2018某办公建筑中央空调系统设计的概述

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　　【摘要】某办公楼中央空调系统的设计，主要考虑水管、风管、机房设备的布置，对大空间办公、单间办公采取不同的方式，同时对节约能源方面、利用新风能源方面的一些概述。本设计通过详细的冷热负荷计算、水力结果，作为主机选型、末端设备选型、水管及风管尺寸选择的依据，为空调系统实际运行奠定了基础，并节约了投资，节省了能源。
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　　【关键词】空调水系统；空调风系统；新风
　　1、概述
　　某办公建筑位于山东省济南市，总建筑面积5600平方米，建筑高度为9.40米，地上二层，框架结构，属于甲类公共建筑。一层为大空间办公，长70米，宽40。二层为单间办公室，每个房间面积在22-30平方米之间。
　　根据实际情况并与甲方沟通，本办公建筑冷热源采用模块式风冷冷水机组，夏季制冷，冬季供暖。一层大空间办公采用吊顶空调加新风系统，二层单间办公室采用风机盘管加新风系统。
　　2、设计参数及负荷计算
　　室外主要气象参数根据济南市确定。夏季空调室外计算干球温度为34.7℃，夏季空调室外计算湿球温度为26.8℃，空调计算日平均温度为31.3℃，最热月月平均相对湿度为61%，夏季室外平均风速2.8m/s。冬季空调计算温度为-7.7℃，冬季室外平均风速2.9m/s。
　　室内设计参数根据规范、节能要求及济南市的规定确定。夏季空调房间设计温度为26～28℃，冬季空调房间设计温度为18～20℃。新风量标准为30m3/（h?人）。空调供回水参数：夏季供水7℃，回水12℃；冬季供水60℃，回水50℃。
　　甲类公共建筑，在施工图设计阶段，必须进行热负荷计算和逐项逐时的冷负荷计算。冷负荷计算时，计算时刻为早上8点至下午18点，考虑因素为外围护结构的外墙外窗屋面、人员、灯管、设备发热等。人员一层按照500人考虑，二层按照每个办公室3人考虑。热负荷计算仅考虑外围护结构的外墙外窗屋面等，不考虑灯光设备。本工程通过鸿业冷热负荷计算软件进行计算，夏季总冷负荷为716.70Kw，冷负荷指标为：127.95W/m2；冬季总热负荷为610KW，热负荷指标为：108.90W/m2。
　　3、空调水系统
　　空调水系统为变水量双管制同程式系统，采用闭式机械循环，夏季冷水和冬季热水使用同一供回水管道。空调水系统末端一层为吊顶空调、二层为风机盘管。
　　空调水系统管径通过详细的水力计算确定，比摩阻控制在100-300Pa/m。通过计算，空调冷热水系统各并联环路之间的压力损失相对差额为3.13%、3.30%、12.88%、11.91%、12.89%，均小于15%。最不利环路的压力损失为80KPa。
　　空调水系统末端设备均需安装过滤器、阀门、软连接。其中风机盘管采用电动两通阀（开关型）、室温调节器和风机三档风速结合的控制方式。以实现室内温度自动恒温控制。为了防止振动输出，与冷水机组等振动设备连接的进、出水管上，必须设置柔性（减振）接头。柔性接头不得强行对口连接，与其连接的管道应设置独立支架。
　　为了节约能源及防止结露，空调水管保温采用柔性泡沫橡塑，空调供回水管保温厚度为：DN≤20为25mm，25≤DN≤40为28mm，50≤DN≤125为32mm，150≤DN≤200为36mm。冷凝水管保温厚度15mm。
　　施工要求，空调冷热水管道上应配置必要的支、吊架，固定在建筑结构上的管道支、吊架，应确保安全、可靠，且不影响结构的安全。空调冷热水管道与支吊架之间，应垫以绝热木衬垫，其厚度不应小于绝热层厚度，宽度应大于支承面的宽度。衬垫的表面应平整，与绝热材料的结合面应填实无缝隙。
　　4、空调风系统
　　一层吊顶空调送风口、二层风机盘管送风口采用双层百叶送风口，回风口均采用单层百叶回风口（带滤网）。二层办公室在每个房间新风口下距地面500mm处内墙上设置200х200mm的固定式单层百叶排风口。一层设置六台吊顶新风换气机（热回收型），每台新风量为2500m3/h；二层设置四台吊顶新风换气机（热回收型），每台新风量为1500m3/h。新风换气机温度回收率不小于70%。吊顶新风换气机（热回收型）进、排风口处设置电动对开多叶调节阀，并采取密封措施，以便调节进、排风量的大小；进、排风管出建筑物处设置70度常开防火阀。当采用人工冷热源对空调系统进行预热或预冷运行时，新风系统应能关闭；当室外空气温度较低时，应尽量利用新风系统进行预冷。风管材料采用镀锌钢板制作。主管内风速为4～7m/s，支管内风速为2～3m/s。空调送风管、新风管、风机盘管送回风管应保温，保温材料为离心玻璃棉板，保温层厚度30mm，外做复合铝薄加压敏胶带。空调风管绝热层最小热阻为0.81【（m2?K）/W】。施工要求，水平或垂直的风管设置支、吊或托架，风道直径或大边长小于400者，间距不超过4m，大于或等于400mm者，间距风道，间距不超过3m，保温风道，间距不超过3m。
　　5、空调机房布置
　　本工程选用6台LSQWRF130M/B模块式风冷冷水机组为夏季供冷、冬季供热。机组设置在屋顶上。单台制冷量为130KW，制热量为140KW。电辅加热按照20%考虑，为180KW。空调风冷冷热水机组在名义制冷工况和规定条件下的性能系数为3.36，综合部分负荷性能系数为3.76。冷热水循环水泵型号为KQL125/140-15/2，流量为138m3/h，扬程为24米。空调水循环泵采用变速调节控制。空调冷水系统耗电输冷比为0.02123，空调热水系统耗电输热比为0.0052。循环泵、全自动软水器、补水箱、压差全自动过滤器、变频电子除垢仪、热量表、气候补偿器、冷热源自动控制系统等均设置在屋顶空调机房内。空调机房对制冷机的耗电量、循环水泵的耗电量、供热（冷）量、补水量进行计量。
　　6、总结
　　中央空调系统的设置，主要考虑各系统之间的相互联系及相互影响，在节约能源方面不仅靠建筑保温、水管风管保温，也要靠充分利用季节性新风进行预冷预热，更重要的是系统设计、水力计算、负荷计算、设备选型的合理，不要盲目增加负荷。只有这样，才能充分发挥各设备的效率，在满足要求的情况下最大的节约投资、节约能源。
　　参考文献
　　[1]中华人民共和国国家标准.GB50736-2012.民用建筑供暖通风与空气调节设计规范，2012
　　[2]中华人民共和国国家标准.GB50189-2015.公共建筑节能设计标准，2015
　　[3]中华人民共和国国家标准.JGJ173-2009.供热计量技术规程，2009
　　[4]陆耀庆.实用供热空调设计手册（第二版），2008