浅谈高等学校空调设计

浅谈高等学校空调设计

范琳

北京正华建筑设计有限公司北京市100055

摘要：为了适应普通高等教育事业的发展需求，加强学校工程规划建设的科学管理，改善教学工作环境，促进教育质量的持续提高，新型智能化、功能化的暖通空调系统成为设计人员设计的重点。随着人们对建筑采暖、通风、空调等越来越高的要求，设计人员为适应使用方的新需求，更好的满足高等学校的使用要求，更加节能，在空调设计方面也在积极进行着修缮。

关键词：空调工程；设计；优化

工程实例：现对北京地区某新建中小学进行空调设计，其总用地面积140000㎡，其中绿地率为30%，考虑到学生身心健康的健康发展，学习在施工过程中营造良好的环境，它有图书馆，教室，实验室，风雨游乐场，学校行政房和食堂。礼堂，教师宿舍，地下停车场，游泳池和其他辅助房间。

1.如何选择经济节能的冷热源

我们在进行方案设计时，应考虑建筑物的类型，功能，规模，所在城市的气象条件与能源状况等因素因地制宜，根据初期投资，年度运营费用，环境影响，能源供应等因素，选择能源结构综合设计，利用率高，对环境影响最小。

考虑到学校在同时段会有多种功能用房同时使用，在选择冷热源设备时就需要同时满足供热、供冷、供生活热水的使用要求。比较了直燃发动机溴化锂吸收式制冷（热）机组，电制冷机组+燃气锅炉系统和地源热泵系统三个系统的经济性和技术性，地源热泵系统更适合这种设计。地源热泵管子可设在操场地下，合理利用了地下空间，机房设在看台下，位置居中有利于向四周布置管线。地热热泵使用相对恒定的地面能量温度，这使得地源热泵比传统空调系统效率高40％。地源热泵没有燃烧，没有烟雾，操作上没有浪费，因此不需要堆叠燃料废物，也不需要长距离输送热量。不消耗水，不需要设置沟路，不需要设置冷却塔，环保效益显著。一机多用同时满足供冷、供热、生活水的供应。且系统部件较少，运行可靠，维护费用低，自动控制程度高，使用寿命长。

2、合理区分功能用房的空调系统

空调工程的使用性质和具体使用要求，在设计时针对不同功能用房考虑使用不同的空调系统。

游泳馆的设计应以除湿、通风换气、提高舒适度为目的。游泳馆池水表面的蒸发造成了馆内空间湿度大，设置除湿热泵机组来消除室内大量余湿，防止馆内的围护结构结露、腐蚀装饰。由于人员卫生要求，一般采用氯气消毒方式，室内氯气含量高，空气具有毒性和腐蚀性，必须设置机械排气，通风换气，除去氯气，并在室内保持一定的负压。馆内空气湿度密切影响着人们的舒适感。在空气处理的过程中，应选择带有热回收的空气处理机，上送下回的气流方式，良好的气流组织，为了减少能源消耗，为了增加冬季凉亭人员的舒适度，可以在银行周围设置地板辐射采暖。

图书馆，礼堂，风雨场等高层建筑的特点是高度高，容量大，人员相对密集，设备散热量大，过渡季节空调降温。外墙面积和地面面积较大，对室内空间自然对流的外部影响较大，形成明显的周边负荷区域，加热系统容易产生垂直偏差，形成温度梯度。高海拔空间中的空调系统通常使用全空气系统，该系统被送至较低空气供应模式。或者在高海拔空间中分层空调，垂直划分空调区域和非空调区域。空调设施和回风的气流组织都设置在离地面6米的范围内，设计合理。气流组织保证距离地面3米高以内的工作区域达到设计需要的温湿度。高的顶部区域空气温度高于室温通风温度时，为避免上部热空气滞留，采取可开启天窗和机械通风等措施，加强上部空间的通风条件和热风保持问题，消除上部余热，不增加空调系统的冷负荷。与整个房间空调相比，空调分层可以节省大量的冷却和运行成本，更经济，更节能。

在该项目中，教室，宿舍和食堂设计有风机盘管和新鲜空气。它具有单独控制，灵活调节每个房间温度，以及根据房间的使用确定风机盘管的启动和停止的优点。风机盘管单元体积小，占地面积小，安装布局方便，节省空间。根据房间的方向，使用目的，使用时间等，冷热负荷可以将系统划分为多个区域系统，并且更容易实现系统划分。独立调节或开停精准度高而不影响其他房间，实施分区控制，减少能源浪费。

3、新风系统可改善室内空气环境，为学生提供良好的学习空间，保护学生的健康。室内空气污染容易诱发学生疲劳，减少学习效果。在炎热夏季开空调的时候或是寒冷冬季取暖时，教室通常是封闭着的，空气中的有害细菌、粉尘、雾霾气体沉积、室内涂料散发的甲醛，都增加了学生患上感冒、鼻炎、身体不适等疾病。这表明必须使用新风系统来改善教室空气质量。新风系统是通过室外向室内送经过处理后含氧量高的新鲜空气，在室内中心区域产生空气正压区，从而阻隔室外污染空气从建筑四周进入室内，室内空气通过建筑缝隙以及回风管道排除，经过内、外的循环从而使室内人员可呼吸到高品质的新鲜空气。由于学校位于北京，冬季的室内外温差大，且北京地区雾霾严重。选用带有过滤装置的热回收新风换气机组，新风经预热或预冷以接近室温的温度送入室内，节约空调的能耗，新风系统的过滤装置通过对排风、新风中有毒、有害物质进行双向过滤，捕获率高，使进入室内的空气更加纯净清新，增加空气中的氧含量；高科技含量的薪资热交换膜对粒子直径≥0.3μm的其它有害颗粒、气体分子起隔离作用，极大净化室内外空气。

4噪声与振动

礼堂对噪音和振动有很高的要求。也可以进行大规模的群众集会，文化表演等活动，因此控制噪音和振动非常重要。因此，在通风和空调系统的设计中应该仔细考虑降噪，降噪和减振。空调机组，冷却器，风扇和泵是噪音和振动的主要来源。在设计中，应注意以下问题：尽量使机房远离噪音要求高的房间；选择噪音低，音质好的空调设备，使消音设备静音。避免降噪效果，并且由于风速过高，并产生二次噪音，消声器应靠近出口室的位置；设置减振措施，如减振垫和软接头；经过计算，确定风机的风压，控制风道和风口的风速，避免风口风速过高引起的二次噪声。

5节能设计

建筑能耗占中国整体能耗的很大一部分，暖通空调系统可以说是建筑能耗的主要能源消耗之一。因此，实现HVAC的节能具有重要意义。设计师在设计之前必须在他们的脑海中形成一个完整的节能思维，并在设计过程中不断完善和完善，并尽可能在这个阶段应用最好的节能措施。加强系统控制水平，调整室内热湿环境参数，降低空调系统的能耗。如果使用PMV或SET指示器来调节空调系统，它不仅可以解决传统控制方法的缺点，而且可以实现显着的节能效果。

结语

通过对本文的分析，很明显应结合建筑本身的特点和需求，综合考虑多功能复合型高校的暖通空调设计。在满足技术条件的同时，它提供了一种适应性的空调设计，完美地实现了整个建筑的综合功能。

参考文献：

[1]陆耀庆.实用供热空调设计手册【M】.2版.北京：中国建筑工业出版社，2008。

[2]尉迟斌.实用制冷与空调工程手册【M】.北京：机械工业出版社，2001。

[3]GB50736-2012.民用建筑通风与空气调节设计规范，中国建筑工业出版社，2012年。