基于大型商业建筑暖通空调设计方案比较的探究论文_张忠海

北京珠江房地产开发有限公司 北京 100124

摘要:近年来,随着科学技术的迅速发展以及对节能和环保要求的不断提高,暖通空调领域中新的设计方案大量涌现,设计人员不得不进行大量的方案比较和优选的工作,设计方案技术经济性比较正在成为影响暖通空调设计质量和效率的一项重要工作。由于大型商业建筑的暖通空调设计方案是一项涉及因素较多、专业技术性强的复杂工作,其设计方案中的系统复杂程度、设备数量、投资数额等因素,都会直接影响空调系统运行的可靠性、安全性和可操作性。所以有必要对其进行探讨研究。

关键词:大型商业建筑;暖通空调;设计方案;比较探究

1、前言

对于大型商业建筑,在进行暖通空调设计的时候,包涵很多方面的内容,受到很多因素的影响,并且专业性比较强,所以在进行设计方案制定时,系统的复杂程度、设备数量以及投资资金等都会对空调系统运行效果造成直接影响。同时可以选择的设计方案非常多,因此作为设计人员一定要根据项目具体情况制定不同方案,对其进行比较和选择。

2、大型商业建筑暖通空调设计问题分析

2.1 可行性和可靠性问题

能够满足使用要求,这是方案可行性应考虑的主要问题。设计方案应符合国家和当地政府有关法律和规范的要求,包括有关环境保护的要求,设计方案应能满足有关方面的要求(如供电、供气、供水、供热等),并应特别顾及这些条件的长期、变化情况。例如,采用水源热泵设计方案时应考虑当地地质情况、地下水资源的现状和变化趋势、冬季热负荷和夏季冷负荷不平衡所产生的热(冷)蓄积效应等问题。在商业建筑中可用面积是很珍贵的,所以设备用房面积极为精简,特别在商场一楼大多考虑使用吊顶式空调器,从而节省建筑面积。

2.2 调节性和可操作性问题

商场空调系统的容量通常是按接近全年最不利的气象条件确定的,但是由于现在商场建筑保温做的很好,另外大多数建筑没有窗,所以在全年的大多数时间内季节对温度影响不大,现在商场中的散热设备越来越多致使室内温度高,且室外环境对其影响小。所以,在调节方面多不采用。空调系统自动化水平的提高,可以减少管理人员的数量和劳动强度,从而使人工费减少,但使一次投资增加,对操作人员素质的要求提高。空调系统是否采用自动控制,应根据实际情况和要求,经技术经济性比较来确定。对于大型空调系统和需要经常调节控制的设备较多的工程,宜采用自动控制,以减少操作管理的工作量。但自动控制系统应尽可能简化,以提高系统的经济性和可靠性。

3、工程实例分析

3.1 项目概况

某大型商业广场,为二类多层公共建筑,总建筑面积为 56380m2,建筑总高度 23m 地上共四层,其中一~三层为商铺区和大型超市沃尔玛区域,四层及屋顶层为汽车库,地下一层为自行车库和设备用房商铺区空调面积 20350m2,沃尔玛区域空调面积 103052m2。室内设计参数见表 1。

表 1 室内设计参数表

3.2 冷热源设计

应业主要求,商铺区域和大型超市沃尔玛区域的冷热源分开设置。本工程商铺区域餐饮类商铺的空调面积为 3381m2,一般商铺的空调面积为 8945m2,商场公共区域的空调面积为 8119m2,总冷负荷为 3500kW,单位空调面积冷负荷指标为 170W/m2。商铺区域设置 2 台水冷冷水机组,冷水机组的配置综合了餐饮类商铺和一般商铺的营业时间及冷负荷等因素,选用 1 台 2275kW 的水冷离心式冷水机组和 1 台 1225kW 的水冷螺杆式冷水机组,冷水机组的供回水温度为 7℃/12℃。沃尔玛区域空调面积 103052m2,冷负荷为 1750kW,单位空调面积冷负荷指标为 170W/m2沃尔玛区域设置 2 台 875kW 水冷螺杆式冷水机组,冷水机组的供回水温度为 7℃/12℃。

经稳态热负荷计算,本工程商铺区域热负荷为 1400kW,单位空调面积热负荷指标为 70W/m2,经技术经济比较,选用 1 台 1400kW 的常压燃气热水锅炉,锅炉供回水温度为 90℃/65℃,锅炉产生的热水经板式换热器换热后提供空调热水,空调热水供回水温度为 60℃/55℃。应业主要求,沃尔玛区域不设置制热系统。空调冷热源设备均设置于地下一层的设备用房内。

3.3 空调水系统设计

两个区域的空调水系统均采用双管异程式,一次泵变流量。商铺区域一~三层分多个环路,环路之间为异程,设平衡阀调节环路阻力,商铺区域空调水系统原理图如图 1 所示,沃尔玛区域亦如此,如图 2 所示。空调水系统均采用开式膨胀水箱定压和补水,膨胀水箱均设置在屋顶上。锅炉补水系统采用全自动软水器进行软化处理,自来水经软化处理后再经补水箱进入锅炉。

表 2 通风系统设计参数表

3.5.2 餐饮商铺的厨房通风

餐饮商铺的厨房设置进、排风机及事故排风机,在厨房内与室外直接形成空气循环,以免厨房内由于过大的排风量形成过大的负压而将餐饮商铺营业区的冷空气抽入并排出室外,造成不必要的冷量损失。

3.6 防排烟系统

商铺区域的中庭设机械排烟系统,排烟风机设置于屋顶。商铺区域和沃尔玛区域均按照防火分区设置机械排烟系统,排烟量按《建筑设计防火规范》9.4.5 条计算并选用相应的排烟风机商铺区域首层不设补风,利用出入口、外窗等自然补风,二、三层由于无外门和外窗,所以设置机械补风,补风量按排烟量的 65%计算所得;沃尔玛区域利用平时使用的柜式空调机机械补风,补风量按排烟量的 65%计算。防烟楼梯间设置机械加压送风系统,仅对楼梯加压,前室不加压,排烟风机设置于屋顶,四层汽车库符合自然排烟的条件,因此不设置机械排烟系统。

3.7 空调自动控制与节能

由于商场通风空调各系统正常运行时,耗电量占商场总耗电量的比例较高(约为 60%),所以通风空调各系统能否采取有效的节能措施是暖通设计成败的关键点之一,而空调自控系统的设计主要是围绕着节能这个目的来进行的,故二者是密不可分的

(1)商场通风空调各系统都设置自动控制装置,统一纳入楼宇自动控制系统,由该系统进行调节和控制,以求达到安全、可靠、节能运行的效果;

(2)由于本工程属于商业建筑,计算人员密度较大,新风负荷占总负荷约 65%,而不同营业时段人员密度差别很大,空调负荷随着变化,而且变化量也很大,故而设计采用一次泵变流量系统一次泵变流量系统既可控制水泵的开启台数,又可通过流量来调节控制水泵的耗电量;

(3)冷却塔根据出水温度控制开启的台数,以达到冷却塔风机节能降耗的目的;

(4)由于空调负荷变化很大,而且冷水机组大部分时间都是在部分负荷的状态下工作,所以设计时选择部分负荷性能优越的冷水机组;

(5)为使新风负荷随着商场人员密度的变化而变化,在各商铺内和回风管上设置二氧化碳检测器,根据二氧化碳浓度通过设置在新风管上的电动调节阀自动调节进入新风系统处理的新风量,节省运行能耗;

(6)沃尔玛区域的全空气系统在过渡季节全新风运行,不开启冷水机组,亦可保证室内温度和空气品质。

4、结束语

总之,在对大型设计方案比较选择时必须对工程设计项目的实际需求进行分析,对各种技术方案的特点、适用条件和范围进行客观深入的分析,从而才能对各种设计方案进行科学的比较和优选,避免因片面性和主观性带来的失误和经济损失。

参考文献

[1]谭伟.浅谈暖通空调的设计以及设计方案中所遇问题[J].科技创新与应用,2012(10).

[2]符文焕.谈空调节能及其节能措施中的若干问题[J].中华民居(下旬刊),2014(03).

[3]李振文.空调节能的方案设计探讨[J].科技创新导报,2013(25)

论文作者:张忠海

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期

论文发表时间:2019/4/4

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

基于大型商业建筑暖通空调设计方案比较的探究论文_张忠海
下载Doc文档

猜你喜欢