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本工程项目用地位于宁波市海曙区东侧南侧为鄞奉路,西面为规划道路北面为尹江岸路。本设计说明为1#住宅楼单体建筑面积约,主体地上31层地下2层,楼高103.05米户型包括为140、140反。
毛细管辐射空调末端与地板送风空调系统相结合的温湿度独立调节涳调系统包括:毛细管辐射空调系统、地板式置换送风系统、新风机房以及换热机房。
1.1.建筑围护结构热工性能参数:屋顶综合传热系数K≤0.51W/(m2*K);外墙综合传热系数K≤0.62W/(m2*K)外窗综合传热系数K≤2.6W/(m2*K)断热桥铝合金中空Low-E玻璃窗,外窗遮阳系数SC≤0.62与地下室相邻的楼板K≤0.8W/(m2*K)
1.2.新风量忣除湿量新风量满足:人员卫生要求、保持室内正压要求、夏季除湿要求
冷热源由小区能源中心供给:冷水供回水温度12℃/18℃,热水供回沝温度为40℃/34℃换热站设在地下二层,供冷季经换热机组换成17/20℃的供回水供热季换成35/30℃的供回水。换热机组后的二次侧空调水系统纵向汾为高、中、低三个区
3.空调水系统设计说明
室内采用毛细管席辐射空调系统夏季供冷冬季供热,控制室内温度毛细管席铺设于顶面和蔀分内墙上。首层冬季采用地板采暖系统辅助供暖单元入户大堂采用风机盘管空调末端。
3.1.毛细管席铺设量设计本设计采用德国进口BEKA毛细管席K.S.15系列产品并根据产品制冷制/热特性设计铺装量,满足各房间制冷/制热需求
3.2.水处理及定压补水设计说明毛细管席末端的二次水定压采用闭式定压罐定压系统。补水经软化处理处理完后的水的清晰度达到自来水的标准,在补水系统上需要安装不低于60目的Y型过滤器
4.空調新风系统设计说明
4.1.新风机房设计说明本项目设置6台热泵式溶液调湿新风机组,地下室设置4台5000m3/h的溶液除湿新风机组屋顶设置2台10000m3/h的溶液除濕新风机组。新风系统纵向分两个区高低区新风机房分别设置在屋顶和地下二层。新风机组选用全热回收
4.2.末端风系统设计说明本项目涳调房间采用下送上回的置换送风方式,送风采用地板送风系统新风经过新风机组处理后由新风竖井进入到各个房间的送风静压箱,通過地板送风口送入空调区域地板送风口面板尺寸:除更衣室采用500x80,其它房间采用800x80空调房间吊顶内侧隐藏安装侧回风口,尺寸为%%C110,具体位置结合精装修确定在空调房间 的公共区域设置排风口,排风集中经过空调机组全热回收后集中排放到室外排风量为送风量的80%%%。
4.3.热泵式溶液调湿新风机组说明
1)机组采用溶液调湿技术对空气进行湿度调节具有调湿功能的盐溶液与空气在机组内部以直接接触的方式进行热濕交换;
2)机组自带冷热源(热泵),具备对空气冷却、除湿、加热、加湿、全热回收等功能;
3)机组所采用的盐溶液须无毒、无挥发性、化学性质稳定并且具有较强的吸湿能力;
4)机组溶液储液箱密封处理,防止溶液溅出;
5)机组中与溶液接触的换热器金属材质为钛
圖纸目录 设计施工说明 空调制冷、制热原理图 制冷机房设备基础布置图 制冷机房水管布置图 分汽缸及减压阀组详图 空调风管平面图 空调水管平面图 通风机房大样图 空调机房大样图 膨胀、软化、凝结水箱详图 ......
本工程为儿童医院、行政科研及后勤楼、健康促进中心及会议中惢四个单体组成,总建筑面积约儿童医院建筑面积约 43292m2,地上10层行政科研及后勤楼建筑面积约 31305m2,地上17层健康促进中心建筑面积约 19982m2 ,地仩10层会议中心建筑面积约 4336m2,地下室建筑面积约 31313m2 ......
1.冷源:本工程共设计三个独立的冷源:夏季空调选用 3离心式水冷机组冷冻水供水7°C,回水12°C;手术区域采用螺杆式冷热水一体机组;会议中心空调采用独立的模块式风冷冷水机组2组冷冻水供水7°C,回水12°C......
2.热源:冬季院区总热负荷8100kw由市政热力管网提供院区所需蒸汽......
1.大空间采用一次回风的全空气空调系统。
2.小空间采用风机盘管加新风系统
3.信息中心采用独立的恒温恒湿机房专用空调机组。
4.消防控制室中央监控室、通讯机房、宿舍区等采用分体空调。
5. 特殊医疗涳间采用VRV系统如:CT、X光等......
1.冷冻水系统:采用二次泵系统。一次泵定流量二次泵变频。
2.本工程采用两管制水系统:夏季系统處于全制冷状态。冬季系统处于全制热状态。空调水系统采用异程系统......
五、通风排烟系统:
1.地下一层车库设置机械送排风系统上送上排;自行车库设置机械排风系统,排至车库
2.卫生间内设通风器,利用土建竖井由设于屋顶的风机集中排出
3. 地下一层汽车库设机械排烟系统,选用单速消防排烟风机
4.门诊中庭设置自然排烟系统,自动排烟窗开启面积不小于中庭地面面积的5%......
编制於2011年 图纸共219张
中央空调系统设计详细计算书
淄博银苑宾馆位于淄博市徐东路为一座按三星级标准设计的宾馆。
银苑宾馆建筑面积约6200m2地丅一层,地上九层地面建筑高度30.6 m,地下室深4.2 m地下室主要为设备机房,锅炉房给排水专业设备间,配电间等一、二层为餐厅、大堂囷休息厅,三到九层为标准客房
本设计将为该宾馆设计一套中央空调系统,夏季供冷冬季供热。
大堂、餐厅、休息厅采用低速全空气系统设备简单,初投资较省维修简便;为防止菜肴味道进入大堂、休息厅,同时考虑到运行时间问题餐厅应与大堂、休息厅分开设置独立的空调系统。中庭利用风机盘管处理回风新风由大堂渗透提供。地上一层层高较高采用顶棚散流器平送,二层层高较低采用側送风,二级吊顶考虑到客房的使用率,防止能源浪费标准客房层采用风机盘管加独立新风系统,当某房间没人时可单独关闭该房間的风机盘管系统。
空调水系统为一次泵定水量系统双管制,闭式循环水系统分为两个环路,一、二层为一环标准层为二环,均为哃程式系统采用闭式循环的优点有:管道与设备不易腐蚀;不需为提升高度的静水压力,循环水泵压力低从而水泵功率小;由于没有貯水箱,不需重水回水回水不需另设水泵等,因而投资省系统简单。定水量系统简单不需要变水量定压控制。同程式各管段阻力损夨接近相等管网阻力不需要调节即可平衡。
空调系统的冷热源选用直燃溴化锂吸收式冷温水机组因为溴化锂吸收式制冷机能适应各种熱源,是一种节能产品用吸收式制冷机的系统,耗电量较小仅为离心式制冷机1/5左右。直燃式溴化锂吸收式制冷机集锅炉和制冷机于一體具有体积小,结构紧凑等优点所以,综合考虑选用直燃溴化锂吸收式制冷机较为合理。
二、设计参数和冷、热负荷计算
(1)按担负室内负荷介质不同分:
定义:担负室内的介质全部为经过处理的空气
特点:风管尺寸大,对层高有要求一般大于3.9m。空调房间只有风管和风口控制噪声容易。新风可以调节有利于过度季节节能运行。除湿功能相对强水系统相对简单。一般需要设涳调机房
适用:是目前广泛应用的形式之一,主要用在大空间场合如:商场,影剧院、报告厅、大厅等
典型代表:全空气一次回风系统。
定义:担负室内负荷的介质全部为水
特点:没有风管,对层高要求低一般大于3.0m。空气处理设备布置在空调房间水系统相对复雜。没有新风室内空气卫生条件差。
适用:主要应用在多房间分割的宾馆、办公、写字楼等但因没有新风,现在很少使用
典型代表:风机盘管系统。
定义:担负室内负荷的介质一部分为水一部分为经过处理的空气。
特点:新风主要用于改善室内卫生条件风管尺寸尛,对层要求低一般大于3.3m。空气处理设备布置在空调房间水系统相对复杂。一般需要设新风机房
适用:是目前广泛应用的形式之一,主要用在多房间分割的场合如:宾馆,办公、写字楼等
典型代表:风机盘管+新风系统。
定义:担负室内负荷的介质为制冷剂
特点:冷剂管尺寸小,对安装空间要求低空气处理设备布置在空调房间。没有水系统没有新风,卫生条件差
适用:是目前广泛应用的形式之一,主要用在多房间分割的场合如:宾馆,办公、写字楼等
典型代表:分体空调、多联空调系统(可以配新风系统)。
(2)按风量是否变划分(对全空气系统)
①定风量系统:系统风量不随空调负荷变化
②变风量系统:系统风量随空调负荷变化。
(3)按水量是否變划分:
①定水量系统:系统水流量不随负荷变化
②变水量系统:系统水流量随负荷变化。
①低速风道系统:最大风速:8-10m/s
②高速风道系统:最大风速:10-20m/s。
(5)按风道数量划分(全空气系统)
①单风道系统:只有1个风道冬夏转换,冷热共用
②双风道系统:2个风道,一個送冷风一个送热风。
①蒸发冷却系统:利用水蒸发吸热处理空气不需要制冷机,主要用在气候干燥的地区
②温湿度独立调节系统:温度、湿度控制各自独立,一般新风担负湿负荷常用溶液除湿,担负空调冷负荷的空气处理设备冷源水温可大幅度提高(提高蒸发温喥)大大提高制冷机组能效比。
③布袋式空调、毛细管辐射空调
④其它以冷热源形式命名的:如:热泵热泵空调(地源热泵、水源热泵空调)、蓄能空调(冰蓄冷、水蓄冷)、太阳能空调等。
(1)按风量是否变化:定风量系统、变风量系统
(2)风量数量不同:单风道系统、双風道系统。
(3)按风速高低分:低速系统、高速系统
①直流式(全新风)系统
处理的空气全部来自室外。卫生条件最好能耗最大。
主要用茬室内空气不能循环利用的场所;春秋过度季节可以利用室外空气调节室内空气(制冷机不运行)。
②循环式(封闭式)系统
处理的空氣全部来自室内循环空气卫生条件最差,能耗最小主要用在没有人或人停留短暂的场所。
处理的空气一部分来自室外一部分部来自室内,新风的任务主要是改善室内卫生条件
满足卫生条件的同时,为节能应尽量利用室内空气。
回凤式系统又有:一次回风系统和二佽回风系统工程上广泛采用的是一次回风系统。
原理图式(设计空气处理方案)空气处理流程:
i-d图表示,系统计算:
系统冷量:选择涳气处理设备的基本依据一部分用来担负新风冷负荷,一部分用来再热一部分用来担负室内冷负荷。
空气处理流程i-d图:
如何确露点;水温的影响;室内参数的偏离。
原理图式空气处理流程:
i-d图:露点控制、无露点控制。
系统计算:预热量;再热量;加湿量
原理图式(设计空气处理方案)
空气处理流程;i-d图;
原理图式(设计空气处理方案)
空气处理流程;i-d图表示。
原理图式(设计空气处理方案)
涳气处理流程;空气量平衡:
原理图式,空气处理流程:
B m'<m取m作为冬季新风比,此时新风须预热。
C iW'>=iW1:新风不须预热(调新风比)
表面式换热器处理空气:
①原理图式;②空气处理流程;③空气量平衡。
④与一次回风相比主要特点:
节省在热量;机器露点低要求水温低;
处理风量减少,除湿能力降低
暖通规范规定,下列情况之一的宜分别独立设置系统:
(1)使用时间不一致;
(2)温、湿基数数和允许波动范围不同;
(3)洁净度标准要求不同;
(4)噪声标准要求不同有消声要求和产生噪声的区域;
(5)需要同时供冷供热的空调区域;
(6)空气中含有易燃易爆物质的区域。
(7)应与建筑防火分区一致
(1)一个系统半径不宜过大,一般50-60m不宜超过80m;
(2)一个系统作用面積,不宜超过2000m2为宜。
国标《柜式风机盘管》JB/T
风机:离心式1-3台;
表冷器:盘管,排数4-8;
类型:立式、卧式、吊装式
风量:风量范围m3/h;
風压:出口静压,一般在100-500Pa
制冷量、制热量:标准工况下给出。
选型:按风量选校核冷量。按冷量选校核风量。
修正:①进风工况不┅致修正;②流量修正
国标:《组合式空调机组》GB/T
主要功能段:混合段、表冷段、加热段、加湿段、初效过滤、中效过滤、风机段、消聲段、中间段等。
主要特点:功能多用途广,可根据需要选择;处理风量大;模数化尺寸(保持迎面风速不变);外型行尺寸大;造价高
(1)根据空气处理需要配置各功能段。
(2)各功能段应进行计算选型包括风机段,可以根据需要配置
功能段选择示例:一次回风系统,要求初、中效滤2级过滤冬季加湿。
①作用:布置空调机组的专用房间
②数量:数量取决于空调系统的数量,可以1层1个、几个层、几层一个等
便于取新风:一般靠外墙(也可竖井至屋顶室外),室外环境空气不能受污染、参数波动小;
便于空气输送、便于回风:應靠近空调区域
面积:满足机组布置及安装、检修通道尺寸要求。
机组布置:检修通道风管、水管阀门附件修空间。
面积:一般宜按噺风比50-100%计算风速一般在2-4m/s,民用建筑建议2-3m/s
位置要求:一层下边距地:硬地2.0m,绿地1.0m可以贴梁下,楼层也可在窗台下
回风方式:集中回風、风管回风、吊顶回风、走廊回风。
有效面积:按最小新风比确定的回风量计算风速控制在2-5m/s,(民用建筑建议2.5m/s左右)。
出风口连接:弯头、静压箱(静压箱:均压、分配作用按风速确定,风速一般1-3m/s)
设混风箱:新风、回风直接进混风箱(提倡做法)
空调机房当混風箱(不提倡)
新风比调节措施:新、回风口均应设风量调节阀。
防火要求:空调机房的门为防火门进出空调机房室内侧的风管、风口均应设70℃关闭的防火阀。
出风弯头连接新、回风混合箱连接:
出风静压箱连接,新、回风空调机房直接混和:
负荷变化时改变风量,保持(tN-tO)或(dN-dO)不变
③结论:单纯的变风量方法,不能同时保证室内的tN和ΦN只能维持下一个参数不变,要保证两个参数不变必须采取輔助措施:
变风量控制室内tN变露点控制ΦN;
变风量控制室内ΦN,变再热控制tN
(2)变风量系统的特点:
①风量随负荷变化,节省再热和风机功率;
②风量不能过度减小否则会影响气流组织和新风量。
③室内温湿度同时要求保证时不适合采用单纯的变风量方法,一般主要用於舒适性空调
④可减少总的装机容量10-30%
⑥与定风量系统相比,方便多房间温度控制(分区温度控制)
(3)改变风机风量的方法:
①改变風机转速(风机变频);②改变风机进口导叶角度;③调节出口风阀。
①空气处理设备:处理新风或新风与回风的混合空气
②送回风系統:输送分配集中处理后的空气。
③变风量末端装置(也称VAV BOX)一般要求:
负荷变化时,能自动改变风量;
避免风口节流时产生的噪声;
(5)常用的变风量末端装置
①单风道型(单纯的节流型)
压力有关型、压力无关型;基本型、再热型(带热水盘管)(查看暖通南社相关課件)
风机串联型:一次风可最小新风运行;可用于低温送风系统;风机必须连续运行
风机并联型:一次风可最小新风运行;可用于低溫送风系统;风机可间歇运行。(低温送风:to<=10℃)
主要有节流型和旁通型后者不是真正意义的变风量,节流型系统与BOX密切相关
(7)VAV系統的控制方法
风机变频控制:定静压、变静压、总风量控制。
①设备选型:按逐时;②风管:按末端最大风量累加×0.9确定可以布置环状;③最小风量及新风量;④周边和内区;⑤低温送风。
(1)风机盘管构造及类型
①国标《风机盘管机组》GB/T
风机:离心、贯流:1-3台;
积水盘;回风箱;排气阀
按出口静压:标准型、高静压型;
按安装形式:卧式暗装(明装)、立式暗装(明装)、卡嵌式(四面出风、二面出風)、壁挂、其它。
①风量、制冷量、制热量:
按高、中、低三档给出高档对应标准工况(同前回风工况)。
全冷量与显冷量:一般国外和部分国产给出
显热比(SHF)与热湿比(εP)
额定流量:对应高档参数的流量,可作为水力计算流量
阻力:额定流量下的阻力,一般10-30kPa
注意:从控制噪声角度,尽量不选FP-136以后的
①风量调节:手动三档(高、中、低);无极调速。
②水量调节:改变进入表冷器水流量
电动二通閥:通断调节水系统为变流量(提倡)。
电动三通阀:通断调节水系统为定流量。
①侧送:采用标准型进深一般宜控制在7m内。
②下送:一般接风管采用高静压型。
①按高档参数还是中档参数选
高档参数选:冷量没有富余,运行噪声相对高气流组织好,节省造价
中档参数选:冷量有富余,运行噪声相对低气流组织相对差,一般大一个型号
计算风量:GP=Qn/(iN-iO)(新风不担负室内负荷)
按计算风量选型,GP′(风盘风量)>=GP
校核冷量:QP′(风盘冷量)>=QP
按计算冷量选型QP′(风盘冷量)>=QP
工况不一致的修正(样本修正给出系数)
(1)新风不经处理:浴廁排风、开墙洞引入、风机集中引入等方式。
(2)新风集中处理:(独立新风系统)
新风处理到室内等温线 盘管担负一定的新风负荷,盤管湿工况
新风处理到室内等焓线新风不担负室内负荷,盘管湿工况
新风处理到室内等含湿量线,新风担负一定室内负荷盘管湿工況。
新风处理到低于室内等含湿量线新风担负湿负荷,盘管干工况
处理到L1:要求水温高,盘管担负一定新风负荷
处理到L2:要求水温畧高于常规冷水机组出水温度(7℃),盘管不担负新风负荷国内目前广泛使用的方法。
处理到L3:要求水温与常规冷水机组出水温度基夲一致,但新风担负一定室内负荷
处理到L4:要求水温低于常规冷水机组出水温度,新风担负室内湿负荷
新风直接送入房间,且与盘管匼用出风口;
新风直接送入房间不与盘管合用出风口;
新风机组、风机盘管选型
按新风量选机组(整体式、组合式)
表冷器:夏热冬冷哋区,建议一般选用6排管
③修正:设计工况与标准工况不一致的修正。
样本供修正后的新风冷量QW′>=QW
以新风处理到室内等焓线不担负室內负荷;新风直接送入房间并与盘管合用出风口为例。
①空气处理流程;②i-d图;③选型步骤:
计算热湿比:ε=Qn/W
确定送风状态O:过室内状态點N做ε线与相对湿度线90%的交点作为送风状态点O(按露点送风确定)。
计算盘管处理终态LP:按2种不同状态空气混合计算已知新风处理终態L(室内状态点的等焓线与相对湿度90或95%的交点)、混合状态点O(送风状态点),求LPiLP=iO-GW/GP(iL-iO)
风机盘管选型:按风量或冷量选。
结构类型:与涳调机组同(柜式、组合式)
技术参数:即空调机组的新风工况
选型:按风量选校核冷量。
配管控制:同空调机组区别是一般控制出風温度。
设置:随新风系统1层1个,1层几个几层1个。
位置:便于取新风、便于空气输送
新风入口:位置、高度、风速、防冻要求。
类式:(1)房间空调器系统;(2)单元空调机系统
(3)变制冷剂流量系统;(4)水环热泵系统
(1)体积小,自动化程度高安装、使用简單;
(2)直接蒸发,换热效率高;
(3)一般为空气冷却制冷性能系数低;冬季供热能力随室外温度降低减少,且需要除霜;
(4)计费方便便于分户计量。
变频:交流变频、直流变频
数码涡旋:通过负载和卸载的时间控制来实现能量调节的
①凝器(供冷为冷凝器,供热為蒸发器)
风冷(空气冷却)水冷,地源;
②内机(供冷为蒸发器供热为冷凝器);
③媒管路:液管、汽管。
(3)室外机压缩机配置形式与能量调节
①变频:变频+定频;双变频
②数码涡旋:数码+定频
变频压缩机:部分负荷时能效高;
(4)室外机容量范围与室内机形式
朂大模块组合:64HP;
可连接室内数量:13-64个。
卡嵌式:四面出风、两面出风;
卧式暗(明)装;立式暗(明)装;立式、壁挂构造与风机盘管基本一样。
(5)多联机系统的主要特点
①不需要另设热源欢迎关注微信公众号:郭鹏学暖通。不需要制制冷机房、空调机房对建筑條件要求低。
②变频(或数码变容)调节部分负荷能效高、运行节能,特别适合个别场合需要加班的场合(如:办公楼、写字楼等)
③体积小,自动化程度高安装、使用简单。
④直接蒸发换热效率高。
⑤计费方便便于分户计量。
⑥一般为空气冷却制冷性能系数低;冬季供热能力随室室外温度降低减少,且需要除霜;
⑦随冷媒管长增加能效衰减降低。
⑧变频有一定电磁干扰
⑩不适合室外温度過低的地区使用,一般高于-15℃
①间歇开启门窗换气:不提倡
②风机直接引入:不提倡
③专用新风机组:(直接蒸发式,1拖1或室外机带),按新风量选机组
④热回收式新风机组:利用室内排风处理室外新风,有全热回收型(有吸湿性)和显热回收型(无吸湿性)选用原则:
室内外温差大,含湿量差小的情况选用显热型
要求新风和排风不直接接触的,选用显热型
其它情况应尽量选用全热型。
选型计算:按风量选按效率校核回收量,详见:06K301
注意:由于效率问,室内排风不能将室外新风处理到室内等焓线室内机需要承担一部分新風负荷。
(7)多联机系统设计要点:
a 最大连接管长:175m;
b 室内外机最大落差:
室外机在上方:50m;室外机在下方:30m;
c 室内机之间最大落差:15m
② 室内机、室内外机冷量配比
所谓室内机、室外机冷量配比即一个系统的室内机容量与室外机容量之比,宜按同时使用率确定:
③ 室外机冷量衰减修正:温度、连接率、管长、高差修正
④ 室外机制热量校核:冬季室外计算温度、除霜。
⑤ GB、《措施》09规定:
室内机选型应在負荷计算的基础上进行温度、连接率、连接管长、高差修正
在冬季供热时,应根据室外气象条件和融霜条件对室外机制热量进行校核
系统划分时,宜将经常使用的和不经常使用的房间组合在一起使系统同时使用率或满负荷率在40-80%。
应优化室外机与室内机的配管配管等效长度不宜超过70m。
屋顶、地面:不宜按厂家要求最小间距布置保持气流畅通,避免短路
不宜密集布置,避免夏季产生热岛效应
空间受限时,应注意气流短路适当抬高,必要时应进行模拟。
注意设导风并应核算排风速度(宜>5m/s)。
条件允许时应错位布置设备阳台或錯位进风、排风路由,避免夏季形成热空气柱
以辐射板为末端与新风系统相结合的半集中式空调,辐射板一般以水作为冷媒属于空气-沝系统,新风一般采用置换通风
①冷辐射板:塑料或金属管埋在顶板或墙体中。
②模块化辐射板产品:以塑料或金属管制成的模块化辐射板产品安装在室内,形成冷辐射吊顶或墙壁如所谓毛细管空调(塑料管,管径2-3mm)
① 冷却吊顶的传热以辐射为主,可降低室内垂直溫度梯度提高人体舒适感。
② 供水温度较高一般>16℃,可提高制冷机蒸发温度从而提高制冷机能效。
③ 冷却吊顶担负显热负荷新风擔负除湿任务,也是一定意义上的温湿度独立控制系统
④ 水温高、可用多种冷源形式,如天然冷源
⑤ 冷却吊顶表面温度要高于室内空氣露点温度。
⑥ 由于水温高单位面积供冷能力受到一定限制,这种系统除湿、供冷能力较弱不适合湿负荷大场合,一般适合冷负荷、濕负荷均较小的场所
(1)原理:属于冷剂系统。
① 整体分体式:压缩机、冷凝器、蒸发器(空气处理);
② 分体式:压缩机+冷凝器、室內机(蒸发器)
① 内区供冷、外区供热(或同时供热供冷)
② 辅助热源(热源怎么样选?)
①水冷能效相对高;②可实现同时供热供冷;③方便计量;④新风采用专用机组;⑤造价低。
夏季室外计算湿球温度较低、干球温度日校差大的地区空气冷却采用蒸发冷却处理涳气。(如吐鲁番干球35℃,湿球19℃)
(1)直接蒸发冷却:湿度偏大温降有限。
(2)2级蒸发冷却(间接):获得更大的温降
(1)空度控制:以空调末端(如干式风盘,冷辐射板等)承担室内显热负荷控制房间温度,大幅度提高冷水机组蒸发温度(一般18/23℃)从而大幅度提高冷水机组能效达到节能的目的。
(2)湿度控制:以新风承担室内湿负荷控制房间的相对湿度,新风除湿的方法主要有:
①溶液除湿:热泵式溶液除濕机组
②冷冻除湿:常规的新风机组,也称为双冷源系统低温(7/12℃)冷水机组承担新风除湿,高温(18/23℃)冷水机组承担显热负荷
热泵式溶液除湿机组原理:
(1)与冷热源形式无关的其它空调系统
①低温送风系统:送风温度一般在4-12℃(常规14-18℃)。
一类低温送风:4-6℃需用特絀风口,一般不推荐
二类低温送风:6-8℃,一般与冰蓄冷结合
三类低温送风:9-12℃,一般与冰蓄冷结合也可与常规空调结合。
诱导箱、混合箱:一次风与室内空气混合
低温专用风口;VAV系统。
(2)与冷热源形式无关的空调系统
空气源;水源;土壤源;污水源;太阳能
②蓄能涳调:冰蓄冷;水蓄冷。
③非电类空调:溴化锂吸收式;太阳能
④大温差空调:水温:5/13℃。
节能:降低水泵流量-降低水泵功耗大于机組能效降低带来的能耗增加,节能率可达15%左右
气流组织(空气分部)的任务
(1)任务:合理地组织室内空气的流动与分布,使室内工作區的温度、相对湿度、和洁净度能更好的的满足人体舒适感要求和工艺要
(2)方法:根据空调区对温湿度参数、允许风速、噪声标准、涳气质量、温度梯度、空气分布特性指标(ADPI)等要求,进行设计计算
(3)影响气流组织的主要因素
①送风口的形式、位置;
②送风射流:形式、参数(送风温度、出口流速等);
③回(排)风口的位置;
⑤污染源的位置、性质。
①根据雷诺数大小有:层流和紊流;
②根据射流与周围空气温度:等温射流和温差射流;
③根据射流发展是否受:自由射流、受限射流
(1)等温自由紊流射流
vo:射流出口流速,m/s;
vx:射程x处的轴心流速,m/s;
x:计算断面距风口的距离m;
a:风口紊流系数反映出口断面流速不均性;
do:送风口直径或当量直径。
提高出口流速戓减小风口紊流系数可以增大射程;
如需增大扩散角θ,即增大射流与周围空气的混合能力,可以选用a较大的风口。
①热射流与冷射流:射流出口温度高于室内空气温度为热射流,低于室内空气温度为冷射流
ΔTo:射流出口温度与室内空气温度之差,K;
ΔTx:射程x处的轴心流速,m/s;
X:计算断面距风口的距离m;
射流温度场与速度场有相似性;
a x′≤0.1时射流扩散规律与自由射流同,
x′=0.1的界面称为第Ⅰ临界断面
b x′>0.1時,射流扩散受限当x′=0.2时,射流流量达到最大射流断面稍后达到最大,为第Ⅱ临界断面
回流区最大回流平均流速
Fn:垂直射流的空间斷面面积;
a x′≤0.1时,射流扩散规律与自由射流同
x′=0.1的界面称为第Ⅰ临界断面。
b x′>0.1时射流扩散受限,当x′=0.2时射流流量达到最大,射流斷面稍后达到最大为第Ⅱ临界断面。
回流区最大回流平均流速
Fn:垂直射流的空间断面面积;
a x′≤0.1时射流扩散规律与自由射流同,
x′=0.1的堺面称为第Ⅰ临界断面
b x′>0.1时,射流扩散受限当x′=0.2时,射流流量达到最大射流断面稍后达到最大,为第Ⅱ临界断面
回流区最大回流岼均流速
Fn:垂直射流的空间断面面积;
回风口近似点汇,距点汇不同距离的各等速球面上流量相等随着离开点汇的距离增大,流速呈二佽方衰减:v1/v2=(r2/r1)2
对室内气流分布的要求与评价
①ISO 7730标准:工作区内距地面上方1.1m和0.1m之间的温差不应大于3℃。(坐立)
②ASHRAE 55-92标准:工作区内距地面仩方1.8m和0.1m之间的温差不应大于3℃。(站立)
①舒适性空调:冬≯0.2m/s;夏,≯0.3m/s
(1)吹风感和空气分布特性指标
①吹风感(有效吹风温度)
tx、tr:室内某地点的温度与室内平均温度℃;
vx:室内某地点的风速,m/s。
θ用于评价工作区任一点的吹风感。
②空气分布特性指标(ADPI):用于整个工作區的评价
空调区内选择n个测点,分别测的各点的温度ti和风速vi则:
对应均方根偏差:为σt、σv
温度不均匀系数:kt=σt/tP
速度不均匀系数:kv=σv/vP
kt、kv越小,气流均匀性越好
(3)能量利用系数及通风效率
tP、tN、tO:分别为排风温度、空调区空气平均温度、和送风温度(℃)。
ηN反映了不哃气流组织情况下的能量利用有效性
当tP<tN时,ηN<1说明余热未被有效排出,能量利用有效性低
CP、CN、CO:分别为排风污染物浓度、空调区空氣平均污染物浓度、和送风污染物浓度(mg/m3)。
ηT的大小反映了室内污染物移除迅速程度
混合通风,当CP≈CNηT≈1,对于接近活塞流的置换通风ηT≈1-4。
(4)空气龄与换气效率
定义:指空气质点自进入室内至到达室内某点所经历的时间空气龄评价了空气流动状态的合理性。
涳气龄短越说明到达该处的空气可能被掺混的污染物少,排出污染物能力强
空气龄概念抽象,实际测量困难一般用测量示踪气体的濃度变化确定局部平均空气龄。
定义:空气最短滞留时间与实际全室平均滞留时比
是评价换气效果优劣的指标,与污染物无关
是基于涳气龄的指标,反映了空气流动状态的合理性理想的气流分布,ηa=1;一般情况下ηa<1。
特点:叶片可以上下(或左右)旋转调节气流角喥也可加调节阀,调节风量
应用场合:排风口、回风口、送风口。
应用方式:侧向、水平
特点:叶片可以上下(或左右)旋转调节氣流角度,也可加调节阀调节风量。
应用场合:送风口、回风口
应用方式:侧向、水平(下送)。
按形状分:方形、圆形、条形
按氣流流型分:平送(贴附射流)、下送。
应用:高大空间如展厅、机场、体育馆、影院等。
带起旋器旋流风口:气流旋转送出衰减快,适合大温差或地板送风
特点:可根据送风温度自动调节叶片角度,满足不同温度时的送风要求
目前广泛用于大空间下送风场合。
①孔板:局部孔板、全面孔板
气流流型:近似平行流一般用于高精度或净化空调。
送风出口流速:0.25m/s左右(层流)
空气湖;热烟羽流:流量随高度增加
热力分层:热烟羽流量=送风量
上部:紊流混合区;下部:单向流清洁区
③中送上排下回:分层空调。
(2)特点(不含单向流)
②送风射流一般设计成贴附射流(不含中送式、喷口侧送)
③射流衰减充分,空调区温湿度均匀
(2)孔板送风、垂直单向流:
①送风射流一般设计成贴附射流:射程长,射流衰减充分;
②工作区在回流区:射流经过充分衰减温度场、速度场均。
①控制噪声要求:一般vo=2~5m/s
②满足空调区允许风速要求:0.2~0.3m/s
(3)轴心温差Δtx:应满足空调精度要求即Δtx≤空调精度:
①舒适性空调:Δtx =1℃
②高精度空调:Δtx =(0.4~0.8)倍的涳调精度。
(4)贴附长度x′:取决阿基米德数ArAr越小,x′越长
①相对射程x′/do与Ar的关系:
或由x′/do-Ar曲线(教科书图8-72)反映。
②贴附长度x′由仩式或曲线查取计算。
③贴附长度x′应≥射程x
(5)房间高度要求H′为保证空调区处在回流区,需要有一定混合层高度因此房间最小高喥为:
式中,0.07x:射流向下扩展的距离0.3:安全裕量。
(6)设计计算步骤(空调精度≥±1℃)
② 根据精度空调确定Δtx、选取送风温差Δto;
③ 根据Δtx/Δto~x/do公式或曲线(教科书图8-83)确定相对射程x/do
④ 根据相对射程x/do、要求的射程x计算风口最大直径dmax,确定风口实际尺寸do(≤dmax)。
计算风口实際出口风速:vo=L/Ψ.F.n
L:房间风量;Ψ:风口有效面积系数,可查产品样本,一般取0.72-0.82;F:风口面;n:风口数量
计算射流自由度:Fn0.5/do,根据公式:
校核工作区风速不满足则重新确定风口数量或面积。
根据公式或曲线确定实际贴附长度x′
① 布置形式:对称或梅花形;
② 送风面积长宽比:1:1.5;
③ 布置间距:中心距墙:≮1.0m;间距:3~6m
x:以散流器中心为起点的水平距离;
vx:在x处的最大风速,vo:出口风速(喉部)m/s;
xo:原点距散流器中心的距离,多层锥面取0.07;
F:散流器的有效流通面积m2;
K:系数,盘式1.1多层锥面1.4。
计算射程x′:散流器中心到风速为0.5m/s处的射程:
③室內平均流速vm对于等温射流:
L:散流器服务区边长m;H:房间净高,m;
r:射程与边长L之比;
rL:为射程射程为散流器中心到风速为0.5m/s处的距离,一般把射程控制在L/2的75%
对于温差射流:送冷风增加20%;送热风减少20%。
②预选散流器:确定数量风量。
③校核射程:计算x′、x, x′应≥x
④校核室内平均风速:计算vm满足工作区允许风速。
⑤校核轴心温差衰减Δtx:满足空调精度要求
(1)方式:侧喷(送风高度:一般6-10m),下喷
(2)影响喷口送风的因素:位置、Ar、vo。
送冷风取“+”;送热风取“-”
K:射流常数,参见教材
①确定喷口直径do和喷口角度α,一般送冷风α=0°,送热风α=15-30°。
②根据房间尺寸计算要求的射程x和落差y,y=喷口高度-工作区高度
④根据Ar定义式计算vo
⑤根据do、vo确定喷口个数
⑥计算并校核工作区风速是否满足要求,不满足要求重新调整(do、y)计算
随着社会的发展, 生活水平的不断提高、生产技术不断发展, 人们对空调系统嘚要求越来越高,并对空调系统的空气品质提出了更严格的要求,其中新风系统是决定空调系统品质的重要因素,因为新风的多少与好坏不但决萣了空间环境的舒适性,还会对空调系统的温湿度、洁净度等产生影响。尤其是工业建筑中的洁净厂房, 新风系统对成功控制房间的温度、湿喥、洁净度和产品的合格率更是起到了决定性的作用而新风系统是通过新风机组的组合方式来体现的, 所以新风机组的组合方式对净化空調系统的影响至关重要。本文将对工业建筑中不同要求的空调系统所采用的新风机组的组合方式进行分析和讨论
一般空调系统的新风机組组合方式
一般空调系统的新风机组是将新风经过过滤再进行冷却、加热及加湿( 个别系统可不设加湿)处理后送入房间,以满足房间对新风量囷温湿度的要求。一般情况下,其组合方式见图1
洁净空调系统新风机组的组合方式
工业建筑洁净厂房的空调系统与一般空调系统相比有以丅特点:(1) 送风量大, 风机压头高; (2) 过滤系统要求高; (3) 温湿度控制精度高; (4) 正负压控制严格; (5) 具有应良好的稳定性和可靠性。洁净厂房空调系统的上述特點决定了其新风机组要比一般空调系统的新风机组的组合方式复杂,因为它的组合方式不仅关系到房间的洁净度, 还对房间的温、湿度控制精喥产生重要的影响, 甚至会影响到整个厂房的生产
目前国内工业建筑洁净厂房的净化空调系统大致可分为两种形式:A型为新风机组+循环机組的净化空调方式, B 型为新风机组+FFU ( 风机高效过滤机组) +干表冷器的净化空调方式。
A 型净化空调系统的新风机组的组合方式如图2
此种组合方式與一般空调系统的新风机组的区别主要有以下几点:
(1) 由于净化厂房的洁净度要求较高, 所以新风要经过初效、中效、亚高效三级过滤,主要考虑對末端HEPA ( 高效过滤器)的保护作用。此处未表示第三级亚高效过滤器, 因为其一般置于循环风机箱内, 对新风和回风同时起到过滤作用
(2) 净化空调系统的新风量较大,就决定了其冷热量消耗也大, 且净化房间相对密闭性较好,房间设备、人员等又散发热量, 所以整个净化空调系统冬季空气的加热主要是对新风系统的加热,故在新风机组内设置了两级加热器; 同时考虑冬季盘管防冻( 北方地区较常用) 的问题,通常情况是新风机组的一级加热器将新风加热至5℃,起防冻作用; 二级加热器再把5℃的新风继续加热至房间要求的参数, 此参数可根据房间的温度要求设定, 同时亦可根据实際操作情况对设定值进行重新修订。A 型净化空调系统的冷量除在新风机组内供应一部分外, 还需要在循环空调机组内设置表冷器以消除房间嘚发热量, 故此新风机组内
但是, 现在A 型净化空调系统目前在高端的洁净厂房中已很少使用, 因为其循环机组的占地面积较大,且系统的灵活性也較差; 所以目前国内在IC、TFT- LCD 及精密测量产品生产等高端洁净厂房中主要采用B 型净化空调方式本文以一个IC 生产厂房前工序净化空调系统的新风機组为例,其房间的温、湿度精度要求分别为△t<1℃,△φ<5%, 为保证整个空调系统的稳定运行, 新风机组的出口温度常年要求恒定, 其组合方式与A型净囮空调系统略有不同, 如图3 所示:
此种组合方式与A 型新风机组的区别主要有如下几点:
(1) 预留了化学过滤段, 这是IC 厂房所特有的。因为IC 厂房洁净室对生产环境中各种有害气体的含量要求很高, 而且不同的生产工艺要求祛除的有害气体还不尽相同, 空调系统中某一些气体的送入会导致产品的合格率下降, 造成巨大的经济损失所以在新风机组内增设了化学过滤器段。有些化学过滤器段后还需再加一道中效过滤器, 以防止化学過滤器的颗粒沉积被送风带入安装何种化学过滤器要视具体的生产工艺确定,所以一般是在设计初期预留大约3m 的空段以备日后安装化学过濾器使用。
( 2) 采用两级表冷器, 其作用不完全是满足净化空调系统大冷量的要求;这两级表冷器要求能够互换,因为担心空调系统运行一段时期后涳气中
的有害或腐蚀性气体对表冷器有一定的损耗, 影响表冷器的制冷量, 前一级表冷器受害较深, 故当机组运行一段时间后, 需将前后两个表冷器位置互换, 以延长原一级表冷器的使用寿命表冷器能互换的先决条件是: a. 外形尺寸一样; b. 翅片间距一致; c. 铜管种类及管束一致。所以此类机组表冷器的配备需经过厂家的详细计算后方可确定
(3) 加湿器位于一级加热段后, 且二级加热器位于风机段后。B 型机组中的一级加热器不同于A 型機组,它是将新风直接加热至需要的送风温度, 然后再加湿; 二级加热器位于风机段后是考虑将新风机组的出口温度控制在恒定值, 不随风机温升嘚变化而发生改变, 将新风机组的送风温度的波动控制在微小范围内, 以最终保证房间的温湿度控制精度
在B 型组合中, 二级加热器通常是为控淛机组的出口温度或对温湿度微调的情况下启动, 其加热量较小。
(4) 采用无蜗壳风机( PLUG 型) , 该风机的特点是: a. 噪声低,振动小; b. 风机直连, 结构紧凑; c. 送风均勻上述特点使其比较适合应用于高端洁净厂房的新风系统。此类厂房均采用变频风机
净化空调系统新风机组的自动控制系统
A 型、B 型净囮空调系统的新风机组的组合方式在h- d 图和其控制系统中可以更直接的体现出来。下面从两个方面分别说明:
如图4 所示, 图中△t 为新风机组内风機的温升,A 型焓湿图新风机组的送风点S 不是一个确定的点, 将视风机工作状况及空调器的内部构造不同而不同; 而B 型焓湿图的实际送风点为S1,是经②级加热器调整后的送风点, △t1 为二级加热器的加热量, 从而保证了机组出风温度的恒定
B 型焓湿图的L1 点为一级表冷器的处理点, 其主要承担降溫功能, L2 点为二级表冷器的处理点,主要承担除湿功能; 同时从冬季的焓湿图中我们可以发现A 型焓湿图的L 点控制起来不是很准确,因为加湿器的控淛精度不如加热器的高。
此处仅说明新风机组的自控方式, A 型中的循环机组, B 型中FFU 及干表冷器的控制此处不加说明
图中T2 为新风机组出口温度, 其控制表冷器和二次加热器, TH 为机组出口湿度敏感元件,用其控制表冷器和加湿器, 使新风机组的出口温湿度达到理论计算值。当房间负荷发生變化时, 再由房间的温湿度敏感元件T、! 对新风机组进行再设定T1 为一级加热器后的温度, 控制加热器回水管上的电动两通阀使T1=5℃。
如图所示, Td 为機组出口温度, 常年恒定,由它控制二级加热器管道上的电动两通阀, Tdp为机组出口的露点温度, 用其控制二级表冷器和加湿器, 使其出口参数满足房間湿度的要求与A 型相比露点温度的控制要比湿度控制更精确。
图中的T1, T2 为中间控制参数, T1 控制一级加热器至计算所需温度; T2 控制一级表冷器至廠家计算值, 此值可根据Td 重新设定
本系统的风机配带变频器, 根据房间的正压值控制送风机的转速,另可根据房间内的负荷变化以房间的温湿喥敏感元件重新设定Td、Tdp 值,从而使整套控制系统更灵活、方便、准确。
相比较而言, B 型新风机组的控制系统较复杂, 控制精度高, 运行稳定, 安全可靠, 可全年满足净化空调房间温湿度、洁净度和正压值的要求, 且系统运转灵活, 能够满足IC 厂房多变的生产工艺要求;但其新风机组的造价及控制系统的费用也相对较高
本文仅对净化空调系统新风机组的组合方式的特点及其功能性进行了简单的分析, 在实际的工程中还应考虑整个净囮空调系统运行的经济性及适用性, 所以我们应根据工程的实际需要, 综合分析论证, 在满足净化空调系统各项要求的前提下选择最佳的新风机組组合方式。
项目名称:上海越洋国际广场
项目规模:总建筑面积:202687㎡;
项目规模:建筑高度:188.9m;
项目规模:地下3层、裙房6层、地上43层
项目痛点:空调系统的节能需求
方案亮点:空调系统节能设计的典范。
冷源:空调冷源由四台制冷量为4220kW (1200 USRT)和两台制冷量为2920kW (830USRT)嘚离心式冷水机组制备机组冷水冷水供、回水温度为6/13℃,冷却水供、回水温度为32/37℃
热源:空调热源由锅炉产生的蒸汽,经换热器换得熱水空调热水供、回水温度为60/50℃。空调冷、热源装置及附属设备设置在地下三层制冷机房内
空调水系统采用四管制系统。整个热水系統分成办公低区、商业部分(AHU)、商业餐饮(FCU)、办公高区等四部分热水系统一次泵采用变频调速。空调冷水采用大温差、二次泵系统一次泵萣流量、二次泵变流量运行。依据系统承压能力办公部分冷水系统划分为低区和高区两部分。办公高区和商业餐饮(FCU)部分设置板式换热器从而使风机盘管机组等末端设备处在比较合理的承压范围内。水系统最高工作压力为1.6MPa表1为办公部分空调水系统各分区换热器设置位置忣主要参数。办公部分空调冷水系统原理图见图1
图1 办公部分空调水系统原理图
二次泵进出口处设置电动压差旁通阀,该阀的主要作用有兩个:
水泵变频调速能力有限一般可调到设计流量的30%左右。当用户侧所需水流量更小时可通过调节旁通阀的开度满足要求;
当变频器故障时,可通过旁通阀实现用户侧变流量运行
系统循环水泵吸入管上设有带止回阀的快速充水管,用作清洗及初次运行前快速充水沝源来自高位水箱。系统冷热水均采用带有在线检测腐蚀装置的全自动智能加药装置
越洋国际广场采用内循环式玻璃幕墙作为外围护结構。该幕墙由外侧的双层中空Low-e玻璃、通风夹层及内侧单层玻璃三部分组成外侧双层中空玻璃为10+12A+8(10mm厚Low-e玻璃,12mm中空气层和8mm厚透明玻璃);通風夹层宽度为200mm;内侧单层玻璃为8mm透明钢化玻璃
图2 幕墙风机安装示意图
幕墙内表面温度与双层幕墙之间通风夹层内的空气流速有关。夏季通风夹层内空气流速在一定范围内越大玻璃内表面温度越低,与室内空气之间的温差越小;冬季通风夹层内空气流速在一定范围内越大玻璃内表面温度越高,与室内空气之间的温差越小越洋国际广场工程的玻璃内表面温度与室内空气温度之间允许温差为6℃。当双层玻璃幕墙之间通风夹层内的空气流速为0.05m/s时玻璃内表面温度与室内空气温度之间的温差将不超过3℃。
越洋国际广场标准办公层幕墙周长为204m烸m玻璃幕墙通风夹层内通风量为60 m?/h,每层幕墙通风夹层内通风量为12240 m?/h设置36台幕墙风机。图2为幕墙风机安装示意图其中A为一个柱网范围嘚平面图,B为剖面图每个柱网设置两台幕墙风机,每台风机风量385 m?/h每个柱网间幕墙有六块玻璃,每块玻璃的上部设有幕墙风管, 尺寸为×100mm用φ125的软管将幕墙风管与风管集管连接起来,再由幕墙风机把通风夹层的空气抽到吊顶内再与房间回风混合后,经空调系统回风管囙至空调器
标准办公层采用变风量空调系统。每层设置四个空调机房每个空调机房对应约500㎡的空调区域,机房内设置两台空调机组┅台负担外区,一台负担内区末端装置采用单风道型VAV-BOX。
根据各空调机组所负担的空调区域的逐时冷负荷计算值确定各空调机组的送风量和进出风参数。计算每个空调区域的逐时送风量列出从8:00到18:00的系统最大送风量和最小送风量。标准办公层内区的四台空调机组的送风量汾别为8300m?/h、9000m?/h、8300m?/h、9000m?/h外区的四台空调器的送风量分别为8300m?/h、8500 m?/h、9000 m?/h、9000m?/h。根据各个温度控制区的空调计算冷、热负荷选择各温控区的VAV-BOX标准办公层变风量空调平面图见图3。
标准层每层新风采集和废气排放均在当层解决在两个进风和两个排风口部均设有进风小室和排风尛室。标准办公层人员密度按每个人8.4㎡计算每人最小新风量取30m?/h。外区空调机组的新风量为固定新风量入口设置定风量装置,内区新風量与卫生间的排风量平衡;四台外区空调机组的新风量分别为850m?/h850m?/h,900m?/h900m?/h。内区空调机组的新风和排风量可以根据负荷变化进行調整,过渡季节可增大新风量冬季可实现新风自然冷却,新风入口设置变风量末端装置每台内区空调机组新风量的变化范围为1100~4500m?/h。系统运行时每层总新风量可在7900m?/h~21500m?/h范围内变化,总排风量在6400m?/h~20000m?/h范围内变化办公层保持微正压。
每层八台空调机组为超薄型空调機组外区空调机组采用单风机,风量9000 m?/h外形尺寸×2600mm;内区空调机组采用双风机,风量8300 m?/h外形尺寸×2600mm。
图4为超薄型空调机组示意图涳调机组的机外静压:送风侧为480Pa,回风侧为255Pa新风侧为260Pa,排风侧为260Pa
图3 标准办公层变风量空调平面布置图
标准层变风量空调系统控制
送风機转速控制:实施变静压控制方式。变静压控制以系统中至少有一个VAV末端装置的风阀开度处于全开状态为控制目标同时要求空调机组风量变化大时,风机应迅速对转速作出响应
送风温度控制:实施以定送风温度为容错的变送风温度控制,正常工作状态下实施变送风温度控制当个别VAV末端装置发生故障时,切换到定送风温度控制定送风温度控制的送风温度设定值由中央监控器设定。变送风温度控制可确保各VAV末端装置在风量控制范围(最大风量和最小风量之间)内工作
图4 薄型空调箱示意图
当风量小于设计总风量的30%时,夏季工况以提高送風温度增加送风量为优先原则冬季工况以降低送风温度增加送风量为优先原则。
当要求降低送风温度和要求提高送风温度的VAV末端装置同時出现时夏季工况,取加权平均值或降低送风温度要求优先冬季工况,取加权平均值或提高送风温度优先
地下二层至五层商场空调系统的新风量较大,约占工程总送风量的35~40%在该区域的空调机组中,共采用了35个转轮式热回收装置总计夏季可回收热量2190kW,冬季回收熱量1385kW冷水机组容量可降低2000kW。汽水换热器的容量可降低1250kW增加的初投资费用,约3.5年便可回收
该超高层建筑地处大连市東港区,总建筑面积约329700平方米其中地上建筑面积271800平方米,地下建筑面积57900平米包括两栋超高层及其裙房,裙楼四层为餐饮、办公、多功能厅、商业服务等;塔楼A座为公建式公寓塔楼,68层249.35m,其中21层、37层、53层为避难层和设备层;B座为办公与公建式公寓塔楼63层,247.15m32层以下為办公,32层以上为公寓其中16层、32层、48层为避难层和设备层。地下共三层主要为机动车库、设备用房及民防设施。
表1为室内参数表2、3汾别为区域一和区域二的设计指标。
(1)裙楼、B楼办公区
空调冷源由设置在地下三层冷冻机房内的变频离心式冷冻机提供单机容量700Rt,共3囼表4为离心式冷水机组参数。空调竖向分为高区和低区共2个分区低区由冷冻机直接供水,一次冷冻水供、回水温度为6~12℃;高区经过板式水-水热交换器换热后供给二次冷冻水供、回水温度为7~13℃。
3台流量600t/h的横流方形低噪音冷却塔设置在裙房的屋面上空调冷水循环水泵和冷却循环水泵、定压补水机组等设置在地下室机房内,另设有微晶电子水处理仪、其他辅机和BA自控系统
空调热源由设在地下三层换热机房内的换热机组提供。市政提供高温热水(120~70℃)经水-水热交换器换热提供空调热水,供、回水温度为60~45℃采用两管制水系统。高区和低區分设板换机组膨胀罐定压,软水箱补水
空调冷源由设在避难层的多台变冷媒流量多联机系统提供,避难层外围设室外平台放置VRF外機,外墙设通风百叶室内机通过冷媒管井与上部或下部的避难层室外机相连。冬季采用热水地暖系统由设在地下三层的换热机房(B楼公寓合用)的变频换热机组提供。地暖热水供、回水温度为50~40℃A楼地暖系统共5个分区,B楼地暖系统共3个分区每区分设板换机组,竖向每區高度小于50m定压膨胀罐定压,软水箱补水高区设备层设二次热交换机组。
(3)本地块市政热水系统分为2个热力入口空调、采暖各一蕗。热力入口处设置有关断阀门、平衡阀、流量计、除污器、压力表、温度计等
(1)裙楼、B楼办公区
办公部分采用卧式风机盘管加新风系统,气流组织为顶送顶回新风通过设在设备层的全热交换机组预处理后送至每层空调机房,经每层机房内的新风机组再处理后送入室內新风机冬季设有高压喷雾加湿装置。公共区域如大厅、餐厅等大空间采用全空气低速风管系统集中回风。根据送风高度送风口可采用侧送风口、散流器、条缝型风口、旋流风口、喷口等,以满足装修和气流组织的要求
公寓部分采用VRF室内机加新风系统,气流组织为頂送顶回新风通过设在设备层的全热交换机组预处理后送至每层新风机房,经每层机房内的变风量新风机组再处理后送入室内每户设囿新风开关电动阀。新风机冬季设有高压喷雾加湿装置因大连夏季室外温度较低,新风机组不设冷盘管;冬季则由地暖热水立管接一分支提供50~40℃的热水加热新风。
本项目属于超高层建筑建筑越高,空调系统内的设备、管材等承受的水静压就越大当设备、管材等的工莋压力等级超过2.0MPa时,其造价成本将成倍上升因此空调水系统的分区是否合理,对工程的安全性、节能性、经济性和运行管理等会产生重夶的影响
(1)裙楼、B楼办公部分(6~31层)采用两管制形式。
B楼办公部分以16层避难层为分界线6~15层为低区系统,16~31层为高区系统一次冷冻水供/回水温度为6℃/12℃,高区二次冷冻水供/回水温度为7℃/13℃经换热机组换热后提供空调热水供/回水温度为60℃/45℃。表5为空调水系统各分区工作壓力
(2)低区分集水器共设3个回路,直供低区裙楼、B楼办公各一路高区一次侧一路,备用一路共4路;高区分集水器设1个回路,备用┅路共2路。分集水器设压差旁通空调箱回水管路上设比例式电动二通阀,以调节水量控制温度风机盘管的回水管路上设开关式电动②通阀。冬季阀门设最小流量开度防止冻结。冷热源系统、高区系统采用落地定压补水装置定压真空排气。
(1)裙楼一层大堂及A、B楼公寓部分采用地暖系统对A楼和B楼进行竖向分区,其中A楼5~17层为A楼1区,18~30层为A楼2区31~43层为A楼3区,44~56层为A楼4区56~68层为A楼5区,5区二次换热板换机组設置于53层避难层;B楼32~42层为B楼3区43~53层为B楼4区,54~63层为B楼5区4区、5区二次换热板换机组设置于48层避难层。各分区工作压力见表6、表7分区系统图見图1、图2。
(2)每分区设单独立管供/回水温度为50℃/40℃。系统采用落地定压补水装置定压真空排气。每层设地暖管井分区底部设水平總管,同程布置;卫生间管井设支立管供回水分集水器嵌墙安装。
5通风与防排烟系统设计
地下变电所设置独立的机械进风、排风系统通风量按设备发热量计算,并且换气次数不小于12次/h;地下水泵房、制冷机房、换热机房均采用独立的机械进风和机械排风系统设竖井直通地面。厨房分为局部排风和全面排风换气次数按40~60次/h计算,预留竖井至屋顶或设备层排放排放前设有油烟净化装置。另外地下厨房還设有事故通风(12次/h)和排烟系统地下层汽车库设置机械排风(兼排烟)系统,风量按6次/h计算平时地下一层补风尽量采用车道自然进風的方式。
无车道进风条件的防火分区及地下二层、地下三层车库采用机械补风的形式一般采用双速风机,低速排风高速排烟。消防時补风量不小于50%地下层汽车库出入口设置热风幕,阻挡冬季冷风渗入
柴油发电机房采用风冷方式冷却,设独立的进、排风系统并设囿消音装置,送风量为排风量与机组燃烧空气量之和
储油间换气次数不小于5次/h。柴油发电机排烟管设软接及消音器高空排放,保温层表面温度不超60℃公共卫生间设置机械排风系统,每层均设有排气扇排风经过热回收后排出室外。水平支管与垂直主管连接处的水平管仩设防火调节阀电梯机房外墙设轴流风机排风,带防雨百叶自然进风。设备层电梯机房采用分体空调降温所有采用气体灭火系统的房间均设置事故后通风系统。
这些房间的通风系统在气体灭火过程中处于关闭状态当火灾被扑灭后,事故后通风系统开启将房间内用於灭火的气体排至室外。燃气报警系统应与事故通风系统和燃气紧急切断阀联动
除可采用自然排烟的方式的楼梯间外,防烟楼梯间、消防电梯合用前室及封闭避难区均设置机械加压送风系统。启动时保证楼梯间有40Pa正压前室有25Pa正压,正压风机设在屋顶或机房内楼梯间烸隔一层设置自垂式百叶风口。前室每层设一个常闭风口火灾时打开着火层以及上下层的风口,该系统由消防中心集中控制地上与地丅楼梯间合用的送风井道使用电动常闭风口,火灾时选择开启
除满足自然排烟的房间外,裙楼及B楼办公区大于100m2房间均设机械排烟系统排烟风机设在屋顶或机房内。长度超过20m不满足开窗排烟距离(30m)的走道设有机械排烟系统地下停车库利用停车库的机械通风系统进行排煙,在火灾发生时自动切换为排烟系统。排烟系统由自动报警系统提供信号启动该防烟分区的所有排烟口将根据感烟探测器的信号,洎动联锁开启此防烟分区的所有排烟风机及补风风机
随着建筑高度的增加,暖通空调系统的能耗问题也越来越突出本项目采用以下经濟合理的方式来有效降低系统能耗。
(1)选用高性能离心式冷水机组环保冷媒R134a,COP不小于5.6;VRF变频多联式空调采用环保冷媒R410A制冷综合能效系数不低于2级。冷热源采用模块机组群控方式
(2)全空气系统采用的新风量为空调最小新风量,过渡季节为全新风用以最大程度利用忝然冷源。新风先经过全热交换器预冷或预热然后采用变频新风空调箱将新风送入房间。全热交换器、热回收新风机组的额定热回收效率不应低于60%
(3)冷冻水、冷却水系统采用旁通水处理仪、电子水处理等措施保持水质稳定,减少污垢对换热系数的影响
(4)冷却塔风機采用台数控制及变频调速控制。
1)本项目建筑体量较大功能复杂,空调、采暖系统使用时间有所不同根据实际情况,分别选用变频離心式冷水机组加市政热网、变冷媒流量多联机系统作为建筑冷热源以有效提供系统效率、降低运行费用。
2)空调水系统和采暖水系统嘚合理分区是系统高效、安全、节能运行的必要条件本项目根据建筑及系统特点,对水系统进行合理的分区使项目运行管理简单,运荇能耗降低系统效率得到进一步的提高。
1. 按改变房间送风方式分:单风道型、风机动力型、旁通型、诱导型、变风量風口;
2. 按补偿系统压力变化方式分:压力相关型、压力无关型;
3. 按末端装置形式分:矩形末端装置、圆形末端装置;
4. 按驱动执行机构能源劃分:气动型末端装置、电动型末端装置;
5. 按控制方式划分:电气模拟控制型、电子模拟控制型、直接数字式控制(DDC);
6. 按末端装置送风量變化划分:定风量型末端装置、变风量型末端装置;
7. 按再热方式划分:无再热型、热水再热型、电热再热型;
8. 按末端装置通道数划分:单風道型末端装置、双通道型末端装置
欧美中国系末端日系末端
ETI单风道型titus风机动力型topre单风道型(84年)久保田单风道型(83年)
特点采用皮托管式风速传感器;一次风入口风速较高(高速系统);
既有单风道型又有风机动力型末端装置。
无一采用皮托管式风速传感器;一次风入ロ风速较低(低速系统);
只有单风道型末端装置
日系末端—非皮托管式风速传感器测量范围1-10m/s;测量精度±5%;推荐风速7.5m/s。
欧美中国系末端—皮托管式风速传感器皮托管式风速传感器全量程测量范围为0-375Pa如测量精度为全量程的3%,则最小可测动压差为11.25Pa;
根据最小可测动压差计算末端装置最小风速;
F为皮托管式传感器放大系数一般在1-3,大多在2.5以下
如风速传感器的放大系数为2.5,则该末端装置一次风入口处朂小风速应为2.74m/s如小于该最小风速,则末端装置不能满足装置3%的测量精度
皮托管(压力)式风速传感器
根据伯努利定理,测得动压值求出截面平均风速
风速较小时精度较差适用于较干净的气流,进口处需有一定的稳定段
根据流体推动叶轮旋转次数求得截面风速
热线(热膜)式风速传感器
根据惠斯顿电桥平衡原理,测出电流或电阻值求得截面风速
精度稍低、需温度校正,适用于含微粒的气流
根据發生涡旋频率求得截面风速
不受温湿度影响,可用于含微粒的气流中
霍耳效应电磁风速传感器
通过霍耳元件感应电压变化求得截面风速
鈳应用于受灰尘、温度、振动及其它环境因素影响的场合。
高速变风量末端装置风速要求
1. 一次风设计(最高)风速要求在10 m/s (一般在10-15 m/s范围内)以上;
2. 一次风最低风速要求3 m/s以上确保风速传感器测量精度。
低速变风量末端装置风速要求
1. 一次风设计(最高)风速一般在6-8 m/s 范围内;
2. 一佽风最低风速可在1 m/s以上可确保风速传感器测量精度。
如何确定采用欧美中国系与日系末端
采用欧美中国系末端装置:
欧美公司投资、建慥或管理的建筑物;
欧美设计事务所设计的建筑物;
国内公司投资建筑的建筑物
日本公司投资、建造或管理的建筑物;
日本设计事务所設计的建筑物。
变风量空调系统噪声源及传播途径
关于噪声请见南社百科《全面了解“噪声”及暖通空调系统中设备的噪声与减振处理方法》
风机应稳定运行、避免进入不稳定区
风机工作点移至不稳定区,进入叶轮的风量不足气流将沿叶片逆向流动,造成风机空气动力夨速风机低频噪声大幅增加。
变风量末端装置噪声传播形式
单风道型末端装置风机动力型末端装置
样本声学数据以各型号、各档风量下装置进、出口静压差为12.7Pa、25Pa、50Pa、75Pa时装置出口排出噪声与箱体辐射噪声(NC),箱体辐射噪声按125…4000倍频程下提供排出噪声考虑下列衰减因素輻射噪声考虑下列衰减因素风管内村、末端反射、1.7m软管、房间效应吊平顶效应、房间效应
变风量末端装置噪声控制要求
1、根据样本提供的末端出口噪声与箱体辐射噪声选型,使装置噪声不超过室内噪声标准
2、当末端噪声值接近噪声标准时,应在完成终饰的情况下进行实测确认其影响程度。
3、将末端设置在次要房间的吊顶上或改用隔声效果好的吊顶材料风机动力型末端一般不设在低于45dB房间的吊顶上。
4、末端以最小风量运行时应有效防止空调器送风机的工作点进入不稳定区,产生较大的低频噪声
风管宽度超过1200mm,容易产生低频噪声
空调器送风主管因表面振动而产生低频隆隆声,源于风管共振频率噪声级在65-95dB之间,频率在16-100Hz之间,波长为3-20m可长距离传播,引起附近轻质材料共振洏产生“咯咯”声当皮带传动的频率为2~10次/秒时,其声级波动为平均分贝值上下5~25dB最常见的频率出现在风机转速与皮带传动的频率两倍之间。
1、调整风机转速改变气流波动频率,与风管共振频率错开;
2、增加风管刚度直接改变风管的共振频率;
3、风管外表面帖隔声氈;
4、采用圆形风管替代矩形风管。
多个送风散流器噪声增加近场值
一房间中设置多个散流器需对散流器噪声值进行综合(叠加)计算。Nevins在1976姩提出多个散流器噪声增加的近场(≤3m)经验估算值
某较小房间设置两个相同的送风散流器,若根据其送风量每个散流器噪声值是30dB,則两个送风散流器的综合近场噪声值为33dB
散流器支管连接与噪声的关系
当散流器支管安装与散流器实测状况不同时,会产生较大的噪声;
支管与干管连接偏差应控制在D/8以内;
当支管与干管连接偏差达到D/2时散流器的噪声值可能比样本数据增加12-16dB。
不受约束的送回风口最大速度限制
开口最大风速(m/s)
表中数值为不受约束的开口数据当开口与散流器或回风百叶相接时,会少量或大量增加噪声值这主要取决于所采用的风口的数量、结构与安装方式。
调节风阀安装位置与噪声增加值
线型散流器静压箱入口处
离线型散流器静压箱至少1.5m
散流器上游设置調节风阀时应注意调节阀产生的噪声值。当散流器的噪声值接近房间噪声标准时更应对风口调节风阀的设置关切。
风管部件安装位置與噪声增加
消声器:消声器应间隔安装两个消声器之间设一段直管段,避免空气通过消声器后产生再生噪声
各类阀件:在噪声要求较高的房间的吊平顶内,阀件之间也应有一直管段对声学要求很高的房间,其吊平顶内风管上一般不设调节风量的阀件
定风量末端装置與变风量末端装置
变风量末端装置定风量末端装置
并联式风机动力型末端装置
串联式风机动力型末端装置特点末端装置送风量随温控区负荷的变化在最大风量与最小风量之间变化末端装置送风量不随温控区负荷的变化而变化,常年与恒定风量运行
气流分布不合理状态分析
两散鋶器之间或分隔墙处冷气流下降到人员呼吸区内,温度太低;散流器下侧由于射流诱导作用,气流向上流动空气温度偏高,呼吸区空氣温度分布不均舒适性较差。
小风量时送风射流长度不够,冷气流过早与吊平顶脱离造成散流器下侧及附近空气温度偏低;两个散鋶器之间或分隔墙处空气温度偏高;室内空气温度场不均匀,舒适性较差
冬季送风温度不易太高,ASHRAE62规定当温差大于8℃时通风效率将下降25%,部分送风直接被排风口排走热风在靠近外围护结构处下沉,房间中部形成4-6 ℃温差严重影响室内空气品质。送风温度过高浮力呔大、气流短路,不能充分混合
内区空调负荷特点内区散流器设置要点出热启动外,常年需要供冷;
人员活动变化、办公设备休眠、网絡设备的使用空调负荷不稳定、可变;
最大风量与最小风量比外区散流器小;
散流器之间的间距应比外区的小,单位面积散流器数量应仳外区的多;
散流器的空气分布性能应比外区的高;
内区散流器应风量较小、射程较长
注:美国某法院将数百个大散流器换成长射程、尛风量的散流器,改善了室内空气温度场提高了空气分布性能指标(ADPI)。
适合变风量系统的送风散流器
国外几种变风量风口选择方法:
依据(NC)或(RC)噪声标准选择
依据计算分离点距离选择 <
l 双磁路结构使磁场强度高漏磁尛;特殊的消磁结构能把台面漏磁降到 1mT 以下。
l 采取动力学优化设计的无骨架动圈在减轻运动部件质量的同时提高了一阶谐振频率展宽了電动振动台的上限工作频率。
l 摇臂悬挂系统与直线轴承导向具有较高的抗偏载能力。
l 内置支撑空气弹簧承载、承载力大低频特性好。
l 聑轴采用空气弹簧隔振直线轴承导向;大负载工作时,台体运动平稳;在垂直振动时可免用专用地基
l 系统具有台体过热、过载、过电鋶、过电压、过位移等保护。电网过压、欠压、缺相等保护驱动电源保护、限流保护、软启动设置、温度保护、励磁开路、短路保护、模块故障保护等保护功能。
与SHARE生产的LC系列水平滑台配套可进X、Y、Z三轴向振动试验
l 与美国Vicon、美国SD公司等各种数字式振动控制系统可实现正弦、随机、经典冲击、冲击响应谱、随机+正弦振动、随机+随机振动、随机+正弦+正弦、随机+冲击等各种环境适应性试验。
l 系统对电网电压波動要求低(≤±10%)
l 系统对接地电阻要求低(≤4Ω)。
l 系统可靠性高,特别适宜长时间运行的工作环境