙年代的大?？臻g建筑季在節(jié)能問勸題上只要孕著眼于節(jié)塌約能源和洗對舒適性木方面的關(guān)謠心。進(jìn)棵入休9威0繩年代以后藥，除了以凍上的考慮盜外，更加龍關(guān)注空調(diào)升建筑物對映地球環(huán)境啄的影響。矩應(yīng)充分利梅用自然能薪（太陽、慶風(fēng)、雨、倉土等），味以便最大無限度的節(jié)允約能源和集資源，并賄減低對環(huán)嘗境的負(fù)荷寄。斑傳統(tǒng)跑的行之有慶效的利用令能源的手剛段對大空承間建筑物槳仍然是適難用的。在賢空調(diào)方面再減少設(shè)計番負(fù)荷（建權(quán)筑設(shè)計上鍋配合），瞧采用居留步區(qū)空調(diào)，企合理確定前送風(fēng)量和輝新風(fēng)量，維減低空氣探和水的輸轎送能耗、敵利用新風(fēng)挪供冷、合慚理的能源客組合、選憤用高效率扮的制冷設(shè)藝備和空氣陰末端裝置庭、蓄冷和化低位熱源彎的利用等糧，都是重汁要的節(jié)能桶措施。在篇有條件的畝情況下，閉下面的方橋法可以采燭用：紫鼠（做1買）建筑采獸用覆土埋截入式將體圾育館做成君下沉式，測即半地下裙化，周圍代覆以土層流，在隔聲尸、保溫、避提高建筑抬物穩(wěn)定性像方面十分斗有利。饒貿(mào)（短2駝）利用自跌然通風(fēng)對舉于沒有環(huán)隙境噪聲干燭擾的大空捎間建筑，甚最大限度掠地利用自賞然通風(fēng)改兔善室內(nèi)環(huán)施境和節(jié)約似能量消耗嘉是最為合萍理的?，F(xiàn)搭今屋頂可識開閉式大患型體育館得徹底實現(xiàn)必了這一要流求。利?。ㄎ?姨）土壤熱菊的利用體蹲育館占地旗面積大，天利用其地頑下的土壤捏作為蓄熱轎材料蓄熱尖十分有利壁。例如在蕩進(jìn)廳地面釀下埋設(shè)盤案管，利用新夜間由廉你價電力制孩冷（熱）緞水，由盤隙管將熱量風(fēng)蓄在土層聾，白天取有出供空調(diào)緩用，同時左由于地下高蓄熱，使托地板起輻蛋射供冷（為熱）的作北用。此外古，為了減項低新風(fēng)負(fù)忠荷，將新濃風(fēng)流經(jīng)專榴用的配管眨溝道進(jìn)行乘預(yù)冷或預(yù)孝熱，間接戚利用了土尊壤的熱量條（土壤與劣空氣換熱回）。勺七、其他拌問題難棋（賞1捉）系統(tǒng)劃鬼分問題案系統(tǒng)章劃分原則踐：鈔很映1訴.依大空間建央筑風(fēng)量龐嚷大，從平毯面上看，符應(yīng)根據(jù)方踢位、面積團(tuán)，分區(qū)組燃織空調(diào)系降統(tǒng)，一般斥中大型體草育館均作舍分區(qū)。流時錫2市.勒在以上的風(fēng)基礎(chǔ)上，慨根據(jù)上下親溫度均勻暑性的要求報，多功能只使用的可評能性，工彼作時間的資差別予以江劃分系統(tǒng)鹿。趴來慌3章.嫂根據(jù)具體霉情況也可致把系統(tǒng)細(xì)啞分化，這吉樣不出現(xiàn)扯大風(fēng)道，思但水系統(tǒng)足較復(fù)雜。扔不（銀2蕉）空氣處朵理問題禍貌筆1返.樂國塵外福7君0卻年代起空訴氣處理箱物中均采用暢表面換熱乒器，一般拜設(shè)再熱器兇和加濕器努。劃廣乳2伶.堡應(yīng)重視空權(quán)氣過濾問始題。韻榜民3遙.保新風(fēng)與排寇風(fēng)之間設(shè)渴全熱換熱暑器回收能健量：這是元減少冷熱場裝置負(fù)荷鹽的重要措射施，既減情小裝置容謠量，節(jié)約相初投資，部有可降低敞運行費用村。清停紛4抖.覽直接根據(jù)慣人員的多程少控制進(jìn)蘿入系統(tǒng)的爭新風(fēng)量閱右衛(wèi)5莖.通對于干熱胃地區(qū)，根茫據(jù)氣象條撇件的分析甜，有些大嶺空間建筑私可采用經(jīng)嫌直接蒸發(fā)良或間接蒸掀發(fā)冷卻器堪的全新風(fēng)數(shù)空氣處理御系統(tǒng)。來疑（土3令）新風(fēng)預(yù)御處理方式婦壯而1竿.僚新風(fēng)用深皇井水冷卻漆后再與回每風(fēng)混合，勞有很好的惕經(jīng)濟性，罩與空氣處犬理后的井測水用作制更冷機冷凝旨器的冷卻仆水，可以肅改善制冷挪機的工況憤，當(dāng)井水鉤應(yīng)用受限奔制時，不野可行。覺擁渡2柳.枯根據(jù)影劇導(dǎo)院潛熱負(fù)建荷大、新字風(fēng)比大、獲空調(diào)制冷稀除濕負(fù)荷袋大的特點赤，美國有鄭些地區(qū)采猴用對新風(fēng)繼預(yù)除濕處暑理，然后明混合回風(fēng)俗再經(jīng)空氣衫冷卻處理砌。結(jié)束語：磨隨著深社會的進(jìn)治步，人民腳對生活質(zhì)劃量的追求恩，除物質(zhì)窗生活之外諷，對精神黎、文化、戒體育方面垂的情趣有式了越來越地高的要求覺，為此人掀們期盼著亮有更多的弓功能合理壇的質(zhì)量上勿乘的環(huán)境電舒適的公式共活動空槐間的建設(shè)山。對于這握些空間的睜環(huán)境設(shè)備潮也要求在客健康、舒美適、能源高有效利用程和地球環(huán)寬境保護(hù)方戰(zhàn)面有新的介創(chuàng)造。同獸時作為大滋空間建筑仁的功能各爺國都在朝去功能綜合納化發(fā)展，規(guī)