文／李理智 贵阳市建筑设计院有限公司 贵州贵阳 550000

1、工程概况

此项工程为贵州省某大型工业产业园采暖及制冷空调设计项目，项目位于贵阳市高新工业园区，该项目土建已经基本建成，前期并为规划冷热源空调系统，此项目即为该园区配套空调系统，设计内容包含地下制冷制热机房空调冷热源系统及厂区厂房及办公楼相应采供暖及制冷设计（项目见图1）。

图1 项目总图

锅炉房的选址是根据原规划总图锅炉房的位置，为全埋式建筑，本方案就以此作为选址基础进行方案设计，锅炉房建筑层数地下1 层，建筑高度为6m，分成两个独立机房，下侧为常压燃气热水机房，建筑面积为320m，内部设置一个7.3mx5.5m 的泄爆井，满足泄爆口大于锅炉房面积10%的要求，且可以在土建及安装阶段用做设备吊装孔，在安装结束后顶部设置轻质盖板，泄爆井四周设置轻质活动百叶，以后可以作为机房维修的投料口；上侧机房为制冷及水泵房，建筑面积为420m，放置有3台离心式冷水机组及相应配套水泵。

2、室内外计算参数

2.1 室外计算参数(表1)

表1

2.2 室内空气计算参数(表2)

表2

3、冷热源设计

3.1 负荷统计表(表3)

表3

3.2 厂房：(表4)

表4

（1）本工程供暖需求由厂房及综合楼（4#楼）两部分组成，其中综合楼空调热负荷为2720KW，卫生热水负荷为523KW，总热负荷为3243KW，选用一台3500KW 的真空热水锅炉作为综合楼热源，锅炉进出水温为85/60℃，通过水泵输送到综合楼空调机房及热水机房内的板换进行换热。

（2）厂房供暖主要由1 ～3#厂房办公区及5、6、7#厂房生产车间组成，总采暖面积约为65000m，原建筑均为厂房类建筑，车间高度较高，均超过6m，均没有做保温，外窗也为普通的塑钢窗，厂房出入口也较多，较为开敞，厂房保温性能极差，考虑印刷车间对温度要求较高，因此热负荷指标按260W/m计算，总供热负荷为16.9MW，锅炉选用4 台4.2MW 真空炉放置于锅炉房内（原理图见图2）。4 台真空锅炉进出水温为60/85℃，分成两路供水，其中一路供水作为采暖高温水（85℃）通过水泵输送至各个厂房散热片内，另一路供水通过机房内两台7MW的板式换热器换热产生中温热水（60℃）作为空调采暖热水通过水泵输送至各个厂房内的空调末端。由于负责厂房的4 台真空锅炉与负责综合楼的1 台真空锅炉进出水温是一致的，两组锅炉可以完全独立运行，也可以设置旁通管道在检修或者故障时互为备用（机房平面布置图见图3）。

图2 空调冷热源流程图

图3 冷热源机房平面布置图

（3）厂房制冷需求主要由1、2、3#厂房办公区及5、6、7#厂房办公区、生产车间组成，总空调制冷面积约为65000m，由于车间高度较高，且车间内有生产设备运行，因此冷负荷指标按190W/m计算，总制冷负荷为12.35MW，空调水系统采用双侧大温差系统，机组选用三台1200RT 的多级离心式制冷机，单台制冷量约为4200KW；冷却水进出水温为30℃/38℃，冷冻水进出水温为5℃/13℃，机组两侧的进出水温比常规系统均增大60%，冷冻水、冷却水循环水量比常规系统降低37.5%，大大降低空调冷冻水及冷却水循环泵的运行能耗。空调系统采用两管制一次变流量大温差系统，空调主机水泵模块采用变频水泵，空调末端均设置电动阀门，可以根据空调水系统循环压差调节水泵双速，大大降低部分负荷下的运行能耗。

（4）冷却塔选用三台选用大温差冷却塔，流量为900m3/h，进出水温为38℃/30℃，采用大温差系统降低冷却塔流量、占地面积及运行能耗，冷却塔在四周设置通风率80%以上的隔音障防止水汽对厂房的侵蚀和人员出入的干扰。

（5）空调机房及锅炉房分别设置事故排风系统PF-1、2，排风量按12 次/h 计算，风机选用防爆风机，发生事故时可远程开启进风事故排风，带有手动和自动控制模式，可以与机房内气体泄漏报警器联动开启，亦可以远程强制开启；送风采用常开百叶风口自然进风。

4、厂区热力外网设计

（1）厂区热力管道以锅炉房为中心向各个厂房辐射星型布置，共5 组供回水系统，其中1、2、3#厂房办公区为一组，5、6、7#厂房各一组，同时预留一组在1、2、3#厂房附近，今后厂房如有采暖或者需求方便接管且不用破坏市政道路；每组管道提供空调供回水和高温采暖供回水，共四根管道，综合楼单独设置一组供热管道从锅炉房到其地下室内。

（2）外网管道均采用直埋敷设，在进各建筑的入口处均设有检查井，较长管道设补偿措施的位置均设有检查井，共11 个，方便建成后运行检修维护；钢管采用无缝钢管，连接采用焊接连接方法，管道使用整体式工厂预制保温管道，管道及管件应符合CJJ/T81-2013《城镇直埋供热管道工程技术规程》和CJ/T114-200《高密度聚乙烯外护管聚安脂泡沫塑料预制直埋保温管》的要求，敷设方式见标准图集17R410《热水管道直埋敷设》。

（3）直埋管道埋深为1.5m 左右，管底部为沙垫层，沙的最大粒度＜2.0mm。上层用砂质粘土分层夯实。每填土厚200mm 夯实一次，直至地面标高。

5、厂房空调及采暖设计

（1）由于厂区内各建筑在外窗底部和上部均设置了常开型百叶窗，本次设计把所有设置空调区域的房间底部常开型百叶均采用 50mm 厚保温板进行封闭处理，顶部常开百叶窗前设置电动型百叶窗，在过渡季节电动打开配合窗口处原有的排风扇进行全面通风换气，火灾时全部电动风口自动打开作为自然排烟口。

（2）1、2、3#厂房办公区冬季采用散热器片采暖，夏季采用风机盘管制冷，由于各厂房的办公区还未完全确定，本次设计把空调及采暖管道预留在各厂房外墙检查井处，方便以后改造使用。

（3）5、6、7#厂房办公区冬季采用散热器片采暖，夏季采用侧墙式专用空调器制冷；车间内在建筑四周设置散热器片，每4 组散热器为一个单元，每组散热器为20 片，同时在厂房进出口处设置贯流式水暖热风幕，每个车间内空调机房内均设置多台侧挂式射流空调器，通过管道输送处理过的空气至车 间中间各区域，保证车间维护结构四周及中部各区域冬季温度均匀。风口选用可调式电动喷口；冬季车间四周均采用散热器片采暖，车间中部由组合式空调器送出热风，调低管道上的电动喷口的向下角度，保证热风能送到工作区；夏季组合式空调器送出空调冷风，同时调高管道的电动喷口的角度，防止冷风直吹人体或设备。在过渡季节时，组合式空气器全新风运行，打开车间顶部的电动百叶窗，启动侧墙上的排风扇进行全面的通风换气。

6、热力自控系统设计

（1）主机房设置能源管理系统，全面采集影响中央空调系统运行的各种变量（温度、流量、压差、室外环境温湿度），传送至系统控制中心模糊控制柜，系统模糊控制软件采用预期流量算法，计算出系统即刻所需的冷热量并优化各种运行参数，匹配水泵采用变频技术，调节水泵转速控制循环流量，使输出的冷热量与末端需求的冷热量相匹配，保证中央空调系统在各种负荷条件下，均处于最佳工作状态。

（2）各个厂房内部空气处理机组节能控制系统，对空气处理机组进行节能控制及管理，通过有效控制空调通风区域的送、排风量、新风量及空气处理机组水阀开度等来满足室内空气环境的舒适度，确保空调通风区域的空气质量，过渡季节控制回风口阀门和新风口阀门开度，实现全新风运行，从而实现综合优化节能，最大限度节约系统能耗并保障设备安全运行，可实现空气处理机组能耗降低20%～50%。

（3）控制各个空调末端水阀，依据预测的冷（热）量需求和设定的送风温度，调节水阀开度，使送风温度稳定在设定值范围。

结语：

该项目已经建成投入试运行阶段，空调系统参数均达到设计标准，当地工业园区空调系统设置作为一种可借鉴的样例工程。