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滤毒器室除尘器室换气

淄博市运动员公寓(见图1) 项目位于淄博市西十路与中润大道交叉路口西南角, 为十一届全运会和二十三届省运会的配套工程, 两会过后将承担政府接待、群众娱乐及百姓休闲等任务。 总建筑面积101821㎡, 占地面积22 万㎡。

分为1# 贵宾楼、2# 迎宾楼、3# 国际会议中心以及4# 健身中心4 座功能性建筑。 1# 楼为酒店建筑, 按五星级标准建造, 建筑面积19588m2 , 最高4 层, 部分1~2 层。 2# 楼为酒店建筑, 按四星级标准建造, 建筑面积35134㎡, 最高5 层, 局部3 层。

3# 楼为会议、观演建筑, 按五星级酒店内会议设施标准建造,建筑面积26791㎡, 内设300㎡国际会议厅、400㎡多功能厅、1200人大礼堂及1400㎡带升降乐池舞台, 均为单层高大空间, 国际会议厅及多功能厅吊顶下最高10.2 m,1200人大礼堂最高15.2m。

4# 楼为健身中心, 按五星级酒店健身设施标准建造, 建筑面积20308㎡, 最高5 层, 局部4 层。树上鸟教育暖通设计杜老师。

设计参数

(1)室内主要设计参数(见表1)

(2)各主要负荷指标(见表2)

注:4 栋楼同时使用系数取0.8, 总热负荷为5584kW, 总冷负荷为9320kW。空调冷热源及水系统

(1)空调冷热源设计

本工程采用集中设置冷热源的方式, 机房设于整个区域的中心地带, 距离最远端的4# 楼约400m, 距离最近端的2# 楼约100m。 采用地埋管地源热泵与传统电制冷相结合的方式, 其中地源热泵空调约承担总负荷的70%。 尖峰负荷时, 两种方式同时运行, 部分负荷时仅运行地埋管地源热泵机组。

以冬季负荷为依据确定埋管数量和热泵机组的容量, 选用3 台地源热泵机组,制冷量2140kW/台, 制热量2268kW/台;1台离心式水冷机组, 制冷量2850kW。

中国建筑科学研究院于2009年3月在项目所在地进行了岩石热响应试验,测得地下103m 范围内土壤初始温度为16 ℃ , 综合导热系数为2.2W/(m·K) , 比热容为2055KJ/(·K) 。

根据上述试验数据,通过传热模拟计算,最终确定地埋管采用竖直双U形管, 钻孔间距5m, 钻孔数量670个, 钻孔深度103m, 钻孔直径180mm。 地埋管管材选用高密度聚乙烯管(PE管) ,竖直埋管管径为De32,为双U形埋管; 水平埋管管径为De63,每6个钻孔用七通与De63水平管连接进入机房分集水器。

(2)水系统设计

因本工程各单体建筑相隔不远, 且动力机房基本位于整个负荷分布的中心区域, 空调水系统考虑采用投资、运行综合效应较为经济的一次泵系统,机房侧定流量运行, 末端变流量运行。 供回水总管之间设压差控制的旁通装置, 冷水机组的冷水、 冷却水入口和并联水泵出口设定流量动态平衡阀。室外管网采用双管异程式布置, 经水力平衡计算,在不满足不平衡率小于15%的支路回水管处设置静态水力平衡阀。

末端水系统设计力求达到自然静态水力平衡,尽量减少水力平衡阀门的设置数量。 如采用风机盘管与组合式空调机组分环路设置的方式, 风机盘管水系统各并联环路水阻力基本接近, 采用同程式布置, 而组合式空调机组水阻力损失大, 管路水阻力损失所占比例小, 采用异程式布置。

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空调风系统设计

本工程所有需独立运行的房间, 如宾馆客房、办公室等均采用可独立控制和调节室温的风机盘管加新风系统。 新风集中处理到与室内空气等湿状态, 负担新风负荷和少量室内冷负荷, 单独送入空调房间。 风机盘管设高、中、低三挡调速。

高大空间, 如3# 楼多功能厅、 国际会议厅、1200人大礼堂及舞台、 所有休息大厅及门厅均采用定风量全空气系统。 声学环境要求不高的场所,如休息大厅, 机房设置于空调功能区域附近, 以减少风系统的阻力损失。 噪声标准要求较高的场所,如3# 楼多功能厅、 国际会议厅等房间, 空调机房设置于地下层。

空间高大、人员密集的场所均考虑全新风运行模式, 运行工况的转换采用比焓控制的方式。 最小新风量按照满足室内设计人员卫生标准要求设定,并设全热交换器回收排风能量, 过渡季全新风运行时单独设排风机, 并兼作排烟风机。

图2为全空气系统送风、 排风、 新风布置及转换原理图。 过渡季新风阀全开, 联动关闭全热交换器送回风电动风阀, 全新风运行, 排风机运行排风。 非过渡季新风电动风阀处于最小开度, 全热交换器送回风电动风阀打开以小风量向外排风, 排风机不运行。

(1)舞台空调送排风方式

本工程舞台长51m, 宽23m, 高32m, 共设3道人行天桥, 第一道天桥高10.2m, 第二道高14.2m, 第三道高18.2m, 葡萄架高22.7m。 舞台灯光发热量大, 空间冷负荷大, 上部空间全部为吊杆及吊灯等舞台机械设备, 要求不能布置任何空调设备及风道, 空调送风不能对舞台幕布产生吹动干扰,以免影响演出效果。

本工程采用仅对下部人员活动区域提供空调送风, 上部空间不保证空调温度的分层空调方式,如图3 所示。

在第一道天桥下设空调送风道, 风道侧设可调整送风角度的喷口。

在第二道天桥下设送风道, 风道侧设条缝型送风口, 补入室外空气, 水平出风形成下部空调区和上部非空调区的阻断风幕, 依靠水平射流阻挡上下空气的连通。

在第三道天桥下设排风装置, 用于上部高散热区域的排风。

冬季工况考虑热空气上浮的原理, 分层空调方式节能效果不明显, 因上部空间的排风温度较高,在第三道天桥下排风管处设一个旁路, 将排风引至舞台下部空间再利用。

采取以下措施保证高大空间冬季供暖效果并控制流速, 降低空调送风对幕布的吹动干扰:

第一道天桥下空调送风采用双层风道, 上层风道设电动风阀, 夏季关闭, 冬季打开, 上设向下倾斜40°的固定诱导喷口; 下层风道设可调角度电动喷口,冬季运行时调节角度至向下30°。 上下层送风量比例为3∶7,30%的射流送风+70%的喷口送风,冬季诱导热风下送,增大气流覆盖面积, 降低控制区流速。 送风口设在两道幕布之间,风速取为3.5m/s。

(2)冬季加湿方式

新风机组送风管及组合式空调器送风道设置风管式湿膜加湿器, 冬季对送风进行集中加湿处理, 采用循环处理的软化水, 由生活软化水装置提供, 并经灭菌设备集中处理。

机械通风系统

1)所有公共卫生间及客房卫生间、 餐厅卫生间、沐浴室及吸烟室均设机械通风系统, 并和自然通风方式相结合使用。 排风量按新风量的80%~90%确定。 公共卫生间排风量按换气次数不小于10h-1考虑, 吸烟室按15h-1计算。

2)洗衣房设机械送风及补风系统, 排风量略大于送风量, 以维持室内负压状态, 换气次数取20~30h-1。

3)制冷机房设置独立的通风系统, 保证平时通风和事故通风。 风量按事故通风量设计,事故排风口设在距地面1.2m 位置,平时通风口在机房上、下均匀布置,并设置制冷剂泄漏监测器和报警器。

4)变电室设机械式通风, 气流考虑从高低压配电室流向变压器室, 从变压器室排至室外。

5)地下层厨房采用机械全面通风与带油烟净化装置的局部通风系统, 总换气次数40h-1, 全面通风量为总风量的30%, 局部通风量占总风量的70%。 通风机均采用防爆型, 且排油烟系统兼作厨房事故通风用, 由燃气泄漏报警装置联动开启。 采用有组织送风, 送风量取排风量的75%, 其中25%经空气处理机组处理后送至人员岗位处, 即采取直流式空调系统, 其余50% 取室外新风经过滤处理后补入排气罩。

防排烟系统

1)地上面积超过300㎡的房间及长度超过20m的内走道且不能满足自然排烟条件的均设置机械排烟系统。

2)地下单个房间面积大于50㎡的办公室及员工宿舍等有人员经常停留或可燃物较多的场所、长度超过20㎡的走道均设置机械排烟及补风系统, 风系统阻力小于50Pa的采用自然补风, 大于50Pa的采用机械补风。

3)地上无外窗楼梯间、 消防前室以及与地上采用防火分隔的地下楼梯间、地下消防前室均设置机械加压送风。 地上及地下楼梯按两个独立的楼梯间分别考虑加压送风。

消声及隔振设计

各功能房间的室内噪声控制在表3规定的限值以下。

根据各功能房间噪声值要求, 采用以下几种措施控制空调系统噪声及振动。

1)所有空调机房采用以下隔声措施: 墙体采用200mm 厚双层加气混凝土墙体砌筑, 内填100mm 厚岩棉隔声材料。 机房内侧贴50mm 厚吸声玻璃棉毡加1mm 厚穿孔吸声铝板。 机房门采用内夹吸声材料(矿棉毡)的复合门, 门缝采用企口挤压式(在企口上加橡胶圈)的密封措施。

2)根据NR曲线控制空调主风管及支风管、送回风口的风速在规范要求限值内,见表4。

3)所有机外噪声大于55dB的风机盘管均设带检修口的隔声罩, 组合式空调机组下设150mm厚弹簧复合隔振器+44mm 厚橡胶隔振器。 设备的运转频率与弹簧隔振器垂直方向的固有频率之比取4.36。

4)风管支架、吊卡、穿墙处均作隔振处理。 管道与支架、吊卡间垫软材料并采用隔振吊架。

5)全空气系统进出机组主风道中依次设置消声静压箱+阻抗复合消声器+消声弯头(以上在空调机房内)+片式消声器(空调机房外设置) 。消声器均有大于1倍管径以上的间距。

空气净化消毒装置设置部位分析

(1)本工程室内空气主要问题及发生部位分析

1)可吸入颗粒问题

淄博为重工业城市, 空气污染较严重, 经淄博市疾控中心检测, 该建筑北侧靠近公路处室外空气含尘浓度超标。

2)室内可挥发性化合物(VOC) 及香烟烟雾引发的室内污染问题

因本工程建设标准要求高, 豪华装修引起的室内甲醛、苯等有毒化学物质超标严重, 成为室内的主要污染源。 会议厅等人群密集的房间, 存在香烟烟雾引发的空气污染问题。

3)细菌和病毒问题

集中空调系统不仅是细菌和病毒的温床, 更是传播的重要媒介。 集中空调系统中的病毒病菌主要存在几个地方:

①空气中流动的病毒病菌, 主要附着在空气中的粉尘颗粒物上;

②风管壁上的病毒病菌, 主要沉积、附着在风管内壁上;

③空调盘管上的病毒病菌, 主要滋生在空调换热设备的换热盘管上。

这些有害物通过空调风系统扩散到整个空调区域中, 会导致空调疾病产生。

(2)根据各功能房间可能引起的空气污染问题采取的净化措施

①新风入口处设静电除尘器, 对进入组合式空气处理器及新风机组的室外空气进行处理, 消除新风中的粉尘及气溶胶等, 同时杀灭附着在这些可吸入颗粒物上的病毒病菌。

②组合式空气处理器换热盘管前配置盘管专用 UVC 杀菌器, 全面杀灭滋生在盘管表面的病菌病毒, 并对流经组合式空气处理器的空气进行全流量处理, 消除空气中的病毒病菌。

③组合式空调机组内部配置纳米光催化净化器组合模块, 作为空气净化段布置在组合式空气处理器换热盘管前, 对流经组合式空气处理器的空气进行全流量处理, 消除空气中的 VOC, 同时杀灭流动空气中的病菌病毒。

④客房、餐厅、贵宾休息室、总统套房等房间风机盘管回风箱处配置离子净化器, 消除空气中的VOC、香烟烟雾及异味,并提高室内负氧离子含量。

(3)运行效果分析

设备安装、调试完成后, 笔者任意选择1 # 楼上下相邻的 A,B 两个客房对使用方非常关注的客房可吸入颗粒物及甲醛浓度进行了实际效果对比测试, 测试过程如下:

在室内无人的条件下,关闭门窗、空调,静置24h后开启空调系统。 其中A房间开启空气净化装置,B房间作为对照组,不开启空气净化装置,设备运行24h,每4h 记录一次检测数值,结果如图4、5所示。

测试结果表明, 本工程设计安装的空气净化消毒装置对可吸入颗粒物尤其是室内甲醛处理效果较好。 设备运行1a后, 使用方普遍反映室内基本感觉不到装修的刺鼻气味, 除和本工程采用了比较好的装修材料有关外, 空气净化消毒装置也发挥了重要的作用。

使用后发现需改进的问题及设计体会

本工程于2010年7月竣工并投入使用, 经过一个制冷及供暖季的使用, 运行良好, 基本达到了设计要求, 但也有一些因细节未考虑到而存在的问题, 总结如下:

1)全空气处理机组单机风量取值偏大, 且采用的是单风机系统, 风压取值大, 噪声及振动不易控制。 最大空调机组风量达到80000/h, 在机房外能感到地板有明显的震颤感, 后期将机房门更换为隔声效果达35dB的复合夹心门, 机房外风管处增加阻抗消声器并增设风机变频控制器, 情况有所改善, 但送风量的改变也对空调效果产生了一定的影响。 设计中取多台小风量机组(小于45000/h)并联运行的方式或采用双风机系统应该可以减轻或避免此类问题的产生。

2)部分管线密集的吊顶空间, 未考虑充分空调设备检修空间。 如对部分新风机组及风机盘管,酒店管理公司要求能够更换机组风机的轴承, 设计中仅考虑了过滤装置的清洗维护空间, 无法满足此类维修要求。

3)全空气系统回风阻力偏大, 尤其是设于地下层的空调风系统, 送风口处风量及风压不足。 经现场勘查, 发现一方面的原因是施工单位未做土建回风道内的回风管, 直接利用土建风道回风, 且风道内壁未经任何抹灰和绝热处理, 漏风及风道阻力偏大现象严重。

另一方面原因是为了满足装修效果, 回风口采用了与内部装修协调一致的木质百叶回风口, 页扇非常密集, 仅有不到1/10的回风面积, 风口阻力极大。 后在土建风道内壁衬彩钢板,加强保温及防漏风处理, 回风口去掉1/2的页扇,增大了回风面积, 效果明显改善。

4)入口门厅及休息大厅、 走道普遍存在冬季供暖效果不佳的现象。 主要原因是公共建筑人员出入频繁, 对入口门厅冷风侵入耗热量考虑不足,因此, 对入口门厅处尤其是高大中庭部位, 建议设计中考虑增加地板辐射供暖作为辅助措施。

5)将部分空调机房就近设于休息大厅等声学环境要求相对较高的空调区域, 噪声及振动不易控制。设计仅考虑降低风系统的能耗, 对降噪隔振考虑不足。 虽采取了加强机房内消声措施等方式补救,但效果不甚理想,尤其是机组振动通过楼板等建筑构件的传振不易解决。

滤毒器室除尘器室换气

因此, 笔者认为, 设计中需要权衡风系统能耗及噪声控制二者之间的关系,空调机房尽量避免设于人员活动区域及声学环境要求较高的场所,虽然可以采用有效的消声减振措施,但设备材料质量千差万别,施工队伍素质良莠不齐, 实际运行不一定如理论计算数值那样可靠,最有效控制噪声的措施是在噪声标准要求高的场所尽量避免设置噪声源。#暖通设计视频#

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