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摘要:隨著我國城市發(fā)展步伐的不斷加快,高層建筑數(shù)量越來越多。本文主要針對建筑通風空調(diào)改造工程設計方案進行分析,通過工程設計實例和筆者多年工作經(jīng)驗,總結(jié)了通風空調(diào)系統(tǒng)設計存在的不足及解決措施,為空調(diào)設計工作人員提供參考。
關鍵詞:商業(yè)建筑;通風空調(diào);解決方案
商業(yè)建筑由于日常人流量密集,建筑內(nèi)部環(huán)境將產(chǎn)生大量余熱,氣體流通不暢,空氣中含大量二氧化碳和其它有毒有害物質(zhì),嚴重危害人體健康。因此,在建筑設計中通風設計是確保建筑內(nèi)空氣質(zhì)量的重要保障,應引起設計人員的充分重視。保證室內(nèi)環(huán)境良好的主要途徑是確保通風量,通風系統(tǒng)設計時應嚴格按照設計規(guī)范中的要求,結(jié)合實際工程情況,采取合理的通風設計方案,以促進室內(nèi)氣流循環(huán),將空氣中滯留的氣味和余熱通過氣體運動驅(qū)散,為商業(yè)建筑內(nèi)部人員營造良好、健康的工作生活環(huán)境。由于各商業(yè)建筑具體用途不同,通風設計還應按照實際情況而定。
本文以某商業(yè)建筑通風空調(diào)改造工程設計為例,原空調(diào)系統(tǒng)設計存在不足,在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量余熱仍停留在室內(nèi),無法排除。需對其方案進行進一步修改,本文對該改造項目存在的問題和修改方案進行詳細介紹。
1工程概況
某商業(yè)建筑計劃于2000年組織方案設計,計劃建設高12m,二層建筑,室內(nèi)屋面高為3m。該建筑屋頂設有天窗,保持室內(nèi)通風環(huán)境,但在實際運行過程中,由于天窗受到損壞而無法滿足室內(nèi)自然通風,因而增設室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)。該通風空調(diào)系統(tǒng)包括八臺排風機和四臺空調(diào)機組,每臺機組功率為每小時10萬大卡,為確保空調(diào)制冷效果,在室內(nèi)設置吊頂??照{(diào)系統(tǒng)工作時,由建筑南側(cè)風管抽取建筑內(nèi)部空氣進入空調(diào)系統(tǒng)制冷,再通過屋頂送風管將冷空氣送入室內(nèi)。換氣是由建筑頂部排風口通過風機抽取室內(nèi)空氣送入室外,再由建筑門窗在大氣壓力作用下送入新鮮空氣。但在建筑使用時發(fā)現(xiàn),建筑內(nèi)部空氣流通量不足,導致室內(nèi)油煙氣味強烈,夏季室內(nèi)溫度很高,影響室內(nèi)人員舒適度。
2原因分析
2.1氣流組織不合理。在生產(chǎn)過程中,建筑內(nèi)散發(fā)大量的余熱和灰塵等污濁氣體,惡化了建筑內(nèi)部環(huán)境,必須通過有效地組織建筑通風氣流,迅速排除余熱和污濁氣體而改善建筑內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量。而合理的氣流組織是提高建筑通風效果的關鍵之一。原系統(tǒng)運行前期由于回風管在南墻,所以建筑北邊的空氣抽不過去,油霧很大。后來由于回風管破損嚴重拆除,現(xiàn)改為空調(diào)機房的西墻上開百葉窗從建筑直接回風,但變成建筑東邊的空氣抽不過去,夏季室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量很差,悶熱難當?shù)牟涣紗栴}仍然存在。
2.2氣流短路問題。所謂進氣短流,系指由進氣口進入建筑內(nèi)的新鮮空氣,在未進入作業(yè)區(qū)范圍之前,就已經(jīng)被加熱而上升排出室外的現(xiàn)象。顯而易見,這樣的進氣,沒有起到提高作業(yè)區(qū)空氣質(zhì)量和改善作業(yè)區(qū)熱環(huán)境的作用。因此,為提高建筑通風效果,應盡量避免這種進氣短流的現(xiàn)象。吊頂上的排風口距離送風口比較近,氣流短路,且無多少新風進入室內(nèi),造成只有門口附近有新鮮空氣,但溫度較高,而大部分工作面仍然空氣污濁。顯而易見,這樣的進氣,沒有起到提高作業(yè)區(qū)空氣質(zhì)量和改善作業(yè)區(qū)熱環(huán)境的作用。因此,為提高建筑通風效果,應盡量避免這種進氣短流的現(xiàn)象。
2.3制冷量不足。四臺空調(diào)機組并聯(lián)運行,共用一套送風系統(tǒng),因各機組運行工況不一致,引起風壓小的機組送風量也小,使蒸發(fā)器結(jié)霜,制冷量減少,甚至機組無法運行。造成炎熱天氣也只能同時開2臺機組,建筑內(nèi)溫度降不下來,清洗油的蒸發(fā)量增大,室內(nèi)空氣環(huán)境惡劣。
3解決方案
3.1補新風。原系統(tǒng)建筑內(nèi)空氣由空調(diào)系統(tǒng)降溫,屋頂風機排風,由于建筑內(nèi)開窗面積極為有限,由門窗縫隙進入的新風量也不夠,加之氣流組織不合理,整個建筑的氣流不均勻、氣流短路。盡管建筑內(nèi)散發(fā)的生產(chǎn)余熱很小,但由于氣流組織不合理和通風換氣不良,導致悶熱難當,且油污氣味令人難忍。室內(nèi)空氣品質(zhì)惡劣,工人叫苦連天?,F(xiàn)考慮在空調(diào)機房直通建筑頂安裝一根新風管,空調(diào)機組直接抽取建筑外新風。此措施簡單省電,但風管尺寸較大。如在建筑頂安裝一臺軸流風機向空調(diào)機房送風,則效果更好,風管尺寸也小,只是多消耗一些電能??紤]到機房空間及送風效果,在屋頂安裝軸流送風機,起到通風換氣作用,其室內(nèi)熱環(huán)境明顯好得多。
3.2充分發(fā)揮空調(diào)機組的制冷能力。四臺機組共用一根風管,在并聯(lián)風管中風速大,致使靜壓小,各并聯(lián)機組相互干擾,風量不平衡?,F(xiàn)四臺機組拆成兩兩一組。即西南、西北一組,仍用原風管系統(tǒng)送風。東南、東北一組另接風管和風口沿吊頂下送風。為使車間氣流組織合理,送、排風口和機組送風管的位置要根據(jù)工藝生產(chǎn)流水線和設備產(chǎn)生的熱量上升狀況布置,將熱量及時排至室外。管道送風口應向下,盡量避免橫向氣流干擾上升的熱氣流。送、排風口還應注意氣流短路問題。造成建筑進氣短流現(xiàn)象的因素有多種,因此在進行設計時,應仔細分析、對癥下藥、采取有效措施,盡量避免出現(xiàn)這種現(xiàn)象。
3.3全新風運行。原空調(diào)系統(tǒng)為再循環(huán)空氣系統(tǒng),所處理的空氣大部分來自建筑本身,只有極少量的新風通過門窗縫隙進入。室內(nèi)新風量不足,直接影響了建筑內(nèi)的空氣品質(zhì)。現(xiàn)將機房西墻百葉回風口堵住,改為直流式全新風系統(tǒng),即系統(tǒng)處理的空氣全部來自室外,室外空氣經(jīng)空調(diào)機組處理后送入建筑內(nèi),提高了建筑內(nèi)的空氣質(zhì)量。八臺屋頂軸流式排風機不開,只做備用排風機,在過渡季節(jié)和冬季空調(diào)機組停機時向建筑內(nèi)通風換風。
3.4對清洗機增設局部排風系統(tǒng)。建筑內(nèi)的油霧是由清洗機產(chǎn)生,所以對其進行局部排風。局部排風系統(tǒng)利用局部氣流直接在有害物質(zhì)產(chǎn)生地點對其加以控制或補集,避免污染物擴散到車間作業(yè)地帶。具有排風量小、控制效果好等優(yōu)點。另外還需加強清洗機管理,防止清洗液過多地噴濺出來。清洗機排風機布置在屋頂,需注意排風口盡量設在送風口的下風側(cè),且高于送風口。
4效果分析
工程空調(diào)系統(tǒng)改造后,空調(diào)系統(tǒng)送入室內(nèi)的空氣為全新風,室外空氣通過空調(diào)機組抽入再送入室內(nèi),室內(nèi)陳舊空氣升入屋頂,熱氣由屋頂天窗排出。因改造后的空調(diào)系統(tǒng)大量輸送新鮮室外空氣進入室內(nèi),確保了室內(nèi)新風的量,室內(nèi)空氣不再單純依靠內(nèi)部循環(huán),排出的空氣帶走建筑內(nèi)部大量熱,很大程度上降低了室內(nèi)溫度。在對室內(nèi)油煙味來源進行分析可知,油霧主要由于清洗機產(chǎn)生,空調(diào)將該處空氣送入室內(nèi)其他位置,污染了建筑內(nèi)部整體空氣環(huán)境??紤]將該處改造為局部排風,室內(nèi)空氣環(huán)境得到大幅度改善。八臺風機可根據(jù)季節(jié)變化有選擇性開啟,以滿足室內(nèi)空氣需要。
5結(jié)束語
綜上所述,為保證商業(yè)建筑室內(nèi)空氣環(huán)境健康良好,降低能源消耗,保護自然環(huán)境,自然通風是最經(jīng)濟、環(huán)保的方式,在建筑通風設計中應重點考慮該種方式。在設計建筑自然通風系統(tǒng)時,應綜合分析建筑布局、季節(jié)變化等方面因素,選擇合理的天窗位置及面積。在實際設計工作中,由于規(guī)劃或其他原因,使得建筑群密集,建筑周圍被堵死,無法順利進行空氣流動,建筑進風量降低,無法滿足建筑通風設計規(guī)范要求,因而借助機械設備促進空氣流動,提高自然進風量及室內(nèi)空氣的流動強度。本文建筑通風量前期設計不合理,使得建筑內(nèi)部空氣流動量不足。加之項目所在地夏季溫度高,建筑室內(nèi)生產(chǎn)運行產(chǎn)生的余熱無法及時排出,室內(nèi)溫度高于人體所能承受的溫度。經(jīng)過對空調(diào)通風系統(tǒng)進行改造,增設了局部排風系統(tǒng),并在原空調(diào)系統(tǒng)基礎上增加室外進風量,提高了建筑內(nèi)部空氣環(huán)境。
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