淺析商業大廈的水冷空調系統設計要點

摘要:本文以“銀豐商務大廈”工程為實例，對水冷空調系統設計及常見問題進行了分析和總結。

關鍵詞:水冷空調系統 自動控制系統功能 設計 常見問題

中圖分類號:TM5文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)01(b)-0039-01

1 工程概況

銀豐商務大廈為商業建筑工程，總建筑面積89350m2，其中空調面積為6953.08m2，空調面積占建筑面積的7.8%，地下室2層，地上23層。頂標高為85.100m.地下室總面積為11899m2，其中，地下一、二層作為車庫使用;第一層至第五層作商業用;設備、設備管道層均設在負一層。該工程選用水冷空調系統設計，最大工作壓力≤1000kPa。

2 水冷空調系統的工作原理

2.1 (1冷卻塔→2循環水處理→3循環水泵→4冷水機組→5水過濾器→6逆止閥)

目前，常規空調器普遍采用壓縮循環制冷方式，大部分都離不開氟里昂。而氟里昂不僅成本高，最主要的是進入大氣會破壞臭氧層，造成嚴重的環境污染問題。我們研制的水冷空調器采用通風式固體干燥冷卻系統，完全不用氟里昂，用的工質是水和空氣，采用絕熱干燥制冷方式。

該水冷空調系統以普通自來水為冷卻媒介，水在冷卻單元，使用R-12或R-22為制冷劑，被冷卻至8℃后，一部分進入水箱貯存起來，以備停電時使用;一部分經管道送往設備機房內的冷卻盤管。在進入冷卻盤管之前，與由機房出來的熱水(20℃)混合，使進入冷卻盤管的冷水保持在17℃，其混合比例由混合閥根據溫度傳感器提供的監測數據控制。17℃的冷水經管道進入機房的冷卻盤管冷卻機房內的空氣(吸收設備發出的熱)，使機房的溫度保持在22～25℃之間。從冷卻盤管出來的熱水(約20℃)進入泵單元，經過混濕閥時一部分與從冷卻單元出來的冷水(5℃)混合進入機房，另一部分進入冷卻單元，被冷卻后重新成為8℃的冷水。

2.2 水冷空調自動控制系統功能要求

全自動操作功能:根據預設狀態與所需實現的功能自動完成各種操作;風速調節功能:在送風時，可隨時改變風速，送風量分為八檔;溫度檢測功能:即檢測空調房間當前室內溫度;溫度控制功能:利用溫度傳感器構成溫度閉環系統，對溫度進行自動控制，使其下降到預設溫度;風檔、溫度設定功能;風檔、溫度顯示功能;時間動態顯不及調整功能;開/關時間預先設置及顯示功能;自動進水、排水功能。

2.3 冷卻塔

因為在一般情況下，冷卻塔集水槽的貯水量已大于標稱小時循環水量的0.6%，不需要特殊加大集水槽已能滿足要求，但為了使系統安全可靠的運行，實際設計時應注意幾點。

必須保證可靠的自動補水。冷卻塔上的自動補水管應稍大點，即補水能力應大于2倍的正常補水量，使冷卻塔內的水位在開始啟動時能較快地從最低水位恢復到正常水位。

冷卻水系統應有合理的系統充水點。

循環水泵的旁通逆止閥仍需設，以減少停泵時從冷卻塔內溢水，并減輕系統的水擊。

對幾臺并聯工作的冷卻塔，水量分配會不平衡，極易造成有的塔需補水而有的塔溢流，設計時要重視各冷卻塔之間管道阻力平衡，特別是塔至水泵的吸人管段部分。同時在冷卻塔的集水池之間最好用與進水干管相同管徑的均壓管(平衡管)聯接。此外，為使冷卻塔中水位一致，出水干管應采用比進水干管大兩號的集合管。

3 該工程的空調水系統

制冷系統(表1，表2)。

4 消聲、隔振

在本工程中，所有設備選用抵噪聲型，來降低噪聲源，冷水機組、水泵、空調器、風機等均選用橡膠隔振膠墊(器)進行隔振處理。

5 防排煙

當大樓發生火警時，除消防用排煙、送風、加壓風機外，其余空調、通風設備應自動切斷電源;穿越防火墻、變形縫的網管設置防火閥;防煙樓梯間;無外窗或雖有外窗但不具備自然排煙條件，設置加壓送風系統，每層一自垂型百葉風口，當發生火警時，由消防中心控制加壓風機啟動，給樓梯間加壓送風。

6 在空調系統設計和冷凍水系統設計時應注意的問題

空氣調節區的冷負荷應進行逐項逐時計算，不應隨意估算。選制冷機組時不應盲目增加系數。

水系統的排氣泄水。在水系統的高點要設排氣閥，防止形成氣塞;在主立管的最下端(根部)要有排除污物的支管并帶閥門。

7 冷水機組配置

在銀豐商務大廈工程設計過程中，我們考慮冷水機組配置時，要注意避免下列幾種情況。

要避免機組臺數過少。臺數過少存在的問題有:負荷可靠性下降，一旦負荷高峰時機組出現故障，影響的比例就大;負荷適應性差;機組低負荷運行的概率高，由于機組在低負荷下運行的COP低，因而能耗會增大。

要避免機組臺數過多。機組臺數過多有如下缺點:單機容量下降，機組COP下降，能耗高;配置的循環水泵多，水泵并聯多，并聯損失高，且占用機房面積大;機組臺數過多，也意味著絕對故障點增多。

8 工程的通風系統

各層公共衛生間換氣數為12次/時，排風經風井排出室外。

客戶、公寓衛生間，每間房的排風量分別為5次/h，排風經風井排出室外。

9 結語

總之，在整項工程安裝在暖通空調系統設計中，采取必要的節能措施降低其能耗和對環境的影響，是降低建筑能耗和保護環境的重要舉措，也是暖通空調專業人員不可推卸的責任。

參考文獻

[1]GB50243-2002，通風與空調工程施工及驗收規范.

[2]電子工業部第十設計研究院空氣調節設計手冊(第二版)，中國建筑工業出版社，1995.