關(guān)于超高層建筑中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

摘要：本文介紹了超高層建筑中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用范圍、空調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)、通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)、空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)用方案，并舉例介紹了超高層建筑中央空調(diào)系統(tǒng)方案及風(fēng)量的確定。

關(guān)鍵詞：超高層建筑；中央空調(diào)系統(tǒng)；設(shè)計(jì)方案

1、設(shè)計(jì)應(yīng)用范圍

超高層建筑中央空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)用范圍包括高層建筑防排煙設(shè)計(jì)、設(shè)備用房通風(fēng)及防排煙設(shè)計(jì)、制冷制熱動(dòng)力站設(shè)計(jì)，應(yīng)用于商場(chǎng)、影劇院、酒店、商住等地方。

2、空調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)

室內(nèi)空調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)。室內(nèi)空調(diào)設(shè)計(jì)包括商場(chǎng)、影劇院、酒店、商住的空調(diào)設(shè)計(jì)，冬季溫度控制在16～20℃，夏季溫度控制在24～28℃。

空氣質(zhì)量計(jì)算參數(shù)。中央空調(diào)空氣質(zhì)量參數(shù)：商場(chǎng)、影劇院、酒店、商住的新風(fēng)量>20m3/h.人；衛(wèi)生間的排風(fēng)量>10 m3/h；停車(chē)場(chǎng)及地下室的排風(fēng)量>6 m3/h，送風(fēng)量>4 m3/h。

3、通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1加壓送風(fēng)設(shè)計(jì)

超高層建筑通常為高度超過(guò)50m的一類建筑物，消防電梯、樓梯或前室需設(shè)加壓送風(fēng)系統(tǒng)，送風(fēng)量約控制在20000m3/h左右，每層設(shè)置電控加壓送風(fēng)口。在樓梯和前室之間設(shè)25MPa的余壓閥，這樣可以保證樓梯間的正壓在50MPa左右，前室正壓在30MPa左右。

3.2排煙設(shè)計(jì)

商場(chǎng)排煙設(shè)計(jì)。因高層建筑的商場(chǎng)高度超過(guò)12m，自然通風(fēng)排煙效果不好，所以排煙設(shè)計(jì)需設(shè)計(jì)機(jī)械排煙系統(tǒng)，排煙量6 m3/h。

走廊排煙設(shè)計(jì)。高層建筑中走廊超過(guò)20m的需要設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)，排煙量可根據(jù)防煙分區(qū)面積×120 m3/h。在每層設(shè)置板式排煙口并聯(lián)動(dòng)屋頂排煙風(fēng)機(jī)，設(shè)定溫度>280℃時(shí)自動(dòng)關(guān)閉。

地下層通風(fēng)及排煙設(shè)計(jì)。地下層如果是車(chē)庫(kù)可采用誘導(dǎo)方式通風(fēng)系統(tǒng)，排煙與排風(fēng)使用同一系統(tǒng)，排風(fēng)量>6 m3/h，排煙量>6 m3/h，補(bǔ)風(fēng)量>排風(fēng)量的一半以上，防煙分區(qū)面積<2000m2。地下層如果作為商場(chǎng)，排風(fēng)量>6 m3/h，排煙量>6 m3/h，補(bǔ)風(fēng)量>排風(fēng)量的一半以上，防煙分區(qū)面積<500m2。

4、空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)用方案

4.1商場(chǎng)空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)用方案

商場(chǎng)空調(diào)設(shè)計(jì)通常需要考慮到面積較大、人員流動(dòng)量大、需要新風(fēng)和換氣也較大，商場(chǎng)空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)用方案采用組合式空調(diào)器的全空氣系統(tǒng)，其具有負(fù)荷調(diào)節(jié)和新回風(fēng)調(diào)節(jié)功能。商場(chǎng)空調(diào)系統(tǒng)的功能有根據(jù)季節(jié)溫度的變化自動(dòng)調(diào)節(jié)冷熱水管的水量；自動(dòng)加濕功能；根據(jù)二氧化碳濃度調(diào)節(jié)新風(fēng)和回風(fēng)的比例，如果系統(tǒng)出現(xiàn)異?？勺詣?dòng)關(guān)閉并發(fā)出預(yù)警信息等。商場(chǎng)空調(diào)的冷熱源選擇電制冷離心式冷水機(jī)組和板式換熱機(jī)組。水系統(tǒng)使用閉式機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)并采用落地式膨脹水箱進(jìn)行穩(wěn)壓。

4.2影劇院空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)用方案

影劇院空調(diào)設(shè)計(jì)通常需要考慮到樓層高度高、新風(fēng)換氣需求大、送風(fēng)氣流分布要均勻、避免向觀眾后頸吹風(fēng)，影劇院空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)用方案采用組合式空調(diào)器空調(diào)座椅底部送風(fēng)，這種送風(fēng)方式能夠使溫度控制均勻。

4.3商住空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)用方案

商住空調(diào)設(shè)計(jì)通常需要考慮到房間分割較小、空調(diào)使用時(shí)間不規(guī)律、溫度要求不固定等并要求單獨(dú)計(jì)量空調(diào)使用量，商住空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)用方案采用變制冷劑流量分體式空調(diào)系統(tǒng)。其具有靈活的控制和調(diào)節(jié)功能，可同時(shí)滿足制冷和制熱的需求。

4.4辦公場(chǎng)所空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)用方案

辦公場(chǎng)所空調(diào)設(shè)計(jì)通常需要考慮到空調(diào)面積較大、房間分割較多、空調(diào)使用時(shí)間統(tǒng)一、人流較大、需要設(shè)置通風(fēng)和換氣，辦公場(chǎng)所空調(diào)設(shè)計(jì)應(yīng)用方案采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管配合新風(fēng)空調(diào)的方式，這樣可以滿足各個(gè)房間空調(diào)的獨(dú)立和新風(fēng)的集中處理。空調(diào)系統(tǒng)與新風(fēng)設(shè)計(jì)自動(dòng)控制在休息時(shí)間自動(dòng)停止，工作時(shí)間自動(dòng)開(kāi)啟，從而做到節(jié)能減排的作用?？照{(diào)自控設(shè)計(jì)有定時(shí)開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)；溫度風(fēng)速調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)；空調(diào)與風(fēng)閥聯(lián)動(dòng)設(shè)計(jì)；時(shí)間、溫度的顯示。設(shè)計(jì)方案使用螺桿式冷水機(jī)組和板式熱換機(jī)組作為冷熱源，采用閉式機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)，膨脹水箱為穩(wěn)壓方式。

5、系統(tǒng)方案及風(fēng)量的確定

對(duì)于房間較大、人員密集、冷負(fù)荷密度大、室內(nèi)熱濕比小的空間，選擇一次回風(fēng)的定風(fēng)量單風(fēng)道全空氣系統(tǒng)。為節(jié)約能源和投資，只進(jìn)行單參數(shù)的露點(diǎn)送風(fēng)。對(duì)于房間較小的空間，選擇風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)，新風(fēng)處理到同室內(nèi)點(diǎn)等焓的狀態(tài)，然后同風(fēng)機(jī)盤(pán)管的送風(fēng)混合后送入室內(nèi)。

5.1全空氣系統(tǒng)的空氣處理過(guò)程

冷卻、去濕處理空氣集中空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)空氣處理機(jī)完成，在房間內(nèi)不再進(jìn)行補(bǔ)充冷卻，在機(jī)房或室內(nèi)完成加熱。例如，全熱冷負(fù)荷49.74kW，人體散發(fā)的濕負(fù)荷為0.006kg/s。熱濕比49.74kW/0.006kg/s=8290，取送風(fēng)溫差ΔT0X=8.6℃，則送風(fēng)溫度=26℃-8.6℃=17.4℃。送、回風(fēng)點(diǎn)的焓值分別為HS=46.18kJ/kg、HN=58.85kJ/kg。焓差為12.67kJ/kg。送風(fēng)量QM=Q/（HM-HO），QM-送風(fēng)量（kg/s）；Q-總冷負(fù)荷（kW）；HM-室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度的焓值；HO-送風(fēng)溫度的焓值；所以送風(fēng)量QM=49.74kW（冷負(fù)荷）/（58.85kJ/kg-46.18kJ/kg）=12.67kJ/kg（焓差）=3.93kg/s（14148kg/h）（11790m3/h）。

5.2風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)的空氣處理過(guò)程

采用新風(fēng)不負(fù)擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷的方式，即將送入室內(nèi)的新風(fēng)處理到90%相對(duì)濕度的室內(nèi)等焓點(diǎn)。例如：計(jì)算風(fēng)機(jī)盤(pán)管的處理狀態(tài)和風(fēng)量出現(xiàn)最大負(fù)荷，此時(shí)參數(shù)：全熱1207kW，濕負(fù)荷304kg/h。取新風(fēng)量90 m3/h，分析空氣處理過(guò)程。熱濕比為14293kJ/kg，取送風(fēng)溫差ΔT0X=8℃，則送風(fēng)溫度=26℃-8℃=18℃，即為送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)S。HS=48.8kJ/kg，焓差10.05kJ/kg。送風(fēng)量QM=Q/（HM-HO），QM-送風(fēng)量（kg/s）；Q-總冷負(fù)荷（kW）；HM-室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度的焓值；HO-送風(fēng)溫度的焓值；所以送風(fēng)量QM=1.207kW（冷負(fù)荷）/10.05kJ/kg焓差=0.12（kg/S）432kg/h（360m3/h）。風(fēng)機(jī)盤(pán)管送風(fēng)量=總送風(fēng)量（360m3/h）-新風(fēng)量（90 m3/h）=270 m3/h（276kg/h）。風(fēng)機(jī)盤(pán)管空氣出口溫度為16.8℃，可以處理；風(fēng)機(jī)盤(pán)管的冷量即為房間的冷負(fù)荷1.207kW。

參考文獻(xiàn)：

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