摘要：根據(jù)民用建筑空調(diào)設(shè)計(jì)的成功經(jīng)驗(yàn)和失敗教訓(xùn),深感空調(diào)系統(tǒng)的正確選擇是做好空調(diào)設(shè)計(jì)的前提。除了教科書(shū)和常用手冊(cè)資料的介紹外,選用合適的暖通空調(diào)系統(tǒng)和設(shè)備,使設(shè)計(jì)能做到量體裁衣,恰到好處。本文結(jié)合工程設(shè)計(jì)實(shí)例和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)對(duì)建筑暖通空調(diào)冷熱源設(shè)計(jì)和水系統(tǒng)以及一些特殊區(qū)域的空調(diào)通風(fēng)方案進(jìn)行了探討。
　　
　　關(guān)鍵詞：高層建筑；暖通設(shè)計(jì)；冷熱源設(shè)計(jì)；變風(fēng)量空調(diào)：四管制
　　
　　
　　1工程概況
　　某大廈建筑功能為高檔寫(xiě)字樓及部分商業(yè)用房,建筑面積15萬(wàn)m2,地上30層,地下4層,由兩座主樓及連接兩主樓的裙房組成,建筑高度地上125m。首層至5層為大堂、商業(yè)用房、餐廳等,6～9層為辦公用房,15層局部為避難區(qū),30層為電梯機(jī)房、風(fēng)機(jī)房及水箱間,地下1層為快餐廳及商業(yè)用房,地下2層為制冷機(jī)房、換熱機(jī)房、水泵房、變配電室、備用發(fā)電機(jī)房等,地下3層和地下4層為汽車庫(kù)。
　　2冷熱源設(shè)計(jì)
　　夏季空調(diào)設(shè)計(jì)總冷負(fù)荷為19596kW,冬季供暖、空調(diào)設(shè)計(jì)總熱負(fù)荷為14231kW。空調(diào)冷源由設(shè)在地下2層制冷機(jī)房?jī)?nèi)的6臺(tái)3516kW(1000rt)的離心式冷水機(jī)組提供,冷水供回水溫度為5℃/10℃,冷卻水進(jìn)出水溫度為32℃/37℃,冷卻塔設(shè)在兩個(gè)主樓的屋頂,空調(diào)冷源系統(tǒng)示意圖（略）。調(diào)熱源為市政熱網(wǎng)提供的高溫?zé)崴?經(jīng)設(shè)在地下2層換熱機(jī)房?jī)?nèi)的板式換熱器交換出80℃/60℃的二次水供供暖、空調(diào)系統(tǒng)使用。
　　3 空調(diào)及供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　3.1首層～5層的大堂、商業(yè)用房、餐廳等采用全空氣定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)。地下1層快餐廳、商業(yè)用房及標(biāo)準(zhǔn)辦公層采用全空氣變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)。各空調(diào)系統(tǒng)設(shè)回風(fēng)/排風(fēng)機(jī),過(guò)渡季均可全新風(fēng)運(yùn)行。地上層每層空調(diào)機(jī)房靠外墻設(shè)置,新風(fēng)引入口、排風(fēng)口可直通室外,以滿足進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)百葉風(fēng)口面積要求。設(shè)計(jì)中需注意新風(fēng)引入口與排風(fēng)口的間距要求。
　　3.2全空氣變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)采用單風(fēng)道定靜壓控制,送、回風(fēng)機(jī)均可變頻運(yùn)行。
　　3.3標(biāo)準(zhǔn)辦公層進(jìn)深較大,人員、燈光及辦公設(shè)備發(fā)熱量較大,存在內(nèi)區(qū)。冬季內(nèi)區(qū)需要供冷,而外區(qū)需要供熱,所以變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)按內(nèi)、外區(qū)分別設(shè)置。將外窗墻線至進(jìn)深4.6m的范圍劃為外區(qū),超過(guò)這個(gè)進(jìn)深劃為內(nèi)區(qū)。
　　內(nèi)區(qū)采用VAV變風(fēng)量末端裝置,全年供冷;外區(qū)采用風(fēng)機(jī)動(dòng)力型變風(fēng)量末端裝置與散熱器組合的方式,在外窗處設(shè)冬季供暖用銅制串片散熱器。冬季變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)溫度按內(nèi)區(qū)要求設(shè)置,外區(qū)通過(guò)控制散熱器的加熱量使室內(nèi)溫度滿足設(shè)計(jì)要求。
　　與外區(qū)設(shè)變風(fēng)量末端裝置內(nèi)置熱水盤(pán)管冬季送熱風(fēng)的方式相比,外區(qū)設(shè)散熱器供暖更舒適,無(wú)吹熱風(fēng)感;冬季還可用于夜間值班供暖,避免出現(xiàn)早晨上班后室溫過(guò)低的情況,也減少了風(fēng)機(jī)的運(yùn)行能耗。散熱器供暖具有舒適、節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用的特點(diǎn),符合實(shí)用、節(jié)能的原則,在設(shè)計(jì)中可作為外區(qū)供暖的優(yōu)選方案。
　　3.4在空調(diào)機(jī)房、風(fēng)機(jī)房等冬季有供熱要求的域設(shè)熱水暖風(fēng)機(jī)。在消防控制室、自動(dòng)交換機(jī)房、電梯機(jī)房等部分季節(jié)需要24h供冷或需要獨(dú)立冷的房間設(shè)水冷整體式空調(diào)機(jī)組。
　　4 空調(diào)冷水、供暖及空調(diào)熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　4.1空調(diào)水系統(tǒng)為四管制,分空調(diào)冷水系統(tǒng)和供暖與空調(diào)熱水合用的熱水系統(tǒng)兩種。各空調(diào)機(jī)組的冷卻盤(pán)管、加熱盤(pán)管分別設(shè)置。
　　空調(diào)冷水系統(tǒng)全樓豎向不分區(qū),冷水機(jī)組承壓2.0MPa。系統(tǒng)形式為一次泵系統(tǒng),在機(jī)房冷水供回水總管之間設(shè)壓差控制的電動(dòng)旁通調(diào)節(jié)閥。閉式膨脹水箱設(shè)在30層的機(jī)房?jī)?nèi)。
　　4.3熱水系統(tǒng)為全樓的空調(diào)機(jī)組加熱盤(pán)管、暖風(fēng)機(jī)加熱盤(pán)管及散熱器提供熱水。熱水系統(tǒng)豎向分高區(qū)、低區(qū)、裙房區(qū)三個(gè)區(qū),板式換熱器承壓2.1MPa。各區(qū)熱水循環(huán)泵變頻運(yùn)行,閉式膨脹水箱分別設(shè)置在30,15,5層機(jī)房?jī)?nèi)。
　　4.4熱水系統(tǒng)接各層空調(diào)機(jī)組加熱盤(pán)管、暖風(fēng)機(jī)加熱盤(pán)管及散熱器的水管為雙管水平橫串式布置。
　　4.5每臺(tái)空調(diào)機(jī)組的冷卻盤(pán)管、加熱盤(pán)管的回水支管設(shè)平衡閥及電動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥,暖風(fēng)機(jī)加熱盤(pán)管的熱水回水支管設(shè)電動(dòng)控制調(diào)節(jié)閥,散熱器回水支管設(shè)溫控調(diào)節(jié)閥及定流量閥。
　　5冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　5.1冷卻水系統(tǒng)包括大廈空調(diào)冷卻水系統(tǒng)和租戶冷卻水系統(tǒng)。由于許多進(jìn)駐辦公樓的公司設(shè)有專用設(shè)備機(jī)房,機(jī)房?jī)?nèi)發(fā)熱設(shè)備多,設(shè)備運(yùn)行時(shí)對(duì)環(huán)境溫度有一定要求,而且是全天24h運(yùn)行、全年四季運(yùn)行,所以設(shè)備機(jī)房需要設(shè)專用空調(diào)機(jī)組,全年供冷。考慮到大廈未來(lái)出租的需求,設(shè)置了為水冷整體式專用空調(diào)機(jī)組服務(wù)的租戶冷卻水系統(tǒng),也可兼為大廈特殊用冷部位,如消防控制室、自動(dòng)交換機(jī)房、電梯機(jī)房等服務(wù)。
　　5.2空調(diào)冷卻水系統(tǒng)和租戶冷卻水系統(tǒng)合用冷卻塔,分別設(shè)置冷卻水泵。冷卻塔采用開(kāi)式冷卻塔,為提高租戶冷卻水系統(tǒng)水質(zhì),在地下2層的制冷機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置了兩組板式換熱器,將租戶冷卻水系統(tǒng)分為冷卻塔一次水系統(tǒng)及租戶二次水系統(tǒng)。租戶二
　　次水供回水設(shè)計(jì)溫度為33℃/38℃,能滿足水冷專用空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行要求。
　　5.3因設(shè)計(jì)階段很難預(yù)計(jì)租戶設(shè)置水冷專用空調(diào)機(jī)組的需求量,租戶冷卻水系統(tǒng)的冷卻水量便成為一種預(yù)留量,不同設(shè)計(jì)項(xiàng)目有不同的考慮。該大廈冷卻塔容量按空調(diào)冷卻水系統(tǒng)容量加大25%選取,加大的余量即是為專用設(shè)備機(jī)房和租戶設(shè)備機(jī)房的水冷整體式空調(diào)機(jī)組預(yù)留。冷卻水泵兩用一備,單臺(tái)泵流量370t/h。
　　5.4租戶二次水系統(tǒng)豎向不分區(qū),板式換熱器承壓2.0MPa,閉式膨脹水箱設(shè)在30層的機(jī)房?jī)?nèi)。租戶二次水循環(huán)泵定速運(yùn)行,為適應(yīng)系統(tǒng)流量變化,在機(jī)房?jī)?nèi)供回水總管之間設(shè)壓差控制的電動(dòng)旁通調(diào)節(jié)閥。
　　5.5為控制冷卻水供水溫度不致過(guò)低,冷卻塔供回水總管之間設(shè)溫度控制的電動(dòng)旁通調(diào)節(jié)閥。
　　6通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　6.1制冷機(jī)房、換熱機(jī)房、電梯機(jī)房、水泵房、變配電室及備用發(fā)電機(jī)房等各類機(jī)房的通風(fēng)系統(tǒng)分為送風(fēng)系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)。
　　6.2廚房、汽車庫(kù)的排風(fēng)系統(tǒng)兼作排煙系統(tǒng)用,送風(fēng)系統(tǒng)兼作排煙補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)用。廚房送風(fēng)用新風(fēng)機(jī)組的冬季送風(fēng)溫度可控制在13℃,汽車庫(kù)新風(fēng)機(jī)組的冬季送風(fēng)溫度可控制在10℃。汽車庫(kù)排風(fēng)系統(tǒng)的排風(fēng)口按上部排風(fēng)1/3、下部排風(fēng)2/3布置,下部排風(fēng)支風(fēng)道設(shè)電動(dòng)閥,火災(zāi)排煙時(shí)電動(dòng)閥關(guān)閉。汽車庫(kù)還設(shè)有一氧化碳監(jiān)測(cè)系統(tǒng),每7.6m半徑范圍內(nèi)設(shè)一個(gè)探頭。
　　6.3衛(wèi)生間、配電小室各設(shè)獨(dú)立的排風(fēng)系統(tǒng),豎向分兩個(gè)區(qū),14層以下為一個(gè)區(qū),16～29層為一個(gè)區(qū),排風(fēng)機(jī)分別設(shè)在15,30層。為使排風(fēng)均勻,衛(wèi)生間各區(qū)豎向又分設(shè)兩條風(fēng)道,一條接分區(qū)下部、另一條接分區(qū)上部樓層排風(fēng)口。

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