马小冬
同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司 200092
摘要：随着社会的发展与进步，大空间建筑大大方便了人们的生活和购物，丰富了人们的娱乐活动，而且是城市经济建设和发展的重要标志。不过，大空间建筑的设计要求也比一般建筑要高，包括其中的暖通空调设计。现代大空间建筑暖通空调的设计不但要追求性能与效率，同时还要追求节能。本文主要针对现代大空间建筑暖通空调的设计与节能进行分析，希望有助于促进相关工作的进步与发展。
关键词：大空间建筑；暖通空调设计；节能
引言
近年来，我国的建筑正逐渐趋向超高层，超大规模及使用功能复杂的建筑形式发展，这既给人们提供了更加多样化的建筑使用空间，但与此同时，也对建筑设计提出了更高要求。其中，暖通空调的设计是现代大空间建筑设计中的一项重点和难点工作。暖通空调的主要作用是为建筑室内调节温度，如果它的设计不够合理的话，那么可能会引起空调能耗过高，噪音过大，温度调节作用不佳等问题，从而大大影响到人们对建筑的使用体验。因此，在现代大空间建筑暖通空调的设计中，应当要充分结合建筑的实际需求，把握好各项设计要点，优化总体设计方案。
1大空间建筑的基本概念
相对于普通的建筑形式，大空间建筑具有面积宽阔、高度跨度大等显著的特点，在现实生活中常见的大空间建筑形式主要有电影院、大剧院、教堂、体育馆和各类大型仓库等，由于大空间存在着明显的温度和湿度差异，就需要对大空间建筑暖通空调系统进行具体的设计。根据建筑形式和设计需求的不同，大空间建筑能够提供不同的使用功能，例如电影院和大剧院主要是为了满足人们的视觉享受和欣赏音乐的需求；体育馆主要是为了满足运动员的运动需求和群众的观赏需求，与此同时，还需要在大空间建筑内部搭建临时的舞台、桌椅等活动设备。大空间建筑室内的暖通空调设计和上述设备的布置有着密切的联系，需要根据场馆的结构对设备进行合理的布局，这样才能够更好地对暖通空调系统进行科学化的安装。
2大空间建筑暖通空调的节能问题分析
2.1对大空间建筑暖通空调设计的认识不足
当下针对大空间建筑暖通空调的设计，由于缺乏设计深度，导致相应设计方案难以体现出针对性，尤其是难以体现不同空间的供暖温度差异变化，不仅不利于增强暖通设计方案的效果，同时也造成较大的能源损耗。另一方面，在建筑大空间内进行空调设计时，由于空间较广，气流扩散的速度也比较慢，在设计时同样需要彰显不同空间的温度差异性，基于不同空间，做好温度分层，能够有效提高室内的舒适度，降低能源消耗。比如在体育场馆中采用座椅送风、置换通风形式，相比传统的上送下回空调通风设计，其不仅能够有效节约30%的能源，还能够显著提升室内的舒适度，本人设计过石家庄、安徽等学校的剧场，剧场观众厅采用的就是座椅送风系统，同时为了满足座椅送风送出的风需要控制在19-20℃左右，采用的是二次回风系统，以利于节能，剧场观众厅还存在着热空气在观众厅上部滞留的问题，为了很好的排走这部分热空气，因此排风系统的合理确定也是至关重要的。一般可以在观众厅上部面光桥顶部结合内装设置排风口，有效的排走顶部聚集的热空气。其次，对于剧场这种间歇运行的场所，宜在使用前30分钟启动空调机组进行预冷或预热，并关闭新风风阀。预冷或者预热结束后开启新风风阀。在剧场停止使用前15分钟左右宜关闭空调机组；需要避免空调房间停止使用后仍然开启着空调机组，对于整个系统造成不必要的浪费。因此在实际开展大空间建筑暖通空调设计时，需要提高认识，深入结合室内不同空间对温度通风需要，彰显其设计针对性，更有利于提高暖通空调的设计水平。
2.2对冬季暖通空调运转设计不合理
冬季暖通空调的运转是否良好是直接体现暖通空调设计本身质量水平高低的关键所在。一般建筑室内空间比较大，很容易使得热气流向空间上层流动，在地面停留时间较短，而为了保证室内温度，需要暖通空调承载较大的供暖负担。在进行暖通空调设计时，由于缺乏对空间的考量，再加上客观技术条件限制，通常会采用空调系统供暖，导致地表暖气作用价值遭受严重限制。因此在实际设计时，还需要从多方面着手，充分考虑暖通空调的设计的合理性，既能够增强冬季供暖效果，又能够达到能源节约目的。
例如在大空间建筑冬季暖通空调设计中，通过采用地板辐射采暖与送暖系统，既满足室内供暖需求，又提高室内舒适度。
2.3暖通空调控制系统设计不完善
相比一般建筑暖通空调设计，大空间建筑暖通空调设计需要消耗的成本更高，因此在实际设计时，很多设计人员将重点放在成本节约方面，针对暖通空调设计本身没有重视，主要存在以下问题：①针对控制系统对空调不同部分功能控制能力薄弱，比如传输系统和反应系统落后，导致相应控制信号传递效率较低，不利于增强暖通空调的控制效果；②控制系统设计不够科学合理，只能够满足基本的运行需求，导致暖通空调在运行效率上仍有很大的提升空间，难以充分发挥暖通系统的作用价值。基于此，需要相关设计人员提高对控制系统设计的重视，可以通过加强同行交流，引入先进的设备以及优秀的人才，不断提高自身设计水平与科研能力。除此之外，还可以通过售后，收集了解用户真实意见，并将其作为后续设计优化改进的依据，从根本上提高暖通空调控制系统设计水平。
3设计优化措施
3.1大空间建筑暖通空调的优化设计
暖通空调系统在实际运行中，不仅自身会存在一定的热源需求，还要求排除自身所产生的热量，以保障整体系统的有序运转。基于节能环保的要求，可以将两者进行有机结合，进行统筹规划设计。另外，暖通空调系统存在分开式以及闭合式两种类型，可以通过有效结合应用各自的系统优势，设计出一套更加完善、更加新颖的暖通空调系统。对流散热器通常在大空间建筑中不常用，然而散热器供暖能够实现安装方便、运行维护成本少、舒适程度高的目标，因此，可根据具体的建筑特点，将散热器供暖方式应用在大空间建筑暖通设计中，以保障基本温度，同时加以其他供暖方式的应用，达到温度所要求的标准。针对现代大空间建筑需要进行冬季供暖夏季制冷的具体情况，可考虑制冷与供暖公用末端设备的可行性，主要论证适应性以及技术、成本等方面的因素影响，从而更加节约资金和资源。通风及防排烟也是大空间建筑暖通空调设计的关键一环，通风设计以自然通风设计为主，如果实际情况不予许自然通风方式，可采取机械通风，如果可能的话采用将二者结合的复合通风设计。
3.2变频系统的应用
变频技术的应用解决了暖通空调系统中存在的诸多问题，比如它能够对空调系统进行有效改善，在降低其能源消耗的同时，提高其运行效率，已经成为空调系统设计中必不可少的技术之一。在变频技术还未加入空调系统时，空调往往会因为外界气温的变化，让负荷对空调的影响变大，此外，若空调处于额定功率工作状态，将会出现大量能源被消耗的情况，造成能源的浪费。变频技术的加入有效的改善了上述情况，它能使空调的输出功率随负荷的变化而变化，节省电能的同时又延长了空调的使用寿命。
3.3水系统选型
水系统选型的第一步便是对其进行分区，主要的分区方式有两种，分别是根据水系统所能承受的压力划分以及实际承受的压力来划分。在进行分区工作时，要避免系统超出其承受能力而造成泄露的情况发生，为减少该类情况的发生，可以结合制冷设备以及管道的承载能力来合理进行分区工作。此外，想要确保系统的合理性，控制暖通空调的能耗，可以在了解负荷变化规律的基础上，同时借助新型变频技术来实现能耗的有效降低。工作人员还可以优化围护结构，降低暖通空调与外部环境的热量交换律，从而达到节能的目的。
结束语
综上所述，相较普通的建筑暖通空调设计，由于大建筑内部空间比较大，室内温度变化层次更加明显，想要保持室内恒温，一般需要耗费更大的能源。为有效解决这一问题，结合建筑实际供暖通风需要，做好合理设计，既能够节约建筑成本，又能够保护生态环境，可谓一箭双雕。
参考文献
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