高大空间空调系统设计及节能研究

谈高大空间建筑暖通空调设计【摘要】高大空间建筑的暖通空调设计是非常重要的，因为这类建筑通常具有较大的空间体积和复杂的结构，需要合理设计的暖通空调系统来保证室内环境的舒适性和能耗的节约。

本文从高大空间建筑的特点和暖通空调系统设计原则入手，介绍了在这类建筑中的设计方法和节能技术。

也提出了高大空间建筑暖通空调系统所面临的技术挑战，以及未来发展的趋势和展望。

通过本文的讨论，可以更好地理解高大空间建筑的特殊需求，为未来的设计和施工提供参考。

【关键词】高大空间建筑，暖通空调设计，研究背景，特点，设计原则，设计方法，节能技术，技术挑战，发展趋势，总结与展望。

1. 引言1.1 高大空间建筑暖通空调设计的重要性高大空间建筑暖通空调设计的重要性在于其对建筑环境舒适性和能耗节约的重要影响。

在高大空间建筑中，由于空间体积较大，空气流通性较差，温度分布不均匀等特点，暖通空调系统的设计必须考虑到这些因素，以保证建筑内部温度、湿度等参数的稳定和舒适。

高大空间建筑通常具有较高的能耗，因此设计一个高效的暖通空调系统对于节能减排至关重要。

高大空间建筑暖通空调设计的重要性还体现在其对室内空气质量的影响。

在高大空间建筑中，室内排风困难，易造成空气污染和细菌滋生，而良好的暖通空调设计可以有效改善室内空气质量，保障居住者的健康。

高大空间建筑暖通空调设计不仅关乎建筑内部环境的舒适性和能耗节约，也直接影响到居民的生活质量和健康。

对于未来高大空间建筑的设计与建设而言，重视暖通空调系统的设计至关重要，以确保建筑的可持续发展和居民的舒适生活。

1.2 研究背景：高大空间建筑暖通空调设计是建筑工程领域的重要课题。

随着人类社会的发展和经济的增长，高大空间建筑在城市中越来越普遍。

由于高大空间建筑的特殊性，暖通空调系统的设计和运行面临许多挑战。

研究如何有效地设计和运行高大空间建筑的暖通空调系统，提高舒适性和节能性，已成为学术界和工程界关注的焦点。

在当前社会背景下，能源消耗和环境污染等问题日益凸显，高大空间建筑暖通空调系统的设计和运行更需要考虑节能和环保因素。

高大空间建筑暖通空调设计研究建筑行业近年来发展迅猛，高大空间建筑数量越来越多，暖通空调设计作为建筑设计的重要组成部分，高大空间建筑暖通空调设计一直是设计的重点和难点，对设计人员的专业技能有较高的要求。

设计人员要结合建筑特点，在保证暖通空调功能性的同时，还要注重节能和环保。

本文将重点对暖通空调设计的相关理念展开进一步研究，以便提高暖通空调的设计水平。

高大空间建筑具有多元化的特点，可以满足不同人群的使用需求，同时也更加符合现代人的理念。

针对高大空间建筑的设计，暖通空调设计一直是其中最主要的内容之一，应受到高度关注。

通过空调设计可以有效调节建筑内部温度和湿度，改善空气质量，提升空间的舒适度。

因此，相关部门要加大研究的力度，不断提高暖通空调的设计质量。

1、高大空间建筑特点高大空间（高度大于10m且体积大于10000m3）建筑与普通建筑相比，具有层高更高，跨度更大，功能繁多，样式复杂等特点[1]。

投入使用后人员短期聚集，使用时间相对集中，对室内环境要求较高。

高大空间建筑的空调设计难度较大，在空调设计过程中易受多种因素的影响。

主要表现在随着经济水平的提高，人们对使用空间的舒适度要求越来越高。

暖通空调在建筑中发挥至关重要的作用，必须要满足多元化的用户需求，但同时又受到建筑空间布局的制约。

暖通空调的设计要结合各种因素综合考虑，在实际项目设计中，暖通空调设计方案一般要经过多次的修改和完善，从而保障暖通空调效果，减少成本投入。

因此，加大暖通空调设计的研究力度，对提高空调系统能效起到至关重要的作用。

2、暖通空调设计难点2.1供暖方式的选择高大空间建筑的冬季供暖方式有多种，例如：散热器供暖、辐射供暖、热风供暖等。

其中散热器供暖是比较传统的一种方式，高大空间建筑若采用散热器供暖的方式可以有效降低供暖成本，造价相对低廉。

但是在冬季，由于热空气的比重较轻，会大量聚集并且漂浮在空间上部，造成热量浪费[2];同时在跨度较大的空间布置散热器存在一定的困难，尤其是当建筑外墙设有幕墙时，散热器供暖的难度会显著提升。

第43卷第32期•108 •2017年1 1 月山西建筑SHANXI ARCHITECTUREVol.43 No.32Nov.2017文章编号：1009-6825 (2017) 32-0108-02高大空间公共建筑暖通空调系统设计分析刘瑞军(山西八建集团有限公司，山西太原030024)摘要:在对高大空间建筑暖通空调系统特点分析的基础上，以分层空调系统、冬季辅助采暖系统、新风热回收系统等为切入点, 对市场上常见的采暖通风空调系统的优缺点进行剖析，希望能对公共建筑暖通空调系统的设计有所帮助。

关键词:高大空间，公共建筑，通风排烟管道,暖通空调系统中图分类号:TU831.3高大空间公共建筑暖通空调系统的搭建是一个复杂的研发任务，它要求设计人员有很坚实的空调系统方面的专业知识，特别是要适用于高大空间建筑，并且还要进行灵活的运用，能够按照工程实际进行设计，选择最为合理的系统形式。

1高大空间公共建筑暖通空调系统的特点顾名思义，所谓的高大空间公共建筑必然具有一个高大的特点，那么相应的就会出现较高的房屋高度，当然，房间整体体积也是很大的。

特别典型的例子就是一些诸如剧场和体育馆这样的建筑,据不完全统计，他们的单间高度普遍都在10 m以上，有些表2采用散热器一地暖混合系统与分系统工程投资表序号工程位置系统名称工程费用/万元工程费主材费安装费合计1二级管网混合系统51.3121.736.5209.52分系统55.2153.546.0254.73热力站混合系统60.062.618.8141.44分系统60.091.827.5179.3 3.3 工程运行费用对比采用混合系统主要耗电设备为循环泵、补水泵及各个楼内混 水泵,分系统主要耗电设备为循环泵和补水泵;按照采暖季5个 月（3 600 h)计算，系统运行费用对比见表3。

表3采用散热器一地暖混合系统与分系统运行费对比表序号项目系统名称安装负荷/kW运行时间/h用电量/万kWh1分系统地暖系统26.5 3 6007.6322散热器系统23.1 3 600 6.6533混合系统—29.1 3 6008.381注:设备采用变频调速运行，用电量按20%节电考虑C M从表3可知，混合系统比分系统单个采暖季的运行电耗节省约 5.9万kWh;按电价0.8於kWh核算，单个采暖季节省电费4.72万元。

某站房候车厅空调设计及数值模拟研究摘要：本文介绍了某站房候车厅空调系统设计方案，给出了铁路中型线侧平站房典型设计方法，采用CFD三维数值模拟软件对该站房候车厅区域的气流组织方案进行模拟验证，为铁路中型线侧平站房的空调设计提供理论支持和参考做法。

关键词：铁路站房；空调设计；数值模拟0 引言高铁站房作为旅客集散的重要铁路枢纽，旅客吞吐量大，人流密集。

为了给旅客提供舒适满意的候车环境，通风空调系统的合理设置是其中关键的一环。

站房候车厅通常为高大空间，空调设计较难精确把握，本文通过CFD模拟软件辅助设计，力图达到站房经济舒适的建设理念。

1.设计概况及设计参数某站房为新建线侧平站房，车站最高聚集人数3500人，总建筑面积38168m2，包含架空层停车场面积10608m2，侧式站房主体2层，局部5层，建筑主体高度27.3m（室外地坪至屋檐高度）。

图1.1一层平面图图1.2二层平面图本工程室内设计参数详表1。

本建筑围护结构热工参数满足《公共建筑节能标准》，具体参数详表2。

站房内除广厅外均考虑设置新风，广厅由于人员流动性大，通过进出口的渗透风量大，考虑广厅渗透风量能满足新风要求，故不设置新风。

对站房进行逐时负荷计算，集中空调计算总冷负荷为5067.53Kw，集中空调建筑总冷指标为274.4W/m2。

表1.1 室内设计参数房间类型夏季噪声标人员密度最小新风量温度（℃）相对湿度（%）dB（A）（人/m）（m3/h·p）广厅26-2840-65≤700.6716售票厅26-2840-65≤700.6716候车室26-2840-65≤700.6716旅客服务26-2840-65≤700.2530表2 围护结构热工参数维护结构名称传热系数维护结传热系数维护结传热系数维护结传热系数W/(m2.K)构名称W/(m2.K)构名称W/(m2.K)构名称W/(m2.K)屋面0.48外挑楼板0.63外墙0.77外窗天窗2.602.候车厅空调系统设计候车大厅、售票厅等公共区采用集中空调系统，冷源采用2台制冷量为2637kW的磁悬浮变频离心式冷水机组，配设2台800m3的全钢方形逆流式冷却塔，冷水机组夏季冷冻水进出口温度12/7℃，冷却水进出口温度32/37℃。

高大空间暖通空调通风系统的设计摘要：众所周知，随着环保意识的增强，建筑的暖通空调设计工作引起人们的重视。

暖通空调系统是建筑中的重要耗能单元。

高大空间建筑暖通空调系统的搭建是一个复杂的研发任务，它要求设计人员有很坚实的空调系统方面的专业知识，特别是要适用于高大空间建筑，并且还要进行灵活的运用，能够按照工程实际进行设计，选择最为合理的系统形式。

关键词：高大空间；暖通空调；通风系统；设计引言暖通空调系统包括采暖、通风、空气调节三项内容，是建筑工程不可或缺的组成部分。

该系统的安装能够提升建筑空间的舒适性，改善室内空气质量，进而满足用户的使用要求。

其具有通风功能，能够控制空气的渗透，进而使室内外各个房间之间的压力关系保持平衡，在普通建筑中，大部分承包商会采用相应的暖通空调设备来满足上述功能需求，而在高大建筑中，需要由专门的设计师设计一个完整的使用系统，在由专业的安装团队进行系统的安装。

目前，该系统的设计和安装已经逐渐成为国际性产业，其包括运行、保养、架构设计等多个方面，具有广阔的应用和发展前景，要对技术进行不断的完善和创新，进而提升暖通空调系统的使用质量。

1高大空间建筑的特点1.1建筑高度相对较高高大空间建筑与普通建筑相比较，室内高度明显高于普通建筑，因为其体积大，在空间上可能会形成温度差异，温度会出现梯度的递增或递减，并且高大空间建筑外墙的面积和地面的面积比值较大，因此外界环境因素容易影响室内气流。

1.2人员密集，使用时间相对集中我们能够发现，高大空间建筑大多都具备服务性，比如电影院、剧院等等，都有间歇性运行的特点，当出现人员密集情况时，空间的负荷就会增大，对新风的需求同时也会增大，对舒适性以及安全性要求很高。

在使用过程中，高大空间建筑的空调系统经常会有冷热风分布不均匀的状况，高峰负荷与低谷负荷的差距较大。

1.3具备功能多样性在不同的空间环境中，因为每个区域的功能不通，对暖通空调系统的设计要求也有所不同，这样容易导致负荷差异拉大，像一般的剧院外墙窗户比较少，在夏季时围护结构冷负荷比较小，当观众都扎堆聚在演播厅时，所需要的新风量大，这时候新风需要在0.35-0.4。

浅谈洁净厂房的节能空调设计前言近年来随着我国经济的快速发展，国外很多制造型企业将目光看向了中国，其中高端制造业在我国呈现出了蓬勃发展的势头，高大空间洁净厂房也就越来越多。

高大空间洁净厂房要求跨度大、高度高、洁净度高，所以换气次数高、空调系统庞大是此类厂房的显著特点。

为了使厂房保持很高的洁净度，需要消耗大量的能量来维持产品生产所需的清洁生产环境。

空调系统作为洁净厂房的一个重要系统，其消耗的能量占洁净厂房总能耗的比重非常大，是能量消耗的大户。

所以生产厂商为了降低生产成本，提高产品的竞争力，同时做到节约能源、保护环境，对高大空间洁净厂房空调设计及节能问题给予了越来越多的关注。

一、高大空间洁净厂房空调系统的特点由于洁净厂房的空调系统的特殊性，无论是对环境的洁净度，或是对温度、湿度、震动和噪声都有非常严格的要求。

总体来说洁净厂房空调系统的特点可以归为以下三点：1空调运行成本偏高洁净厂房由于洁净等级的需要，需要采用大量的送风和排风过滤系统，这使运行成本大大增加，相对于同等规模的办公建筑，洁净厂房空调系统的运行能耗要提高10～30倍，导致巨大的电能消耗。

另外，洁净厂房的空调系统散热量也很大，由于产品生产过程中对温度和湿度都有比较严格的要求，因此导致能耗进一步增大，增加了运行成本。

2 空调新风负荷大例如在电子厂房的生产过程中，由于经常产生一些有害气体，增大空调系统的新风量，才能通过排风的形式经这些有害气体及时排除。

新风量的加大，又增加了空调系统的能耗。

与空调系统的风机温升负荷和工艺设备散热负荷相比，新风冷负荷是这三者中最大的。

3 空调风机全压高在洁净厂房空调系统中的过滤器很多，这使得过滤器总的阻力大大增加。

一般空调系统中高效过滤器的初阻力和终阻力分别达到了200Pa和400Pa以上。

而对于要求比较高的洁净厂房来说，其新风通常要求进行三级过滤，另外还要进行化学过滤，这大大的增加了新风过滤机组的总阻力，为了克服过滤系统的阻力，增大风机全压，使得系统的能耗也大大增加。

综述性文章Review1引言随着人类生存与发展需求的不断增加，当前各种公共建筑业大多采用规模庞大的高大空间结构，这种结构的舒适性更强且具有一定的美观特征，更适应城市化进程与发展建设的客观要求。

然而，高大空间建筑在空调系统的设计规划方面会带来许多影响，导致设计优化工作难以顺利开展。

为了进一步介绍高大空间建筑空调系统设计优化策略，现就高大空间对空调系统设计带来的具体影响分析如下[1]。

2高大空间对于空调系统设计功能影响分析2.1温度梯度难以控制在高大空间建筑物当中，由于其纵向的高度较高，所以温度梯度难以控制的问题主要体现在高度的分层上。

较高的层高会带来温度梯度的变化，从而出现不同温区的温度差异较大的情况，难以对不同温区的温度进行精准把控。

2.2自然对流影响较大高大空间建筑难免会出现外墙面积与地板面积比增加的情况，所以外界的环境温度会对建筑物造成更多的影响。

特别的，在冬季会形成四周的下降气流进而出现自然对流，容易影响人们的居住舒适度[2]。

2.3功能多样、使用对象差异大一般来说，高大空间建筑物都是多功能类型的建筑物，或者是商业综合体，所以其本身就具有功能多样、用户需求复杂的情况。

这样一来，就容易导致同温区内的用户在温感需求和实际体验上存在差异，所以空调设计时往往难以满足所有用户的实际需要，降低了舒适性[3]。

3高大空间空调系统设计的重难点分析3.1纵向设计在传统的建筑物当中，由于其层高有限，所以纵向的设计空间要求不高，基本只要按照一定的技术标准进行设计即高大空间建筑空调系统设计研究Research on Design of Air Conditioning System in High and Large Space Buildings陈宾毅Binyi Chen文昌卫星发射中心海南发射场，中国·海南文昌571300Wenchang Satellite Launch Center Hainan Launch site,Wenchang,Hainan,571300,China【摘要】随着物质生活水平的不断提升，目前人们对于高大空间建筑物的需求也在提升。

大空间建筑暖通空调设计与节能摘要:暖通空调系统的节能占建筑节能的主要部分，暖通空调的节能设计对于降低建筑物的能耗有着重要的作用。

通过大空间建筑暖通空调系统设计工程实例，阐述了该设计过程的重要环节，对达到节能降耗的最终目标有一定的参考价值。

关键词:高大空间; 置换通风; 节能abstract: the hvac system energy saving accounts for the main part of the building energy efficiency, energy saving of the hvac design for reducing the energy consumption of the building has an important role. through the large space building hvac system design engineering examples, this paper expounds the important link of the design process, to achieve the ultimate goal of saving energy and reducing consumption is of certain reference value.keywords: tall space; displacement ventilation; energy saving中图分类号：s210.4 文献标识码：a 文章编号前言随着人类生活质量的提高，人们的生活内容越来越丰富，各种体育、休闲设施等公共建筑应运而生，这类建筑大都体积庞大，结构复杂，功能灵活(建筑功能多样化)，传统的空调通风方式已经不能充分发挥这类建筑的功能并创造优质的环境，同时随着能源问题的日趋紧张，如何进行暖通空调的设计、运行及管理既能满足人们对大空间建筑的舒适要求又能节约能源，是一个非常值得探索的研究方向。

室内游乐场所高大空间建筑暖通空调设计作者：董军武来源：《装饰装修天地》2020年第02期摘; ; 要：基于某室内游乐场所的高大空间建筑暖通空调设计，对空调系统的特点分析，针对当前建筑暖通空调系统设计之中存在的问题研究，得出暖通空调系统体系的规划设计，热回收装备要合理利用等设计要点，从而全面阐述室内游乐场所高大空间建筑暖通空调设计重要性。

关键词：高大空间;建筑暖通;空调设计1; 引言随着时代的发展，文化旅游地产项目在中国呈现爆发式增长，其中主题游乐场馆也越来越多，越来越高，越来越大。

相对于常规空调系统或体育馆类高大空间的空调技术，此类项目空调系统还是有比较明显的特殊性，在作者设计过程中也遇到不少挑战和难题。

2; 游乐场馆高大空间暖通空调系统的特点分析游乐场馆的空调负荷除围护结构、新风、灯光等常规负荷外，还有一项比较重要的负荷，即游乐设备的散热负荷，有些游乐场所的游乐设备高达200多千瓦，对室内空调设备的处理能力要求较高，而且，游乐设备通常运动范围比较大，如黑暗骑乘、情景式过山车之类，其散热冷负荷很难采用局部空调的方式处理，需结合整个空间统一处理。

此外，由于游乐设备运动对室内气流造成强烈扰动，常规分层空调理论及负荷计算方法，都不太适用，需重新评估空调气流组织模型，进行校正和验算。

对于冬季供热工况，高大空间的供暖问题更加突出。

因场馆高度通常较大，这将导致温暖的空气聚集在顶部，并且经常受到垂直不平衡的影响，这将给房间的温度梯度带来很大的问题。

因此，在设计大空间暖通空调系统时，应特别注意其采暖设计，并应采取合理措施降低温度梯度。

有必要对高大空间的空调特点进行有针对性的研究，制定好的设计方案，才能取得良好的效果，提高整体性能。

3; 项目实践中，暖通空调系统遇到的棘手问题3.1; 室内人员密度选取及新风量问题游乐场馆都是比较高大的区域，空间体积10～18万立方米，保持室内微正压的新风量，远远超过人员实际需求，造成较大的能源浪费。