【百科】某办公楼中央空调设计系统案例

2018-04-23

工程概况:XX办公大楼是集培训大厅、会议、总部办公等功能一体的现代化大楼,机关正用地28亩,实际用地25亩,该大楼主楼高8层,总建筑面积12380m2,其中空调面积约11142m2,是一项空调能耗较大的工程。

  1、空调方案

  本设计主要选用大型风冷单螺杆式热泵机组,采用独立新风加风机盘管系统,但对相对独立性强的房间采用分体式家用空调。在整个设计过程中注重自动控制在空调中的应用,从节能、实用、经济和美观四方综合考虑,力求暖通与建筑的**结合,体现了庄重典雅又不失现代气息的设计理念。在此项目中使用风机盘管加新风系统具有一下优点:

  1)布置灵活,可以和集中处理的新风系统联合使用,也可以单独使用

  2)各空调房间互不干扰,可以独立地调节室温,并可随时根据需要开停机组,节省运行费用,灵活性大,节能效果好

  3)与集中式空调相比不需回风管道,节约建筑空间

  4)机组部件多为装配式、定型化、规格化程度高,便于用户选择和安装

  5)只需新风空调机房,机房面积小

  6)使用季节长

  7)各房间之间不会互相污染

  2、系统划分

  考虑到此建筑处在县中心地带,面积宝贵,所以制冷机组设置在裙楼屋顶。空调机组设在大楼屋顶,为尽量减小管道尺寸和管道输送损失,系统划分为一个,整个项目为一个:水系统1至8层;功能主要为办公室,系统采用灵活性大、节能效果好的风机盘管加新风系统,对相对独立性强的房间采用分体式家用空调。

  3、主要主要设计气象参数

  1)长沙地区室外设计参数

  夏季:空调室外计算干球温度35.8℃空调室外计算湿球温度27.7℃

  通风室外计算温度33℃空调室外日平均温度32.7℃

  冬季:空调室外计算温度-0.8℃空调室外计算相对湿度81%

  室外通风计算温度5℃室外平均主导风向NNE

  2)室内设计参数

  室内设计温度:冬季18℃相对湿度45%夏季26℃相对湿度60%

  4、冷热负荷计算

  通过用冷负荷系数法计算,得出空调夏季总冷负荷为1080kw

  5、空调设备选型(表一)

  该整幢办公大厦(除配电房、茶水房)的冷负荷约为1080KW,考虑机组本身和介质在泵、风机、管道中升温及泄露的损失,取1.1系数,制冷系统总制冷量取1188kW。取冷冻水进出口温度为12℃、7℃时,冷冻水流量为71.839kg/s,查开利30SHP产品说明书,选取30SHP750-模块A两台机组,其机组相关参数见表一。


                                     表一 30SHP750-模块A机组参数


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  根据房间冷负荷,查开利选型手册,可知包厢和一层值班室选用KFRd-60GW/V分体式家用空调,其参数见表二。


                                     表二 KFRd-60GW/V的参数表


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                                风机盘管风口选型表(表二)


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                                   新风送风口选型表


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        新风机组选型:根据新风量查开利新风机组,新风机组选型结果(表四1)


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                                 (表四2)新风机组型号及相关参数表


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  加湿器:BFMD系列风管湿膜加湿器,装设在风管内,对新风进行加湿处理。加湿器的选型结果(表五)


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  水泵:本工程中,Hp=228.233kPa,取1.1的安全系数,水泵所需扬程约为251.1kPa,即25.62mH2O。

  本工程设计中冷冻水泵根据《中央空调设备选型手册》表4.2-3,选用IS150-125-315三台,用一对一泵的布置方式,另一台作为备用泵,由设计手册备用泵流量取总流量0.7的系数。其性能参数见表七。

                                              表七水泵参数表


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  膨胀水箱:按.《中央空调设备选型手册》表4.2-10选用规格型号方形型号4。(见图一)

  规格尺寸和配管的公称直径如下:

  公称容积1.0m3;有效容积1.2m3;

  长x宽=1400mmx900mm;高1100mm;

  溢流管DN40;排水管DN32;

  膨胀管DN25;信号管DN20;

  循环管DN20;补水管DN32。

  膨胀水箱装在高出屋面1m,水箱自重255.1kg。


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  厨房:通风机均选用浙江省XXXX风机制造有限公司产品,选型均按流量选择,型号及参数见表八。

                                              表八风机型号参数表


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6、系统设计说明

  (1)机组选择

  本设计选用大型风冷单螺杆式热泵机组。

  机组特点:

  1)螺杆式压缩机也为容积式压缩机,结构简单、运转平稳、振动小、噪音低、寿命长,COP=3.5~4.5,适用于中、小型工程,多机头热泵机组可用于较大工程。

  2)单螺杆为平衡式单向运转,磨损小,无轴向推力。

  使用优点:1)热泵机组夏季供冷,冬季供热,不需另设锅炉房;

  2)主机安装在屋顶,可省去冷冻机房土建投资及冷却系统投资;

  3)COP值较高,自动化程度高。

  (2)水系统

  本设计为低层建筑,层数较少、管线较短,通过调节阀门开度,阻力较易平衡,所以采用异程式系统,即使通过每一用户的供、回水管路长度不相同。并对水系进行了纵向分区;从西向东23.4为一区,其余为二区。二个区采用同一台机组供水。考虑到此建筑出在县中心地带,面积宝贵,所以制冷机组设置在裙楼屋顶。

  由于本设计只用于夏季及过渡季节的供冷,因此采用双管制:一根供水管,一回水管。

  水系统一般分为开式系统与闭式系统两种,开式系统水泵的能耗大,一般较少用。所以本设计采用闭式水系统。闭式系统的优点是:管道与设备不易腐蚀;不需为提升高度的静水压力;回水不需另设水泵;循环水泵压力低,从而水泵功率小;不设贮水箱,不需重力回水。1层主要功能为厨房、包厢、员工餐厅、水房、档案资料室、实验大厅、泵房、水池、配电房,因为功能差异较大,所以档案资料室、实验大厅采用风机盘管,宝箱采用分体式家用空调,员工餐厅只设换气扇。该建筑房间的风机盘管送风口分别采用侧送下回和上送下回气流组织方式,新风均采用侧送下回气流组织方式。

  (3)风系统:

  由于本设计属于大面积空调的办公大楼,要求排风量小、房间舒适度要求较高,因此我们采用空气-水系统,既风机盘管加独立的新风系统。新风处理到室内焓值,不承担室内负荷。但对餐厅我们单独考虑。

  (4)控制系统

  本工程设有楼宇自控系统,其控制范围包括风冷热泵机组,冷冻水泵,新风机组,风机盘管,过滤器以及各种阀门的控制,通风系统中通风机和防排烟及阀门的控制


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