某商業(yè)廣場暖通空調系統(tǒng)設計

某暖通空調系統(tǒng)設計摘要介紹了某商業(yè)廣場的空調通風工程設計的特點。重點闡述空調方式、防排煙系統(tǒng)、空調自控、設備選擇及節(jié)能技術應用等方面的設計，強調了空調冷熱源選擇的的重要性，分析了樓宇自控和計量在空調系統(tǒng)節(jié)能中的作用。 關鍵詞購物中心空調通風設備選擇樓宇自控節(jié)能工程概況某商業(yè)廣場位于長沙某街東，某路以北，某路以西，北臨某市。本工程分為兩期，一期為大型綜合性建筑共計29層，建筑高度99米。負1～5層為集購物、休閑、娛樂、飲食于一體的商業(yè)中心，6層以上塔樓為住宅和公寓，地下室一層為商業(yè)，地下2層為戰(zhàn)時人防工程，平時為車庫和設備房；總建筑面積為140345.29㎡。5、6、7號塔樓為公寓。購物中心內1、2、3層集大型商場，超市、餐飲為一體，4層設有溜冰場，5層設有電影院。6層為轉換層作為會所和物業(yè)用房。6層以上塔樓為住宅和公寓。購物中心空調面積約67000平方米。設計標準長沙地區(qū)地理位置：北緯27°51′～28°41′、東經(jīng)111°53′～114°15′。屬夏熱冬冷地區(qū)。平均風速，風向及頻率：冬季平均2.8m/sNW31%；夏季平均2.6m/s14%。室外氣象參數(shù)：夏季空調室外計算干球溫度35.8℃；夏季空調室外計算濕球溫度27.7℃。夏季通風室外計算干球溫度33℃。冬季空調室外計算干球溫度-3℃；冬季空調室外計算相對溫度81%。夏季通風室外計算干球溫度5℃。室內設計參數(shù)表1室內設計參數(shù)空調 夏季冬季新風量噪聲功能溫度相對濕度溫度相對濕度M3/h·人等級(℃)(%)(℃)(%)(NC)主力商場27＜6520＞50 20 ＜55溜冰場27＜6518＞50 20 ＜55商鋪 26＜6520＞5020 ＜55門廳 26＜6520＞5020 ＜55電影院26＜6522＞50 20 ＜45辦公室26＜65 20＞50 30 ＜50餐廳 27＜6520＞50 20 ＜55人員密度：餐飲1.5㎡/人，店鋪商場3㎡/人。空調負荷、冷熱源與空調系統(tǒng)空調負荷和冷熱源本商業(yè)廣場夏季計算總冷負荷為13424kw，冬季冬季空調熱負荷為3100Kw?？照{冷熱源中心設置于地下2層，機房面積約760平方米?？照{冷源選用3臺1050RT離心式冷水機組和一臺200RT溴化鋰雙效直燃型機組；熱負荷由兩臺溴化鋰機組提供，分別是制熱量為1791KW和897KW各一臺?？照{風系統(tǒng)群樓商業(yè)區(qū)采用全空氣單風道送回風空調系統(tǒng)。上送上回氣流組織方式。面積超過800㎡的賣場、超市、美食廣場采用每層設集中空氣處理器，沿街商鋪、專賣店、冰場配套區(qū)、電影院采用吊頂式空調器，公共走道、小商鋪和辦公區(qū)采用風機盤管+新風，商場內按區(qū)域集中設置送、排風豎井。排風通過井道集中至屋面，由屋面設置的7組全熱回收器，實現(xiàn)新/排風熱量交換。新風經(jīng)豎井輸送至各層后，再通過風管輸送至設備回風箱。同時為保證空調區(qū)域正壓，新排風量設計5%的差值?？紤]過渡季節(jié)新風運行，在熱交換器旁新、排風管道之間設置旁通管，同時在排風（排煙共用）管道設置旁通管連接排煙風機和密閉閥門，平時關閉，火災時由機房控制切換。組合式空調器機房靠外墻設置，設有防水百葉風口，平時由管井輸送進熱交換處理過的新風，過渡季節(jié)開啟風口閥門全新風運行?？照{水系統(tǒng)空調水系統(tǒng)為一次泵系統(tǒng)。采用兩管制，根據(jù)不同時段負荷變化變流量運行。水系統(tǒng)分為3個子系統(tǒng)，各水環(huán)路管道分別由分、集水器連接，各層水平管道采用同程式布置，豎向循環(huán)管采用異程式，水平干管分區(qū)域設壓差平衡閥；水系統(tǒng)采用設置于群樓屋面的高位膨脹水箱實現(xiàn)定壓補水功能，空調冷凍水、冷卻水、熱水均設置旁通連接軟水處理裝置。組合式空調器每臺設置電動調節(jié)閥、動態(tài)平衡閥、熱量表。吊頂式空調器、風機盤管設置電動二通閥，并根據(jù)經(jīng)營業(yè)態(tài)和功能區(qū)劃分，如精品屋專賣店區(qū)域、冰場配套區(qū)域，文物陳列室、快餐店、電影院、辦公區(qū)等區(qū)域集中設置電動調節(jié)閥和動態(tài)平衡閥、熱量表，便于負荷調節(jié)和管理。空調水系統(tǒng)的保溫措施嚴格按照《公共建筑節(jié)能設計標準》的要求執(zhí)行，按照《設備及管道保冷設計導則》的經(jīng)濟厚度和表面防結露的方法計算絕熱層厚度。采用難燃發(fā)泡橡塑管殼，公稱直徑DN15～DN50，厚度25㎜；DN70～DN150，厚度32㎜；DN150～DN600，厚度35㎜。防排煙通風系統(tǒng)。地下車庫、商場、地上內走道、商場、辦公、中庭采用機械排煙。排風排煙共用管道。所有商場的每個防火分區(qū)又分為多個防煙分區(qū)，風機平時作為排風，火災時，開啟著火區(qū)的風口，關閉非著火區(qū)風口。該系統(tǒng)平時一旦火災發(fā)生,通過消控中心將系統(tǒng)切換至排煙工況。當排煙溫度達280℃時，設在風機前的防火閥關閉，聯(lián)動排煙風機和送風機停止運行，并向消控中心輸出信號。裙樓中庭采用機械排煙，平時開啟排風，火災時機械排煙該系統(tǒng)平時一旦火災發(fā)生,通過消控中心將系統(tǒng)切換至排煙工況。中庭自然補風。裙房部分防煙樓梯間采用自然排煙，塔樓防煙樓梯間及其前室采用機械加壓送風系統(tǒng)。維持50Pa以及25Pa的正壓，以防煙氣侵入。正壓送風系統(tǒng)：防煙樓梯間加壓送風口采用自垂式百葉風口，平時常閉，著火時打開著火層及其上下相鄰兩層風口同時啟動加壓風機。裙樓滿足可開啟外窗面積的防煙樓梯間及其前室均采用自然排煙。樓宇自控系統(tǒng)冷熱源系統(tǒng)控制采用DDC控制器直接采集冷熱源系統(tǒng)中的冷凍機組、熱交換器以及空調水泵的各種參數(shù)。同時程序控制冷凍機組及空調水泵、冷卻塔的啟停，完成各種聯(lián)動控制，備用設備的轉換。同時該系統(tǒng)還可以采用標準網(wǎng)關的方式采集冷凍機組的各種參數(shù)，在冷凍機組的控制中，該系統(tǒng)與許多著名冷凍機生產(chǎn)廠家都有標準的接口網(wǎng)關，如：約克（York）、開利（Carrier）、特靈（Trane）、麥克維爾（McQuay）等公司。它可將機組的內部運行狀態(tài)，過熱報警、防凍報警，及機組的內部溫度等內部參數(shù)通過通信方式直接告訴該系統(tǒng)。末端設備的控制空氣處理器、新風機組、送排風機組的啟停、溫度控制、狀態(tài)監(jiān)測。循環(huán)管道支干管電動閥門的監(jiān)控調節(jié)。表2冷凍系統(tǒng)控制內容監(jiān)控設備監(jiān)控內容冷水機組程序開關控制，蝶閥控制運行狀態(tài)，故障報警，手/自動狀態(tài)，冷凍機供回水溫度檢測，蝶閥位置反饋冷凍水泵、啟停控制熱水泵運行狀態(tài)，故障報警，手自動狀態(tài)監(jiān)測，水流開關狀態(tài)冷卻水泵啟?？刂七\行狀態(tài)，故障報警，手自動狀態(tài)監(jiān)測，水流開關狀態(tài)冷卻塔啟?？刂疲y控制運行狀態(tài)，故障報警，手自動狀態(tài)監(jiān)測，蝶閥位置反饋冷卻水總管回水溫度檢測循環(huán)管 采集冷凍水供/回水總管路的流量的參數(shù)監(jiān)測冷凍水旁通的壓差，控制調節(jié)旁通閥開度膨脹水箱監(jiān)測的高低液位討論主機形式選擇本項目在前期規(guī)劃是共有3種主機形式選擇，冰蓄冷+鍋爐、溴化鋰機組、電制冷+燃氣鍋爐。簡單介紹選擇過程，設計初期在冷凍機房專門留出足夠的蓄冰空間，經(jīng)過測算，如果峰谷電價比達到3.3：1以上，采用內融冰式蓄冷系統(tǒng)相對普通電制冷機組投資回收期約在4.5年。但是長沙市峰谷電價政策遲遲未定，使得實施風險巨大，因此放棄該方案。溴化鋰機組能夠實現(xiàn)冷熱源一體化，且在當?shù)赜幸欢ǖ膬?yōu)惠政策，但經(jīng)過比對，即便是考慮了某品牌在當?shù)氐玫揭欢ㄕ邇?yōu)惠條件的情況，全部采用溴化鋰機組比常規(guī)電制冷+燃氣鍋爐要貴，且當?shù)靥烊粴夤默F(xiàn)狀較為緊張，機組也存在效率衰減的問題，業(yè)主從經(jīng)營管理角度考慮也不接受該方案，因此放棄該方案。最后是常規(guī)電制冷+燃氣鍋爐的形式。經(jīng)過分析是最優(yōu)方案，原本已經(jīng)定下來，但由于項目是分期開發(fā)，業(yè)主前期開發(fā)時對后期用電負荷的估算不足，后來經(jīng)測算預留的線路容量不夠，如線路增容改造必須再增加2000萬，因此在削減其他用電負荷的同時，將此方案改為前述的電制冷+溴化鋰機組的形式，減少一部分用電負荷。冷熱源形式必須在項目方案確定后，經(jīng)過詳細的經(jīng)濟分析，才能最終確定。對于不確定因素不可冒險，而應該采用更為穩(wěn)妥的辦法。業(yè)主能夠積極接受蓄冷這種新技術，但因為電價政策不明的原因未能選用，不能不說是一種遺憾，但是可以看出開發(fā)企業(yè)已經(jīng)注意到冰蓄冷技術在后期運行中節(jié)能降耗的優(yōu)勢，堅定了蓄能技術的推廣和應用的信心?？諝馓幚碓O備的選擇本項目最大限度的減少吊頂機的使用，在一些無法設置集中機房的獨立經(jīng)營區(qū)域和結構梁較大、風管無法布置的區(qū)域采用，其它區(qū)域局采用集中空氣處理器，減少了吊頂內機組冷凝水泄漏、降低商場內噪音，方便設備檢修和清理，減少投資。盡管機房會占用一些經(jīng)營面積，但在定位較高的場合采用集中機房有利于加強管理、提升商業(yè)檔次和購物環(huán)境，設計人員應該說明利弊，努力與開發(fā)商達成共識。能源管理《公共建筑節(jié)能設計標準》GB50189-2005第5.5.12規(guī)定：“采用集中空氣調節(jié)系統(tǒng)的公共建筑，宜設置分樓層、分室內區(qū)域、分用戶或分室的冷、熱量計量裝置；建筑群的每棟公共建筑及其冷、熱源站房，應設置冷、熱量計量裝置”。本項目結合樓宇姿控系統(tǒng)設置了計量裝置，有利于管理與收費，用戶也能及時了解和分析用能情況，加強管理，提高節(jié)能意識和節(jié)能的積極性，自覺采取節(jié)能措施。本項目同時應用了全熱交換器等節(jié)能設備，控制新風量，改善室內空氣品質，同時節(jié)省能源消耗，降低運行費用。自動控制根據(jù)《公共建筑節(jié)能設計標準》第5.5要求，本項目設計采用了樓宇數(shù)字控制系統(tǒng)，具備機組群控和末端設備運行狀態(tài)監(jiān)控功能，根據(jù)二氧化碳濃度監(jiān)控控制新風量，監(jiān)測管路流量和壓力變化。同時設置了自動人流統(tǒng)計系統(tǒng)，根據(jù)商場內人流的變化調節(jié)負荷，保證空調系統(tǒng)安全高效節(jié)能運行。參考文獻：[1]陸耀慶.實用供熱空調設計手冊.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1994.[2]中國有色工程設計研究總院.GB50019-2003采暖通風與空