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来源：中国论文网

1.引言
随着新时代中国经济的高速发展，人们对建筑功能的要求逐渐由原来的注重经济适用向追求品质转变，出现越来越多的高大空间建筑，给人以舒畅轻松和大气的感觉，与此同时，高大空间的普及给暖通空调专业的设计安装提出了更高的要求，设计师要根据工程的不同特点提供适合建筑自身的暖通设计方案。

2.高大空间建筑
高大空间建筑，顾名思义就是层高较高，空间较大。高大空间建筑有其建筑自身的特点，是指层高大于5米，体积大于1万立方米的建筑。高大建筑主要应用在民用的公共建筑和工业建筑当中，其中民用建筑主要有商业用房、影院、体育场、音乐厅和展览馆等建筑，工业建筑主要由工业工艺确定层高。高大空间往往功能也比较复杂对暖通专业而言，主要的关注点在于高大空间建筑的热负荷特性。由于高大空间层高比较高，空间比较广，烟囱效应比较明显，造成垂直方向形成特别大的温度梯度，热量集中往顶棚聚集，而工作区却达不到设计要求，另外高大空间一般面积较大，内外区热负荷相差也较大，如设计不合理，会造成室内温度场温度分布不均匀，影响了舒适度。通常高大空间的冷负荷构成当中围护结构只占8%-27%，室外冷风侵入负荷比普通建筑所占比例较大，为9.5%-112%，灯光散热占2.5%-11%等。

3.高大空间建筑供暖方式
高大空间的供暖方式有多种，目前主要有散热器供暖、地板辐射供暖、燃气红外线辐射供暖，热水吊顶辐射板和采暖系统空气调节供暖系统等。以下就以目前设计当中比较常应用的大空间采暖方式的特点作出分析，以便对建设单位和设计研究人员在选择供暖方案时有所帮助。

3.1散热器供暖

（1）辐射供暖是指提高围护结构内表面中的一个或多个表面的温度，形成热辐射面，通过辐射面以辐射和对流的传热方式向室内供暖的方式。辐射采暖是一种卫生条件和舒适标准都比较好的采暖方式，早在20世纪30年代，国外有些高级建筑就已经开始应用，目前辐射采暖在国内各类型建筑当中也已普及，使用效果也大多令人满意。辐射供暖方式主要有顶板辐射，墙板辐射和地板辐射等几种方式，其中以地板辐射最为常见和普及。
（2）对于高大空间而言，地板辐射采暖方式非常符合高大空间建筑特点和热负荷特性。地板辐射采暖地面有相对较高的温度，使人体脚部感受到温暖和舒适，符合人体脚暖的生理需求。由于高大空间的绝大多数层高都是为建筑美感需要服务的，只需要在人体活动区域达到设计温度也就完成了暖通设计的任务，有效解决了竖向温度梯度特别大的问题。
（3）地板辐射采暖方式能够克服散热器采暖内区难以达到设计温度的弊端，有效解决了内区的采暖需要，从而使室内工作区温度场的温度梯度达到最小。
（4）地板辐射采暖方案的选用要充分考虑房间后期装修的需要，如后期无法避免对地面做射钉或钻孔等作业，就不宜选用此种采暖方案。另外，地板辐射采暖在结构设计上有更大的降板要求，降板一般在100-150mm之间，对层高有一定的影响，但对高大空间而言，层高的影响基本可忽略，但相对散热器系统而言，地面辐射采暖对平面不占面积。
（5）地板辐射采暖节能更有优势。《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2014）第3.0.5条规定辐射供暖室内设计温度宜降低2℃。实践证明，人体的舒适度受辐射影响很大，欧洲的相关实验也证实了辐射和人体舒适度感觉的相互关系，室内设计温度降低2℃可以达到同样的舒适度，从而达到节能效果。
（6）《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2014）第5.4.1条规定热水地面辐射供暖系统供水温度宜采用35℃～45℃，不应大于60℃；供回水温差不宜大于10℃，且不宜小于5℃。这就是说采用地面辐射供暖系统就必须建立相应的换热站，势必增加项目造价和运行费用，相对散热器采暖系统这属于额外的投资。

3.3燃气红外线辐射供暖
（1）燃气红外线辐射采暖是利用可燃气体，通过特殊的燃烧装置-发生器进行燃烧而辐射各种波长的红外线进行采暖的。
（2）由于燃气辐射采暖由可燃气体在现场提供热源，存在一定的潜在危险，目前仅应用于工业厂房，体育馆，农业温室和礼堂等高大建筑。由于辐射器的表面温度较高，如其安装高度过低，人体所感受到的辐射强度将会超过人体舒适的要求，所以《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2014）中第5.6.3条规定燃气红外线辐射器的安装高度不宜低于3m。
（3）燃气辐射采暖是专为高大建筑供暖的一种方式，特别适用于间歇采暖的建筑，并且不存在停用时冻结的危险，除非工艺有要求，否则不用提供值班温度下采暖。天然气辐射采暖还适用于高大建筑中局部需要采暖的情况，例如滑冰场和体育看台等位置，另外燃气辐射采暖还可用于露天和室外局部采暖，当然这种方式下就基本依靠100%的辐射采暖，对流对人的热感觉基本没有作用。
（4）由于燃气辐射采暖对可燃气体的依赖，在建筑设计当中对通风和消防的设计要求上比普通建筑高，需要根据规范设置事故通风，并做相应的可燃气体检测报警等装置，通风机需要设计为防爆风机，并分别在室内外方便开启的地方设置开关。
（5）燃气辐射采暖方式有其自身特性和使用场合，在使用过程当中要根据工程自身特点和甲方使用情况综合分析确定，做到扬长避短。

3.4吊顶热水辐射板

        吊顶热水辐射板是一种在建筑室内顶棚安装，通过红外线辐射传热的方式进行供暖的采暖设备。
       吊顶辐射板采用铜管机械涨接铝合金型材金属辐射板作为辐射源，以热水为介质，辐射板串联带状布置，吊顶安装。
该系统优于传统的散热器对流采暖和热风采暖设备，解决高大空间用对流方式采暖效果差、能耗高的问题，比同类铜管卡接钢板辐射板辐射效率高10%，是新型的高大空间建筑节能采暖技术。
       吊顶热水辐射板按热源可分为：热水辐射板或蒸汽辐射板。
       吊顶热水辐射板在热水循环工作过程中，通过其辐射表面将介质热量转化为各种波长的红外线并辐射到采暖环境中，空气对红外线的吸收作用小，大部分红外线被建筑物、人体、设备等物体吸收、蓄能，温度升高，对其周围的空气进行加热，使环境温度升高。建筑物内的空气温度低于红外线辐照区域的物体温度（一般低2-3℃），减小了空气分层和对流效应，采暖系统热能利用率高，舒适度好，实际应用表明，该技术是高大空间较理想的供暖方式。

3.5采暖系统空气调节供暖系统

       高大空间空气处理机采取建筑空间顶部进风，吸收上部空间热空气，提高进风温度，通过盘管二次加热后，垂直 送入作业空间，出风扩散面积随意可调，减少室内温差梯度，解决传统高大空间建筑上下空气温度不均、能源损耗大的弊 端。可根据需求恒温控制室内温度和开启关闭时间，节省热量消耗。 
      高大空间空气处理机选用新一代双叶片增压低噪声风轮，比上一代机组送距离更远，免维护进口轴承低噪声节能电 机，风量大、噪声低、效率高、耗电小。TP2无缝紫铜管正旋波形铝翅片加热器，换热效率高，运行稳定等优点，盘管配有 初效过滤器，防止加热器粉尘堵塞，稳定换热效率。 
       高大空间空气处理机通过可调出风百叶调整气流方向多功位送风，达到作业地面气流方向随需调节，满足作业环 境舒适性要求。
       高大空间空气处理机吊顶安装，节省建筑占地面积，设备投资整体造价低，换热面积大，没有传统机组送回风管 道，调节风向和清洗过滤网一次完成，无需复杂操作。 高大空间空气处理机根据用户要求选装温度控制器、变频器调节风量、热量，以及冬季防冻控制装置。