【摘 要】本文基于筆者多年從事暖通工程的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn),以某培訓(xùn)樓樓暖通設(shè)計(jì)為研究背景,探討了空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),并結(jié)合筆者工作實(shí)踐給出了幾點(diǎn)體會(huì),全文是筆者長期工作實(shí)踐基礎(chǔ)上的理論升華,相信對(duì)從事相關(guān)工作的同行有著重要的參考價(jià)值和借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】暖通工程設(shè)計(jì)施工質(zhì)量通風(fēng)系統(tǒng)
某培訓(xùn)樓是辦公、會(huì)議于一體的綜合性大樓,總建筑面積約70000m 2 ,建筑總高度為99.1m,建筑分為裙樓一、裙樓二和塔樓3部分。地下共3層,地上共26層,地下3層為設(shè)備用房,地下2層為車庫,地下1層至地上6層為綜合樓,7層以上為辦公室、會(huì)議廳,多功能廳??照{(diào)范圍為除地下車庫及設(shè)備用房外的其他部分,總面積約為55000m2。
1 空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
1.1 主要設(shè)計(jì)參數(shù)
本工程夏季采用空調(diào)制冷,冬季利用鍋爐供熱。制冷機(jī)組冷水、冷卻水進(jìn)出水溫度分別為12℃/7℃和32℃/37℃,供熱鍋爐的進(jìn)出口水溫為50℃/60℃。室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度除活動(dòng)展廳為26℃~28℃外,其余活動(dòng)空間均為24℃~26℃,相對(duì)濕度為55%~65%。
1.2 水系統(tǒng)、冷熱源及相關(guān)材料選擇
1.2.1 水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
空調(diào)水系統(tǒng)分為塔樓和裙樓兩個(gè)系統(tǒng),采用兩管制。塔樓豎向及每層平面采用同程回路設(shè)計(jì),裙樓采用異程式。管道自分水器分兩路接入塔樓和裙樓的空調(diào)區(qū)域,各路設(shè)水力平衡閥平衡管路阻力。為便于管道沖洗,塔樓水平供回水主干管相連,設(shè)置沖洗球閥。開式膨脹水箱設(shè)于主樓屋面,設(shè)計(jì)標(biāo)高為99.6m。
1.2.2 冷熱源及相關(guān)設(shè)備
本工程計(jì)算總冷負(fù)荷為8900kW,選用3臺(tái)制冷量為2637kW的離心壓縮式冷水機(jī)組和1臺(tái)制冷量為1044kW的螺桿壓縮式冷水機(jī)組;熱負(fù)荷為3575kW,采用2臺(tái)換熱機(jī)組制備空調(diào)用熱水。冷水系統(tǒng)采用一次泵閉式循環(huán)系統(tǒng),對(duì)應(yīng)于不同的機(jī)組,分別為三用一備和一用一備。冷卻水系統(tǒng)采用冷卻塔開式循環(huán)系統(tǒng),亦進(jìn)行了相同的設(shè)置。為降低機(jī)械噪聲對(duì)塔樓辦公區(qū)域的影響,在冷卻塔的出風(fēng)口加裝了消聲筒,并增設(shè)了導(dǎo)風(fēng)板,將其上出風(fēng)改為側(cè)出風(fēng),通過改變聲波的傳播方向進(jìn)一步減小機(jī)械噪聲對(duì)塔樓的影響。
1.2.3 水系統(tǒng)相關(guān)材料的選擇及安裝
考慮水靜壓力的影響,大樓6層以下空調(diào)水管均采用無縫鋼管,6層以上為保證管道安全使用壽命和施工的便利性,主干管采用無縫鋼管焊接,水平支管則采用鍍鋅鋼管絲扣連接。在無縫鋼管與鍍鋅鋼管的焊口處,為避免夾焊的存在,需對(duì)鍍鋅鋼管焊口處的鍍鋅層進(jìn)行局部處理。另外,在絲扣連接工藝中,為避免管鉗在鍍鋅鋼管上產(chǎn)生咬牙,從而使局部鍍鋅層產(chǎn)生破損,在接觸面增設(shè)布條,對(duì)局部破損處進(jìn)行防腐處理。所有管道在施工前都必須做清潔處理,對(duì)于較大管徑的管道用管材安裝,其切口方向應(yīng)順著管殼豎向直線做45°切開處理,專用膠水刷入后必須待干約10min才可合縫(指干為宜),合縫口及接縫口必須使用專用膠帶封閉,且1m管道需攔腰纏2~3道專用膠帶穩(wěn)固;對(duì)于較小管徑的管道用管材安裝,其切口方向則順著管殼豎向直線切開,專用膠水晾干時(shí)間亦以指干為宜,管道攔腰穩(wěn)固膠帶可適當(dāng)酌減。
1.3 風(fēng)系統(tǒng)
1.3.1 設(shè)計(jì)原則
大型會(huì)議室、多功能廳、報(bào)告廳等大空間采用全空氣系統(tǒng),選用立式或整裝空調(diào)機(jī)組,系統(tǒng)均考慮上送下回或上送上回兩種形式,其余房間均采用風(fēng)機(jī)盤管加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng),各個(gè)房間設(shè)帶溫度設(shè)定的風(fēng)量三速開關(guān),可獨(dú)立控制;標(biāo)準(zhǔn)層于內(nèi)走道單設(shè)臥式吊裝新風(fēng)機(jī)組。
1.3.2 風(fēng)管的選擇及風(fēng)閥、風(fēng)口的安裝
空調(diào)風(fēng)管采用超級(jí)消聲風(fēng)管(簡(jiǎn)稱超級(jí)風(fēng)管),密封材料的選用至關(guān)重要,有熱敏膠帶和壓敏膠帶兩種,熱敏膠帶較適合用于在地面上加工的風(fēng)管,而壓敏膠帶則適合在風(fēng)管系統(tǒng)吊裝連接時(shí)使用。根據(jù)系統(tǒng)的壓力和管道尺寸,選用正確的加固方法。工程中對(duì)于截面積較大的風(fēng)管,使用鋼絲、套管的拉桿加固法,加固需用的材料如下。
(1)Φ2mm的鍍鋅鋼絲(拉桿長度=風(fēng)管內(nèi)徑+90mm)。
(2)64mm×64mm×0.8mm鍍鋅鐵皮墊片。
(3)Φ13×1.5mmPVC管(套管長度=風(fēng)管內(nèi)徑-3mm)。
本工程多功能廳、報(bào)告廳采用大空間圓形溫控型散流器進(jìn)行上部送風(fēng)、布置在四個(gè)角落的底距地300mm的單層百葉風(fēng)口下回風(fēng),送風(fēng)口構(gòu)造簡(jiǎn)單,送風(fēng)射流射程遠(yuǎn),氣流混合過程長,采用較大的送風(fēng)速度和較大的送風(fēng)溫差。與一般上送下回風(fēng)系統(tǒng)相比,送風(fēng)量可減少25%~30%,節(jié)省風(fēng)道30%~50%,節(jié)省設(shè)備投資10%~15%。
由于觀眾廳地面前低后高,不同地點(diǎn)吊頂距與其對(duì)應(yīng)的座位的高度不同,采用了不同射程的大空間圓形溫控型散流器進(jìn)行送風(fēng),該散流器誘導(dǎo)風(fēng)量少,吹出氣流不易減速,能達(dá)到較遠(yuǎn)的吹出距離;其中盤能簡(jiǎn)單的上下移動(dòng),通過移動(dòng)能得到冷、暖房的氣流??紤]到觀演建筑內(nèi)氣流組織效果主要取決于送風(fēng)口的性能、數(shù)量及布置,回風(fēng)口的數(shù)量和位置影響不十分顯著,但合理地設(shè)計(jì)回風(fēng)形式可以改善空氣分布效果,本工程采用底邊距地面300mm的單層百葉風(fēng)口進(jìn)行回風(fēng),回風(fēng)口與設(shè)在墻內(nèi)的四個(gè)建筑風(fēng)道連接,風(fēng)口數(shù)量較少,簡(jiǎn)化了回風(fēng)管路,同時(shí)避免了“死角”現(xiàn)象,形成了符合要求的均勻的速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)。
1.4 防排煙系統(tǒng)
1.4.1 設(shè)計(jì)原則
根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50045—95)(2005年版)規(guī)定,本工程高層主樓設(shè)有2部防煙疏散樓梯,該防煙樓梯間及其合用前室均設(shè)機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。離心式通風(fēng)機(jī)設(shè)在塔樓觀光層的屋面,加壓送風(fēng)量由計(jì)算確定。防煙樓梯間每2層設(shè)一個(gè)加壓送風(fēng)口,合用前室的正壓送風(fēng)口每層設(shè)置。發(fā)生火災(zāi)時(shí),由著火層煙感探測(cè)器發(fā)出報(bào)警信號(hào),傳至消防控制中心,由消防控制中心自動(dòng)開啟正壓送風(fēng)機(jī),進(jìn)行加壓送風(fēng)。地下2層車庫設(shè)置排風(fēng)兼排煙系統(tǒng),同時(shí)設(shè)置機(jī)械補(bǔ)風(fēng),補(bǔ)風(fēng)量不小于排風(fēng)量50%。
觀眾廳人員密集、疏散困難、可燃物較多、密封性好,導(dǎo)致其火災(zāi)危險(xiǎn)性高。而火災(zāi)時(shí)煙氣窒息引發(fā)的死亡率要高于火災(zāi)本身引發(fā)的死亡率,所以排煙及補(bǔ)充一定量的新風(fēng)是減少人員因窒息死亡很重要的途徑。本工程在觀眾廳吊頂內(nèi)設(shè)置兩個(gè)排煙系統(tǒng)和兩個(gè)排風(fēng)系統(tǒng),平時(shí)排風(fēng)系統(tǒng)開啟,火災(zāi)時(shí)轉(zhuǎn)換為排煙系統(tǒng)開啟,排煙系統(tǒng)的補(bǔ)風(fēng)管道部分利用空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)管道。
1.4.2 防排煙風(fēng)管的選擇
本防排煙系統(tǒng)的風(fēng)管選用了玻璃纖維氯氧鎂水泥通風(fēng)管道,此類管道廠家多采用人工加工方式。產(chǎn)品在加工過程中需參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品的原材料及加工工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制(如玻纖布的類型、質(zhì)量及鋪設(shè)的層數(shù)、鋪置接縫是否錯(cuò)開以及主原料是否符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等)。劣質(zhì)、不合格原材料的使用常常使得無機(jī)玻璃鋼風(fēng)管出現(xiàn)耐水性差,易吸潮返鹵、泛霜、翹曲變形等工程質(zhì)量問題。不經(jīng)計(jì)算的生產(chǎn)配方和不合理的養(yǎng)護(hù)條件也會(huì)破壞管道的早期性能,并危及后期性能。另外,由于采用人工加工方式,此類產(chǎn)品的外觀常常難以達(dá)到整齊美觀,厚度均勻的標(biāo)準(zhǔn)。工程中尤其要對(duì)置于室外的大截面通風(fēng)管道和長期處于地下潮濕環(huán)境的風(fēng)管質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。因玻璃鋼風(fēng)管是固化成形的,置于室外的大幅面通風(fēng)管道在陽光的直射和雨水的沖刷下,極易產(chǎn)生明顯的翹曲變形,管道外表面也較易留下雨水的痕跡,不但影響外觀,還難以處理,且不符合相關(guān)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求。針對(duì)此類情況,建議工程中對(duì)置于室外的此類風(fēng)管,在風(fēng)管表面加設(shè)保護(hù)層。這樣不但可以防止風(fēng)管變形,也有了較好的視覺效果。對(duì)于長期處于地下潮濕環(huán)境的風(fēng)管,由于空氣相對(duì)濕度較大時(shí),易在制品表面掛滿水珠,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)水珠連成一片形成流淌的現(xiàn)象,并會(huì)隨著環(huán)境濕度的不同發(fā)生吸潮返鹵干燥的反復(fù)變化。這種變化不僅影響制品的外觀質(zhì)量,而且降低了制品的耐水性和使用壽命。針對(duì)此類情況,不但要在源頭(原材料和加工工藝)上進(jìn)行嚴(yán)格控制,更要及時(shí)開通已安裝好的通風(fēng)設(shè)備以降低空氣相對(duì)濕度,減小對(duì)風(fēng)管的影響。工程中只要對(duì)產(chǎn)品的原材料及加工工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制,上述的風(fēng)管工程質(zhì)量問題皆可得到有效控制。
2 結(jié)語
該樓順利通過了科技示范工程和建筑節(jié)能的驗(yàn)收,在實(shí)際運(yùn)行中亦收到了良好效果。
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