大武汉家装广场空调设计与分析

大武汉家装广场空调设计与分析摘要该工程为大型建材市场，本文简要地介绍了卖场空调系统、通风与排烟系统的设计特点，并对设计中的负荷计算、系统方式确定、新风系统设置、排风与排烟系统设置，噪声问题等进行了探讨和总结，并对设计中存在的问题进行了归纳和分析。该工程空调系统经运行检验后满足设计要求。关键词负荷计算消声减噪空调排风1工程慨况大武汉家装广场位于汉口繁华地段，位于解放大道和汉西建材市场交汇处。总体规划为30万平方米大型商业综合区。目前已建成的建筑物包括A、B、D、E、F座，正在建的为C座、G座，本商业社区主要经营建材等装饰材料（主要是陶瓷类和灯具）。各建筑的方案均由境外设计机构完成，我方负责施工图设计。各栋建筑地上均为三层，地下一层；层高48M，其中A、B栋地下室何为一体；D、E、F座地下室何为一体；总建筑面积约70000M2。本工程2004年开始设计，2005年完工，目前已投入运行一年多，空调效果良好。（本设计在公共建筑节能设计标准（GB501892005）和建筑设计防火规范（GB500162006）颁布以前完成）2空调系统设计根据甲方要求和根据武汉地区的气候特点本卖场设单冷中央空调，总空调面积约60000M2。建筑总平面图见图1，设计参数见表121空调负荷在卖场的计算负荷中，人员的热湿负荷和新风负荷是两个重要的部分。如何确定这两部分负表1设计参数夏季新风量噪声空调区域温度（）湿度（）M3/HPDBA卖场262865502060地下室轮廓线舞台B中心广场街行步街行步车辆出入口FDEA汉西一路车辆出入口建筑总平面图荷的大小直接影响着整个空调负荷的多少。211人员密度的确定人员密度与商场客流量的关系十分密切，特别是节假日、双休日客流量大，根据一些资料的推荐客流量按城市大小、商场规模与档次等因素在1504人/M2选取，考虑本卖场虽然规模大，档次高，并且是处于黄金地段的商业区，但是由于其所经营的商品为建材类，其行业性较强，在人员密度上相对于其它卖场要少一些。因此一层人员密度取050人/M2。二三层取04人/M2。212新风负荷在空调系统中，为了满足人体卫生和舒适度的需要需增加一定的新风，此项新风量一般根据稀释细菌、粉尘浓度来计算。在确定新风量时除这条外，还要考虑到加大新风后会增加空调总负荷，导致空调设备的投资和运行费均要增加，综合考虑各方面的因素，根据相关规范，本商场按20M2/H人计算新风量。空调冷负荷如下表空调负荷表空调区域空调冷负荷A、B座2900KWD、E、F座5400KW22空调系统划分根据各卖场经营品种的不同和地理位置的不同，将A、B座纳入一个系统考虑；D、E、F按一个系统考虑。考虑以后扩建的C座与A、B座相邻，在机房里预留制冷机位。SYS1系统负责A、B座；SYS2系统负责A、B座；23空调冷热源SYS1系统考虑以后扩建的C座空调主机要并入该系统，因此在本次设计时采用一台双机头离心式制冷机，单台制冷量分别为3150KW，各冷冻水、冷却水系统均按扩建后的规模设计，以方便以后系统的并入。SYS2系统采用两台双机头离心式制冷机，单台制冷量分别为2800KW。各制冷机均设在地下室。24空调方式241系统型式整个工程商铺分I，II两种类型，I型商铺在一层，为临街商铺，采用到顶的硬质隔断；II商铺采用不到顶轻质隔断（分隔高度24M）,吊顶采用大格栅形式。设计时II型商铺按大空间考虑，在通往I、II商铺之间的隔墙顶部设回风百叶。根据卖场使用特点，决定采用半集中式空调系统除局部独立的区域采用风盘系统外，其余部分空调末端设备采用吊装式空调机组，型号统一，均为风量8000M3/H，制冷量60KW，为六排管机组。由于建筑专业对立面造型要求高，不允许设外墙百叶，因此吊装空调机组的新风直接从各新风竖井引入，新风竖井的进风口设在屋顶平面。采用风盘系统的房间由于均有直接对外的出口，考虑到各商铺经营时，门开启频繁，故这些房间新风依靠自然渗入，不单独设新风处理系统。242空调季排风各栋建筑均设有中庭，在中庭屋顶设空调季节排风系统，排风量按总送风量的15计算。各对外的外门要求甲方设空气幕。243气流组织空调系统采用上送上回的气流组织。送风采用散流器，回风采用单层百叶风口上回，以确保整个空调区域温度和气流分布均匀。风机盘管采用高静压卧式暗装。各回风口设过滤网。244空调水系统。本工程空调水系统采用闭式机械循环系统，各栋建筑物采用水平同程，竖向异程，在每层的回水干管及总的回水干管上压差型流量平衡阀。各冷冻循环泵与冷机按一对一进行设计，同时考虑一台备用泵。245控制与连锁冷机端设压差旁通阀，冷机可根据回水温度自动进行负荷调节。各吊顶式空调机组设比例积分式电动调节阀进行温度调节。各栋楼在每层的回水干管及总的回水干管上设压差型流量平衡阀。246主要材料空调风管采用镀锌钢板制作，水管DN50采用热镀锌钢管，其余一律采用无缝钢管。水管阀门DN50的采用铜截止阀；DN50采用钢制蝶阀。风管保温材料风管为采用带夹筋超细玻璃棉（48K），外面用铝铂贴面；水管采用橡塑保温材料导热系数0032W/MK20；湿阻因子10000；燃烧性能难燃B1级。247消声、隔振措施（1）本工程在选用设备时，选用高效率、低噪声的设备。（2）机械设备在与基础之间，均设置减震设施进行隔振，降低噪音。（3）空调设备与各风管之间设软管连接。（4）各吊装空调机组在出风总管上设片式消声器，回风口设消声静压箱。回风口通过长度超过2500MM的风管和静压箱相连。3通风与排烟31各高低压变、配电室，制冷机房、水泵房等设备用房设机械送、排风系统，通风量按下表选用32各地下车库设机械排风兼排烟系统，当各防火分区有直接对外的车道时，利用车道补风；没有直接对外出入口的防火分区采用机械补风。车库排风量、排烟量均按次/H的换气次数计算，送风量按4次/H的计算。排烟与排风系统合用一套管道。平时按排风工况运行，当某一防烟分区发生火灾时，系统按排烟工况运行；对设有机械送风系统的防烟分区中失火时，需要确保排烟系统、送风系统均投入运行状态。33通风排烟系统风量按下表选用通风换气次数（H1）表换气次数（H1）序号房间名称进气排气备注1变、配电室10122发电机房进、排风风量根据柴油发电机散热量、排烟量进行计算3水泵房等564地下汽车库464设计存在的问题与分析本空调系统经运行调试后，达到设计要求，但有许多问题值得我们分析和总结，现分析如下41空调负荷问题在原设计中经计算的空调负荷大于前面提到的负荷值，因甲方根据以前实际的运行经验，要求负荷指标按140W/M2选取,实际设备选型时也是按照这个指标进行，经过一年多的运行表明空调效果良好，并且开两台主机的时间不多。分析以上出现的情况可能主要有以下几个原因（1）实际人流密度比设计小，特别礼拜一五；（2）因单层面积大，维护结构负荷小；（3）原有的一些外窗一般都被各商户分隔成小库房，进一步减少了维护机构负荷；（4）各空调末端配置较大，处理效果好。从以上分析可以看出，设计的空调负荷一般都偏大，这主要是由于设计规范规定的空调计算方法引起的。实际运行是往往是部分负荷情况占大多数。这就要求我们在选配主机时，少一些富裕，节省能源，但配置末端时可适当加大（1530比较理想）。42空调季排风问题F座因为施工时取消了中庭，所以相应的排风系统也取消了。实际运行时，空气污浊，开业时还出现营业员晕倒事件。而经营同类商品的D、E座（设有排风系统）空气舒适。针对这个情况，我们在F座进行改造，重新增加排风系统，安装调试后，空气品质得到较大的改观。在设计空调系统时必须要考虑排风系统，经济的排风量在1015，排风系统一方面能保证室外的新风能进入空调区，同时可将室内产生的脏空气排出去。43噪声问题（1）空调吊柜噪声A、B栋因甲方修改部分设计采用了1500018000M3/H的吊柜，实际运行时，卖场内噪声较大，令人心烦，而D、E、F因为风量小，只有靠近机组附近才可以听到一些噪声。还有一个原因就是D、E、F座各空调吊柜的回风是通过一段长的风管后才回到机组，送风总管上设消声器，这些措施进一步防止机组的噪声外传，（如左图所示）；而A、B座回风口直接设在静压箱上，无法阻止机组噪声外溢。（2）排风机噪声设在中庭屋面的空调季排风机风量约80009000M3/H，开始设计的是混流风机。运行后噪声较大，对中庭四周的商户影响大。经过在风机入口风管上增加消声器后，效果得到明显改善。（3）根据以上分析，建议在设计无空调机房的吊柜空调机组时，单台风量最好在10000M3/H以内，同时应做好消声处理，非则无法控制噪声的干扰。有噪声要求的场所送排风机最好选用离心风机，同时还要做好消声处理。空调系统噪声问题已经成为对工程使用影响最大的因素之一。44消声器和静压箱问题（1）消声器在总风管上设消声器已经成为空调系统设计的一个必要措施。按消声器的种类分为阻式和抗式消声两种。阻式是通过吸声材料来吸收声能降低噪音，一般是用来消除高、中频噪声；抗式消声器是通过改变截面来消声的，一般降低中、低频噪音。对于一般的民用空调通风系统，选用阻抗复合消声器效果最好，但由于截面、体积大难于在空调系统的风管上大范围应用，所以风管系统一般采用体积、截面均较小的片式、管式消声器，其适宜风速为610米/秒，消声量DBA可达18左右。（2）静压箱消声静压箱应要求制成阻抗复合式消声器。静压箱是风系统减少动压、增加静压、稳定气流和减少气流振动的一种必要的配件。静压箱厚度最好大于600MM，断面风速小于2M/S，另外注意接出位置与接入位置间有点气流缓冲区，强烈不建议用静压箱，造价高阻力大，有条件尽量用裤衩三通加消声弯头或管道消声器。参考文献1电子工业部第十设计研究院主编空气调节设计手册（第二版）北京中国建筑工业出版社，19952钱以明