加热高天花板的建筑物最有效的方法是什么？

考虑一个大礼堂，一座教堂或其他一些非常大的，基本上是一间装有高天花板的房间。假设该建筑物有许多入口，这些入口可使冷空气流入/流出，并且建筑物的进出流量不可避免。

我可以想象，任何控制如此大的建筑物的温度的尝试在能源和成本方面都是非常低效的，特别是因为上升了暖空气。

假设外面很冷，而我们主要感兴趣的是将建筑物保持在地面上的温暖状态，以使人类能够舒适地工作和互动，那么最好的方法就是将这么大的，基本上是一个房间的建筑物保持在一个当频繁且不可避免地要暴露于室外冷空气中时，天花板会很高吗？

当我说“最好”时，我感兴趣的是在建筑物的整个生命周期中平衡能源，维护和金钱成本。

您的问题包括两个部分：如何提供热量以及如何保持热量。

具有高天花板的大型开放式房间最有效地利用辐射热量加热。温暖的空气上升，导致强制空气系统效率低下，因为抽出的热量最终流到天花板上，而房间最冷的部分靠近您实际需要热量的地板。辐射地板系统由于与乘员接触而被限制在约87F，因此其峰值输出可能不足以保持舒适的空间。与辐射天花板相比，它们对流损失的热量也更多。（请参阅参考。）

关于保持热量，除了坚固的隔热材料/屏障外：高流量通道中的标准解决方案是气门（又名气帘）。

上面的辐射解决方案的另一种选择是在使用置换通风的地板空气分配系统（UFAD）下。这些系统需要高架地板的通风系统，在剧院风格的礼堂中效果很好，无论如何您通常都会这样做。增压室实质上成为您的供应管道。

系统的大小仅可调节占用区域，例如出口上方的前2m。因此，无论您的天花板多高，最终都只能加热2m高的体积。

与辐射系统直接加热人员并且不改变空气温度的辐射系统不同，外部空气成分得到了处理。这是否有优势取决于所需的外部空气量，相对于乘员引入的这些空气量（即，您是否向某人吹冷空气？）以及预期的舒适度。

UFAD系统中的节能机会

• 加热时较低的供应温度，冷却时较高的供应温度
• 无论天花板高度是多少，调节后的体积都限于占用区域
• 供应速度较低，但是供应量增加了；在这里进行优化并考虑周长和内部分区可能会有一些价值
• 供给压力降低
• 放入一些热交换器中以收集回风中的热量

其他注意事项：

• 较低的速度和较高的体积加在一起意味着出口数量可能会增加，并且这些系统无法处理与常规系统相同的峰值负荷；这对于外围区域很重要。必须优化建筑结构以限制峰值负荷（玻璃的损耗/增益）
• 较低的速度也意味着吃水问题更少（至少在理论上）
• 如果声音分区与机械分区不匹配，事情将变得有些棘手。隔声可能需要将墙壁向下推至通风室
• 如果您使用的是瓷砖地板系统，则可以互换出口扩散器，这样做有很多好处：首先，它提供了一种非常灵活的房间布局，可以随时更改；此外，该系统还为乘员提供了一定的灵活性，可通过重新放置扩散板来使自己感到舒适
• 维基百科上有一篇文章，提供了UFAD系统的概述，以及一篇关于置换通风的文章。

什么是“最有效的”，还取决于空间高度以外的许多其他因素。UFAD在某些情况下可能是一个很好的解决方案，但对于辐射系统而言，情况也是如此。您绝对要避免的是最终调节4m高的空气量。

Wiki页面上的一些UFAD图像可以帮助您节省点击次数：

以下是防止暖空气逸出的一些方法：

• 旋转门可防止内部和外部之间持续不断的空气交换。
• 气锁区域-一套双滑动门也可以防止连续的空气交换。
• 入口处的正压通常由内部入口门上方的风扇加热器提供，以确保大部分空气留在内部，并且风扇加热器的空气逸出。

为了使下部区域保持温暖，可以以非常慢的速度将建筑物顶部的热空气吹到地板通风口。可以直接或通过热交换器进行操作，以便将陈旧空气中的热量从外部传递到新鲜的空气流中。首先，这也是一种相对高效的加热空气的方式。也可以使用地板下的加热管将热泵用于加热地板。这有助于防止热空气将热量散失到地板中，并轻轻地使下部区域的物理物质保持温暖。