大空间暖通空调设计

大空间暖通空调设计（精选十篇）

大空间暖通空调设计 篇1

关键词：大空间,暖通空调,设计,探讨

暖通空调是大空间建筑的重要组成部分, 随着大空间建筑的不断增加, 大空间暖通空调的设计要求也不断地提高。现代建筑都朝着节能化的方向发展, 对暖通空调的设计也将节能减排贯彻于设计理念中。如何对大空间暖通空调进行合理的设计, 使其满足人们对室内空气质量的要求, 提高人们的空气舒适度, 而且符合节能的要求, 是本文要探讨的主题。

1 大空间建筑所具有的特点

大空间建筑不同于普通建筑, 因此在进行大空间的暖通空调设计时, 必须对大空间的建筑特点了然于心。

1) 空间尺度大。大空间的有较高的高度, 对于一些高层建筑来说, 其中庭的高度通常要高于100米, 大型的体育馆、剧场等场所的建筑空间高度通常也在15米左右, 较高的高度造成温度表现为梯度。另外大空间的外企面积与地板面积之比较大, 这似的外界界面与室内空间之间容易形成较大的对流;

2) 体积大, 人员密集。大空间建筑比较普遍建筑, 在室内体积上要大出几倍甚至十几倍, 比如大型的体育场建筑, 其室内体积可能为几十万立方米。而往往这种场所, 在人员留存上也比较密集, 人均体积都比较大;

3) 使用特征。对于大空间建筑, 以多功能为主要特点, 在使用时可能会根据需要, 进行临时舞台的搭建、活动桌椅的设置。不同的使用功能会要求不同的空调环境, 对空调系统要求具有一定的灵活性, 在设计时要考虑到空调系统的配置和负荷的分配变化。

2 大空间暖通空调设计的关键点

2.1 全面了解建筑的实际情况

暖通空调的设计人员在着手进行空调系统的设计时, 首先要对建筑物的空间实际情况进行全方面的了解, 做到心中有数。对建筑大多外部形势和内在构造进行全方位的了解, 明了建筑物的性质, 清楚楼层分布, 根据建筑实际的结构形式进行暖通空调的设计。对建筑内部的人员留居情况进行了解, 清楚暖通空调在什么时间使用, 对空调运行中的废气排出也要清楚的知道。

2.2 需要设计单独的热源

大空间建筑有较大的实际空间, 也有较大的跨度, 因此大空间的暖通空调要能够同时对采暖、制冷等多方面的需求加以满足, 这就要求在设计暖通空调时需要设计单独的热源。还要考虑到大空间建筑锅炉房的设置的位置, 这使得单独热源的设计难度加大。

2.3 采暖系统的垂向失调问题

大空间建筑的特点决定了其采暖系统垂向严重失调问题的存在, 空调系统有较大的水静压力, 会对室外空调系统的管网的水力造成直接的影响, 同普遍的多层建筑相比, 大空间建筑的暖风空调系统的形式和空调室外管网的连接布置有很大的区别。

2.4 送风方式的合理选择

大空间建筑的高度高的特点导致了其具有较大的温度梯度, 在送风方式的选择上, 要充分考虑到空调的气流组织。如果采用上顶棚的送风下部回风的送风方式, 在空调系统的风口上进行送风量和送风射程的调节, 这样在冬季也能保证送风的风速达到要求。如果采用侧送下回的送风方式, 则需要根据建筑的室内装修设计来对风口位置进行设计, 而且还要对气流组织进行精确的计算, 以确定风口位置设置的合理性。

3 节能设计

3.1 设计参数的合理选取

要达到节能的要求, 对室内的湿度和温度按照节能的标准来进行确定。暖通空调的能耗受建筑的结构和室外气象的影响较多, 但是室内的湿度和温度标准对空调的负荷也有较大的影响, 在保证舒适度的前提下, 在夏季, 室内的空气每降低1度, 都会使热负荷增加11.3%, 湿度每提高10个%点, 就可能节省至少15%的能量消耗, 因此, 对室内温湿度进行依据节能的标准来设计, 其能源的节省量是很可观的, 间接地减少了空调系统的投资。新风负荷在空调总负荷中占有很大的比重, 其标准值得选取直接关系到是否有效节能。合理的引进新风量, 不仅满足了空气清洁度的要求, 更对空调的负载有直接的影响。

3.2 使用配有能量回收装置的空调器

空调系统的设计为了符合某些工艺的要求, 常设计成直流系统, 这种系统在冬夏两个季节新风和排风之间存在着较大的温差。排风因为存在一定的污染必须进行显热回收回风和新风经过显热回收器进行能力回收后在向室外拍非那根。室外的新房也是经过显热回收期的显热, 达到能量回收的效果。新风的引入应该设置两个入口, 带有能量回收装置的空调器同样适用于有较大排风量的空调系统。如果空调排风不存在交叉污染, 显热回收器也有转轮式回收器来代替, 这样可有效的提高能量回收效率。

3.3 从节能的角度出发对空调设计方案进行审核

如果采用全空气系统, 空调机组要根据房间的实际情况对房间的逐时系数加以考虑, 对于水系统, 空调机组要对同时使用系数加以考虑。在进行空调的设计时, 要根据不同的空调区域设计不同的方案, 另外对于功能相近的区域可考虑采用一套空调系统, 实现系统运行的高效和节能。对于空调系统的噪声与振动问题, 在设计中, 尽量选择噪音低而且质量高的空调设备, 设备的放置要尽量与噪声要求高的房间保持较大的距离;消声设备也要选择正规厂家生产的消音效果好的, 对消声设备运行的风速加以控制, 过高的风速会影响其消声效果;另外配合采用减振垫等减振措施, 达到消声减振的效果。

4 结论

建筑行业是能量消耗的重要行业, 大空间建筑的逐渐增多, 空调的设备也朝着更先进化方向发展, 人们对大空间的暖通空调的设计要求也不断的提高, 节能环保, 降低能耗已经成为空调系统设计的基本要求。因此, 在大空调暖通空调设计上, 要充分的考虑到大空间建筑的特点, 在节能减耗的基础上, 进行空调系统的合理设计, 为人们创造一个健康、舒适的空气环境, 提高生活质量。

参考文献

[1]范存养.大空间建筑空调设计及工程实录[M].北京:中国建筑工业出版社, 2011.

[2]杨春梅.暖通空调与节能设计相关问题的探讨[J].内江科技, 2012 (1) .

空间飞行器大角度机动控制律设计 篇2

空间飞行器大角度机动控制律设计

研究了空间飞行器大角度机动控制问题.为避免欧拉角描述姿态运动存在奇异性的问题,由姿态四元数建立姿态运动方程.针对飞行器姿态运动模型的非线性和不确定性,利用模糊逻辑系统对不确定性函数进行逼近,将获得的`模糊函数作为系统不确定性界函数.对模糊逼近所带来的误差以及外部干扰项,采用变结构补偿控制方法,并在线自适应调整参数.理论分析和仿真研究表明此方法具有姿态控制精度高,实时计算量小,便于工程实现等优点.

作 者：华莹 HUA Ying 作者单位：北京航天指控中心,北京,100094刊 名：宇航学报 ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF ASTRONAUTICS年，卷(期)：200627(6)分类号：V448.22关键词：大角度机动控制 变结构控制 模糊逻辑系统 姿态四元数

对大空间暖通空调设计的探讨 篇3

【摘 要】进入二十一世纪以来，建筑工程的暖通空调安装工作已经成为了极其重要的一个组成部分。特别是对于当前不断扩大空间的建筑来说，在进行建筑工程的暖通空调设计的过程中，如何最大限度的满足建筑工程各个方面的需要以外，还应当保持住宅室内的空气温度舒适性，从而创造出一个极为舒适的室内空间，这方面的要求已经成为了当前建筑设计工作中所存在重点问题。本篇文章主要针对大空间暖通空调设计进行了全面深入的探讨，以期为其他建筑暖通空调进行设计的过程中提供参考。

【关键词】大空间建筑；暖通空调；暖通空调设计；探讨

建筑工程内部的设备使用是否良好，对于建筑工程自身的节能减排工作来说有着极大的影响，特别是在暖通空调控制系统的使用，该系统在实际运行过程中所消耗的能源几乎是整个建筑能源消耗的主要部分。再加上暖通空调在现代城市建筑中已经成为了必不可少的一个组成部分，而这一部分耗能就必须要经过深入的研究设计之后才能够将其直接应用到建筑工程之上。下文主要针对大空间暖通空调的设计进行了全面详细的探讨。

1.大空间暖通空调的设计要点

我国城市建筑的建设规模在不断的扩大，甚至部分建筑工程的占地面积已经超过了10000m2。而这类建筑通常都是综合性大楼，其底部几层作为商铺使用，而中上位置则作为商业住宅，在人流量较大的情况下，就对于暖通空调的工作效率有着极为严格的要求。所以，在大空间建筑工程进行暖通空调安装设计的过程中，必须要充分的考虑到当前建筑工程自身的需求，如果在建筑工程未完工的情况下，还要对部分未完成建筑进行考虑。一般情况下，大空间建筑内部的空调系统在进行设计的过程中，都必须要注意以下几个方面：

1.1对建筑物的实际情况要有所了解

暖通空调在进行设计的过程中，其设计人员应当对需要进行空调系统布置的建筑进行实地勘查，从而深入的了解建筑工程自身所具有的相应的情况。而在对建筑工程进行了解的过程中，主要需要对以下几个方面进行了解：首先是建筑自身的主要结构形式，从而对建筑自身的内部构造进行全面详细的了解，知悉整个建筑内部各个位置，了解建筑的内部和外部整体结构之后，才能够设计出最佳的暖通空调；其次，充分的了解建筑内部所能够容纳的人数，以此来了解到暖通空调所需要达到的频率，使其空调的运作所产生的效果能够充分的满足当前各个区域需求。

1.2大空间暖通空调设计需要有单独的热源

由于大空间自身内部的结构跨度和空间都非常大，所以其大空间建筑内部的暖通空调必须要充分的满足当前建筑内部采暖、制冷、热水供应等多个方面的要求。所以，设计师在进行暖通空调设计的过程中，应当充分考虑对热源进行单独的设置，从而最大限度的满足当前建筑自身的实际需求。此外，在实际生活中，部分大空间建筑还需要在建筑物地下室或建筑屋顶上设置锅炉房，而锅炉房的设置会使大空间建筑热源设计的难度变得更大。

1.3注意采暖系统的垂直失调

大空间建筑往往高度较高，这也加重了采暖系统的垂向失调，同时由于系统水静压力较大，直接影响到室外管网的水力工况，其系统的形式及与室外管网的连接与多层建筑有较大差异。

1.4注意送风方式的合理性

大空间建筑的空调设计气流组织因温度梯度较大，需采用合理的送风方式。上送下回方式为从顶棚送风下部回风，现工程多采用可调节风量和射程的风口，提高冬季的送风风速；侧送下回方式送风口高度大多在3m左右，需要结合建筑装修设计布置风口位置以达到室内美观，同时需要精确的空调气流组织计算。

2.大空间空调节能设计

2.1合理选取设计参数是基础

空调室内计算温、湿度的确定应取合理值，不能过低（夏季）或过高（冬季）。新风量的计算与取值，在保证卫生要求、生产工艺要求、符合规范要求的前提下尽量节省。

（1）室内温、湿度从节能的角度来确定其标准是节能的重要因素。空调系统能耗大小除与当地室外气象参数、建筑物的外围护结构及室内发热散湿量有关外，室内设计温、湿度标准也是直接影响负荷大小的重要因素。在保证生产工艺和人体健康的条件下，夏季将室内空气的设计温度每提高1℃，约可减少热负荷11.2%，节省量是极为可观的。同样，在夏季如将室内空气湿度由60%提高到70%，则可节约能量17%左右。据资料测算，仅仅将夏季室内空气的设计温度提高1℃，就可使空调初投资总额减低约6%，运行费用减少8%左右。

（2）新风量新风负荷占空调总负荷的20%～40%，对其标准值高低的取舍，与节能关系重大，不可忽视。引进新风主要是为了满足人员的卫生需求及部分工艺空调所需维持的室内外压差。而新风量的多少直接影响空调的负载，从而影响空调系统的主机、冷却塔、水泵、风机盘管等的耗电。

2.2应尽量使用配有能量回收装置的空调器

工程设计中，经常由于空调房间某些工艺要求将空调系统设计成直流系统，其排风和室外新风之间的温差在冬夏季很大，而这部分排风又带有一些污染物，所以不能直接进入空调系统，此时应对排风进行显热回收。

室内回风在排至室外以前，先和室外进入的新风经显热回收器进行显热交换，经能量回收后再排到室外。而室外进入的新风则经过显热回收器后夏季温度降低，冬季温度升高，而达到能量回收目的。新风应有二个入口，并在空调器排风出口处设一温度传感器，调节二新风入口处的电动阀开度，以保证排风出口处的温度高于50C。否则显热回收器排风侧有结冰的危险，影响系统正常工作。带能量回收装置的空调器在其他排风量较大的空调系统也适用，如果排风无交叉污染问题，则可以用转轮式的全热回收器代替显热回收器，这样能量回收效率则更高。一般来讲，显热回收器最大能回收50%左右的能量，而全热回收器则最大能回收80%左右的能量。

3.从节能角度总体审核设计方案

（1）考虑逐时系数和同时使用系数。采用全空气系统时，空调机组应按负担房间的情况考虑各朝向房间的逐时系数（定风量系统为各房间逐时最大值之和，变风量系统为各房间逐时之和的最大值），对水系统而言还应考虑各风系统的同时使用系数。

（2）根据建筑物的功能划分，对空调区域采取不同的空调方案在设计时将功能相近的各功能区采用一套空调系统，这样可以在提高系统的同时使用系数和空调负载率，有利于空调设备的高效运行，保证节能的效果能够达到最佳。

4.结束语

总而言之，保护生态环境，倡导绿色生活已经成为了全球发展过程中的一个重要理念。在目前的各项工作中，相关部门应当针对节能减排理念进行宣传，引导各个不同企业在发展的过程中执行这一理念，在当前，建筑行业自身是属于消耗极大的一个行业，无论任何一个方面采取了节能措施都能够为我国的资源节省工作起到极大的帮助，尤其是暖通空调所产生的能耗，只要得到了有效的控制，那么我国的节能减排工作便能够更进一步。 [科]

【参考文献】

[1]公共建筑节能设计标准中国建筑工业出版社，2005，5.

[2]陆耀庆.HVAC暖通空调设计指南.中国建筑工业出版社，2006.

大空间暖通空调设计 篇4

1 大空间建筑的基本概念

现代大空间建筑是在现代建筑技术与现代社会生活、生产需求下产生的一种建筑形式, 例如现代的很多生产厂房、车站、机场、商场和展览馆等, 都属于是大空间建筑。从科学的角度来进行解释的话, 大空间建筑具体指的是高度高、体型大、室内场地面积大的一种建筑结构体系, 它虽然能够满足现代人生活、生产对大空间的需求, 但也正是由于其空间过大, 有别于一般建筑, 所以其采暖、通风和空气调节就成为了非常难以解决的问题, 然而现代人又非常重视室内的舒适性, 所以我们就必须要认真对待并解决这一问题。暖通空调为大空间建筑的采暖、通风和空气调节提供了良好的技术条件, 但前提是要求我们进行科学、合理的设计, 并注意控制其能耗。

2 大空间建筑暖通空调的设计难点与优化

2.1 设计难点

2.1.1 冷热负荷计算比较复杂

大空间建筑冬季热负荷主要是外墙、屋顶、地面等围护结构传热产生的负荷及冷风侵入负荷, 需要考虑全面;计算总冷负荷时不仅要考虑围护结构传热产生的冷负荷, 更要考虑人的活动及设备运行产生的冷负荷, 要认真研究室内人群、设备的类型及分布情况, 统计产生的余热量和余湿量, 也要考虑人的流动性和设备同时运行的问题。

2.1.2 暖通空调系统分区复杂

大空间建筑的暖通空调系统一般都比较大, 并且所需冷量、热量和风量也比较大, 为提高系统运行安全性、缩小各类管道和风道规格尺寸、降低运行压力, 需要对系统进行合理分区。暖通空调系统分区既要与建筑功能分区相结合, 又要考虑各区流量、压力的均衡性, 还要考虑运行维护的便利性, 每个分区系统不应过大而达不到分区效果, 也不能因过小过细造成投资浪费、运行调节复杂。

2.1.3 暖通空调设备的选型及布设比较复杂

大空间公共建筑对于室内装饰装修的要求一般比较高, 因此暖通空调设备的选型和布设不仅要满足功能性要求, 还要注重设备的颜色、外形和室内整体环境保持协调, 尽量将设备隐藏在室内四周装饰背景中, 不要显得突兀;对于室内中部空间悬挂的设备, 也要结合建筑的使用功能, 预留进一步的装饰条件, 尽量争取美观。

2.2 设计优化

空调系统在运行时会产生大量的热量, 为保证系统的正常运行, 必须将其排出室外, 而有些设备又存在热源需求。从节能角度考虑, 二者之间存在相互结合统筹设计的可能性。此外空调系统主要分开式系统和闭式系统两种。可以采取有效的措施, 将这两种系统结合起来, 各取其优势, 设计出全新的空调系统。

大空间建筑供暖一般不单独采用对流散热器, 但鉴于散热器供暖方式具有安装形式简单、运行及维护费用低、舒适型好的特点, 应根据建筑物的使用性质, 优先使用散热器供暖或者使用散热器供暖保证基本的值班温度, 再用其他供暖方式达到室温要求。对于冬季供暖夏季供冷的大空间建筑, 可从技术、经济与空间适应性等方面论证供暖与供冷共用末端设备的可行性, 以达到综合费用的节省。

大空间建筑内部通风与防排烟也是需要着重进行设计优化的环节。通风时优先考虑自然通风, 当自然通风不能满足要求时, 应采用机械通风或自然通风和机械通风相结合的复合方式通风。复合通风系统应具备工况转换功能, 应优先使用自然通风, 当控制参数不能满足要求时, 启用机械通风;对设置空调系统的房间, 当复合通风系统不能满足要求时, 关闭复合通风系统, 启动空调系统。

3 暖通空调设计节能

3.1 合理选择外部能源

设计之初就要认真调研, 根据工程所在地资源和能源供给情况, 进行技术经济比选, 选择合理的外部能源, 做到既经济合理, 又技术可行, 并且节约自然资源。例如当存在市政集中供热管网时, 就要考虑单独设立锅炉房设施的必要性;当靠近大型江河或湖泊时, 可考虑应用水源热泵技术采集水中的热能或冷能来替代传统石化能源的可行性。此外还要考虑能否应用浅层地能、风能、太阳能等新型绿色能源来替代或补充传统能源。

3.2 做好水力平衡设计

在对室内外采暖空调系统进行分区设计时均需进行水力平衡计算, 根据水力平衡要求和建筑物内供暖系统的调节方式, 选择平衡阀、节流阀等水力平衡装置, 各环路水量、风量满足压力要求, 避免局部使冷水机组、换热器及水泵等在高效区工作。当局部压力不满足要求时, 可采取增设局部加压泵等补偿措施。

3.3 选择高效节能产品和设备

在冷水机组、水泵、换热器、散热器、空调器、风机等设备、组件的选择上, 都选用高效节能的的产品, 降低运行能耗。此外可采用低温热泵机组、空气余热回收装置等节能产品来充分利用低品质热源, 做好设备及管道的保温和保冷以降低热量或冷量损耗。

3.4 合理设计设备运行及控制方式

在进行空调机组、换热器、水泵等设备选型时, 合理搭配设备制冷或供热能力及设备台数, 能根据负荷情况适时倒换运行设备或调整运行台数, 在确保随时有效调节的基础上, 节约能源消耗。以消除余热、余湿为主的全空气空调系统, 宜可变新风比, 过渡季节全新风方式运行, 充分利用室外自然冷源, 降低空调能耗。所有热车间都充分利用有组织的自然通风排除余热, 仅在必须的时候才使用机械通风或设局部降温设备。

4 工程实例

天津大功率机车检修基地工程, 厂房为钢结构组合库形式, 总建筑面积20余万平方米, 每跨长300m、宽21m~30m、高15.25m, 全部设计供暖及通风系统, 部分车间设计空调系统。热源为天津碱厂热电站提供的蒸汽, 设置汽水型换热站, 二级换热, 提供95℃~70℃热水, 集中供热, 热负荷58MW, 并采用溴化锂余热回收机组将蒸汽凝水温度降到30℃后回送。室内系统优先采用沿墙壁设置的暖气片供暖, 辅之以分段设置的屋顶暖风机供暖系统。对于需要恒控制的轴承车间, 设置独立的空调系统保证室内温度。在厂房外门两侧设置室内风幕系统, 冬季外门打开时首先开动风幕系统, 抑制室外冷风侵入, 节省暖气能耗。屋顶设置了可调节开启量的防雨通风天窗, 起到日常通风换气作用;针对切削、喷砂除锈、喷漆等生产过程产生的有害气体、粉尘, 由设备配套除尘净化设备吸收、净化, 排除;熔焊间焊接产生的有毒金属烟雾、电焊尘及其他有害气体, 由设置在焊枪处的吸风口进入焊烟净化装置经净化处理后排出室外。在非供暖季节, 生产作业时适当开启外墙门窗, 利用空气对流作用排除厂房余热余湿并进行通风换气。项目投产后经近4年验证, 暖通空调系统运行效果及节能效果都比较良好。

5 结语

大空间建筑已经成为了现代非常重要的一种建筑结构形式, 人们生活、生产对此均具有非常大的需求, 为了保证人们在大空间建筑内生活、生产的舒适性, 我们必须要做好暖通空调的设计工作, 同时注意对能耗的节约与控制。

摘要：由于大空间建筑的结构较为特殊, 所以其采暖、通风和空气调节都有别于一般的建筑, 我们必须要考虑到大空间建筑的特点对其进行针对性的暖通空调设计。另外, 在绿色减排的思想理念下, 节能也是大空间建筑暖通空调设计需要考虑到的一个关键问题, 通过节能既能促进减排, 同时还能够降低大空间建筑的使用成本, 一举多得。本文基于作者自身参加天津大功率检修基地房建初设的工作经验, 主要对现代大空间建筑暖通空调的设计与节能进行了相关分析、探讨, 以期能对大空间建筑暖通空调设计的整体质量提升起到促进作用。

关键词：大空间,暖通空调,设计,节能

参考文献

[1]谭文嘉.大空间暖通空调的设计问题与应对措施分析.

[2]巫晓东.做好大空间建筑暖通空调的设计及节能的探讨.

[3]陈素华, 张明亮.某大空间建筑暖通空调设计研究.

浅析大空间建筑的结构设计 篇5

【关键词】大空间建筑；结构设计

1、大空间住宅的基本概念

1.1 大空间住宅的提出

大空间住宅指的是相对于普通住宅，开间较大、空间更为宽阔，并且可实现宅内自由分隔、空间灵活特点的住宅类型。实际上，大空间住宅是遵循将住宅分成“支撑体”及“分隔体”两部分的设计思想。“支撑体”指的是支撑住宅的骨架，而分隔体主要是把屋内住宅空间分成大小功能各不相同的使用空间。

此种支撑体理论的提出，使住宅设计进入了一个全新的阶段。设计师与房地产商只需提供支撑体屋壳，用户可根据自己的需求，合理进行空间分割和装修。

1.2 大空间住宅设计的优势特点

大空间住宅结构类型被市场及消费者认可及欢迎的主要原因是因为其具有相对于普通住宅独特的优点，主要表现在以下几个方面[1]：

1.2.1 空间尺度大

1.2.2 住宅空间灵活可变

1.2.3 层内各套面积任意划分

1.2.4 创造底商及其配套服务空间

1.2.5 创造的地下车库车位充足

1.3 大空间住宅结构设计理念的发展

以人为本是大空间住宅结构设计理念的最根本出发点，认为住宅设计应紧贴用户的生活习惯及行为模式，追求的是通过最为简单的设计实现最大空间弹性，强调空间要由人来掌控。

大空间住宅设计理念更为注重空间感及空间特性，强调空间的不确定性，强调空间与物体灵活多变，强调住宅隐私性、亲密感及弹性的本质，组合多种居住的能力，是一种实现最大弹性空间的简单设计。

2、大空间住宅结构设计

大空间住宅在结构布局方面有自己的鲜明特点，宅内没有承重横墙，在开间及进深都具有很高的灵活性：分户墙与承重墙合二为一，以确保分户墙坚固隔音，宅内厨房及卫生间相对比較固定，并且其他空间可自由布置。所以，大房屋住宅就结构而言与小开间住宅并不相同，在结构选型方面，有自己的特殊性。大空间住宅进行结构选型时，要想做到安全合理，经济实用，就必须充分考虑大空间住宅的宅内布局，各结构体系的功能，当地施工设备现状及技术水平。尽可能做出多种方案，在进行比较、核算。

2.1 异形柱框架轻型结构

异形柱框架轻型住宅结构是结合框架结构的诸多特点，基于框架结构而产生的一种新的结构。该结构同传统结构比较而言，特点为：由十字形中柱、T形边柱以及L形角柱共同组成框架体系，柱间填充墙与柱壁厚度相同，屋内不会有柱楞出现，填充墙用的是轻质隔热保温材料，墙体较薄，可有效增大使用面积。该结构体系在高层住宅当中的应用前景十分广阔。

2.2 剪力墙结构

如今，剪力墙结构已成为高层住宅首选的一种结构。剪力墙也就是指现浇钢筋的混凝土墙，此种墙体不仅可承受水平构件引起的竖向荷载，还能承担风力或者地震引起的水平荷载。剪力墙结构是由纵向、横向的墙体构成抗侧向力结构，刚度很大，抗侧向力能力更强。剪力墙结构，就是由钢筋混凝土式墙板代替普通框架结构当中的梁柱，墙厚度在200毫米至400毫米之间，形成一个比较大的受力结构体系。优点是有较高的抗震能力、整体性及空间作用，缺点在于结构自重较大。

剪力墙结构在户型方面也有很大的优势，通过合理的设计可实现四明房屋，宅内无外露梁柱楞角，使用面积变大，便于装修布置。利用预应力剪力墙体系，可实现大空间住宅布局，分隔墙采用轻质隔墙进行，有利于装修方便。如今，剪力墙结构已成为高层住宅使用最广泛的一种形式。

2.3 预应力无梁楼板的应用

预应力无梁楼板为实现大空间住宅可塑开放性空间提供了十分有利的条件，提高了墙体使用可拆移轻墙的可能性。并且因大空间住宅的纵横墙较少，对楼板整体性要求更高。预应力无梁楼板，跨度一般为6-10m比较合理，可实现无梁和柱帽，钢筋混凝土墙柱可作为竖向承重构件，只需注意厨卫管线在穿楼板时避开楼板暗梁即可。预应力无梁楼板可实现大跨度连续空间，在需要对大空间住宅进行户型的合并时，可得到更大居住空间，，使空间简单连通。预应力无梁楼板所带来的空间延伸性正适合大空间住宅的需要。

如今，许多高层建筑和大开间住宅中，都开始采用预应力混凝土式结构技术，从而有效提高结构整体性，改善空间利用价值。除此之外，新型的预应力空心板正逐渐被开发采用，它具有工艺先进、减少梁柱、设计灵活及增加使用净高的优点，适用于剪力墙等很多种结构，预应力空心楼板的开发使用会极大推动大空间住宅的建设与发展。

2.4 钢结构对未来住宅的影响

除上述结构之外，钢结构对于将来住宅的影响同样不可低估。目前，许多住宅设计者及开发者对于钢结构的印象是造价高，施工复杂，这种理解是不完全正确的。钢结构住宅有许多独特优势，下面做简单介绍：

2.4.1 抗震性能突出

同混凝土结构比较而言，钢结构在抗震性能方面要好很多。第一，钢结构自重要比砖混结构低30%，比混凝土剪力墙结构低20%，结构的侧移及受力是由风荷载所控制的；第二，钢结构延性较好、抗震性能力强，可以吸收地震能量；第三，结构体系竖向刚度均匀，基本不进行转换。

2.4.2 住宅工厂化的实现

钢结构具有较高工业化程度，有利于标准化建筑的形成，实现构件的工厂化及施工的机械化。工厂化的钢结构住宅是指房屋主体部件是在工厂的流水线上面制作，再运到施工现场，通过安装工人进行组装，再完成室内装修。就是说住宅楼房由轻钢骨架及几万至几十万螺丝钉共同组成，便于移动。后面的工程与现行建筑的设计规范一致[3]。

2.4.3 空间利用进一步优化

同钢筋混凝土框架相比，钢梁高度较低，钢柱外围面积较小。在一定程度上缓解肥粱胖柱的弊端。钢结构住宅空间利用方面独特的优势，使其十分适合于大空间住宅结构设计。户型是不固定的，灵活性高，可满足多种人的不同需求，大大提高了选择性。这些空间利用方面特色正是大空间住宅显著特点和增强市场竞争力的关键因素。

3、大空间住宅的广阔发展前景

3.1 大空间住宅的发展前景十分广阔

在当前建筑市场，大空间住宅以独特优势崭露头角，它指出了现代人们的居住理念及未来人们居住的发展方向。现在市场上大空间住宅的尝试与创新逐渐加快，可预见在不久的未来，大空间住宅一定会成为我国建筑设计开发领域内的新亮点。

3.2 大空间住宅的设计同相关技术需相互促进

大空间住宅空间大且灵活的设计，需相关结构构造技术来加以支持。大空间住宅对于结构、构造提出的新要求，会极大的促进建筑技术的发展。一直以来结构构造技术的发展，都是因建筑设计需求的不断提高而推动的。建筑设计同建筑技术是相辅相成的，只有相互促进，才能共同进步。此点于大空间住宅创新方面已初见端倪。

3.3 积极面对住宅未来革新

随着人民生活水平不断提高，对住宅设计也不断提出新要求、新目标。进行居住环境的创新，必须抓住时代脉搏，研究未来人居的趋势及走向，立足于当前成果，勇于创新，从而适应多样多变的居住需求。除此之外还需不断改进结构、构造方面相关技术，从而实现住宅设计的经济性、实用性以及安全性。

4、结束语

综上所述，大空间住宅是一种具有广阔发展前景的优良住宅设计形式，在其结构设计方面的技术已经比较成熟，然而仍需我们继续去研究创新，不断完善，从而让大空间住宅以更优良的特性被广大消费者所接受。

参考文献

[1] 王天刚.大空间住宅及其结构分析[J].西南交通大学学报，2011，（06）.

[2] 杨辉.大空间钢结构住宅关键技术探索[J].房屋建筑，2013，（03）.

大空间暖通空调设计 篇6

在建筑空调领域, 高大空间建筑具有体积大、能耗高、对空调要求严格等特点, 对大空间建筑物进行分层空调设计具有显著的节能效益与经济效益[1]。再者, 对于有些建筑物, 由于建筑物跨度太大, 采用分层空调技术尽管可以获得较好的温度分布, 但在气流上很难形成好的分层, 而实现这类大空间建筑室内良好的热环境并节约能源的关键是, 调整或改进送风方式来获得合理的气流组织[2]。本文某大空间飞机修理厂房大厅原始空调设计方案气流组织进行了模拟研究, 并对方案的可行性进行了评价。

1 研究对象介绍

论文的研究对象为某一大跨度的高大空间建筑, 位于上海市某飞机修理厂厂房大厅, 如下图1所示。原始设计方案要求厂房大厅设置舒适性分层空调。

1.1 厂房内热源布置

室内空调区热源主要为设备和人员, 设备发热量为25W/m2, 人体负荷为10W/m2, 机修厂为中等劳动强度。非空调区热源主要为灯光, 照明负荷为24W/m2。

1.2 厂房内热工参数

外墙:采用175mm厚的平钢板岩棉夹芯板墙, 传热系数K=0.24W/m2·℃;

屋面:采用压型钢板+100mm厚岩棉保温层, 传热系数K=0.44W/m2·℃;

外窗:采用LOW-E中空玻璃, 传热系数K=1.80W/m2·℃, 遮阳系数K燮0.4;

天窗:采用聚碳酸脂采光板, 传热系数K=1.45W/m2·℃, 遮阳系数K燮0.4;

地面:K=0.47W/m2·℃。

1.3 厂房空调系统原设计方案

根据要求厂房大厅设置舒适性分层空调系统, 空气处理设备采用无风管远程射流机组 (分回风型与新风型两种) 。下部空调区域引进10%的新风。

采用文献[3]中推介的大空间分层空调负荷计算方法, 得出空调区冷负荷为630.35k W, 非空调区负荷强度1.88W/m3。

若按全室空调设计, 得出全室空调冷负荷为1049.36k W, 由此可算出能量节约率[4]:

非空调区本身得热量并不大, 但空间相对较大, 非空调区的负荷热强度较小, 由文献[3]可知, 若非空调区负荷强度小于4.2 W/m3, 可不设置排风装置, 故在模拟时不考虑非空调区的通风问题。

2 厂房大厅物理模型的建立及设置

由于厂房尺寸较大, 厂房南北两部分近似对称, 故在模拟时仅对其中一侧进行模拟, 建立厂房大厅的物理模型, 如图2所示。

厂房大厅物理模型各部分尺寸及参数见表1。

由于飞机修理厂为国家机密性单位, 故在原始设计资料中对部分细节做了删减, 本文在模拟时对其进行一定的处理。原始资料中仅给出设备发热量为25W/m2, 却未详细介绍设备类型尺寸等, 由于厂房较大, 本文假定次发热量全部转化为空调负荷, 分两种情况对其进行处理, 将设备负荷均摊到飞机上或在Airpak中将设备设成Block块, 给出其热流密度。

由于本文研究的是大空间飞机修理厂房分层空调的气流组织分布, 着重考虑采用原设计方案时室内空调区域的气流组织状况及飞机对空调方案的影响, 从而确定将设备负荷均摊至飞机作为本文设备负荷的处理方式。尽管此种方法会导致飞机机身温度较高, 但考虑到飞机在维修时设备在飞机附近对飞机必然有一定的影响, 因此这种处理方法可行。

由于厂房较高, 在浮升力的作用下使得在垂直方向有着很明显的温度梯度, 采用分层空调一室二温模型[5]。

3 原设计方案可行性评价

由x=17m和x=49.5m截面处 (图3) 的温度场可以看出, 厂房温度符合分层空调的温度分布特点, 当对厂房上部温度无特殊要求时, 采用分层空调负荷进行空调即可满足工作区的温度要求。

对比不同位置处的速度矢量图 (图4) 可以看出, 当无飞机遮挡时, 射流机组射出的气流在送到30m处的位置就开始折回, 送风射流很难到达厂房中部, 而当有飞机时, 由于飞机模型较大, 送风射流通过机身下部时, 飞机对气流有一定的节流作用, 气流能够较好地到达厂房中心位置。

对比不同截面处的速度场 (图5) 可以看出, 送风射流经过飞机下方时速度先增加后减小, 速度在机身中心位置达到最大。

传统意义上的分层空调, 以射流出口为分层面, 送风气流将整个空间划分为空调区和非空调区两部分, 既有良好的温度分层, 又有很好的速度分层[6]。而对于本文原设计方案所采用的空调送风方式, 在实际运行中尽管可以获得较好的温度分层, 但由于厂房跨度太大, 双侧送风气流很难在厂房中心位置处搭接, 形成分层, 因此原设计方案的空调方式并不能称为严格意义上的分层空调。但考虑到飞机对送风气流的节流作用, 采用分层空调的方法进行空调仍然适用, 即原设计方案对于该类特殊功能的大空间建筑物, 有一定的实际意义。

4结论

对原设计方案可行性进行分析, 采用原设计方案进行空调, 可以获得较好的温度分布和速度分布, 但由于厂房跨度太大, 双侧送风气流很难在厂房中心位置处搭接, 即气流难以形成分层, 该厂房在实际运行中很难做到真正意义上的分层空调。考虑到飞机对气流的节流作用, 采用分层空调的方法进行空调仍然适用, 即原设计方案对于该类特殊功能的大空间建筑物, 有一定的实际意义。

摘要：本文以某大空间飞机修理厂房为研究对象, 采用Airpak软件对其原始分层空调设计方案气流组织进行模拟, 并对方案可行性进行评价。

关键词：大空间,分层空调,负荷特性,气流组织,数值模拟

参考文献

[1]范存养.大空间建筑空调设计及工程实录[M].中国建筑工业出版社, 2001.

[2]李晓冬等.大空间建筑侧送分层气流组织数值模拟与探讨[J].建筑热能通风空调, 2004 (2) :64.

[3]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 1993.

[4]徐小虎.大空间飞机修理厂房分层空调的应用研究[D].西安:西安建筑科技大学, 2012.

[5]Anderson P s, Kays W M, Moffat R J.Experimental results for the transpired boundary layer in an adverse pressure gradient.J F1uid Mech.1975, 69:353-375.

对大空间暖通空调设计的探讨 篇7

1 大空间建筑的特征

1.1 空间尺度的特征

(1) 大空间的特征之一是高度高。普通体育馆、音乐厅、剧场高度为10~20m之间;室内棒球场为30~50m;高层建筑的中庭高度达100m以上。这是形成温度梯度的主要原因。 (2) 大空间的外墙面积与地板面积之比较大;办公楼建筑标准层为0.2~0.3m2/m2, 而大空间可能为1m2/m2, 这就形成了外界界面对室内空间的自然对流影响较大, 冬季易在四周造成下降冷气流。

1.2 居留区的特征

由于大空间建筑高度大, 室内体积亦远较正常建筑为大, 大型剧场体积可能为1~2万m3, 中型体育场可能为5~8万m3, 大型体育场可能为十几万到数十万m3。而其室内人员比较密集, 每m2约1~2人 (除体育馆中心比赛场地) , 因而人均体积 (气积注) 显然就不相同 (体育馆>10m3/人, 剧场7~8m3/人) , 当然不同于办公楼的标准层 (人员密度为0.1~0.2人/m2) 。人均体积大, 从卫生角度看是好的, 可采用较小的换气次数。

1.3 使用特征

现今大空间建筑, 除古典音乐厅、大剧院、会堂等只具备有限的功能外, 都有多功能要求, 如体育运动、杂技、演剧、音乐会、展示会, 因而要设置临时舞台、活动座椅等装备。不仅对空调带来多种环境要求, 而且由于这些装备的存在也影响空调系统的设置。此外对空调系统的控制要求有相当的灵活性。这就使得应对空调系统负荷的分配以及冷热源的配置都作相应的考虑。

2 大空间建筑暖通空调系统的特点

2.1 是高大空间建筑防火难度大, 对采暖、通风和空调系统的要求更高。

例如, 大空间建筑往往需要在主体建筑或裙房内布置一些象燃油或燃汽锅炉房、自备发电机房、空调机房和汽车库等一些危险性较大的空间。这方面应在设计中有所体现。

2.2 是高大空间建筑设计往往需要有单独的热源, 以满足空调、采暖、制冷、热水供应等方面的需求。

由于用地紧张和其他一些原因, 有些大空间建筑需要在地下室内或屋顶上设置锅炉房。从目前发展趋热来看, 这种设计方式越来越多, 这使得大空间建筑的热源设计变得更为复杂。

2.3 大空间建筑的空调设计气流组织因温度梯度较大, 需采用合理的送风方式。

上送下回方式为从顶棚送风下部回风, 现工程多采用可调节风量和射程的风口, 提高冬季的送风风速;侧送下回方式送风口高度大多在3米左右, 需要结合建筑装修设计布置风口位置以达到室内美观, 同时需要精确的空调气流组织计算。

2.4 是大空间建筑往往高度较大, 这将加重采暖系统的垂向失调, 同

时由于系统水静压力较大, 直接影响到室外管网的水力工况, 其系统的形式及与室外管网的连接与多层建筑有较大差异。

3 大空间建筑暖通空调系统设计实例

3.1 工程概况

某教堂是一座单体建筑。该建筑主体在地上只有一层, 利用看台的高度局部设计三层办公用房, 有地下室一层, 建筑面积6000m2。本工程采用集中空调, 冬季装热水送入空调系统采暖, 夏季将冷冻水送入空调系统降温。

3.2 空调室内计算参数

3.2.1 夏季:温度24~28℃;相对湿度40~65%;风速<0.3m/s。3. 2.2

冬季:温度18~22℃;相对湿度40~60%;风速<0.2m/s。3.2.3新风量标准:教堂:10 m3/人·h; (教堂设计人数为3000人) , 非空调区换气次数:n<3次/h;3.2.4系统总风量:120000m3/h, 新风量:30000m3/h;3.2.5送回风方式:上部喷口送风下回风;3.2.6负荷:人体负荷30万大卡;新风负荷:2×3000×1.01=24万大卡;建筑负荷:50×200=10万大卡;总负荷共计64万大卡。

3.3 冷热源及空调水系统

常规的冷热源, 电力型或热力型 (如燃气) 的压缩式制冷机 (或热泵) 、吸收式制冷机、直燃式冷热水机组均可用于大空间建筑。从供冷供热的角度出发应该考虑:当所在地区已有足够规模的区域供冷供热设施时, 可利用其装置提供冷热量;在供冷供热的基本方式上应尽可能采用热泵和蓄冷蓄热技术;在有些场合燃气机热泵也是十分合理的能源方式。

3.4 空调自动控制系统

3.4.1 制冷机房控制。

自动检测冷却水供回水温度:自动检测制冷机、冷却塔的运行状态、故障报警并根据测量值计算系统冷负荷, 以实现制冷机运行台数的最优控制。根据冷水供回水压力, 自动调节冷水供回水管间旁通阀的开度, 以保证管网的压差和流量平衡。3.4.2空气调节系统。自动检测各机组回风口 (新风) 温度, 各机组盘管回水管上的回水温度, 实现防冻保护:各机组防火阀的状态, 并实现与送风机连锁:各机组送风机前后压差状态, 实现风机故障报警。根据送风温度及设定值, 自动调节各机组管回水阀开度, 以保证房间温度达到设定值。

3.5 水管固定支架的受力计算

从热源出来的空调冷热水总环管直径大、长度长, 局部区域的水平长度达到100 m, 故需考虑补偿措施, 通过计算, 在该直管道上需设置补偿量为70 mm的波纹补偿器, 并在其两端设置固定支架和导向支架。由于总环管均需安装在地下室梁下, 所以需详细计算固定支架受力, 然后提交给结构专业, 对安装固定支架的梁进行校核。固定支架所受水平荷载中, 仅内压产生的推力就相当大, 在此工程中, 系统工作压力为1.0 MPa, 以DN60的水平干管为例, 经计算内压所产生的推力为441 026N, 再加上活动支架的摩擦反力、补偿器的弹性反力, 固定支架总的受力约为531 000 N。

3.6 回风系统

本工程采用一次回风系统, 即在集中处理空气过程中, 室内回风和室外新风混合后, 经过表冷器冷却降湿后, 直接送入建筑内部或加热后再送入教堂建筑内部。

在教堂底下一层设有两台排风排烟风机, 总排风排烟量为80000m3/h.根据《建筑设计防火规范》GB50015-2006, 教堂内部的的排烟量以60m3/h·m2换气标准计算, 折合12次/h换气标准计算。设两台排烟风机其中一台为变频, 平时可根据季节变化, 选择开启台数.发生火灾需要排烟时, 两台风机全部切换到最大排烟状态。

结束语

随着社会的进步, 人民对生活质量的追求使得大空间建筑越来越多, 对于这些大空间建筑的环境设备也要求在健康、舒适, 以及能源有效利用等方面更趋合理, 并不断完善。因此, 暖通空调设备如何适应这种需要也是现代大空间建筑暖通空调设计中值得注意和探讨的问题。

摘要：随着大空间建筑的发展, 其中很多大空间建筑内的空气需要保持一定的温度湿度、清洁度, 许多大空间建筑内需要设置较为完善的通风、空调设备。大空间建筑的发展, 大大促进了建筑技术的发展, 同进也为采暖、通风空调系统的设计提出了新的课题。

关键词：大空间,暖通空调设计,大空间建筑特征

参考文献

[1]范存养.大空间建筑空调设计及工程实录[M].北京:中国建筑工业出版社, 2001.

大空间暖通空调设计 篇8

体育馆等大空间建筑空调系统的设计重点一般集中在比赛大厅的设计上, 因空调带来的风速和风向问题会直接影响到运动员的成绩。同时由于体育馆本身的特点, 其空调系统具有不连续运行且使用时间较短的特点, 因此在设计中应着重考虑在满足舒适性要求的前提下, 尽量减少空调负荷和设备初投资, 节省能耗。本文以青岛颐中体育中心为例, 介绍训练场及比赛场地的空调机组出风口的喷口电动阀门及喷口的旋转角度的控制解决方案。

2 控制方案技术说明

由于体育馆建筑较高大, 送风点较多, 为了保证风能送到所要求的地方, 同时比赛场所的送风要满足赛区小球比赛的风速要求, 观众区送风要保证观众区的均匀温度, 防止出现较大的上下温差, 采用分区送风方式, 即在观众活动看台下和比赛区分区送风。

送风管由空调机房接到屋顶后, 送风管分别设顶送风及侧送风二种方式, 即在观众活动看台下采用顶送风球形喷口, 比赛场地采用侧送风球形喷口分别对二个不同分区进行送风。系统根据空调冬夏季工况送冷热风的确认, 对于不同的比赛项目, 按照上位机事先预置好的喷口的电动风阀的开度及喷口设定的旋转角度进行控制。以满足观众活动看台下均匀送风及比赛场地对风速的要求。

体育场所的控制应确保送风总管内送风压力的恒定, 上位机根据空调的冷热工况的确认或选择, 对于不同的比赛项目, 按预设好的各送风喷口的电动阀门的开度及喷口的旋转角度进行控制。

青岛颐中体育中心的设计包括训练场及比赛场地的空调机组出风口的喷口电动阀门控制及喷口的旋转角度的控制, 控制系统采用海湾威尔HW-BA5000系列楼宇自控系统。

训练馆空调机出风口设备的监控中, 出风口共30个, 以每个空调机组为单位, 把出风口设备集中在一起监控, 共分成两组, 每组监控15台喷口, 用2台HW-BA5218模块根据上位机预先设定的喷口电动阀的开度及喷口的旋转角度进行控制, 以及满足比赛场所风速的要求。控制器装在控制箱内放在对应的空调机组机房内。

具体的监控内容如下:

(1) 选择空调冬夏季节的送风工况 (冷/热风) , 对于不同的比赛项目, 根据预先设定好的喷口电动阀门的控制开度进行控制。

(2) 对不同的比赛项目, 根据预先设定好的喷口的旋转角度进行控制。

(3) 喷口电动阀门的开度信号反馈给DDC模块, 并在上位画面上显示。

(4) 喷口的旋转角度反馈给DDC模块, 并在上位机画面上显示。

(5) 按预先编制的时间程序表进行控制。

比赛场地空调机出风口设备的监控中, 出风口共172个, 以每个空调机组为单位, 把出风口设备集中在一起监控, 共分成四组, 每组对43台喷口进行控制。比赛场地由于对观众活动看台下和比赛场地分别进行顶送风和侧送风, 所以对喷口的控制也分为顶送风控制和侧送风控制。

对于比赛场地的送风喷口的控制分如下几组进行控制:

(1) 30台短弧内侧顶送风喷口, 分二组进行控制, 每组控制15台喷口。

(2) 30台短弧外侧顶送风喷口, 分二组进行控制, 每组控制15台喷口。

(3) 80台长弧顶送风喷口, 分四组进行控制, 每组控制20台喷口。

(4) 32台长弧侧送风喷口, 分四组进行控制, 每组控制8台喷口。

比赛场地送风喷口的监控同训练馆的监控。

对于空调机组送风工况 (冷/热风) 的确认, 可以通过以下二种方案来实现:

(1) 可以在空调机组的控制系统中给出该信号输出给HW-BA5218模块, 模块给上位机一个控制信号, 然后各模块按事先预设的控制方案进行控制。

(2) 上位机的画面上显示一个热风及冷风的控制按键, 在系统进行控制前, 事先得知空调机组的送风工况 (冷/热风) , 然后在上位机的显示画面上进行确认, 给各模块控制信号。

3 设备控制分析

图1是送风喷口设备的控制原理, 喷口内需要控制电动阀门的开度, 以保证冷/热风能均匀的送到观众活动看台下, 另外还需要控制喷口旋转的角度, 以保证比赛场所对风速的要求。用HW-BA5218模块来分别控制二个阀门的开度, 并将反馈信号输入给模块, 并在上位机上画面上进行显示。

孟子大剧院中央空调系统设计分析 篇9

该文主要介绍孟子大剧院的中央空调系统设计,并分析其中的设计要点。

1 设计内容

1.1 主要空调室内设计参数

如表1。

1.2 空调负荷

空调冷负荷:1960kW,空调冷指标:119.5W/m2;

空调热负荷:1500kW,空调热指标:91.4W/m2。

1.3 空调、通风系统设计

(1)观众厅。

由于剧院观众厅高度均在15～18m,采用常规的下送风方式很难达到理想的空调效果,且不节能,故本设计池座和楼座均采用座椅送风方式,每个座椅送风量为60m3/h,送风状态点19℃,座椅送风柱出风速度不高于0.4m/s,至人脚处的风速不高于0.25m/s,将座椅下的建筑空腔作为空调送风静压箱。回风口设在观众厅侧墙上。另外,在吊顶内面光灯室设机械排风系统,将观众厅空调区域的空气流经面光灯室排至室外,一方面,可以平衡观众厅的风压,另一方面可以为面光灯室降温。

(2)舞台。

舞台区为“品”字形布局,分为主舞台和两侧的侧舞台。为保证舞台演员及工作人员的工作环境,在两侧舞台7.5m高处设侧喷口,向主舞台方向对吹;在主舞台第一层天桥下设喷流式旋流风口下送风。考虑到演出时避免幕布被吹动,本空调系统在侧台送风主管和主舞台送风主管上分别设电动调节风阀,可根据需要实时供冷和供热,或在演出时减小、关闭主舞台送风量。回风口位于侧舞台的侧墙。主舞台12.5m以上为非空调区,故仅在葡萄藤架上设独立的机械送排风系统,排除余热。

(3)空调冷热源。

机房设于地下二层,为邹城市文化艺术中心提供空调冷热水。

1.4 消声

(1)允许噪声标准。观众厅≤35dB(A)舞台机械噪声≤50dB(A)。

(2)噪声控制是剧场建筑设计的一个要点,设计中要与声学专业人员密切配合,控制通过通风、空调风口传入观众席和舞台面的噪声比室内允许噪声标准低5dB。

(3)剧院内通风、空调系统严格控制风速:主管风速3～4m/s;支管风速2～3 m/s;送风口风速1～1.5 m/s。

(4)观众席的噪声控制要求较高。空调送风通过机组消声段、风管消声器及消声静压箱及观众座椅下方的送风静压箱处理后再送至观众厅。回风口选用消声百页风口,回风管设消声器。舞台区域的噪声要求比观众席略低。送回风也通过采取多级消声的措施控制噪声。

1.5 风量风压的平衡

剧院设计的另一个要点是观众厅与舞台区风量风压的平衡,剧场内风量、风压的平衡与否直接关系到舞台幕布是否飘动及正常启闭。对此,设计中将舞台和观众厅的空调通风系统完全独立设计,严格计算新风量和排风量,使各自区域的新、排风量相匹配,从而保持观众厅和舞台区正压值的基本相等。

1.6 节能设计

剧场作为人员密集,发热设备集中的公共建筑,能耗相对较大。设计时,充分考虑了各种耗能因素,采取了以下节能措施:(1)观众厅采用座椅送风方式,这种送风方式可确保人员区域的空调舒适性,而对上部空间的温湿度不做要求,节省运行能耗。座椅送风要求送风温差小,系统采用二次回风,降低再热能耗。(2)舞台区采用带热回收功能的组合式空调机组。(3)将观众座椅下方的建筑空腔作为空调送风静压箱,静压箱内壁做保温处理。

2 设计分析

剧院观众厅及舞台的气流组织、风量风压的平衡、消声隔振措施等都是在中央空调系统设计中应着重注意的问题。如果有条件,还应对观众厅及舞台的空调气流组织进行CFD气流模拟,从而分析及优化室内的气流分布速度场和温度场,以达到良好的空调效果。

3 结语

以上是该研究者在设计过程中,通过学习和分析,结合剧院建筑的特点,得出一些经验总结。剧院的实际设计要比该文介绍的复杂得多,每个不同的剧院根据其自身特点的不同,都会有不一样的问题,只能在具体的设计中,经过多种方案的分析比较,才能得出最优的设计方案。

参考文献

[1]刘振亚.现代剧场设计[M].2版.北京:中国建筑工业出版社,2011:1755-1767.

[2]李惠风,雪莲,昕原.观演建筑空调设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2008:47-106.

[3]郑坤,徐俊杰,孙淑萍,等.泰山文化艺术中心空调设计[J].暖通空调,2011,41(10):22-24,64.

[4]孟凡兵,朱晓山.中国国家话剧院剧场空调设计[J].暖通空调,2012,42(11):43-48.

大空间建筑消防设计问题探讨 篇10

1当前的大空间建筑特点

1.1占地面积与体量大

大空间建筑的作用功能较为特殊, 它需要在一个开阔的空间内, 容纳尽可能多的人和物, 所以其占地面积非常大, 从数千平方米到上万平方米不等, 而且体量巨大, 例如剧院、工厂车间。

1.2以轻钢结构为主

目前, 很多的大空间建筑都是轻钢结构, 其原因是轻钢结构建筑的施工周期较短, 成本也能够得到较好的控制, 而且还便于拆除改造。

1.3多为固定窗结构和无窗结构

大空间建筑一般都具有特殊的用途, 而且为了便于造型与管理, 所以基本上都采用的是无窗结构或是固定窗结构。

1.4导向性差

大空间建筑的内部结构复杂, 如果没有明确的导向指示, 很难顺利的通过建筑, 例如我们经常光顾的商场, 它为了能够让客户接触到商场的更多商品, 刺激消费, 所以路线设计较为曲折, 导向性差, 难以让人快速的找到安全出口。

1.5可燃物多

大空间建筑的内部一般都存放有较多的可燃物, 例如商场和工厂车间, 这就会加大大空间建筑的火灾荷载。

2大空间建筑消防设计

2.1防火分区设计

(1) 防火墙分隔法。根据相关规范的规定, 在屋顶承重结构和屋面板的耐火极限高于相对应的数值时, 所设计的防火墙可以不高出屋面, 防火墙应砌至屋面结构层的地面。设计防火墙要求划分采取割裂式, 对其高度不做限制。所以, 这种方法一般都用于开敞度不大的大空间建筑[1]。

(2) 防火门、防火卷帘法。提升建筑实体的耐火等级, 增加一定数量的多层水幕或复合型的防火卷帘装置, 对于提升大空间建筑的安全性具有一定作用。在实际设计中为了增强防火效果, 可在加设的防火卷帘的两侧布置自动喷淋系统。防火门、防火卷帘与防火墙应紧密结合, 其高度应有所限制。它们的特点是开、关方便, 在使用上较为灵活。

(3) 水幕分隔法。按照《自动喷水灭火系统设计规范》的要求, 采取水幕分隔法的喷水高度不应超过12m, 且不应有可燃物或其他可燃的构件, 扩大火势的蔓延。在设置的水幕上应保障其具有较大的空间, 喷射方向应向上部, 避免和防止烟火借助上部空间蔓延。水幕分隔法的优势是使用高度较高, 兼具防火卷帘的灵活可控性, 同时满足空间布局美观的要求。这种方法在需要保持美观性与造型艺术的大空间建筑中非常适用, 例如展厅与展览馆等[2]。

2.2自动灭火系统设计

(1) 雨淋系统。大空间建筑如果发生了火灾, 其特点一般是火势大、蔓延快, 针对这样的情况, 可以采用雨淋系统进行消防灭火, 控制火势发展。目前较为常用的是隔膜式水滴雨淋系统, 它与火灾自动报警系统相连, 当报警系统监测到有火灾发生, 就在第一时间打开雨淋系统的电磁阀, 从而达到快速有效的雨淋灭火效果。

(2) 遥控消防炮系统。该灭火系统的特点是射程远、作用范围大、水流量高, 在使用时一般都是人通过有线或无线的方式进行手动操控, 适用于一些火灾发生后不容易得到控制的大空间建筑, 例如工厂车间、油库等。

2.3防排烟设计

(1) 自然排烟。自然排烟是不借助任何的器械设备, 仅依靠建筑自身的设计与自然因素来进行排烟, 例如借助火灾发生时的建筑内外温差以及室外风压作用, 促进室内烟气排出。这种排烟方式不受电力或设备的限制, 而且只要设计处理得当, 同样能够起到非常有效的防排烟作用。

(2) 加压送风。这种防排烟设计方式, 是通过借助送风机等设备, 对需要进行保护的大空间建筑内部区域进行持续性的送风, 保持正压, 防止烟气蔓延至需要保护的区域。

(3) 机械排烟。机械排烟方式借助排烟风机地作用对着火处进行强迫送风并同时排气, 达到排除火灾烟气的作用。

除了上诉的几点之外, 还需要做好大空间建筑的安全疏散设计, 例如合理设置消防安全通道, 科学配置疏散指示标志和火灾事故照明等等。

3结语

从第二次世界大战过后, 全球经济提升尤为迅速, 不论是生产活动还是生活活动, 都对建筑空间的大小提出了更高的要求, 于是大空间建筑的数量也呈爆发式增长, 例如随处可见的商场、展览馆以及剧院和工厂车间等, 基本都是大空间建筑。在我们使用大空间建筑, 享受大空间建筑给我们带来的便利的同时, 还需要做好消防设计, 这样才能提高大空间建筑使用的安全性, 确保人员与财产安全。

摘要：为了满足人们生产活动、生活活动等各方面的需求, 如今的大空间建筑越来越多, 例如商场、工厂车间、剧院、展览馆间等, 都是大空间建筑的典型。大空间建筑虽然能够满足人们对建筑空间的特殊需求, 但是却也带来了一些其他方面的难题, 例如人员流动性大, 火灾危险性高、荷载大, 以及火灾发生时逃生疏散困难等等, 针对这样的难题, 为了确保大空间建筑在使用过程当中的安全性, 我们就必须要做出更好的消防设计。该文基于作者自身的实际工作经验, 主要以大空间建筑为例, 对如何做好其消防设计提出了部分探讨性建议, 以期能进一步提高大空间建筑在使用过程当中的安全性, 确保人员与财产安全。

关键词：大空间建筑,特点,消防设计

参考文献

[1]杨培成.大空间公共建筑消防设计难点及对策研究[J].武警学院学报, 2013 (4) :47-49.