引言
公共建筑暖通空调系统是依托公共建筑构建的系统，具有制冷、制热的作用，同时能调节公共建筑室内空气的湿度、清洁度及流动速度。在夏季气温较高、冬季气温较低的自然环境下，公共建筑暖通空调系统为人类提供了更舒适的生活环境，是随着人类发展的科技产物。但是，公共建筑暖通空调系统的日常运行，需要以能源为动力原材料。基于此，公共建筑暖通空调系统的节能策略成了现今人们需要重点考虑的问题。
一、暖通空调系统概述
在建筑工程施工过程中,暖通空调系统主要包含供热、供燃气、通风、空调工程,即集采暖、通风、空气调节于一体的系统。从功能层面而言,其归属于建筑中非常重要的一部分,同样是人们生活不可或缺的。暖通工程涉及流体力学、热力学及传热学三大理论,属于综合性较强的建筑施工环节。当前,很多用户对环境的要求越来越高,不仅要求安全舒适的环境,而且对房屋建设的美感提出了更高要求。所以,只有促使现代化公共建筑日益趋向于结构形式上的优美,同时具备多功能性,人们才可以从中获得丰富的体验。随着暖通空调设备技术越来越完善,公共建筑时代性特点也越来越突出,并日益丰富。在公共建筑中,暖通空调系统的主要作用有：有效改善室内空气,增强空气流通性,调节室内湿度、温度,以确保服务质量优质化。在暖通空调设计过程中,设计人员需要结合建筑工程的具体施工特点和实际需求,采用不同类型的暖通空调设计方案。
二、高大空间公共建筑的特点
2.1 室内高度较高
相较于普通公共建筑，高大空间建筑的室内高度相对较高，是主要特点之一。同时因空间相对较大，室内空间会产生一定的温度差异。此外，地面与外墙的面积比值较大，内部气流组织在一定程度上会受到室外环境的影响。
2.2空调效果较差
由于冷热空气的密度不同，热空气通常漂浮在空间内的上半部分，导致冬季处于下部空间中的人们难以感受到热风，进而造成热量浪费，增加了资源消耗，且空间使用舒适度较差。应对送风口、气流组织进行合理选择，确保两者与建筑造型、风格相契合，提高空调使用效果。
2.3功能多种多样
高大空间公共建筑的功能繁多，不同功能区对暖通空调系统的要求也有一定的差异，因此暖通空调系统的负荷特性也有一定的差异。例如，电影院通常不会设置外窗，其夏季围护结构不需要承受冷负荷，观影者聚集在播放厅中，新风需求较大，新风比例一般在0.35～0.40。
2.4人员相对密集
高大空间公共建筑的空间较大，因此通常会间歇运行。运行期间，部分空间往往会聚集大量人员，如会议室和电影院等，且人员聚集的时间比较集中。空间功能运行时，人员的聚集会导致空间压力大幅度增加，新风需求量也会上升，因此对暖通空调系统的使用功能、安全性能有着较高的要求。高大空间公共建筑中，现有的暖通空调系统存在着冷热负荷分布不均的现象，使得低谷负荷与高峰负荷之间的差异过大。
三、公共建筑暖通空调系统应用现状
3.1公共建筑暖通空调系统设计需不断优化
公共建筑暖通空调系统设计同样是影响现今公共建筑暖通空调系统节能效果的因素之一。公共建筑指供人们进行公共活动的建筑，一般情况下包括交通运输类建筑、商业建筑、办公建筑、通信建筑、学校及研究院等。从外在形态看，现今的公共建筑很多结构独特。独特的形态结构设计会在一定程度上给公共建筑暖通空调系统设计带来难度。为保证公共建筑暖通空调系统与公共建筑的协调性且具有美感，公共建筑暖通空调系统设计要符合公共建筑特点。从外观上很难发现公共建筑暖通空调系统装置。从材质上看，现今的很多公共建筑外部墙体由大面积玻璃材质构成。夏季，除自然温度较高外玻璃材质的公共建筑使阳光透过大面积的玻璃体射入室内，经过玻璃载体，室内温度再次大幅提高。除此之外，公共建筑暖通空调系统通常置于露天的室外。夏季露天环境中公共建筑暖通空调系统外热内冷，冬季则外冷内热，这样的公共建筑结构使公共建筑暖通空调系统亟需改良，以达到从设计上适应外部环境和公共建筑结构，减少能源消耗的目的。然而，事实上，现今公共建筑暖通空调系统设计并不能满足公共建筑独特的设计需要。此外，为尽可能践行节能思想，人们在公共建筑暖通空调系统设计中引进了热回收系统。国家基于可持续发展理念，倡导资源再利用和节能减排。因此，在探究公共建筑暖通空调系统节能时，人们应高度重视其经济性，在经济适用的基础上尽可能设计节能的公共建筑暖通空调系统。
3.2设计方案的选择缺乏合理性
科学技术是第一生产力,同样也是实现建筑行业节能环保目标非常重要的手段。特别是随着近年来建筑行业的快速发展,人们的环保意识不断增强,暖通空调设计作为公共建筑中非常关键的部分,也越来越受到社会的关注,既要保证功能性,又要符合国家环保要求。公共建筑的种类日益增多,需要的暖通空调的设计方案也在不断调整、升级与优化,大量新的设计方案涌现,即使是相同的建筑项目,可供选择的方案有几十种,甚至更多。而此时,选择哪一种方案便成了公共建筑暖通空调设计的重点,方案是否合理、是否与建筑施工要求相符,便成了暖通空调设计质量极其重要的影响因素,而设计方案的好与坏往往又会受到多种评价因素的影响。不同类型的设计方案的优缺点不同,需要设计人员考虑的重点也就不同,站在不同的视角下,方案的选择又会因人而异。而从当前公共建筑暖通空调设计方案的现状来看,面对多种多样的设计方案,设计人员显得难以下手,无法在众多方案中做出高效且合理的选择,从而影响了暖通空调的设计质量。怎样才能从众多设计方案中挑选出性价比最高的设计方案,便成了当下设计人员需要考虑的重点,同样也是其面临的比较紧迫的技术问题。
四、高大空间公共建筑暖通空调系统设计要点
4.1加强能耗传输设计优化
在民用建筑应用过程中，民用建筑暖通空调的运行会带来不同程度的能源消耗问题，在这一过程中，动力传输占据重要比例。在节能理念快速发展的背景下，动力损耗成为节能设计中的一项重点内容。从民用建筑使用中可以看出，能耗主要来源于2方面，一是热量传输过程中的水泵，二是风机。在此背景下，想要促使民用建筑暖通空调设计能够达到节能效果，要对系统传输阻力进行全面控制，促使民用建筑暖通空调可以在风机与水泵中，实现高效的热量传输，减少输送能耗。在具体能耗传输设计中，设计人员要注意以下3点问题。第一，对系统运行速度进行全面控制。暖通空调系统的运行速率会在不同程度上，对水泵、风机的能源消耗产生影响，其能够降低系统运行流速，而且能够实现对电损耗的全面控制。因此，应促使民用建筑暖通空调系统能够始终保持低速运行，从而减低能源消耗。第二，在民用建筑暖通空调系统应用中，工作人员可以结合实际情况适当增加温差。一旦空调内的水存在严重温差，可通过减少水量，实现水资源节约。第三，将载能介质加入暖通空调系统。载能介质应用的主要目的是提高空调输送效率，促使暖通空调系统在应用过程中能够达到良好的节能环保效果[3]。由此可见，强化能耗传输设计优化工作具有重要作用，工作人员要给予该项工作更多重视，并结合实际情况做好优化工作，为暖通空调系统的安全稳定运行打下良好基础。
4.2空调负荷设计要点
在进行民用高层建筑空调负荷设计的过程中，一定要提前全面了解建筑内部及外部环境的情况。由于民用高层建筑有多种类型，冷负荷参数的设置也是有出入的。但是在实际设计过程中，有的工程设计人员的设计方案中的参数经常会与建筑空调系统的实际装机容量有差异，使投入成本显著增加。为什么会出现这种问题，究其根本，有以下两点原因：（1）在施工图设计阶段，有的设计人员往往不加区别地估算单位建筑面积冷、热负荷指标，直接用来作为确定施工图设计阶段空调与采暖冷、热负荷的依据。这种计算方式很容易导致系统制冷机的装机容量比正常值偏高，由于负荷估算偏大，导致了冷热源设备装机容量偏大、水泵配置偏大、末端设备偏大、管道直径偏大的现象。其结果是系统的投入增加，运行费用和能耗增大，浪费了资源，与此同时还可能严重影响系统的某些冷机效率。（2）有的设计人员进行参数设置时没有综合考量建筑内部的应用情况，会导致空调系统的单位制冷面积在一定程度上不符合设计规范，致使系统冷负荷概算出现误差，空调系统运行过程中单位制冷面积中产生的冷风量也会严重超标。一般时间建筑负荷的持续峰值比较短，大部分时间相应的冷机负荷率都会处于相对较低的状态，COP也相对较低。因此，暖通空调负荷计算的数值对设备的选型很重要，必须认真对待，正确计算，才能保证暖通空调在供热过程中的合理性、规范性、科学性。
4.3火灾报警系统设计
在消防控制室内部进行控制类设备的设计工作中，如果单方面使用单列布置方法，则实际的安装距离不能小于1.5m，当进行双列布置的条件下，则需要保证实际的操作距离不能低于2m，同时为了方便后续的设备检修和维护工作，需要至少预留1m左右的检修工作间距。如果采用的是挂壁安装工作方法，火灾自动报警系统在显示屏的高度上，通常情况下，需要保证距离地面1.5m～1.8m方便工作人员的观察，同时距离门轴侧墙位置的间距不能低于50cm避免受到破坏问题。针对火灾自动控制器的主供电电源，需要和消防电源之间进行有效衔接，同时还需要设置出对应的响应备用工的电源，不能使用电压插头来进行火灾自动控制器的安装工作。在进行火灾探测器设备的安装过程当中，必须要结合火灾电气系统的相关设计工作标准，对探测器的安装位置进行确认，需要有效考虑到探测器的安装高度，同时在安装过程中需要防止探测器设备被建筑内部的墙体、梁柱等部分遮挡，避免造成探测器设备的功能无法正常发挥。不但如此，在空调通风空位置进行探测器的安装工作中，需要有效防止探测器设备受到空调送风问题所产生的影响，造成火灾信号无法正常收集，保证二者之间的安装水平间距不能小于1.5m。在建筑走廊内部空间的当中，火灾探测器的安装工作需要根据不同探测器的安装距离要求来进行针对性设计，比如针对感温探测器设备来讲，实际的间隔工作距离不能超过10m，而针对感应探测器设备来讲，实际的间隔距离大小不能超过15m。
4.4节能设计
当前我国对各种资源的需求不断增加，但是资源尤其是矿石能源的储量有限，导致能源短缺、资源供需矛盾问题不断加剧。在此背景下，建筑行业越来越注重节能，高大空间公共建筑暖通空调系统设计中，也要高度重视节能设计，可从以下两方面入手。一是应用能源回收装置。暖通空调系统运行过程中会产生大量余热，可以采取先进的技术与设备来回收这些热量，以减少能耗。例如，可以通过安装余热回收装置，有效回收载热流体，完成热传递，实现对余热的有效利用。又如，可以采用热回收技术，并对新风处理系统进行改进，以实现制冷、除湿效果的改善，避免由于过度制冷、除湿导致能耗上升。二是控制热传媒传输能耗。暖通空调系统设计中，应确保热传递方案的科学性与合理性，并与高效的热传输机制有机结合起来，降低传输过程中产生的能量消耗。同时可以应用计算机系统，实时监控暖通空调系统的供暖状况，实现对供暖过程的有效管控，在提高使用效率的基础上减少能源消耗。
4.5加强设计规范化
工程图纸作为工程施工中的重要施工指导，往往决定了项目的可行性以及项目的质量。一旦图纸出现问题，就会导致工程施工难以进行。然而，就目前我国暖通工程设计图纸出现的问题而言，还需要相关施工单位加强对设计图纸的重视程度。首先，从企业的角度出发，应该督促相关设计企业以及施工单位坚守行业准则，根据实际施工情况合理进行施工方案的设计。其次，要加强设计人员的培训力度，提高设计人员的专业技能水平，在方案设计过程中避免出现设计方案与实际数据不符等低级错误。最后，监管部门也要加强对设计以及施工的监管力度，不仅要对设计图纸进行二次审查，还要对施工过程中的施工细节进行严格把控。总而言之，要从多个角度加强设计的规范化，保障设计图纸的准确性。
4.6设备选型确保合理性
在暖通空调设计中,设备选型是非常关键的一步。例如设备节能效果、锅炉额定热效率、集中冷源冷水机组性能系数、综合及部分负荷性系数、空气调节机组能效比等,都是非常重要的指标,如果数值较大,则表明节能效果很好。在暖通空调系统节能中,风机的单位风量耗功率、循环水泵耗电输热比是非常重要的参数。在设备选型时,这些内容也需要被充分考虑,以确保与国家要求相符。除此之外,设计人员还要以国家暖通与空气调节设计规范相关规定为重要依据,选择合理的电动压缩式冷水机组,如果机组规格无法满足计算冷负荷要求,则要保证机组总装机容量与冷负荷计算比值在1.1内。国家规定为设备选型提供了具体的标准,确保了设备运行负荷达标,为设计的合理性提供了重要的依据。
结束语：
高大空间公共建筑暖通空调系统设计中，应充分考虑建筑特点，对分层空调系统、全空气空调系统以及下送风空调系统等进行合理选择，并把握好冷热源选择、机组并行设计、新风热回收系统设计、辅助供暖设计、辅助空间暖通空调系统设计、噪声控制与节能设计等要点，确保暖通空调系统的设计质量。
参考文献：
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