鄧劍云 黃杏寧

1安徽省宣城市建筑設(shè)計院有限公司

2安徽省宣城市規(guī)劃局

0 引言

近年來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，商業(yè)建筑業(yè)持續(xù)穩(wěn)定地向前發(fā)展，人們對室內(nèi)空氣的溫濕度、潔凈度和空氣品質(zhì)的要求越來越高。同時，由于能源的緊缺，節(jié)能問題越來越引起人們的重視。因此，在商業(yè)建筑中配置節(jié)能、健康、舒適的中央空調(diào)系統(tǒng)有利于提高商場的檔次，吸引更多的顧客，滿足人們對高生活水平的追求。

1 工程概況

本工程為合肥市某商場，該商場共三層，一二層為商場，三層為會議室、辦公室等，一層層高為4.8m，二層層高為4.5m，三層層高為3.9m，總建筑面積約6860m2。地下室為設(shè)備機(jī)房，層高3.6m。本辦公樓要求設(shè)計夏季和冬季中央空調(diào)系統(tǒng)和部分房間的通風(fēng)系統(tǒng)，從而為整個建筑提供一個舒適的辦公環(huán)境。滿足舒適要求的前提下，強(qiáng)調(diào)節(jié)能是本設(shè)計的主導(dǎo)思想。

2 主要設(shè)計參數(shù)

2.1 空調(diào)室外設(shè)計參數(shù)

夏季：空調(diào)干球溫度35℃，空調(diào)日平均溫度31.7℃，通風(fēng)計算溫度31.5℃，濕球溫度28.2℃，平均風(fēng)速3.2m/s，相對濕度65%。

冬季：空調(diào)干球溫度-4.0℃，通風(fēng)計算溫度-0.9℃，平均風(fēng)速2.6m/s，相對濕度78%。

2.2 空調(diào)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)

賣場：夏季 25℃，65%，0.25m/s；冬季 18℃，50%，0.2m/s；新風(fēng)量 20m3/(人·h)。

會議室：夏季25℃，65%，0.25m/s；冬季 18℃，50%，0.15m/s；新風(fēng)量 30m3/(人·h)。

辦公室、財務(wù)室和值班室：夏季25℃，55%，0.25m/s；冬季 20℃，45%，0.15m/s；新風(fēng)量 30m3/(人·h)。

3 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

3.1 冷源和熱源

商場空調(diào)負(fù)荷包括夏季的空調(diào)冷負(fù)荷和冬季的熱負(fù)荷，其中，冷負(fù)荷采用冷負(fù)荷系數(shù)法進(jìn)行計算，熱負(fù)荷按照穩(wěn)定傳熱理論計算[1]。

該空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷為645.667kW，本工程選用螺桿式冷水機(jī)組，螺桿式冷水機(jī)組適用于大中型空調(diào)系統(tǒng)，而且螺桿式冷水機(jī)組調(diào)節(jié)性能好，有較高的COP值[2]。

該空調(diào)系統(tǒng)熱負(fù)荷542.34kW，考慮到該商場附近有市政管網(wǎng)，故該工程的制熱設(shè)備選用汽-水換熱器。

圖1為冷熱源機(jī)房設(shè)備布置圖。

圖1 冷熱源機(jī)房設(shè)備布置圖

3.2 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

該設(shè)計的一二層是商場，屬于大空間，而且人員多，成分復(fù)雜，故選擇全空氣系統(tǒng)。三層是獨(dú)立的辦公室與會議室，使用時間各不相同，且要求的工況也不一樣，故選用風(fēng)機(jī)盤管加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)（圖2）。

在空調(diào)季節(jié)，該商場的排風(fēng)分為系統(tǒng)回風(fēng)和滲透排風(fēng)。但當(dāng)處于過渡季節(jié)時，系統(tǒng)采用全新風(fēng)，沒有回風(fēng)，故排風(fēng)僅能依靠滲透。這樣的話會使得商場的內(nèi)部壓力過大，會使人感到壓抑，會影響商場的正常營業(yè)。故需要設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)，以適應(yīng)過度季節(jié)的排風(fēng)。在新風(fēng)管，回風(fēng)管和排風(fēng)管上設(shè)置電動控制閥進(jìn)行聯(lián)動。根據(jù)新風(fēng)管的開啟程度來控制回風(fēng)和排風(fēng)口的開啟程度[3]。在室內(nèi)設(shè)置溫度感應(yīng)系統(tǒng)，用于控制新風(fēng)的電動閥[4]。

圖2 三層風(fēng)管平面布置圖

3.3 空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計

空調(diào)水系統(tǒng)選擇閉式、異程、雙管制、一次泵變流量系統(tǒng)，夏季供回水溫度為6℃/12℃，冬季供回水溫度為60℃/50℃。同時，采用分集水器進(jìn)行水量配置，分集水器之間設(shè)自力式壓差旁通閥，以平衡供回水之間的壓差[5]。根據(jù)《中央空調(diào)設(shè)備選型手冊》的要求，分集水器采用DN350的無縫鋼管。水處理方面采用TWD型電子水處理儀，該設(shè)備能針對不同水質(zhì)和不同載能程度，自動調(diào)整有效輸出參數(shù)，從而達(dá)到防垢除垢、殺菌滅藻的目的。補(bǔ)給水箱采用《簡明空調(diào)設(shè)計手冊》中的方型1號水箱。冷凍水泵采用某公司生產(chǎn)的空調(diào)循環(huán)專用泵VGDW80-32三臺，熱水泵采用某公司生產(chǎn)的熱水循環(huán)泵HPX40-160三臺，冷卻水泵采用某公司生產(chǎn)的空調(diào)循環(huán)專用泵VGDG100-25三臺。圖3為第三層水管平面布置圖。

圖3 三層水管平面布置圖

3.4 其他相關(guān)設(shè)計

1）風(fēng)管的保溫、防潮和防腐。為提高冷、熱量的利用率，避免不必要的冷、熱損失，保證空調(diào)的設(shè)計運(yùn)行參數(shù)，同時，防止空調(diào)風(fēng)道送冷風(fēng)時其表面溫度可能低于或等于周圍空氣的露點(diǎn)溫度，使表面結(jié)露，加速傳熱，以及結(jié)露對風(fēng)道的腐蝕，需進(jìn)行相應(yīng)的保溫設(shè)計。根據(jù)規(guī)范及業(yè)主要求，本設(shè)計選用柔性泡沫橡塑保溫材料；根據(jù)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范GB 50019-2003》，選用保溫層厚度為25mm。由于送風(fēng)溫度較低，風(fēng)管與空氣相接觸后可能產(chǎn)生凝結(jié)水。對商場環(huán)境和風(fēng)管有很壞的影響，故應(yīng)設(shè)置防潮層。

2）水管的保溫及防腐。為了減少管道的冷、熱損失和防止冷管路表面結(jié)露，保溫材料選用柔性泡沫橡塑保溫材料。冷凍水管的保溫層厚度均按《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范GB 50019-2003[附條文說明]》中空氣調(diào)節(jié)供冷管道最小保冷厚度（mm）進(jìn)行設(shè)計，冷凝水管保溫層厚度《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范GB 50019-2003[附條文說明]》空氣調(diào)節(jié)凝結(jié)水管防凝露厚度（mm）進(jìn)行設(shè)計。冷凍水管的保溫結(jié)構(gòu)中設(shè)置一層防潮層，防止大氣中水蒸氣和空氣一起進(jìn)入保溫層并滲透而出現(xiàn)凝結(jié)水，破壞保溫材料絕熱性能。保護(hù)層選用鍍鋅鐵皮，室內(nèi)厚度0.5mm，室外厚度0.8mm。

3）消聲設(shè)計。由于風(fēng)管主管道的設(shè)計風(fēng)速＜8m/s，故在新風(fēng)機(jī)組的出口裝設(shè)消聲靜壓箱，并貼以吸聲材料，既可以穩(wěn)定氣流，又可利用箱斷面的突變和箱體內(nèi)表面的吸聲作用對風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的噪音進(jìn)行有效的衰減。

4）減震設(shè)計。新風(fēng)機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管及裝設(shè)管道中間的通風(fēng)機(jī)的吊裝，吊腳架上采用彈簧減震裝置，機(jī)組與風(fēng)管的連接處采用軟管短管。水泵、熱泵機(jī)組固定在隔振基座上，以增加其穩(wěn)定性。隔振基座用混凝土板或型鋼加工而成，其質(zhì)量按經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定，水泵取其自重的1～3倍，水泵的基座采用彈簧復(fù)合減震器，接管均應(yīng)采用柔性連接。對于熱泵機(jī)組由于自重大，其地基承重能力應(yīng)大于機(jī)組運(yùn)行重量的1.5倍?？稍跈C(jī)座下直接設(shè)置橡膠墊板或減震基座。

4 結(jié)語

商場屬于人流量比較大的地方，空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷較大，所以減少商場空調(diào)系統(tǒng)的能耗對于節(jié)能減排和降低經(jīng)營成本具有十分重要的意義。筆者認(rèn)為在設(shè)計中應(yīng)采用以下比較易實現(xiàn)的方法減少空調(diào)系統(tǒng)能耗：

1）各房間的溫度、濕度和新風(fēng)量等室內(nèi)環(huán)境參數(shù)選擇嚴(yán)格按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；商場的圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)嚴(yán)格按照夏熱冬冷地區(qū)規(guī)定的范圍進(jìn)行選取；選擇兩管制空氣調(diào)節(jié)冷熱水系統(tǒng)的循環(huán)水泵時，冷水循環(huán)水泵和熱水循環(huán)水泵分別設(shè)置，實現(xiàn)節(jié)電節(jié)能。

2）一、二層商場均設(shè)回風(fēng)機(jī)，采用雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)。該系統(tǒng)可根據(jù)季節(jié)調(diào)節(jié)新、回風(fēng)量之比，在過渡季節(jié)充分利用室外空氣的自然冷量，實現(xiàn)全新風(fēng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，從而節(jié)約能耗，而在夏季和冬季可以采用最小新風(fēng)量。通過回風(fēng)機(jī)與新風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖控制風(fēng)量的自控措施實現(xiàn)這一目的。

[1] 陳儉.冷負(fù)荷計算中幾個常見問題的分析[J].制冷空調(diào)與電力機(jī)械,2011,32(2):64-66

[2] 張華俊.式冷水機(jī)組選型分析[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào),2002,(4):21-25

[3] 黎建良.某激光導(dǎo)航儀潔凈車間空調(diào)工程的優(yōu)化分析[J].2006,(3):43-46

[4] 黃植華.雙 風(fēng)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)焓值控制方式及CO2濃度控制方法的探討[J].潔凈與空調(diào)技術(shù),2009,(2):38-40

[5] 李浙.空調(diào)水系統(tǒng)的平衡與平衡閥[J].制冷,2010,(3):57-60