上海飛機制造有限公司浦東基地暖通空調設計

中國航空規(guī)劃設計研究總院有限公司 孫世川 潘 茜 朱 巍 張曉莉 申 劍 趙雷昌

1 工程概況

建設地點：上海市浦東新區(qū)(近上海浦東國際機場)。建筑面積：115萬m2。建筑高度：23.6 m。建筑層數：5層。

建設內容：主要建筑包括總裝廠房、部裝廠房、數控廠房、表面處理廠房、復合材料廠房、噴漆廠房、試飛調整機庫、完工中心、行政辦公樓及輔助建筑等。

建設標準：5G工業(yè)園區(qū)，世界民用飛機領域一流總裝制造企業(yè)，最具效率、最值得信賴的航空總裝制造商。

工程背景：上海飛機制造有限公司是中國商用飛機有限責任公司下屬的飛機總裝制造中心，承擔著干線飛機(C919)、支線飛機(ARJ)的總裝制造任務及國家大飛機項目的研制任務，肩負著中國民用飛機發(fā)展的重要使命。

2 冷熱源設計

園區(qū)建設項目分3個階段實施，根據各建筑單位的實施順序時間，合理配置冷熱源及預留未來建設項目冷熱源的機房面積。園區(qū)占地2.7 km2，建設了4個動力中心。每個動力中心均根據其承擔的建筑規(guī)模、使用特點、管理要求等，設置了多臺冷熱源機組大小搭配，合理優(yōu)化運行，滿足全年不同負荷率下高效節(jié)能運行。各動力中心冷熱源配置情況見表1。另外，試飛中心地塊各建筑采用多聯機空調+空氣源熱泵冷水機組，空調機組自行供冷、供熱，無集中冷熱源提供。倒班樓采用分體空調。

表1 冷熱源配置

3 空調水系統(tǒng)設計

園區(qū)各動力中心室外管網均為四管制，夏季冷水供/回水溫度5 ℃/12 ℃，由設置在動力中心的水冷式冷水機組(離心式+螺桿式)制備；冬季熱水供/回水溫度130 ℃/70 ℃，由設置在各動力中心的熱水鍋爐提供，鍋爐供/回水運行壓力為1.0 MPa/0.5 MPa。冷水供應采用大溫差小流量、二級泵變流量系統(tǒng)，冷源側為定流量運行，負荷側為變流量運行；冷卻水采用大溫差(32 ℃/40 ℃)定流量系統(tǒng)。熱水供應采用一級泵變流量系統(tǒng)。

各個建筑單體室內空調水系統(tǒng)均為兩管制，夏季冷水供/回水溫度6 ℃/12 ℃，冬季熱水供/回水溫度60 ℃/50 ℃。冷水均由設置在入口間的混水裝置獲得，熱水經過設置在各單體建筑內入口間的水-水板式換熱機組換熱而得。其中部分建筑(如表面處理、噴漆、復合材料廠房)有全年用熱需求，此類建筑均另設一路全年供熱管路，熱媒為高溫熱水或飽和蒸汽，蒸汽由設置在動力中心的蒸汽鍋爐提供，蒸汽鍋爐的運行壓力為1.0 MPa。

4 空調末端設計

園區(qū)以工業(yè)廠房為主，廠房建筑單體空調系統(tǒng)形式主要為：主廠房(建筑面積3萬～6萬m2不等，建筑高度18 m左右)分層空調系統(tǒng)末端采用遠程無風管射流空調機組；附樓多采用風機盤管+新風系統(tǒng)，附樓局部高大空間區(qū)域采用一次回風全空氣空調系統(tǒng)，末端采用組合式空調機組。行政辦公樓采用風機盤管+新風系統(tǒng)。倒班樓采用分體空調系統(tǒng)。

復合材料廠房中復材間由于有溫濕度控制、正壓度及潔凈度要求，采用溫濕度獨立控制空調系統(tǒng)，末端采用新風型組合式空調機組及循環(huán)型組合式空調機組，新風型控濕、循環(huán)型控溫，機組內設置滿足凈化要求(根據工藝要求，潔凈度等級會有不同，一般為8級潔凈要求)的過濾單元。由于復材間均為高大空間，全空氣空調系統(tǒng)的風管均敷設在高大空間的吊頂內及結構網架中，由于復材間有一定的正壓(5～30 Pa不等)要求，為了保持良好的正壓度，要求送、排風系統(tǒng)均較嚴密，減少漏風量。故根據多年的經驗積累，復材間空調系統(tǒng)送風管采用纖維織物復合風管，減少安裝的難度及后期由于結構變形引起的風管系統(tǒng)漏風點增多，較好地保證了空調系統(tǒng)的氣密性，以最終形成工藝要求的正壓度。

噴漆機庫為Ⅲ類機庫，根據GB 50671—2011《飛機噴漆機庫設計規(guī)范》，采用直流式空調系統(tǒng)，末端采用帶轉輪熱回收的防爆型組合式空調機組，系統(tǒng)以不同的運行模式滿足各工況環(huán)境控制要求，因為其空調系統(tǒng)運行風量較大，送排風溫差較大，故能耗巨大，為了減少能源消耗，根據相關規(guī)范要求，設置了轉輪熱回收措施。同時，空調設置了廢氣吸附凈化及再生處理裝置，滿足當地環(huán)保要求。

表面處理廠房由于生產線排風量較大，故設計了機械進風補熱空調系統(tǒng)，空調末端采用組合式空調機組，采用送至排風罩附近人員工作區(qū)的局部送風結合房間上送風的氣流組織。數控加工廠房由于工作時產生潤滑油霧氣，故在分層空調末端設備處設置了電子凈化模塊。

對于同時有防爆及溫濕度要求的工藝用房間(如調漆間等)，溫濕度要求為15～30 ℃、30%～75%，采用全新風型恒溫恒濕空調機組，與排風機組連鎖工作，滿足其溫濕度及防爆要求。

對于建筑內有除塵且同時有空調要求房間(如隔音棉下料間等)，由于除塵排風量較大，為了減少能耗，采用了過濾等級較高(F9～H15)的除塵設施，經過濾后，隔音棉粉塵質量濃度為3 mg/m3，小于職業(yè)衛(wèi)生接觸限值53 mg/m3，排風達到室內人員工作環(huán)境的標準要求，混合一部分新風后送回工作房間，同時為了保證室內空調環(huán)境，在除塵系統(tǒng)中設置了表冷加熱段。

5 系統(tǒng)控制策略

各動力中心均采用能源管理系統(tǒng)，優(yōu)化運行模式。各單位建筑均結合樓宇控制策略，設置通風空調監(jiān)控系統(tǒng)，合理優(yōu)化控制邏輯，節(jié)能減排。

6 暖通空調設計主要特點

1) 室外冷熱水供水系統(tǒng)均采用大溫差小流量系統(tǒng)，減少了水泵的運行能耗，同時也縮小了室外冷熱水管道管徑，減少了項目初投資。2) 復材間溫濕度獨立控制空調系統(tǒng)，新風型空調機組控濕，循環(huán)型空調機組控溫，減少了冷熱負荷互相抵消，最大限度地降低能耗。3) 分層空調系統(tǒng)的運用，下部設置遠程無風管射流機組，上部設置機械排風、電動百葉自然進風。過渡季優(yōu)先開啟上部排風機、下部外窗，充分利用自然冷源?？照{季下部利用空調末端保證了工作區(qū)的要求，開啟上部部分排風機、電動百葉，降低上部空間的溫度，以減少空調區(qū)與非空調區(qū)的相互傳熱。4) 合理設置熱回收裝置。噴漆機庫直流式空調系統(tǒng)及其他建筑空調新風系統(tǒng)，均合理地設置了熱回收裝置，節(jié)能減排。