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【摘要】本文以大空间建筑暖通空调设计与节能问题为研究对象，首先对大空间建筑暖通空调的节能问题进行分析，随后围绕如何实现大空间建筑暖通空调设计与节能，结合某体育场馆案例，提出一些针对性的设计措施，以供参考。
【关键词】大空间建筑；暖通空调；节能设计
0前言
大空间建筑是指建筑内部的空间比较广的建筑。其室内空间高度以及位置不同，温度也表现出一定差异性，需要以此为依据，提供不同的空调供暖以及通风设置。针对大空间建筑，需要从暖通空调设计入手，做好节能设计分析，从而保证室内温度的稳定性，降低建筑的能耗，在节约建筑运行成本的同时，更好地保护自然生态环境。
1大空间建筑暖通空调的节能问题分析
1.1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[1]。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，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。
1.2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。
1.3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[2]。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。
2大空间建筑暖通空调设计与节能分析
2.1空调室内参数设计。本文选择某大学体育馆为研究对象，体育馆总建筑面积约为18753m2，共有6000个座位，其中固定座位有4680个，活动座位有1320个。体育馆平面可以视为一个圆形，能够举办篮球、乒乓球、排球等体育赛事。体育馆赛事大厅共设置有两层看台。在第一层看台，主要起到的功能作用是后勤管理所需以及运动员更衣所用。在第二层看台，则是体育场馆观众休息以及休闲娱乐的场所。为了满足上述建筑功能要求，该体育馆的室内设计参数如表1所示。
2.2冷源与热源方案。首先，在冷源方案上，采用了2台离心式冷水机组，制冷量为2000kW。除此之外，还配置有1台螺杆式冷水机组，制冷量为850kW。冷水温差比较大，供水温度为7.5℃，而回水温度有所提升，提升温度数值为6℃。在冷源设计中，没有进行备用冷水泵以及机组设置。因此对后续管理有较高要求，尽量避免出现因故障停机问题。在冷源系统设计中，冷水机组需要采用了两种运行方式：①定流量形式；②变流量形式。后者形式更加简单，实际控制也并不复杂，只需要采用两通阀，实现对各末端冷水量需求的自动化控制。相比其他系统，该系统有更强的节能潜力与节能效果，不仅如此，这种系统设计成本更低，占用面积更小，因此非常适合进行推广应用。在实际进行系统设计时，需要着重考虑以下两点：①对于冷水机组的设计，应注意加强变水量范围控制，与此同时，做好水量变化速率的控制也非常重要；②在进行设备控制时，伴随着冷水机组容量的调节，还应注重考虑水泵随之变速问题。上述二者运行应注重彰显协调性，明确其中的控制逻辑，才能充分发挥系统节能降耗的效果。另一方面，在热源方案上，供热源选择市政供热，供水温度为120℃，回水温度有所降低，具体降低数值为40℃。在市政热源中，采用一次水供回水管道，由于该管道回路采用直埋敷设的施工形式，能够直接连接至冷热源机房。而对空调和供暖系统来说，则采用间接连接方式与市政热网相连，在运行过程中，需要先经热机组完成换热，才能作为供暖热水使用。其中供水温度为65℃，回水温度为50℃；而对于散热器供暖系统而言，热水供水温度为90℃，回水温度为65℃；针对低温地板辐射供暖系统，供水温度为60℃，回水温度为50℃。当在体育场馆中举办体育赛事时，设计的标准总热负荷为4250kW，这些负荷中包含新风负荷，而热负荷指标为204W/m2。在没有比赛的情况下，只需要满足值班供暖，此时总热负荷设计为760kW，热负荷指标为36W/m2。在空调及供暖系统补水中，一般为经过处理的软水，否则会提高故障发生概率。
2.3空调水系统。在进行空调水系统设计时，包括两部分：①冷水设计；②热水设计。在这一过程中，可以应用两管制，针对一级主循环泵，注意结合设计，做好分组设置。无论是冷水还是热水供应，都应由一级泵变流量系统复杂控制调节。为了更好地控制换热机组一次水进水管道的水量，在其之上进行电动调节阀的设置。如此一来，可以结合二次侧出水温度，在保证空调正常运转的情况下，来对一次侧出水流量进行灵活调节，能够起到良好的节水效果。针对空调系统的补水，需要先经过软化处理，才能进行应用，降低水垢对空调系统的运行影响，这对于空调系统长期运转节能也有较为积极的意义。在此基础上，针对空调水系统，还应做好细节控制，比如对风机盘管回水支管进行了电动两通阀的设置，针对风机盘管系统，则进行自力式动态平衡压差调节阀的设置，从而提高空调水系统的控制水平，使其发挥出应有的作用价值。
2.4空调风系统。针对体育场馆空调风系统设计，可以引入一次回风全空气定风量空调系统，这种系统不仅有更大的进风面积，而且提供的新风量也比较充足。在此基础上，出于能源节约的考量，在冬夏温度比较极端的季节，可以将新风量控制在最小。在春秋两季，由于举办的赛事相对较多，可以结合体育场馆运行实际，适当增加新风量，在这一过程中，还应注意控制好最大新风比，一般为70%左右即可。针对体育馆办公用房，在风系统设计方面，还可以采用多联机分体式空调系统+新风热回收空调系统进行设计，运行相互协调，既能够保证通风需求，又能够节约能源[3]。
3总结
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
[1]文俊幸.论高大空间建筑暖通空调设计关键分析[J].城镇建设，2019，28（8）：261-262.
[2]谭家君.大空间建筑暖通空调设计与节能[J].装饰装修天地，2018，19（6）：157-158.
[3]张宇.现代大空间建筑暖通空调的设计与节能[J].科技展望，2017，13（17）：283-284.
作者:邹泽洋 单位:广东省重工建筑设计院有限公司
