严寒地区，采暖季长达半年左右，受气候因素影响，暖通空调系统冬季运行中，可能出现一些特殊问题，如不能妥善处理，必将严重地影响系统运行和人们的正常工作、生活。
      1、 外围护结构对室内采暖空调设计温度影响室内采暖空调设计温度是计算建筑冷热负荷的依据，它不仅影响人体的热舒适状况，也关系着系统的运行和投资费用。我国《采暖通风与空气调节设计规范》规定，民用建筑室内主要房间冬季计算温度宜采用16 ～ 20℃。具体应该如何选择，未做明确规定，其中没有涉及地区、气候因素和外围护结构等方面问题。严寒地区，冬季室外温度低，室内外温差最高可达50℃以上，外窗玻璃内表面经常处于结露或结冰状态，玻璃内表面温度常常低于0 ℃，外墙的内表面温度接近露点温度。人体与环境间发生强烈的辐射换热，较低的外围护结构内表面温度导致内室内平均辐射温度降低，在这样的环境下，人体会产生不舒适的冷感觉。温差越大、外围护结构面积越大，冷辐射就越强烈，人在有一面外墙和外窗房间与在有多面外墙和外窗房间内的热舒适感觉不一样，由于外围护结构内表面温度很低，在多面外墙和外窗房间内，人会觉得更冷。根据笔者的分析［1］，相对于一面外墙、外窗房间而言，具有两面或多面外墙、外窗的房间，其内表面平均辐射温度下降了2. 2 ～ 3. 4 ℃。因此，从人体热舒适要求出发，在进行严寒地区的建筑采暖设计时，应该考虑围护结构内表面平均辐射温度的影响，对于具有不同外围护结构的间，室内采暖和空调计算温度应区别对待。建议对具有多面外墙、外窗的房间，视具体情况，室内设计温度应提高1 ～ 3 ℃。
      2 、空气渗透及冷风侵入对暖通空调设计的影响及节能措施北方地区，冬季暖通空调能耗中，冷空气渗透耗能占很大的比例。在相同的建筑高度下，影响建筑渗风能耗的决定性因素是室内外温差，温差越大，冷风渗透和冷风侵入量就越大，建筑耗能量也相应增大。以哈尔滨地区为例，室内外采暖设计温差高达46℃，严寒季节，最高室内外温差达 50℃以上，此时，建筑渗风能耗可能远大于建筑外围护结构的能耗。因此，在多层和高层建筑暖通空调设计中，应特别重视减少由于建筑渗风产生的能耗。降低建筑渗风能耗的有效 措 施，已有许多文献［2 － 4］阐述，概括起来主要有以下几点: ①增加建筑外围护结构和外窗密闭性; ②加强建筑内部隔断，设置走廊、前室、楼梯间和电梯间的隔断门等; ③减少大门冷风侵入，特别是商业建筑大门冷风侵入量非常大，要格外重视底层大门的封闭，应采用带门斗的大门或转门等; ④要特别注意建筑中和面以下的空调新风口的密闭性，防止其成为冷风侵入的通道。严寒地区，商业建筑和各类公共建筑的冬季冷风侵入量很大，大大增加了建筑热负荷。但是，分析表明，对于商业建筑，多数情况下，经由建筑大门侵入的空气量都可以满足下部楼层的新风量需求，因此，冬季大多数时间，都可以封闭空调新风口，以冷风侵入量取代空调新风供应。这项措施可以节省大量的新风热负荷，是一项非常有效的节能措施。
      3、 暖通设备冬季防冻技术措施
      冬季，暖通空调系统常发生设备和管路冻裂事故，产生冻害事故主要原因有: ①以热水为热媒的新风加热器和热风幕发生冻害多数是由于水温过低或循环不畅造成的; ②蒸汽系统加热器和管道较少出现冻害事故，凝水回收不畅是蒸汽系统设备和管道冻裂的主要原因; ③表冷器冻裂事故则是由于停止运行后盘管内的存水排泄不尽造成的。冻害事故不仅影响了暖通空调系统的正常运行，而且造成很大的经济损失，是严寒地区暖通空调系统急待解决的问题。有关寒冷地区暖通空调设备发生冻害的原因，笔者已经在文献［5］中做了详细分析。为了防止系统冻裂事故的发生，应该从设计和运行管理两方面着手［6］:
       3．1 设计方面
       防止冻害事故发生，首先要从设计着手:①选择合适的热媒与热媒参数是应考虑的首要问题，在条件许可下，应选择蒸汽作为加热设备热媒;②采用热水作热媒时，设计水温宜保持在 90℃以上，不应采用风机盘管使用的 60℃热水作为新风加热盘管的热媒; ③使用热水作为新风加热盘管的热媒时，采用小温差、大流量，使其管内流动雷诺数 Ｒe 远离层流区和层流与紊流的过渡区，一般应使盘管内水流Ｒe 数保持104 以上，以保证系统运行时，盘管内保持较高的流速; ④有些空调设计，将夏季空调的表冷器与冬季的新风加热器共用一个盘管。由于表冷器与加热器在设计冷热负荷、设计水流量 、设计水温差等各方面存在巨大差别，这就导致冷、热盘管在夏季与冬季运行时，管内水流速差别很大，特别是，冬季低负荷运行时，盘管内运行平均水温很低、水流速极小，非常容易发生盘管冻结，导致冻害事故发生。
      3．2 运行管理方面

      为了防止冻害事故发生，还需要有严格的运行管理制度:①加热设备采用蒸汽热媒时，发生冻害事故的几率远远小于热水系统。蒸汽系统产生冻害事故的最大可能性在于其疏水管路，为此必须保证蒸汽加热器疏水管路畅通，并保证在系统停止运行后，能将管路内存水排空，以防管路冻结; ②新风盘管和大门热风幕以热水和热媒时，为防止盘管冻裂，应保持热水系统连续运行，在系统停止运行后，盘管内的循环热水温度应保持在 30 ～ 40℃以上; ③夏季工况停止运行后，应将表冷器盘管内存水放尽，并使用压缩空气将盘管内存水吹干，否则，冬季运行时，盘管内的存水就可能使表冷器冻裂。例如，1994 年冬季，哈尔滨某百货商场曾发生十余台表冷器冻裂的事故。
      4 、大型商业建筑冬季采暖设计问题
大型商场、购物中心等各类商业建筑的内部空间上下通透，冬季，由于室内外温差非常大，形成了强烈的烟囱效应，冷空气通过建筑底部的大门等孔洞侵入，此时，若采用常规的采暖设计方法，建筑内就会出现明显的上热、下冷的温度梯度，严重时，底层温度甚至低于零度，而建筑上层温度可能大大超过设计温度。例如，哈尔滨某大型商场，一期工程为地面两层，冬季营业时，室内温度正常。后该商场扩建为 10 层，建筑高度从 10m 增加到40m。由于未对一期工程的两层建筑进行相应的采暖系统改造，冬季使用时，出现了严重的温度失调现象，商场一层营业厅的温度常常低达0℃左右。严寒季节，底层大厅靠近大门附近的最低室温，曾达到零下 7℃，与此同时，上部楼层的室温仍高于设计温度，强烈的冷风渗透和大门冷空气侵入是造成该商场竖向温度严重失调的原因。上世纪90 年代中期，笔者主持了哈尔滨远大商业广场的暖通空调设计［3］，该商场建筑面积 56400m2、地面6 层、地下2层。笔者对商场建筑设计的各项负荷进行了详细的计算分析，该商场底层大门数量多、面积大，因此必须充分考虑冬季冷风渗透和大门冷风侵入产生的烟囱效应，设计中，笔者采取相应的预防措施，主要包括①与建筑师配合，建筑设计中采取相应的密闭措施，底层大门均设计成有门斗的双层大门;②各大门均设置了空气幕; ③建筑底层采暖方式采取散热器与空调热风相结合方式; ④经计算表明，冬季大量侵入的冷风可以满足商场的大部新风供应量，建筑中和面以下的楼层停止空调新风供应，冬季封闭新风口; ⑤整个商场冬季供热系统的布置统一考虑，将大部分采暖设备布置在底层和中以下的楼层。底层采用，除设置大门空气幕外，外围护结构周边以风机盘管代替普通的散热器，必要时，启动空调热风。中73低 温建筑技术 2014 年第6 期( 总第192 期)和面以下楼层采取散热器与空调热风相结合方式，中和面以上楼层布置少量散热器。经过长时间的运行表明，该商场的暖通空调设计非常圆满成功，不仅夏季空调系统运行良好，冬季商场上下室温均衡室内空气品质良好。
      5 、室内空气品质问题
      大型公共建筑和各类商业建筑是城市中人员最为集中的场所，调查表明，许多商场的室内空气品质都存在较大问题，严寒地区，情况尤其严重。在冬季大量冷风侵入的情况下，许多商场为了降低经营成本，不得不以牺牲空气品质为代价，室内密闭，虽然保持了室温，空气环境极其污浊，这种情况以地下商场最为严重。不良的室内空气环境，严重地影响了人们的身心健康和工作效率，甚至造成疾病传播，其后果相当严重。解决空气污染的根本途径，就是给建筑输送足够的新鲜空气，只有不断地送入新风，稀释空气中的各种异味并排出室内有害的污浊空气，才能有效地降低室内 CO2 和各种污染物的浓度，从而解决空气窒息和污浊问题［7 － 8］。但是，严寒地区冬季要得到新鲜空气供应，就意味着需要大量的资金和设备的投入，消耗大量的能源，并造成经营成本的上升。为了改善室内空气品质、提供足够的新鲜空气量，需要解决以下三个问题:

      (1) 新风负荷问题。表面上看，严寒地区，冬季新风热负荷似乎很大，实际上，如果采取一些节能措施，例如，以冷风侵入量取代新风量，并从排风中回收能量，用于加热新风，就可大大减少新风热负荷。同样，笔者在与他人合作的有关商场空调夏季冷负荷问题的论述文献［9］中，曾经提到，新风负荷受各地区气候因素影响较大，严寒地区夏季新风的比焓值低，可充分利用天然空气冷源，在不增加新风能耗的前提下增大新风量，直至采用全新风，不仅不消耗能量，还可改善室内空气品质; 冬季，虽然新风热负荷很大，但是，大多数时间都可以将新风口封闭，以冷风侵入量取代新风量，可大大减少新风热负荷。
      (2) 排风问题。商场排风问题常常被忽视，不少商场的空调设计，只有送风( 包括新风) 系统，没有专设的排风系统，建筑方面也没有可靠的排风措施。实际运行中，如果排风不畅，最小新风量也不可能满足，更不可能实现过渡季的全新风运行。北方地区商场，冬季情况更不容乐观，在一些排风效果不好的商场，上部楼层明显感到空气郁闷，窒息。有些地下商业街冬季室内空气环境更是污浊，让人难以接受。从这一点看，排风与新风这两方面的设计具有同等重要性。
      (3) 新风质量问题。新风质量是值得关注的另一个问题，新风取风口附近的室外空气品质关系到新
风质量。没有好的室外环境就不会有好的室内空气品质，近年来，我国大部分地区空气污染严重，新风质
量差，为此，有必要采用粗效 、中效、亚高效的三级过滤模式。设计时，还应注意新风取风口的位置，不要
靠近污染物的排放口，还要远离喷淋式冷却塔，国外研究已证明这种冷却塔是军团菌最易滋生与传播的
工具。
      6 、结语
      暖通专业肩负着创造舒适的建筑热环境和良好的室内空气品质的使命。与其他地区相比，严寒地区暖通空调系统设计和运行，可能出现涉及到室内设计参数选择、冷热负荷计算、室内空气品质、暖通设备和管道防冻等方面的许多新问题，需要暖通空调专业设计者以可行的方案，给予恰当的处理，才能获得一项
圆满的设计。

参考文献
［1］ 刘忠华，高鹏，高甫生． 外围护结构对室内采暖空调设计温度影响的 分 析［J］． 哈 尔 滨 商 业 大 学 学 报，2004，20 ( 4) : 234－ 237．
［2］ 高甫生． 建筑渗风能耗分析及节能措施．节能技术，1991，8( 12) : 48．
［3］ 高甫生，高鹏． 哈尔滨远大商业广场暖通空调设计［G］． 暖通空调新技术4，北京: 中国建筑工业出版社，2002，11: 91 － 96．
［4］ 高甫生，刘中华． 寒冷地区多层与高层建筑设计中减少渗风能耗的有效措施［J］． 低温建筑技术，1998，( 4) : 50 － 52．
［5］ 高鹏，刘忠华． 寒冷地区暖通设备冻害事故原因分析［J］． 低温建筑技术，2011，( 11) : 123 － 124．
［6］ 高鹏，刘忠华． 北方地区暖通设备冬季防冻技术措施［J］． 低温建筑技术，2011，( 12) : 123 － 124．
［7］ 高甫生，高鹏，刘忠华． 商场新风量室内空气品质及冷负荷问题［J］． 中央空调，2004，( 1) : 18 － 25．
［8］ 刘忠华，高鹏． 改善商场室内空气品质的对策与措施［J］． 哈尔滨商业大学学报，2004，20( 6) : 362 － 366．
［9］ 高甫生，赵建成，高鹏． 大中型商场空调冷负荷问题［J］． 暖通空调，1995，15( 8) : 46 － 50．