广州珠江外资建筑设计院有限公司,广东广州,510000
摘要 介绍了某企业培训中心建筑的冷热源方案、空调水系统方案及空调风系统方案,为同类建筑的空调设计提供参考。
关键词 培训中心 水系统 风系统
1 工程概况
本项目为广州市某企业培训大楼,项目位于广州市南沙区。项目总用地总面积为7000m2,总建筑面积18565㎡。其中地下室面积2624㎡,地上面积15941㎡。主要包括地下室设备用房和裙楼商业培训办公,塔楼酒店客房,总建筑高度60米,建筑整体属于一类高层建筑。建筑效果图如图1所示。
图1 项目效果图
2 设计参数及冷负荷
2.1 室内设计参数
空调室外室内主要设计参数如表1和表2
表1 空调室外气象参数
干球温度/℃ | 湿球温度/℃ | 相对湿度/% | 风速 | 主导风向 | 大气压力/Pa | |
夏季 | 34.2 | 27.8 | 1.7 | SSE | 1004.0 | |
冬季 | 5.2 | 72 | 1.7 | NNE | 1019.0 |
表2空调室内主要设计参数
干球温度/℃ | 相对湿度/% | A级噪声标准 /dB | 新风量 (m3/人·h) | 人员密度(m2/人) | |||
夏季 | 冬季 | 夏季 | 冬季 | ||||
大堂 | 25 | 20 | ≤55 | ≥35 | 55 | 20 | 10 |
办公室 | 26 | 20 | ≤55 | ≥30 | 45 | 30 | 5 |
客房 | 24 | 22 | ≤55 | ≥40 | 35 | 50 | 2人/房 |
教室 | 26 | 20 | ≤55 | ≥30 | 45 | 30 | 4 |
展厅 | 26 | 20 | ≤55 | ≥30 | 45 | 14 | 2 |
会议室 | 26 | 20 | ≤55 | ≥30 | 55 | 19 | 2 |
商业 | 26 | 20 | ≤55 | ≥30 | 55 | 19 | 2 |
2.2 冷、热源负荷
该工程空调冷负荷计算采用谐波法,空调区各项逐时冷负荷的综合最大值作为空调系统的夏季
冷负荷,各区域的空调冷、热负荷如表3所示。
表3 空调冷、热负荷
区域 | 空调冷负荷/KW | 建筑面积冷指标/(W/m2) | 空调热负荷 /KW | 建筑面积热指标 /(W/m2) |
水冷式集中空调区 | 2852 | 153.6 | 1367 | 73.6 |
3 空调冷源和空调水系统
3.1 空调冷热源设备
1)根据各层平面功能布局及业主运营需求,采用水冷式集中空调系统。水冷式集中空调系统选用2台968KW(275RT)的可变频螺杆式冷水机组和1台968KW(275RT)的可变频部分热回收螺杆式冷水机组作为冷源,冷水机组设置于地下室负一层制冷机房,设备可由本层室外直接运至制冷机房内。冷却系统采用4台冷却水量为300m3/h的超低低噪音横流式冷却塔,冷却塔风机采用变频式风机,设置于酒店屋顶层,其系统原理图如2所示。
2)冷冻水供回水温度为7℃/12.5℃,冷冻水泵选用4台流量180CMH、扬程为300kPa的卧式离心水泵(三用一备)
3)冷却水泵选用4台流量250CMH、扬程为280kPa的卧式离心水泵(三用一备);
4)本项目选用2台800KW的常压燃气热水锅炉作为热源,供空调热源及生活热水使用,空调热水供回温度为60℃/50℃;供暖热水泵选用3台流量80CMH,(两用一备),扬程为250kPa的卧式离心水泵。
图2 冷源系统原理图
3.2 空调水系统
1) 冷热水系统: 冷冻水供回水温度为7/12.5℃,冷却水温度为32/37℃,空调热水供回水温度60/50℃; 冷冻水泵、冷却水泵、空调热水水泵与主机采用一对一串联连接。冷冻水系统采用一次泵变频变流量系统,冷冻水泵转速根据管网最不利环路末端压差和冷水机组最小允许流量变频控制;冷却水为变频变流量系统,冷却水泵根据冷却水进出水温差和冷水机组最小允许流量变频控制;冷却塔为变流量型,其根据环境湿球温度和冷却塔出水温度变频控制风机转速及运转台数;空调热水为变频变流量系统,根据管网最不利环路末端压差和冷水机组最小允许流量变频控制。其空调水系统竖向分区示意图如图3所示。
2) 冷热水主干管系统:空调冷热水系统根据分区和功能分为1个环路:均采用采用四管制系统。垂直环路采用异程系统,地下室、裙楼水平管路采用异程系统,客房水平采用同程系统。
3) 水系统平衡:1. 在集水器根据环路设置静态平衡阀;2. 在水平干管设置静态平衡阀,调节竖向层间水系统平衡;3. 空调机组、新风处理机组的回水管路上设置动态压差控制平衡阀及比例积分电动二通调节阀;4. 风机盘管的回水管路上设置双位(开/关)式电动二通阀。
4)水系统处理:a. 空调冷热水系统及冷却水系统均设置旁流式水处理装置(物理+化学),自动定时投药、预防管道腐蚀及结垢,以保证系统的水质满足要求。b. 制冷机冷凝器进出水管处设置冷凝器在线清洗装置,清除冷凝器管壁污垢。c. 水泵、空气处理机组、新风机组以及风机盘管水管入口处设置Y型过滤器,过滤孔径:风机盘管入口:1.5mm;空气处理机或新风机组入口:2.5mm;水泵入口:4mm;
5)水系统定压和补水:采用自动补水定压装置的方式,装置设置在地下室制冷机房。定压点设在冷冻水回水总管。
6)空调冷凝水系统采用间接排水。空调机组冷凝水就近排入机房或卫生间排水管,风机盘管冷凝水经冷凝水管汇集后排入冷凝水立管。空调冷凝水回经冷凝水回收系统回收至冷却塔补水水箱,用作冷却塔补水。
图3 空调水系统竖向分区示意图
4 空调通风系统
1) 大空间采用低速全空气系统,空调机组采用变频,实现节能运行,过渡季可实现不小于70%全新风运行。气流组织为上送下回或侧送下回;设置CO2浓度报警装置的房间(人员密集且人员密度变化较大的空间),其室内的CO2卫生标准值为不大于2000mg/m³,CO2浓度传感器监测到CO2浓度超过设定量值(1800mg/m³)时,进行报警,同时自动启动送排风系统。
2)商铺、办公、包房等区域采用风机盘管加新风系统。气流组织为上送上回。
3)客房区域采用风机盘管加新风系统,新风以及排风系统均采用竖向设置,通过屋面以及管道层进风以及排风。
4) 首层厨房预留油烟罩空调补风系统,厨房内同时预留新风机组作为岗位降温直流送风空调系统。厨房排油烟需先经UV-C油烟净化器/紫外线除油烟器作净化处理,除去油烟和气味,达到排放标准,再经厨房排风机排至屋顶。
5)空气处理机组、新风处理机组吸入口设G4级初效过滤和F8级中效过滤器,风机出口端设光波催化杀菌净化装置。风机盘管回风口设置抽拉式初效过滤器,出口端设置光波催化杀菌净化装置。
5 结论
1)空调冷源形式结合项目的运营特点,选用集中式空调系统。集中空调冷源采用三台电制冷冷水机组,其中制冷机组容量考虑加班等小负荷状态下使用。
2)通过控制冷却塔运转台数,风机联合变频等方式,有效利用充分利用冷却塔调料与空气接触面积,增大冷却水供回水温差。
3)结合房间或区域的运营或使用特征,选择合理地划分空调分区,采用有效的节能控制措施,实现空调和通风系统的节能运行。