某辦公建筑中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的概述

程海峰

【摘要】某辦公樓中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要考慮水管、風(fēng)管、機(jī)房設(shè)備的布置，對(duì)大空間辦公、單間辦公采取不同的方式，同時(shí)對(duì)節(jié)約能源方面、利用新風(fēng)能源方面的一些概述。本設(shè)計(jì)通過(guò)詳細(xì)的冷熱負(fù)荷計(jì)算、水力結(jié)果，作為主機(jī)選型、末端設(shè)備選型、水管及風(fēng)管尺寸選擇的依據(jù)，為空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行奠定了基礎(chǔ)，并節(jié)約了投資，節(jié)省了能源。

【關(guān)鍵詞】空調(diào)水系統(tǒng)；空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)；新風(fēng)

1、概述

某辦公建筑位于山東省濟(jì)南市，總建筑面積5600平方米，建筑高度為9.40米，地上二層，框架結(jié)構(gòu)，屬于甲類公共建筑。一層為大空間辦公，長(zhǎng)70米，寬40。二層為單間辦公室，每個(gè)房間面積在22-30平方米之間。

根據(jù)實(shí)際情況并與甲方溝通，本辦公建筑冷熱源采用模塊式風(fēng)冷冷水機(jī)組，夏季制冷，冬季供暖。一層大空間辦公采用吊頂空調(diào)加新風(fēng)系統(tǒng)，二層單間辦公室采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。

2、設(shè)計(jì)參數(shù)及負(fù)荷計(jì)算

室外主要?dú)庀髤?shù)根據(jù)濟(jì)南市確定。夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度為34.7℃，夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度為26.8℃，空調(diào)計(jì)算日平均溫度為31.3℃，最熱月月平均相對(duì)濕度為61%，夏季室外平均風(fēng)速2.8m/s。冬季空調(diào)計(jì)算溫度為-7.7℃，冬季室外平均風(fēng)速2.9m/s。

室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)根據(jù)規(guī)范、節(jié)能要求及濟(jì)南市的規(guī)定確定。夏季空調(diào)房間設(shè)計(jì)溫度為26～28℃，冬季空調(diào)房間設(shè)計(jì)溫度為18～20℃。新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)為30m3/（h·人）?？照{(diào)供回水參數(shù)：夏季供水7℃，回水12℃；冬季供水60℃，回水50℃。

甲類公共建筑，在施工圖設(shè)計(jì)階段，必須進(jìn)行熱負(fù)荷計(jì)算和逐項(xiàng)逐時(shí)的冷負(fù)荷計(jì)算。冷負(fù)荷計(jì)算時(shí)，計(jì)算時(shí)刻為早上8點(diǎn)至下午18點(diǎn)，考慮因素為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外墻外窗屋面、人員、燈管、設(shè)備發(fā)熱等。人員一層按照500人考慮，二層按照每個(gè)辦公室3人考慮。熱負(fù)荷計(jì)算僅考慮外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外墻外窗屋面等，不考慮燈光設(shè)備。本工程通過(guò)鴻業(yè)冷熱負(fù)荷計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算，夏季總冷負(fù)荷為716.70Kw，冷負(fù)荷指標(biāo)為：127.95W/m2；冬季總熱負(fù)荷為610KW，熱負(fù)荷指標(biāo)為：108.90W/m2。

3、空調(diào)水系統(tǒng)

空調(diào)水系統(tǒng)為變水量雙管制同程式系統(tǒng)，采用閉式機(jī)械循環(huán)，夏季冷水和冬季熱水使用同一供回水管道?？照{(diào)水系統(tǒng)末端一層為吊頂空調(diào)、二層為風(fēng)機(jī)盤管。

空調(diào)水系統(tǒng)管徑通過(guò)詳細(xì)的水力計(jì)算確定，比摩阻控制在100-300Pa/m。通過(guò)計(jì)算，空調(diào)冷熱水系統(tǒng)各并聯(lián)環(huán)路之間的壓力損失相對(duì)差額為3.13%、3.30%、12.88%、11.91%、12.89%，均小于15%。最不利環(huán)路的壓力損失為80KPa。

空調(diào)水系統(tǒng)末端設(shè)備均需安裝過(guò)濾器、閥門、軟連接。其中風(fēng)機(jī)盤管采用電動(dòng)兩通閥（開(kāi)關(guān)型）、室溫調(diào)節(jié)器和風(fēng)機(jī)三檔風(fēng)速結(jié)合的控制方式。以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度自動(dòng)恒溫控制。為了防止振動(dòng)輸出，與冷水機(jī)組等振動(dòng)設(shè)備連接的進(jìn)、出水管上，必須設(shè)置柔性（減振）接頭。柔性接頭不得強(qiáng)行對(duì)口連接，與其連接的管道應(yīng)設(shè)置獨(dú)立支架。

為了節(jié)約能源及防止結(jié)露，空調(diào)水管保溫采用柔性泡沫橡塑，空調(diào)供回水管保溫厚度為：DN≤20為25mm，25≤DN≤40為28mm，50≤DN≤125為32mm，150≤DN≤200為36mm。冷凝水管保溫厚度15mm。

施工要求，空調(diào)冷熱水管道上應(yīng)配置必要的支、吊架，固定在建筑結(jié)構(gòu)上的管道支、吊架，應(yīng)確保安全、可靠，且不影響結(jié)構(gòu)的安全?？照{(diào)冷熱水管道與支吊架之間，應(yīng)墊以絕熱木襯墊，其厚度不應(yīng)小于絕熱層厚度，寬度應(yīng)大于支承面的寬度。襯墊的表面應(yīng)平整，與絕熱材料的結(jié)合面應(yīng)填實(shí)無(wú)縫隙。

4、空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)

一層吊頂空調(diào)送風(fēng)口、二層風(fēng)機(jī)盤管送風(fēng)口采用雙層百葉送風(fēng)口，回風(fēng)口均采用單層百葉回風(fēng)口（帶濾網(wǎng)）。二層辦公室在每個(gè)房間新風(fēng)口下距地面500mm處內(nèi)墻上設(shè)置200х200mm的固定式單層百葉排風(fēng)口。一層設(shè)置六臺(tái)吊頂新風(fēng)換氣機(jī)（熱回收型），每臺(tái)新風(fēng)量為2500m3/h；二層設(shè)置四臺(tái)吊頂新風(fēng)換氣機(jī)（熱回收型），每臺(tái)新風(fēng)量為1500m3/h。新風(fēng)換氣機(jī)溫度回收率不小于70%。吊頂新風(fēng)換氣機(jī)（熱回收型）進(jìn)、排風(fēng)口處設(shè)置電動(dòng)對(duì)開(kāi)多葉調(diào)節(jié)閥，并采取密封措施，以便調(diào)節(jié)進(jìn)、排風(fēng)量的大小；進(jìn)、排風(fēng)管出建筑物處設(shè)置70度常開(kāi)防火閥。當(dāng)采用人工冷熱源對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)熱或預(yù)冷運(yùn)行時(shí)，新風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)能關(guān)閉；當(dāng)室外空氣溫度較低時(shí)，應(yīng)盡量利用新風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)冷。風(fēng)管材料采用鍍鋅鋼板制作。主管內(nèi)風(fēng)速為4～7m/s，支管內(nèi)風(fēng)速為2～3m/s?？照{(diào)送風(fēng)管、新風(fēng)管、風(fēng)機(jī)盤管送回風(fēng)管應(yīng)保溫，保溫材料為離心玻璃棉板，保溫層厚度30mm，外做復(fù)合鋁薄加壓敏膠帶。空調(diào)風(fēng)管絕熱層最小熱阻為0.81【（m2·K）/W】。施工要求，水平或垂直的風(fēng)管設(shè)置支、吊或托架，風(fēng)道直徑或大邊長(zhǎng)小于400者，間距不超過(guò)4m，大于或等于400mm者，間距風(fēng)道，間距不超過(guò)3m，保溫風(fēng)道，間距不超過(guò)3m。

5、空調(diào)機(jī)房布置

本工程選用6臺(tái)LSQWRF130M/B模塊式風(fēng)冷冷水機(jī)組為夏季供冷、冬季供熱。機(jī)組設(shè)置在屋頂上。單臺(tái)制冷量為130KW，制熱量為140KW。電輔加熱按照20%考慮，為180KW?？照{(diào)風(fēng)冷冷熱水機(jī)組在名義制冷工況和規(guī)定條件下的性能系數(shù)為3.36，綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)為3.76。冷熱水循環(huán)水泵型號(hào)為KQL125/140-15/2，流量為138m3/h，揚(yáng)程為24米?？照{(diào)水循環(huán)泵采用變速調(diào)節(jié)控制?？照{(diào)冷水系統(tǒng)耗電輸冷比為0.02123，空調(diào)熱水系統(tǒng)耗電輸熱比為0.0052。循環(huán)泵、全自動(dòng)軟水器、補(bǔ)水箱、壓差全自動(dòng)過(guò)濾器、變頻電子除垢儀、熱量表、氣候補(bǔ)償器、冷熱源自動(dòng)控制系統(tǒng)等均設(shè)置在屋頂空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)?？照{(diào)機(jī)房對(duì)制冷機(jī)的耗電量、循環(huán)水泵的耗電量、供熱（冷）量、補(bǔ)水量進(jìn)行計(jì)量。

6、總結(jié)

中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)置，主要考慮各系統(tǒng)之間的相互聯(lián)系及相互影響，在節(jié)約能源方面不僅靠建筑保溫、水管風(fēng)管保溫，也要靠充分利用季節(jié)性新風(fēng)進(jìn)行預(yù)冷預(yù)熱，更重要的是系統(tǒng)設(shè)計(jì)、水力計(jì)算、負(fù)荷計(jì)算、設(shè)備選型的合理，不要盲目增加負(fù)荷。只有這樣，才能充分發(fā)揮各設(shè)備的效率，在滿足要求的情況下最大的節(jié)約投資、節(jié)約能源。

參考文獻(xiàn)

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