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高大空间建筑供暖通风空调技术应用探讨
摘要:为了满足设备运行的要求,生产厂房一般具有层高高、空间体积大、跨度大、设备密集、散热大、人员少等特点。工业生产对通风量的要求较大,为了满足设备周围运行环境的需要,整个厂房高大空间也要进行空调通风设计,同时还要兼顾操作人员的卫生要求,保证室内较高空气品质和生产环境。此类通风空调系统以及制冷方案的选择,对前期投资以及长期的运行费用造成的差别显著。因此,对于生产厂房这种高大空间建筑,必须合理选择实用有效的通风空调系统以及制冷方案,才能降低空调通风系统的最大耗电量,以保证整个生产工作顺利进行。
关键词: 高大空间建筑;供暖通风;空调技术应用
引言
目前,我国社会总能耗的30%左右来自建筑,而建筑能耗的50%以上来自供暖、通风、空调及相关系统。对于新建项目应将其融入方案初期,一个好的建筑不仅仅只是外立面及功能性,还应兼顾后期运行节能减排及舒适性,全过程协调同步考虑,将节能节费优化方案设计融入方案初期,为用户及建设方带来实实在在的体验与经济性 。
1暖通空调类型
1.1 全空气供暖空调
全空气供暖和空调广泛应用于大型建筑,如图书馆和酒店。其工作原理如下:利用内部的空压机使室内温度、湿度处于最佳范围。同时,为更大限度提高室内舒适度,它还可以感知外界环境,调整室内温度、湿度,加强内外空气流通,保证室内空气质量。
1.2 空气-水供暖空调
目前,在建筑工程设计中,空气-水供暖和空调是非常流行的。主要原理是利用水中的热能来控制室内的温度和湿度,调节室内空气,以达到改善室内环境,提高室内舒适度的目标。同时,水供暖空调的结构形式非常灵活,设计难度不高,是很有发展潜力的一种暖通空调系统设计类型。
2 高大空间建筑供暖通风空调技术应用
2.1散热器供暖
暖气片是严寒地区公共建筑和工业建筑的主要供暖方式。这种方法的优点是:蓄热能力强,初投资低,运行维护便捷等,且目前散热器供暖的施工经验很丰富,在市场上得到了较为广泛的应用。但文中分析的是高大建筑,跨度较大、层高较高,采用散热器供暖。(1)因空气对流且上升较快,会使热量集中在屋顶并很快散失,而人员活动区域的温度无法得到提升;(2)散热器供暖的辐射范围不超过 5m,高大建筑的空间较大,这种辐射范围无法满足室内温度需求;(3)散热器供暖对供水温度要求很高,在温度高时散热量更高,温度低时散热量随之减少。
2.2排烟系统
地下车库排烟系统与通常的排风系统共用一套系统,可分为两个系统:地下车库通常的排风系统,在防火区设置一台引风机,为地下车库平时排风系统在防火分区内延伸支管代替诱导风机。后一种要求非立体停车库净高一般≤5m,按每个防烟分区最大排烟量,排烟风管1600mm×320mm即可,每个防烟分区最小支管800mm×250mm即可,对车库层高影响并不大。且可与人防送风系统平战结合,减少战时新增风管。初投资方面,延伸排烟风管费用小于增设诱导风机。排风风机运行费用小于排风风机和诱导风机运行费用,所以针对地下车库排烟系统与平时排风系统共用一套系统,在层高允许的情况下,采用在防火分区内延伸支管代替诱导风机较为经济,且运行简单[1]。
2.3直接蒸发冷却系统
建筑屋顶设置屋顶自然通风器和侧墙高窗进行自然通风,以保持建筑空间正压。蒸发式空调利用通风机使空气直接与淋水填料层接触,把空气的显热传递给水,从而实现增湿降温的空气处理。其中的风机既是蒸发式冷气机的制冷设备,又是蒸发式冷气机空气的输送设备。室外进风沿着等焓线发生干球温度降低,同时湿度也增加,理论最低送风温度可达到室外进风的湿球温度。蒸发式冷气机在喷淋循环水下的工况为湿工况,在不喷淋循环水下的工况为干工况。由于湿工况比干工况蒸发式冷气机填料的阻力大。湿工况蒸发式冷气机填料阻力的变化取决于填料的淋水密度。蒸发式冷气机运行调节与冷却效果取决于地域气候条件,各个地区的气候条件不同,蒸发式冷气机运行的最佳淋水密度与填料阻力也不同。因此,蒸发式冷气机应有一定的出口余压,才能既保证蒸发式冷气机冷却空气水分与空气热湿交换必需空气流速要求,又保证被处理的空气在输送过程中克服阻力的需要。本次选用的蒸发式冷气机采用塑料网格进风,阻力小,空气与水更充分接触,蒸发效率高;通风机采用了双进风前倾离心风机,风量大、风压高、送风距离远。
2.4绿色节能暖通空调技术的主动式应用
绿色节能暖通空调技术的积极应用是指充分发挥自然能源的作用,保持良好的室内环境。其主要包含两方面内容:一方面,要加强太阳辐射对室内环境影响的控制。太阳的直接辐射,或是间接辐射,对暖通空调系统有一定的影响,其能够降低电气照明中的能源消耗量。白天,直接利用太阳辐射来照明,减少电能用量。与此同时,如果太阳辐射非常大,那么便会增加空调的冷负荷,不利于暖通空调系统的正常运行。基于此,在安装绿色节能暖通空调系统的时候,可选择高质量的节能型玻璃窗,尽量避免太阳光的直接摄入,起到有效的遮挡作用,与此同时,还应当有效应用风窗技术,使空调回风流入至双层窗夹层空间中,也可设置百叶窗,改变太阳直射角度。另一方面,则要开展高效的通风工作。古代建筑中非常讲究自然通风,延续至今,在绿色建筑中安装通风装置的时候,应当综合考虑各项因素,要根据绿色建筑所在地的风力压强、环境污染状况等进行相应的安装设计。在进行自然通风的时候,自然通风能够给室内空间带来清新的空气,将室内温度控制在适宜范围内。夜间,如果有着良好的通风效果,那么其室内温度将会低于日常 2 ~ 4℃[2]。
2.5 采用变风量、变水量与节水技术
在暖通空调中,最常见的技术是变风量和自动变风量的区别。这两种技术的广泛应用可以有效地节约能源,实现环保。通常变风量是用水量在不同使用环境下的重要参数,能够带给人们不同感受并达到同样舒适性的使用效果。但在热湿环境不同热湿参数下,这两种技术所需要消耗的湿热能源也不尽相同。在湿热天气环境下,采用变风量恒温变水交换技术增加空气辐射热量,人体需要的室内空气辐射温度也可能降低。与传统的中央空调控制技术相比,其工作温度至少可降低6℃,由此可见,变风量和耗水量同时变化有显著的节能效果。
2.6 高层建筑通风空调系统的测试和交付
(1)有效测试施工机械设备的运行情况。有效测试建筑通风空调的回风口和送风口的风阀,有效检测防火阀门、排烟管道、叶片角度,确保它们处于正常运行状态,同时保证要具有足够的风量供给。(2)有效测试管道的密封情况。深入测试管道的气压,同时对管道是否发生漏气现象进行检查,保证管道处于密封状态,确保管道系统的运行是正常、安全的。在通风空调系统测试过程中,应制定有效的测试方案,能够有效测试机械设备、系统管道的运行情况,同时深入分析检查相应的施工参数,在设备运行记录中,详细填写测试中获得的各种参数数据。在完成测试以后,施工单位还应培训物业有关人员,保证物业有关人员能够对通风空调系统进行独立操作[3]。
结束语
综上所述,本文对高层建筑的供暖、通风和空调技术进行了分析,有助于完善高层建筑的技术,提高室内舒适度来说至关重要,技术者必须要全面掌握技术需求,优化技术过程,确保技术的合理性。
参考文献
[1]赵建坤.高大空间建筑供暖通风空调技术应用探讨[J].江西建材,2021(10):288-289.
[2]王慧. 居住建筑新型通风窗设计研究[D].山东建筑大学,2017.
[3]余丽霞,肖益民,付祥钊.居住实态对居住建筑供暖空调负荷的影响[J].煤气与热力,2010,30(10):24-27.
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