商場中央空調設計.doc

裝訂線安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文）說明書摘要本次設計課題是廣州市蘭西一百商場夏季中央空調系統(tǒng)設計，主要任務是完成一、二、三、四樓的冷負荷計算；空調系統(tǒng)方案的經(jīng)濟性分析和制冷機組的選型；空調系統(tǒng)冷凍站的設計；四樓購物區(qū)空調機組的選型，風系統(tǒng)和水系統(tǒng)的設計；四樓辦公區(qū)風機盤管系統(tǒng)的設計;并繪制了四層風管平面布置圖、風管軸側圖、機房平面布置圖，水系統(tǒng)軸側圖。在設計中，采用諧波反應法計算出夏季冷負荷。對于各種冷水機組的選用做了經(jīng)濟及技術比較分析，最后決定采用水冷離心式冷水機組。空調系統(tǒng)采用一次回風全空氣系統(tǒng)。氣流組織采用圓形散流器上送風，下回風，然后又利用假定流速法進行了風系統(tǒng)和水系統(tǒng)的水力計算，并對管道的保溫、設備的減噪防震也做了簡單設計和說明。關鍵詞： 空調系統(tǒng) 冷水機組 風系統(tǒng) 水系統(tǒng) 風機盤管ABSTRACT This design is the Guangzhou lan west 100 markets summer the central air-conditioning system design, the primary mission completes one, two, three, four buildings load computation; Air-conditioning system plan efficient analysis and water units shaping; The air-conditioning system freezing stands design; Four buildings shopping area air conditioning units shaping, wind system and aqueous system design; Four buildings work area air blower plate tube system design; And has drawn up four winds tubes floor-plan, the wind side chart, the engine room floor-plan, the aqueous system axis side chart. In the design, uses the overtone to respond the law calculates the summer cold load. Selected regarding each kind of air conditioner has made the economical and the technology comparative analysis, finally decided used the water cooling centrifugal type cold water unit. The air-conditioning system uses time returns to the wind entire air system. The air current organization uses circular drifting on to blow of, the next time wind, then has carried on the wind system and the aqueous system computation, and to the pipeline heat preservation, the equipment reduced chirp quakeproof has also made the simple design and the explanation. Key word：air-conditioning system cold water unit wind system aqueous system air blower plate tube共 2 頁 第 3 頁目 錄1 文獻綜述11.1 課題背景11.2 商場暖通空調設計的特殊性問題21.3 百貨公司、商場類建筑空調系統(tǒng)設計的注重點21.4 百貨商場的空調設備21.5 百貨商場的空調方式61.6 百貨商場的消聲隔震61.7 防火、防排煙72 設計基礎資料82.1 工程概況82.2 設計依據(jù)82.3 建筑基礎資料82.4 氣象參數(shù)93 空調系統(tǒng)冷負荷的確定113.1 二（三）樓冷負荷計算113.1.1 圍護結構冷負荷計算113.1.2 內擾(室內熱源)散熱形成的冷負荷123.2 二（三）樓的冷負荷計算及匯總詳見下表134 空調方案確定和經(jīng)濟技術分析194.1 技術分析及空調方案的選擇194.1.1 按空氣處理設備的設置情況分類194.1.2 按負擔室內負荷所用介質種類分類204.1.3 按集中式空調系統(tǒng)處理的空氣來原來比較：204.1.4 按送風管風速來比較204.1.5 集中系統(tǒng)按送風量是否變化有：204.1.6 按送風管數(shù)目：214.1.7 空調方案的確定214.2 經(jīng)濟技術分析及制冷機選擇214.2.1 經(jīng)濟技術分析215 冷凍站設計225.1 制冷機組的選擇計算225.2 冷卻塔的選擇255.2.1 冷卻塔的冷卻原理255.2.2 冷卻塔的分類255.3.3 冷卻塔選型設計時應考慮的問題265.3.4 冷卻塔的設計工況和選型265.3 水處理裝置的選擇265.4 集水器和分水器的選擇275.5 膨脹水箱的選擇計算276 四樓辦公區(qū)空調風機盤管系統(tǒng)的設計296.1 送風量確定296.2 新風量的確定316.3 四樓辦公區(qū)風機盤管的選型316.4 風機盤管的水力計算337 四樓購物區(qū)空調水系統(tǒng)設計357.1 冷凝水系統(tǒng)設計357.2 冷凍水系統(tǒng)設計367.2.1 形式:閉式系統(tǒng)367.2.2 豎管冷凍水管徑確定367.2.3 機房冷凍水管徑計算387.3 冷卻水系統(tǒng)的設計407.4 水泵的選型407.4.1 冷凍水泵407.4.2冷卻水泵417.4.3 補水系統(tǒng)428 四樓購物區(qū)空調風系統(tǒng)設計438.1 送風量確定438.2 新風量的確定448.2.1 確定依據(jù):448.2.2 確定過程:458.3 空調機組的選型458.3.1 空調機組冷量的確定458.3.2 空調機組的選型468.4 氣流組織計算478.5 風管水力計算489 空調系統(tǒng)管道保溫處理及設備減震設計559.1 管道保溫措施559.2 空調系統(tǒng)噪聲控制與減震控制559.3 系統(tǒng)的防火559.4 系統(tǒng)的防、排煙56總 結57致 謝58參考文獻59共 3 頁 第 4 頁1 文獻綜述1.1 課題背景百貨商場是由若干專業(yè)商店或專業(yè)柜臺組成，其經(jīng)營范圍比百貨商店更廣。有的亦稱百貨公司、百貨大樓或購物中心等。大型百貨商場經(jīng)營成千上萬種商品，規(guī)模大、顧客多，一般多設計為多層營業(yè)大廳，建筑面積可達上萬平方米；中型百貨商場，主要經(jīng)營日用百貨和熱門商品，規(guī)模為幾千平方米；小型百貨商店經(jīng)營日用百貨，一般僅有一個營業(yè)廳，規(guī)模為幾百平方米。百貨商場除營業(yè)大廳外，還配備有倉庫、管理、加工等用房。這類建筑的特點是：1) 空間較大、柜和陳列擺設多樣、人流眾多，要合理安排顧客人流路線和貨物進出路線，避免交錯混雜。2) 根據(jù)商品特性安排營業(yè)部位，貴重商品一般設在樓上，日用商品設在最方便的地方，笨重商品多安排在底層或地下層。3) 有些商場、商店和其他用途的建筑組合在一起，或附設在某些建筑中。如大型購物中心，不僅有百貨商場，而且還有自助食堂、電影院、游樂場、美容院、游泳池和展覽廳等活動內容的建筑；目前很多旅館、車站、航空港等處，均開辟了很多商店、商場，有的還附帶飲食店、食品商場等。4) 營業(yè)大廳要求寬敞，且有良好的通風、采光設施，對大中型商場還應設置通風空調。柜臺平面布置應有較大的靈活性，以適應經(jīng)營商品變換的需要。5) 因人流集中，應特別注意消防安全措施等。隨著人們生活水平的提高 購買力增強 近年來增加了不少商業(yè)建筑，繁華地區(qū)的商場顧客比較擁擠。為了保護廣大顧客 和商場職工的健康，我國衛(wèi)生防疫部門對面業(yè)建筑提出了衛(wèi)生要求， 對較大的重點商場還進行過監(jiān)測 對已建的大中商場要 求進行改造 提出增設通風設施或加建空氣調節(jié)裝置。新建的 大中商業(yè)建筑和有條件的一船商場，也相繼用沒了空氣調節(jié)設施，大大改善了現(xiàn)有商業(yè)建筑的環(huán)境和衛(wèi)生標準。商業(yè)建筑是一個人員眾多的公共場所，溫度、 濕度、 清潔度和新鮮空氣量等，對顧客和商場職工等影響很大。售貨員長時間在衛(wèi)生標推不高的環(huán)境中工作，會影響健康和工作效率；客雖然在商場中只是短暫地停留， 但污濁含塵的空氣容易傳播某些疾病。因此，商業(yè)建筑的空氣環(huán)境越來越被商業(yè)部門重視。近年來， 在同一城市相同地段的一些商場， 凡設置有良好通風空調系統(tǒng)的， 其年經(jīng)營額要比不設通風空調系統(tǒng)的間類規(guī)模商場大得多， 而且商場職工的工作環(huán)境得到了較好的改善 工作效率提高、 病休人員減少 、出勤率增高 。商場和一般的建筑有相同之處，但也有很多特殊性的地方，如商場由于人流眾多，照射商品的燈光較強，因此在冷、熱負荷計算方面，人體發(fā)熱和燈光負荷成為主要考慮的因素。并且很多商場的柜臺、貨架和店鋪的開間組合，有時要 重新劃分和作重共 59 頁 第 61 頁新布置，經(jīng)營商品也會有新的變換，這就要求空調系統(tǒng)和風口布置要適應這些變化等等。因此，設計百貨商場暖通空調系統(tǒng)、選擇冷、熱源和布置送、回風口時，必須充分考慮到商場的這些特點，進行合理的設計。1.2 商場暖通空調設計的特殊性問題1) 在售貨場陳列的商品是多種多樣的，商品的種類變化和商場的形式變化也是較多的，而商場的人員密度和照明負荷也有很大的差別，所以空調方式和設備也應具有各種靈活性以適應各種要求。2) 綜合性的商場，有時有飲食店、各種商店、文化娛樂中心等，應根據(jù)一般售貨情況和特點，不同的營業(yè)時間劃分空調通風系統(tǒng)和設置通風換氣裝置。3) 對于特殊售貨場，舉辦展銷物品的會場等，在冬季有的地方也要降溫。也就是在南方地區(qū)，冬季有可能要進行制冷運轉；在北方地區(qū)，可以進入大量室外冷風以達到降溫目的。4) 商場辦公室一般設置在商場外面較多，由于其空調時間和一般售貨場不同，必須考慮另外的系統(tǒng)，通常采用風機盤管系統(tǒng)。5) 為防止從主要進出口侵入的室外空氣，商業(yè)建筑物在冬季應設置熱風幕，以防止冷風從大門侵入室內；夏季多采用普通空氣幕（又稱氣簾）。6) 由于商業(yè)建筑人員頻繁進出，而且易燃物品也較多，故必須遵守建筑設計防火規(guī)范和高層民用建筑防火規(guī)范等，對高層商業(yè)建筑和封閉性的地下商場等，應配置排煙等防災設備。1.3 百貨公司、商場類建筑空調系統(tǒng)設計的注重點1) 百貨公司、商場的冷負荷主要來自照明和人員發(fā)熱。其數(shù)值大小視建筑的檔次而定。檔次高的人數(shù)少，反之人多。通常按0.51.0人/m2計算。照明按3040W/m2。2) 過渡季節(jié)的通風換氣十分重要。幾乎需80%的排氣才能滿足衛(wèi)生要求。因此這類建筑宜采用雙風機系統(tǒng)，或單風機加排風機系統(tǒng)。3) 商場出入口處人流不息，一年四季大門敞開。冬季流入大量冷空氣，夏季室外熱氣入侵，增加空調負荷。多年的經(jīng)驗告訴我們，大門口設置冷熱風幕時解決這一問題的好辦法。風幕的吹出口風速不能太大，也不能過小，大了會吹掉顧客的帽子，小了擋不住室外氣流的入侵。工程實踐證明風幕的吹出口風速以45m/s為好。4) 商場中循環(huán)空氣污染嚴重，空氣過濾器以自動清洗式為佳。1.4 百貨商場的空調設備目前，百貨商場采用的冷源有以下幾種：往復式（活塞式）制冷機、離心式制冷機、螺桿式制冷機、吸收式制冷機等。應根據(jù)不同百貨商場的冷負荷大小和各地區(qū)能量的供給條件，允許接受電力的能力情況進行選擇。對于較小的商店，有的則可以采用分體式空氣調節(jié)器、窗式空調器或柜式空調器?！爸评洹敝杏小芭_數(shù)不宜過多”、“應與空氣調節(jié)負荷變化情況及運行調節(jié)要求相適應”、“臺數(shù)不宜少于兩臺”等規(guī)定。我們在考慮冷水機組配置時，應注意避免下列四種情況。 一、要避免機組臺數(shù)過少，臺數(shù)過少存在的問題有： 1) 負荷可靠性下降，一旦負荷高峰時機組出現(xiàn)故障，影響的比例就大；2) 負荷適應性差。因為綜合性建筑中往往配置有娛樂場所等，其面積不大、冷負荷也不大，而娛樂場所又往往有提前和延長制冷要求，機組臺數(shù)少，意味著單臺制冷負荷大，一旦開啟，負荷就不適應，對離心式機組，往往易發(fā)生喘振現(xiàn)象，所以選擇離心機組，要滿足20%40%負荷時能適應最小冷負荷的需要。3) 機組臺數(shù)過少，機組低負荷運行的概率高，由于機組在低負荷下運行的COP低，因而能耗會增高。 二、要避免機組臺數(shù)過多。機組臺數(shù)過多有如下缺點： 1) 單機容量下降，機組COP下降，能耗高； 2) 機組臺數(shù)多，配置的循環(huán)水泵也多，水泵并聯(lián)多，并聯(lián)損失高；3) 機組臺數(shù)多，配置的循環(huán)水泵多，占用機房面積就大。 還有一種情況就是設計者有時會將高區(qū)低區(qū)的冷水機組截然分開，其實這是沒有必要的，因為高區(qū)可采用通過換熱的辦法，使高低區(qū)的冷水機組合為一個系統(tǒng)，這樣就可減少機組臺數(shù)。4) 機組臺數(shù)過多，也意味著絕對故障點增多。 三、要避免不恰當?shù)氖褂枚鄼C頭機組(包括多機頭風冷熱泵或模塊化風冷熱泵、模塊化冷水機組)。如3臺30HT280有24個機頭，3臺LSRF829M有36個機頭，8臺CXAH250，總冷量僅1224kW，卻有32個機頭，絕對故障點太多。 四、要避免一味地采用等容量機組。采用等容量機組，機房布置也許會劃一整齊，備品備件會少，但工程中往往有小負荷的不同使用功能的場所，如采用等容量機組，就容易造成負荷適應性差的缺點。其實采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范中有“大型制冷機房，當選用制冷量大于或等于1160kW的一臺或多臺離心式制冷機時，宜同時設置一臺或兩臺制冷量較小的離心式、活塞式或螺桿式等壓縮式制冷機”大小容量搭配的規(guī)定。中央空調系統(tǒng)節(jié)能措施：當人們意識到能源危機時，減少能源的消耗在社會生活中愈來愈重要。在公共和民用建筑中，中央空調系統(tǒng)的耗能約占建筑物耗能的 65 以上。目前，大多數(shù)樓字中央空調系統(tǒng)中存在很多能源浪費的情況，如因空調負荷計算不當，致使冷熱源機組容量選擇過大，形成“大馬拉小車”的狀況；系統(tǒng)的自控節(jié)能控制設計較為粗糙，甚至未作考慮，通常水泵運行的定流量系統(tǒng)對于電能的浪費是嚴重的；系統(tǒng)的管理不當也會造成運行成本的浪費等等。空調冷負荷的確定及冷水機組的選擇: 設計冷負荷是選擇設備的主要依據(jù)，所以正確地計算建筑冷負荷對整個系統(tǒng)的設計十分重要。公共和民用建筑空調系統(tǒng)的負荷主要來自圍護結構傳熱 ( 包括太陽輻射 ) 和新風負荷。由于各房間朝向、位置、功能及其內部熱源等情況的不同造成的最大冷負荷出現(xiàn)的時間并不相同。因此建筑物冷負荷的最大值應為每個房間逐時負荷疊加的最大值，而不是簡單地將每個房間的最大冷負荷進行疊加?？照{系統(tǒng)負荷是隨室外氣象條件而變化的，一年春夏秋冬四季中負荷有很大的不同，波動很大，在全年出現(xiàn)峰值負荷的時間很少。有資料表明，辦公樓全年負荷的時間頻率 ( 某負荷出現(xiàn)時間與總時間之比 ) 如圖所示： 從圖中可以看出，全年負荷大多集中于最大負荷的 50 70 之間， 而且當負荷大于總負荷的 50 時，一般需開冷機，其余時間可用新風抵消冷負荷。因此設計時考慮全年負荷變化對冷機及其他設備進行大小搭配選擇， 以便在室內冷負荷較小時開啟小型設備，而在冷負荷較大時再開啟大型設備，盡量避免冷機及其他設備在低負荷率的情況下運行，其單位制冷量的耗電量會增加，因此適當選擇冷機型號，保證高效率運行，也可減少系統(tǒng)能耗，達到節(jié)能的目的。水泵的選擇：冷水泵和冷卻水泵的容量是按建筑物最大的設計負荷選定的，水泵揚程由系統(tǒng)最不利環(huán)路沿程阻力和局部阻力之和確定。實際工程因系統(tǒng)管路復雜，阻力計算往往只是粗略計算，而考慮很高的安全系數(shù)，這樣水泵揚程選擇往往偏大， 泵揚程在 0.4 0.5MPa 的設計常能見到。水泵的選擇計算，應貫徹執(zhí)行國家節(jié)能設計標準 (GB50189 93) 對水系統(tǒng)”水輸送系數(shù)”的要求：空調供冷的水輸送系數(shù)不得小于30。同時對系統(tǒng)最不利環(huán)路阻力的計算應該力求準確 以選擇適當水泵揚程使水泵達到經(jīng)濟運行的目的。 另外泵的設置，經(jīng)常未考慮冬夏季空調水量的差別，冬夏共用 l 臺水泵，冬季大流量小溫差，低效運行，電能浪費很大。為此建議冬夏季的冷水循環(huán)泵和熱水循環(huán)泵分別設置。 空調水系統(tǒng)節(jié)能措施: 目前空調冷水系統(tǒng)大都采用 1 級泵定流量系統(tǒng)。水泵容量是按冷水機組最大負荷時選定的，且全年在固定的水流量下工作。當一些空調末端停機時，水閥不能關閉，回水溫度隨著降低，使得供回水間溫差減小。由于季節(jié)晝夜和建筑物使用功能的不同，實際空調負荷在一年絕大部分時間內遠比設計負荷低 ( 前面也談到過 ) ，全年有 60 的時間實際負荷是在設計負荷的 50 70 以下運行，而冷水流量不變情況下，供回水間溫差由設計的 5 7 降為 0 . 5 1.0 ，即系統(tǒng)在大流量小溫差的情況下工作，從而浪費了水泵運行的輸送能量，且增大了管路系統(tǒng)的冷熱量損失。為了較好實現(xiàn)節(jié)能目標，考慮空調水系統(tǒng)設計為變流量系統(tǒng)。在空調末端設二通閥，依據(jù)室內恒溫器的信號或送風溫度信號，控制二通閥門的開度，改變用戶 ( 負荷側 ) 的水流量達到變流量的目的。但在冷源側，通過冷水機組蒸發(fā)器的水流量是不能低于所需水量的額定值的，否則導致冷水溫度過低，甚至有結冰危險，所以在供回水干管之間須設置帶調節(jié)閥的旁通管以保證通過冷水機組蒸發(fā)器的水流量的恒定 一次泵變流量系統(tǒng)冷源側常采用多臺冷水機組和多臺冷水泵 ( 每臺冷水泵對應 1 臺冷水機組 ) 的方式。此時，每臺水泵水流量不變，冷水泵和相應的冷水機組進行臺數(shù)控制，以使冷水機組在部分負荷下進行節(jié)能運行，其系統(tǒng) 如下圖所示。 一次水泵的臺數(shù)控制則采用流量控制法。其控制原理是：供水總管上流量檢測器測得的實際水量，通過變送器將流母信號變成脈沖信號送到臺數(shù)控制器，控制器按各臺水泵預設定的流量范圍和變送器送來的信號進行比較，如果實際用水量小于 1 臺水泵的容量時，則停止 1 臺水泵運行；當實際用水量增加時，水泵的加泵過程與此相反。為了保證一次泵流量和冷水機水量恒定，采用負荷控制時，要求在一次泵供回水干管問設置帶調節(jié)閥的旁通管，并采用固定供回水壓差的方法。此處的壓差控制只是通過供回水壓差調節(jié)旁通閥的開啟度以控制旁通水量，并不能直接控制水泵的停啟。當然，亦可采集旁通水量大小信號來實現(xiàn)水泵的流量臺數(shù)控制。隨著控制技術的發(fā)展，不同類型冷水機組都配置有完善的控制裝置，能根據(jù)負荷變化自動調節(jié)蒸發(fā)器和冷凝器中冷媒循環(huán)流量，為水系統(tǒng)的變流量運行提供了基礎條件。對冷水機組的冷水系統(tǒng)進行變流量運行是完全可能的，不會對冷水機組的安全運行產(chǎn)生影響，流量的調節(jié)范圍可控制在 60 100 之間。當實際用戶負荷變化時，供水量隨之變化，可直接通過水泵的變頻調速控制達到節(jié)能目的。而對于冷水機組的冷卻水系統(tǒng)進行變流量運行也是完全可行的，由于冷卻水量較冷水流量大 20 30 ，其節(jié)能效果更加顯著。通過水泵的變頻調速控制，變頻器在 1-2 年內即可回收投資，空調水系統(tǒng)采用變流量運行，使輸送能耗能隨流量的增減而增減，具有顯著的節(jié)能效益和經(jīng)濟效益。1.5 百貨商場的空調方式百貨商場的空調方式大致分為集中方式和局部方式。集中方式有可分為全空氣方式、與機組（指末端裝置）結合使用的方式（或空氣-水方式）以及全水方式。大中型商場主要采用全空氣方式中的單風道定風量方式。局部方式在小型商業(yè)建筑中使用最廣。1. 送風口型式：因為不同類型的送風口有不同的送風氣流流形，所以送風口的型式要考慮不同的使用場合，不能盲目采用。商場以頂棚送風居多，而頂棚送風口的形式又以散流器型和盤型用得最廣泛。百貨商店送風口的允許風速為7.5m/s，對一層（首層）可達10m/s。2. 回風口型式：一般商場裝在墻上或頂棚上的回風口，以固定百葉（格子型）的型式使用最廣泛。但目前國內商場的衛(wèi)生條件和環(huán)境較差，一般多采用下回風或側回風。百貨商店回風口的允許風速，位于人的活動區(qū)域上面時，允許面風速4m/s，在人的活動區(qū)域內，但原離人時，允許面風速3-4m/s ，在人的活動區(qū)域內，但離人較近時，允許面風速2-3m/s。在墻上的回風格，允許面風速2.5-5m/s。3. 送、回風口布置時需要注意事項1) 根據(jù)所處理的負荷大小來設計選擇個數(shù)和大小。2) 注意影響氣流的障礙物，若氣流流動的地方受梁等障礙物影響時，氣流偏轉會有吹風感，而氣流停滯時會造成溫度分布不均勻，所以應注意風口布置的位置。3) 避免氣流短路。由于送風口和回風口布置不當，送出的氣流還沒有完全處理室內的負荷，就被回風口吸入，發(fā)生所謂短路現(xiàn)象。4) 要有模數(shù)化、標準化的設計思想。風口的布置，要能夠適應以后隔墻的變化和貨柜的重新組合等變化，適應今后商場變化的需要。5) 風口的數(shù)量選擇是根據(jù)實際需要，不宜過多設置；因風口在商場內外露，所以它的形狀和布置等的確定，應征得建筑師的同意。1.6 百貨商場的消聲隔震消聲處理往往帶有隨意性和可有可無性，噪聲處理計算除有特殊要求外，一般被忽略，因此往往出現(xiàn)不理想的情況。常見的問題有：1) 根據(jù)布置的可能性設置消聲設備，設置了送風消聲設備卻忽略了回風消聲設備；沒有條件設置消聲設備時，在所謂靜壓箱(實際上只能算是接管箱)內貼保溫吸音材料算是考慮了，既增加了阻力損失，消聲效果也不夠，如果出現(xiàn)保溫吸聲材料貼得不緊密，壁板又嫌薄且無加強措施，還會增加附加振動噪聲。集中回風口的噪聲超標常困撓著用戶，消聲設備布置在空調機房內，二次再生噪聲影響和風管輻射噪聲也應引起重視2) 風噪聲也是不能忽視的。風噪聲常發(fā)生在空調送風的始端風口處。由于風管始端往往按設備出口尺寸配置，或由于空間緊張，設計風管尺寸偏小，風速較大，風口處嘯叫的風噪聲很大，由于風口導流未考慮好，風口處送不出風來，有時甚至是吸風也時有發(fā)生。風口風量調節(jié)欠周，個別風口風速太大也會引起風噪聲。風機、水泵、空調器等空調設備，風管、水管的隔震處理應引起足夠重視。1.7 防火、防排煙1. 防火分區(qū)和防火分隔在高層建筑設計時,防火和防煙分區(qū)的劃分是極其重要的。防火區(qū)的劃分,既要從限制火勢蔓延、減少損失方面考慮,又要顧及到便于平時使用管理,以節(jié)省投資。高規(guī)第5. 1. 1 條規(guī)定“高層建筑內采用的防火墻等劃分防火分區(qū)”。高規(guī)第5. 1. 3 條規(guī)定“當高層建筑與其裙房之間設有防火墻等防火分隔設施時, ?”。由以上兩條可知防火墻用于劃分防火區(qū)區(qū)和進行防火分隔,然而高規(guī)沒有對防火分隔作明確的定義,沒有規(guī)定什么況下應設防火分隔。高規(guī)第5.1.15.1.4 條條文說明指出國外規(guī)范規(guī)定高層建筑每隔一定距離設一道防火墻。防火分區(qū)、防火分隔是兩個不同的概念,一個防火分區(qū)內可以有若干個防火分隔,一個防火分隔就不一定是一個防火分區(qū)。防火墻、隔墻更是兩個不同的概念,在高層建筑中前者要求耐火極限不低于3. 00h 的不燃燒體,后者要求耐火極限沒那么高的不燃燒體。2. 防煙分區(qū)和擋煙垂壁高規(guī)第5. 1. 6 條“設置排煙設施的走道、凈高不超過6. 00m 的房間,應采用擋煙垂壁、隔墻或從頂棚下突出不小于0. 50m的梁劃分防煙分區(qū)。每個防煙分區(qū)的建筑面積不宜超過500m2,且防煙分區(qū)不應跨越防火分區(qū)?！备咭?guī)第8.4. 5 條機械排煙時“防煙分區(qū)內的排煙口距最遠點的水平距離不應超過30m?！比缥墨I23所述在施行這兩條時,尤其是大面積房間排煙時,會遇到以下問題: 把梁高大于0. 50m的梁視為擋煙垂壁,自然地將房間劃分成許多小的防煙分區(qū),結果按一個最大防煙分區(qū)每平方米不小于120m3h 計算的排煙量很小,而系統(tǒng)的排煙口卻很多,使控制系統(tǒng)復雜; 當梁高相同時,防煙分區(qū)之間的界線模糊; 因高規(guī)第8.4. 5 條規(guī)定的是機械排煙的排煙口距最遠點的水平距離不應超過30m ,當自然排煙時其排煙口距最遠點的水平距離應是多少? 筆者認為高規(guī)第5. 1. 6 條僅適用于走道和凈高不超過6. 00m的房間,并不適用于大面積的商場、展覽廳。建議高規(guī)增加關于大面積房間防煙分區(qū)的條文,并限定其與單臺排煙機最小排煙量相匹配的防煙分區(qū)的最小面積。2 設計基礎資料2.1 工程概況該工程位于廣東省廣州市，是廣州蘭西一百商場夏季中央空調系統(tǒng)設計，商場共4層，總建筑高度22m，總建筑面積為10580，南北邊長為41.54m,東西邊長為65.84m。設計內容包括商場的一二三四層的集中中央空調系統(tǒng)設計和該空調系統(tǒng)配套的冷凍站設計，空調水系統(tǒng)設計及風系統(tǒng)設計，空調系統(tǒng)管道保溫處理及設備減震設計。 該建筑是集辦公、商業(yè)與一體的綜合民用建筑，建筑房間類型以商場和辦公室為主，同時還有一些輔助性房間。商場的營業(yè)時間為8：0020：00，辦公室的上班時間為8：0012：00，13：0018：00。在該時段內要求對各房間進行空氣調節(jié)。根據(jù)房間類型及分布，我們對該建筑進行如下分區(qū)：一區(qū)，以辦公為主，包括主樓第四層的辦公室、休息室及其他少數(shù)輔助房間；二區(qū)，以商場為主，同時包括群房。表2-1 本建筑功能表樓層用途面積（）一購物區(qū)2571.56消防水泵房73.44二（三）購物區(qū)2645四購物區(qū)2473辦公區(qū)171.362.2 設計依據(jù) 本工程暖通空調設計根據(jù)甲方提供的委托設計任務書,并依照暖通現(xiàn)行國家頒發(fā)的有關規(guī)范,標準進行設計，具體為：1.采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范（GB500192003）2.建筑設計防火規(guī)范（GBJ1687）（2001年版）2.3 建筑基礎資料1) 外墻：370厚磚墻外墻查實用供熱空調設計手冊表11.4-1可知傳熱系數(shù)K =1.49 W/ ，衰減系數(shù)=0.15 ，衰減度 =38.6 ，延遲時間 =12.7h ， f =2.0，放熱衰減度f=1.52) 內墻：240厚磚墻查實用供熱空調設計手冊表11.4-1可知傳熱系數(shù)K =1.76 W/ ，衰減系數(shù)=0.28，衰減度 =17.56，延遲時間 =9.0 h , f = 2.0，放熱衰減度f=2.03) 樓板：二三四層為水磨石樓面查實用供熱空調設計手冊表11.4-4可知傳熱系數(shù)K =2.72 W/ ，衰減系數(shù)=0.50，衰減度 = 6.40，延遲時間 = 5.3 h，f = 1.8，放熱衰減度f=2.74) 屋頂：200厚膨脹珍珠巖保溫屋面查實用供熱空調設計手冊表11.4-2可知傳熱系數(shù)K =0.52W/ ，衰減系數(shù)=0.48，衰減度 = 35.16，延遲時間 = 6.3 h， f = 1.1，放熱衰減度f=1.35) 外窗：單層鋼窗5mm米厚普通玻璃，無內外遮陽 查實用供熱空調設計手冊表3.1-13可知 窗戶的傳熱系數(shù)K =6.4 W/ 查實用供熱空調設計手冊表11.4-11可知 窗戶的構造修正系數(shù)Xg =0.936) 內門: 普通木質內門查采暖通風空氣調節(jié)設計圖說表1-2-2-2可知, 木內門的傳熱系數(shù)K=2.9 W/表2-2 圍護結構的夏季熱工指標名 稱Kff屋面78號0.520.486.31.11.3外墻79號1.490.1512.72.01.5內墻1號1.760.289.02.02.0樓板36號2.720.55.31.82.7 由表2-2知，內墻的f = 2.0，樓板的f = 1.8，查實用供熱空調設計手冊表 可知，該商場的房間屬于重型類房間。2.4 氣象參數(shù)1) 室外氣象參數(shù)夏季室外計算干球溫度 33.5夏季室外計算相對溫度 27.7夏季日平均干球溫度 30.1夏季平均日較差 6.5夏季平均風速 1.8 m/s2) 室內設計參數(shù) 表2-3 室內設計參數(shù)室內溫度（）相對濕度（%）新風量夏季夏季m3/(h人)25-2760-6530 m3/(h人3) 本商場室內設計參數(shù)：表2-4商場室內設計參數(shù)房間名稱夏季新風量（m/h.人）噪聲dB(A)氣流速度（m/s）干球溫度相對溫度%商場266015550.4辦公室265018400.33 空調系統(tǒng)冷負荷的確定冷負荷計算是空調設計及空調冷水機組選型的主要依據(jù)。在冷負荷計算中，我們經(jīng)常采用冷負荷系數(shù)法和諧波反應法計算空調冷負荷。在房間冷負荷計算中，包括外墻和屋頂冷負荷、外玻璃窗冷負荷、日射得熱冷負荷、人員散熱冷負荷、設備冷負荷、照明冷負荷、食物散熱冷負荷。在選擇空調冷水機組時，需要的是空調機組冷負荷，它包括房間冷負荷、新風冷負荷和再熱冷負荷。由于我們在空氣處理時不需要再熱，所以不考慮再熱冷負荷。空調系統(tǒng)冷負荷，應根據(jù)所服務的房間同時使用情況，系統(tǒng)類型和調節(jié)方式，按各房間諑時冷負荷的的綜合最大值或各房間的計算冷負荷累加值而定，并應計算新風冷負荷以及通風機，水泵，風管，水管等溫升引起的附加冷負荷。本設計不采用各系統(tǒng)冷負荷綜合最大值作為制冷機的容量，而是把每個逐時值的累加最大值作為選用冷水機組的依據(jù)，為使其有富裕值，一般在選用冷水機組時，應以小于1的參差系數(shù)， 有關空調冷負荷的具體計算請見下列計算過程。3.1 二（三）樓冷負荷計算3.1.1 圍護結構冷負荷計算1. 外墻：外墻瞬變溫差傳熱形成的冷負荷Q，可按下式計算： Q=KFt- （3-1） 式中：K外墻的傳熱系數(shù), W/ F外墻的面積, 計算時刻； -溫度波的作用時刻，即溫度波作用外墻外側的時刻； t-作用時刻下，通過外墻的冷負荷計算溫差，簡稱負荷溫差，各外墻的面積計算如下：西外墻：F =1.24134.5+1.544.5+1.64.5+1.254.5=62.856東外墻：F=1.74144.5+1.244.5+8.444.5=162.36南外墻：F=7.924.5+4.94.52+7.924.5+10.24.5=178.27北外墻：F=1.244.58+1.254.5+1.64.5=31.815西北外墻：F=4.5西北玻璃墻：F=45.312北玻璃墻：F=52.7西玻璃墻：F=70.52. 窗戶 (1).窗戶瞬變傳導得熱形成的冷負荷 按下式進行計算:Q=KFt （3-2）式中: K窗戶的傳熱系數(shù), W/F窗口面積, t計算時刻的負荷溫差, ,見空氣調節(jié)課本附錄2-12. 因傳導負荷只與氣溫有關,故按最熱月的日較差分區(qū),見附錄2-12.窗戶熱容小，傳熱系數(shù)較大，故負荷溫差按早較差0.5分檔。窗戶日得射得熱形成的冷負荷按下式進行計算:Q=FXg Jw （3-3）式中: F窗口面積, Xg窗戶的構造修正系數(shù),Xg =0.93 Jw計算時刻的透過沒有內遮陽設施外窗的太陽輻射負荷強度, W/,見空氣調節(jié)課本附錄2-133.1.2 內擾(室內熱源)散熱形成的冷負荷 室內熱源包括工藝設備散熱、照明散熱及人體散熱等。室內熱源散出的熱量包括顯熱和潛熱兩部分，顯熱散熱中對流熱成為瞬時冷負荷，而輻射熱部分則先被圍護結構等物體表面所吸收，然后再慢地逐漸散出，形成冷負荷.潛熱散熱瞬時冷負荷。l 人體散熱形成的冷負荷人體散熱與性別，年齡，衣著，勞動強度以及環(huán)境條件(溫、濕度)等多種因素有關。從性別上看，可認為成年女子總散熱量約為男子的85%，兒童約為75%。由于性質不同的建筑物中有不同比例的成年男子，女子和兒童數(shù)量，而成年女子和兒童的散熱量低于成年男子。為了實際計算方便，可以成年男子為基礎，乘以考慮了各類人員組成比例的系數(shù)，稱群集系數(shù)。于是人體顯熱散熱形成的計算時刻冷負荷則為: Q=q1nX-T W （3-4）式中: q1不同室溫和勞動性質時成年男子顯熱散熱量，W，見空氣調節(jié)課本表2-16 n室內全部人數(shù) 群集系數(shù), 見空氣調節(jié)課本表2-15, =0.89 T人員進入空調房間的時刻 -T從人員進入房間時算起到計算時刻的時間,h X-T-T時間人體顯熱散熱量的冷負荷系數(shù)，見空氣調節(jié)附錄表2-16查空氣調節(jié)課本表2-16可知，t=26時， q1=66W查空氣調節(jié)課本附錄表2-16得出-T時間人體顯熱散熱量的冷負荷系數(shù)l 人體潛熱散熱形成的冷負荷人體潛熱散熱形成的冷負荷為Q=q2n （3-5）式中: q2不同室溫和勞動性質時成年男子顯熱散熱量，W，見空氣調節(jié)課本表2-16 , n同上式查空氣調節(jié)課本表2-16可知，t=26時， q2=105W故人體潛熱散熱形成的冷負荷3.2 二（三）樓的冷負荷計算及匯總詳見下表表3-1 各項溫差傳熱逐時冷負荷計算表序號 項目計 算 時 刻 備注81012141618201東外墻-1921231357K=1.49t-9.58.57.57.58.59.510查表11.4-8F=162.36Q2298.2062056.2891814.3731814.3732056.2892298.2062419.164=132東外窗t2.445.46.36.76.25查表11.4-10K=5.8Q418.2682697.1136941.10341097.9541167.6651080.526871.392F=30.0483南外墻-1921231357K=1.49t-7.576.55555.5查表11.4-8F=178.27Q1992.1671859.3561726.5451328.1121328.1121328.1121460.923=134南外窗t2.445.46.36.76.25查表11.4-10K=5.8Q95.2128158.688214.2288249.9336265.8024245.9664198.36F=6.845北外墻-1921231357K=1.49t-7.576.56666.5查表11.4-8F=31.815Q355.5326331.8305308.1283284.4261284.4261284.4261308.1283=136北外窗t2.445.46.36.76.25查表11.4-10K=5.8Q360.8064601.344811.8144947.11681007.251932.0832751.68F=25.927北玻璃墻t2.445.46.36.76.25查表11.4-10K=4.8Q607.1041011.841365.9841593.6481694.8321568.3521264.8F=52.78西外墻-1921231357K=1.49t-10.59.58.587.577.5查表11.4-8F=62.865Q983.5229889.8541796.1852749.3508702.5164655.682702.5164=139西外窗t2.445.46.36.76.25查表11.4-10K=5.8Q630.7431051.2381419.1721655.71760.8241629.421314.048F=45.31210西玻璃墻t2.445.46.36.76.25查表11.4-10K=4.8Q812.161353.61827.362131.922267.282098.081692F=70.511西北外墻-1921231357K=1.49t-109.58.57.5777.5查表11.4-8F=4.5Q67.0563.697556.992550.287546.93546.93550.2875=1312西北外窗t2.445.46.36.76.25查表11.4-10K=5.8Q111.4992185.832250.8732292.6854311.2686288.0396232.29F=8.0113西北玻璃墻t2.445.46.36.76.25查表11.4-10K=4.8Q518.48641166.41360.81447.21339.21080F=45.31214Q9250.67211124.6812699.1613556.3114340.413795.0312345.59表3-2 人體、燈光、設備散熱形成負荷 序號 項目計 算 時 刻 備注1012141618201人體q1=66