探析暖通空调系统设计

摘要：本文主要阐述了某统合楼的暖通空调系统设计，并进行了效果分析。

关键词：系统设计；效果；能耗

Abstract: this article mainly expounds the integration of a building hvac system design, and the result is analyzed.

Keywords: system design; Effect; Energy consumption

1 工程概况

某项目是一幢多功能大型综合楼。工程占地面积135×103m2，建筑面积约55600 m2 (空调面积约33360 m2)。地下共2层，地下1层为物业管理办公、自行车库、柴油发电机房、锅炉房、热交换站、洗衣房、空调机房。地下2层为各类机房、汽车库、仓库及人防掩蔽体等。地上共14层，首层为商场、银行；2层为商场、服务、展示厅、辅助性商用；3层宴会厅、餐厅、多功能厅、厨房、会议室；4层为娱乐、健身俱乐部；5层～14层为双塔，A座为酒店客房，B座为写字楼；4层与5层之间有局部设备夹层。5层～14层标准层层高3.70m，办公室内净高2.65m。

目前，除B座写字楼因业主要进行内部功能的修改而暂停建设外，其余约37104m2的工程均已竣工。

2 供热通风空调系统设计

2.1供热系统

1)采用两台蒸汽锅炉(每台蒸发量为1500kg/h)作为大楼供热及生活热水热源。空调、冬季空调加湿、生活热水系统所需的热负荷及热媒参数如下：

空调系统热负荷：12500kW；其供回水温度：60℃/50℃；采暖系统热负荷：1200kW；其供回水温度：60℃/50℃、85℃/60℃；生活热水热负荷：1000kW；供水温度60℃；总热负荷：14700KW。

2)热交换站位于地下一层，供热热水通过热水交换器和二次热水循环水泵，经热水输配管网分配到各空调机组、带再热盘管的VAV末端装置及风机盘管等。

3)供热系统采用闭式系统，并按区域分别设置：4层及以下等公共空间为一区域，5层以上为一区域。

4)供热系统的补水采用软化水，其水处理设备及系统的定压、膨胀装置设置在软化水间。

5)辅助供热：首层商业等房间外区、中庭、大堂及4层游泳馆采用地板辐射采暖，利用热气流上升的原理，密切结合人体舒适感的特点，合理提供舒适的温度环境，减少空调能耗。地下1层设备用房设置暖气片进行值班采暖；首层大堂大门及汽车入口处冬季采用水热热风幕，冬季送热风，夏季送循环风，阻挡室外冷、热空气侵入，节省能耗；人防掩蔽体设常规采暖系统。

2.2供冷系统

1)设计中对直燃式溴化锂吸收式冷水机组和离心式冷水机组两种方案进行了充分的可行性研究，并考虑到下述因素。全年运行费：直燃式溴化锂吸收式冷水机组是离心式冷水机组的1.6～1.8倍。初投资：直燃式溴化锂吸收式冷水机组是离心式冷水机组的1.2～1.3倍。

运行管理：离心式冷水机组更为简单、可靠。因此，本工程采用离心式冷水机组，考虑到A座客房部分夜间负荷，还用了1台螺杆式冷水机组。

2)冷源由设在地下1层的冷冻机房提供。采用3台水冷式离心冷水机组，装机冷量为3868kW/台(1100RT/台)，冷媒为R—134a。一台螺杆式冷水机组，装机冷量为1218kW/台(105RT/台)，冷媒为R—134a。冷冻水供回水温度7℃/12℃，冷却水进出水温度32℃～37℃。冷冻机房包括制冷机组、冷冻水泵、冷却水泵、热交换器及闭式膨胀定压装置等。

3)夜间加班、过渡季节和冬季采用开一台螺杆机为内区空调系统提供冷水。冬季冷却水管及冷却塔采用电热防冻措施。

4)空气处理机组、新风机组空调水系统均为四管制，3层、4层风盘内区单冷两管制外区四管制。

5)A座客房采用四管制方式，以解决不同朝向的冷热不均和灵活的温度调控问题。

6)考虑到B座写字楼标准层平面进深大，有明显内外区之分，经计算，冬季内区仍有冷负荷发生。为此，采用冷却塔和水-板式换热器组合成冬季自然供冷水系统，充分节约能源。

7)B座写字楼采用四管制方式，以解决大开间办公内、外区和不同朝向的冷热不均问题。

8)冷冻水系统均为闭式、一次泵变流量系统，其系统补水采用软化水。

9)冷却塔位于屋顶，其总装机容量为3300m3/h。冬季运行的冷却塔及室外冷却水管道均采用防冻措施。冷却水系统为一次泵水系统。

10)空调冷却水补水：由地下消防贮水池经自动变频给水装置供给。

11)空调冷冻水系统补水：由地下软化水间内的定压、膨胀装置供给。

2.3空调通风系统

1)商场、银行、大堂、餐厅、宴会厅、多功能厅及设置全空气空调系统；厨房设置直流式全空气空调系统；客房、娱乐、会议室、物业管理、办公等设置风机盘管加新风的空调系统；电话机房、消防安全监控中心及楼宇自动化监控中心设置风冷柜式空调系统；计算机中心设置恒温恒湿柜式空调系统；电梯机房、弱电电缆引入小室、UPS间设置分体式空调系统。

2)一层商场中庭采用双侧对喷多股平行射流的气流组织方式，其余均为上送上回或侧送上回的气流组织方式。大堂、大宴会厅采用漩流风口送风。

3)A座客房采用风机盘管加新风的空调系统，屋顶新风机组将新风处理到室内温度的机器露点状态并送至风机盘管出口位置上。

4)B座大开间办公采用变风量空调系统，并实现供冷、供热单独分区控制，有效满足不同运行区域的冷热调节需要，满足人员对空调系统不同温度的需求。空调机房采取集中和分散相结合的布置原则。

变风量末端装置的选择按房间性质的不同，分别采用带风机驱动的串联、并联型末端装置及单风道末端装置。办公室周边区采用带再热盘管的并联型末端装置，内区采用单风道末端装置；每个变风量末端装置的温度传感器控制区域为小于40m2，使房间按实际运行需要，精确调节房间的室内温度，以提高房间的舒适度。与并联型风机末端装置及单风道末端装置相配的空调送风口均采用高诱导比的送风口，与串联型风机末端装置相配的空调送风口则采用常温送风口。中庭的空调送风方式采用喷口送风。

5)根据室内的风口、家具等布置，典型办公室的室内空气温度分布及气流分布的CFD模拟计算结果。模拟计算结果显示，室内空气的温度分布及气流分布均可满足设计要求。

6)根据建筑要求，组合式变风量空调机组分别安装在各楼层的空调机房内。为满足业主对空气品质的严格要求，各机组除根据室内空气的处理要求，配备相应的混合段、过滤段、加热段、表冷段、加湿段、风机段等外，又均配置空气净化段。