石玉香

(南京交通职业技术学院 机电系，江苏 南京 211118)



图书中心空调方案设计

石玉香

(南京交通职业技术学院 机电系，江苏 南京 211118)

摘要:结合建筑物特点和使用功能，从冷源、水系统、风系统、自动控制等方面介绍了该工程空调及自然通风设计。在设计中采取一些节能措施，节省了初投资。

关键词:空调设计；通风；节能

1项目概述

1.1简介

该图书中心总占地面积17 179 m2，总建筑面积135 018.8 m2，主楼层26层。地下1～3层是车库及设备机房，1～6层书店，5～6层还有会议室、游泳池、健身房等运动场地，7层是屋顶花园，塔楼一个出版商住办公，另一个大空间办公。

1.2设计范围

1. 对裙房内的营业厅、健身娱乐中心、室内游泳池、多功能会议中心、办公室,出版商住楼及楼内所有公用空间作空调设计；

2. 对机电设备用房作降温通风设计；

3. 对裙房内的营业厅、健身娱乐中心、室内游泳池、多功能会议中心设空调季、非空调季机械排风，对地下汽车库、水泵房、锅炉房、柴油发电机房(平时) 、公用厕所等房间作机械通风设计；

4. 防排烟设计。

2中央空调设计

2.1设计参数

1. 室外计算参数见表1。

表1　室外计算参数

2. 室内空调设计参数见表2。

表2　室内空调设计参数

2.2空调设计

门厅、营业厅、室内网球场、多功能会议中心及室内游泳池等区域采用低速定风量全空气系统。游泳池宜采用周边下送与顶送下排结合的气流组织形式，冬季辅以低温热水地板辐射采暖，其他房间采用顶送或双工况风口侧送与下回的气流组织形式。每层分设空调机房。攀岩、壁球、健身等房间采用卧式暗装高静压型风机盘管加新风之空气—水空调系统，室内气流组织形式设计为顶送顶回。

由于营业厅、多功能会议中心等小时人流量变化幅度很大，为避免人多时新风量不足引起客人胸闷不适，或人少时送新风过量引起能量的浪费，采用变新风量系统，新风送入量拟用回风的二氧化碳浓度进行控制，使之在满足卫生标准的前提下节省能量消耗。

办公室、出版商住楼部分采用卧式暗装高静压型风机盘管加新风之空气—水空调系统，室内气流组织形式设计为顶送顶回。新风经配备两级空气过滤器的新风处理机处理后直接送入室内。夏季新风经表冷器降温降湿处理至与室内空气等焓；冬季新风经加热加湿处理到室内设计状态点。

2.3冷热水制备

1.夏季冷负荷17 020 kW，冬季热负荷7260 kW；

2.冷冻机房(包括换热站)设备配置：

1) 冷水机组：对现有的上海书城调研结果，直接影响负荷的人流量变化幅度很大，人流密度最大时段一般出现在节假日、暑假日及非正常工作时。本大楼的使用功能是图书销售与办公相组合，在配置主机时综合考虑整个大楼的最大负荷值，即营业楼最大负荷时正是办公最小负荷时(按加班计约30%)，如暑假时能降低标准使用，则可减少主机配置量，降低初投资。

离心式：容量950冷吨，4台；容量450冷吨，1台。冷剂：R134a或R123。冷冻水供回水温度6℃/12℃，冷却水供回水温度32℃/37℃，水侧工作压力1.6 MPa。

2) 冬季采暖用水—水板式热交换机组：容量2500 kW，3台。一次热水供、回水温度90℃/70℃，二次热水供、回水温度60 ℃/50 ℃，水侧工作压力1.6 MPa。

3) 冷水循环泵：卧式双吸泵Q=527 m3/h，5台(4用1备)，Q=240 m3/h，2台(1用1备)。

2.4空调水系统

1.由于大楼上下空调系统的运行时间大体一致，且水系统压降值的差异也不太悬殊，故其冷热水循环泵宜采用一级泵系统。由于裙房内设计客流量大，负荷的热湿比偏低，为保证楼内空气的相对湿度达到设计要求，采用四管制水系统。水系统分层设计量传感器。

2.整个大楼裙房部分采用四管制水系统，两幢办公，出版商住楼采用两管制水系统，冬季设蒸汽加湿。

3.空调水系统采用多功能电子除垢仪除垢防锈。

4.循环冷却水：

1) 循环冷却水水量：空调用冷却循环使用，根据暖通工种提供的资料，冷冻机组为950冷吨/h 4台，450冷吨/h 1台，现选用冷却能力为455 m3/h CTA-480型冷却塔9台，进水温度T1=37℃，出水温度T2=32℃，湿球温度τ=28℃，单塔噪音要求≤55 dB(A)，塔体材料采用阻燃型，冷却水循环水泵7台(5用2备)，冷却水循环水泵设在冷冻机房内。

2) 循环冷却水系统：冷却水泵吸自冷却塔水盘之水加压至冷冻机组冷凝器后循环回至冷却塔。

3) 为了保证冷却水水质，以免影响冷却效率在每台泵出水管处设置电子除垢器，并在循环系统中设自动反冲洗式过滤器，同时设置加水质稳定剂装置。

2.5机械通风

1.所有全空气空调系统均配置与空调送风量相对应的过渡季排风系统以及与空调期送入新风量相对应的空调期排风系统，通过BAS的焓值控制程序的控制，使整个空调系统在过渡期利用室外新风实现免费冷却。

2.对空调期内受BAS的二氧化碳控制程序控制新风送入量不断有变化的系统所配机械排风应采用变频调速装置适时调节其排风量使空调房间保持必要的正压。

3.电梯机房通风按ns=np=10 h-1次换气配备风机，另依电梯发热量配备风冷冷风机，当机械通风不能满足电梯正常运行的环境温度时启用冷风机降温。

4.厨房其机械排风按np=40～50 h-1次换气配备风机与静电油雾净化器，厨房炉灶的排风必须经严格除油净化后从裙房顶排入大气。

5.建议通风换气次数(h-1)见表3。

表3　通风换气次数

6. 冷冻机房应另设冷剂泄漏的事故排风系统，其风机风量宜按换气次数np=6～8 h-1次配置。

2.6自动控制

楼宇自动控制系统(BAS)具备下列功能：

1. 测量、计算并显示大楼空调系统负载端的实际用冷(或热)量，对冷水机组(冬季对热交换器)、冷水循环泵，冷却塔及冷却水泵实行程序控制；2. 冷水机组及冷却塔的均时运行控制；3. 冷冻机房内冷剂泄漏的报警及其事故排风系统的自动启动运行的控制；4. 大功率(N>70 kW)水泵的空载启动，变频水泵则采用低频启动；5. 水系统压差旁通控制；6. 所有通风、空调系统的启、停控制及其状态显示；7. 全空气定风量系统的室内温湿度及焓值控制，空气过滤器的压差报警；8. 部分空调箱可变最小新风量(二氧化碳浓度)的控制；9. 空调箱表冷器热交换效率的测定及其低效(清洗)报警；10. 新风机组送风温湿度控制；11. 排风系统中变频风机的转速控制；12. 用冷(及用热)量的计量、计算与打印。

2.7防排烟设计

1. 防烟设计：根据《高规》要求在楼内的防烟楼梯、前室、合用前室分设独立的加压送风系统。

2. 排烟设计：1) 地下汽车库排烟系统与平时排风系统合并设置，并保证车库上部排烟量不小于6 h-1次换气量，车库防烟分区按2000 m2划分，地下1层车库自然补风，地下2～3层另设机械补风系统。2) 裙房尽量采用自然排烟，仅在无法组织自然排烟的部位设机械排烟。3) 中庭设独立的机械排烟装置。4) 主楼利用外窗采用自然排烟。

2.8环保设计

1. 本工程冷水机组的冷剂选用环保型R134a与R123。

2. 设计对所有送、排系统作消声处理，并优先推荐低噪声设备。

3. 地下车库排风在裙房四层以上排出。

3结论

本设计有以下几点可取之处：

1. 本大楼的使用功能是图书销售与办公相组合，在配置主机时综合考虑整个大楼的最大负荷值，即营业楼最大负荷时正是办公最小负荷时，减少主机配置量，降低初投资。

2. 根据不同的使用区域特点，采用不同的空调水系统，有的是四管制，有的是二管制，节省投资。

3. 采用BAS的焓值控制程序，使整个空调系统在过渡期利用室外新风实现免费冷却。

参考文献：

[1] 陆耀庆. 实用供热空调设计手册[G]. 2版. 北京：中国建筑工业出版社，2008: 1966-1968.

[2] 常嘉琳. 深圳太平金融大厦空调设计 [J]. 暖通空调, 2015 (1): 28-32.

[3] 周邦宁. 中央空调设备选型手册[G]. 北京：中国建筑出版社，1999.

石玉香(1975)，硕士，副教授，研究方向：暖通。

Design of Air Conditioning System in Library

SHI Yuxiang

(Nanjing Communications Institute of Technology, Nanjing 211118, China)

Abstract:This paper introduces the design of air conditioning and natural ventilation system in the aspects of cold source, water system, air system, automatic control and so on. The initial investment is saved by taking some energy-saving measures in the design.

Key words:air conditioning design; ventilation; energy saving

作者简介：

doi:10.3969/j.issn.1007-7804.2016.02.005

中图分类号：TB657.2

文献标志码：B

文章编号：1007-7804(2016)02-0018-03

收稿日期：2016-01-08