石玉香

(南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電系，江蘇 南京 211118)

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圖書(shū)中心空調(diào)方案設(shè)計(jì)

石玉香

(南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電系，江蘇 南京 211118)

摘要:結(jié)合建筑物特點(diǎn)和使用功能，從冷源、水系統(tǒng)、風(fēng)系統(tǒng)、自動(dòng)控制等方面介紹了該工程空調(diào)及自然通風(fēng)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中采取一些節(jié)能措施，節(jié)省了初投資。

關(guān)鍵詞:空調(diào)設(shè)計(jì)；通風(fēng)；節(jié)能

1項(xiàng)目概述

1.1簡(jiǎn)介

該圖書(shū)中心總占地面積17 179 m2，總建筑面積135 018.8 m2，主樓層26層。地下1～3層是車(chē)庫(kù)及設(shè)備機(jī)房，1～6層書(shū)店，5～6層還有會(huì)議室、游泳池、健身房等運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地，7層是屋頂花園，塔樓一個(gè)出版商住辦公，另一個(gè)大空間辦公。

1.2設(shè)計(jì)范圍

1. 對(duì)裙房?jī)?nèi)的營(yíng)業(yè)廳、健身娛樂(lè)中心、室內(nèi)游泳池、多功能會(huì)議中心、辦公室,出版商住樓及樓內(nèi)所有公用空間作空調(diào)設(shè)計(jì)；

2. 對(duì)機(jī)電設(shè)備用房作降溫通風(fēng)設(shè)計(jì)；

3. 對(duì)裙房?jī)?nèi)的營(yíng)業(yè)廳、健身娛樂(lè)中心、室內(nèi)游泳池、多功能會(huì)議中心設(shè)空調(diào)季、非空調(diào)季機(jī)械排風(fēng)，對(duì)地下汽車(chē)庫(kù)、水泵房、鍋爐房、柴油發(fā)電機(jī)房(平時(shí)) 、公用廁所等房間作機(jī)械通風(fēng)設(shè)計(jì)；

4. 防排煙設(shè)計(jì)。

2中央空調(diào)設(shè)計(jì)

2.1設(shè)計(jì)參數(shù)

1. 室外計(jì)算參數(shù)見(jiàn)表1。

表1　室外計(jì)算參數(shù)

2. 室內(nèi)空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表2。

表2　室內(nèi)空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)

2.2空調(diào)設(shè)計(jì)

門(mén)廳、營(yíng)業(yè)廳、室內(nèi)網(wǎng)球場(chǎng)、多功能會(huì)議中心及室內(nèi)游泳池等區(qū)域采用低速定風(fēng)量全空氣系統(tǒng)。游泳池宜采用周邊下送與頂送下排結(jié)合的氣流組織形式，冬季輔以低溫?zé)崴匕遢椛洳膳?，其他房間采用頂送或雙工況風(fēng)口側(cè)送與下回的氣流組織形式。每層分設(shè)空調(diào)機(jī)房。攀巖、壁球、健身等房間采用臥式暗裝高靜壓型風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)之空氣—水空調(diào)系統(tǒng)，室內(nèi)氣流組織形式設(shè)計(jì)為頂送頂回。

由于營(yíng)業(yè)廳、多功能會(huì)議中心等小時(shí)人流量變化幅度很大，為避免人多時(shí)新風(fēng)量不足引起客人胸悶不適，或人少時(shí)送新風(fēng)過(guò)量引起能量的浪費(fèi)，采用變新風(fēng)量系統(tǒng)，新風(fēng)送入量擬用回風(fēng)的二氧化碳濃度進(jìn)行控制，使之在滿足衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的前提下節(jié)省能量消耗。

辦公室、出版商住樓部分采用臥式暗裝高靜壓型風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)之空氣—水空調(diào)系統(tǒng)，室內(nèi)氣流組織形式設(shè)計(jì)為頂送頂回。新風(fēng)經(jīng)配備兩級(jí)空氣過(guò)濾器的新風(fēng)處理機(jī)處理后直接送入室內(nèi)。夏季新風(fēng)經(jīng)表冷器降溫降濕處理至與室內(nèi)空氣等焓；冬季新風(fēng)經(jīng)加熱加濕處理到室內(nèi)設(shè)計(jì)狀態(tài)點(diǎn)。

2.3冷熱水制備

1.夏季冷負(fù)荷17 020 kW，冬季熱負(fù)荷7260 kW；

2.冷凍機(jī)房(包括換熱站)設(shè)備配置：

1) 冷水機(jī)組：對(duì)現(xiàn)有的上海書(shū)城調(diào)研結(jié)果，直接影響負(fù)荷的人流量變化幅度很大，人流密度最大時(shí)段一般出現(xiàn)在節(jié)假日、暑假日及非正常工作時(shí)。本大樓的使用功能是圖書(shū)銷(xiāo)售與辦公相組合，在配置主機(jī)時(shí)綜合考慮整個(gè)大樓的最大負(fù)荷值，即營(yíng)業(yè)樓最大負(fù)荷時(shí)正是辦公最小負(fù)荷時(shí)(按加班計(jì)約30%)，如暑假時(shí)能降低標(biāo)準(zhǔn)使用，則可減少主機(jī)配置量，降低初投資。

離心式：容量950冷噸，4臺(tái)；容量450冷噸，1臺(tái)。冷劑：R134a或R123。冷凍水供回水溫度6℃/12℃，冷卻水供回水溫度32℃/37℃，水側(cè)工作壓力1.6 MPa。

2) 冬季采暖用水—水板式熱交換機(jī)組：容量2500 kW，3臺(tái)。一次熱水供、回水溫度90℃/70℃，二次熱水供、回水溫度60 ℃/50 ℃，水側(cè)工作壓力1.6 MPa。

3) 冷水循環(huán)泵：臥式雙吸泵Q=527 m3/h，5臺(tái)(4用1備)，Q=240 m3/h，2臺(tái)(1用1備)。

2.4空調(diào)水系統(tǒng)

1.由于大樓上下空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間大體一致，且水系統(tǒng)壓降值的差異也不太懸殊，故其冷熱水循環(huán)泵宜采用一級(jí)泵系統(tǒng)。由于裙房?jī)?nèi)設(shè)計(jì)客流量大，負(fù)荷的熱濕比偏低，為保證樓內(nèi)空氣的相對(duì)濕度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，采用四管制水系統(tǒng)。水系統(tǒng)分層設(shè)計(jì)量傳感器。

2.整個(gè)大樓裙房部分采用四管制水系統(tǒng)，兩幢辦公，出版商住樓采用兩管制水系統(tǒng)，冬季設(shè)蒸汽加濕。

3.空調(diào)水系統(tǒng)采用多功能電子除垢儀除垢防銹。

4.循環(huán)冷卻水：

1) 循環(huán)冷卻水水量：空調(diào)用冷卻循環(huán)使用，根據(jù)暖通工種提供的資料，冷凍機(jī)組為950冷噸/h 4臺(tái)，450冷噸/h 1臺(tái)，現(xiàn)選用冷卻能力為455 m3/h CTA-480型冷卻塔9臺(tái)，進(jìn)水溫度T1=37℃，出水溫度T2=32℃，濕球溫度τ=28℃，單塔噪音要求≤55 dB(A)，塔體材料采用阻燃型，冷卻水循環(huán)水泵7臺(tái)(5用2備)，冷卻水循環(huán)水泵設(shè)在冷凍機(jī)房?jī)?nèi)。

2) 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)：冷卻水泵吸自冷卻塔水盤(pán)之水加壓至冷凍機(jī)組冷凝器后循環(huán)回至冷卻塔。

3) 為了保證冷卻水水質(zhì)，以免影響冷卻效率在每臺(tái)泵出水管處設(shè)置電子除垢器，并在循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)自動(dòng)反沖洗式過(guò)濾器，同時(shí)設(shè)置加水質(zhì)穩(wěn)定劑裝置。

2.5機(jī)械通風(fēng)

1.所有全空氣空調(diào)系統(tǒng)均配置與空調(diào)送風(fēng)量相對(duì)應(yīng)的過(guò)渡季排風(fēng)系統(tǒng)以及與空調(diào)期送入新風(fēng)量相對(duì)應(yīng)的空調(diào)期排風(fēng)系統(tǒng)，通過(guò)BAS的焓值控制程序的控制，使整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)在過(guò)渡期利用室外新風(fēng)實(shí)現(xiàn)免費(fèi)冷卻。

2.對(duì)空調(diào)期內(nèi)受BAS的二氧化碳控制程序控制新風(fēng)送入量不斷有變化的系統(tǒng)所配機(jī)械排風(fēng)應(yīng)采用變頻調(diào)速裝置適時(shí)調(diào)節(jié)其排風(fēng)量使空調(diào)房間保持必要的正壓。

3.電梯機(jī)房通風(fēng)按ns=np=10 h-1次換氣配備風(fēng)機(jī)，另依電梯發(fā)熱量配備風(fēng)冷冷風(fēng)機(jī)，當(dāng)機(jī)械通風(fēng)不能滿足電梯正常運(yùn)行的環(huán)境溫度時(shí)啟用冷風(fēng)機(jī)降溫。

4.廚房其機(jī)械排風(fēng)按np=40～50 h-1次換氣配備風(fēng)機(jī)與靜電油霧凈化器，廚房爐灶的排風(fēng)必須經(jīng)嚴(yán)格除油凈化后從裙房頂排入大氣。

5.建議通風(fēng)換氣次數(shù)(h-1)見(jiàn)表3。

表3　通風(fēng)換氣次數(shù)

6. 冷凍機(jī)房應(yīng)另設(shè)冷劑泄漏的事故排風(fēng)系統(tǒng)，其風(fēng)機(jī)風(fēng)量宜按換氣次數(shù)np=6～8 h-1次配置。

2.6自動(dòng)控制

樓宇自動(dòng)控制系統(tǒng)(BAS)具備下列功能：

1. 測(cè)量、計(jì)算并顯示大樓空調(diào)系統(tǒng)負(fù)載端的實(shí)際用冷(或熱)量，對(duì)冷水機(jī)組(冬季對(duì)熱交換器)、冷水循環(huán)泵，冷卻塔及冷卻水泵實(shí)行程序控制；2. 冷水機(jī)組及冷卻塔的均時(shí)運(yùn)行控制；3. 冷凍機(jī)房?jī)?nèi)冷劑泄漏的報(bào)警及其事故排風(fēng)系統(tǒng)的自動(dòng)啟動(dòng)運(yùn)行的控制；4. 大功率(N>70 kW)水泵的空載啟動(dòng)，變頻水泵則采用低頻啟動(dòng)；5. 水系統(tǒng)壓差旁通控制；6. 所有通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的啟、?？刂萍捌錉顟B(tài)顯示；7. 全空氣定風(fēng)量系統(tǒng)的室內(nèi)溫濕度及焓值控制，空氣過(guò)濾器的壓差報(bào)警；8. 部分空調(diào)箱可變最小新風(fēng)量(二氧化碳濃度)的控制；9. 空調(diào)箱表冷器熱交換效率的測(cè)定及其低效(清洗)報(bào)警；10. 新風(fēng)機(jī)組送風(fēng)溫濕度控制；11. 排風(fēng)系統(tǒng)中變頻風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制；12. 用冷(及用熱)量的計(jì)量、計(jì)算與打印。

2.7防排煙設(shè)計(jì)

1. 防煙設(shè)計(jì)：根據(jù)《高規(guī)》要求在樓內(nèi)的防煙樓梯、前室、合用前室分設(shè)獨(dú)立的加壓送風(fēng)系統(tǒng)。

2. 排煙設(shè)計(jì)：1) 地下汽車(chē)庫(kù)排煙系統(tǒng)與平時(shí)排風(fēng)系統(tǒng)合并設(shè)置，并保證車(chē)庫(kù)上部排煙量不小于6 h-1次換氣量，車(chē)庫(kù)防煙分區(qū)按2000 m2劃分，地下1層車(chē)庫(kù)自然補(bǔ)風(fēng)，地下2～3層另設(shè)機(jī)械補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。2) 裙房盡量采用自然排煙，僅在無(wú)法組織自然排煙的部位設(shè)機(jī)械排煙。3) 中庭設(shè)獨(dú)立的機(jī)械排煙裝置。4) 主樓利用外窗采用自然排煙。

2.8環(huán)保設(shè)計(jì)

1. 本工程冷水機(jī)組的冷劑選用環(huán)保型R134a與R123。

2. 設(shè)計(jì)對(duì)所有送、排系統(tǒng)作消聲處理，并優(yōu)先推薦低噪聲設(shè)備。

3. 地下車(chē)庫(kù)排風(fēng)在裙房四層以上排出。

3結(jié)論

本設(shè)計(jì)有以下幾點(diǎn)可取之處：

1. 本大樓的使用功能是圖書(shū)銷(xiāo)售與辦公相組合，在配置主機(jī)時(shí)綜合考慮整個(gè)大樓的最大負(fù)荷值，即營(yíng)業(yè)樓最大負(fù)荷時(shí)正是辦公最小負(fù)荷時(shí)，減少主機(jī)配置量，降低初投資。

2. 根據(jù)不同的使用區(qū)域特點(diǎn)，采用不同的空調(diào)水系統(tǒng)，有的是四管制，有的是二管制，節(jié)省投資。

3. 采用BAS的焓值控制程序，使整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)在過(guò)渡期利用室外新風(fēng)實(shí)現(xiàn)免費(fèi)冷卻。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陸耀慶. 實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)[G]. 2版. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008: 1966-1968.

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[3] 周邦寧. 中央空調(diào)設(shè)備選型手冊(cè)[G]. 北京：中國(guó)建筑出版社，1999.

石玉香(1975)，碩士，副教授，研究方向：暖通。

Design of Air Conditioning System in Library

SHI Yuxiang

(Nanjing Communications Institute of Technology, Nanjing 211118, China)

Abstract:This paper introduces the design of air conditioning and natural ventilation system in the aspects of cold source, water system, air system, automatic control and so on. The initial investment is saved by taking some energy-saving measures in the design.

Key words:air conditioning design; ventilation; energy saving

作者簡(jiǎn)介：

doi:10.3969/j.issn.1007-7804.2016.02.005

中圖分類(lèi)號(hào)：TB657.2

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：1007-7804(2016)02-0018-03

收稿日期：2016-01-08