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[摘 要]本文通过工程实例,对无冷站但有换热站的一类高层办公楼进行分析比较,详细介绍了其空调、采暖、通风、防排烟系统的最终方案。
[关键词]多联机;新风换气机;散热器
中图分类号:TU832.2+3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)45-0191-01
1 引言
在北方地区,对舒适度有要求的办公楼夏天都会需要制冷,冬天又需要制热,而制冷制热的方案有多种,但是不同方案的实施又要受到一些因素的限制,比如冷热源、初投资、运行期间耗费、地方规定等因素。
2 工程实例
2.1 工程概况
本工程位于天津,主楼地下一层地上十二层,楼高 52.8 米;裙房四层,楼高18.6m。其中主楼地下一层为人防,平时为库房,地上十二层为科研办公楼;裙房主要功能为厨房、餐厅、多功能厅。
2.2 空调系统
本工程无水冷冷源,主要采用多联机空调系统。室内房间可以根据需求自定温度,相互没有干扰,且控制更精准,多联机外机设于屋顶。大厅采用独立的空调系统,采用立式明装内机,安装于首层位置,建筑专业用装饰材料外包,冷媒管及冷凝水管均暗装于装饰材料里。为了控制灵活,节能环保,其中每层按照东西向设置两套多联机系统,以避免南北向冷热量不均,造成外机机型偏大。裙房首层为厨房区域,设有主食加工间、副食加工间及库房,业主提出要求厨房也需要做空调系统,考虑到主副食加工区域油烟问题,不能使用循环风,故空调采用多联机全新风系统,可确保空调器不会被油烟堵塞,独立的新风系统可直接将室外空气处理到送风状态,超高的机外静压可使新风送至更远的距离,由风口集中送到厨房操作间。
裙房二三层为餐厅,餐厅局部为挑空区域,挑空区域位于外区,低空区位于内区,在内区设置四面出风嵌入式内机, 在内外区分界处设置风管式内机,侧吹,为外区服务。对于屋顶的电梯机房,有些设计师会直接选用一个大风量的风机把热量抽走,但是笔者遇到一些个项目,这种情况在夏天极端热的情况下,机房内温度很高,电梯经常停运,所以为保险起见,在北方寒冷地区也应安装空调进行制冷。
屋顶分体空调冷凝水直接排至屋面;其余空调房间冷凝水每层集中排放,排水点由给排水专业统一考虑。很多设计师冷凝水往往排至卫生间墩布池或者地漏,这样导致夏季墩布池或地面一直处于潮湿状态,容易滋生细菌,并且时间久了,还会有不易清洗的水锈,影响美观。
2.3 采暖系统
本工程采暖方式主要为钢制散热器采暖,热源来自一期的换热站,供回水温度75/50℃。考虑到将来主楼十到十二层甲方作为单独的一个功能区使用, 采暖系统分为两个区,一层到九层为低区,十层到十二层为高区。高区采用双管同程式系统,供水干管设于十二层顶板下,回水干管设于九层顶板下;低区采用单双管混合系统,供水干管设于九层顶板下,回水干管设于首层顶板下,不仅避免了双管系统层数过高导致垂直水力失调,而且还避免了单管系统底层散热器过多的问题。
本工程大厅热负荷指标高达 180W/m2,采用普通钢制散热器,假设标准散热器量为117W(64.5℃),对于一个400 平的大厅,暖气片需要 1100片,这时就需要在垂直方向上放三层散热器,虽然在数据上满足要求,但是由于热气流上浮,在首层人员活动区的散热量却很少,浪费能源却不能满足舒适要求,并且一堆的散热器还影响美观。而供回水温度又比较高,不适用于低温热是地板辐射采暖,故大厅采用蓄热式发热电缆,当晚上无人时,智能控制器自动减低采暖温度,并且能有有效的利用夜间低谷电能,将产生的热量贮存在 60mm~80mm 厚的蓄热保护层和地面饰层中,以补充次日用电高峰段所需热量,不仅满足舒适度要求还达到了节能目的。
2.4 通风系统
本工程采用热回收式新风换气机,主楼新风换气机设于走廊两端,吊装,优
点是不用设置专门的机房,占地小,且送排风管上均安装消声静压箱,消声静压箱与消声器相比,不仅有消声降噪功能,最重要的是阻力小。新风换气机不仅实现冷热量的有效回收,并且送排风达到风量平衡,满足室内卫生要求。餐厅内区(低空区) 和外区(挑空区) 各设置一套新风换气机, 分区域控制,且小功率设备噪音也会小很多。其中内区送风口采用双层百叶,外区由于空间较高,故采用旋流风口。
卫生间内设置排风竖井,设置吊顶式排风扇,由风管连接至排风竖井集中排放,考虑到十二层的办公楼阻力比较大,在屋顶设置无动力风机,使卫生间排风更通畅。
本工程最复杂的当属厨房的通风问题,不仅要考虑平时的全面通风、还有局部排油烟、补风以及事故通风问题。厨房主副食加工间分别设置排油烟系统,油烟管井设在主楼侧,两套油烟净化机组均设在主楼屋顶,这样风机压头会有所增大,但是避免了低空排放对主楼办公区域环境的影响。除局部排风,还应设有全面通风系统,主副食加工间均为燃气使用房间,应设事故通风,考虑事故通风和全面通风的风量相差不大,故分别使用一台单速风机,电机采用防爆型,库房合用一套排风系统,设置排风竖井,三个风机均设在裙房屋顶,风机外侧均使用消声材料包裹。分别设置补风系统,新风机组设有热水盘管,冬天通过采暖热水将空气加热到不低于14℃送入房间。分区域设置通风系统,控制灵活,节约能源。
2.5 防排烟系统
主楼属于一类高层建筑,大厅必须设置机械排烟系统,有两种方案,第一种
设置直通屋面的风井,风机设于屋顶;第二种大厅板下吊装排烟风机,外墙设百叶直接外排。第一种方案的优点是不影响外立面,缺点是三层以上对应房间均会有一部分面积被占用,其次风机阻力增大;第二种方案与第一种方案的优缺点刚好相反。与建筑专业共同讨论,暖通专业提供百叶的基本尺寸,由建筑专业统一考虑外立面的百叶形式、颜色, 发现增加的这两个装饰百叶对外立面的影响不大,故最终确定采用第二种方案,直接在三层板底设置两台排烟风机,排烟风机四周由防火材料隔离。
防烟楼梯间及合用前室采用机械加压送风系统,主楼地下仅一层,且没有空间设置加压风机,参照《实用供热空调设计手册》(第二版)第十三章内容,地上地下共用加压送风系统(共用风机和送风竖井),合用前室每层设置常闭型电控风口,发生火灾时,开启本层及上一层。防烟楼梯间地下一层以及地上每二~三层设置常闭型电控风口,当地下一层发生火灾时,开启地下一层风口,并连锁屋顶正压送风机开启;当地上发生火灾时,开启地上所有风口,并连锁屋顶正压送风机开启。
3 总结
对于采用多联机空调系统的建筑,应分区域设置空调,控制灵活,且选用室
内机形式时,在满足使用要求的前提下,不仅结合房间功能还应考虑装修美观。空调冷凝水应集中排放。对于厨房空调,应选用全新风直流式室内机,新风直接由室外引入。 大厅为高大空间,当外围护结构主要为玻璃幕墙,且内墙进行精美装修时,可以考虑地板辐射采暖。当有集中热源且能提供不超过 60℃的热水时,首要考虑低温热水地板辐射采暖;当没有低温热水时,可以考虑发热电缆,既能满足舒适要求,还没有外露的设备管材,不影响大厅的美观。
厨房区域的工艺设备多且杂,再加上暖通、给排水、电气的设备管材,空间利用紧张,在暖通专业设计时,应尽量避免管道的交叉,尤其是通风管道。总之,一个工程方案的确定,应综合考虑现有资源、房间功能、投资维护、节能环保、装修风格等因素。
[关键词]多联机;新风换气机;散热器
中图分类号:TU832.2+3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)45-0191-01
1 引言
在北方地区,对舒适度有要求的办公楼夏天都会需要制冷,冬天又需要制热,而制冷制热的方案有多种,但是不同方案的实施又要受到一些因素的限制,比如冷热源、初投资、运行期间耗费、地方规定等因素。
2 工程实例
2.1 工程概况
本工程位于天津,主楼地下一层地上十二层,楼高 52.8 米;裙房四层,楼高18.6m。其中主楼地下一层为人防,平时为库房,地上十二层为科研办公楼;裙房主要功能为厨房、餐厅、多功能厅。
2.2 空调系统
本工程无水冷冷源,主要采用多联机空调系统。室内房间可以根据需求自定温度,相互没有干扰,且控制更精准,多联机外机设于屋顶。大厅采用独立的空调系统,采用立式明装内机,安装于首层位置,建筑专业用装饰材料外包,冷媒管及冷凝水管均暗装于装饰材料里。为了控制灵活,节能环保,其中每层按照东西向设置两套多联机系统,以避免南北向冷热量不均,造成外机机型偏大。裙房首层为厨房区域,设有主食加工间、副食加工间及库房,业主提出要求厨房也需要做空调系统,考虑到主副食加工区域油烟问题,不能使用循环风,故空调采用多联机全新风系统,可确保空调器不会被油烟堵塞,独立的新风系统可直接将室外空气处理到送风状态,超高的机外静压可使新风送至更远的距离,由风口集中送到厨房操作间。
裙房二三层为餐厅,餐厅局部为挑空区域,挑空区域位于外区,低空区位于内区,在内区设置四面出风嵌入式内机, 在内外区分界处设置风管式内机,侧吹,为外区服务。对于屋顶的电梯机房,有些设计师会直接选用一个大风量的风机把热量抽走,但是笔者遇到一些个项目,这种情况在夏天极端热的情况下,机房内温度很高,电梯经常停运,所以为保险起见,在北方寒冷地区也应安装空调进行制冷。
屋顶分体空调冷凝水直接排至屋面;其余空调房间冷凝水每层集中排放,排水点由给排水专业统一考虑。很多设计师冷凝水往往排至卫生间墩布池或者地漏,这样导致夏季墩布池或地面一直处于潮湿状态,容易滋生细菌,并且时间久了,还会有不易清洗的水锈,影响美观。
2.3 采暖系统
本工程采暖方式主要为钢制散热器采暖,热源来自一期的换热站,供回水温度75/50℃。考虑到将来主楼十到十二层甲方作为单独的一个功能区使用, 采暖系统分为两个区,一层到九层为低区,十层到十二层为高区。高区采用双管同程式系统,供水干管设于十二层顶板下,回水干管设于九层顶板下;低区采用单双管混合系统,供水干管设于九层顶板下,回水干管设于首层顶板下,不仅避免了双管系统层数过高导致垂直水力失调,而且还避免了单管系统底层散热器过多的问题。
本工程大厅热负荷指标高达 180W/m2,采用普通钢制散热器,假设标准散热器量为117W(64.5℃),对于一个400 平的大厅,暖气片需要 1100片,这时就需要在垂直方向上放三层散热器,虽然在数据上满足要求,但是由于热气流上浮,在首层人员活动区的散热量却很少,浪费能源却不能满足舒适要求,并且一堆的散热器还影响美观。而供回水温度又比较高,不适用于低温热是地板辐射采暖,故大厅采用蓄热式发热电缆,当晚上无人时,智能控制器自动减低采暖温度,并且能有有效的利用夜间低谷电能,将产生的热量贮存在 60mm~80mm 厚的蓄热保护层和地面饰层中,以补充次日用电高峰段所需热量,不仅满足舒适度要求还达到了节能目的。
2.4 通风系统
本工程采用热回收式新风换气机,主楼新风换气机设于走廊两端,吊装,优
点是不用设置专门的机房,占地小,且送排风管上均安装消声静压箱,消声静压箱与消声器相比,不仅有消声降噪功能,最重要的是阻力小。新风换气机不仅实现冷热量的有效回收,并且送排风达到风量平衡,满足室内卫生要求。餐厅内区(低空区) 和外区(挑空区) 各设置一套新风换气机, 分区域控制,且小功率设备噪音也会小很多。其中内区送风口采用双层百叶,外区由于空间较高,故采用旋流风口。
卫生间内设置排风竖井,设置吊顶式排风扇,由风管连接至排风竖井集中排放,考虑到十二层的办公楼阻力比较大,在屋顶设置无动力风机,使卫生间排风更通畅。
本工程最复杂的当属厨房的通风问题,不仅要考虑平时的全面通风、还有局部排油烟、补风以及事故通风问题。厨房主副食加工间分别设置排油烟系统,油烟管井设在主楼侧,两套油烟净化机组均设在主楼屋顶,这样风机压头会有所增大,但是避免了低空排放对主楼办公区域环境的影响。除局部排风,还应设有全面通风系统,主副食加工间均为燃气使用房间,应设事故通风,考虑事故通风和全面通风的风量相差不大,故分别使用一台单速风机,电机采用防爆型,库房合用一套排风系统,设置排风竖井,三个风机均设在裙房屋顶,风机外侧均使用消声材料包裹。分别设置补风系统,新风机组设有热水盘管,冬天通过采暖热水将空气加热到不低于14℃送入房间。分区域设置通风系统,控制灵活,节约能源。
2.5 防排烟系统
主楼属于一类高层建筑,大厅必须设置机械排烟系统,有两种方案,第一种
设置直通屋面的风井,风机设于屋顶;第二种大厅板下吊装排烟风机,外墙设百叶直接外排。第一种方案的优点是不影响外立面,缺点是三层以上对应房间均会有一部分面积被占用,其次风机阻力增大;第二种方案与第一种方案的优缺点刚好相反。与建筑专业共同讨论,暖通专业提供百叶的基本尺寸,由建筑专业统一考虑外立面的百叶形式、颜色, 发现增加的这两个装饰百叶对外立面的影响不大,故最终确定采用第二种方案,直接在三层板底设置两台排烟风机,排烟风机四周由防火材料隔离。
防烟楼梯间及合用前室采用机械加压送风系统,主楼地下仅一层,且没有空间设置加压风机,参照《实用供热空调设计手册》(第二版)第十三章内容,地上地下共用加压送风系统(共用风机和送风竖井),合用前室每层设置常闭型电控风口,发生火灾时,开启本层及上一层。防烟楼梯间地下一层以及地上每二~三层设置常闭型电控风口,当地下一层发生火灾时,开启地下一层风口,并连锁屋顶正压送风机开启;当地上发生火灾时,开启地上所有风口,并连锁屋顶正压送风机开启。
3 总结
对于采用多联机空调系统的建筑,应分区域设置空调,控制灵活,且选用室
内机形式时,在满足使用要求的前提下,不仅结合房间功能还应考虑装修美观。空调冷凝水应集中排放。对于厨房空调,应选用全新风直流式室内机,新风直接由室外引入。 大厅为高大空间,当外围护结构主要为玻璃幕墙,且内墙进行精美装修时,可以考虑地板辐射采暖。当有集中热源且能提供不超过 60℃的热水时,首要考虑低温热水地板辐射采暖;当没有低温热水时,可以考虑发热电缆,既能满足舒适要求,还没有外露的设备管材,不影响大厅的美观。
厨房区域的工艺设备多且杂,再加上暖通、给排水、电气的设备管材,空间利用紧张,在暖通专业设计时,应尽量避免管道的交叉,尤其是通风管道。总之,一个工程方案的确定,应综合考虑现有资源、房间功能、投资维护、节能环保、装修风格等因素。