第一篇:高層建筑中央空調(diào)設(shè)計(jì)
高層建筑中央空調(diào)設(shè)計(jì)
姓名:黃業(yè)鑫 學(xué)號(hào):201210610136 摘要:隨著高層建筑的增多,人們對(duì)生活及工作環(huán)境的要求也不斷提高,中央空調(diào)系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。而設(shè)計(jì)質(zhì)量往往關(guān)系到中央空調(diào)系統(tǒng)最終使用效果。本文結(jié)合工程實(shí)例,就高層建筑中央空調(diào)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較分析,對(duì)空調(diào)負(fù)荷和冷熱源進(jìn)行了設(shè)計(jì),并介紹了空調(diào)自控設(shè)備的應(yīng)用,可供從事中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員參考。關(guān)鍵詞:高層建筑;空調(diào)系統(tǒng),方案;空調(diào)負(fù)荷;冷熱源;設(shè)計(jì)
隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷發(fā)展和人們生活水平的不斷提高,中央空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)成為大型建筑和辦公環(huán)境不可缺少的重要設(shè)施。中央空調(diào)能夠在局部范圍內(nèi),改善生活環(huán)境,使人們得到相對(duì)舒適的工作或生活環(huán)境。影響空調(diào)的質(zhì)量和使用效果的因素有很多,但首要影響因素應(yīng)該是設(shè)計(jì)質(zhì)量。中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞直接關(guān)系到建筑物建成后的使用功能,對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行管理、維修都有很大關(guān)系。為此,提高中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量意義重大。
工程概況
某高層建筑,用地面積22100萬(wàn)㎡。裙房及附樓共4層,1~4樓為商業(yè)用途; 5樓為避難層,兩座大樓標(biāo)準(zhǔn)層(6~25層)辦公,大樓1~25層各房夏季設(shè)置有空調(diào),6~25層塔樓標(biāo)準(zhǔn)層辦公冬夏季均設(shè)置冷暖空調(diào)。2 中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.1 中央空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)(1)方案比選因素
本中央空調(diào)系統(tǒng)方案的選擇主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮:
1.初投資;2.系統(tǒng)對(duì)層高影響;3.施工安裝;4.維護(hù)管理;5.消聲隔振要求及環(huán)境影響;6.使用靈活性;7.使用運(yùn)行費(fèi)用;8.空調(diào)費(fèi)用計(jì)量;9.建筑室內(nèi)外外觀(guān);10.系統(tǒng)擴(kuò)充性;11.與本工程匹配性(2)方案比選
方案1:
方案描述:辦公部分采用變頻多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)作為空調(diào),系統(tǒng)主機(jī)分區(qū)設(shè)置在屋面或避難層。
初投資:辦公部分采用變頻多聯(lián)機(jī),比方案二略小,比方案三大。
系統(tǒng)對(duì)層高影響:系統(tǒng)風(fēng)管小,冷媒管道尺寸小,對(duì)建筑層高要求最低,建筑層高可較方案二、三降低。
機(jī)房面積:屋面設(shè)置,無(wú)需機(jī)房。施工安裝:安裝最為快捷、方便。
維護(hù)管理:其帶有先進(jìn)自診斷報(bào)警系統(tǒng),機(jī)械及電氣故障易查出。但冷媒管道設(shè)置在吊頂內(nèi),若有泄漏查找較為困難。
消聲隔振要求及環(huán)境影響:主機(jī)放在屋面,機(jī)組為模塊式設(shè)計(jì),噪聲振動(dòng)較小,機(jī)組屋面消聲隔振要求較低。
使用靈活性:使用靈活性最強(qiáng),適用于辦公周末局部加班情況。通過(guò)控制壓縮機(jī)的吸排氣壓力,同時(shí)滿(mǎn)足不同的室內(nèi)機(jī)分別制冷或供熱的運(yùn)行工況要求。
使用運(yùn)行費(fèi)用:采用變頻技術(shù),運(yùn)行耗電量最省,空調(diào)控制最為先進(jìn)。運(yùn)行費(fèi)用較方案三省。
空調(diào)費(fèi)用計(jì)量:先進(jìn)的計(jì)量系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)多種形式計(jì)量,計(jì)量最為方便精確。
建筑室內(nèi)外外觀(guān):空調(diào)末端面板美觀(guān),裝修效果佳。室外主機(jī)體積小,放在屋面易由女兒墻遮擋,不影響建筑立面效果
系統(tǒng)擴(kuò)充性:采用模塊化設(shè)計(jì),系統(tǒng)擴(kuò)充性好,可實(shí)現(xiàn)分期分區(qū)域建設(shè)安裝。
與本工程的匹配性:由于本工程五至三十三層為出租出售辦公,單層面積小,未來(lái)用戶(hù)多,空調(diào)計(jì)量要求方便及精確,多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)先進(jìn)的計(jì)量系統(tǒng)十分符合此要求。另外,此系統(tǒng)擴(kuò)充性良好,可以適應(yīng)今后根據(jù)租售情況分期分步實(shí)施的要求,拉長(zhǎng)初投資投入時(shí)間,減少資金壓力。另外其由于采用變頻技術(shù)在部分負(fù)荷時(shí)較高的能效比及適應(yīng)個(gè)別加班等低負(fù)荷運(yùn)行的情況,故與本工程較為匹配。
方案2:
方案描述:水系統(tǒng)分冷凍水系統(tǒng)及冷卻水系統(tǒng)。冷卻塔設(shè)置在屋面,集中水冷冷水機(jī)組設(shè)置在地下一層冷凍機(jī)房?jī)?nèi)。各層設(shè)置一次風(fēng)處理機(jī)組,處理的一次風(fēng)由風(fēng)管送至末端裝置,一次風(fēng)送至各末端裝置風(fēng)量根據(jù)各末端裝置探測(cè)本區(qū)域溫度進(jìn)行變風(fēng)量調(diào)整。
初投資:由于VAV變風(fēng)量末端設(shè)備主要為進(jìn)口設(shè)備,初投資較方案一、三均來(lái)的大。
系統(tǒng)對(duì)層高影響:由于可采用大溫差送風(fēng),風(fēng)管較方案三小,層高可較方案三適當(dāng)降低。
機(jī)房面積:每層樓需要20~25m2 的空調(diào)機(jī)房面積。
施工安裝:系統(tǒng)安裝較復(fù)雜。
維護(hù)管理:系統(tǒng)集中,維護(hù)管理便捷。
消聲隔振要求及環(huán)境影響:屋面冷卻塔噪聲為水淋聲,噪聲小,振動(dòng)小,但冷卻塔易飄水??照{(diào)主機(jī)及水泵設(shè)置在地下層機(jī)房?jī)?nèi),噪聲振動(dòng)最易控制。運(yùn)行對(duì)環(huán)境影響最小。
使用靈活性:由于一次風(fēng)主干風(fēng)管與末端裝置采用軟管連接,末端裝置移動(dòng)簡(jiǎn)單,適合辦公隔間調(diào)整,較為靈活
使用運(yùn)行費(fèi)用:由于空調(diào)系統(tǒng)在全年大部分時(shí)問(wèn)里是在部分負(fù)荷下運(yùn)行,而變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)是通過(guò)改變關(guān)風(fēng)量來(lái)調(diào)節(jié)室溫的,因此可以大幅度減少送風(fēng)風(fēng)機(jī)的動(dòng)力耗能。當(dāng)全年空調(diào)負(fù)荷率為60%時(shí),它可節(jié)約風(fēng)機(jī)動(dòng)力耗能78%。全年節(jié)約風(fēng)機(jī)能耗55%~65%,節(jié)約冷噸數(shù)20%~30%。附帶的好處:節(jié)約空調(diào)設(shè)備容量、管道、空調(diào)電力增容費(fèi)、電力設(shè)備、管道空間等。在冬季及過(guò)渡季節(jié)新風(fēng)經(jīng)濟(jì)循環(huán),節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用60%~80%。
空調(diào)費(fèi)用計(jì)量:采用面積分?jǐn)偡绞?,空調(diào)計(jì)量較為困難、不精確,易引起糾紛
建筑室內(nèi)外外觀(guān):冷卻塔放在屋面,需作建筑立面處理。
系統(tǒng)擴(kuò)充性:系統(tǒng)擴(kuò)充性差。
與本工程的匹配性:初投資較大,建設(shè)初期冷凍主機(jī)及一次風(fēng)處理空調(diào)均需到位,初投資強(qiáng)度大。雖實(shí)際運(yùn)行中運(yùn)行費(fèi)用實(shí)際最省,但是計(jì)量不方便,故不適合本建筑以出租為主,分期建設(shè)的要求。
方案3:
方案描述:水系統(tǒng)分冷凍水系統(tǒng)及冷卻水系統(tǒng)。冷卻塔設(shè)置在屋面。集中水冷冷水機(jī)組設(shè)置在地下一層冷凍機(jī)房?jī)?nèi)。各房間空調(diào)為傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)盤(pán)管+新風(fēng)系統(tǒng)或柜式空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)。
初投資:初投資較小
系統(tǒng)對(duì)層高影響:對(duì)建筑層高要求較高
機(jī)房面積:需在地下一層設(shè)置冷凍機(jī)房
施工安裝:系統(tǒng)安裝最復(fù)雜
維護(hù)管理:系統(tǒng)集中,維護(hù)管理最便捷消聲隔振要求及環(huán)境影響:屋面冷卻塔噪聲為水淋聲,噪聲小,振動(dòng)小。但冷卻塔易飄水??照{(diào)主機(jī)及水泵設(shè)置在地下層機(jī)房?jī)?nèi),噪聲振動(dòng)最易控制。運(yùn)行對(duì)環(huán)境影響最小。
使用靈活性:使用靈活性較差
使用運(yùn)行費(fèi)用:水冷式冷水機(jī)組能效比最高,運(yùn)行費(fèi)用較省。
空調(diào)費(fèi)用計(jì)量:需設(shè)置熱表進(jìn)行各用戶(hù)計(jì)量
建筑室內(nèi)外外觀(guān):冷卻塔放在屋面,需作建筑立面處理系統(tǒng)擴(kuò)充性:系統(tǒng)擴(kuò)充性差與本工程的匹配性:能效比最高,系統(tǒng)穩(wěn)定,相同冷量下初投資最省,通過(guò)分環(huán)路或分大區(qū)域設(shè)置熱表計(jì)量能實(shí)現(xiàn)較大面積租售用戶(hù)對(duì)計(jì)量、投資及節(jié)能的要求,故比較適應(yīng)本工程裙樓部分幾家較大的租售用戶(hù)使用。
綜上所述,大樓裙樓1至3層商業(yè)B區(qū)部分空調(diào)采用冷卻塔+集中水冷冷水機(jī)組+吊柜式空調(diào)機(jī)組系統(tǒng),冷凍機(jī)組設(shè)于地下二層冷凍機(jī)房,冷卻塔設(shè)于附樓四層屋面。系統(tǒng)獨(dú)立計(jì)費(fèi)。大樓裙樓商業(yè)A、C、D區(qū)及四層商會(huì)辦公、大會(huì)議室等為計(jì)費(fèi)方便,均設(shè)置獨(dú)立的中央空調(diào)系統(tǒng)??照{(diào)主機(jī)均采用風(fēng)冷式冷水(熱泵)機(jī)組+柜式空調(diào)機(jī)組系統(tǒng)或風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)。商業(yè)D區(qū)空調(diào)主機(jī)設(shè)于附樓四層屋面,商業(yè)A、C區(qū)及四層商會(huì)辦公、大會(huì)議室等四套空調(diào)主機(jī)設(shè)于裙樓四層屋面,各系統(tǒng)獨(dú)立計(jì)費(fèi)。采用這該系統(tǒng)項(xiàng)目一至四層功能決定了系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間相對(duì)單一,同時(shí)使用系數(shù)高,故需要選擇能效比最高,運(yùn)行費(fèi)用較省的方式。
大樓塔樓辦公部分空調(diào)采用熱回收型多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng),可供冷暖空調(diào),空調(diào)計(jì)量為多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)精確計(jì)量。選擇該系統(tǒng)是因?yàn)橄到y(tǒng)兼容性好,為便于各租戶(hù)管理、裝修及計(jì)費(fèi),空調(diào)主機(jī)每層獨(dú)立放置,每層空調(diào)主機(jī)分四個(gè)方位角放置,適應(yīng)于每層辦公空間靈活切割出租的要求。2.2 空調(diào)負(fù)荷及冷熱源
2.2.1 裙樓商業(yè)C區(qū)空調(diào)負(fù)荷及冷源
本工程冷負(fù)荷采用傳遞函數(shù)法依照我市室外氣象條件進(jìn)行計(jì)算。經(jīng)計(jì)算本大樓夏季裙樓部分總冷負(fù)荷5047kW。裙樓部分空調(diào)負(fù)荷同時(shí)使用系數(shù)取0.95。根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),空調(diào)夏季運(yùn)行平均負(fù)荷約為設(shè)計(jì)高峰負(fù)荷的60~70%,本工程經(jīng)負(fù)荷組合搭配擬采用兩臺(tái)螺桿式冷水機(jī)組,兩臺(tái)螺桿機(jī)制冷量各為1122kW/臺(tái),總制冷機(jī)裝機(jī)總?cè)萘考s2244kW,設(shè)于地下一層冷凍機(jī)房?jī)?nèi)。制冷機(jī)組運(yùn)行控制如下:(1)夏季高峰負(fù)荷時(shí)兩機(jī)全開(kāi);
(2)過(guò)渡季(如春、秋季)及夏季夜間小負(fù)荷時(shí)可根據(jù)負(fù)荷情況開(kāi)一臺(tái)螺桿機(jī)。在平時(shí)低負(fù)荷季節(jié),兩螺桿機(jī)組可交替運(yùn)行制冷,互為備用,延長(zhǎng)機(jī)組使用壽命。另螺桿機(jī)組單機(jī)原就有無(wú)級(jí)負(fù)荷調(diào)節(jié),負(fù)荷調(diào)節(jié)方便,調(diào)節(jié)范圍大的優(yōu)點(diǎn),這樣更增加本系統(tǒng)適應(yīng)負(fù)荷波動(dòng)的能力。制冷機(jī)冷凍水供水溫度7℃,回水溫度12℃。冷卻水供水溫度32℃,回水溫度37℃。
2.2.2 裙樓商業(yè)A、C、D區(qū)及四層商會(huì)辦公、大會(huì)議室等空調(diào)負(fù)荷及冷源
各個(gè)出租單元均設(shè)置獨(dú)立的風(fēng)冷式冷水機(jī)組作為冷源。商業(yè)A.B.D區(qū)空調(diào)主機(jī)擬采用風(fēng)冷式冷水機(jī)組設(shè)于附樓五層屋面,各系統(tǒng)獨(dú)立計(jì)費(fèi)。2.2.3 塔樓部分空調(diào)負(fù)荷及冷熱源
經(jīng)計(jì)算本大樓夏季塔樓部分總冷負(fù)荷約13968kW,冬季熱負(fù)荷約為3500kW??照{(diào)負(fù)荷同時(shí)使用系數(shù)取0.9。工程空調(diào)用冷熱源由設(shè)于每層四個(gè)方位角的多聯(lián)機(jī)室外機(jī)組提供。每層標(biāo)準(zhǔn)層根據(jù)業(yè)主數(shù)量及多聯(lián)機(jī)室外主機(jī)規(guī)格設(shè)置多臺(tái)室外主機(jī)。2.2.4 空調(diào)系統(tǒng)形式(1)空調(diào)水及冷媒管系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1)裙樓空調(diào)供、回水系統(tǒng)
項(xiàng)目裙樓部分中央空調(diào)冷凍水供、回水采用兩管制一次泵系統(tǒng)。冷凍水循環(huán)水泵均設(shè)于機(jī)組前??照{(diào)冷水由設(shè)于地下室的冷凍機(jī)房或屋面的風(fēng)冷式冷水機(jī)組提供,環(huán)路主干立管采用異程式,各層水平管采用同程式,在各層分支供水橫干管上設(shè)有過(guò)濾器。由于使用用戶(hù)不同,為了便于計(jì)量管理,本工程水系統(tǒng)根據(jù)租售業(yè)主的不同設(shè)置不同環(huán)路。
各系統(tǒng)均獨(dú)立設(shè)置膨脹水箱膨脹定壓(位于五層屋面),設(shè)置膨脹水管接至地下室冷凍機(jī)房集水器或主機(jī)循環(huán)泵入口上。系統(tǒng)在設(shè)于地下空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)的回水集水器上增設(shè)系統(tǒng)加水管接口,以防止從膨脹水箱向下大量補(bǔ)水時(shí)與水管系統(tǒng)中上升氣體發(fā)生氣堵現(xiàn)象,另此口還可作為定期向系統(tǒng)加入阻垢劑的入口及系統(tǒng)擴(kuò)充環(huán)路的接入口。為防止冷凍機(jī)組蒸發(fā)器結(jié)垢系統(tǒng)裝設(shè)了全程水處理器進(jìn)行水質(zhì)處理。2)塔樓空調(diào)冷媒管系統(tǒng)
為便于各租戶(hù)管理、裝修、計(jì)費(fèi),空調(diào)主機(jī)每層獨(dú)立放置。每層空調(diào)主機(jī)分四個(gè)方位角放置,適應(yīng)于每層辦公空間靈活切割出租的要求。室外主機(jī)與室內(nèi)機(jī)之間采用氣液管道連接。冷媒氣、液管均采用脫氧亞磷無(wú)縫銅管或同等材料。各室內(nèi)機(jī)氣、液體側(cè)連接均采用分歧管連接。3)空調(diào)冷卻水系統(tǒng)
裙樓裙樓商業(yè)B區(qū)空調(diào)所配置制冷機(jī)用冷卻水由設(shè)于附樓四層屋頂?shù)某驮肼暲鋮s塔提供,冷卻塔容量450t/h,共設(shè)兩臺(tái)。冷卻水供水溫度32℃,回水溫度37℃。為保證建筑外觀(guān)的協(xié)調(diào),放置冷卻塔的屋頂外圍采用與外墻風(fēng)格一致的百葉進(jìn)行裝飾,裝飾面高于冷卻塔高度,保證建筑遠(yuǎn)景效果。4)空調(diào)冷凝水系統(tǒng)
在塔樓6~33層各層放置室外機(jī)組的機(jī)房?jī)?nèi)均設(shè)置排水地漏,各層辦公空調(diào)冷凝水直接就近排放至排水地漏。對(duì)于1~5層商場(chǎng)及商會(huì)辦公等處空調(diào)所配吊裝風(fēng)機(jī)盤(pán)管及風(fēng)柜均按適當(dāng)距離設(shè)置獨(dú)立的集中冷凝水排放立管引至一層排放。2.3 空調(diào)系統(tǒng)自控
為了提高設(shè)備的工作效率、節(jié)能和管理,空調(diào)系統(tǒng)中將適當(dāng)采用自控設(shè)備,并由樓宇控制系統(tǒng)監(jiān)控。
(1)新風(fēng)空調(diào)機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤(pán)管等設(shè)備的回水管上加設(shè)電動(dòng)閥,根據(jù)室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷分別采用比例調(diào)節(jié)及雙位調(diào)節(jié)控制設(shè)備的水量。
(2)根據(jù)裝設(shè)于供回水干管上的溫度傳感器及流量傳感器計(jì)算實(shí)際的空調(diào)負(fù)荷,自動(dòng)控制制冷機(jī)、水泵、冷卻塔等的開(kāi)啟臺(tái)數(shù)。(3)冷源設(shè)備的啟、??刂迫缦拢?/p>
啟動(dòng):冷卻塔風(fēng)機(jī)-冷卻水泵-冷凍水泵-冷水機(jī)組或冷凍水泵-風(fēng)冷式冷水機(jī)組
停機(jī):冷水機(jī)組-冷凍水泵-冷卻水泵-冷卻塔風(fēng)機(jī)或風(fēng)冷式冷水機(jī)組-冷凍水泵
各過(guò)程之間要求延時(shí)啟停,并在其中任一設(shè)備發(fā)生故障時(shí),冷水機(jī)組都能停止工作。
冷卻塔出入口設(shè)置電動(dòng)閥與冷卻水泵、制冷機(jī)組開(kāi)停聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)冷卻塔與制冷機(jī)組一一對(duì)應(yīng)。3 結(jié)束語(yǔ)
總之,中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量如果得不到保證,不僅使建筑物室內(nèi)環(huán)境惡化,影響工作效率,同時(shí)還造成能源的大量浪費(fèi)。為此,作為工程設(shè)計(jì)人員,就要通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,根據(jù)具體情況選擇確定最適合、最經(jīng)濟(jì)、最有效的空調(diào)系統(tǒng)方案,精心設(shè)計(jì),這樣才能確??照{(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量,避免各種問(wèn)題的出現(xiàn),為后續(xù)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
第二篇:中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
<中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)>科技興趣小組活動(dòng)總結(jié)
制冷1521班
朱艷
前言:
人和樹(shù)一樣,總是不斷的向上,向上。向這光,向著雨,向著美好。
每一個(gè)人都不會(huì)拒絕向上的機(jī)會(huì),所以能參加戴老師組織的興趣小組活動(dòng),是一次充實(shí)自己向上的過(guò)程。雖然進(jìn)入這個(gè)集體的時(shí)間不長(zhǎng),但我覺(jué)得我在這里學(xué)到的東西已經(jīng)是課堂之外的饋贈(zèng)了。和一些相同愛(ài)好的人在一起話(huà)題總是不斷的,遇到的各種難題總會(huì)有老師同學(xué)一起解決的。在我們小組里,我們對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)展開(kāi)學(xué)習(xí)。從基本的系統(tǒng)分類(lèi),設(shè)備認(rèn)知,民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范,負(fù)荷計(jì)算,暖通設(shè)計(jì)軟件的學(xué)習(xí)到多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范。在活動(dòng)期間我們也分析了商場(chǎng),酒店等空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。吸取前輩的經(jīng)驗(yàn),增強(qiáng)自己的識(shí)圖能力。我們也用暖通設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)了商場(chǎng)的中央空調(diào)系統(tǒng)。我們?cè)倩顒?dòng)期間也讀了一些空調(diào)設(shè)計(jì)的論文,加深對(duì)設(shè)計(jì)理念的認(rèn)識(shí)。下面是我的活動(dòng)總結(jié)。
一、基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固
如果一項(xiàng)建筑沒(méi)有穩(wěn)固的地基,那也就是一只紙老鼠。同樣學(xué)習(xí)也是這樣,如果沒(méi)有一點(diǎn)一滴積累起來(lái)的知識(shí),也完不成一篇文章。如果沒(méi)有對(duì)中央空調(diào)各個(gè)設(shè)備組成,各種數(shù)據(jù)分析的能力,那設(shè)計(jì)出一個(gè)系統(tǒng)也只是空談。
首先,我們必須明白空調(diào)技術(shù)是什么,我們才能所針對(duì)的對(duì)象進(jìn)行學(xué)習(xí)??照{(diào)技術(shù)是為了滿(mǎn)足生產(chǎn)過(guò)程,日常生活以及科普實(shí)驗(yàn)等對(duì)室內(nèi)空氣狀態(tài)條件的要求而產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的。需要對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?,使空氣的溫度,相?duì)濕度,壓力,潔凈度和氣流速度等參數(shù)保持在一定的范圍內(nèi)。而空調(diào)的任務(wù)就是改變溫度,濕度,潔凈度和氣流速度。下面我們就要知道如何用什么樣的空調(diào)系統(tǒng)去改變四度??照{(diào)系統(tǒng)一般由空調(diào)冷熱源、空氣處理設(shè)備、空調(diào)分系統(tǒng)、空調(diào)水系統(tǒng)及空調(diào)控制調(diào)節(jié)裝置五大部分組成。學(xué)習(xí)各個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的工作原理,適用場(chǎng)合。了解空氣的的熱力性質(zhì),空氣的狀態(tài)參數(shù)。深度學(xué)習(xí)空氣熱力性質(zhì)的焓濕圖,分析空氣的變化。了解空調(diào)負(fù)荷的計(jì)算,確定新風(fēng)量等。中央空調(diào)設(shè)計(jì)需要大量的知識(shí)水平,我想對(duì)于這些基礎(chǔ)的東西,只要找到學(xué)習(xí)的思路就可以靈活掌握了。
以上內(nèi)容老師會(huì)在課堂上詳細(xì)的講解,我們要做的就是珍惜每一節(jié)的上課內(nèi)容。因?yàn)榭照{(diào)系統(tǒng)的各種只是太多,只有邊學(xué)習(xí)邊消化,才能牢記于心。而空調(diào)設(shè)計(jì)小組則為我們提供了再次學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì),老師會(huì)不厭其煩的回答我們的問(wèn)題。當(dāng)然如果我們自己可以解決的問(wèn)題,老師也會(huì)放手讓我們?nèi)プ龅摹?/p>
二、暖通設(shè)計(jì)軟件的使用
中央空調(diào)設(shè)計(jì)系統(tǒng)講究的是圖文并茂,說(shuō)的再好,也不如圖紙的一目了然的好。課上老師已經(jīng)教會(huì)了我們?nèi)绾问褂肅AD繪圖軟件,鴻業(yè)暖通設(shè)計(jì)軟件,鴻業(yè)負(fù)荷計(jì)算軟件。我們小組追求的不是會(huì)使用而已,而是把制圖軟件當(dāng)做自己的左膀右臂。CAD技術(shù)將計(jì)算機(jī)高速的數(shù)據(jù)處理和大量?jī)?chǔ)存能力與人的邏輯判斷、綜合分析和創(chuàng)造性思維能力結(jié)合起來(lái),對(duì)加速新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),縮短設(shè)計(jì)制造周期,提高產(chǎn)品質(zhì)量,節(jié)約成本,增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力和企業(yè)床創(chuàng)造新能力發(fā)揮了重要作用。這就是我們?yōu)槭裁匆訌?qiáng)對(duì)設(shè)計(jì)軟件的學(xué)習(xí)和應(yīng)用了。
鴻業(yè)設(shè)計(jì)軟件相比CAD制圖軟件跟有效率,在鴻業(yè)軟件中,主要包含了以下幾部分內(nèi)容。負(fù)荷計(jì)算、焓濕圖、空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、風(fēng)機(jī)盤(pán)管、空調(diào)水系統(tǒng)的水力計(jì)算、空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)、水管閥件圖庫(kù)、冷凍機(jī)房設(shè)計(jì)、其他工具。這些都是完完全全的針對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的軟件。更為簡(jiǎn)單的墻體設(shè)計(jì),開(kāi)窗設(shè)計(jì),開(kāi)門(mén)設(shè)計(jì)等該我們帶來(lái)了更多的便利。通過(guò)自己對(duì)圖紙的設(shè)計(jì),我們可以很快的讀懂設(shè)計(jì)圖紙,這就是所謂的知己知彼,百戰(zhàn)不殆。
興趣小組會(huì)組織大家到一起用暖通設(shè)計(jì)軟件,把在使用設(shè)計(jì)軟件時(shí)遇到的困難都分享出來(lái),大家一起解決。遇到難題對(duì)我們來(lái)說(shuō)也是一種快樂(lè),解決問(wèn)題也會(huì)給我們帶來(lái)小小的成就感的。
三、設(shè)計(jì)規(guī)范的學(xué)習(xí)
沒(méi)有規(guī)矩不成方圓,各行各業(yè)都有自己的標(biāo)準(zhǔn)法則。作為學(xué)中央空調(diào)設(shè)計(jì)的我們也因該學(xué)習(xí)《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣設(shè)計(jì)規(guī)范》、《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》等。當(dāng)然這些參考書(shū)是沒(méi)列入教材的。而圖書(shū)館也只能老師去借閱,我們要跑到圖書(shū)館去看。圖書(shū)館也只要一套,所以戴老師把自己的工具書(shū)借給我們看,而且還專(zhuān)門(mén)為我們買(mǎi)了工具書(shū)?!睹裼媒ㄖ┡L(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50736-2012)》主要內(nèi)容包括室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)參數(shù)、室外設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)、室外空氣計(jì)算參數(shù)、夏季太陽(yáng)輻射照度、散熱器供暖、戶(hù)式燃?xì)鉅t和戶(hù)式空氣源熱泵供暖、集中供暖系統(tǒng)熱計(jì)量與室溫調(diào)控、設(shè)備選擇與布置等?!睹裼媒ㄖ┡L(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50736-2012)》進(jìn)行了廣泛深入的調(diào)查研究,總結(jié)了國(guó)內(nèi)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),吸收了發(fā)達(dá)國(guó)家相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的最新成果,認(rèn)真分析了我國(guó)暖通空調(diào)行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展,多次征求了國(guó)內(nèi)各有關(guān)單位以及業(yè)內(nèi)專(zhuān)家的意見(jiàn)。
這又是我在課外get到的新技能。能按照標(biāo)準(zhǔn)來(lái),設(shè)計(jì)一定是錯(cuò)不了多少的,對(duì)于我們這些初生的牛犢來(lái)說(shuō)。
四、分析設(shè)計(jì)案例 以下是我參加興趣小組中研究的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)案例,參考《暖通空調(diào)設(shè)計(jì)50》----中元國(guó)際工程設(shè)計(jì)研究院。
1.北京遠(yuǎn)洋大廈 1.1工程概況
遠(yuǎn)洋大廈是一幢整體性強(qiáng)、高檔次、多功能、智能化綜合寫(xiě)字樓。工程占地面積17000平方米(空調(diào)面積約為79000平方米)。大廈東西長(zhǎng)136m,南北寬60m,建筑高度67.3m。地上共17層,首層為商務(wù)、服務(wù)、展示廳、廚房、會(huì)議室、物業(yè)管理辦公、自行車(chē)庫(kù)、柴油發(fā)電機(jī)、鍋爐房、熱交換站、空調(diào)機(jī)房。地下二、三層為各類(lèi)機(jī)房、汽車(chē)庫(kù)、倉(cāng)庫(kù)及人防掩蔽體等。標(biāo)準(zhǔn)層層高3.7m辦公室內(nèi)凈高20.65m,大型中庭共享空間約1000平方米,從首層直到頂層。
2.2采暖、通風(fēng)及空調(diào)設(shè)計(jì)原則及室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)
1)根據(jù)大廈高起點(diǎn)的定位,采暖、通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)按照高標(biāo)準(zhǔn)、高效、經(jīng)濟(jì)節(jié)能的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。在追求最佳性?xún)r(jià)比的同時(shí),充分考慮使用維護(hù)管理的方便性及樓宇銷(xiāo)售、出租的靈活性,以保證大廈各項(xiàng)功能的完美實(shí)現(xiàn)。
2)根據(jù)不同區(qū)域的不同需要,分別設(shè)采暖系統(tǒng)、電熱風(fēng)幕、機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)、事故排風(fēng)系統(tǒng)、五級(jí)人防清潔式、濾毒式、隔絕式通風(fēng)系統(tǒng)及除濕系統(tǒng)。3)主要室內(nèi)采暖、空調(diào)設(shè)計(jì)參見(jiàn)表2―1。2.3冷熱源系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1.冷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)
大廈冷源由設(shè)在地下二、三的冷凍機(jī)房提供。采用三臺(tái)水冷式離心冷水機(jī)組,冷量為4395/W,冷媒為R-134a。冷凍水供水溫度7℃/12℃,冷卻水進(jìn)出水溫度32℃/37℃.冷凍水、冷卻水均為一次水系統(tǒng)。制冷站設(shè)備配置見(jiàn)表2-2.2.熱源系統(tǒng)設(shè)計(jì)(1)熱交換系統(tǒng)設(shè)計(jì)
大廈熱源采用城市熱力網(wǎng)提供的高溫?zé)崴?,供水溫度?30℃,回水溫度為80℃。城市熱力網(wǎng)供熱量為15063kW。其中采暖空調(diào)熱負(fù)荷為12650kW,生活用熱800kW。130℃/80℃的高溫?zé)崴蔁峤粨Q器交換成三種熱水,分為三個(gè)系統(tǒng)。采暖及空氣、新風(fēng)處理機(jī)組系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)、生活熱水系統(tǒng)。
(2)鍋爐房系統(tǒng)設(shè)計(jì) 在夏季熱網(wǎng)檢修時(shí),生活用熱熱源采用鍋爐房提供的130℃/80℃的熱水。(3)煤氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 煤氣主要供大廈內(nèi)餐廳、食堂使用。煤氣消耗量見(jiàn)表2-3 2.4采暖、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1.采暖水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
采暖、空調(diào)空氣處理機(jī)組和新風(fēng)處理機(jī)組系統(tǒng)以及風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)的供水管路,由熱交換站引至環(huán)形管廊,管路為雙管同程系統(tǒng),采暖用戶(hù)側(cè)為異程式上供上回、同側(cè)上進(jìn)下出方式。2.空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
空調(diào)水系統(tǒng)主干管采用雙管異同程結(jié)合方式,按空氣、新風(fēng)處理機(jī)組和風(fēng)機(jī)盤(pán)管分兩個(gè)環(huán)路分別供水。
3.新風(fēng)設(shè)計(jì)
為保證新風(fēng)的清潔度,避免交叉污染,各系統(tǒng)新風(fēng)取風(fēng)方式結(jié)合建筑特點(diǎn)采取北區(qū)由集中式新風(fēng)豎井從大廈上部引入和南區(qū)各層就地側(cè)壁取風(fēng)的兩種方式,并由新風(fēng)口遠(yuǎn)離各排風(fēng)口。4.全空氣空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
地下一層餐廳、多功能廳、廚房、地下二層變配電間及一層大堂、頂部俱樂(lè)部采用全空氣空調(diào)系統(tǒng)。
5.風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
各層辦公室和人員流動(dòng)性大,負(fù)荷變化快的首層商務(wù)、服務(wù)、展示廳、零售店、貴賓室及中小會(huì)議室等采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)。6.特殊要求空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.5通風(fēng)排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1.各類(lèi)機(jī)房或庫(kù)房的通風(fēng)換氣次數(shù)見(jiàn)表2-4.2.各類(lèi)用房的通風(fēng)排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)
為了避免二次污染,結(jié)合大廈建筑特點(diǎn),地下各類(lèi)用房分別采用窗井排、補(bǔ)風(fēng)及屋頂高空排放兩種通風(fēng)排煙方式。3.中庭通風(fēng)及排煙設(shè)計(jì)
中庭通風(fēng)兼排煙機(jī)位于屋頂設(shè)備層。4.防煙樓梯及前室的防煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)
防煙樓梯間及其前室,消費(fèi)電梯間前室均分別設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。5.空調(diào)房間及走到的排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)
地下空調(diào)房間及內(nèi)走道均設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)或通風(fēng)兼排煙系統(tǒng),為保證排煙順利,節(jié)省空間和投資,利用空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)。2.6空調(diào)自動(dòng)控制設(shè)計(jì) 1.冷凍機(jī)房的控制 2.空氣、新風(fēng)處理機(jī)的控制 3.風(fēng)機(jī)盤(pán)管的控制 2.7節(jié)能環(huán)保安全設(shè)計(jì)
對(duì)于以上的案例給我對(duì)中央空調(diào)設(shè)計(jì)有了明確的認(rèn)識(shí),或許以前在書(shū)本上學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)步驟只是一個(gè)框架,現(xiàn)在看完《暖通空調(diào)設(shè)計(jì)50》把該填的都填上了。在這些案例中告訴了我們?nèi)绾吾槍?duì)具體空間用合適的設(shè)備。如何靈活的將各種設(shè)備連接起來(lái)。本書(shū)中收錄了居住建筑、辦公建筑、商業(yè)建筑、醫(yī)療建筑、公共、體育、文教建筑等,全方面的給我們介紹如何設(shè)計(jì)。我在學(xué)習(xí)這本書(shū)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)教材里的知識(shí)無(wú)一不漏的都應(yīng)用在中央空調(diào)設(shè)計(jì)里面的。書(shū)本上的知識(shí)是磚塊,才可以壘成設(shè)計(jì)系統(tǒng)的碉堡??梢?jiàn)課本知識(shí)有多重要了吧。在這個(gè)制冷興趣小組里可以激發(fā)你學(xué)習(xí)的動(dòng)力,看著別人在進(jìn)步,自己是不會(huì)甘于落后的。我們看了那么多課外資料,是一種對(duì)自我提升的養(yǎng)料。
五、制冷工程設(shè)計(jì)大賽
參加本次的制冷工程設(shè)計(jì)大賽是老師對(duì)于我的期望,我知道自己有很多不足之處,但是老師肯定了我的學(xué)習(xí)態(tài)度,讓我參加了本次競(jìng)賽。我對(duì)我的自我評(píng)價(jià)是這樣的,只要是學(xué)習(xí)任務(wù)在身,不完成我就心理不安。我喜歡那種完成任務(wù)的感覺(jué),所以才會(huì)鞭策自己去學(xué)習(xí),即使熬夜不睡覺(jué)。我也喜歡挑戰(zhàn),雖然和別的小組成員比,我有很多欠缺的地方,但是我相信我可以跟上大部隊(duì)的步伐。
本次競(jìng)賽中老師經(jīng)常把我們聚集到一起,從選題到設(shè)計(jì)思路老師一點(diǎn)一滴的教我們。聽(tīng)了老師那么多的金玉良言是時(shí)候把自己肚子里的墨汁倒出來(lái)了。建筑圖是給定的酒不用我們畫(huà)了,也節(jié)省了不少時(shí)間。第一次計(jì)算一個(gè)商業(yè)綜合大廈,房間真的很多,而且也不是我們?cè)谡n上做的那種家庭是房間。這就要發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的力量了,每一個(gè)人分配不同的任務(wù)。守護(hù)好自己的職責(zé)。這樣更有利于鍛煉自己的團(tuán)隊(duì)感了。我們?cè)谑Y老師的指導(dǎo)下進(jìn)行空調(diào)負(fù)荷計(jì)算,整理數(shù)據(jù),選擇合適的空調(diào)機(jī)組,合理的放置位置。每一次競(jìng)賽都是對(duì)素質(zhì)能力的提升,我相信每個(gè)小組成員都會(huì)對(duì)這次的競(jìng)賽留下一個(gè)美好的印象。
第三篇:中央空調(diào)設(shè)計(jì)前期報(bào)告
中央空調(diào)設(shè)計(jì)前期報(bào)告
一、課題背景與文獻(xiàn)綜述:
空調(diào)從誕生發(fā)展到現(xiàn)在,從簡(jiǎn)單的空調(diào)扇到傳統(tǒng)的制冷空調(diào),再到今天節(jié)能化、智能化的超空調(diào)時(shí)代,已經(jīng)走過(guò)了百余年的歷程。今天,我們的生活當(dāng)中已經(jīng)離不開(kāi)空調(diào)了,各種新型空調(diào)還在不斷涌現(xiàn)。
中央空調(diào)系統(tǒng)的功能是對(duì)一個(gè)建筑物(群),以集中或半集中的方式對(duì)空調(diào)區(qū)域的空氣進(jìn)行凈化(或純化)、冷卻(或加熱)、加溫(或除濕)等處理,創(chuàng)造出一個(gè)生活或生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)所需要的環(huán)境四度——其中包括溫度、濕度、潔凈度和新鮮度。對(duì)于現(xiàn)代建筑,中央空調(diào)已是不可缺少的重要設(shè)施之一,它主要由中央空調(diào)機(jī)組,空氣處理末端及控制系統(tǒng)等設(shè)備組成。
采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)分類(lèi)
1、按承擔(dān)室內(nèi)熱負(fù)荷、冷負(fù)荷和濕負(fù)荷的介質(zhì)分類(lèi)
(1)全水系統(tǒng)是全部用水承擔(dān)室內(nèi)的熱負(fù)荷和冷負(fù)荷。當(dāng)為熱水時(shí),向室內(nèi)提供熱量,承擔(dān)室內(nèi)熱負(fù)荷,目前常用的為此類(lèi)系統(tǒng);當(dāng)為冷水時(shí),向室內(nèi)提供冷量,承擔(dān)室內(nèi)冷負(fù)荷和濕負(fù)荷。
(2)蒸汽系統(tǒng),以蒸汽為介質(zhì),向建筑提供熱量.(3)全空氣系統(tǒng),是指空調(diào)房間的室內(nèi)負(fù)荷全部由經(jīng)過(guò)處理的空氣來(lái)負(fù)擔(dān)的空調(diào)系統(tǒng)。
(4)空氣—水系統(tǒng)隨著空調(diào)裝置的日益廣泛應(yīng)用,大型建筑物設(shè)置空調(diào)的場(chǎng)合越來(lái)越多,全靠空氣來(lái)負(fù)擔(dān)熱濕負(fù)荷將占用較多的建筑空間,因此可以同時(shí)使用空氣和水來(lái)負(fù)擔(dān)空調(diào)的室內(nèi)負(fù)荷。
(5)制冷劑系統(tǒng),以制冷劑為介質(zhì),直接用于對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行冷卻、去濕和加熱。實(shí)質(zhì)上,這種系統(tǒng)是用帶制冷機(jī)的空調(diào)器來(lái)處理室內(nèi)的負(fù)荷,所以又稱(chēng)機(jī)組式系統(tǒng)。
2、按空氣處理設(shè)備的集中程度分類(lèi)
(1)集中式系統(tǒng),空氣集中于機(jī)房?jī)?nèi)進(jìn)行處理(冷卻、去濕、加熱、加濕等),而房間內(nèi)只有空氣分配裝置。
(2)半集中式系統(tǒng),對(duì)室內(nèi)空氣處理的設(shè)備分設(shè)在各個(gè)被調(diào)節(jié)和控制的房間內(nèi),而又集中部分處理設(shè)備,如冷凍水或熱水集中設(shè)備或新風(fēng)進(jìn)行集中處理等。
(3)分散式系統(tǒng),對(duì)室內(nèi)進(jìn)行熱濕處理的設(shè)備全部分散于各房間內(nèi),這種系統(tǒng)在建筑內(nèi)不需要機(jī)房,不需進(jìn)行空氣分配的風(fēng)道,但維修管理不便。
中央空調(diào)市場(chǎng)需求分析
隨著建筑業(yè)的發(fā)展和人民生活質(zhì)量的提高,中央空調(diào)產(chǎn)品的市場(chǎng)需求日益增加,近10 年是我國(guó)制冷空調(diào)行業(yè)蓬勃發(fā)展的時(shí)期,制冷空調(diào)工業(yè)產(chǎn)值平均年增長(zhǎng)率達(dá)20%,處于平穩(wěn)的上升階段,市場(chǎng)潛力巨大。
隨著宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,采用中央空調(diào)的建筑物將會(huì)越來(lái)越多,因此,對(duì)中央空調(diào)的需求量必將持續(xù)增加。房地產(chǎn)投資中辦公用房和商業(yè)用房規(guī)模的擴(kuò)大,必將促使中央空調(diào)產(chǎn)品
需求總量的高速增長(zhǎng)。此外,在新投資建設(shè)的許多民用建筑特別是高層建筑中也設(shè)置了中央空調(diào),在近年建成的商廈、賓館、商品批發(fā)市場(chǎng)、體育文化娛樂(lè)中心、多功能辦公樓等建筑中多采用了中央空調(diào)系統(tǒng)。
現(xiàn)今,隨著人們生活水平進(jìn)一步提高,家用空調(diào)市場(chǎng)正在迅猛發(fā)展,某些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)基本上已經(jīng)是普及入戶(hù)。近幾年我國(guó)空調(diào)產(chǎn)銷(xiāo)量均占世界第一位。同時(shí),隨著社會(huì)不斷進(jìn)步,國(guó)家對(duì)節(jié)能、環(huán)保事業(yè)也將日益重視,傳統(tǒng)家用空調(diào)必將由中央空調(diào)及區(qū)域供冷系統(tǒng)取代,中央空調(diào)的市場(chǎng)需求必然會(huì)增長(zhǎng)。
隨著時(shí)代的進(jìn)步,企業(yè)生產(chǎn)效率逐步提高,技術(shù)革新速度越來(lái)越快,中央空調(diào)系統(tǒng)各種設(shè)備成本將不斷下降;需求市場(chǎng)的不斷增加引起產(chǎn)量提高,規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品價(jià)格的降低。中央空調(diào)產(chǎn)品價(jià)格下降必然會(huì)增強(qiáng)其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,其市場(chǎng)需求會(huì)逐漸增加。酒店中央空調(diào)特點(diǎn)
中央空調(diào)是由一臺(tái)主機(jī)通過(guò)風(fēng)道過(guò)風(fēng)或冷熱水管接多個(gè)末端的方式來(lái)控制不同的 房間以達(dá)到室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)目的的空調(diào)。采用風(fēng)管送風(fēng)方式,用一臺(tái)主機(jī)即可控制多個(gè)不同房間并且可引入新風(fēng),有效改善室內(nèi) 空氣的質(zhì)量,預(yù)防空調(diào)病的發(fā)生。中央空調(diào)的最突出特點(diǎn)是產(chǎn)生舒適的居住環(huán)境,其次從審美觀(guān)點(diǎn)和最佳空間利用上考慮,使用中央空調(diào)使室內(nèi)裝飾更靈活,更容易實(shí)現(xiàn)各種裝飾效果,即使重新裝修,原來(lái)的中央空調(diào)系統(tǒng)稍微改變即可與新的裝修和諧一致。因此稱(chēng)中央空調(diào)為一步到位、永不落后的選擇。
中央空調(diào)的特點(diǎn)是:整個(gè)酒店都處于舒適性條件下,避免其它分體機(jī)造成的直吹過(guò)冷和房?jī)?nèi)冷熱不勻的人體不適現(xiàn)象;裝飾性好,配合裝修無(wú)任何外露管線(xiàn);操作簡(jiǎn)單,自動(dòng)運(yùn)行,無(wú)需維護(hù);可根據(jù)各個(gè)房間的朝向、功能等增加或減少送風(fēng)(熱)量;可加新風(fēng)和加濕,使室內(nèi)空氣保持新鮮和衛(wèi)生。
二、課題的目的與意義
本課題為給一家國(guó)際酒店選擇并設(shè)計(jì)中央空調(diào)及排風(fēng)系統(tǒng),接受設(shè)計(jì)任務(wù)后,要熟悉土建圖紙與原始資料,查閱和收集資料,對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象選擇多種空調(diào)方案,經(jīng)過(guò)綜合比較后,最后選定一種較好的方案。然后針對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行冷濕負(fù)荷、管道系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)計(jì)算。最后完成CAD 繪圖。
在這個(gè)過(guò)程中,結(jié)合所學(xué)傳熱學(xué)、制冷技術(shù)、供熱工程、流體力學(xué)、傳熱學(xué)等學(xué)科知識(shí),并把它們應(yīng)用到工程實(shí)際。強(qiáng)化對(duì)基本知識(shí)和基本技能的理解和掌握,培養(yǎng)收集資料和調(diào)查研究的能力,一定的方案比較、論證的能力,一定的理論分析與設(shè)計(jì)運(yùn)算能力,進(jìn)一步提高應(yīng)用計(jì)算機(jī)繪圖的能力以及編寫(xiě)編制能力。同時(shí)通過(guò)該中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì),培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)編制空調(diào)系統(tǒng)工程專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃的能力,熟練掌握酒店等各種場(chǎng)所空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì);掌握資料的收集和分析、相關(guān)規(guī)范的選擇和運(yùn)用;掌握供冷規(guī)模的確定、管網(wǎng)的布置和計(jì)算、設(shè)計(jì)方案的選擇、成果圖的繪制以及設(shè)計(jì)文本的編制全過(guò)程。另外對(duì)培養(yǎng)獨(dú)立思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,為今后工作做好技術(shù)儲(chǔ)備,都具有十分重要意義。
三、課題特點(diǎn)與問(wèn)題分析
制冷系統(tǒng)的選擇
空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和設(shè)備選擇是非常重要的,因?yàn)椋?/p>
1、高質(zhì)量的空調(diào)設(shè)備和空調(diào)效果,是酒店檔次的重要體現(xiàn);
2、合理設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)及設(shè)備,能降低投資費(fèi)用,減少今后系統(tǒng)設(shè)備的維修資金和維修工作量;
3、在設(shè)備運(yùn)行中,空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的能源消耗,約占設(shè)備能源總消耗量的三分之二左右,選擇比較好的空調(diào)系統(tǒng)和空調(diào)設(shè)備能降低能源消耗,節(jié)約日后的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用;
中央空調(diào)制冷系統(tǒng)的選擇,應(yīng)根據(jù)負(fù)荷大小、能源提供方式、便利程度等多種客觀(guān)條件決定。其中活塞式制冷壓縮機(jī)多為中型(標(biāo)準(zhǔn)制冷量60~600KW)和小型(小于60KW),但是由于其噪音大、效率低切容易發(fā)生故障,目前使用的已不多;渦旋式制冷壓縮機(jī)目前主要用于小型制冷系統(tǒng),在家用空調(diào)以及商用VRV等小型系統(tǒng)大量使用;而螺桿機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高及操作維護(hù)方便,另外技術(shù)成熟等一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于空調(diào)中;離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,運(yùn)動(dòng)件少,工作可靠,經(jīng)久耐用運(yùn)行費(fèi)用低,一般適用大于500RT的制冷系統(tǒng)中,并且可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)節(jié),使機(jī)組的負(fù)荷在30%~100%范圍內(nèi)工作。通常情況下,多采用電制冷,在燃?xì)饣蛉济嘿Y源豐富的地區(qū),可采用吸收式制冷。
酒店建筑與環(huán)境情況
該酒店位于天津,屬暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性氣候,東冷夏熱,而且多風(fēng)。6月,以干熱為主,氣溫跟隨太陽(yáng)走,白天太陽(yáng)照射強(qiáng),氣溫高,但相對(duì)濕度較小,因此人們不易感到悶熱;太陽(yáng)一落山,氣溫就隨之下降,因此早晚溫差較大,平均相差13至14攝氏度。日間制冷需求大。7月份多“桑拿天”,氣溫高、空氣潮濕,易感悶熱,這是因?yàn)?月多雨,濕度大,氣壓低,早晚溫差只有7至8攝氏度。制冷除濕要求均較高,且全天候需求多。8月的平均氣溫較7月略有下降,但由于多雨,在大雨來(lái)臨時(shí)的天氣依然悶熱。為滿(mǎn)足客房舒適性,間歇性除濕需求較多。
客房是酒店重要組成部分,客房區(qū)是其經(jīng)營(yíng)主體??头康难b修程度、衛(wèi)生潔具、家具、音響和空調(diào)水平是構(gòu)成客房等級(jí)和收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的重要因素。就空調(diào)而言,由于客房等級(jí)不同,各類(lèi)客房空調(diào)的容量配裝、自控方式、送新排風(fēng)設(shè)施和噪音控制也有所不同。此次設(shè)計(jì)的酒店為一家國(guó)際酒店,以頂層為例,普通房間和豪華套間各占一半,每套房間均配有獨(dú)立衛(wèi)生間,衛(wèi)生間空間緊湊,需設(shè)排風(fēng)系統(tǒng)以保證客房空氣新鮮無(wú)異味。另外配有一間大廳供會(huì)議或其他活動(dòng)使用,不帶衛(wèi)生間。有兩處樓梯分布。
空調(diào)與通風(fēng)系統(tǒng)的選擇
通過(guò)對(duì)環(huán)境和酒店客房進(jìn)行分析,根據(jù)不同功能房間,集中空調(diào)系統(tǒng)分為三種空調(diào)送風(fēng)方式,高大空間如餐廳、娛樂(lè)室等采用全空氣系統(tǒng),新風(fēng)直接從室外引進(jìn)與回風(fēng)混合后送風(fēng);而會(huì)議室、技師房等采用了空調(diào)機(jī)組加獨(dú)立新風(fēng)方式,新風(fēng)經(jīng)獨(dú)立處理后進(jìn)入空調(diào)機(jī)組和回風(fēng)混合處理后送風(fēng);其他小空間房間采用了風(fēng)機(jī)盤(pán)管加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng),新風(fēng)機(jī)組從室外引新風(fēng)處理到室內(nèi)空氣焓值,風(fēng)機(jī)盤(pán)管承擔(dān)室內(nèi)全部冷負(fù)荷及部分的新風(fēng)濕負(fù)荷.樓梯間采用自然排風(fēng)排煙,電梯間前室設(shè)置加壓送風(fēng)裝置,地下室設(shè)備房設(shè)置防排煙系統(tǒng).采用同一個(gè)系統(tǒng),選用雙速風(fēng)機(jī),平時(shí)排風(fēng),發(fā)生火災(zāi)時(shí)排煙。
獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)的傳輸方式采用置換式,而非空調(diào)氣體的內(nèi)循環(huán)原理和新舊氣體混合的不健康做法,戶(hù)外的新鮮空氣會(huì)自動(dòng)吸入室內(nèi),通過(guò)安裝在臥室、室廳或起居室窗戶(hù)上的新風(fēng)
口進(jìn)入室內(nèi)時(shí),會(huì)自動(dòng)除塵和過(guò)濾。同時(shí),再由對(duì)應(yīng)的室內(nèi)管路與數(shù)個(gè)功能房間內(nèi)的排風(fēng)口相連,形成的循環(huán)系統(tǒng)將帶走室內(nèi)廢氣,集中在排風(fēng)口排出,而不再做循環(huán)使用,新舊風(fēng)形成良好的循環(huán)。該系統(tǒng)比較適合集中控制,便于將酒店客房分區(qū)域通風(fēng),讓客人感受隨時(shí)隨刻都新鮮的室內(nèi)環(huán)境;同時(shí)該系統(tǒng)帶有能量回收裝置,保證室內(nèi)空氣不會(huì)因?yàn)橥L(fēng)而變化太大,也降低了空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷。
四、參考文獻(xiàn):陸亞俊 馬最良 鄒平華,暖通空調(diào),第1 版,中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002.6賀平孫剛,供熱工程,中國(guó)建筑出版社,1998 年蔡敬瑯,變風(fēng)量空調(diào)設(shè)計(jì),中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1997.11顧潔,暖通空調(diào)設(shè)計(jì)與計(jì)算方法,化學(xué)工業(yè)出版社,2007馬最良,姚楊.民用建筑空調(diào)設(shè)計(jì),化學(xué)工業(yè)出版社,2003暖通空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范專(zhuān)題說(shuō)明選編,中國(guó)計(jì)劃出版社,1990何耀東 何青,旅館建筑空調(diào)設(shè)計(jì).第1 版,中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1996.6淺談五星級(jí)酒店的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì),筑龍網(wǎng)吳科偉,未來(lái)我國(guó)中央空調(diào)市場(chǎng)需求分析朱勇 常新中 王宏,中央空調(diào),人民郵電出版社,2003
五、設(shè)計(jì)工作計(jì)劃:
3月22日--4月4日:查閱資料,完成前期報(bào)告及外文資料翻譯;
4月5日--4月25日:對(duì)系統(tǒng)的冷負(fù)荷、濕負(fù)荷、水系統(tǒng)及制冷機(jī)房進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算;選擇系統(tǒng)方案;
4月26日--5月16日:設(shè)計(jì)空調(diào)水風(fēng)系統(tǒng);排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì);
5月17日--5月30日:CAD 出圖;撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū);
5月31日--6月13日:完成論文, 準(zhǔn)備并完成畢業(yè)答辯。
第四篇:中央空調(diào)設(shè)計(jì)工程師崗位職責(zé)
1.負(fù)責(zé)實(shí)施大型中央空調(diào)離心機(jī)組、螺桿機(jī)組等產(chǎn)品研發(fā)工作。
2.負(fù)責(zé)新產(chǎn)品的鑒定、生產(chǎn)轉(zhuǎn)化、技術(shù)規(guī)范制定工作。
3.負(fù)責(zé)現(xiàn)有大型中央空調(diào)產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
4.負(fù)責(zé)非標(biāo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)修改和設(shè)計(jì)改進(jìn)。
第五篇:上海高層建筑空調(diào)設(shè)計(jì)新方法
上海高層建筑空調(diào)設(shè)計(jì)新方法
內(nèi)容提要:當(dāng)代空調(diào)的發(fā)展離不開(kāi)兩個(gè)可說(shuō)是永恒的主題:一個(gè)是室內(nèi)空氣品質(zhì);另一個(gè)則是節(jié)能運(yùn)行。所以,涉及空調(diào)的幾乎一切新技術(shù)、新方法均是圍繞著這兩個(gè)主題,力求創(chuàng)新。本文主要介紹近幾年來(lái)境外設(shè)計(jì)單位在承接上海某些高層辦公樓設(shè)計(jì)中所采用的一些新設(shè)計(jì)方法,并結(jié)合國(guó)外的最新空調(diào)工程設(shè)計(jì)節(jié)能規(guī)范和個(gè)人的心得體會(huì)予以綜合評(píng)述。本文的目的主要在于羅列并介紹筆者近年來(lái)對(duì)于上海地區(qū)這類(lèi)高級(jí)民用與工業(yè)空調(diào)領(lǐng)域中的一些有關(guān)新技術(shù)、新方法的見(jiàn)聞,并結(jié)合國(guó)外最新的空調(diào)工程設(shè)計(jì)節(jié)能規(guī)范,淺談個(gè)人的認(rèn)識(shí)和見(jiàn)解。
關(guān)于空調(diào)平面分區(qū)概況
在歐美和日本,對(duì)于像諸如商場(chǎng)、餐飲、辦公樓等大面積空間的空調(diào)設(shè)計(jì)都遵循一個(gè)基本前提——平面分區(qū)。所謂平面分區(qū)主要有兩層含義:①根據(jù)負(fù)荷狀態(tài)下的不同進(jìn)行分區(qū)。譬如,在某些場(chǎng)合,考慮到太陽(yáng)輻射熱負(fù)荷可能隨朝向和時(shí)間有很大變化,故按朝向可分成東區(qū)、西區(qū)、南區(qū)、北區(qū),以利分別單獨(dú)控制;但是應(yīng)用得更多的是按冬季室內(nèi)負(fù)荷性質(zhì)不同而進(jìn)行分區(qū),分成內(nèi)區(qū)和周邊區(qū)。②在同一區(qū)(譬如內(nèi)區(qū)或周邊區(qū))內(nèi),為了考慮節(jié)能運(yùn)行,又人為地把一大塊面積的空間假想地按150-250m2劃分成一個(gè)個(gè)小區(qū)。每1個(gè)小區(qū)內(nèi)由1臺(tái)代表該區(qū)溫度的溫度傳感器來(lái)控制該區(qū)的溫度。對(duì)此,部分國(guó)家的空調(diào)設(shè)計(jì)節(jié)以有規(guī)范中還明確地規(guī)定了這種分區(qū)的最大面積的限值。
關(guān)于這一點(diǎn),其實(shí)也是很容易理解的。如果一個(gè)很大的空間僅由1臺(tái)裝在某處的溫度傳感器來(lái)代表整個(gè)大空間的溫度進(jìn)行溫度控制,那么由于氣流組織和各個(gè)局部負(fù)荷的差異,各處的溫度差別可能會(huì)很大,在同一時(shí)期內(nèi)可能出現(xiàn)一處過(guò)冷,另一處過(guò)熱的現(xiàn)象。這種過(guò)冷、過(guò)熱,顯然便導(dǎo)致了能源的浪費(fèi)。
對(duì)此,這里不打算進(jìn)行評(píng)述,下面擬著重討論內(nèi)區(qū)和周邊區(qū)的問(wèn)題。1幢大樓標(biāo)準(zhǔn)層平面一般至少得有500-1000m2,其進(jìn)深少則幾米,多則十幾米。經(jīng)驗(yàn)表明,緊鄰?fù)鈮Α⑼獯┑膮^(qū)間,冬季由于室外氣溫低于室內(nèi),通過(guò)外墻、外窗的傳滲透等影響,室內(nèi)需要供暖,才能保持室內(nèi)所需的溫度。但是,遠(yuǎn)離外墻、外窗的區(qū)間,冬季卻沒(méi)有這炎熱損失,所以,它沒(méi)有供暖要求。非但如此,現(xiàn)有的現(xiàn)代化大廈的使用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,隨著辦公設(shè)備的迅速進(jìn)步,室內(nèi)使用的自動(dòng)化辦公設(shè)備的種類(lèi)和數(shù)量愈來(lái)愈多,如計(jì)算機(jī)、復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、文件破碎處理機(jī)、傳真機(jī)等等。這些辦公設(shè)備的用電自然最終還是以熱的形式散發(fā)出來(lái)。另外,現(xiàn)代化大廈室內(nèi)照明的照度標(biāo)準(zhǔn)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般常規(guī)建筑。這樣大功率的照明燈具顯然也是全年穩(wěn)定的散熱源。所以,就這部分區(qū)間而言,冬季不但不需供暖,而且還得供冷,否則室內(nèi)便會(huì)過(guò)熱。
基于冬季這兩個(gè)部分區(qū)間的兩種截然不同的空調(diào)要求,現(xiàn)在歐美、日本等國(guó)家的規(guī)范化做法都是首先在平面上劃分為周邊區(qū)和內(nèi)區(qū)。內(nèi)區(qū)需全年供冷,周邊區(qū)則是冬季供暖、夏季供冷。
至于周邊區(qū)和內(nèi)區(qū)的具體劃分方法,大致是把距周邊外圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面3-5m的這一區(qū)間定為周邊區(qū),其余的面積則統(tǒng)稱(chēng)內(nèi)區(qū)。
由于周邊區(qū)和內(nèi)區(qū)冬季的運(yùn)行工況不同,所以,在空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上必須作出相應(yīng)的考慮和安排。譬如,在水系統(tǒng)方面,盡管對(duì)個(gè)別空調(diào)機(jī)組而言,一般都是采用雙管制;但是,對(duì)于整個(gè)中央空調(diào)的水系統(tǒng),這時(shí)便不是雙管制所能滿(mǎn)足要求的了。因?yàn)樵谶@種情況下,冬季一方面要考慮周邊區(qū)的供暖,需要供熱水;而另一方面又要顧及內(nèi)區(qū)的供冷,必須供冷水。所以,從這一層意義上來(lái)主產(chǎn),采用如此分區(qū)的空調(diào)工程的中央空調(diào)水系統(tǒng)必須是四管制。
空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)
在論及空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的變化和新進(jìn)展時(shí),需要再重申一點(diǎn),即我們的討論主要是針對(duì)以辦公為主要功能的高層辦公樓建筑而言,需要把以居住為主要功能的賓館客房撇開(kāi)不談。因?yàn)閷?duì)于賓館、公寓之類(lèi)建筑的空調(diào)方式,可以說(shuō)至今還沒(méi)有出現(xiàn)其他任何一種能比風(fēng)機(jī)盤(pán)管這種水—空氣方式更為成熟、適用和經(jīng)濟(jì)有效的空調(diào)方式。
一、變風(fēng)量空調(diào)方式的應(yīng)用
眾所周知,一般辦公樓在建筑和使用功能上不同于賓館、酒樓客房的一大特點(diǎn)就是空間大、面積大、內(nèi)裝修講究、隔間的分隔要求能靈活多變。對(duì)于這類(lèi)建筑,過(guò)去一直難于找到合適的空調(diào)方式。如果采用常規(guī)的全空氣方式,一方面送風(fēng)管、回風(fēng)管截面積大,很難適應(yīng)高層建筑層高低的狀。另一方面,那么大的一個(gè)多區(qū)系統(tǒng),各區(qū)的溫度控制要求也實(shí)在是眾口難調(diào)。因此,至今為止,不少辦公樓還都不得不采用帶獨(dú)立新風(fēng)的風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)這樣的空調(diào)方式。
然而,風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)存在不少問(wèn)題,其中最大的問(wèn)題就是滴水問(wèn)題。引起滴水的原因很多,譬如冷凍水供、回水管和滴水管的保溫不好,凝結(jié)不排水管安裝坡度不夠,滴水盤(pán)排水口積灰堵塞等等。這種種因素都會(huì)導(dǎo)致凝結(jié)水的滴漏并污染吊頂。另外,辦公樓開(kāi)間大,其隔間隨用戶(hù)的變換,需頻繁改變,如果采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組,則其固定的送風(fēng)口和回風(fēng)口將很適應(yīng)隔間的調(diào)整。
基于上述種種因素的考慮,現(xiàn)在有些高級(jí)辦公樓的空調(diào)工程已決定擺脫風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng),取而代之的是如圖1所示的變風(fēng)量空調(diào)方式。
按筆者的分析與歸納,這一系統(tǒng)具有一個(gè)很明顯的特征,即系統(tǒng)的層次清楚。概括起來(lái)講,可以歸納為3個(gè)層次:樓、層、區(qū)。其具體的含義是:①第1 層起,全樓設(shè)一套中央新風(fēng)處理機(jī)組,這是一個(gè)定風(fēng)量式(CAV)系統(tǒng),專(zhuān)門(mén)用于向各層送固定數(shù)量的新風(fēng)。②第2層次,每層設(shè)1套或2套空氣處理機(jī)組和相應(yīng)的一次送風(fēng)系統(tǒng)。這是一個(gè)變風(fēng)量式(VAV)系統(tǒng),其送風(fēng)量可根據(jù)送風(fēng)干管內(nèi)的靜壓傳感器進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。另外,其送風(fēng)溫度可由1只溫度傳感器進(jìn)行預(yù)先設(shè)定的定值控制。③第3層次,每1個(gè)分區(qū)設(shè)1臺(tái)風(fēng)機(jī)混合箱,或其他類(lèi)型的終端,后者也像風(fēng)機(jī)盤(pán)管一樣,暗裝在吊頂內(nèi)。風(fēng)機(jī)混合箱根據(jù)所在分區(qū)的溫度狀況,由溫度傳感器控制一次風(fēng)的風(fēng)量,然后通過(guò)軟管分別送到各個(gè)送風(fēng)口。風(fēng)機(jī)混合箱有兩種:一種用于內(nèi)區(qū),其中只有1臺(tái)風(fēng)機(jī)和過(guò)濾器,不含任何熱交換器;另一種適用于周邊區(qū),其中除風(fēng)機(jī)和過(guò)濾器外,還裝有一組加熱器。另外,在一次風(fēng)的接口風(fēng)管上裝有風(fēng)量調(diào)節(jié)閥,后者可根據(jù)各相應(yīng)分區(qū)的溫度控制器的指令動(dòng)作,調(diào)節(jié)一次風(fēng)的風(fēng)量。對(duì)每一個(gè)分區(qū)或每個(gè)風(fēng)機(jī)混合箱而言,盡管其一次風(fēng)量根據(jù)溫度控制的要求,隨時(shí)都在變化,但其總的送風(fēng)量卻不會(huì)變化。
這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:
a.用全空氣方式取代了水—空氣方式的風(fēng)機(jī)盤(pán)管,從而從根本上杜絕了凝結(jié)水滴漏的可能性。b.它不同于一般的全空氣方式的空調(diào)系統(tǒng),前者利用吊頂空調(diào)作回風(fēng)室,基本上可省去回風(fēng)管,而且一次風(fēng)可采用低溫送風(fēng),溫度可以較低,因而一次風(fēng)量可減少,從而可縮小送風(fēng)干管的截面尺寸。
c.與一般全空氣方式的多區(qū)系統(tǒng)不同,可實(shí)現(xiàn)各分區(qū)的獨(dú)立的溫度控制,從而改善室內(nèi)溫度分布狀態(tài),并且可節(jié)能。
d.可適應(yīng)辦公室隔間的變化,因?yàn)轱L(fēng)機(jī)混合箱的安裝部位及回風(fēng)口的位置均與其下面的隔墻無(wú)關(guān),即使要改變送風(fēng)口位置,也只需調(diào)整送風(fēng)軟接管的走向即可。
當(dāng)然,這種系統(tǒng)也有其不足之處。首稱(chēng),在冬季,由于內(nèi)區(qū)需供冷,周邊區(qū)需供暖,周邊區(qū)的一次風(fēng)需要冷卻后再進(jìn)行加熱,這顯然構(gòu)成了能源的浪費(fèi)。其次,在多數(shù)情況下,其造價(jià)要高于一般的風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)。
二、雙風(fēng)機(jī)的全空氣式系統(tǒng)
在上海較早建成的一些高層辦公大樓里,現(xiàn)在反映比較普遍的一個(gè)主要問(wèn)題就是新鮮空氣量不足,這引起了辦公樓內(nèi)的工作人員的投訴和抱怨,這個(gè)問(wèn)題已被專(zhuān)門(mén)的實(shí)測(cè)結(jié)果所證實(shí)。造成這種室內(nèi)空氣品質(zhì)問(wèn)題的原因可能有多種,主要的還是空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的毛病。這主要表現(xiàn)在以下幾方面:
a.在設(shè)計(jì)之初,雖然設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)中也都按規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)考慮了必要的新風(fēng)量;另外,衛(wèi)生間也按規(guī)范要求的換氣次數(shù)設(shè)計(jì)了排風(fēng)。這樣的設(shè)計(jì)看似一切均按規(guī)范進(jìn)行,并無(wú)什么不妥。但實(shí)際上,這只是紙上談兵。問(wèn)題在于,若按僅有的幾處衛(wèi)生間的排風(fēng),其總的排風(fēng)量還是太小,無(wú)論如何也平衡不了整個(gè)樓層所需的最小新風(fēng)量。待建筑物建成投入運(yùn)行后,往往由于無(wú)法開(kāi)窗,新鮮空氣不能如設(shè)計(jì)上計(jì)算的那樣如數(shù)供應(yīng),導(dǎo)致大樓辦公區(qū)內(nèi)新鮮空氣嚴(yán)重不足,住戶(hù)們成天抱怨頭昏頭痛。一旦查出原因,人們就不得不紛紛搬離這種惡劣的工作環(huán)境。
b.在一些較早建成的豪華辦公大樓里,也許是由于機(jī)房面積過(guò)小,難以安排;也許是由于設(shè)計(jì)師為了省事,新風(fēng)管往往不是直接接入空調(diào)機(jī)組內(nèi),而僅僅通入機(jī)房?jī)?nèi),新風(fēng)完全靠機(jī)房?jī)?nèi)的負(fù)壓吸入。這樣的做法,省事倒是省事,然而,實(shí)際效果卻令人遺憾。說(shuō)起來(lái),設(shè)計(jì)也是按規(guī)范取用新風(fēng)量,但實(shí)際情況卻大相徑庭。
c.所謂的變風(fēng)量空調(diào)器不顧場(chǎng)合的濫用。對(duì)于高層辦公大廈,先姑且不談其塔樓部分,且說(shuō)那些高層辦公大樓幾乎必備的裙房部分。裙房一般均用作商店、餐飲、娛樂(lè)、集會(huì)場(chǎng)所。對(duì)于這些公共場(chǎng)所的空調(diào),早期因缺少經(jīng)驗(yàn)采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)的方式比較多。后來(lái),大多數(shù)有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)單位在設(shè)計(jì)文件中往往都宣稱(chēng)須要用的是全空氣變風(fēng)量方式。但實(shí)際上采用的卻是所謂的“變風(fēng)量空調(diào)機(jī)組”。其實(shí),這種變風(fēng)量空調(diào)機(jī)組在功能上與風(fēng)機(jī)盤(pán)管類(lèi)似,只能視作大型風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組,無(wú)法真正變風(fēng)量。采用這種簡(jiǎn)易式的空調(diào)機(jī)組是不能滿(mǎn)足全年節(jié)能運(yùn)行和充足的新風(fēng)要求的。
那么,舒適性全空氣方式空調(diào)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)模式應(yīng)該是怎樣的呢?歸納起來(lái),一個(gè)規(guī)范化的舒適性全空氣式空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)該是完全自動(dòng)控制并帶有雙風(fēng)機(jī),可實(shí)現(xiàn)全年新風(fēng)量調(diào)節(jié),冬、夏季能確保最少新風(fēng)量,春、秋季能實(shí)現(xiàn)節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的系統(tǒng)。這一系統(tǒng)的基本組成及其簡(jiǎn)單易行的控制原理見(jiàn)圖2.其相應(yīng)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的控制作用見(jiàn)圖
3、圖4和圖5.需要說(shuō)明的是,關(guān)于舒適性空調(diào)的節(jié)能自動(dòng)控制方法,根據(jù)氣象分區(qū)的不同,可有多種多樣的多工況自動(dòng)邏輯程序控制方式。這些方式在微機(jī)的支持下盡管實(shí)現(xiàn)起來(lái)并不難,但卻顯得十分繁雜。比較簡(jiǎn)單易行、實(shí)用的當(dāng)首推如圖2中所示的三種工況分程控制。不管是模擬式控制,還是直接數(shù)字式控制,其動(dòng)作的原理都可用圖
3、圖4和圖5比較直觀(guān)地反映出來(lái)。分程控制的特點(diǎn)是靠執(zhí)行機(jī)構(gòu)上的定位器(電子式或氣動(dòng)式)預(yù)設(shè)的信號(hào)響應(yīng)范圍(電壓或氣壓值范圍),來(lái)確保各調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(如聯(lián)動(dòng)的新風(fēng)和排風(fēng)閥F1、F2,加熱閥V1和冷卻閥V2)不同時(shí)間、有序地相繼動(dòng)作。在這里一共采用了三個(gè)調(diào)節(jié)器101、102、103.調(diào)節(jié)器101的作用主要在于確保冬夏季最小新風(fēng)量的設(shè)定。調(diào)節(jié)器103的作用在于根據(jù)室外溫度,對(duì)室內(nèi)溫度傳感器設(shè)定值進(jìn)行自動(dòng)再調(diào)。
新風(fēng)閥F1和排風(fēng)閥F2(還有與之聯(lián)動(dòng),但作用相反的回風(fēng)閥F3)在過(guò)渡季根據(jù)室內(nèi)熱負(fù)荷狀況逐步加大開(kāi)度,以充分利用室外低溫空氣的自然供冷能力來(lái)代替制冷機(jī)運(yùn)行。這種作用在國(guó)外統(tǒng)稱(chēng)為“免費(fèi)供冷”(free cooling)?!懊赓M(fèi)供冷”這是如今各國(guó)空調(diào)工程設(shè)計(jì)節(jié)能規(guī)范中必有的非常重要的一條。加拿大1995年國(guó)家空調(diào)工程設(shè)計(jì)節(jié)能規(guī)范對(duì)非居住建筑空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的相應(yīng)規(guī)范條文是這樣記述的:除用于公寓、旅館、汽車(chē)旅館之外的,風(fēng)量在1200l/s(4320m3/h)、供冷容量在20kW以上的所有空調(diào)系統(tǒng)都應(yīng)在設(shè)計(jì)中考慮按照下列途徑,利用室外空氣,以求減小機(jī)械供冷的能耗:
1、直接利用室外空氣供冷(新風(fēng)節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng))
a.直接利用室外空氣以降低機(jī)械供冷能耗的系統(tǒng)。在采用新風(fēng)與回風(fēng)混合的過(guò)程中應(yīng)能使室外空氣取用量達(dá)到100%的程度,以獲得室內(nèi)空調(diào)所需的進(jìn)風(fēng)溫度。
b.在如上所述的系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)有自動(dòng)控制裝置以使當(dāng)室外空氣溫度高于回風(fēng)溫度,或者當(dāng)室外空氣值大于回風(fēng)空氣值時(shí),能自動(dòng)地把新風(fēng)量控制在滿(mǎn)足室內(nèi)空氣品質(zhì)要求的最小限度。
c.除下述情況(即直接膨脹式系統(tǒng),為避免因新風(fēng)取用量過(guò)大而導(dǎo)致融霜的情況)外,在如上述各條文中規(guī)定的系統(tǒng)設(shè)計(jì)條件下,應(yīng)能在即使機(jī)械供冷裝置已準(zhǔn)備妥當(dāng)隨時(shí)可用的情況下,也可做到使新風(fēng)和回風(fēng)混合后的溫度盡可能接近室內(nèi)空調(diào)所需的送風(fēng)溫度。
2、間接利用室外空氣供冷(水側(cè)節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng))
關(guān)于第2種新風(fēng)供冷能力的利用方法這里暫不討論,擬留在后面論及水系統(tǒng)時(shí)再予評(píng)述。
另外,說(shuō)來(lái)十分有趣,而且也很值得引起注意的是,在美國(guó)加州1991年的空調(diào)設(shè)計(jì)節(jié)能規(guī)范中,除上述類(lèi)似的條文規(guī)定外,對(duì)如何確保室內(nèi)新風(fēng)量還作了若干十分明確的具體規(guī)定。規(guī)范要求,系統(tǒng)在投入使用前,必須進(jìn)行認(rèn)真的調(diào)試,以確保風(fēng)量的平衡和新風(fēng)量的導(dǎo)入。否則,每個(gè)系統(tǒng)必須在目的地安裝帶有讀數(shù)的就地或可遙測(cè)的新風(fēng)量計(jì)測(cè)儀表,以利隨時(shí)直接觀(guān)察和監(jiān)測(cè)。
由此可見(jiàn),國(guó)外對(duì)于確??照{(diào)新風(fēng)量的問(wèn)題也像國(guó)內(nèi)一樣,受到普遍的關(guān)切,在一些新建的豪華大廈中對(duì)這一點(diǎn)怎么強(qiáng)調(diào)也不過(guò)分。顯然,采用帶自動(dòng)控制的雙風(fēng)機(jī)全空氣式系統(tǒng)是為滿(mǎn)足上述規(guī)范要求所必須的,因?yàn)檫@一方面可滿(mǎn)足關(guān)于新風(fēng)供冷的節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求;另一方面又可隨時(shí)自動(dòng)保持系統(tǒng)新風(fēng)和排風(fēng)之間的平衡,確保最小新風(fēng)量的導(dǎo)入。
也許正是因?yàn)槿绱耍缃褚延性絹?lái)越多的場(chǎng)合,不僅像那些具有較好客觀(guān)安裝條件的高層建筑裙房部分,以及全年不允許開(kāi)窗生產(chǎn)的工業(yè)廠(chǎng)房舒適性空調(diào)中趨向于采用如圖2所示的系統(tǒng),甚至某些新建的高層辦公大樓塔樓部分也開(kāi)始出現(xiàn)采用這種系統(tǒng)的動(dòng)向。
例如,本市正在建筑中的某一超高層辦公樓的設(shè)計(jì)方案是通過(guò)國(guó)際設(shè)計(jì)招標(biāo),由德國(guó)一家設(shè)計(jì)公司中標(biāo)而確定下來(lái)的。在該方案中,設(shè)計(jì)師提出了如圖6所示的雙風(fēng)機(jī)全空氣空調(diào)方式結(jié)合采用降溫吊頂(Cooling Ceiling)方式。
該空調(diào)方式有兩個(gè)特點(diǎn):一是每13層設(shè)1套全空氣式空調(diào)系統(tǒng),機(jī)房設(shè)于中間一層,分別向上面6層和下面6層送風(fēng)和排風(fēng);二是各室設(shè)置降溫吊頂,以作為夏季最熱期間的輔助降溫裝置。為防止冷水盤(pán)管表面結(jié)露,其入口水溫需自動(dòng)控制保持高于16℃。所用全空氣式系統(tǒng)全年送風(fēng)溫度范圍為16~24℃。過(guò)渡期可利用100%的全機(jī)關(guān)報(bào)風(fēng)。冬季和夏季則用乙二醇溶液循環(huán)裝置對(duì)排風(fēng)的廢熱進(jìn)行回收利用。
三、大溫差或低溫送風(fēng)
近年來(lái),國(guó)外基于節(jié)省熱媒輸送能耗,推行大溫差小流量系統(tǒng)。對(duì)于空氣介質(zhì)而言,這類(lèi)系統(tǒng)便是大溫差的低溫送風(fēng)系統(tǒng)。具體的做法是有時(shí)用5℃的低溫水,有時(shí)也可用7℃的通常冷水把空氣處理到10℃左右,作為一次風(fēng)送入風(fēng)機(jī)混合箱與回風(fēng)混合,稍升溫后送入室內(nèi);也可直接通入變風(fēng)量末端裝置,以誘導(dǎo)室內(nèi)空氣與之混合,迅速減少送風(fēng)溫差。低溫送風(fēng)的好處主要有3點(diǎn):①可減小送風(fēng)量,降低風(fēng)機(jī)動(dòng)力消耗;②可減小送風(fēng)管截面尺寸,有利于高層建筑層高的有效利用;③有利于降低室內(nèi)相對(duì)溫度,改善舒適度。如今在上海采用低溫送風(fēng)的工程有諸如88層的金茂大廈、上海證券大廈、原萬(wàn)國(guó)金融大廈等高層和超高層建筑,也有像在建的上海兒童醫(yī)學(xué)中心這類(lèi)高標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代化醫(yī)院建筑。
四、置換式通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng) 置換式通風(fēng)空調(diào)不同于通常的混合式空調(diào)方式,主要表現(xiàn)在如下幾點(diǎn):
a.采取下送上回的送風(fēng)方式,可使清潔的送風(fēng)氣流首先進(jìn)入室內(nèi)人員呼吸帶和有效活動(dòng)區(qū),形成有利于改善工作區(qū)的空氣品質(zhì)。
b.采用低速送風(fēng),導(dǎo)致氣流緩慢擴(kuò)散上升,形成垂直方向上的溫度成層和溫升梯度,提高了排風(fēng)和回風(fēng)溫度,可節(jié)省夏季運(yùn)行能耗。
c.由于是下送風(fēng),送風(fēng)溫度相對(duì)較高,對(duì)于全空氣式系統(tǒng)的運(yùn)行,加大了過(guò)渡季利用新風(fēng)自然供冷的潛力,延長(zhǎng)了其節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的周期,從而可更加縮短全年機(jī)械供冷的時(shí)間,進(jìn)一步增大了節(jié)能效益。
鑒于上述特點(diǎn),置換式通風(fēng)空調(diào)方式普遍適用于一切以舒適性為目的公共場(chǎng)所,如影響劇院、體育館等。據(jù)悉,在建的上海大劇院建筑設(shè)計(jì)方案為法國(guó)建筑師的作品,其觀(guān)眾廳采用的即是座椅下送風(fēng)的置換式空調(diào)方式。另外,據(jù)認(rèn)為,置換式通風(fēng)空調(diào)方式應(yīng)用于一般被視作難題的中庭空調(diào),可獲得獨(dú)特的效果。
總之,基于置換式通風(fēng)空調(diào)方式的諸多優(yōu)點(diǎn),預(yù)計(jì)隨著其送風(fēng)分布器的逐步國(guó)產(chǎn)化,必將在我國(guó)為人們所廣泛接受。
五、“地板下空調(diào)裝置”
這是日本一家設(shè)計(jì)公司在上海某高層建筑設(shè)計(jì)方案國(guó)際招標(biāo)活動(dòng)中標(biāo)投標(biāo)書(shū)中所提出的一種新型空調(diào)方式的特定名稱(chēng)。在此值得一提的是,在這次參加投標(biāo)的五家國(guó)外設(shè)計(jì)公司中有四家來(lái)自北美,一家來(lái)自日本。其中有4個(gè)方案提出采用以風(fēng)機(jī)混合箱為基礎(chǔ)的變風(fēng)量空調(diào)方式。但已記不清中標(biāo)的日本公司的方案是否在這四者之列。不過(guò),他們與眾不同,給人以深刻印象的是,除主要方案外,還提出了不少輔助性空調(diào)節(jié)能措施?!暗匕逑驴照{(diào)裝置”即為其提出的為少數(shù)幾間高級(jí)領(lǐng)導(dǎo)人辦公室采用的新式空調(diào)裝置。據(jù)稱(chēng),這是一種獨(dú)立式超薄空調(diào)機(jī),其厚度僅為240mm,既可發(fā)揮空調(diào)機(jī)的功能,又可兼作空間分隔的隔熱。這種設(shè)備顯然包括制冷機(jī)、風(fēng)機(jī)、加熱器(電加熱)。據(jù)稱(chēng),它既看不到,也不需要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行外部接管,而且其運(yùn)行可按季節(jié)的變化,改變送風(fēng)方式,即可實(shí)現(xiàn)夏季上送下回,冬季下送上回。
空調(diào)水系統(tǒng)
水側(cè)節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng)——室外空氣供冷的間接途徑
在上述§2.2中提到的加拿大1995年國(guó)家空調(diào)工程設(shè)計(jì)節(jié)能規(guī)范對(duì)非居住建筑空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的條文中,只著重討論了直接利用室外空氣供冷(新風(fēng)節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng))的節(jié)能方式,對(duì)于另一種間接利用新風(fēng)供冷的方法未能涉及,現(xiàn)在此展開(kāi)討論。
有關(guān)條文的引述
在加拿大的國(guó)家空調(diào)工程設(shè)計(jì)節(jié)能規(guī)范相關(guān)條文的后續(xù)部分(間接利用室外空氣供冷—水側(cè)節(jié)能運(yùn)行系統(tǒng))是這樣規(guī)定的:
a.利用室外空氣通過(guò)直接蒸發(fā)、間接蒸發(fā)或兩者相結(jié)合的方式來(lái)冷卻供冷流體,以減少機(jī)械供冷能耗的系統(tǒng),應(yīng)能在室外空氣濕球溫度等于或低于7℃的情況下,為冷卻送風(fēng)空氣承擔(dān)系統(tǒng)預(yù)期的全部供冷負(fù)荷。
b.利用室外空氣通過(guò)顯熱交換途徑冷卻供冷流體,以減少機(jī)械供冷能耗的系統(tǒng),應(yīng)能在室外空氣干球溫度等于或低于10℃的情況下,為冷卻送風(fēng)空氣承擔(dān)預(yù)期的全部供冷負(fù)荷。
個(gè)人的見(jiàn)解
根據(jù)筆者的理解,結(jié)合近年來(lái)從各方面得來(lái)的信息,筆者以為,要遵守上述規(guī)定,傳統(tǒng)的空調(diào)水系統(tǒng)必須作出某些適應(yīng)性的改變才行。這種改變可以舉出如下幾種:
a.過(guò)渡期和冬季,利用大樓新風(fēng)系統(tǒng)的鷴風(fēng)冷空氣對(duì)冷凍水的回水進(jìn)行預(yù)冷卻。如圖8所示的空調(diào)冷凍水系統(tǒng)是如今北美設(shè)計(jì)公司在國(guó)同人承接的某些高層建筑空調(diào)工程設(shè)計(jì)中常見(jiàn)的一種節(jié)能方法。圖中所示為全樓共用的一套中央集中供新風(fēng)系統(tǒng)中的新風(fēng)空氣處理機(jī)組。由于一直未有機(jī)會(huì)與北美國(guó)家的設(shè)計(jì)專(zhuān)家們作面對(duì)面的交流,所以,只能根據(jù)其示意圖與功能,按筆者本人的理解對(duì)這一方式作出相應(yīng)的剖析。筆者以為圖中的前置換熱器1和后置換熱器2,主要用于過(guò)渡期和冬季的室外空氣“免費(fèi)供冷”用。圖中的3只三通調(diào)節(jié)閥只作工況轉(zhuǎn)換閥,不作調(diào)節(jié)用。利用這3只電動(dòng)三通調(diào)節(jié)閥和聯(lián)動(dòng)的切換閥3的共同作用,便可實(shí)現(xiàn)冬季、過(guò)渡期和夏季3種工況的轉(zhuǎn)換。
例如,在冬季(當(dāng)室外低于10℃)時(shí),切換閥3置于下方通路。冷凍水先后依次通過(guò)各層空調(diào)器4和板式換熱器之后,進(jìn)入新風(fēng)空氣前置換熱器和后置換熱器2,在此與低溫的新風(fēng)空氣連續(xù)進(jìn)行二次熱交換。一方面利用室外的低溫空氣使冷凍水回水在進(jìn)入機(jī)械制冷之前,先行“免費(fèi)”預(yù)冷至某一稍低的溫度,例如 13.9℃,則15.6-13.9=1.7℃,即為新風(fēng)供冷的節(jié)能效益。與此同時(shí),低溫新風(fēng)經(jīng)與相對(duì)較高溫度的冷凍水回水換熱后,得以加熱,從而節(jié)省了這部分新風(fēng)加熱所必須的外部供熱量,這顯然可為系統(tǒng)的冬季運(yùn)行提供雙重的節(jié)能效益。
夏季,利用切換閥3,開(kāi)通上方通路,使冷凍水先經(jīng)三通閥
7、后置換熱器2和三通閥8后,進(jìn)入各層空調(diào)器
4、板式換熱器5,最后再通過(guò)前置換熱器1與三通閥6,返回冷水機(jī)組。在此過(guò)程中,高溫、高濕的新風(fēng)空氣先后通過(guò)二次降溫、去濕換熱處理,可獲得所需的進(jìn)風(fēng)參數(shù)。
在過(guò)渡期,切換閥3開(kāi)通下方通路,冷凍水則不經(jīng)后置換熱器2,不與新風(fēng)空氣進(jìn)行熱交換,直接到達(dá)前換熱器1.顯然,這時(shí)水與室外進(jìn)風(fēng)空氣之間的溫差已大大減小,但仍可在不同程度上獲得部分預(yù)冷效果。
筆者以為,上述方式確實(shí)可為系統(tǒng)運(yùn)行提供一定的節(jié)能效果,如果結(jié)合上述節(jié)能規(guī)范來(lái)看,這一節(jié)能效應(yīng)尚遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足規(guī)范的要求,因?yàn)楹笳咭笮嘛L(fēng)供冷應(yīng)能承擔(dān)預(yù)期的全部供冷負(fù)荷。
b.采用風(fēng)冷式冷水機(jī)組的一種派生型帶預(yù)冷卻的機(jī)組 這種機(jī)組的工作原理示于圖9.這一利用方式的缺點(diǎn)是,在平時(shí)(夏季)不利用室外空氣預(yù)冷時(shí),會(huì)加大風(fēng)冷冷凝器環(huán)路空氣側(cè)阻力,以致增大了相應(yīng)的能耗。但它的好處是,風(fēng)冷冷凝器可與預(yù)冷盤(pán)管同時(shí)工作,不必相互排斥,必須切換使用。
c.利用制冷系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)冷卻水的密閉式冷卻塔進(jìn)行室外空氣供冷
圖10所示即為這一方式的工作原理圖。在這一系統(tǒng)中是利用機(jī)械制冷系統(tǒng)中的冷卻水冷卻設(shè)備——密閉式冷卻塔,來(lái)實(shí)現(xiàn)冬季對(duì)自然冷源——室外空氣的利用。顯然,在這里,機(jī)械供冷與自然冷源供冷兩者是不能同時(shí)工作的,必須切換著使用。筆者以為,這一點(diǎn)也許就是在加拿大國(guó)家空調(diào)工程設(shè)計(jì)節(jié)能規(guī)范中規(guī)定,以室外空氣干球溫度10℃或濕球溫度7℃為工況轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn),并強(qiáng)調(diào)“能承擔(dān)系統(tǒng)預(yù)期的全部供冷負(fù)荷”的道理所在。為使該裝置能在低于0℃的室外氣溫下正常運(yùn)行,系統(tǒng)中需充以乙二醇溶液不凍液。
顯然,按照這一圖式,必須具備一個(gè)條件,即機(jī)械供冷系統(tǒng)必須采用密閉式冷卻塔。密閉式冷卻塔價(jià)格雖然十分昂貴,但隨著制泠系統(tǒng)對(duì)冷卻水水質(zhì)要求的提高,在不少場(chǎng)合下其應(yīng)用是不可少的。隨著新型高效、價(jià)廉的密閉式冷卻塔的面世,并考慮到其冬季運(yùn)行期間自然供冷節(jié)能的效益,其普遍推廣應(yīng)用的前景將更趨光明。
d.利用板式熱交換器的節(jié)能運(yùn)行方式
如圖11所示的這一方式基本上與上述利用密閉式冷卻塔的方式相類(lèi)似,只不過(guò)在這里是把直接蒸發(fā)式(開(kāi)式)冷地塔與板式換熱器結(jié)合起來(lái)使用,以代替密閉式冷卻塔的功能而已。但是,在功能上它卻遠(yuǎn)遜于前者,因?yàn)楹笳咴谑彝鉁囟鹊陀?℃時(shí)是無(wú)法運(yùn)行的。
變流量系統(tǒng)
在我國(guó),目前空調(diào)水系統(tǒng)采用定流量式系統(tǒng)比較普遍,其主要原因是它要求的的控制技術(shù)較簡(jiǎn)單。但是,由于空調(diào)水系統(tǒng)的輸送動(dòng)力消耗量大,而且空調(diào)負(fù)荷的特點(diǎn)又是絕大部分時(shí)間里處于低負(fù)荷狀態(tài),這就為空調(diào)水系統(tǒng)的節(jié)能運(yùn)行提供了巨大的潛力。所以,在上述的空調(diào)工程設(shè)計(jì)節(jié)能規(guī)范中對(duì)此均有相應(yīng)的明確的條文規(guī)定。例如,美國(guó)ASHRAE/IES90.1-1989的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)中明確提出:“水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)成變流量系統(tǒng)。其所用控制閥應(yīng)能根據(jù)系統(tǒng)負(fù)荷的變化自動(dòng)地調(diào)節(jié)開(kāi)度或逐級(jí)開(kāi)啟和關(guān)閉,系統(tǒng)應(yīng)能將流量降低到設(shè)計(jì)流量的50%或以下。改變流量的方法不僅僅限于采用變速傳動(dòng)泵一種,可有多種方案選擇,如多臺(tái)泵的臺(tái)數(shù)分段控制或泵的特性控制等?!?/p>
上述條文的規(guī)定是十分有道理的。一味追求變速傳動(dòng)控制(如變頻控制),初次投資很大。特別是在水系統(tǒng)規(guī)模比較大、并聯(lián)水泵臺(tái)數(shù)較多時(shí),比較經(jīng)濟(jì)的方法還是多臺(tái)水泵并聯(lián)運(yùn)行中的臺(tái)數(shù)控制。圖12所示即為典型的二次泵系統(tǒng)臺(tái)為九控制原理圖。
在該圖中,一次泵系統(tǒng)采用負(fù)荷控制原理,根據(jù)瞬時(shí)供、回水量及溫差的乘積,計(jì)算出實(shí)際的負(fù)荷量。當(dāng)負(fù)荷量減小到一臺(tái)冷水機(jī)組的容量時(shí),便停開(kāi)一臺(tái)機(jī)組及相應(yīng)的水泵。在二次泵系統(tǒng)中,由于系統(tǒng)負(fù)荷,也即流量的變化引起的供、回水干管中壓差的變化,由壓差傳感器感測(cè)到后,通過(guò)壓差調(diào)節(jié)器控制旁通閥的開(kāi)度,以保持系統(tǒng)的穩(wěn)定壓差。同時(shí),當(dāng)流量計(jì)測(cè)得的流量減少到一臺(tái)二次泵的流量時(shí),便停開(kāi)一臺(tái)二次水泵。
關(guān)于“三次泵”的應(yīng)用
這里“三次泵”的名稱(chēng)是筆者為敘述方便而采用的,相對(duì)于上述典型的二次泵圖式所作的一個(gè)非正式命名。實(shí)質(zhì)上,它是指裝在某些空調(diào)換熱器(冷卻器、加熱器)前用于系統(tǒng)循環(huán)的水泵。三次泵的典型連接方式應(yīng)用原理示于圖13.采用三次泵的這一做法目前幾乎已成為歐美和日本等國(guó)家通行的標(biāo)準(zhǔn)做法。但是,這一技術(shù)在我國(guó)卻不為人們所理解,往往會(huì)被經(jīng)手人員取消。與之對(duì)應(yīng)的傳統(tǒng)的三通調(diào)節(jié)閥接管方式示于圖14.比較兩者不難看出,其間一個(gè)最大的區(qū)別在于前者可使子系統(tǒng)內(nèi)保持恒定的水流量,適用于變流量的水系統(tǒng)。而后者的作用在于使子系統(tǒng)內(nèi)的流量隨負(fù)荷而變化,適用于定流量的水系統(tǒng)。
按筆者的分析,采用三次泵決不是可有可無(wú)、徒添麻煩的事,其好處主要在于如下幾個(gè)方面: a.改善子系統(tǒng)的水力工況和循環(huán);
b.減少二次泵的揚(yáng)程;
c.改善三通調(diào)節(jié)閥的運(yùn)行條件。
關(guān)于這最后一點(diǎn):筆者不得不多費(fèi)此筆墨。在關(guān)于三通調(diào)節(jié)閥的運(yùn)行方面,筆者曾有兩次難忘的親自經(jīng)歷。一次是約10年前在對(duì)(國(guó)外某公司)1只 DN80的三通調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)試時(shí),發(fā)覺(jué)其閥芯會(huì)不停地旋轉(zhuǎn),過(guò)不多久便被磨損不堪。供貨單位認(rèn)為是因?yàn)橄到y(tǒng)壓力太大,以致閥前后壓差超過(guò)了允許的限度所致。其實(shí),水系統(tǒng)中水泵的揚(yáng)程尚屬常規(guī),僅只0.25-0.3Mpa,基本上為克服系統(tǒng)阻力所必須。另外一次則是去年上海博物館空調(diào)工程的調(diào)試。所見(jiàn)也是一只較大規(guī)格的自動(dòng)控制閥,結(jié)果控制閥難正常運(yùn)行,以致冬季時(shí)常過(guò)熱,夏季又過(guò)冷。外方供貨單位也是堅(jiān)持認(rèn)為閥前后壓差太大,超出了調(diào)節(jié)閥的允許限度(大口徑閥的允許限度小),以致閥門(mén)無(wú)法關(guān)閉。這種種現(xiàn)象表明,我們過(guò)去通常習(xí)慣的設(shè)計(jì)手法不是沒(méi)有問(wèn)題的。采用三次泵的做法無(wú)疑會(huì)大大改善三通調(diào)節(jié)閥所賴(lài)以正常運(yùn)行的水力工況,因?yàn)槿伪玫奶匦钥赏耆槍?duì)所在子系統(tǒng)(盤(pán)管、調(diào)節(jié)閥)的水力狀況進(jìn)行選定。
在述及三次泵及其與三通閥組成的子系統(tǒng)控制方式時(shí),不能不提及最近出現(xiàn)的另一種更簡(jiǎn)化的采用變頻調(diào)速型三次泵代替三通閥與定流量型三次泵的組合型圖式(圖15)。這種方式較之于圖13控制方式的優(yōu)點(diǎn)是不言自明的。
關(guān)于空調(diào)水系統(tǒng)的垂直分區(qū)
考慮到標(biāo)準(zhǔn)型冷水機(jī)組、空調(diào)器中的熱交換器以及閥門(mén)、管配件對(duì)水靜壓的承載能力,迄今國(guó)內(nèi)對(duì)于高層和超高層建筑空調(diào)水系統(tǒng)的常規(guī)做法,基本上都是按60m或100m的高度作垂直分區(qū)處理,即每隔60m或100m設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的水系統(tǒng),在適當(dāng)高度的樓層上分別設(shè)置板式換熱器或者冷水機(jī)組,實(shí)現(xiàn)水力隔離。采用板式換熱器一方面加大了造價(jià),另一方面也增大了冷量和可供利用的溫度損失。按高度分區(qū)設(shè)置冷水機(jī)組,結(jié)果將是機(jī)房分散,管理不便,加之系統(tǒng)各自獨(dú)立,冷水機(jī)組不能互為備用,部分負(fù)荷下的運(yùn)行效率比起統(tǒng)一的系統(tǒng)更低,能耗費(fèi)用增大。美國(guó)某設(shè)計(jì)單位在上海88層420m高的金茂大廈空調(diào)水系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)中本來(lái)是考慮設(shè)置一個(gè)統(tǒng)一的水系統(tǒng)。全部冷水機(jī)組均集中設(shè)于地下層內(nèi),全樓不作垂直分區(qū)。為此,所有冷水機(jī)組、空調(diào)器、閥門(mén)管件均按高靜壓承載能力作特殊訂貨。美方專(zhuān)家說(shuō)明,這種處理手法在境外不少超高層建筑中已經(jīng)有過(guò)多次實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),技術(shù)上是成熟的、可靠的。后來(lái),在實(shí)施中,中方有關(guān)專(zhuān)家提出了修改方案,按高度和負(fù)荷性質(zhì),分別組成3個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng),即高區(qū)系統(tǒng)、中區(qū)系統(tǒng)和低區(qū)系統(tǒng)。各區(qū)系統(tǒng)均是一竿子到底,不殖民地作垂直分區(qū)。這一作法的一個(gè)主要好處是可降低中區(qū)和低區(qū)系統(tǒng)所有設(shè)備和管件的承載能力,但無(wú)疑這也使系統(tǒng)失去了不少功能,如3個(gè)系統(tǒng)不能統(tǒng)一步調(diào)供冷,不能互為備用;在低負(fù)荷時(shí),3個(gè)系統(tǒng)的冷水機(jī)組都要在低負(fù)荷下運(yùn)行;另外,在管理上也增加了不少麻煩,因?yàn)楦飨到y(tǒng)中的設(shè)備、閥門(mén)及管件的額定承壓能力不同,不能互換使用??傊?,一個(gè)方案的優(yōu)劣并不是絕對(duì)的,仁者見(jiàn)仁嘛。
大溫差、小流量的冷凍水系統(tǒng)
迄今為止,我國(guó)空調(diào)工程中空調(diào)用冷凍水系統(tǒng)的供、回水溫度的標(biāo)準(zhǔn)取值都是7/12℃,溫差△t=5℃,這也許可以說(shuō)是幾十年一貫制了。但是,隨著境外設(shè)計(jì)單位,特別是北美國(guó)家設(shè)計(jì)公司在上海建筑市場(chǎng)上的成功進(jìn)取,隨著蓄冷系統(tǒng)、低溫送風(fēng)技術(shù)以及冬季水側(cè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行技術(shù)的發(fā)展,給上海也帶來(lái)了大溫差、小流量的空調(diào)冷凍水系統(tǒng)。大溫差、小流量水系統(tǒng)看來(lái)主要源自于美國(guó)和加拿大。日本近年來(lái)也在從事這方面的基礎(chǔ)性研究,并相繼發(fā)表了一系列論文報(bào)告,對(duì)該項(xiàng)技術(shù)作出了肯定性的結(jié)論。
一般大溫差、小流量的冷凍水系統(tǒng)對(duì)供、回水水溫度和溫差大致是取5/15℃,溫差△t=10℃。為了獲得5℃的低溫和10℃的溫差,一般有3 種做法:①利用冰蓄冷系統(tǒng)提供低溫水與之混合;②采用溴化鋰吸收式制冷機(jī)與離心式冷水機(jī)組串聯(lián)運(yùn)行供冷;③是采用大溫差、低溫出水的離心式冷水機(jī)組。
冷凍水系統(tǒng)采用大溫差、小流量的好處主要在于:
a.減小系統(tǒng)的循環(huán)流量,降低水系統(tǒng)的輸送動(dòng)力消耗。
b.減小管道截面尺寸,降低管道造價(jià)。c.可減小管井截面積,減小敷設(shè)管道所需空間。
d.減小管道供冷時(shí)的沿程傳熱損失。
e.提高回水溫度,為冬季和過(guò)渡期實(shí)現(xiàn)新風(fēng)空氣供冷擴(kuò)大了利用的潛力。
另?yè)?jù)日本的實(shí)驗(yàn)研究,采用大溫差、小流量的冷水系統(tǒng)后,即使是把全部10℃的溫差完全落實(shí)在一級(jí)(圖8所示為二級(jí)冷卻)冷卻器上,對(duì)其空氣側(cè)的供冷性能影響也并不大,基本上可不必因此而另訂標(biāo)準(zhǔn),加大換熱面積。
大溫差、小流量的冷卻水系統(tǒng)
國(guó)內(nèi)冷水機(jī)組的冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般都是取進(jìn)、出水溫度為32℃和37℃,冷卻水溫差為△t=5℃,上海地區(qū)也是如此,這幾乎也成了幾十年不變的常規(guī)。但是,近年來(lái)北美國(guó)家設(shè)計(jì)公司在上海的某些新建高層建筑中提出了加大冷卻水系統(tǒng)供、回水溫差的節(jié)資、節(jié)能、節(jié)地的新做法。譬如,他們?cè)谥骱Tf(wàn)國(guó)金融大廈的工程設(shè)計(jì)中采用的典型冷卻水供水和回水溫度分別為32℃和34℃,冷卻水溫差為△t=8℃。
冷卻水系統(tǒng)采用大溫差、小流量,除具有與冷水系統(tǒng)相同的好處外,還可減小冷卻塔的使用數(shù)量及其占地面積。這一點(diǎn)對(duì)于超高層建筑塔樓屋面面積為有限的情況下是十分有意義的。
當(dāng)然,冷卻水系統(tǒng)加大溫差后,其平均溫度和出水溫度的提高必然會(huì)導(dǎo)致冷凝壓力的提高及相應(yīng)能耗的增加。但是,必須指出的是,冷卻塔出水水溫度 32℃只是全年中僅有的少數(shù)最熱幾天若干小時(shí)內(nèi)才會(huì)出現(xiàn)的設(shè)計(jì)值,而水泵的運(yùn)行卻是全年,甚至盡夜不停的。這種能耗的一失一得,平衡之后的結(jié)果應(yīng)該是不言而喻的。
另外,該日本設(shè)計(jì)公司還為過(guò)渡季的節(jié)能,提出在玻璃幕墻的近側(cè)下部開(kāi)窗作自然進(jìn)風(fēng),上部排風(fēng)的安排。
六、利用雙層中空地板風(fēng)口進(jìn)風(fēng)的自然對(duì)流通風(fēng)的節(jié)能方式 這是日本近年來(lái)在某些新建筑物設(shè)計(jì)中采取的一種典型方法。圖7所示為工霜建筑物的剖面及自然通風(fēng)示意圖。建筑物中間是一個(gè)貫通全樓上下的中庭,各層地板均作成中空的夾層,充作風(fēng)道。地板上設(shè)有帶或不帶風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口。中間的屋頂上設(shè)有可進(jìn)行自然排風(fēng)的百葉。采用這種地板風(fēng)道和地板風(fēng)口可實(shí)現(xiàn)春秋季的自然對(duì)流通風(fēng)的“免費(fèi)供冷”、夏季夜間預(yù)冷及“個(gè)人空調(diào)”等多項(xiàng)功能。
對(duì)于自然對(duì)流“免費(fèi)供冷”,由于比較直觀(guān),這里不再說(shuō)明。至于夏季夜間預(yù)冷,則是指當(dāng)夏季必須進(jìn)行機(jī)械供冷時(shí),可利用夜間相對(duì)溫度較低的室外空氣進(jìn)行自然或機(jī)械通風(fēng),以實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)家具及建筑物本身的預(yù)冷卻,從而減少白天空調(diào)供冷負(fù)荷和能耗。根據(jù)日本有關(guān)實(shí)測(cè)資料表明,利用建筑物本身的蓄熱熱性能進(jìn)行夜間空氣供冷、預(yù)冷和蓄冷,具有十分明顯的節(jié)能效果。
在需要進(jìn)行機(jī)械供冷、空調(diào)送風(fēng)時(shí),利用地板風(fēng)口或靠地板夾層風(fēng)道內(nèi)的送風(fēng)口,或利用地板風(fēng)機(jī)式風(fēng)口送風(fēng),由上部回風(fēng)。利用地板夾層風(fēng)道還可用短管連通側(cè)墻內(nèi)風(fēng)道,在需要的部位設(shè)置送風(fēng)口或帶風(fēng)機(jī)的風(fēng)口,形成“個(gè)人空調(diào)”。
這種地板風(fēng)道送風(fēng)方式的好處主要有3方面:
a.可適應(yīng)隔間分隔的自由、頻繁的變化。
b.可適應(yīng)不同時(shí)間、班制工作人員靈活、自由的使用要求。
c.由于采用下部送風(fēng),進(jìn)風(fēng)溫度可提高。在“免費(fèi)供冷”工況下,全新風(fēng)空氣溫度可高達(dá)19.6℃,這比起一般送風(fēng)方式只查達(dá)到15.6℃要高4℃。這無(wú)疑大大延長(zhǎng)了“新風(fēng)空氣經(jīng)濟(jì)節(jié)能空調(diào)運(yùn)行”的周期,增進(jìn)了節(jié)能的效益。及至盛廈,由于送風(fēng)溫度的提高,冷水機(jī)組的供水溫度可由7℃提高到9℃。機(jī)組的 COP值可相應(yīng)地由4.0提高到4.2.