上海飛機制造有限公司浦東基地暖通空調(diào)設(shè)計

中國航空規(guī)劃設(shè)計研究總院有限公司 孫世川 潘 茜 朱 巍 張曉莉 申 劍 趙雷昌

1 工程概況

建設(shè)地點：上海市浦東新區(qū)(近上海浦東國際機場)。建筑面積：115萬m2。建筑高度：23.6 m。建筑層數(shù)：5層。

建設(shè)內(nèi)容：主要建筑包括總裝廠房、部裝廠房、數(shù)控廠房、表面處理廠房、復(fù)合材料廠房、噴漆廠房、試飛調(diào)整機庫、完工中心、行政辦公樓及輔助建筑等。

建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)：5G工業(yè)園區(qū)，世界民用飛機領(lǐng)域一流總裝制造企業(yè)，最具效率、最值得信賴的航空總裝制造商。

工程背景：上海飛機制造有限公司是中國商用飛機有限責(zé)任公司下屬的飛機總裝制造中心，承擔(dān)著干線飛機(C919)、支線飛機(ARJ)的總裝制造任務(wù)及國家大飛機項目的研制任務(wù)，肩負(fù)著中國民用飛機發(fā)展的重要使命。

2 冷熱源設(shè)計

園區(qū)建設(shè)項目分3個階段實施，根據(jù)各建筑單位的實施順序時間，合理配置冷熱源及預(yù)留未來建設(shè)項目冷熱源的機房面積。園區(qū)占地2.7 km2，建設(shè)了4個動力中心。每個動力中心均根據(jù)其承擔(dān)的建筑規(guī)模、使用特點、管理要求等，設(shè)置了多臺冷熱源機組大小搭配，合理優(yōu)化運行，滿足全年不同負(fù)荷率下高效節(jié)能運行。各動力中心冷熱源配置情況見表1。另外，試飛中心地塊各建筑采用多聯(lián)機空調(diào)+空氣源熱泵冷水機組，空調(diào)機組自行供冷、供熱，無集中冷熱源提供。倒班樓采用分體空調(diào)。

表1 冷熱源配置

3 空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計

園區(qū)各動力中心室外管網(wǎng)均為四管制，夏季冷水供/回水溫度5 ℃/12 ℃，由設(shè)置在動力中心的水冷式冷水機組(離心式+螺桿式)制備；冬季熱水供/回水溫度130 ℃/70 ℃，由設(shè)置在各動力中心的熱水鍋爐提供，鍋爐供/回水運行壓力為1.0 MPa/0.5 MPa。冷水供應(yīng)采用大溫差小流量、二級泵變流量系統(tǒng)，冷源側(cè)為定流量運行，負(fù)荷側(cè)為變流量運行；冷卻水采用大溫差(32 ℃/40 ℃)定流量系統(tǒng)。熱水供應(yīng)采用一級泵變流量系統(tǒng)。

各個建筑單體室內(nèi)空調(diào)水系統(tǒng)均為兩管制，夏季冷水供/回水溫度6 ℃/12 ℃，冬季熱水供/回水溫度60 ℃/50 ℃。冷水均由設(shè)置在入口間的混水裝置獲得，熱水經(jīng)過設(shè)置在各單體建筑內(nèi)入口間的水-水板式換熱機組換熱而得。其中部分建筑(如表面處理、噴漆、復(fù)合材料廠房)有全年用熱需求，此類建筑均另設(shè)一路全年供熱管路，熱媒為高溫?zé)崴蝻柡驼羝羝稍O(shè)置在動力中心的蒸汽鍋爐提供，蒸汽鍋爐的運行壓力為1.0 MPa。

4 空調(diào)末端設(shè)計

園區(qū)以工業(yè)廠房為主，廠房建筑單體空調(diào)系統(tǒng)形式主要為：主廠房(建筑面積3萬～6萬m2不等，建筑高度18 m左右)分層空調(diào)系統(tǒng)末端采用遠程無風(fēng)管射流空調(diào)機組；附樓多采用風(fēng)機盤管+新風(fēng)系統(tǒng)，附樓局部高大空間區(qū)域采用一次回風(fēng)全空氣空調(diào)系統(tǒng)，末端采用組合式空調(diào)機組。行政辦公樓采用風(fēng)機盤管+新風(fēng)系統(tǒng)。倒班樓采用分體空調(diào)系統(tǒng)。

復(fù)合材料廠房中復(fù)材間由于有溫濕度控制、正壓度及潔凈度要求，采用溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)，末端采用新風(fēng)型組合式空調(diào)機組及循環(huán)型組合式空調(diào)機組，新風(fēng)型控濕、循環(huán)型控溫，機組內(nèi)設(shè)置滿足凈化要求(根據(jù)工藝要求，潔凈度等級會有不同，一般為8級潔凈要求)的過濾單元。由于復(fù)材間均為高大空間，全空氣空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管均敷設(shè)在高大空間的吊頂內(nèi)及結(jié)構(gòu)網(wǎng)架中，由于復(fù)材間有一定的正壓(5～30 Pa不等)要求，為了保持良好的正壓度，要求送、排風(fēng)系統(tǒng)均較嚴(yán)密，減少漏風(fēng)量。故根據(jù)多年的經(jīng)驗積累，復(fù)材間空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)管采用纖維織物復(fù)合風(fēng)管，減少安裝的難度及后期由于結(jié)構(gòu)變形引起的風(fēng)管系統(tǒng)漏風(fēng)點增多，較好地保證了空調(diào)系統(tǒng)的氣密性，以最終形成工藝要求的正壓度。

噴漆機庫為Ⅲ類機庫，根據(jù)GB 50671—2011《飛機噴漆機庫設(shè)計規(guī)范》，采用直流式空調(diào)系統(tǒng)，末端采用帶轉(zhuǎn)輪熱回收的防爆型組合式空調(diào)機組，系統(tǒng)以不同的運行模式滿足各工況環(huán)境控制要求，因為其空調(diào)系統(tǒng)運行風(fēng)量較大，送排風(fēng)溫差較大，故能耗巨大，為了減少能源消耗，根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，設(shè)置了轉(zhuǎn)輪熱回收措施。同時，空調(diào)設(shè)置了廢氣吸附凈化及再生處理裝置，滿足當(dāng)?shù)丨h(huán)保要求。

表面處理廠房由于生產(chǎn)線排風(fēng)量較大，故設(shè)計了機械進風(fēng)補熱空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)末端采用組合式空調(diào)機組，采用送至排風(fēng)罩附近人員工作區(qū)的局部送風(fēng)結(jié)合房間上送風(fēng)的氣流組織。數(shù)控加工廠房由于工作時產(chǎn)生潤滑油霧氣，故在分層空調(diào)末端設(shè)備處設(shè)置了電子凈化模塊。

對于同時有防爆及溫濕度要求的工藝用房間(如調(diào)漆間等)，溫濕度要求為15～30 ℃、30%～75%，采用全新風(fēng)型恒溫恒濕空調(diào)機組，與排風(fēng)機組連鎖工作，滿足其溫濕度及防爆要求。

對于建筑內(nèi)有除塵且同時有空調(diào)要求房間(如隔音棉下料間等)，由于除塵排風(fēng)量較大，為了減少能耗，采用了過濾等級較高(F9～H15)的除塵設(shè)施，經(jīng)過濾后，隔音棉粉塵質(zhì)量濃度為3 mg/m3，小于職業(yè)衛(wèi)生接觸限值53 mg/m3，排風(fēng)達到室內(nèi)人員工作環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)要求，混合一部分新風(fēng)后送回工作房間，同時為了保證室內(nèi)空調(diào)環(huán)境，在除塵系統(tǒng)中設(shè)置了表冷加熱段。

5 系統(tǒng)控制策略

各動力中心均采用能源管理系統(tǒng)，優(yōu)化運行模式。各單位建筑均結(jié)合樓宇控制策略，設(shè)置通風(fēng)空調(diào)監(jiān)控系統(tǒng)，合理優(yōu)化控制邏輯，節(jié)能減排。

6 暖通空調(diào)設(shè)計主要特點

1) 室外冷熱水供水系統(tǒng)均采用大溫差小流量系統(tǒng)，減少了水泵的運行能耗，同時也縮小了室外冷熱水管道管徑，減少了項目初投資。2) 復(fù)材間溫濕度獨立控制空調(diào)系統(tǒng)，新風(fēng)型空調(diào)機組控濕，循環(huán)型空調(diào)機組控溫，減少了冷熱負(fù)荷互相抵消，最大限度地降低能耗。3) 分層空調(diào)系統(tǒng)的運用，下部設(shè)置遠程無風(fēng)管射流機組，上部設(shè)置機械排風(fēng)、電動百葉自然進風(fēng)。過渡季優(yōu)先開啟上部排風(fēng)機、下部外窗，充分利用自然冷源。空調(diào)季下部利用空調(diào)末端保證了工作區(qū)的要求，開啟上部部分排風(fēng)機、電動百葉，降低上部空間的溫度，以減少空調(diào)區(qū)與非空調(diào)區(qū)的相互傳熱。4) 合理設(shè)置熱回收裝置。噴漆機庫直流式空調(diào)系統(tǒng)及其他建筑空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)，均合理地設(shè)置了熱回收裝置，節(jié)能減排。