北京某展覽館中西廣場新館暖通空調(diào)設(shè)計方案

北京某展覽館中西廣場新館暖通空調(diào)設(shè)計方案工程概況該工程位于北京，為建筑面積13000m2的單層(局部2層)大空間新建展覽建筑，弧形屋頂最高處達(dá)15.6m。中央為通高的大展廳;南北兩側(cè)首層為衛(wèi)生間、開水間，熱力、電氣機房，消防保安等附屬用房，其上部夾層為馬道(設(shè)備機房);局部地下室為消防泵房。該工程雖然不算復(fù)雜，但其空調(diào)、供暖設(shè)計有很多值得探討和總結(jié)的地方，且有一些經(jīng)驗教訓(xùn)?？照{(diào)冷熱源方案供冷方案的的選擇本工程總冷負(fù)荷為3250kW，由于冷量較大，最初按常規(guī)擬在地下設(shè)置集中制冷機房，選用3臺1100kW的螺桿式水冷機組，對應(yīng)冷卻塔擬設(shè)在室外草坪處。本工程為單層建筑，自來水等均可由市政水直供;為縮短風(fēng)道長度，空氣處理機組、通風(fēng)設(shè)備等設(shè)于建筑上部;熱力、電氣機房等也可設(shè)在首層附屬房間內(nèi)。因此所需地下機電設(shè)備用房的面積較小，建筑方案擬不設(shè)置大面積地下室。考慮到建筑方案的經(jīng)濟性，以及展館周圍有較寬敞的室外地面可放置設(shè)備的現(xiàn)狀，重新考慮在室外設(shè)置相對分散的風(fēng)冷冷水機組的供冷方案。擬選用6臺制冷量為620kW的機組，以距室內(nèi)空氣處理機房最近為原則，布置在展館周圍地面上，如圖1所示。根據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189-2005)對冷水機組的要求，本工程擬選用的水冷型和風(fēng)冷型機組在名義工況下的COP應(yīng)分別為4.30和2.80。假設(shè)本工程設(shè)計條件符合名義工況，制冷機的COP也為標(biāo)準(zhǔn)所要求的數(shù)值，在所需制冷量條件下，風(fēng)冷機組的總用電量為1160kW，比水冷機組(755kW)大405kW。但風(fēng)冷機組沒有冷卻水循環(huán)泵和冷卻塔風(fēng)機能耗(軸功率分別約為113kW和33kW)，另分散設(shè)置的風(fēng)冷機組比集中冷源系統(tǒng)大大縮短了空調(diào)冷水的輸送距離，空調(diào)冷水循環(huán)泵能耗有所減少。經(jīng)估算2種供冷方案全負(fù)荷額定工況的能耗差值約為250kW，風(fēng)冷型機組比水冷型機組耗電量約增加了28%。計算結(jié)果說明，一般情況下大型空調(diào)系統(tǒng)采用集中設(shè)置的水冷機組比分散設(shè)置的風(fēng)冷機組節(jié)能。但通過對展覽類建筑空調(diào)使用情況的調(diào)查，布展期間由于人員和燈光負(fù)荷很小(白天自然采光)且對房間溫濕度要求不高，均不開制冷機制冷，自然通風(fēng)即可。由于全年展覽期間開啟制冷機的時間相對較少，采用不同類型制冷機的全年耗電量差距也較小，對能耗影響不大，且因為水管長度短，不需采用平衡閥等調(diào)節(jié)手段。采用6臺風(fēng)冷機組還具有增加了小負(fù)荷時的調(diào)節(jié)范圍、節(jié)約土建費用、節(jié)水(省去冷卻水補水量)等優(yōu)點，因此確定采用此方案。供熱方案本工程熱源為甲方自管的換熱站二次熱水，直接供展廳散熱器，并經(jīng)板式換熱器換熱后提供60℃/50℃的空調(diào)熱水。將二次水再換熱后作為空調(diào)熱水，主要是考慮空調(diào)機組水溫不宜過高，且空氣處理機組和自控閥阻力較大，間接使用三次水可避免空調(diào)水系統(tǒng)和散熱器供暖系統(tǒng)的阻力不平衡?？照{(diào)冷熱水系統(tǒng)及補水定壓方案本工程空調(diào)水系統(tǒng)為兩管制，夏季6個空調(diào)冷水系統(tǒng)分別設(shè)置循環(huán)泵，冬季全館合用空調(diào)熱水循環(huán)泵，使用時按季節(jié)轉(zhuǎn)換6個子系統(tǒng)的冷熱水閥門，如圖2所示。由于空調(diào)末端設(shè)備設(shè)于夾層較高處，弧形網(wǎng)架屋頂又無法設(shè)置高位膨脹水箱，空調(diào)冷熱水系統(tǒng)采用閉式氣壓罐定壓。為避免使用時誤操作隔斷空調(diào)水系統(tǒng)的膨脹通路，出現(xiàn)使系統(tǒng)壓力升高以至設(shè)備或管道配件超壓損壞的危險，《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》(GB50019-2003)(以下簡稱《暖通規(guī)范》)規(guī)定膨脹管道上不得設(shè)置閥門。在本工程的6個冷水子系統(tǒng)和1個總熱水系統(tǒng)循環(huán)泵入口分別設(shè)置膨脹定壓設(shè)施，夏季各子系統(tǒng)完全獨立、互不影響，可以滿足《暖通規(guī)范》不在膨脹管上設(shè)置閥門的要求。此方案可以設(shè)置集中軟化補水設(shè)備，但補水泵啟?？刂戚^復(fù)雜，且膨脹水回收困難;也可分散設(shè)置軟化補水設(shè)備，但因6個冷水系統(tǒng)的水容量和補水量很小，分散設(shè)置很不經(jīng)濟且占據(jù)機房面積。繡為了使系手統(tǒng)更加經(jīng)精濟、簡單禽，減少機絞房面積，復(fù)便于集中逝管理，經(jīng)蝕分析否定潮了設(shè)置多滲個膨脹定潤壓設(shè)施的瞞方案，冷沃熱水系統(tǒng)評合用一套身膨脹定壓瑞補水設(shè)備帆。為了解共決各子系宣統(tǒng)分別檢適修和系統(tǒng)購安全運行黃之間的矛揭盾，在各君子系統(tǒng)的裳膨脹補水胖接管處設(shè)彼置了消防遺系統(tǒng)中常送用的電信蘋號閥代替灰普通檢修析閥，當(dāng)閥摔門被關(guān)閉打而忘記打旁開或誤操階作時，發(fā)械出聲光帖報警孔提示信號慧，保證安壓全運行，晨并能夠分唱系統(tǒng)關(guān)閉工，泄水檢災(zāi)修。抬膨脹補水匯定壓設(shè)備他設(shè)在首層犧換熱間內(nèi)胳，由全自儀動軟水器旗、軟化水壯箱、軟水聰補水泵、將氣壓罐等家組成。補劇水泵受系愚統(tǒng)壓力飛控制萬啟停，其爆最低壓頭乓值大于系給統(tǒng)最高末飯端空調(diào)設(shè)鳳備的高度腹。膨脹罐丸的調(diào)節(jié)容館積巖按外3mi撒n愁的補水泵聲流量確定夕，以保證帖補水泵能股夠穩(wěn)定地描運行。但鎮(zhèn)膨脹罐不葡容納系統(tǒng)輪膨脹量，瘦當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)裙水受熱膨拒脹使系統(tǒng)膏壓力高于炕停泵壓力效時，膨脹杰管道上的馬電磁閥打村開，使膨顫脹水量回冶收到軟化性水箱，因凍此軟化水估箱進(jìn)水水?dāng)y位和溢流覆水位之間泰留有接納役系統(tǒng)膨脹挎量的容積冒。格空調(diào)氣流咽組織及空檢氣處理攻本阻工程珠展廳設(shè)一訪次回風(fēng)全暫空氣空調(diào)籍系統(tǒng)爭，園1嬌8體臺空氣處篇理機組均轉(zhuǎn)勻地布置夠在展廳兩察側(cè)夾層設(shè)尸備馬道上犬。由于人鑰員全部集法中在下部般，沒有采薯用頂送方網(wǎng)式，而是逆就近從機念組上部的勒送風(fēng)靜壓起箱將經(jīng)過導(dǎo)處理的空掉氣通過距愛展廳地面肝約鋼7責(zé)m賞的噴沈口渡(性角度可睡調(diào)鄉(xiāng))泛送入室內(nèi)福，回風(fēng)經(jīng)茂夾層側(cè)面貌下部的百隙葉直接回憶至機組，侍人員處于樸舒適的空哥氣回流區(qū)挖，且僅保千證高大展信廳下部的逢溫度，形并成分層空皆調(diào)的氣流備組織形式少，如裙圖胸3冰所示。教從空荒氣處理機藝組到送風(fēng)膏口，認(rèn)除糞10賽m讓長的靜壓盼箱和不攤到覆1遺m儉長的風(fēng)口眼接管外，踩幾乎無風(fēng)梢道，空氣前的輸送距瞧離很短，封所需風(fēng)機衛(wèi)機外余壓吼很小，單垃位空氣量鄙的輸送功帖率很低，梳滿足網(wǎng)節(jié)能曬要求，且漁送風(fēng)均勻山。乓空氣估處理機組肅新風(fēng)入口呆設(shè)置了大盞小逢2陡個風(fēng)閥，懶冬夏季采召用滿足人忽員衛(wèi)生要楊求的最小映新風(fēng)量時謹(jǐn)，其中較棉大風(fēng)閥為努關(guān)閉狀態(tài)氧，新風(fēng)通胳過較小風(fēng)搬閥進(jìn)入機笨組，與回幸風(fēng)混合經(jīng)山處理后送呀入室驗內(nèi)猛;屋為避免關(guān)壩機時室外嫌冷熱空氣環(huán)侵入以致效在冬季凍隔結(jié)加熱盤離管，小閥該采用與機槍組風(fēng)機聯(lián)綠鎖開閉的印電動風(fēng)閥提。過渡季黑時，可人滔為地根據(jù)渠室外氣溫挖手動打開捆機組較大京新風(fēng)閥、宋關(guān)閉回風(fēng)災(zāi)閥，利用扮室外空氣屋做冷源進(jìn)犬行全新風(fēng)狂運行。采差用大茂小胃2債個新風(fēng)閥師的初衷，扇是為了不悲需調(diào)節(jié)閥財位便廳能簡單地劫通過手動吐開關(guān)轉(zhuǎn)換紙實現(xiàn)最小目和最大新掃風(fēng)量迫控制沫。汗進(jìn)入楚室內(nèi)的新藍(lán)風(fēng)大部分紛由設(shè)在展歪廳屋頂?shù)难概棚L(fēng)機排肚至室外，像并可根據(jù)湊各季節(jié)新噸風(fēng)量的變脹化調(diào)節(jié)排介風(fēng)機開啟秘臺鈔數(shù)露;筐其余部分?jǐn)⊥ㄟ^運建筑菌出入口和胳衛(wèi)生間排贊出室外并偏維持展廳披內(nèi)的正壓區(qū)。販本言工程肝完工時恰億逢冬季，旋第一次使男用是寒假泊期間的高踏校畢業(yè)生那就業(yè)人才亦招聘會，械供暖和空自調(diào)系統(tǒng)使代用效果良拼好，但招中聘會后的煎一場寒流脫造成了一染些空氣處耐理機組盤企管被凍裂疏。經(jīng)展館喇工作人員花介紹，冬餐季很少舉球辦展覽，滔入冬前運附行人員一斃般按慣例去將空調(diào)水散管關(guān)閉并深將盤管內(nèi)映水泄空。仔由于當(dāng)時詢沒有正式匆交工，施遭工單位在三招聘會后嗓關(guān)閉了機攀組空調(diào)水蠢閥，卻未磨將盤管中禾水泄空，詢一些全新紗風(fēng)使用的妖手動風(fēng)閥烘也未關(guān)閉島，發(fā)生了綿凍裂事故漲。由此得麻出以下經(jīng)吵驗教訓(xùn)：巖盡笛1.辮餐由于本杠工程秀的建設(shè)資句金和設(shè)計舊標(biāo)準(zhǔn)的限單制，除消影防外，沒細(xì)有設(shè)置集蔬中弱電匙控制談系統(tǒng)，因仰此回風(fēng)閥心和全新風(fēng)忙使用的新遼風(fēng)大閥沒真有采用電捕動閥，不辜能根據(jù)室鼻內(nèi)外比焓取比較，隨煙時進(jìn)行最矮小新風(fēng)和匯全新風(fēng)運豈行的自動柳轉(zhuǎn)換洗控制毯，僅在過呈渡季手動息進(jìn)行閥門號轉(zhuǎn)換，使苗最大限度潮地采用新偵風(fēng)做冷源柏的允節(jié)能讀效果有所嘗折扣，并封給冬季盤朋管凍結(jié)留越下了隱患腥。險微霧2.錢愉由于繪自控移設(shè)計的上飽述原因和后對其不重鵲視和疏忽療，沒有設(shè)梨置盤管溫緊度過低時犁報警鹽等防凍措印施。濃稀鋸3.礦配即使劑自控及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)顯無法改變衫，根據(jù)現(xiàn)毫狀，新風(fēng)秩閥還是采宴用與風(fēng)機碧聯(lián)鎖的電睡動閥為好新，以免冬岸季誤操作枯未關(guān)閉手沾動的大閥汪時發(fā)生凍論結(jié)事故。厭但應(yīng)加強頌初調(diào)節(jié)以即確定最小技新風(fēng)量時鬧的新風(fēng)閥鄙閥位。哥綜上所述主，今后的繼工程知中應(yīng)更加花重視涉及省安全和耕節(jié)能店的空調(diào)符自控勇設(shè)計。躺大空歌間值班供估暖冷風(fēng)滲許透計算方始法的探往討躺(痕一糧級很)引本間工程遷衛(wèi)生間等遣附屬用房廟設(shè)置了冬興季散熱器它供暖，設(shè)播計溫度和方負(fù)荷計算咬等均按常證規(guī)進(jìn)行。集大空閥間展廳上缸部設(shè)置了道保護(hù)鋼屋忘架的濕式查自動噴水按滅火系統(tǒng)宰，下部預(yù)布留了展覽縣需要的給絮排水設(shè)施膛，還有消叼火栓系統(tǒng)廢等，這些潛系統(tǒng)均需狼在冬季停勉開空調(diào)風(fēng)掀機時防凍憤，因此設(shè)議置了下供布下回雙管銳異程式散訪熱器值班前供暖系統(tǒng)頁。由于值鞠班供暖時裙空調(diào)不開腥啟，不能星保證室內(nèi)逝正壓，需仙計算冷風(fēng)鋼滲透耗熱撥量。次由于計算武門窗單位輪長度縫隙堂滲入室內(nèi)足的冷空氣梨量的計算甜公丸式匙(呈簡稱縫隙四法柜)脊涉及的因李素縣很多、計賓算煩雜，母因此展廳瞧最初采用丑了《林暖通暑規(guī)范》推典薦的按房賺間換氣次陣數(shù)確定滲溫透冷空氣權(quán)量的計算半方法，即常房間蘆有次3任面及以上灣外墻時，敢冷風(fēng)滲透亭量替為厚1割～辟1.5幫h-掀1參換氣。取盲值班供暖思溫度趕為篇6用℃儀，經(jīng)計算鼠展廳外圍喇護(hù)結(jié)構(gòu)的趨基本耗熱筒量盈(豪包括高度柜附縣加慧)董為宇2033缺59堆W凈，光按沸1h-問1稅換氣欠量線(夠規(guī)范介紹扣的下限什值駕)敲估算，冷客風(fēng)滲透耗臂熱量剝?yōu)槭?405阿20堂W膚，為基本挺耗熱量筐的皇364隔%離。此負(fù)荷巖計算結(jié)果融非常大，籌即使減少池?fù)Q氣次圍數(shù)簡(待例如取有含關(guān)資料介愧紹辨的娘0.包5珍或森1/3角h-1轉(zhuǎn))津，數(shù)值仍慎然很大。服將展廳四旅周布滿散油熱器仍不冰能滿足要炮求。滅因此通采用《革暖通歲規(guī)范》的鞏縫隙法重哈新進(jìn)行計夏算。展稿廳禍4扔周均有外齊門和大量氧可開啟外絮窗，縫隙西總長約錦為服363贏m折。為了安畏全，門窗釀縫隙滲入梁空氣量均詳按氣密性罪最差洪的拋1亦級窗考慮雁，各朝向甚冷風(fēng)滲透航耗熱量總用和唉為寺4812拳W堪，僅占基伯本耗熱量箱的棍2.4乎%恒。換氣估漿算法和縫廟隙法的計冊算結(jié)果相恭差百倍以領(lǐng)上。尿冷風(fēng)季滲透耗熱智量是指通解過門窗縫擁