龍從勇
(東洋工程(上海)有限公司,上海200122)
某新聞中心暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
龍從勇
(東洋工程(上海)有限公司,上海200122)
介紹了某市新聞中心暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì),分析了新聞中心辦公樓不同使用功能的房間所采用的空調(diào)方式及技術(shù)措施,可供類似的設(shè)計(jì)借鑒參考。
新聞中心;分層空調(diào);消聲設(shè)計(jì);節(jié)能
某工程位于某夏熱冬冷地區(qū),總建筑面積約4.2萬m2。主樓建筑高度約83m,防火分類為一類高層建筑。輔樓建筑高度約18m,防火分類為普通多層建筑。主樓地下室為1層,使用功能為汽車庫和設(shè)備用房;地上20層,使用功能為日報(bào)社和廣播電視臺(tái)的辦公用房。輔樓地上3層,使用功能為綜藝演播室和餐廳。
1.1 室內(nèi)空氣計(jì)算參數(shù)
各主要功能房間的室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)按照《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]和《觀演建筑空調(diào)設(shè)計(jì)》[2]來選取,見表1。
表1 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)
1.2 空調(diào)總負(fù)荷
經(jīng)空調(diào)負(fù)荷計(jì)算軟件詳細(xì)計(jì)算,夏季空調(diào)冷負(fù)荷為4.3M W,建筑面積冷指標(biāo)為103W/m2。冬季空調(diào)熱負(fù)荷為3.4M W,建筑面積熱指標(biāo)為81W/m2。
2.1 空調(diào)系統(tǒng)使用要求
該工程不同功能房間較多,且使用時(shí)間和管理方式也有一定差異。根據(jù)使用特點(diǎn)和業(yè)主要求,主樓一般的辦公房間、會(huì)議室、大廳及輔樓(綜藝演播室除外)需設(shè)空調(diào)的房間均采用多聯(lián)機(jī)系統(tǒng),以便于獨(dú)立控制和運(yùn)行。
主樓有靜音要求的大房間采用獨(dú)立的全空氣空調(diào)系統(tǒng)。部分有特殊要求的設(shè)備機(jī)房采用機(jī)房專用精密空調(diào)系統(tǒng)。
輔樓綜藝演播室則由于不常用,層高較高(近18m),同時(shí)負(fù)荷比較大,采用帶獨(dú)立空調(diào)冷熱源的屋頂機(jī)全空氣系統(tǒng)。
其他需要單獨(dú)辦公及值班的房間,根據(jù)分散使用要求采用分體式空調(diào)。
2.2 空調(diào)系統(tǒng)劃分
結(jié)合工程具體使用情況,充分考慮多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的布置和運(yùn)行特點(diǎn),在系統(tǒng)設(shè)置上按照以下原則進(jìn)行系統(tǒng)劃分和選擇:
(1)在系統(tǒng)劃分上,對(duì)于功能相同或相近且運(yùn)行時(shí)間接近的房間就近合為一個(gè)系統(tǒng);
(2)人員數(shù)較多、負(fù)荷大的功能房間則單獨(dú)成一個(gè)系統(tǒng),同時(shí)設(shè)置空氣全熱交換器進(jìn)行排風(fēng)和提供新風(fēng);
(3)同一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)的距離、高差及室內(nèi)機(jī)之間的距離、高差均在產(chǎn)品技術(shù)手冊要求范圍內(nèi)并盡可能小。
2.3 空調(diào)室內(nèi)外機(jī)選擇及布置
多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)一般采用四面出風(fēng)式或雙出風(fēng)式空調(diào)室內(nèi)機(jī)。對(duì)于層高較高的房間,如日報(bào)社大樓內(nèi)的階梯多功能會(huì)議室等房間,則選用高靜壓風(fēng)管天井式空調(diào)室內(nèi)機(jī),接風(fēng)管頂送風(fēng),送風(fēng)口采用旋流風(fēng)口。個(gè)別冬季夜晚值班的房間則采用帶電熱盤管的空調(diào)室內(nèi)機(jī)。
輔樓中綜藝演播室采用自帶獨(dú)立冷熱源的全空氣屋頂機(jī),室內(nèi)接風(fēng)管頂部送風(fēng)、底部回風(fēng),送風(fēng)口采用球形噴口。
圖1 綜藝演播室空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)原理圖
室外機(jī)盡量布置在通風(fēng)良好、遠(yuǎn)離高溫?zé)嵩粗苯虞椛浼皬N房排油煙出口位置的場所;同時(shí)為防止電磁波輻射影響空調(diào)機(jī)電器盒與變頻器的工作,室外機(jī)盡量遠(yuǎn)離頂樓發(fā)射塔和衛(wèi)星天線接收器??紤]到項(xiàng)目所在地的室外氣溫可能偏離設(shè)備額定工作溫度以及管長、高差的影響,在室內(nèi)外機(jī)的選擇上,設(shè)備裝機(jī)容量都留有10%左右的余量[3]。
有恒溫恒濕要求的機(jī)房,則采用獨(dú)立控制的機(jī)房精密空調(diào)。室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)的距離均在產(chǎn)品技術(shù)手冊要求范圍內(nèi)并盡可能小。
空調(diào)室內(nèi)機(jī)的冷凝水均引至新風(fēng)機(jī)房或公共衛(wèi)生間內(nèi)間接排放。
2.4 新風(fēng)解決方案
廣播電視臺(tái)大樓的新風(fēng)系統(tǒng)采用帶獨(dú)立冷、熱源的新風(fēng)機(jī)組,將室外新風(fēng)處理后直接送入各空調(diào)房間,同時(shí)在走道和衛(wèi)生間設(shè)機(jī)械排風(fēng)以保證新風(fēng)的攝取。新風(fēng)機(jī)組的室外主機(jī)選用商用變頻風(fēng)冷熱泵型機(jī)組,根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際情況就近設(shè)置于屋面??Х劝伞⒋箝_間辦公區(qū)域、大會(huì)議室等人員密集場所,所需新風(fēng)量較大,采用空氣全熱交換器通風(fēng)換氣。
日報(bào)社大樓階梯多功能會(huì)議室、展覽中心等人員密集場所,由于新風(fēng)量大,若直接采用室外新風(fēng)將會(huì)加大室內(nèi)機(jī)的裝機(jī)容量,且運(yùn)行費(fèi)用較高。經(jīng)比較分析,采用空氣全熱交換器通風(fēng)換氣。無外窗暗房間和食堂采用排氣扇排風(fēng),自然補(bǔ)新風(fēng);其余有外窗房間則采取開窗方式獲取新風(fēng),不設(shè)置單獨(dú)的新風(fēng)系統(tǒng)。新風(fēng)負(fù)荷由空調(diào)室內(nèi)機(jī)承擔(dān)。
輔樓綜藝演播室符合大空間建筑特征,室內(nèi)空氣溫度分層現(xiàn)象非常嚴(yán)重,故氣流組織形式考慮采用分層空調(diào)[4]??照{(diào)季節(jié)開啟屋頂部分排風(fēng)機(jī)以防屋頂溫度過高加大室內(nèi)人員活動(dòng)區(qū)域空調(diào)負(fù)荷,同時(shí)又利于室內(nèi)新風(fēng)的攝取;過渡季節(jié)則可以根據(jù)人員狀況和需要開啟全部或部分排風(fēng)機(jī)通風(fēng)換氣。綜藝演播室空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)原理如圖1所示。
2.5 消聲設(shè)計(jì)措施
主樓廣播電視臺(tái)的配音間、錄播室、演播室、直播室等房間靜音要求相對(duì)較高,空調(diào)系統(tǒng)消聲顯得特別重要。因此,根據(jù)樓層特點(diǎn)及使用要求,在設(shè)計(jì)上采取以下措施:
(1)有靜音要求的技術(shù)用房均采用自帶冷、熱源的獨(dú)立式高效低噪聲空調(diào)機(jī)組,以控制聲源處噪聲??照{(diào)室外主機(jī)安置在屋頂。
(2)錄播室等小房間采用吊裝機(jī)組;對(duì)于面積大、層高較高,負(fù)荷又大的4個(gè)演播室則采用單獨(dú)冷熱源的空調(diào)機(jī)組??照{(diào)送、回風(fēng)采用低風(fēng)速單風(fēng)道全空氣系統(tǒng)。
(3)當(dāng)氣流以一定流速通過直風(fēng)管、彎頭、三通、變徑管、閥門和送、回口等部件時(shí),由于受氣流沖擊,產(chǎn)生再生噪聲,影響消聲效果。因此,必須合理控制管道及消聲器內(nèi)的流速。在參考相關(guān)書籍及文獻(xiàn)資料的前提下,確定管道內(nèi)風(fēng)速控制在主風(fēng)管≤4m/s,支風(fēng)管≤2.5m/s,房間出風(fēng)口≤1.5m/s[5-6]。
(4)為了避免通過風(fēng)口及風(fēng)管竄聲,同時(shí)保證空調(diào)效果,送、回風(fēng)口之間盡量離得遠(yuǎn)些,并在送、回風(fēng)管上均設(shè)置兩道消聲器。消聲器設(shè)置在氣流比較穩(wěn)定的直管段上,且遠(yuǎn)離空調(diào)房間的送、回風(fēng)口。
(5)為了防止空調(diào)機(jī)組振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲通過建筑物的結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)進(jìn)行傳播。該工程的吊裝機(jī)組采用彈簧隔振器,立柜式機(jī)組采用橡膠隔振器。同時(shí)在空調(diào)機(jī)組的送、回口處安裝防火軟接頭。風(fēng)管穿過技術(shù)用房的隔聲隔振雙層墻時(shí)均設(shè)穿墻的金屬套管,且套管與墻體之間采用非燃材料添塞,以達(dá)到隔聲隔振和防火的目的。
(1)地下汽車庫、設(shè)備用房、廚房、餐廳、衛(wèi)生間等處均設(shè)機(jī)械排風(fēng),自然補(bǔ)風(fēng)或機(jī)械補(bǔ)風(fēng)。
(2)對(duì)于磁帶庫等采用氣體滅火的房間則設(shè)置單獨(dú)的事后排風(fēng)系統(tǒng),將火災(zāi)后的室內(nèi)有害氣體直接排出室外。
(3)消防系統(tǒng)的防、排煙設(shè)計(jì)均按照國家及江蘇的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行。
(1)主樓新風(fēng)量大的空調(diào)房間采用能量回收裝置,利用空氣全熱交換器進(jìn)行新風(fēng)、排風(fēng)換熱,從而減少了空調(diào)主機(jī)負(fù)荷,降低了系統(tǒng)的運(yùn)行能耗。
(2)輔樓綜藝演播室考慮分層空調(diào),空調(diào)季節(jié)開啟屋頂部分排風(fēng)機(jī)以減少室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷;過渡季節(jié)則可以根據(jù)人員狀況和需要開啟全部或部分排風(fēng)機(jī)通風(fēng)換氣。適當(dāng)?shù)呐棚L(fēng)不僅可以保證室內(nèi)空氣品質(zhì),還有利于節(jié)能。
多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)具有節(jié)省空間、布置運(yùn)行靈活、管理簡單等特點(diǎn),因此,在辦公建筑中能夠很好地得到應(yīng)用。特別是在新聞中心這種有較多功能房間的建筑中,由于不同使用時(shí)間和管理方式的差異,采取分設(shè)系統(tǒng)的方式既能保證空調(diào)效果,又有利于節(jié)能。
有嚴(yán)格靜音要求的技術(shù)用房,必須采取有效的消聲措施以滿足使用要求。因此,在空調(diào)設(shè)置和控制上必須考慮消聲、減噪的多種技術(shù)方法。同時(shí)考慮不同使用功能房間的特點(diǎn)及管理方便,采取靈活的系統(tǒng)配置。
建筑能耗中空調(diào)能耗占有很大比重,空調(diào)節(jié)能具有非常重要的意義。在滿足使用要求及舒適的情況下,可采用空氣能量回收裝置以降低室內(nèi)空調(diào)能耗。同時(shí),對(duì)于大空間建筑,室內(nèi)空氣溫度分層現(xiàn)象非常嚴(yán)重,夏季工況屋頂溫度較高,熱輻射產(chǎn)生的空調(diào)負(fù)荷較大,采用帶有排風(fēng)系統(tǒng)的分層空調(diào),不僅可以節(jié)能,還有利于新風(fēng)的攝取,改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。
[1]GB 50736-2012,民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].
[2]李惠風(fēng),白雪蓮,李昕原.觀演建筑空調(diào)設(shè)計(jì)[M].1版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.
[3]徐秋生,陳啟,許愛民.多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)探討[J].暖通空調(diào), 2008,38(1):69-73.
[4]范存養(yǎng).大空間建筑空調(diào)設(shè)計(jì)及工程實(shí)錄[M].1版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2001.
[5]陳小輝.廣東廣播中心廣播、錄音室空調(diào)消聲設(shè)計(jì)[J].暖通空調(diào),2008,38(10):95-98.
[6]陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊[M].2版.北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.
HVAC System Design of a News Center Building
LONG Cong-yong
(Toyo Engineering Corporation(China),Shanghai 200122,China)
Presentsthe airconditioning system design ofa new scenterbuilding.Analyze the airconditioning system fordifferentfunction room in new scenterbuilding,available asa reference forsim ilardesign.
news center building;stratified air conditioning;noise absorption design;energy saving
TU 831
B
2095-3429(2017)02-0092-03
2017-03-27
修回日期:2017-04-17
龍從勇(1982-),男,湖北崇陽人,碩士,暖通工程師,主要從事暖通空調(diào)設(shè)計(jì)工作。
D O I:10.3969/J.ISSN.2095-3429.2017.02.022