暖通空調(diào)設(shè)計(jì)在某工程中的應(yīng)用分析

龔琪

【摘要】隨著生活水平的提高，人們對辦公環(huán)境、娛樂場所等的要求也越來越高，本文筆者結(jié)合實(shí)例介紹了某綜合樓采暖通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)特點(diǎn),對系統(tǒng)效果進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】節(jié)能;全熱空氣交換器;變頻;變風(fēng)量;

1工程概況

我市某項(xiàng)目是集居住、娛樂、購物、辦公與一體的大型綜合樓。地上共14層,首層為商場、銀行;2層為商場、服務(wù)、展示廳、輔助性商用;3層宴會廳、餐廳、多功能廳、廚房、會議室;4層為娛樂、健身俱樂部;5層～14層為雙塔,A座為酒店客房,B座為寫字樓;4層與5層之間有局部設(shè)備夾層。5層～14層標(biāo)準(zhǔn)層層高3.70m,辦公室內(nèi)凈高2.65m。地下共3層,地下1層為物業(yè)管理辦公、自行車庫、柴油發(fā)電機(jī)房、鍋爐房、熱交換站、洗衣房、空調(diào)機(jī)房。地下2、3層為各類機(jī)房、汽車庫、倉庫等。

2供熱通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1供熱系統(tǒng)

1)采用兩臺蒸汽鍋爐(每臺蒸發(fā)量為1500kg/h)作為大樓供熱及生活熱水熱源?？照{(diào)、冬季空調(diào)加濕、生活熱水系統(tǒng)所需的熱負(fù)荷及熱媒參數(shù)如下:空調(diào)系統(tǒng)熱負(fù)荷:12500KW;其供回水溫度:60℃/50℃;采暖系統(tǒng)熱負(fù)荷:1200KW;其供回水溫度:60℃/50℃、85℃/60℃;生活熱水熱負(fù)荷:1000KW;供水溫度60℃;總熱負(fù)荷:14700KW。

2)熱交換站位于地下一層,供熱熱水通過熱水交換器和二次熱水循環(huán)水泵,經(jīng)熱水輸配管網(wǎng)分配到各空調(diào)機(jī)組、帶再熱盤管的VAV末端裝置及風(fēng)機(jī)盤管等。

3)供熱系統(tǒng)采用閉式系統(tǒng),并按區(qū)域分別設(shè)置:4層及以下等公共空間為一區(qū)域,5層以上為一區(qū)域。

4)供熱系統(tǒng)的補(bǔ)水采用軟化水,其水處理設(shè)備及系統(tǒng)的定壓、膨脹裝置設(shè)置在軟化水間。

5)輔助供熱:首層商業(yè)等房間外區(qū)、中庭、大堂及4層游泳館采用地板輻射采暖,利用熱氣流上升的原理,密切結(jié)合人體舒適感的特點(diǎn),合理提供舒適的溫度環(huán)境,減少空調(diào)能耗。地下1層設(shè)備用房設(shè)置暖氣片進(jìn)行值班采暖;首層大堂大門及汽車入口處冬季采用水熱熱風(fēng)幕,冬季送熱風(fēng),夏季送循環(huán)風(fēng),阻擋室外冷、熱空氣侵入,節(jié)省能耗。

2.2供冷系統(tǒng)

1)設(shè)計(jì)中對直燃式溴化鋰吸收式冷水機(jī)組和離心式冷水機(jī)組兩種方案進(jìn)行了充分的可行性研究,并考慮到下述因素。

全年運(yùn)行費(fèi):直燃式溴化鋰吸收式冷水機(jī)組是離心式冷水機(jī)組的1.6～1.8倍。

初投資:直燃式溴化鋰吸收式冷水機(jī)組是離心式冷水機(jī)組的1.2～1.3倍。

運(yùn)行管理:離心式冷水機(jī)組更為簡單、可靠。因此,本工程采用離心式冷水機(jī)組,考慮到A座客房部分夜間負(fù)荷,還用了1臺螺桿式冷水機(jī)組。

2)冷源由設(shè)在地下1層的冷凍機(jī)房提供。采用3臺水冷式離心冷水機(jī)組,裝機(jī)冷量為3868kW/臺(1100RT/臺),冷媒為R—134a。一臺螺桿式冷水機(jī)組,裝機(jī)冷量為1218kW/臺(105RT/臺),冷媒為R—134a。冷凍水供回水溫度7℃/12℃,冷卻水進(jìn)出水溫度32℃～37℃。冷凍機(jī)房包括制冷機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵、熱交換器及閉式膨脹定壓裝置等。

3)夜間加班、過渡季節(jié)和冬季采用開一臺螺桿機(jī)為內(nèi)區(qū)空調(diào)系統(tǒng)提供冷水。冬季冷卻水管及冷卻塔采用電熱防凍措施。

4)空氣處理機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組空調(diào)水系統(tǒng)均為四管制,3層、4層風(fēng)盤內(nèi)區(qū)單冷兩管制外區(qū)四管制。

5)A座客房采用四管制方式,以解決不同朝向的冷熱不均和靈活的溫度調(diào)控問題。

6)考慮到B座寫字樓標(biāo)準(zhǔn)層平面進(jìn)深大,有明顯內(nèi)外區(qū)之分,經(jīng)計(jì)算,冬季內(nèi)區(qū)仍有冷負(fù)荷發(fā)生。為此,采用冷卻塔和水-板式換熱器組合成冬季自然供冷水系統(tǒng),充分節(jié)約能源。

7)B座寫字樓采用四管制方式,以解決大開間辦公內(nèi)、外區(qū)和不同朝向的冷熱不均問題。

8)冷凍水系統(tǒng)均為閉式、一次泵變流量系統(tǒng),其系統(tǒng)補(bǔ)水采用軟化水。

9)冷卻塔位于屋頂,其總裝機(jī)容量為3300m3/h。冬季運(yùn)行的冷卻塔及室外冷卻水管道均采用防凍措施。冷卻水系統(tǒng)為一次泵水系統(tǒng)。

10)空調(diào)冷卻水補(bǔ)水:由地下消防貯水池經(jīng)自動變頻給水裝置供給。

11)空調(diào)冷凍水系統(tǒng)補(bǔ)水:由地下軟化水間內(nèi)的定壓、膨脹裝置供給。

2.3空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)

1)商場、銀行、大堂、餐廳、宴會廳、多功能廳及設(shè)置全空氣空調(diào)系統(tǒng);廚房設(shè)置直流式全空氣空調(diào)系統(tǒng);客房、娛樂、會議室、物業(yè)管理、辦公等設(shè)置風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng);電話機(jī)房、消防安全監(jiān)控中心及樓宇自動化監(jiān)控中心設(shè)置風(fēng)冷柜式空調(diào)系統(tǒng);計(jì)算機(jī)中心設(shè)置恒溫恒濕柜式空調(diào)系統(tǒng);電梯機(jī)房、弱電電纜引入小室、UPS間設(shè)置分體式空調(diào)系統(tǒng)。

2)一層商場中庭采用雙側(cè)對噴多股平行射流的氣流組織方式,其余均為上送上回或側(cè)送上回的氣流組織方式。大堂、大宴會廳采用漩流風(fēng)口送風(fēng)。

3)A座客房采用風(fēng)機(jī)盤剝管加新風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng),屋頂新風(fēng)機(jī)組將新風(fēng)處理到室內(nèi)溫度的機(jī)器露點(diǎn)狀態(tài)并送至風(fēng)機(jī)盤管出口位置上.

4)B座大開空間辦公采用變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)供冷,供熱單獨(dú)分區(qū)控制,有效滿足不同運(yùn)行區(qū)域的冷熱調(diào)節(jié)需要,滿足人員對空調(diào)系統(tǒng)不同溫度的需求,空調(diào)機(jī)房采取集中和分散相結(jié)合的布置原則。變風(fēng)量末端裝置的選擇按房間性質(zhì)的不同，分別采用帶風(fēng)機(jī)驅(qū)動的串聯(lián)、并聯(lián)型末端裝置及單風(fēng)道末端裝置。辦公室周邊區(qū)采用帶再熱盤管的并聯(lián)型末端裝置，內(nèi)區(qū)采用單風(fēng)道末端裝置；每個變風(fēng)量末端裝置的溫度傳感器控制區(qū)域?yàn)樾∮?0m2，使房間按實(shí)際運(yùn)行需要，精確調(diào)節(jié)房間的室內(nèi)濕度，以提高房間的舒適度。與并聯(lián)型風(fēng)機(jī)末端裝置及單風(fēng)道末端裝置相配的空調(diào)送風(fēng)口均采用高誘導(dǎo)比的關(guān)風(fēng)口若懸河，與串聯(lián)型風(fēng)機(jī)末端裝置相配的空調(diào)送風(fēng)口則采用常溫送風(fēng)口。中庭的空調(diào)送風(fēng)方式采用噴口送風(fēng)。

5）根據(jù)室內(nèi)的風(fēng)口、家具等布置，典型辦公室的室內(nèi)空氣溫度分布及氣流分布的CFD模擬計(jì)算結(jié)果。模擬計(jì)算結(jié)構(gòu)顯示，室內(nèi)空氣的溫度分布及氣流分布均可滿足設(shè)計(jì)要求。

6）根據(jù)建筑要求，組合式變風(fēng)量空調(diào)機(jī)組分別安裝在各樓層的空調(diào)機(jī)房內(nèi)。為滿足業(yè)主對空氣品質(zhì)的嚴(yán)格要求，各機(jī)組除根據(jù)室內(nèi)空氣的處理要求，配備相應(yīng)的混合段、過濾段、加熱段、表冷段、加濕段、風(fēng)機(jī)段等外，又均配軒空氣凈化段。

7）為滿足建筑立面要求，大廈的新風(fēng)均集中采集。辦公室部分為屋頂集中采集，地下室、初房等部分為首層、設(shè)備夾層外墻集中采集。根據(jù)通風(fēng)豎管井?dāng)嗝娉叽缂皟?nèi)呼吸式雙岐下班幕墻的通風(fēng)量要求，辦公室部分的新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)均大于50m3/h·人。

8）為保證辦公室各層新風(fēng)量的供給與節(jié)能，各層空調(diào)機(jī)房內(nèi)的新、排風(fēng)管道上均設(shè)置變風(fēng)量末端裝置，并由室內(nèi)CO2濃度傳感器控制。

9）客戶區(qū)域的新風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng)均采用變風(fēng)量系統(tǒng)，其新風(fēng)、排風(fēng)均由屋頂集中設(shè)置的帶熱回收裝置的機(jī)組處理。

10)新風(fēng)機(jī)組及公共區(qū)域的組合式空調(diào)機(jī)組均設(shè)置干蒸汽加濕器,以滿足各房間的濕度要求.蒸汽由設(shè)在地下1層鍋爐房內(nèi)的兩臺蒸汽鍋爐供給.

11)內(nèi)呼吸式雙層玻璃幕墻的排風(fēng)系統(tǒng)均集中設(shè)置,其運(yùn)行應(yīng)與排風(fēng)系統(tǒng)相匹配,以維持室內(nèi)所要求的正壓值。

12)衛(wèi)生間、汽車庫、設(shè)備用房等房間均按要求設(shè)置機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)。衛(wèi)生間、辦公室排風(fēng)屋頂排放;廚房排風(fēng)經(jīng)油煙凈化裝置處理后,屋頂排放;其他排風(fēng)口均高于地面2.5m以上。

4防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1)防煙樓梯間、消防電梯前室及合用前室的防煙設(shè)施按消防規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì);機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)機(jī)均屋頂放置。

2)長度超過20m的內(nèi)走道、面積超過50m2且經(jīng)常有人停留的地下無窗房間均設(shè)有機(jī)械排煙設(shè)施;同時,各機(jī)械排煙系統(tǒng)按規(guī)范要求設(shè)置相應(yīng)的消防補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。

3)地下各類用房分別采用窗井排、補(bǔ)風(fēng)及屋頂高空排放兩種通風(fēng)排煙方式。需設(shè)機(jī)械排煙的庫房、汽車庫等均設(shè)置采用雙速風(fēng)機(jī)的通風(fēng)兼排煙系統(tǒng)及補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。部分系統(tǒng)同時設(shè)置了通風(fēng)電動閥和排煙防火閥以滿足通風(fēng)兼排煙功能切換的需要。平時通風(fēng)時,雙速風(fēng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn),開啟電動風(fēng)閥,關(guān)閉排煙防火閥;火災(zāi)時,雙速風(fēng)機(jī)高速運(yùn)行,關(guān)閉電動風(fēng)閥,開啟排煙防火閥及起動補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng),以滿足通風(fēng)兼排煙的雙重功能要求。

4)在機(jī)械排煙系統(tǒng)、機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)道上,按“規(guī)范”所要求的部位處設(shè)置排煙防火閥和防火閥。

5其它

1)空調(diào)系統(tǒng)采用大樓集中的BAS樓宇自控管理。包括:①對設(shè)備運(yùn)行實(shí)施監(jiān)控。②并根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷變化情況,確定冷水機(jī)組、鍋爐、水泵及冷卻塔運(yùn)行臺數(shù)。③電動蝶閥、冷卻泵、冷卻塔、冷凍泵及冷水機(jī)組的順序起?？刂?根據(jù)冷卻水的溫度起停冷卻塔的風(fēng)扇控制。④凝結(jié)水循環(huán)冷卻系統(tǒng)水池及水泵的控制,并進(jìn)行設(shè)備優(yōu)化管理。⑤空調(diào)機(jī)組初、中效過濾器均設(shè)壓差報警裝置,每臺機(jī)組均設(shè)起?？刂萍斑\(yùn)行、故障、自動信號檢測。⑥每臺空氣處理機(jī)組均設(shè)置了溫度控制系統(tǒng),根據(jù)回風(fēng)溫度,調(diào)節(jié)裝在回水管上的電動兩通閥;⑦根據(jù)回風(fēng)濕度控制加濕電磁閥及加濕泵的起停;防凍保護(hù)控制等。⑧新風(fēng)機(jī)組則根據(jù)送風(fēng)溫度調(diào)節(jié)裝在回水管上的電動兩通閥;⑨根據(jù)送風(fēng)濕度控制加濕電磁閥及加濕泵的起停。⑩風(fēng)機(jī)盤管裝有溫控器和電動兩通閥。

2)采用全熱回收技術(shù)可回收約70%的排風(fēng)冷、熱量,用以冷卻或加熱新風(fēng)。使得空調(diào)冷源裝機(jī)容量減少了11.8%,空調(diào)熱源裝機(jī)容量減少了26.5%。

3)空調(diào)、通風(fēng)及制冷設(shè)備均采用低噪聲設(shè)備,并設(shè)減振墊、減振吊架等減振裝置;空調(diào)機(jī),通風(fēng)機(jī)進(jìn)出口風(fēng)管均設(shè)軟接頭、消聲器;空調(diào)機(jī)、冷水機(jī)組及水泵進(jìn)出水管均設(shè)隔振喉或波紋管伸縮節(jié)等措施,以滿足大樓對噪音指標(biāo)的要求;排風(fēng)系統(tǒng)盡量做到高位排放。

4)空調(diào)機(jī)組在過渡季節(jié)最大限度地使用室外新風(fēng),以節(jié)約能源。

6總結(jié)

根據(jù)此工程總結(jié)出以下經(jīng)驗(yàn)：

1)由于采用了多項(xiàng)節(jié)能措施,導(dǎo)致工程初投資有所增加。

2)對于自動控制系統(tǒng)和空調(diào)系統(tǒng)維護(hù)管理水平的要求提高。