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總部工程空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案論文
南京某總部工程空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及相關(guān)節(jié)能政策的要求，以及大體量公共建筑的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計建筑的體量和功能越趨龐大和復(fù)雜。而對于占建筑耗能很大的空調(diào)專業(yè)來說選擇一個既能滿足如此規(guī)模的建筑的功能需要，又能達(dá)到節(jié)能節(jié)電使用要求的空調(diào)方案和系統(tǒng)較為關(guān)鍵。
【關(guān)鍵詞】水蓄冷；二次泵水系統(tǒng)；大空間地送風(fēng)系統(tǒng)
1、工程概況
本工程總用地面積為125030平米，總建筑面積為242023平米，建筑總高度為49.05米，地下2層，地上9層，B2層為地庫和相關(guān)設(shè)備用房，B1層為廚房，餐廳、車庫和設(shè)備用房，1層為展廳、會議中心、員工餐廳燈，2～9層為辦公。
該項目于201X年4月開始空調(diào)系統(tǒng)調(diào)試，交付使用時基本達(dá)到業(yè)主要求。
2、空調(diào)冷熱源配置
2.1 冷負(fù)荷計算表
2.2 空調(diào)冷源的確定
本工程建筑主要使用功能為辦公、餐飲、會議等，從其空調(diào)運行特點出發(fā)，采用水蓄冷中央空調(diào)方案采用低谷電價蓄冷，高谷電價釋冷的系統(tǒng)方式，有效的獲取了分時電價的效益，結(jié)合消防水池做為蓄冷水池，節(jié)省了初投資，降低了電費的支出和運行費用，具有良好經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
考慮南京地區(qū)電價政策，以及蓄水池可設(shè)置的合適為位置、建筑物實際供冷時間段等因素，本設(shè)計中蓄冷量取34%左右。本系統(tǒng)考慮不設(shè)置基載機(jī)，而采用可具備蓄冷與供冷同步進(jìn)行工況的系統(tǒng)模式。這樣系統(tǒng)既能高效穩(wěn)定的運行，又可節(jié)省機(jī)房空間及制冷設(shè)備的初投資。
2.3冷凍機(jī)房及鍋爐房主要設(shè)備配置表
2.4冷凍機(jī)房系統(tǒng)原理圖
冷凍機(jī)房系統(tǒng)原理圖
為了避免增加基載冷水機(jī)組，節(jié)省工程造價，本工程所有冷水機(jī)組出水溫度為4℃，夜間通過4℃供水進(jìn)行蓄冷，白天通過板換由蓄冷水池及冷水機(jī)組聯(lián)合供冷，當(dāng)蓄冷水池釋冷完畢后，可由冷水機(jī)組通過板換單獨供冷。
通過控制冷凍機(jī)房水系統(tǒng)中的閥門，能夠使得水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)滿足夜間蓄冷、冷凍機(jī)單獨供冷、聯(lián)合供冷、白天水槽單獨供冷、主機(jī)緊急供冷幾種工況運行。
3、空調(diào)系統(tǒng)
3.1空調(diào)水系統(tǒng)
本工程體量較大，地上共計11個核心筒，裙房和地下室相聯(lián)通。考慮到空調(diào)水系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)性、可靠性。本工程空調(diào)水系統(tǒng)采用冷凍機(jī)房板換負(fù)荷側(cè)一次泵變流量、二次泵變流量空調(diào)水系統(tǒng)。其中冷凍機(jī)房板換負(fù)荷側(cè)一次泵承擔(dān)板換到各個二次泵管路的揚程，二次泵僅僅承擔(dān)二次泵房到該系統(tǒng)末端的揚程。
空調(diào)水系統(tǒng)從冷凍機(jī)房接出總供水管（一次泵系統(tǒng)）分別接至B1層的8個二次泵房，系統(tǒng)如圖：
其中二次泵的型號如下表
空調(diào)水系統(tǒng)立管、支管均為同程。如在某些支管無法同程設(shè)計，設(shè)置必要的平衡閥。空調(diào)水系統(tǒng)最高點設(shè)置自動放氣閥，最低點設(shè)置泄水閥�？照{(diào)水系統(tǒng)通過屋頂膨脹水箱實現(xiàn)定壓和系統(tǒng)補(bǔ)水。
3.2空調(diào)水系統(tǒng)自控
二次變頻泵根據(jù)末端負(fù)荷的需求調(diào)節(jié)流量，當(dāng)末端負(fù)荷變小時，通過設(shè)置于該系統(tǒng)最不利環(huán)路上的壓差傳感器來控制二次泵變頻，一次泵變頻依據(jù)一次泵系統(tǒng)最不利環(huán)路上的壓差傳感器控制一次泵變頻，當(dāng)二次泵因末端負(fù)荷變化而引起其流量變化，則會在一次泵系統(tǒng)引起供回水管之間產(chǎn)生壓差，依據(jù)這個壓差控制一次泵變頻，使其流量滿足二次泵流量要求，達(dá)到流量平衡。
為滿足水蓄冷水槽斜溫層厚度的規(guī)定，板換一次側(cè)回水溫度需維持在12℃，因此在負(fù)荷側(cè)一次泵流量發(fā)生變化時，則板換負(fù)荷側(cè)供水溫度會降低或升高，通過設(shè)置于板換負(fù)荷側(cè)供水管上的溫度傳感器，控制板換一次側(cè)回水管上的電動調(diào)節(jié)閥，使其閥度依據(jù)板換負(fù)荷側(cè)供水管上溫度的變化而變化，從而使得通過設(shè)置在板換一次側(cè)供回水管上的壓差轉(zhuǎn)感器控制水蓄供冷水泵變頻運行。
3.2空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)
入口門廳高大空間區(qū)域設(shè)置低速變風(fēng)量全空氣系統(tǒng)，局部設(shè)置地送風(fēng)方式，下送上回，以及采用上送下回的空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)方式.氣流組織為均勻送風(fēng)，集中回風(fēng)，地送風(fēng)口采用條形送風(fēng)口，上部送風(fēng)口采用旋流風(fēng)口和側(cè)送的噴口送風(fēng)。
餐廳，員工活動中心，大空間辦公、會議中心等大空間采用集中處理的低速變風(fēng)量全空氣系統(tǒng)。氣流組織為均勻送風(fēng)，集中回風(fēng)，送風(fēng)口采用散流器.小空間辦公、后勤用房、小型會議室等小空間房間采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。送風(fēng)口選用條形散流器（條形送風(fēng)口）風(fēng)機(jī)盤管采用臥式暗裝，新風(fēng)空調(diào)箱選用吊裝式新風(fēng)機(jī)組。
其中一層的VIP大廳為穹頂空間，最大層高為12.3m，主要功能為大型會議、演出等，為了保證VIP大廳的高大通透，人員工作區(qū)人員舒適度以及節(jié)能的要求，觀眾席的氣流組織采用座位送風(fēng)，上部側(cè)面回風(fēng)方式，主席臺區(qū)域采用地送風(fēng)，主席臺側(cè)面回風(fēng)的方式。
觀眾席在座位下方利用結(jié)構(gòu)板與座位之間的空腔，用混凝土圍成做為送風(fēng)靜壓箱。座位出風(fēng)口處設(shè)置調(diào)節(jié)裝置，使得每個座位送風(fēng)均勻。為保證混凝土外壁不結(jié)露，混凝土圍成的送風(fēng)集氣室進(jìn)行內(nèi)保溫處理，空調(diào)機(jī)房設(shè)置在一層。
4、防排煙系統(tǒng)
標(biāo)準(zhǔn)層辦公垂直方向設(shè)有機(jī)械排煙系統(tǒng)，每層平面劃分為若干防煙分區(qū)，每個防煙分區(qū)設(shè)有排煙風(fēng)口，平時常閉，火災(zāi)時由消防控制中心打開該防煙分區(qū)的排煙口（閥）。并啟動排煙風(fēng)機(jī)進(jìn)行排煙。排煙量按最大一個防煙分區(qū)面積每平方米不小于120m?/h計算。
中庭設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)，體積大于17000m?的中庭，其排煙量按其體積的4次/h換氣計算；體積小于17000m?的中庭，排煙量按其體積的6次/h換氣計算。
地下汽車庫的排風(fēng)系統(tǒng)火災(zāi)時兼作機(jī)械排煙系統(tǒng)。汽車庫排煙量按換氣次數(shù)6次/小時計算。消防補(bǔ)風(fēng)為平時機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)兼作消防補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，補(bǔ)風(fēng)量滿足不小于排煙量的50%。
面積超過100O，且經(jīng)常有人停留或可燃物較多的地上無窗的房間設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)；房間面積超過50O，且經(jīng)常有人停留或可燃物較多的地下室設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)，同時設(shè)置機(jī)械補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，補(bǔ)風(fēng)量不小于機(jī)械排煙量的50%。無直接自然通風(fēng)，且長度超過20m的內(nèi)走道和雖然有直接自然通風(fēng)，且長度超過60m的內(nèi)走道設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)。
不滿足自然排煙的防煙樓梯間、消防電梯前室及合用前室分設(shè)獨立的加壓送風(fēng)系統(tǒng)。防煙樓梯間加壓送風(fēng)口采用自垂式百葉送風(fēng)口，隔層設(shè)置。消防電梯間前室或合用前室采用多葉加壓送風(fēng)口，每層設(shè)置，風(fēng)口為常閉型，設(shè)置手動和自動開啟裝置，并與加壓送風(fēng)機(jī)的啟動裝置聯(lián)鎖。
著火時由消防控制中心開啟著火層和上（下）層正壓風(fēng)口，同時啟動正壓送風(fēng)機(jī)。送風(fēng)系統(tǒng)分別維持防煙樓梯間40～50Pa，消防電梯間前室或合用前室25～30Pa的正壓。避難走道前室25～30Pa。
5、結(jié)論
1、水蓄冷系統(tǒng)相對于冰蓄冷而言，沒有乙二醇水溶液系統(tǒng)，減少了乙二醇泵的設(shè)置，使得系統(tǒng)簡單可靠而且環(huán)保。另外也可以減少由于制冷機(jī)在制冰期間的效率下降的問題。整個工程的制冷效率得到了明顯的提高。
2、在體量較大的公共建筑中，空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)置對整個空調(diào)系統(tǒng)運行至為關(guān)鍵，本工程全部采用同程二管式，避免了采用異程式靠調(diào)節(jié)裝置消除過大的壓差浪費做法，在工程調(diào)試過程中減少了大量的工作。合理的優(yōu)化的空調(diào)水系統(tǒng)對于整個建筑的節(jié)能性和經(jīng)濟(jì)性具有積極的作用。因此在本項目的設(shè)計中采用了板換負(fù)荷側(cè)一次泵變流量，二次泵變流量空調(diào)水系統(tǒng)，其運行滿足了整個建筑的使用要求，實現(xiàn)了空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能運行。同時在設(shè)計空調(diào)水系統(tǒng)時，需要認(rèn)真考慮空調(diào)水系統(tǒng)自控方案，以一個合理正確的自控方案來實現(xiàn)空調(diào)水系統(tǒng)正常節(jié)能的運行。
3、地送風(fēng)口的設(shè)置需合理化，由于在結(jié)構(gòu)底板開洞，結(jié)構(gòu)專業(yè)對于開洞尺寸要求比較嚴(yán)格，因此限制了風(fēng)口的數(shù)量和尺寸，會造成送風(fēng)量不足或者送風(fēng)口風(fēng)速過大。同時由于地送風(fēng)口設(shè)置于地面，設(shè)計時候需要避免風(fēng)口的積塵及除塵問題。
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