高大空间建筑该怎么选择采暖方式？

发布时间：2021-08-26      发布人：总管理员

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高大空间建筑该怎么选择采暖方式？



对高大空间建筑的常用的采暖方式的优缺点和适用条件进行阐述，并对建设单位和设计人员，在选择和分析高大空间采暖方案上提供相关的建议，以供参考。 

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。

高大空间建筑的定义 

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，是指层高大于五米，体积大于一万立方米的建筑。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。 

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。 

01散热器供暖 

1、在特定热媒下，高大建筑物采用传统的散热器供暖，比较大的优点是造价相对较低，但大跨度房间散热器位置布置较困难，尤其是在外墙有幕墙设置时，将更加困难。散热器供暖主要是靠自然对流放热为主，这种供暖方式造成上下温度梯度大，达0.5 ℃ / m ～ 1.0 ℃ / m，特别是十米以上时房顶下空气温度可高达30 ℃，但两米以下人停留的工作区空气温度分布不均，有的地方甚至只有3 ℃ ～ 5 ℃。 

2、在民用建筑中高大空间的立柱尺寸往往比较可观，设计师可利用立柱的四面布置散热器，并优先采用中心距为一千八百毫米的散热器，这样可有效减少散热器宽度，为后期的装修以及温控阀的安装留够足够的位置。散热器安装与立柱上，可有效减少高大空间内外区的温差，可相对减少整个空间的横向温度梯度。 

3、散热器供暖要以工程实际情况考虑使用，特别是对高大空间档次要求较高时，需要考虑后期装修及散热器暗装，其在舒适性方面都存在先天劣势，建议除市政供暖条件及造价因素约束外，此种方式应慎用。 

02地板辐射供暖 

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，早在二十世纪三十年代，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，降板一般在一百毫米至一百五十毫米之间，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 》 （ GB 50736 – 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 》（ GB 50736 – 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。 

03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 》 （ GB 50736 – 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三米。 

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。 

结论

综上所述，高大空间由于自身建筑特点，有多种供暖方式供选择，散热器方式供暖市政条件容易满足，但供暖效果不能保证；地面辐射采暖系统，能够解决高空间温度场温度梯度过大的问题，但其需同时考虑装修需求，并需要建设换热站，造价提高明显；燃气红外线辐射采暖对市政要求比较苛刻，能有充足的燃气供给，其可使用的建筑类型比较确定。设计者和建设者，应根据建筑功能和特点以及市政条件，确定最佳和最合理的供暖方案。