中國航發(fā)沈陽發(fā)動機(jī)研究所168號科技信息樓暖通空調(diào)設(shè)計(jì)

中國航空規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司 朱建春 魏 偉 劉寧然 涂 強(qiáng)

1 工程概況

建設(shè)地點(diǎn)：遼寧省沈陽市沈河區(qū)萬蓮路1號。建筑面積：27 898 m2，其中地下3 954 m2，地上24 944 m2。建筑高度：38.25 m。建筑層數(shù)：地上9層、地下1層，屬二類高層建筑。

建筑功能：168號科技信息樓是中國航發(fā)沈陽發(fā)動機(jī)研究所的主要科技信息樓，是國家發(fā)動機(jī)研究的重要基地，設(shè)計(jì)指標(biāo)國內(nèi)先進(jìn)。試驗(yàn)設(shè)施先進(jìn)、復(fù)雜程度高，在中國發(fā)動機(jī)研究試驗(yàn)設(shè)施咨詢設(shè)計(jì)領(lǐng)域領(lǐng)先。建成后可以完全承擔(dān)中國發(fā)動機(jī)研究試驗(yàn)任務(wù)。

2 冷熱源系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1) 空調(diào)冷熱負(fù)荷。該科技信息樓集中空調(diào)冷負(fù)荷為3 000 kW，集中空調(diào)熱負(fù)荷為1 600 kW，單位面積冷負(fù)荷指標(biāo)為120 W/m2，單位面積熱負(fù)荷指標(biāo)為60 W/m2。

2) 該工程水源側(cè)設(shè)計(jì)地下取水井2口、回水井6口，供、回水管路分別并聯(lián)布置。地埋管在凍土層下直埋。取水井布置在建筑北側(cè)，回水井布置在建筑南側(cè)綠地中。深井泵供水量變頻控制，隨空調(diào)負(fù)荷的變化作自動調(diào)整。水源側(cè)供水經(jīng)旋流除砂器供給水源熱泵螺桿式冷水機(jī)組使用。螺桿式水源熱泵機(jī)組負(fù)荷變化后，隨該工程空調(diào)負(fù)荷變化而變頻控制深井泵供水量。

3) 選用3臺螺桿式水源熱泵機(jī)組，單臺制冷量為1 135 kW，單臺制熱量為1 212 kW，制冷能效比為4.10，制熱能效比為3.48，機(jī)組配隔聲罩，配冷熱水循環(huán)管道屏蔽泵4臺，三用一備。

4) 螺桿式水源熱泵系統(tǒng)采用外部換向，連接的供水、回水管上有8個轉(zhuǎn)換閥門，在夏季制冷、冬季制熱切換時(shí)使用，手動轉(zhuǎn)換開啟或關(guān)閉相應(yīng)閥門。

3 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)見表1。1) 各辦公室、會議室、展廳、門廳等有舒適性空調(diào)要求的房間空調(diào)系統(tǒng)采用暗裝風(fēng)機(jī)盤管，夏季送冷風(fēng)、冬季送熱風(fēng)，風(fēng)機(jī)盤管配自動控制的溫控器。使用靈活，可滿足不同末端用戶對冷熱的獨(dú)立調(diào)節(jié)要求。氣流組織形式為上送上回。2) 屏蔽機(jī)房設(shè)計(jì)了恒溫恒濕機(jī)房專用空調(diào)機(jī)，室內(nèi)機(jī)放在機(jī)房內(nèi)，室外機(jī)放在屋頂。3) 值班室及弱電間等有獨(dú)立運(yùn)行要求的空調(diào)房間，分別設(shè)計(jì)了空氣源熱泵式分體空調(diào)機(jī)，采用環(huán)保制冷劑。4) 報(bào)告廳設(shè)計(jì)全空氣系統(tǒng)。

表1 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

4 通風(fēng)、防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1) 每層設(shè)計(jì)新風(fēng)機(jī)組，通過風(fēng)管將新風(fēng)送至每個房間，保證每個房間能得到恒定的新風(fēng)，滿足室內(nèi)空氣品質(zhì)的要求。2) 防煙樓梯間設(shè)計(jì)了機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，防煙樓梯間每隔2層設(shè)計(jì)常開送風(fēng)口?；馂?zāi)時(shí)，由位于該層的煙感報(bào)警器報(bào)警，自動開啟加壓風(fēng)機(jī)正壓送風(fēng)，手動或從消防值班室開啟加壓送風(fēng)機(jī)正壓送風(fēng)。正壓送風(fēng)風(fēng)機(jī)位于屋頂平臺。3) 內(nèi)走廊及無外窗的房間、位于地下室的展室、展品加工間、備用間分別設(shè)計(jì)機(jī)械排煙系統(tǒng)。排煙風(fēng)機(jī)位于排煙機(jī)房內(nèi)。4) 地下車庫設(shè)計(jì)全室機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)，換氣次數(shù)為6 h-1。5) 屏蔽機(jī)房設(shè)置帶粗、中效過濾器的管道式新風(fēng)凈化機(jī)，以保證室內(nèi)微正壓環(huán)境。6) 屏蔽機(jī)房設(shè)計(jì)災(zāi)后排風(fēng)系統(tǒng)。7) 公共衛(wèi)生間集中設(shè)置機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)。各層衛(wèi)生間均設(shè)排風(fēng)扇，排入通風(fēng)豎井，屋面設(shè)置排風(fēng)機(jī)定時(shí)開啟。8) 變配電間根據(jù)排熱量計(jì)算通風(fēng)量，采用機(jī)械排風(fēng)和機(jī)械補(bǔ)風(fēng)的方式進(jìn)行通風(fēng)換氣。9) 地下制冷站設(shè)置全室換氣兼事故通風(fēng)排風(fēng)系統(tǒng)，平時(shí)換氣次數(shù)為6 h-1，事故時(shí)為12 h-1，機(jī)械補(bǔ)風(fēng)。

5 運(yùn)行數(shù)據(jù)(見表2)

表2 運(yùn)行數(shù)據(jù) ℃

6 空調(diào)系統(tǒng)控制策略

空調(diào)系統(tǒng)采用直接數(shù)字式監(jiān)控系統(tǒng)(DDC)，由中央計(jì)算機(jī)及終端設(shè)備加若干DDC控制盤組成，在空調(diào)控制中心能顯示、打印空調(diào)、通風(fēng)、制冷等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及主要運(yùn)行參數(shù)，并進(jìn)行集中遠(yuǎn)距離控制和程序控制。空調(diào)系統(tǒng)的不同工況，通過調(diào)節(jié)組合空調(diào)器，自動控制運(yùn)行。

7 暖通空調(diào)設(shè)計(jì)主要特點(diǎn)

1) 該工程制冷與供熱冷熱水由螺桿式水源熱泵機(jī)組提供，冬季不用設(shè)計(jì)鍋爐供熱系統(tǒng)或依賴外線熱力管網(wǎng)，使用靈活、獨(dú)立。2) 利用地下水的抽取與回灌提供給螺桿式水源熱泵機(jī)組，省去夏季冷卻塔循環(huán)系統(tǒng)。利用清潔能源，環(huán)保節(jié)能。3) 各研究室利用暗裝風(fēng)機(jī)盤管，夏季供冷風(fēng)，冬季供熱風(fēng)，各房間溫度獨(dú)立控制。在寒冷的沈陽地區(qū)，航空工業(yè)系統(tǒng)首次不設(shè)計(jì)散熱器供暖系統(tǒng)，由熱風(fēng)替代，減少投資。4) 水源熱泵井隱蔽設(shè)置于綠地中。根據(jù)空調(diào)負(fù)荷變化而變頻控制深井泵供水量。5) 屏蔽機(jī)房設(shè)計(jì)了恒溫恒濕機(jī)房專用空調(diào)機(jī)，其數(shù)量可隨屏蔽機(jī)房用量增加而增加。6) 公共衛(wèi)生間排氣扇聲控開啟，延時(shí)自動關(guān)閉。

8 總結(jié)與思考

1) 由于井底的淤泥會影響抽出水量和回灌水量，螺桿式水源熱泵機(jī)組運(yùn)行一段時(shí)間后對水井的清洗有要求。2) 螺桿式水源熱泵機(jī)組的抽取水量夏季和冬季應(yīng)均衡，若機(jī)組僅夏季或僅冬季使用，抽出水溫度對螺桿式水源熱泵機(jī)組使用有影響。3) 東北地區(qū)冬季的防凍措施很重要。各研究室安裝的暗裝風(fēng)機(jī)盤管，開啟面板帶定時(shí)開啟、定時(shí)關(guān)閉功能，室溫到達(dá)凍點(diǎn)時(shí)，自動開啟機(jī)組。