湖北宜昌某購物中心水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

石玉香

（南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇南京211118）

湖北宜昌某購物中心水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

石玉香

（南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇南京211118）

介紹了某購物中心空調(diào)冷熱源、風(fēng)系統(tǒng)、水系統(tǒng)、消防防排煙系統(tǒng)及保溫自控系統(tǒng)，闡述了水環(huán)熱泵系統(tǒng)的具體應(yīng)用。

空調(diào)；風(fēng)系統(tǒng)；水系統(tǒng)；水環(huán)熱泵

0 引言

隨著現(xiàn)代生產(chǎn)力的發(fā)展，人們對生活的要求越來越高，對購物的舒適度和觀賞性也提出了更高的要求，綜合性購物中心得到了更快的發(fā)展。此類購物中心不同于以往的大面積商場，它是由更多的小單元組成，所以空調(diào)的形式也相應(yīng)發(fā)生了變化。

1 工程概況

此項目總建筑面積約14萬m2，項目包含體驗(yàn)式水景購物中心、超星級酒店以及5A寫字樓，是以水文化為主題的娛樂購物中心。以下介紹的是-1F~9F的購物及餐飲部分的空調(diào)設(shè)計。此商業(yè)部分建筑面積為32587m2，冷負(fù)荷7332kW，冷負(fù)荷指標(biāo)225W/m2，熱負(fù)荷3659kW，熱負(fù)荷指標(biāo)113 W/m2。

2 設(shè)計參數(shù)

2.1 空調(diào)室外設(shè)計參數(shù)

夏季：空調(diào)干球溫度35.6℃，空調(diào)日平均溫度31.1℃，通風(fēng)計算溫度31.8℃，濕球溫度27.8℃，平均風(fēng)速1.5m/s，相對濕度66%。

冬季：空調(diào)干球溫度-1.1℃，通風(fēng)計算溫度4.9℃，平均風(fēng)速1.3m/s，相對濕度74%。

2.2 空調(diào)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)

商店：夏季25~27℃，小于等于65%，0.25m/s；冬季17~19℃；新風(fēng)量20m3/（人·h）。

餐廳：夏季24~26℃，小于等于65%，0.25m/s；冬季19~21℃；新風(fēng)量30m3/（人·h）。

3 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

3.1 冷源和熱源

此購物中心不同與一般的大型商場，各個商鋪和餐飲比較分散，傳統(tǒng)的中央空調(diào)系統(tǒng)不適合，故采用水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)。水環(huán)熱泵位于各商業(yè)單元內(nèi)，由用戶自行啟停和控制溫度。此系統(tǒng)有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）水環(huán)熱泵所用的電費(fèi)直接通過各家的電表直接反映出來，解決了計量及收費(fèi)的問題，不會形成浪費(fèi)。

（2）使用起來方便靈活。個別機(jī)組出現(xiàn)故障，維修時間短，影響面較小。而且維修費(fèi)用不用大家平攤，誰使用誰出錢，不產(chǎn)生矛盾。

考慮到該購物中心附近有市政管網(wǎng)，故該工程的制熱設(shè)備選用汽-水換熱器。

圖1 五層部分風(fēng)管布置圖

圖2 空調(diào)水系統(tǒng)圖

圖3 五層部分水管布置圖

3.2 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

餐飲和商場人流量較大，新鮮空氣的多少對人們的健康有直接的影響，因此在吊頂內(nèi)設(shè)置新風(fēng)機(jī)。室外新風(fēng)從建筑外墻上層百葉風(fēng)口或風(fēng)井吸入后，經(jīng)過機(jī)組進(jìn)風(fēng)口處的粗效過濾器處理后進(jìn)入新風(fēng)機(jī)組內(nèi)進(jìn)行熱濕處理，然后通過新風(fēng)管送入房間內(nèi)。各商業(yè)單元均采用上送上回氣流組織，送風(fēng)口為直片式散流器，回風(fēng)口為格柵回風(fēng)口（帶濾網(wǎng)），通過回風(fēng)箱與機(jī)組相連。出于節(jié)能的目的，采用天花板回風(fēng)口回到整體式水環(huán)熱泵，在過渡季節(jié)采用全新風(fēng)運(yùn)行。為了防止空調(diào)房間的正壓過大，能把相應(yīng)的回風(fēng)排出去，新風(fēng)抽進(jìn)來，設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)，采用水平排風(fēng)管路集中后統(tǒng)一排入豎井，由六樓屋頂?shù)娘L(fēng)機(jī)集中抽出排放的機(jī)械排風(fēng)方式。此排風(fēng)系統(tǒng)按新風(fēng)的80%計算，兼做消防的排煙風(fēng)道。

3.3 空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計

空調(diào)水系統(tǒng)選擇閉式、同程、雙管制、一次泵變流量系統(tǒng)，夏季水環(huán)熱泵進(jìn)出水溫度為32℃/37℃，冬季進(jìn)出水溫度為20℃/15℃。水環(huán)熱泵空調(diào)水夏季通過位于6層裙房屋頂東北角的3臺閉式循環(huán)冷卻塔散熱，冬季通過位于地下三層的2臺板式換熱器換熱。水處理方面采用旁流水處理器，該設(shè)備是在原有的全流式水處理器的基礎(chǔ)上開發(fā)的新一代產(chǎn)品，除了優(yōu)良的除菌滅藻功能，防止垢的形成外，還抑制了管道的腐化，增加了系統(tǒng)使用壽命，達(dá)到設(shè)備防腐的效果。采用位于8層裙房頂層的高位水箱做定壓補(bǔ)水裝置。空調(diào)循環(huán)水泵采用臥式端吸變頻泵三用一備。

3.4 消防防排煙系統(tǒng)

所有不符合自然排煙的區(qū)域及超過20m的內(nèi)走道均設(shè)機(jī)械排煙系統(tǒng)，排煙量按60m3/（h·m2）計算，中庭設(shè)機(jī)械排煙系統(tǒng)，排煙量按6次/h計算，邊沿設(shè)置1m高擋煙垂壁，擋煙垂壁由不燃材料制作。

不符合自然排煙的排煙系統(tǒng)與排風(fēng)系統(tǒng)合用，平時作為排風(fēng)系統(tǒng)使用，火災(zāi)發(fā)生時打開排煙風(fēng)口，同時由防煙防火閥關(guān)閉排風(fēng)管路，排煙排風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)至高速用于排煙。

防煙樓梯間及消防電梯前室均設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，地上地下共用送風(fēng)系統(tǒng)的防煙樓梯間及合用前室采用常閉多葉送風(fēng)口，防煙樓梯間地上地下共用送風(fēng)系統(tǒng)，送風(fēng)口采用多葉加壓送風(fēng)口，樓梯間正壓送風(fēng)量24000~38000m3/h，消防電梯前室正壓送風(fēng)量20000~24000m3/h。

3.5 其他相關(guān)設(shè)計

3.5.1 保溫

夏季水環(huán)熱泵進(jìn)出水溫度為32℃/37℃，冬季進(jìn)出水溫度為20℃/15℃，所以其室內(nèi)部分可以不保溫，但室外部分（包括商業(yè)走道）需要保溫。其保溫材料和粘結(jié)劑應(yīng)為不燃或難燃材料，根據(jù)表1進(jìn)行保溫，所有閥件及軟接頭等設(shè)活動保護(hù)殼。風(fēng)管若采用離心玻璃棉板材作保溫時，風(fēng)管底部及兩側(cè)應(yīng)采用保溫釘，其密度不小于15顆/m2。

冷熱水泵，換熱器及冷熱管道上的集水器、閥門、水過濾器等均需保溫，保溫材料應(yīng)用所連接的管道保溫材料一致，厚度不小于下表中的最大厚度，保溫應(yīng)美觀，不影響運(yùn)動部件的活動，并能方便拆洗和維護(hù)。室外明露保溫管道增設(shè)0.3mm鍍鋅鋼板保護(hù)層。

3.5.2 自動控制

空調(diào)系統(tǒng)為了提高空調(diào)精度，避免過冷過熱節(jié)約能源，空調(diào)自控采用數(shù)字式監(jiān)控系統(tǒng)（DDC）。

新風(fēng)處理機(jī)回水管上設(shè)電動二通閥，樓宇自控系統(tǒng)根據(jù)室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)閥門開度，新風(fēng)風(fēng)閥與風(fēng)機(jī)、水閥連鎖控制，停風(fēng)機(jī)時自動關(guān)閉新風(fēng)閥和水閥。通風(fēng)機(jī)入口過濾網(wǎng)設(shè)置壓差報警裝置，當(dāng)灰塵較大需要清洗時，報警裝置報警。

水環(huán)熱泵進(jìn)出水口、換熱器進(jìn)水口均設(shè)電動二通閥，樓宇自控系統(tǒng)根據(jù)空調(diào)供回水溫度啟停冷卻塔、熱交換器、空調(diào)循環(huán)水泵等。空調(diào)水泵均采用變頻泵，由供回水壓差調(diào)節(jié)水泵的供電頻率來改變水泵的流量，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。

表1 管道保溫

4 結(jié)語

水環(huán)熱泵本身就是節(jié)能的產(chǎn)品，它省去了繁雜的冷凍水系統(tǒng)，節(jié)省了機(jī)房面積。使用后每平米用電量為294kWh，比全空氣系統(tǒng)每平米用電量363.8kWh節(jié)省了電量，此套系統(tǒng)在該購物中心達(dá)到了業(yè)主對空調(diào)效果的要求，為業(yè)主節(jié)省了空調(diào)費(fèi)用，值得我們大力推廣。

[1]李翔.革飛，等.某大型商業(yè)建筑通風(fēng)空調(diào)設(shè)計[J].制冷與空調(diào)，2012，（02）：52~57.

[2]鄧劍云，等.合肥某商場暖通空調(diào)設(shè)計[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2013，（07）：96 ~98.

[3]唐丹.廣州紡織博覽中心水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計分析[J].暖通與空調(diào)，2011，（07）：16-18.

Design of Water Loop Heat Pump Air Conditioning System for a Shopping Center in Yichang Hubei

SHI Yu-xiang
（Nanjing Communications Institute of Technology，Nanjing 211118，China）

This paper introduces the application of water heat pump system in a shopping center，which is a cold and heat source，air system，water system，fire control and smoke extraction system.

air conditioning；air system；water system；water loop heat pump

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2015.06.022

TU831

B

2095-3429（2015）06-0081-03

2015-10-28

修回日期：2015-12-28

石玉香（1975-），女，河南人，研究生碩士，副教授，研究方向：制冷空調(diào)。