文/肖明亮 湖南省建筑設計院有限公司 湖南長沙 410000
在辦公樓與商場等民用建筑當中,其內部的空調系統(tǒng)主要采用舒適性空調,因為這類建筑工程的平面組成復雜,內部空間分割不均,通過應用舒適性空調系統(tǒng),能夠更好的滿足人們的辦公與娛樂需求。鑒于此,本文重點分析建筑舒適性空調系統(tǒng)的設計與實踐要點。
某項目總用地面積為11013.43m2??偨ㄖ娣e為102973.45m2,地上建筑面積為73206.77m2,地下建筑面積為25809.56m2。建筑總高度為149.6m,裙樓高度37.4m??偼\囄粸?55 個,地下450 個,地上設置5 個生態(tài)停車位。
在大部分的空氣空調系統(tǒng)當中,設計說明不夠完善,僅有設備表當中才標注了空氣處理機組的風量,并沒有明確標注出設計送風量與回風量,這在一定程度上增加了風量的調整難度,使得運行人員不能夠進行性科學的回風調節(jié)。
在設計新風管時,新風管截面需要按照系統(tǒng)送風量來設計,如果新風管設計不合理,風量測定孔預留不準確,新分量控制難度特別大,則不滿足規(guī)定的衛(wèi)生要求。針對能夠達到最大新風量的空調系統(tǒng),設計人員可以在各個系統(tǒng)當中設置新風口,保證回風管得到科學控制。
一般來講,吊掛柜式新風機組懸掛在走廊的天花內部,雖然比較美觀,但是,空氣過濾器不能完全抽出,清洗難度較大。因此,設計人員可以將新風機組設計在新風機房當中,保證新風機組得到更好的清洗,減少噪音的產生。
第一,室內設計計算參數(shù)。夏季:空調室外計算干球溫度為35.8 攝氏度、空調室外計算濕球溫度為27.7 攝氏度、平均風速為2.6m/s、風向為C、NNW。冬季:空調室外計算干球溫度-1.9攝氏度、空調室外計算相對濕度為 83%、平均風速為 2.3m/s、風向為NNW。
第二,建筑主要房間室內設計計算參數(shù)。夏季:辦公室空氣溫度25 攝氏度、大堂為26 攝氏度,冬季:辦公室空氣溫度為18 攝氏度,大堂為18 攝氏度。
3.2.1 空調負荷設計要點
在該工程項目當中,空調負荷估算數(shù)值見表1。
在集中空調系統(tǒng)場地,如7-9 層、19-23 層、25-36 層等,空調的總冷負荷均是4080kw,總熱負荷均是2750kw,剩下的各個層分別設計了多聯(lián)機空調系統(tǒng)。
3.2.2 空調冷熱源設計要點
結合工程冷熱負荷的具體情況,想要保持空調系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定,設計單位和建設單位經過協(xié)商,最終確定了冷熱源設計方案,具體內容如下:
(1)因為建筑的1-6、10-11、13-18 層均需要進行出售,故決定應用多聯(lián)機空調系統(tǒng),將該空調系統(tǒng)安裝于每層設備操作平臺之上,并使用環(huán)保性能較好的制冷劑,在炎熱的夏季進行制冷,嚴寒冬季來制熱。
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(2)在建筑的7-9、19-23、25-36 層使用集中空調系統(tǒng),離心式冷水機組、螺桿式冷水機組共同作為冷源,冷水供回水的溫度在7 攝氏度到12 攝氏度之間,將制冷機組設置于負二層的制冷機房當中,該機組的制冷量結合負荷特點來配置,從而保證系統(tǒng)調節(jié)更為便利。
(3)利用2 臺額定制熱量為1400kw 燃氣真空熱水鍋爐作為熱源,熱水供回水的溫度在50 攝氏度到60 攝氏度之間,鍋爐被放置在地下一層的鍋爐房當中。7-9 層空調水系統(tǒng)主要由冷熱源來供給,19-23 層、25-36 層空調水系統(tǒng)則直接設計在12 層避難層板換機組上,其中,冷水的供回水溫度在8攝氏度到13攝氏度之間,熱水供回水溫度在58 攝氏度到48 攝氏度之間。
3.2.3 空調水系統(tǒng)設計要點
空調的水系統(tǒng)主要運用了二管制同程系統(tǒng),在該建筑工程當中,因為建筑高度較大,其7-9層屬于低區(qū)空調水系統(tǒng),19-23 層、25-36 層屬于高區(qū)空調水系統(tǒng),與低區(qū)空調水系統(tǒng)不同,高區(qū)空調水系統(tǒng)設計在12 層。在空調水系統(tǒng)設計過程當中,設計人員要遵守就近原則,在不同區(qū)域的主管上部設置熱量計量儀器,從而有效滿足分區(qū)獨立計量需求。
3.2.4 空調風系統(tǒng)設計要點
(1)該建筑自持辦公層為若干大空間辦公室,空調風系統(tǒng)采用全空氣變風量(VAV)系統(tǒng),每一層設置兩臺變風量組合式空調機組,分別負擔南北方向兩個系統(tǒng),每個房間的送風主管上裝一個單風道壓力無關型VAVbox(風量調節(jié)裝置),該裝置實際上是一個風閥,根據(jù)末端負荷變化調整風閥開度,從而調整送入房間的風量,通過送風管道內靜壓變化連鎖組合式空調機組進行變頻運行,從而實現(xiàn)對各個房間溫度的獨立調節(jié),也根據(jù)末端負荷變化節(jié)能運行。
(2)組合式空調機組內設置初中效過濾器,對引入的新風進行處理,提高室內的空氣品質,組合式空調機組設置專用空調機房內,減少機組噪聲傳遞,也方便后期維護檢修。
建筑舒適性空調系統(tǒng)設計要遵守環(huán)保性設計原則,適當加強環(huán)保設計,保證資源利用最大化。具體的設計要點如下:
第一,在空調的主機組當中,主要使用環(huán)保冷媒,環(huán)保冷媒的能效比較好,能夠有效滿足有關設計要求。
第二,在空調的冷水機組當中,可以使用運行效率較高的機組,在眾多機組當中,常溫的離心式冷水機組COP 要超過6.1,而螺桿式冷水機組COP 則要超過5.1。
第三,多聯(lián)機空調系統(tǒng)中的新風系統(tǒng)最好使用帶熱回收全熱交換的機組,實現(xiàn)對能源回收利用。
第四,想要更好的保護建筑項目室外環(huán)境質量,針對建筑室外安裝的各項設備,如空調設備、通風設備等,均需要使用低噪音型號的設備,并做好相應的防震處理工作,減少噪音對室外環(huán)境產生的污染。
第五,地下停車室包括地下室設備安放房間,其排放需要在首層的綠化地進行排放。污水井排風需要經過除臭設備之后,方可進行排放。
通過對該建筑工程空調系統(tǒng)加強環(huán)保設計,自2017年到2018年,建筑舒適性空調系統(tǒng)的運行效率得到更好提升,室內外空氣達標,具體數(shù)據(jù)見圖1。
圖1 建筑舒適性空調系統(tǒng)運行效率綜合對比圖
由于人們對建筑室內環(huán)境舒適性的要求越來越高,舒適性空調系統(tǒng)的應用范圍越來越大,能夠提升室內空氣質量,減少有害物質的傳播,保證建筑室內空氣質量得到更好改善。對于設計人員來講,要明確舒適性空調系統(tǒng)的設計目標,遵守節(jié)能環(huán)保的設計原則,為人們提供一個更為舒適的工作環(huán)境。