商业广场暖通空调系统设计

某暖通空调系统设计摘要介绍了某商业广场的空调通风工程设计的特点。重点阐述空调方式、防排烟系统、空调自控、设备选择及节能技术应用等方面的设计，强调了空调冷热源选择的的重要性，分析了楼宇自控和计量在空调系统节能中的作用。 关键词购物中心空调通风设备选择楼宇自控节能工程概况某商业广场位于长沙某街东，某路以北，某路以西，北临某市。本工程分为两期，一期为大型综合性建筑共计29层，建筑高度99米。负1～5层为集购物、休闲、娱乐、饮食于一体的商业中心，6层以上塔楼为住宅和公寓，地下室一层为商业，地下2层为战时人防工程，平时为车库和设备房；总建筑面积为140345.29㎡。5、6、7号塔楼为公寓。购物中心内1、2、3层集大型商场，超市、餐饮为一体，4层设有溜冰场，5层设有电影院。6层为转换层作为会所和物业用房。6层以上塔楼为住宅和公寓。购物中心空调面积约67000平方米。设计标准长沙地区地理位置：北纬27°51′～28°41′、东经111°53′～114°15′。属夏热冬冷地区。平均风速，风向及频率：冬季平均2.8m/sNW31%；夏季平均2.6m/s14%。室外气象参数：夏季空调室外计算干球温度35.8℃；夏季空调室外计算湿球温度27.7夏季通风室外计算干球温度33℃冬季空调室外计算干球温度-3℃夏季通风室外计算干球温度5℃室内设计参数表1室内设计参数空调 夏季冬季新风量噪声功能温度相对湿度温度相对湿度M3/h·人等级(℃)(%)(℃)(%)(NC)主力商场27＜6520＞50 20 ＜55溜冰场27＜6518＞50 20 ＜55商铺 26＜6520＞5020 ＜55门厅 26＜6520＞5020 ＜55电影院26＜6522＞50 20 ＜45办公室26＜65 20＞50 30 ＜50餐厅 27＜6520＞50 20 ＜55人员密度：餐饮1.5㎡/人，店铺商场3㎡/人。空调负荷、冷热源与空调系统空调负荷和冷热源本商业广场夏季计算总冷负荷为13424kw，冬季冬季空调热负荷为3100Kw。空调冷热源中心设置于地下2层，机房面积约760平方米。空调冷源选用3台1050RT离心式冷水机组和一台200RT溴化锂双效直燃型机组；热负荷由两台溴化锂机组提供，分别是制热量为1791KW和897KW各一台。空调风系统群楼商业区采用全空气单风道送回风空调系统。上送上回气流组织方式。面积超过800㎡的卖场、超市、美食广场采用每层设集中空气处理器，沿街商铺、专卖店、冰场配套区、电影院采用吊顶式空调器，公共走道、小商铺和办公区采用风机盘管+新风，商场内按区域集中设置送、排风竖井。排风通过井道集中至屋面，由屋面设置的7组全热回收器，实现新/排风热量交换。新风经竖井输送至各层后，再通过风管输送至设备回风箱。同时为保证空调区域正压，新排风量设计5%的差值。考虑过渡季节新风运行，在热交换器旁新、排风管道之间设置旁通管，同时在排风（排烟共用）管道设置旁通管连接排烟风机和密闭阀门，平时关闭，火灾时由机房控制切换。组合式空调器机房靠外墙设置，设有防水百叶风口，平时由管井输送进热交换处理过的新风，过渡季节开启风口阀门全新风运行。空调水系统空调水系统为一次泵系统。采用两管制，根据不同时段负荷变化变流量运行。水系统分为3个子系统，各水环路管道分别由分、集水器连接，各层水平管道采用同程式布置，竖向循环管采用异程式，水平干管分区域设压差平衡阀；水系统采用设置于群楼屋面的高位膨胀水箱实现定压补水功能，空调冷冻水、冷却水、热水均设置旁通连接软水处理装置。组合式空调器每台设置电动调节阀、动态平衡阀、热量表。吊顶式空调器、风机盘管设置电动二通阀，并根据经营业态和功能区划分，如精品屋专卖店区域、冰场配套区域，文物陈列室、快餐店、电影院、办公区等区域集中设置电动调节阀和动态平衡阀、热量表，便于负荷调节和管理。空调水系统的保温措施严格按照《公共建筑节能设计标准》的要求执行，按照《设备及管道保冷设计导则》的经济厚度和表面防结露的方法计算绝热层厚度。采用难燃发泡橡塑管壳，公称直径DN15～DN50，厚度25㎜；DN70～DN150，厚度32㎜；DN150～DN600，厚度35㎜。防排烟通风系统。地下车库、商场、地上内走道、商场、办公、中庭采用机械排烟。排风排烟共用管道。所有商场的每个防火分区又分为多个防烟分区，风机平时作为排风，火灾时，开启着火区的风口，关闭非着火区风口。该系统平时一旦火灾发生,通过消控中心将系统切换至排烟工况。当排烟温度达280℃裙楼中庭采用机械排烟，平时开启排风，火灾时机械排烟该系统平时一旦火灾发生,通过消控中心将系统切换至排烟工况。中庭自然补风。裙房部分防烟楼梯间采用自然排烟，塔楼防烟楼梯间及其前室采用机械加压送风系统。维持50Pa以及25Pa的正压，以防烟气侵入。正压送风系统：防烟楼梯间加压送风口采用自垂式百叶风口，平时常闭，着火时打开着火层及其上下相邻两层风口同时启动加压风机。裙楼满足可开启外窗面积的防烟楼梯间及其前室均采用自然排烟。楼宇自控系统冷热源系统控制采用DDC控制器直接采集冷热源系统中的冷冻机组、热交换器以及空调水泵的各种参数。同时程序控制冷冻机组及空调水泵、冷却塔的启停，完成各种联动控制，备用设备的转换。同时该系统还可以采用标准网关的方式采集冷冻机组的各种参数，在冷冻机组的控制中，该系统与许多著名冷冻机生产厂家都有标准的接口网关，如：约克（York）、开利（Carrier）、特灵（Trane）、麦克维尔（McQuay）等公司。它可将机组的内部运行状态，过热报警、防冻报警，及机组的内部温度等内部参数通过通信方式直接告诉该系统。末端设备的控制空气处理器、新风机组、送排风机组的启停、温度控制、状态监测。循环管道支干管电动阀门的监控调节。表2冷冻系统控制内容监控设备 监控内容冷水机组 程序开关控制，蝶阀控制运行状态，故障报警，手/自动状态，冷冻机供回水温度检测，蝶阀位置反馈冷冻水泵、启停控制热水泵运行状态，故障报警，手自动状态监测，水流开关状态冷却水泵 启停控制运行状态，故障报警，手自动状态监测，水流开关状态冷却塔 启停控制，蝶阀控制运行状态，故障报警，手自动状态监测，蝶阀位置反馈冷却水总管回水温度检测循环管 采集冷冻水供/回水总管路的流量的参数监测冷冻水旁通的压差，控制调节旁通阀开度膨胀水箱监测的高低液位讨论主机形式选择本项目在前期规划是共有3种主机形式选择，冰蓄冷+锅炉、溴化锂机组、电制冷+燃气锅炉。简单介绍选择过程，设计初期在冷冻机房专门留出足够的蓄冰空间，经过测算，如果峰谷电价比达到3.3：1以上，采用内融冰式蓄冷系统相对普通电制冷机组投资回收期约在4.5年。但是长沙市峰谷电价政策迟迟未定，使得实施风险巨大，因此放弃该方案。溴化锂机组能够实现冷热源一体化，且在当地有一定的优惠政策，但经过比对，即便是考虑了某品牌在当地得到一定政策优惠条件的情况，全部采用溴化锂机组比常规电制冷+燃气锅炉要贵，且当地天然气供应的现状较为紧张，机组也存在效率衰减的问题，业主从经营管理角度考虑也不接受该方案，因此放弃该方案。最后是常规电制冷+燃气锅炉的形式。经过分析是最优方案，原本已经定下来，但由于项目是分期开发，业主前期开发时对后期用电负荷的估算不足，后来经测算预留的线路容量不够，如线路增容改造必须再增加2000万，因此在削减其他用电负荷的同时，将此方案改为前述的电制冷+溴化锂机组的形式，减少一部分用电负荷。冷热源形式必须在项目方案确定后，经过详细的经济分析，才能最终确定。对于不确定因素不可冒险，而应该采用更为稳妥的办法。业主能够积极接受蓄冷这种新技术，但因为电价政策不明的原因未能选用，不能不说是一种遗憾，但是可以看出开发企业已经注意到冰蓄冷技术在后期运行中节能降耗的优势，坚定了蓄能技术的推广和应用的信心。空气处理设备的选择本项目最大限度的减少吊顶机的使用，在一些无法设置集中机房的独立经营区域和结构梁较大、风管无法布置的区域采用，其它区域局采用集中空气处理器，减少了吊顶内机组冷凝水泄漏、降低商场内噪音，方便设备检修和清理，减少投资。尽管机房会占用一些经营面积，但在定位较高的场合采用集中机房有利于加强管理、提升商业档次和购物环境，设计人员应该说明利弊，努力与开发商达成共识。能源管理《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005第5.5.12规定：“采用集中空气调节系统的公共建筑，宜设置分楼层、分室内区域、分用户或分室的冷、热量计量装置；建筑群的每栋公共建筑及其冷、热源站房，应设置冷、热量计量装置”。本项目结合楼宇姿控系统设置了计量装置，有利于管理与收费，用户也能及时了解和分析用能情况，加强管理，提高节能意识和节能的积极性，自觉采取节能措施。本项目同时应用了全热交换器等节能设备，控制新风量，改善室内空气品质，同时节省能源消耗，降低运行费用。自动控制根据《公共建筑节能设计标准》第5.5要求，本项目设计采用了楼宇数字控制系统，具备机组群控和末端设备运行状态监控功能，根据二氧化碳浓度监控控制新风量，监测管路流量和压力变化。同时设置了自动人流统计系统，根据商场内人流的变化调节负荷，保证空调系统安全高效节能运行。参考文献：[1]陆耀庆.实用供热空调设计手册.北京：中国建筑工业出版社，1994.[2]中国有色工程设计研究总院.GB50019-2003采暖通风与空气调节