试论严寒地区高大空间建筑的暖通设计

发表时间：2020-06-30T02:20:08.986Z 来源：《建筑细部》2020年第5期 作者： 曹国庆

[导读] 因此，设计人员要在设计严寒地区暖通系统时，要着重对其采暖、通风和防排烟等方面的功能进行完善与优化。除此之外，还要密切结合建筑的实际功能，避免出现设计方案与实际用途脱离的现象，导致暖通系统失去实际作用价值。哈尔滨市建筑设计院

摘要：在现代建筑设施当中，暖通系统已经成为必不可少的组成部分。但是随着建筑行业的蓬勃发展，建筑形式越来越多样化，这在一定程度上增加了暖通设计的难度。尤其是对于一些高大空间建筑而言，由于其建筑跨度比较大、楼层较多，所以建筑结构上与常规建筑存在很大区别，暖通设计也要相应进行调整。本文主要针对严寒地区的高大空间建筑暖通设计要点进行了分析和阐述，以期为该行业工作者面对类似设计项目时提供些许参考。

关键词：严寒地区；高达空间建筑；暖通设计

暖通系统对于室内环境调节具有十分突出的作用，高大空间建筑因为功能需求比较多样化，而且人员密集度往往较大，所以对暖通设施的依赖度较高。而严寒地区因为气候条件特殊，户外温差变化大，所以更需要通过合理配置暖通系统来优化室内环境，从而创造适宜人们居住和活动的室内空间。但是严寒地区的高大空间建筑暖通设计相比较于常规设计项目有更多的因素需要考量，相关设计人员需要准确掌握各方面设计要点，以确保设计方案的可行性。 1严寒地区高大空间建筑暖通设计特点分析

首先，高大空间建筑的基本特征就是占地空间广、层数多，建筑整体施工面积比较大，比如常见的电影院或体育馆等，都属于该类建筑。因为此类建筑空间比较大，所以室内区域的温度容易存在不均衡现象，尤其是纵向空间内，高层温度要比低层低很多，这就需要通过暖通空调来对室内空间温度进行适当调节，从而确保室内环境的稳定性和均衡性。对于严寒地区而言，暖通空调的最大作用价值主要集中在建筑供暖，夏季温度往往不会特别高，对暖通空调的需求量也比较有限。因此，设计人员要在设计严寒地区暖通系统时，要着重对其采暖、通风和防排烟等方面的功能进行完善与优化。除此之外，还要密切结合建筑的实际功能，避免出现设计方案与实际用途脱离的现象，导致暖通系统失去实际作用价值。

2严寒地区高大空间建筑暖通设计的要点分析 2.1采暖设计方面的要点

严寒地区受气候因素影响，一年当中大部分时间温度都持续在比较低的状态，所以暖通系统的采暖功能是人们普遍最为关注的。常规建筑中暖通系统结构比较简单，应用也比较灵活，而高大空间建筑一般都是公共场所，暖通系统配置本身就比较复杂，所产生的能源损耗比较大，所以在进行设计时必须考量到其节能性。比如高大空间建筑使用频率大多存在间歇性特征，很多时候空间设施都是闲置的，所以设计人员在设计采暖系统时便可以综合使用地板辐射采暖、散热器采暖以及空调采暖等多种采暖方案，这样在面临不同的供暖需求时，便可以灵活进行供暖补充或减弱，避免单一采暖途径造成资源浪费。至于具体的采暖方案组合，则需根据实际供暖需求和建筑使用要求进行确定。比如，一些商场、餐厅或体育馆等类型的高大空间建筑，对噪声要求不是特别严格，所以可以将散热片和吊挂式暖风机共用，这种组合方式的优点在于，暖风机设备成本低、安装方便，且升温比较快，能够在短时间内满足高大空间的暖供暖要求，且前期投入可控。另外，散热片对于室内温度的恒久保持能力比较强，可以用于公共建筑设施内的值班室，根据需求随时进行开关，使用较为灵活。而再比如，电影院等对环境温度要求比较高的高大空间建筑，则可以采用地板辐射采暖与立式空调组合方式，这种设计方式的优点在于，地暖的舒适性和节能效果都比较突出，有助于营造良好的观影体验，立式空调则可以辅助进行温湿度灵活调节。 2.2通风设计方面的要点

除了采暖设计以外，通风设计也是暖通系统中的重点内容，对于高大空间建筑而言，其室内气流组织会产生较大的梯度变化，设置合理的送风方式，可以对其进行有效调节。比如上送下回方式主要是从顶棚开始送风，在底部设置回风，能够最大程度上提高冬天送风风速；侧送下回方式这样的风循环更广阔，冷量自然下沉，舒适性也是最好的。需要注意的是，新风量新风负荷约占空调总负荷的

20%-40%，对其标准值高低的取舍，与节能设计关系重大，需要重点关注。为了满足室内人员的卫生方面需求及部分工艺空调维持所需的室内外压差，所以引进新风显得尤为重要。而新风量的多少将直接影响到空调的负载，进而会影响到空调系统的主机、水泵、冷却塔及风机盘管等的电量消耗。因此在设计时，可以采用新风换气机来通风换气。需要注意的是，新风换气机要选用效率高的热回收装置；且在严寒地区，新风换气机要选用显热回收装置。新风温度不宜低于-10℃，否则排风会出现结霜，此时就需要在热回收装置前设置空气预热器。在布置进、排风百叶时，应与建筑专业紧密协调，避免百叶窗的不合理设置影响建设立面效果。此外，为了降低电能的损耗，设计人员可以安装一个变频风机，这不仅可以让空调更好地运行，还能减小空调自身的损害，提高空调的性能。设计人员还可以对自然资源进行合理利用，通过设置供风系统，将自然风引进室内，这不仅可以减少空调的能耗，还改善了环境，对于用户的更好使用有着重大的意义。

2.3防排烟设计方面的要点

设置烟气控制系统的主要目的是降低烟气的沉降速度，为被困人员的获得疏散时间，更有利于消防人员开展救援以及进行灭火，方便搜寻起火的具体位置，并减少热烟气对建筑物本身及建筑内的物品造成较大破坏。在一些体育馆、餐厅和商场等的大空间建筑物中，由于人员密集、空间面积大、可燃物较多，因此必须做排烟系统。当发生火灾时必须及时有效地组织人员疏散和有效的烟气控制，防止其蔓延。《建筑防火规范》中规定：设置防烟设施的部位且可开启外窗面积满足自然通风时，宜优先选用自然通风。而大空间的建筑一般使用玻璃幕墙或开窗面积大，具备自然排烟条件。在设计过程中，应与建筑专业紧密协调，达到自然排烟的要求。在针对严寒地区高大空间建筑进行排烟设计时要注意：首先，自然排烟要满足排烟房间可开启外窗面积不小于该房间面积的2%，且可开启外窗面积不包括外门面积。其次，在设计时建筑的开窗高度一般在1.5m左右。当发生火宅时，烟气温度比较高，会往高处走。所以开窗的高度按照理论上来讲会比较高，在2m以上效果会比较好。另外，当窗子的高度变高后，会不方便人开启，这时窗子就需要电动控制，当发生火宅时，遥控开关窗户来及时排烟。 3结语

经过以上分析阐述可以发现，严寒地区高大空间建筑的暖通设计相比较于常规建筑而言，要求更为复杂，需要考量的因素也更为广泛。相关行业工作人员在此类设计项目中，除了要掌握专业的设计知识以外，还需要充分调研当地的气候条件，并对建筑的实际用途进行有效了解，综合分析和判断暖通系统设计的重难点，做出符合实际应用场景的暖通空调设计方案，这样才能确保暖通系统安装完成后具有良好的作用价值，以提高建筑的采暖、通风等功能质量。 参考文献：

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