總部工程空調系統設計方案論文
總部工程空調系統設計方案論文
南京某總部工程空調系統設計
隨著經濟的快速發展以及相關節能政策的要求，以及大體量公共建築的空調系統設計建築的體量和功能越趨龐大和複雜。而對於佔建築耗能很大的空調專業來說選擇一個既能滿足如此規模的建築的功能需要，又能達到節能節電使用要求的空調方案和系統較為關鍵。
【關鍵詞】水蓄冷；二次泵水系統；大空間地送風系統
1、工程概況
本工程總用地面積為125030平米，總建築面積為242023平米，建築總高度為49.05米，地下2層，地上9層，B2層為地庫和相關裝置用房，B1層為廚房，餐廳、車庫和裝置用房，1層為展廳、會議中心、員工餐廳燈，2～9層為辦公。
該專案於201X年4月開始空調系統除錯，交付使用時基本達到業主要求。
2、空調冷熱源配置
2.1 冷負荷計算表
2.2 空調冷源的確定
本工程建築主要使用功能為辦公、餐飲、會議等，從其空調執行特點出發，採用水蓄冷中央空調方案採用低谷電價蓄冷，高谷電價釋冷的系統方式，有效的獲取了分時電價的效益，結合消防水池做為蓄冷水池，節省了初投資，降低了電費的支出和執行費用，具有良好經濟效益和社會效益。
考慮南京地區電價政策，以及蓄水池可設定的合適為位置、建築物實際供冷時間段等因素，本設計中蓄冷量取34%左右。本系統考慮不設定基載機，而採用可具備蓄冷與供冷同步進行工況的系統模式。這樣系統既能高效穩定的執行，又可節省機房空間及製冷裝置的初投資。
2.3冷凍機房及鍋爐房主要裝置配置表
2.4冷凍機房系統原理圖
冷凍機房系統原理圖
為了避免增加基載冷水機組，節省工程造價，本工程所有冷水機組出水溫度為4℃，夜間透過4℃供水進行蓄冷，白天透過板換由蓄冷水池及冷水機組聯合供冷，當蓄冷水池釋冷完畢後，可由冷水機組透過板換單獨供冷。
透過控制冷凍機房水系統中的閥門，能夠使得水蓄冷空調系統滿足夜間蓄冷、冷凍機單獨供冷、聯合供冷、白天水槽單獨供冷、主機緊急供冷幾種工況執行。
3、空調系統
3.1空調水系統
本工程體量較大，地上共計11個核心筒，裙房和地下室相聯通。考慮到空調水系統執行的經濟性、可靠性。本工程空調水系統採用冷凍機房板換負荷側一次泵變流量、二次泵變流量空調水系統。其中冷凍機房板換負荷側一次泵承擔板換到各個二次泵管路的揚程，二次泵僅僅承擔二次泵房到該系統末端的揚程。
空調水系統從冷凍機房接出總供水管（一次泵系統）分別接至B1層的8個二次泵房，系統如圖：
其中二次泵的型號如下表
空調水系統立管、支管均為同程。如在某些支管無法同程設計，設定必要的平衡閥。空調水系統最高點設定自動放氣閥，最低點設定洩水閥。空調水系統透過屋頂膨脹水箱實現定壓和系統補水。
3.2空調水系統自控
二次變頻泵根據末端負荷的需求調節流量，當末端負荷變小時，透過設置於該系統最不利環路上的壓差感測器來控制二次泵變頻，一次泵變頻依據一次泵系統最不利環路上的壓差感測器控制一次泵變頻，當二次泵因末端負荷變化而引起其流量變化，則會在一次泵系統引起供回水管之間產生壓差，依據這個壓差控制一次泵變頻，使其流量滿足二次泵流量要求，達到流量平衡。
為滿足水蓄冷水槽斜溫層厚度的規定，板換一次側回水溫度需維持在12℃，因此在負荷側一次泵流量發生變化時，則板換負荷側供水溫度會降低或升高，透過設置於板換負荷側供水管上的溫度感測器，控制板換一次側回水管上的電動調節閥，使其閥度依據板換負荷側供水管上溫度的變化而變化，從而使得透過設定在板換一次側供回水管上的壓差轉感器控制水蓄供冷水泵變頻執行。
3.2空調風系統
入口門廳高大空間區域設定低速變風量全空氣系統，區域性設定地送風方式，下送上回，以及採用上送下回的空調送風系統方式.氣流組織為均勻送風，集中迴風，地送風口採用條形送風口，上部送風口採用旋流風口和側送的噴口送風。
餐廳，員工活動中心，大空間辦公、會議中心等大空間採用集中處理的低速變風量全空氣系統。氣流組織為均勻送風，集中迴風，送風口採用散流器.小空間辦公、後勤用房、小型會議室等小空間房間採用風機盤管加新風系統。送風口選用條形散流器（條形送風口）風機盤管採用臥式暗裝，新風空調箱選用吊裝式新風機組。
其中一層的VIP大廳為穹頂空間，最大層高為12.3m，主要功能為大型會議、演出等，為了保證VIP大廳的高大通透，人員工作區人員舒適度以及節能的要求，觀眾席的'氣流組織採用座位送風，上部側面迴風方式，主席臺區域採用地送風，主席臺側面迴風的方式。
觀眾席在座位下方利用結構板與座位之間的空腔，用混凝土圍成做為送風靜壓箱。座位出風口處設定調節裝置，使得每個座位送風均勻。為保證混凝土外壁不結露，混凝土圍成的送風集氣室進行內保溫處理，空調機房設定在一層。
4、防排煙系統
標準層辦公垂直方向設有機械排煙系統，每層平面劃分為若干防煙分割槽，每個防煙分割槽設有排煙風口，平時常閉，火災時由消防控制中心開啟該防煙分割槽的排煙口（閥）。並啟動排煙風機進行排煙。排煙量按最大一個防煙分割槽面積每平方米不小於120m?/h計算。
中庭設定機械排煙系統，體積大於17000m?的中庭，其排煙量按其體積的4次/h換氣計算；體積小於17000m?的中庭，排煙量按其體積的6次/h換氣計算。
地下汽車庫的排風系統火災時兼作機械排煙系統。汽車庫排煙量按換氣次數6次/小時計算。消防補風為平時機械送風系統兼作消防補風系統，補風量滿足不小於排煙量的50%。
面積超過100O，且經常有人停留或可燃物較多的地上無窗的房間設定機械排煙系統；房間面積超過50O，且經常有人停留或可燃物較多的地下室設定機械排煙系統，同時設定機械補風系統，補風量不小於機械排煙量的50%。無直接自然通風，且長度超過20m的內走道和雖然有直接自然通風，且長度超過60m的內走道設定機械排煙系統。
不滿足自然排煙的防煙樓梯間、消防電梯前室及合用前室分設獨立的加壓送風系統。防煙樓梯間加壓送風口採用自垂式百葉送風口，隔層設定。消防電梯間前室或合用前室採用多葉加壓送風口，每層設定，風口為常閉型，設定手動和自動開啟裝置，並與加壓送風機的啟動裝置聯鎖。
著火時由消防控制中心開啟著火層和上（下）層正壓風口，同時啟動正壓送風機。送風系統分別維持防煙樓梯間40～50Pa，消防電梯間前室或合用前室25～30Pa的正壓。避難走道前室25～30Pa。
5、結論
1、水蓄冷系統相對於冰蓄冷而言，沒有乙二醇水溶液系統，減少了乙二醇泵的設定，使得系統簡單可靠而且環保。另外也可以減少由於製冷機在製冰期間的效率下降的問題。整個工程的製冷效率得到了明顯的提高。
2、在體量較大的公共建築中，空調水系統的設定對整個空調系統執行至為關鍵，本工程全部採用同程二管式，避免了採用異程式靠調節裝置消除過大的壓差浪費做法，在工程除錯過程中減少了大量的工作。合理的最佳化的空調水系統對於整個建築的節能性和經濟性具有積極的作用。因此在本專案的設計中採用了板換負荷側一次泵變流量，二次泵變流量空調水系統，其執行滿足了整個建築的使用要求，實現了空調系統的節能執行。同時在設計空調水系統時，需要認真考慮空調水系統自控方案，以一個合理正確的自控方案來實現空調水系統正常節能的執行。
3、地送風口的設定需合理化，由於在結構底板開洞，結構專業對於開洞尺寸要求比較嚴格，因此限制了風口的數量和尺寸，會造成送風量不足或者送風口風速過大。同時由於地送風口設置於地面，設計時候需要避免風口的積塵及除塵問題。