隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，大空間建筑不斷加，使得大空間空調(diào)的設計范圍曰趨擴大化。而我國建筑能源消耗占社會總能耗的比例較大，建筑節(jié)能是建筑發(fā)展的基本趨勢，也是當代建筑科學技術的一個新的生長點現(xiàn)代建筑的必要組成部分暖通空調(diào)領域也已經(jīng)受到這種趨勢的影響，暖通空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)能正引起暖通空調(diào)設計者的注意，并且針對不同國家、地區(qū)的能源特點和不同建筑的采暖、通風、空調(diào)要求發(fā)展著相關的節(jié)能技術。研究大空間暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計與節(jié)能，具有很強的現(xiàn)實意義。

　　1大空間暖通空調(diào)設計的難點大空間暖通空調(diào)設計的難點主要體現(xiàn)在以下四個方面：大空間建筑設計往往需要有單獨的熱源，以滿足空調(diào)、采暖、制冷、熱水供應等方面的需求。由于用地緊張和其他一些原因，很多大空間建筑需要在地下室或屋頂上設置鍋爐房，這使得大空間建筑的熱源設計變得更為復雜。

　　大空間建筑往往高度較高，這也加重了采暖系統(tǒng)的垂向失調(diào)，同時由于系統(tǒng)水靜壓力較大，直接影響到室外管網(wǎng)的水力工況，其系統(tǒng)的形式及與室外管網(wǎng)的連接與多層建筑有較大差異。

　　大空間建筑的空調(diào)設計氣流組織因溫度梯度較大，需采用合理的送風方式上送下回方式為從頂棚送風下部回風，現(xiàn)工程多采用可調(diào)節(jié)風量和射程的風口，提高冬季的送風風速；側送下回方式送風口高度大多在3m左右，需要結合建筑裝修設計布置風口位置以達到室內(nèi)美觀，同時需要精確的空調(diào)氣流組織計算。

　　2大空間建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設計實例工程概況某體育館是一座單體建筑，該建筑主體在地上只有一層，建筑面積19795m2.體育館平面呈半徑約為56m的圓形，比賽大廳平面呈半徑約為43m的圓形，可舉辦體操、籃球、排球、羽毛球、乒乓球等國際性單項比賽。

　　比賽大廳設2層看臺，1層看臺下空間主要用于布置運動員、管理人員、責賓、后勤服勞人員用房，2層主要用于布置觀眾休息廳、小賣部、衛(wèi)生間等。

　　空調(diào)室內(nèi)設計參數(shù)室內(nèi)空調(diào)設計參數(shù)見表1.表1室內(nèi)主要空調(diào)設計參數(shù)夏季冬季新風量/室內(nèi)溫度/C相對濕度/%室內(nèi)溫度/C注：乒乓球、羽毛球比賽時風速控制在0. 2m/s以內(nèi)，其余比賽控制在0.5m/s以內(nèi)。

　　冷熱源及空調(diào)水系統(tǒng)2.3.1熱源體育館冬季采用市政熱網(wǎng)供熱，供水溫度為110°C，回水溫度為70C，市政熱源一次水供回水管道采用直埋敷設，直接接至冷熱源機房空調(diào)和供暖系統(tǒng)與市政熱網(wǎng)均采用間接連接，分別經(jīng)換熱機組換熱后提供空調(diào)和供暖系統(tǒng)用熱水；空調(diào)系統(tǒng)熱水供水溫度為60C，回水溫度為50C；散熱器供暖系統(tǒng)熱水供水溫度為85C，回水溫度為60C；低溫地板輻射供暖系統(tǒng)熱水供水溫度為55C，回水溫度為45C.有比賽時的設計計算總熱負荷為4146kW（包括新風負荷），熱負荷指標為203W/m2；無比賽時和滿足值班供暖的設計計算總熱負荷為761kW，熱負荷指標為37W/m2.空調(diào)及供暖系統(tǒng)補水為市政自來水經(jīng)全自動軟水器處理后的軟化水，由低位閉式膨脹定壓罐自動補給。

　　冷源夏季集中空調(diào)系統(tǒng)設計計算冷負荷為4202kW（包括新風負荷），冷負荷指標為206W/m2.選用3臺1410kW水冷螺桿式冷水機組，冷水供回水溫度為7°C /12C，冷卻水供回水溫度為32°C /37C，制冷機房獨立設置于體育館西北側。

　　空調(diào)水系統(tǒng)由于體育館使用的間歇性，在比賽與非比賽期間房間使用負荷差異較大，故選用3臺水冷螺桿式冷水機組，空調(diào)水系統(tǒng)設計采用一次泵變流量系統(tǒng)，在系統(tǒng)供回水總管處設壓差旁通閥進行負荷側流量調(diào)節(jié)?？照{(diào)水系統(tǒng)分為兩部分：一部分為風機盤管水系統(tǒng)；另一部分為空調(diào)機組水系統(tǒng)。系統(tǒng)定壓補水采用低位閉式膨脹定壓罐，定壓點壓力為0.25MPa，位于系統(tǒng)回水總管處。

　　其他在各類設備控制機房和布置電子顯示屏等散熱量較大的設備的地方，設計獨立的分體空調(diào)系統(tǒng)，在設備運行使用期間制冷降溫，滿足分區(qū)空調(diào)要求。

　　空調(diào)自動控制系統(tǒng)及比賽大廳氣流組織2.4.1制冷機房控制自動檢測冷卻水供回水溫度：自動檢測制冷機、冷卻塔的運行狀態(tài)、故障報警并根據(jù)測量值計算系統(tǒng)冷負荷，以實現(xiàn)制冷機運行臺數(shù)的最優(yōu)控制。根據(jù)冷水供回水壓力，自動調(diào)節(jié)冷水供回水管間旁通閥的開度，以保證管網(wǎng)的壓差和流量平衡。

　　空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動檢測各機組回風口（新風）溫度，各機組盤管回水管上的回水溫度，實現(xiàn)防凍保護；各機組防火閥的狀態(tài)，并實現(xiàn)與送風機連鎖；各機組送風機前后壓差狀態(tài)，實現(xiàn)風機故障報警。根據(jù)送風溫度及設定值，自動調(diào)節(jié)各機組管回水閥開度，以保證房間溫度達到設定值。

　　觀眾區(qū)送、回風方式綜合考慮建筑使用功能和節(jié)能要求，將比賽大廳觀眾區(qū)劃分為8個空調(diào)風系統(tǒng)，設計了座椅下送風、屋架頂部回風、排風，空調(diào)機組設置在空調(diào)機房內(nèi)的空調(diào)送風方式，這樣既能使觀眾得到充足的新風，又能避免把燈光負荷和屋頂吸熱產(chǎn)生的空調(diào)負荷帶入觀眾區(qū)，使空調(diào)負荷大為減小，節(jié)能效果明顯。

　　2.4.4比賽區(qū)送回風方式將比賽場地及活動座位觀眾區(qū)劃分為4個空調(diào)風系統(tǒng)，設計了噴口上送風、看臺下側回風的空調(diào)送風方式，這樣既可保證比賽場地及活動座位觀眾區(qū)平時的空調(diào)送風，又可在比賽區(qū)有小球比賽時關掉噴口側送風，保證比賽區(qū)的風速不大于0.2m/s，滿足比賽要求；尤其是在冬季使用場館時，可提前運行此系統(tǒng)使場地內(nèi)溫度迅速提高。滿足使用要求。

　　2.5供暖系統(tǒng)供暖方式對于位于建筑出入口的2層觀眾休息大廳，考慮到建筑空間高度和使用功能及落地玻璃窗的裝修要求，采用散熱器供暖系統(tǒng)難以滿足使用要求，筆者設計了獨立的低溫地板輻射供暖系統(tǒng)，以滿足大空間的供暖效果和建筑美觀要求；訓練廳及其他輔助用房考慮比賽使用時的空調(diào)運行和平時的值班溫度供暖，設計了雙管散熱器供暖系統(tǒng)，并配置了溫控閥，這樣既滿足了使用功能要求，又節(jié)約了能源。

　　2.5.2供暖系統(tǒng)本工程供暖系統(tǒng)為一次泵變流量系統(tǒng)，供暖系統(tǒng)以下供下回雙管同程式系統(tǒng)為主散熱器供暖系統(tǒng)和低溫地板輻射供暖系統(tǒng)分別設計換熱機組，換熱機組和系統(tǒng)定壓補水裝置集中設置在冷熱源機房內(nèi)，系統(tǒng)采用低位閉式膨脹定壓罐自動補水定壓，定壓點壓力均為25MPa，系統(tǒng)定壓點位于循環(huán)水泵吸入口處。散熱器均采用裝飾型內(nèi)防腐鋼制散熱器，承壓1.0MPa.在連接散熱器的供水支管上設溫控調(diào)節(jié)閥管道系統(tǒng)采用鍍鋅鋼管，管徑小于等于32mm的，采用螺紋連接；管徑大于32mm的，采用焊接或法蘭連接低溫地板輻射供暖管道采用PB聚丁烯管材，埋地管道不允許有接頭。

　　穿過非采暖房間的供暖管道及其他需保溫的供暖管道，其保溫材料采用外包鉬箔保護層的離心玻璃棉。供暖系統(tǒng)設備及附件未特別注明的，要求承壓不小于2.5.3供暖系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)為提高環(huán)境的舒適性和節(jié)能，在冬季比賽時采用空調(diào)系統(tǒng)和散熱器供暖系統(tǒng)聯(lián)合供暖的運行模式；在冬季非比賽時段，僅利用散熱器供暖系統(tǒng)進行供暖，滿足值班供暖溫度，換熱機組的一次水進口處設有電動調(diào)節(jié)閥，根據(jù)二次水出水溫度調(diào)節(jié)一次水的水量，以達到環(huán)保、節(jié)能的目的。

　　3節(jié)能設計合理選取設計參數(shù)是基礎空調(diào)室內(nèi)計算溫、濕度的確定應取合理值，不能過低（夏季）或過高（冬季）。新風量的計算與取值，在保證衛(wèi)生要求、生產(chǎn)工藝要求、符合規(guī)范要求的前提下盡量節(jié)省。

　　室內(nèi)溫、濕度從節(jié)能的角度來確定其標準是節(jié)能的重要因素?？照{(diào)系統(tǒng)能耗大小除與當?shù)厥彝鈿庀髤?shù)、建筑物的外圍護結構及室內(nèi)發(fā)熱散濕量有關外，室內(nèi)設計溫、濕度標準也是直接影響負荷大小的重要因素在保證生產(chǎn)工藝和人體健康的條件下，夏季將室內(nèi)空氣的設計溫度每提高1C，約可減少熱負荷11.2%，節(jié)省量是極為可觀的。同樣，在夏季如將室內(nèi)空氣濕度由60%提高到70%，則可節(jié)約能量17%左右。據(jù)資料測算，僅僅將夏季室內(nèi)空氣的設計溫度提高1C，就可使空調(diào)初按資總額減低約6%，運行費用減少8%左右。

　　新風量新風負荷占空調(diào)總負荷的20% ~40%，對其標準值高低的取舍，與節(jié)能關系重大，不可忽視。

　　引進新風主要是為了滿足人員的衛(wèi)生需求及部分工藝空調(diào)所需維持的室內(nèi)外壓差。而新風量的多少直接影響空調(diào)的負載，從而影響空調(diào)系統(tǒng)的主機、冷卻培、水泵、風機盤管等的耗電。

　　3.2應盡量使用配有能量回收裝置的空調(diào)器工程設計中，經(jīng)常由于空調(diào)房間某些工藝要求將空調(diào)系統(tǒng)設計成直流系統(tǒng)（如制藥廠此類房間很多），其排風和室外新風之間的溫差在冬夏季很大，而這部分排風又帶有一些污染物，所以不能直接進入空調(diào)系統(tǒng)，此時應對排風進行顯熱回收。

　　室內(nèi)回風在排至室外以前，先和室外進入的新風經(jīng)顯熱回收器進行顯熱交換，經(jīng)能量回收后再排到室外。

　　而室外進入的新風則經(jīng)過顯熱回收器后夏季溫度降低，冬季溫度升高，而達到能量回收目的使用顯熱回收器在北方寒冷地區(qū)應注意防凍問題。新風應有二個入口，并在空調(diào)器排風出口處設一溫度傳感器，調(diào)節(jié)二新風入口處的電動閥開度，以保證排風出口處的溫度高于5C.否則顯熱回收器排風側有結冰的危險，影響系統(tǒng)正常工作。帶能量回收裝置的空調(diào)器在其他排風量較大的空調(diào)系統(tǒng)也適用，如果排風無交叉污染問題，則可以用轉輪式的全熱回收器代替顯熱回收器，這樣能量回收效率則更高。一般來講，顯熱回收器最大能回收50%左右的能量，而全熱回收器則最大能回收80%左右的能量。

　　3.3從節(jié)能角度總體審核設計方案考慮逐時系數(shù)和同時使用系數(shù)。采用全空氣系統(tǒng)時，空調(diào)機組應按負擔房間的情況考慮各朝向房間的逐時系數(shù)（定風量系統(tǒng)為各房間逐時最大值之和，變風量系統(tǒng)為各房間逐時之和的最大值），對水系統(tǒng)而言還應考慮各風系統(tǒng)的同時使用系數(shù)。

　　根據(jù)建筑物的功能劃分，對空調(diào)區(qū)域采取不同的空調(diào)方案在設計時將功能相近的各功能區(qū)采用一套空調(diào)系統(tǒng)，這樣可以在提高系統(tǒng)的同時使用系數(shù)和空調(diào)負載率，有利于空調(diào)設備的高效運行。

　　4結束語隨著社會的進步，人民對生活質(zhì)量的追求使得大空間建筑越來越多，對于這些大空間建筑的環(huán)境設備也要求在健康、舒適，以及能源有效利用等方面更趨合理，并不斷芫善因此，暖通空調(diào)設備如何適應這種需要也是現(xiàn)代大空間建筑暖通空調(diào)設計中值得注意和探討的問題。此外，由于暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能占建筑節(jié)能的主要部分，所以進行暖通空調(diào)的節(jié)能設計對于降低建筑物的能耗有著重要的作用。此外這還關系到國家能源安全、資源消耗和環(huán)境污染是關系國計民生和國家可持續(xù)發(fā)展的重要行業(yè)，因此，暖通空調(diào)設計的從業(yè)人員應給予足夠的重視。