高層暖通空調系統如今,許多大型建築普遍具有高度高、體量大等顯著特點。 一般來說,大型建築的高度在10公尺以上,有些體育場館甚至更高,達到30公尺以上。 這些大型建築具有以下特點:
a)高度高,在空間上形成溫度梯度。建築物外牆面積與地面面積之比大,室內氣流易受外界影響。 (2)人員聚集,使用時間集中,如影劇院、多功能會議中心等,對舒適性提出了較高的要求,空調冷熱負荷分布不均。 (3)功能區多,不同功能區對環境空調負荷要求不同。 例如,劇院舞台外牆的窗戶很少,夏季圍護結構的冷負荷相對較小,而觀眾廳密集,新風量大,導致冷負荷大舞台區人比較少,製冷負荷主要來自電氣裝置和燈光的加熱劇院辦公區和休息區與一般辦公樓相同,一般空調系統充足。
再如,體育場館內人員、照明、裝置的散熱約佔總冷負荷的70%,新風冷負荷約佔20%,其餘為圍護結構。 在設計時,應根據不同的功能劃分不同的區域,並分別計算製冷負荷,以便選擇更合理的空調系統。
冷熱源的選擇由於空調系統在高大空間中的特殊性,冷熱源應獨立設定。 如果區域內有區域供冷、供熱站,為了合理利用資源,應多使用區域供冷、供熱站。
對於冷熱源的選擇,可採用常規電壓縮製冷機組、直燃式製冷制熱機組、集中換熱站和鍋爐房,可採用風冷熱幫浦機組作為輔助熱源。
近年來,人們紛紛採用新技術來節約能源和保護環境,例如冰蓄冷空調系統和地源熱幫浦系統。
分析現狀
(1)上下傳送全空調系統在該系統中,送風口安裝在上方或天花板的網格空間中,並在側壁或下方座椅旁邊設定回風口,可以將氣流從上到下輸送到人員區域並由回風系統排出。
機械集中排氣系統應放置在舞台空間的頂部或上部。 在設計過程中,需要注意的是,冷熱源需要在人停留在離地面兩公尺左右的區域,氣流的平均風速為02 ~ 0.5 m s,送風口風速必須小於或等於 10 m s。
旋流風口或噴嘴是上層送風系統中主要適用的風口,其主要特點是風量大、噪音低、風速可控、射程遠、阻力穩定,因此許多空間較大的建築物都會使用渦流風口。 風口不僅可以安裝在會議室等較低樓層,還可以安裝在體育場館、工廠、機場等樓層較高的場所。
空氣經過處理後,由上層送風系統輸送到不同的地方,滿足各種需求。
但是,有利有弊,因為該系統比其他系統消耗更多的資源,並且熱空氣的進入導致人員區域的空氣質素相對較差,不利於健康。 因此,在設計過程中,不僅要考慮環保,還要在環保的基礎上選擇高價效比的系統。
(2)輔助機房系統設計在許多大型公共建築中,通常有一些輔助用房,如會議室、貴賓休息室、電腦室、裝置用房等。 這些輔助機房的功能、結構、位置、環境、使用條件等都與主體部分不同,因此輔助機房的空調系統應單獨設定,以節約能源。
輔助機房系統包括新風系統、恆溫恆濕系統、多線系統等。
選擇後,要根據房間使用時間和功能的不同時間來區分控制,還要與主系統區分開來,以節約能源,達到最佳效果。
(3)加熱系統如今的高層公共建築通常使用頻率較低,大部分時間都處於閒置狀態。
相對而言,較冷的北方大型建築一般以空調為主要採暖方式,冬季輔以地暖或散熱器等其他採暖方式。
建造時,無法同時設計幾個不同的供暖系統。 建築物不使用時,關閉主系統,只使用輔助供暖,輔助供暖溫度一般為5-10。 使用後,兩個系統同時開啟進行加熱。 地暖的原理,即地板輻射採暖,是利用熱輻射來達到採暖的目的,比較舒適。
因此,在一些需要高溫的地方使用地暖系統更為合適。 在地暖系統中,給回水溫度不高,約為45-55。 建築地暖時,為了達到最佳效果,管道的距離應從中間到外圍逐漸增加。
(4)下送風空調系統在大型建築的大廳中,由於使用頻率低、空間大、人數眾多,對噪音要求嚴格。 這種型別的大廳一般使用向下的空調系統。 送風口建在座椅下方,車頂將建回風口。
為了使使用者更加舒適,送風溫差小於5,以4為宜。 送風口旁邊有送風管道,有一定的防火措施和降噪措施。
有了這個系統,大廳的溫度會從下到上逐漸公升高,各方面的指標都很好,非常適合電影院的觀眾廳。
但需要注意的是,送風口與前方觀眾肘部的距離在一公尺以內,出於舒適原因,必須嚴格控制觀眾區的溫度和風量。
首先,送風口的空氣溫度應為4;其次,送風口的風速應小於18 m / s。僅小於 18 m s,當風到達觀眾的腿部時,風速不會大於02 ms,讓觀眾有最好的體驗。
(5)分層空調系統特點:系統採用更合適的氣流對建築物的工作區和非工作區進行適當處理,並在空間中間設定高速通風口,作為工作區與非工作區的分界線。 該系統的回風口位於送風口一側的較低位置,比其他系統更節能,能耗降低20%至40%。
系統的氣流組織:側饋是常用的方法。 送風口設定在建築物周圍的牆上,以一定角度開始送風,初始風速為6 12 m s,送風溫差為8 12。
當射流下落時,它以低速通過工作區,此時風速為0 2 0大約 5 毫秒。 為了防止其他物體阻擋風,送風口應安裝在四公尺以上的高度。
由於送風口設定在比工作區高得多的點,因此在正常情況下,噴嘴的氣流不可能到達工作區。 為了使回風到達工作區,需要將回風出口設定在噴嘴的同一側,以便系統能夠滿足使用需要。
由於高層建築空間跨度大,設計應採用雙面送風回風或單側送風回風的形式進行。
在計算冷負荷時,要注意非工作區對工作區的熱對流和熱輻射引起的冷負荷,採用分層計算方法計算冷負荷。 分界層高度越高,下層的空調面積越大,因此冷負荷越大。 計算熱負荷時,應採用全空間計算的方法。
當系統採用側送風時,由於空調續航里程長,送風溫差大,會造成系統加熱過程中熱空氣上公升,製冷時系統內部冷空氣減少。
該方案有更換空氣噴嘴,根據要求選擇可隨時調節的噴頭,在系統使用的不同時間段內根據不同要求調整噴頭的送風位置,噴頭的筏形應採用可自行分配的型式, 根據不同的使用時間和對風速的不同要求,不斷調節風量,達到隨時能滿足人員需求的要求。
當系統覆蓋範圍大於30m時,可在不同高度位置設定多個出水口,以滿足需求。 位置較高的通風口可以將風帶到更遠的區域,而位置較低的通風口可以照顧較近的區域,從而覆蓋整個區域。
排氣系統設計在非工作區的上部,以散發工作區的多餘熱量。
同時,可以降低位置上部的溫度,減少非工作區與工作區之間的熱對流和熱輻射造成的不必要的麻煩,從而保證系統的平穩執行,使其滿足規定的環境要求, 同時使它所在的建築物有乙個良好的工作環境。分層空調系統節能、安全、環保性好,是乙個相當不錯的系統。
目前,該系統已應用於更多的高層建築。
(6)新風加熱系統對於人員密集、裝置散熱量高的大型場所,如體育館、劇院、禮堂等,新風採暖系統的應用效果非常明顯。
空調系統在冬季和夏季的執行主要是啟動空調機組,關閉排風機,以保證室外新風在空氣換熱器組和室內排風系統中得到充分處理。 經空調機組處理後輸送到觀眾廳,室內排風系統的餘熱得到充分利用,有效降低空調機組的能耗。
春秋兩季空調系統的執行主要是啟動排風機,關閉空調機組,室外新風可直接到達觀眾廳,開啟新風模式,增加室內新風量,提高人體舒適度, 並降低空調系統的能耗。
該系統提高了空調系統中餘熱的利用率,降低了系統的能耗。 設計時要嚴格防止裝置在冬季使用時結冰,嚴格控制排風溫度不低於5°C。
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