有关民用建筑暖通设计的思考
摘要：大空间民用建筑暖通建设在体育馆、会展中心科技馆、大型商场等领域普遍应用。该文对大空间民用建筑暖通建设的造价、负荷特点、冷热源方案、系统设计、噪声与振动等方面进行探讨。
关键词：大空间；暖通设计
大空间民用建筑具有人员短期密集、跨度大、层高较高（层高≥5m）、空间体积大( 体积≥10000m3) 、玻璃幕墙多、使用功能多样化、对环境要求高等特点，辅助房间面积占整个建筑面积的比例很小。体育馆、礼堂一般为单层建筑，空间网架结构；科技馆、会展中心一般为多层建筑。在进行暖通空调系统建设时考虑以上特点。
1 经济投资与运行
大空间民用建筑暖通空调系统工程造价一般占单位工程总造价的 5%～8%，占安装工程造价的 15%～30%。暖通系统工程既要满足建筑物的使用和环保节能要求，同时又要考虑经济投资。针对大空间民用建筑具有大空间场所的特点，采用中央空调，风量均匀、平稳，投资经济。中央空调采用风机旁管加新风空调系统运行可靠，结构简单，投资省，尚为目前我国建筑暖通空调系统工程主流。设备采用国内品牌和国外品牌相结合，如对核心设备冷水机组采用国外知名品牌，空调机组采用国内品牌。随着我国科学技术的发展，目前国内品牌的设备技术日渐成熟，为节省投资亦可全部采用国内
品牌。国内品牌与国外品牌相比，设备造价相差 15%～20%。随着人们生活水平提高，追求舒适、健康的生活环境成为时尚潮流，建议采用冷暧两用型，冬季亦可以送暧风，使室内气温达到 16℃～22℃，人体感觉舒适温度。机房占民用建筑暖通系统工程投资 40%，空调风机系统占 50%，冷却塔占 10%。 2 设计 2.1 负荷特点
大空间建筑对空调专业而言，一个主要特点是空调负荷有效区域所占的空间占整个空间的比例很低，可以小至 10%。其次，大空间的外墙面积与地板面积之比大，可能高达1m2/m2。这就造成了外界面对室内空间的自然对流影响较大，形成了一个明显的周边负荷区。另外，由于容纳的观众多，新鲜空气量和送风量应比一般建筑大。但也要看到其人均体积大，从卫生的角度看是好的，可采用较小的换气次数，新风量的标准也可适当降低。在确定人员新风标准时，应充分
考虑当地的经济发展水平。夏季若采用分层空调，空调冷负荷计算可以乘以 0.5～0.8 的系数。冬季，则必须按全室采暖方式进行计算。在计算冬季热负荷时，考虑垂直方向温度梯度的影响。上部空间温度高于工作地带的温度，室内外温差也较大；下部空间大，耗热量也随之增加。对于层大于 4m的生产厂房，应分区选定室内计算温度，即计算地面耗热量时，采用工作区温度；计算屋面时，采用屋顶下温度；计算墙、窗、门耗热量时采用室内平均温度。室
内温度梯度约 0.2～0.3℃/m，采用对流采暖时，由于热风采暖的布置不同，温度梯度在 0.5～1.5℃/m 之间。 2.2 冷热源方案
在确定冷热源方案时，应从经济性、安全性、节能性、环保性等方面进行论证。对于规模较小的建筑如小型礼堂、音乐厅，由于受建筑面积的限制，无设备用房的位置时，宜采用风冷式冷水机组或风冷热泵式冷（热）水机组。规模较大的项目，宜采用水冷机组。由于此类建筑均属于人员短期密集，辅助房间（如办公、对外营业场所等）面积占整个建筑面积的比例很小，人员负荷、灯光负荷、新风负荷占空调冷负荷的大部分，而且该部分负荷变化大，因此冷水机组台数的匹配应能满足这种变化。在确定系统的冷负荷以及选择机组台数时，应考虑的因素有：不举办活动时，只有对外营业场所以及少量的办公等辅助用房冷负荷；人员数量变化大，机组的台数应能满足负荷的变 化要求。 2.3 系统设计
展厅、礼堂、音乐厅、体育馆比赛大厅属于人员密集、设备散热量大的场所，过渡季节仍然需要空调降温。因此采用全空气低速风道双风机系统较为合理。室外进入的新风和部分回风混合后，经过滤、冷却或加热处理后送入比赛大厅。空调机组新风口、回风口、排风口配带电动新风阀、电动回风阀及电动排风阀，根据室外新风焓值，调节三个阀门的开度，实现过渡季节全新风运行，以达到节
能和改善室内空气品质的目的。面积大的场馆应划分多个通风空调系统区域，便于系统调节以及能量控制。气流组织应根据不同类型的建筑、不同的结构形式，因地制宜做不同的选择。体育馆、礼堂、音乐厅屋顶结构形式多为网架或桁架，层高≥10m, 体育馆屋顶最高点可高达25m。体育馆的气流组织一般为高速射流喷口顶送或侧送、座椅下回风或场地下回风、顶部排风；礼堂、音乐厅的气流组织一般为喷口或旋流风口或散流器顶送、场地下回风、舞台上空排风；会展中心的送风口的布置可结合结构柱子的位置或配合室内的装修设计，在周边或中心地带设计“风柱”，降低侧送风口的高度，达到分层空调的效果，节约能源；科技馆展厅的层高相对较低，其气流组织型式与一般的公共建
筑要求相同。空调机房的布置应以施工安装、管理维护方便，管道布
置合理经济为原则。机房作为空调系统的核心部分，其位置的选择、面积的大小直接影响到系统的合理性以及使用效果。每个空调机房所承担的空调系统的面积不宜过大，宜控制在500m2以内。 2.4 噪声与振动
通风空调系统的设计应考虑消声减噪、减振问题。风机、空调机组、冷水机组、水泵是噪声源与振动源。最简单有效的办法就是让设备用房远离噪声要求高的房间。其次是选择质量好噪声低的空调设备、消声效果好的消声设备。第三，要控制风管、送风口、回风口、排风口的风速，避免风口风速过高而产生二次噪声。
