某办公综合楼的暖通空调设计总结

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某办公综合楼的暖通空调设计总结（中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司，沈阳110015）摘要:结合工程实例，将暖通空调设计的整个过程:系统冷热源方案的确定、负荷计算、主机及配套设备的计算选型，设备及管路的布置，系统的平衡计算、系统自控流程等每个环节进行归纳总结，得到可供设计借鉴的思路和经验数据。关键词：冷热源；水系统；通风及防排烟；自控!/•■、刖目位于大连市某研发接待会议中心1#楼，工程总建筑面积为11421m2,其中地下4856m2,地上6565m2。建筑高度：20.1m。该工程地下2层，地上4层。其中，地下2层为车库、消防控制室及设备用房；地下1层为车库、设备用房及办公室；地上1层为大厅、厨房及食堂；2〜3层为研发办公室；4层为研发办公室、会议室及休息廊等。1案例分析1.1冷热源设计木工程的冷热源：外部提供60/50°C热水供采暖、空调系统使用；另提供0.4MPa饱和蒸汽，经换热器换热后供全年生活热水。换热设备设于地下二层制冷换热机房内。大厅设局部地热采暖系统，作为木IX域冬季空调采暖系统的辅助。冷源采用两台风冷冷水机组（7/12°C）,放置于屋顶。木工程冬季空调、散热器及地热供暖、厨房补风提供60/50°C空调热水，总热负荷为732KW。空调设计冷负荷为614KW,面积冷指标为119W/m2。选用两台风冷冷水机组，额定制冷量均为330KW,夏季向空调系统提供7/12°C冷冻水。1.2空调水系统空调水系统为闭式两管制变流量一级泵（冷水机组定流量）机械循环系统，冬、夏季系统共用水管路。空调水系统主立管异程布置，水平管同程布置。 空调冷热水立管设于集中水暖井内。空调冷凝水均集中排至卫生间排水点。在主要分支处冋水管设平衡阀。空调系统热（冷）水的膨胀、定压、补水由自动补水排气定压机组解决。空调热水系统定压点压力值为0.3MPa；空调冷水系统定压点压力值为0.35MPa。定压点压力均以绝对标高6.450m为基准。夏季空调水系统工作压力为:0.7MPa;冬季空调水系统及供暖水系统工作压力为：0.5MPa。空调系统补水采用软水，软水设备采用全自动软水器。1.3空调方式本工程地上各房间设中央空调系统。地上四层340m2大会议室属高大空间，采用卧式空气处理机作为空调末端设备，ii设独立新风系统。其他房间均采用风机盘管+新风的空调系统，经机组处理到室内空气焓值的新风通过新风管道送至各房间。1.4通风及防排烟设计地下一层汽车库设机械排风，采用自然补风，机械排风量按6次/小吋计算。地下强、弱电机房设排风装置，换气次数不小于5次/h。地下二层空调机房设平吋排风系统，换气次数按8次/h计算；配电室设机械排风，换气次数按6次/h计算。会议室、食堂等人员密集场所及卫生间均设机械排风系统：前者排风量按换气次数2次/h计算，卫生间按换气次数按10次/h计算。排风设备均间歇运行。1.5空调水系统的控制空调水系统采用两管制一次泵变流量系统，冷热水分集水器之间设压差控制器及电动阀自动调节冷冻水流量。冷水机组、冷水循环水泵通过共用集管进行连接，2台冷水机组并联运行，每台机组冷水进水管上均设电动蝶阀与机组联锁。出水管设定流量阀，恒定各机组的水流量。2经验总结2.1明确设计原则，确定设计方案供暖空调系统的设计，头等大事便是系统冷热源的确定。应根据建筑物 规模、用途、建设地点的能源条件、结构、价格及国家节能减排和环保政策等相关规定，结合业主要求，明确设计原则，指定设计方案，归纳总结为书面文件发于业主予以确认，避免后期不必要的麻烦。2.2明确设计内容对于民用性质的建筑物，暖通专业的设计内容包括：供暖、空调、通风及防排烟。施工图阶段，供暖、通风及防排烟设计严格按照相关规范和标准手册进行即可，本部分主要介绍空调设计部分。空调系统的具体设计步骤如下：(1)设备机房和管井建筑方案确定阶段：暖通专业需将专业设备用房(如制冷机房、换热机房、空调机房、通风排烟机房等)、管道井(如水系统管道井、风井、烟道等)的位置和大致尺、?提给建筑专业。此阶段吋间上不允许暖通专业进行详细的负荷计算、设备计算选型等，可用建筑空调冷热指标值大致估算所需冷热机房的大小，指标值选取按相关规范和手册来进行。和通风及防排烟相关的设备用房和管道井的确定均按照现行规范进行设计即可。水系统的管道井应布置方便，易于水力平衡。尽可能布置为“扁长型”，避免多排布管，管道进出打架现象。(2)室内参数设计表室内参数包括：温度、湿度、人员新风量、噪音等。建筑物按照功能区划分不同区域，根据相关规范和标准手册列出各房间室内参数设计表，为后续的建筑物冷热负荷计算做好准备。(3)建筑物冷热负荷汁算用冷热负荷指标进行空调设计吋，估算的结果总是偏大，由此造成主机、输配系统及末端设备容量等偏大，造成投资增大，给系统控制、节能和环保带来 潜在问题。因此施工图设计阶段，采用天正或鸿业负荷计算软件对空调区的冬季热负荷和夏季逐吋冷负荷进行计算。（4）空调主机的选型目前，空调主机普遍采用电动压缩式冷水机组。根据《民规》2012版第8.2.2条强制性条文，由软件计算结果直接选取冷水机组。（5）末端设备（风机盘管）的选型一般来说，根据显热负荷、全热负荷并在校核风量之后所选择的风机盘管更适合空调房间的实际需要。实际选用风机盘管时，一般按夏季冷负荷选用风机盘管，冬季校核所选风机盘管的实际（设计工况）供热量是否满足要求。从实际使用情况来看，国产风机盘管的实际工况风量往往比名义工况（名牌参数工况）风量小20%〜30%。暗装机组由于加装进、冋风隔栅、过滤网、短风管等使空气流动阻力增大，实际风量下降幅度更大些，所以选择吋可参照中速档参数选择，不需要再考虑安全系数了。若按高速档选型时，应考虑积尘，结垢等的修正系数，具体修正参数详见供热空调设计手册。（6）空调系统辅助设备的选型空调系统辅助设备包括：循环水泵、水处理装置、补水定压装置、除污装置、分集水器等。待空调末端及水管布置（水系统的水力计算）结束，绘制冷、热水系统水压图，确定冷、热水系统工作压力、定压点压力等设计参数，以便确定各设备的工作压力。空调辅助设备的选型计算在相关规范和手册中均有详细过程。在此主要给出空调循环水泵扬程的计算相关数据。空调大多采用闭式空调冷水系统。空调循环水泵扬程由以下阻力组成:冷水机组阻力：由机组制造厂提供，一般为60〜lOOkPa。管路阻力：包括磨檫阻力、局部阻力，K中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。若取值大则管径小，初投资省，但水泵运行能耗大；若 取值小则反之。0前设计中冷水管路的比摩组宜控制在150〜200Pa/m范围内，管径较大吋，取值可小些。空调未端装置阻力：末端装置的类型冇风机盘管机组,组合式空调器等。它们的阻力是根据设计提出的空气进、出空调盘管的参数、冷量、水温差等由制造厂经过盘管配置计算后提供的，许多额定工况值在产品样本上能查到。此项阻力一般在20〜50kPa范围内。调节阀的阻力：空调房间总是要求控制室温的，通过在空调末端装置的水路上设置电动二通调节阀是实现室温控制的一种手段。二通阀的规格由阀门全开时的流通能力与允许压力降来选择的。如果此允许压力降取值大，则阀门的控制性能好；若取值小，则控制性能差。阀门全开吋的压力降占该支路总压力降的百分数被称为阀权度。水系统设计吋要求阀权度S>0.3,于是，二通调节阀的允许压力降一般不小于40KPa。根据以上所述，可以计算出循环水泵所需扬程：在空调水系统的各部分阻力之和基础上取10%的安全系数。(7)冷水机组定流量方式的空调水系统设汁要求为保证流经冷水机组蒸发器的流量恒定，通常采用系统压差控制的电动旁通调节阀，电动旁通调节阀的选择很关键。(8)空调系统的自控设计供暖与空调自控系统的设计，在施工图阶段应给出：控制器(包括I/O模块)的型号、数量、安装部位；传感器、执行器的型号、数量、安装部位等。如电动压差旁通控制系统是一套设备，暖通专业给出自动控制阀选型参数、压差控制范围即可，整套设备由厂家提供。3结语通过对本次民建暖通空调系统的设计过程的梳理和总结，为刚踏入设计院的暖通设计者明确设计思路和方向。但空调自控系统仍需进一步学4和研究，并和机电专业密切配合，保证暖通空调系统安全、可靠、经济地运行。 参考文献：[1】陆耀庆.实用供热空调设计手册(第2版)[M].北京：中国建筑工业出版社，2008