合肥某商場暖通空調設計

鄧劍云 黃杏寧

1安徽省宣城市建筑設計院有限公司

2安徽省宣城市規劃局

0 引言

近年來，隨著我國國民經濟水平的不斷提高，商業建筑業持續穩定地向前發展，人們對室內空氣的溫濕度、潔凈度和空氣品質的要求越來越高。同時，由于能源的緊缺，節能問題越來越引起人們的重視。因此，在商業建筑中配置節能、健康、舒適的中央空調系統有利于提高商場的檔次，吸引更多的顧客，滿足人們對高生活水平的追求。

1 工程概況

本工程為合肥市某商場，該商場共三層，一二層為商場，三層為會議室、辦公室等，一層層高為4.8m，二層層高為4.5m，三層層高為3.9m，總建筑面積約6860m2。地下室為設備機房，層高3.6m。本辦公樓要求設計夏季和冬季中央空調系統和部分房間的通風系統，從而為整個建筑提供一個舒適的辦公環境。滿足舒適要求的前提下，強調節能是本設計的主導思想。

2 主要設計參數

2.1 空調室外設計參數

夏季：空調干球溫度35℃，空調日平均溫度31.7℃，通風計算溫度31.5℃，濕球溫度28.2℃，平均風速3.2m/s，相對濕度65%。

冬季：空調干球溫度-4.0℃，通風計算溫度-0.9℃，平均風速2.6m/s，相對濕度78%。

2.2 空調室內設計參數

賣場：夏季 25℃，65%，0.25m/s；冬季 18℃，50%，0.2m/s；新風量 20m3/(人·h)。

會議室：夏季25℃，65%，0.25m/s；冬季 18℃，50%，0.15m/s；新風量 30m3/(人·h)。

辦公室、財務室和值班室：夏季25℃，55%，0.25m/s；冬季 20℃，45%，0.15m/s；新風量 30m3/(人·h)。

3 空調系統設計

3.1 冷源和熱源

商場空調負荷包括夏季的空調冷負荷和冬季的熱負荷，其中，冷負荷采用冷負荷系數法進行計算，熱負荷按照穩定傳熱理論計算[1]。

該空調系統的冷負荷為645.667kW，本工程選用螺桿式冷水機組，螺桿式冷水機組適用于大中型空調系統，而且螺桿式冷水機組調節性能好，有較高的COP值[2]。

該空調系統熱負荷542.34kW，考慮到該商場附近有市政管網，故該工程的制熱設備選用汽-水換熱器。

圖1為冷熱源機房設備布置圖。

圖1 冷熱源機房設備布置圖

3.2 空調風系統設計

該設計的一二層是商場，屬于大空間，而且人員多，成分復雜，故選擇全空氣系統。三層是獨立的辦公室與會議室，使用時間各不相同，且要求的工況也不一樣，故選用風機盤管加獨立新風系統（圖2）。

在空調季節，該商場的排風分為系統回風和滲透排風。但當處于過渡季節時，系統采用全新風，沒有回風，故排風僅能依靠滲透。這樣的話會使得商場的內部壓力過大，會使人感到壓抑，會影響商場的正常營業。故需要設置排風系統，以適應過度季節的排風。在新風管，回風管和排風管上設置電動控制閥進行聯動。根據新風管的開啟程度來控制回風和排風口的開啟程度[3]。在室內設置溫度感應系統，用于控制新風的電動閥[4]。

圖2 三層風管平面布置圖

3.3 空調水系統設計

空調水系統選擇閉式、異程、雙管制、一次泵變流量系統，夏季供回水溫度為6℃/12℃，冬季供回水溫度為60℃/50℃。同時，采用分集水器進行水量配置，分集水器之間設自力式壓差旁通閥，以平衡供回水之間的壓差[5]。根據《中央空調設備選型手冊》的要求，分集水器采用DN350的無縫鋼管。水處理方面采用TWD型電子水處理儀，該設備能針對不同水質和不同載能程度，自動調整有效輸出參數，從而達到防垢除垢、殺菌滅藻的目的。補給水箱采用《簡明空調設計手冊》中的方型1號水箱。冷凍水泵采用某公司生產的空調循環專用泵VGDW80-32三臺，熱水泵采用某公司生產的熱水循環泵HPX40-160三臺，冷卻水泵采用某公司生產的空調循環專用泵VGDG100-25三臺。圖3為第三層水管平面布置圖。

圖3 三層水管平面布置圖

3.4 其他相關設計

1）風管的保溫、防潮和防腐。為提高冷、熱量的利用率，避免不必要的冷、熱損失，保證空調的設計運行參數，同時，防止空調風道送冷風時其表面溫度可能低于或等于周圍空氣的露點溫度，使表面結露，加速傳熱，以及結露對風道的腐蝕，需進行相應的保溫設計。根據規范及業主要求，本設計選用柔性泡沫橡塑保溫材料；根據《采暖通風與空氣調節設計規范GB 50019-2003》，選用保溫層厚度為25mm。由于送風溫度較低，風管與空氣相接觸后可能產生凝結水。對商場環境和風管有很壞的影響，故應設置防潮層。

2）水管的保溫及防腐。為了減少管道的冷、熱損失和防止冷管路表面結露，保溫材料選用柔性泡沫橡塑保溫材料。冷凍水管的保溫層厚度均按《采暖通風與空氣調節設計規范GB 50019-2003[附條文說明]》中空氣調節供冷管道最小保冷厚度（mm）進行設計，冷凝水管保溫層厚度《采暖通風與空氣調節設計規范GB 50019-2003[附條文說明]》空氣調節凝結水管防凝露厚度（mm）進行設計。冷凍水管的保溫結構中設置一層防潮層，防止大氣中水蒸氣和空氣一起進入保溫層并滲透而出現凝結水，破壞保溫材料絕熱性能。保護層選用鍍鋅鐵皮，室內厚度0.5mm，室外厚度0.8mm。

3）消聲設計。由于風管主管道的設計風速＜8m/s，故在新風機組的出口裝設消聲靜壓箱，并貼以吸聲材料，既可以穩定氣流，又可利用箱斷面的突變和箱體內表面的吸聲作用對風機產生的噪音進行有效的衰減。

4）減震設計。新風機組、風機盤管及裝設管道中間的通風機的吊裝，吊腳架上采用彈簧減震裝置，機組與風管的連接處采用軟管短管。水泵、熱泵機組固定在隔振基座上，以增加其穩定性。隔振基座用混凝土板或型鋼加工而成，其質量按經驗數據確定，水泵取其自重的1～3倍，水泵的基座采用彈簧復合減震器，接管均應采用柔性連接。對于熱泵機組由于自重大，其地基承重能力應大于機組運行重量的1.5倍。可在機座下直接設置橡膠墊板或減震基座。

4 結語

商場屬于人流量比較大的地方，空調系統的負荷較大，所以減少商場空調系統的能耗對于節能減排和降低經營成本具有十分重要的意義。筆者認為在設計中應采用以下比較易實現的方法減少空調系統能耗：

1）各房間的溫度、濕度和新風量等室內環境參數選擇嚴格按照設計標準；商場的圍護結構傳熱系數和遮陽系數嚴格按照夏熱冬冷地區規定的范圍進行選取；選擇兩管制空氣調節冷熱水系統的循環水泵時，冷水循環水泵和熱水循環水泵分別設置，實現節電節能。

2）一、二層商場均設回風機，采用雙風機系統。該系統可根據季節調節新、回風量之比，在過渡季節充分利用室外空氣的自然冷量，實現全新風經濟運行，從而節約能耗，而在夏季和冬季可以采用最小新風量。通過回風機與新風機聯鎖控制風量的自控措施實現這一目的。

[1] 陳儉.冷負荷計算中幾個常見問題的分析[J].制冷空調與電力機械,2011,32(2):64-66

[2] 張華俊.式冷水機組選型分析[J].建筑熱能通風空調,2002,(4):21-25

[3] 黎建良.某激光導航儀潔凈車間空調工程的優化分析[J].2006,(3):43-46

[4] 黃植華.雙 風機空調系統焓值控制方式及CO2濃度控制方法的探討[J].潔凈與空調技術,2009,(2):38-40

[5] 李浙.空調水系統的平衡與平衡閥[J].制冷,2010,(3):57-60