购物中心空调通风设计

最好的沉淀整理**购物中心空调通风设计一、工程概况**物中心位于福州市商业黄金地段 东街口，是集购物、餐饮、休闲、办公于一体的大型商贸中心。繁华的商业氛围，浓厚的“三坊七巷”人文背景，严谨而浪漫的构图，成就了其在福州商业建筑景观中的重要地位。图1**物中心外景9547，45376，11239.9m25529，15529，局部夹层为自行880;1-624094;72646;8-115537。裙房部分规划限24m，6该中心2000年设计，2001.8.17竣工，投入使用后获得各方好评。二、空调设计标准空调室内设计参数见表1。夏季室内设计参数表1温度湿度新风量人员密度房间类型3%m/p.hP/地下1层超市26,2855,70125商场营业厅26,2855,70150.4,0.6茶座25,2755,65250.45风味小吃25,2755,65200.55;20.5;3、40.45;注:商场营业厅依不同层人员密度分别取值:10.65、60.4。三1、空调冷负荷根据平面功能进行冷负荷计算，并综合了调研的类似已运行工程，最后确定空调制冷机总计算冷负荷为5600KW。各主要类型房间平均冷负荷见表2。房间平均冷负荷表2房间类型q(w/)房间类型q(w/)地下1层超市2701层商场3302、3、4层商场2905、6层商场290茶座320风味小吃3502、冷源设备考虑该中心位于黄金地段，不允许设备用房占用过多面积，仅设计夏季舒适性24依空调负荷的变化，机组按下列模式投入运行:一台螺杆式机组一台离心式机组一台离心式机组加螺杆式机组二台离心式机组全部机组运行。3、空调水系统考虑空调末端以低速全空气系统为主，供水范围集中，水阻力较稳定，且冷水73300m/h，300m/h9空调水系统按垂直分区，分四路供、回水，主立管均设在空调机房内，各层根高不足矛盾;而垂直同程，简化了水路，增强了系统水力稳定性。空调水系统原理2。图2空调水系统原理示意图4、空气处理系统该中心商场连续七层，面积近30000，又处繁华商业区，客流多，装修标准高，大部分商场层高仅3.8m。为了解决空气处理系统与层高的矛盾，经工程调研、与业主，装修设计师反复沟通及多方案比较，设计确定采取下列措施:采用低速全空气系统，利用商场边角靠外墙位置设空调间，分层分区设置空气处理系统;空调箱以落地柜式机为主，吊挂机为33000-5000m/h机，吊挂机回风口设消声静压箱;空调风管沿商场人流干道敷设，侧送侧回，提高了非风管区域层高;选用部分高排数(6-8差、降低室内空气湿度，减小了空调箱占用面积，压缩管道空间。上述的措施满足了系统过渡季加大新风比、加大排风量的要求，降低了系统噪声和凝结水隐患，又缓解了层高不足矛盾，并在系统运行中发挥了积极的作用。典型空调风系统布置平面示意见图3。图3空调风系统布置平面示意图七层茶座四周为大玻璃，空调负荷大且随气象条件波动，除设置低速全空气系统外，另设置部分落地式风机盘管，以灵活适应负荷的波动。四、通风防排烟系统1、空调区域通风为避免空调与通风系统管路的交叉，利用贯通地下一层到六层的中庭进行商场量。在各层商场周边还设小型机械排风系统，各层公共卫生间设垂直机械排风系统。2、地下二层通风地下二层车库、设备用房及储物库设完善机械送、排风系统。风量为:车库排6h-1,5h-1;8-20h-1，6-15h-1;8h-1，6h-1。3、人防单元通风地下二层车库战时转换为二个六级、一个五级人防掩蔽单元，单元内设清洁式、滤毒式、隔绝式通风系统。清洁式、滤毒式均采用机械进风，全工事超压排风，并满足防毒通道30-50h-1换气次数和不小于3-6h隔绝防护时间的要求。4、消防防排烟地下二层均设排烟系统，排烟利用平时排风管路，配置低速高温风机，既符合消防规范3要求，又降低了平时排风噪声。车库排烟量为6h-1，设备用房和储物库为60m/h.。排烟时利用平时送风系统补风，送风量不小于排烟量的50%。3地下一层超市划分6个防烟分区，并在区内设置排烟系统，排烟量按60m/h.确定。平时排风系统火灾时自动转换为排烟系统，而排烟补风则利用空调回风管路，火灾时通过相应电动风阀自动切换。中庭设二个排烟系统，每层设排烟口。排烟系统与平时排风系统共用，火灾时变频风机高速运行排烟，排烟量按中庭容积4h-1确定。38层以上内廊设机械排烟系统，按120m/h.确定排烟量，每层设板式排烟口。防烟楼梯间和前室分设独立加压送风系统。楼梯间隔层设百叶风口;前室每层设加压送风口，每三层组成联动单元，并与系统自身风机联锁。五、自控空调箱和新风机回水管上设电动调节阀，由恒温控制器根据回风或出风温度自动调节进入盘管水量。风机盘管回水管上设电动二通阀，由室内温度控制器控制电动阀开启，恒定室内温度。新风机和空调箱过滤网设置堵塞压差报警装置。冷却塔供、回水管之间设电动旁通调节阀，保证进入冷水机组冷却水温度不公过低，维持合适冷凝压力。空调通风系统主要设备均能在控制中心显示开停状态，并实现联锁、联动、报警。六、几点体会1、商场人流密度商场人流密度如何确定,目前众说不一。《商店建筑设计规范》提出商店营业0.74/，0.5-1.5/[1],30-40%。因此计算人数时如何确定其面积，这对由人而产生主要负荷的商场空调影响重大。笔者认为:《商店建筑设计规范》提出的人流密度是指峰值日客流近几年商家林立，客源分流，强调以人为本，购物场所布局发生新的变化。应引入营业厅有效面积概念(扣去柜台或货架后的面积)，才能更客观、更合理确定人流密度，达到减小冷量、节省投资的目的。商场空调属于舒适性范畴，人员停留时间短，这样处理笔者认为技术、经济上也是合理、有意义的。当然商场人数还与地段、层数、经营内容及宏观经济形势等有关。2、商场的空调方式业主为增加层数而降低层高，并一再要求压缩空调间面积，甚至不给面积的情况，近几年不少工程严重存在。对此部分设计者无奈地选择了风机盘管加新风的空调方式，此种方式的弊病和隐患，已是暖通界共识的。实践后笔者认为:根据工程3.8m，采用落地柜式空调箱，空调机房约占商场面积1.7%，营业厅非风管区吊顶底高度3.1m，风管区最低处也达2.8m，使用后业主、装修设计师、顾客均感满意。3、高排数空调箱高排数空调箱，处理空气焓差大、去湿能力强、冷风比高、同样冷量机型小，ε大，可能使得室内换气次数太小，难以满足设计要求。据笔者对商场室内工况分析、计算，ε5000-700kj/kg4、空调末端的配置因经营内容的变化和市场激烈的竞争，商场的装修常常发生变化。而经营内容和装修的变动，使得空调负荷也随着客流量发生相应的变化，如服装区与化妆品有一定的灵活性。本中心空调末端设备与冷水主机的比值为1.32:1，笔者认为这样乌鲁木齐四种冷源空调系统的运行费用比较乌鲁木齐地区室外气候特点是,1、夏季空调系统运行时间不长,最热月平均温23.5,14TWS=18.5),2177空调室外计算温度-27,。因此,乌鲁木齐地区的空调系统设计选用就应特别关才能为此工程选出最恰当的系统。这是许多用户最为关心的,是一个工程好坏的关健。1、设计条件与依据1,1、乌鲁木齐某商业建筑物,面积10000.0m2,商场内共有人员4500.0人,0.45人/m2,。1,2、乌鲁木齐夏室外空调空气参数,,1,、夏季,干球温度34.1,湿球温度18.5,含湿量,8.4g/kg,室外空气焓值56kj/kg.,,2,、冬季,干球温度-27,相对湿度80%,室外空气焓值-26.6kj/kg。1,3、室内空气状态参数,,1,、夏季,tn=25,ф=55%,in=56.6kj/kg,,2,季,tn=22,ф=40%,in=40.8kj/kg。1,4、夏季,冷负荷指标120w/m2,冷负荷1200kw,含湿量,0.3g/kg,湿负荷,736kg/h,热湿比,ε=5870.0kj/kg,冬季,围护结构热负荷指标80w/m2,围护结构热负荷,800kw,不包括新风负荷,,湿负荷,600.0kg/h,热湿比,ε=-4800.0kj/kg。1,5、热媒供回水温度,夏季,7~12,冬季,60~50。1,6、夏季空调系统为全新风全空气系统,冬季时,空调系统为全空气系统,其中新风量占总风量15%,305000*0.15=45750,m3/h,,对应新风负荷748.9kw(二级蒸发冷却空调系统的新风量也一样)。1,78600kcal/m3,乌市天然气价,1.34/m3。1,8、乌2.33/1.53/立方米。9、乌市商业电价:,高峰,0.801元/度,平段,0.535元/度,低谷,0.272元/度,商业营业时间按,10.00~22.00,12个小时计算,目前,商业使用实际电价应为,0.560元/度,办公电价:,高峰,0.536元/度,平段,0.362元/度,低谷,0.189元/度,目前,办公用实际电价应为,0.420元/度。1,10、乌市城市采暖费:,22.00元/m2。1,11、系统补水泵影响较小,其能耗忽略不计,系统漏水量按循环水量的0.5%计。,12、地源热泵制冷系统水井井深50米。2、夏季设计工况由于,夏季室内外空气的焓值基本相等,采用100%的室外新风在不增加能耗的情况下,有利于室内空气品质改善。在I——d图上,略,,空气处理过程是,等湿降温——绝热加湿。通过计算,对于机械制冷空调系统,送风状态是,温度to=14.5,焓值io=38.3kj/kg,含湿量do=9.3g/kg,总送风量为,L=300000m3/h,直接加湿量,508.3kg/h,650000m3/h2台制冷量,600kw。对于二级蒸发冷却空调系统,间冷效率,IEC,65%计,送风状态达到,to=16.9,io=45.5kj/kg,由于室内湿度大,直冷效率,DEC,80%既可,,含湿量,do=10.1g/kg,相应的总送风量为,L=464000m3/h,直接加湿量,720.0kg/h,选择6台80000m3/h空调机组负责送风。夏季各制冷空调系统耗能、耗气、耗水计算结果表一耗能、耗水耗电量耗气量耗水量系统,kw,,m3/h,,kg/h,电制冷空调系冷水机组118*2统空调机组22*6760水泵、冷却塔5,5*2+15*2+15*21150+2200小计43904112直燃式制冷空直燃式冷水机组4*245.3*2调系统空调机组22*6760水泵、冷却塔15*2+15*2+5.5*21380+2200小计21190.63656地源热泵制冷地源热泵制冷机组143*2空调系统空调机组22*676024*2+11*2800+900冷水泵、冷却水提升泵小计48802460二级蒸发冷却送风机30*6空调系统二次风风机5.5*6循环水泵(1.1+1.5)*61080+2400小计228.603480夏季设计计算结果一览表表二总耗电量(元/h)结果天然气总耗水量总耗电、四种系统系统(元/h)气、水耗费用(元之间关系总耗量/h)(元/h)245.809.6255.41,0方案电制冷空调1系统方案直燃式制冷118.2121.48.5248.10.972空调系统方案地源热泵制273.305.7279.01.103冷空调系统方案二级蒸发冷128.008.1136.10.534却空调系统3、夏季设计工况下结论3,198%,水耗只占2%。53.8%,16.2%,30%。3,2、对直燃式制冷空调系统,按当前各种能源价格,系统电耗占总成本52.6%,天然气占总成本45.3%,水耗只占2.1%。而在电耗中,直燃式冷水机组电耗占3.9%,水系统设备电耗占33.6%,空气处理机组电耗占62.5%。3,398.3%,1.7%58.6%14.3%,空气处理机组电耗占27.0%深,H60N=kQH2805200kw24%,650/往只打一口取水井,这样冷却水提升泵只设一台,热泵机组也应设一台,不然如设二台热泵机组,部分负荷时,运行一台热泵机组工作,匹配的冷却水提升泵能耗会过大。3,4、二级蒸发冷却空调系统,是几种空调系统中运行费用最经济的一种,这是其利用天然冷源的机理决定的。主要运行成本也是电耗,占96.4%。3,5、在电制冷与直燃式机械制冷空调方式对比中,电价和气价不同决定了二种制冷空调方式运行费用的高低。经推导可得出电价气价关系为,X=2.9Y,比如,当气价为,X=1.34/m3,Y=1.34/2.9=0.46/度,二种制冷空调方式的运0.46/制冷空调。4、冬季运行费用依据上述设计条件,空调系统冬、夏季送风量相同,L=305000m3/h,615%,45750,m3/h,,748.9kw,围护结构热负荷,800kw,1548.9kw荷,600.0kg/h,热湿比,ε=-4800.0kj/kg。在I——d图上,略,,空气处理过程是,新风予热——新风与室内回风混合——再热。送风状态是,温度to=34.7,焓值io=51.7kj/kg,含湿量do=6.5g/kg。对于二级蒸发冷却空调系统,其送风量为,L=432000m3/h,672000m3/hto=31.3,io=49.3kj/kg,do=7.1g/kg。热水循环流量,133.2m3/h。冬季各制冷空调系统耗能、耗水计算结果表三系统耗能、耗水设备备注供热耗电量耗气量耗水量方式,kw,,m3/h,,kg/h,电制冷城市集0500一次水未能换热器、二次水空调系中供热耗考虑水处理、水泵统空调机组22*6+0.55*60160小计135.30660.0燃气炉燃气炉1.5*288*20自供热水处理、循环水泵05007.5*2+2.2*0.3+1.5*0.2空调机组22*6+0.55*60160小计154.3176660.0直燃式高发加直燃式冷水机组4.0*293*20空调系大直燃空调机组22*6+0.55*60160统机组供水处理、循环水泵05007.5*2+2.2*0.3热+1.5*0.2小计159.3186660.0地源热地源热地源热泵制冷机组220*200泵空调泵机组空调机组22*6+0.55*60160系统供热24*2+7.5*20900冷水泵、冷却水提升泵小计638.301060.0二级蒸城市集送风机15.0*2*60发冷却中供热循环水泵0.75*60200直接加湿空调系换热器、二次水水处理、0500统水泵小计184.50700.0燃气炉燃气炉1.5*288*20自供热水处理、循环水泵06007.5*2+2.2*0.3+1.5*0.2空调机组15*2*6+0.75*60200小计238.5176.0800.0冬季各系统一小时运行费用的结果表四参数供热总耗天然气总耗水量总耗电、气、水耗用四种系统系统方式总耗量(元(元/h)(元/h)之间关系电量/h)(元/h)电制冷空调75.801.5377.9+1.53+101.9=179.21,0集中系统供热86.4235.81.53323.71.81燃气供热89.4249.21.53340.11.90供热地源热泵制地源热泵357.402.47360.02.01冷空调系统机组供热二级蒸发冷103.301.63103.3+1.63+101.9=206.81.15集中却空调系统供热133.6235.81.86371.22.07燃气供热22.0/m218012101.9/h。5、冬季设计工况下的结果5,1、冬季各系统运行时费用相差较大,这对采暖期长,能耗大的寒冷地区特别重要;从表四可以得出,冬季在乌鲁木齐除采用城市集中供热外,不考虑热贴,,其它任何空调系统