福州某综合楼中央空调及防排烟系统设计 |
| 2012-10-14 22:20 作者：杨宇芳 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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【硅谷网10月14日讯】据《科技与生活》杂志2012年第15期载文称，福州市某工厂、住宅及地下室为一体的高层建筑共15层，空调冷负荷为1258KW，热负荷为615KW，是一项消耗能量较大的工程。通过对不同机组的比较，本设计最终选择用两台水冷半封双螺杆型冷水机组（SL750）满足夏季制冷需求，而冬季采用电热水锅炉机组实现热工况设计。并对地下室的防排烟系统进行了合理设计，以满足消防要求。
关键词冷水机组；电热锅炉；防排烟
1设计对象
本设计选择的对象是福建省福州市某工厂二车间、地下车库以及住宅为一体的高层建筑物。该建筑物共15层。地下一层为机房和车库，1-2层为车间，3-14层为住宅楼。
2设计任务
根据确定的室内外气象条件，土建资料，工厂的作业要求，人体的舒适要求及冷热源情况设计该建筑物的空调系统，实现夏季制冷、冬季供热。
3室外空调设计参数
3.1夏季参数
大气压力：996.4hPa
室外计算相对湿度：61%
空调计算（干球）温度：35.2℃
空调室外计算湿球温度：28.0℃
室外平均风速：2.9m/s
3.2冬季参数
大气压力：1012.6hPa
采暖室外计算（干球）温度：6℃
空调室外计算（干球）温度：4℃
室外计算相对湿度：74%
室外平均风速：2.7m/s
4夏季工况设计
4.1冷水机组的选择
总冷冻水量121.9m3/h。总的所需冷量为1258KW。取管路冷量损失为15%，则Q=1.15×1258=1447KW。由此选择两台水冷半封双螺杆型冷水机组SL750。
SL750冷水机组技术参数：名义制冷量：750KW；冷冻水进、出水温12/7℃，冷却水进、出水温30/35℃，进出水管径为DN150。
4.2冷冻水泵选择
根据一机对一泵的原则，选择三台水泵，其中一台备用。单台冷冻水泵的流量为冷水机组蒸发器的额定流量，并附加10%的余量。泵的扬程为克服一次不利环路的管道阻力和设备阻力的损失，并附加10%的余量，即0.24MPa。
根据所计算的泵的理论流量和扬程，选择IS型单级单吸清水离心泵IS150-125-315，其性能指标：流量：120m3/h-240m3/h；扬程：0.284MPa-0.333MPa；转速：1450r/min；电机功率：30KW。
4.3冷却水系统设计
采用循环冷却水系统。
4.3.1冷却水泵的选择
根据一机对一泵的原则，选择三台冷却水泵，其中一台备用。单台冷却水泵的流量为冷水机组冷凝器的额定流量，并附加10%的余量。泵的扬程为克服一次不利环路的管道阻力和设备阻力的损失，并附加10%的余量，即0.18MPa。
根据所计算的泵的理论流量和扬程，选择IS型单级单吸清水离心泵IS150-125-315，其性能指标：流量：120m3/h-240m3/h；扬程：0.284MPa-0.333MPa；转速：1450r/min；电机功率：30KW。
4.3.2冷却塔的选择
冷却水进、出水温32/37℃，总流量365.7m3/h。选择LBCM-LN-200冷却塔两台，单台冷却塔流量为200m3/h，进水管径DN200，出水管径DN200，排水管径DN50，溢水管径DN50，补给水管DN32，电机功率7.46KW。
4.4补水系统设计
冷冻水补水泵的选择：
补水量取循环水量的1.5%，则补水泵流量为257.6×0.015=3.9m3/h，由于膨胀水箱放在二层夹层，水泵扬程应大于15mH2O=0.147MPa，依上述要求选择IS型单级单吸清水离心泵IS50-32-250，其性能指标：
流量：3.75m3/h-7.5m3/h；扬程：0.191MPa-0.2MPa；转速：1450r/min；电机功率：1.5KW。冷冻补水泵采用和补水泵进出口相同的管径。冷却水系统在冷却塔底部水盘直接补水。
5冬季工况热水机组选型
经计算得，车间的热负荷为310.1KW，住宅的热负荷为305.2KW，则总的热负荷为615.3KW。根据所得热负荷，选择杭州力聚热水机组有限公司生产的电真空热水机组ZRY-40-N两台，采用真空凝结换热技术，内置换热器间接加热，无需配备热交换器等外部设备，只需接上外部管道即可。其性能为：额定供热量：350KW；外形尺寸：1600×1300×1390（长×宽×高，mm），含电控柜尺寸。输入电功率：360KW。内置换热器性能：热水流量：60m3/h；压力损失：32KPa；接管口径：DN100mm。
6通风及防排烟设计
6.1车间防排烟设计
每个空调区设置一个防排烟风机，每个区的排烟量按60m3/（h•m2）进行计算。由于排烟管利用空调风管进行排烟，即1600×500的矩形风管。根据排烟量选择HTF-Z-Ⅱ-15，全压710Pa。
6.2地下室防排烟
6.2.1排烟分区的划分
地下室被划分为两个防火分区，第一防火分区的面积为1928m2，第二防火分区的面积为1703m2。
由于每个防烟分区的建筑面积不宜大于500m2，所以每个防火分区又分为四个防烟分区，防排烟区之间用挡烟垂壁来分隔。
6.2.2地下室的排风量计算
按换气次数法计算地下室排风量。取停车库的换气次数为6次/h，空调机房和水泵房的换气次数为6次/h，配电房的换气次数为10次/h。空调机房、水泵房和配电房的面积分别为160m2，160m2，68m2。第一防火分区：60154m3/h；第二防火分区：53134m3/h；空调机房和水泵房：9984m3/h；配电房：3536m3/h。
以第一防火分区为例，布置8个风口，则每个排风口的排风量为60154/8=7519m3/h，设风口风速为6m/s=21600m/h，则每个排风口的面积为0.348m2，取排风口尺寸为600mm×600mm。（采用单层栅格风口）
6.2.3地下室排烟设计
《高层民用建筑设计防火规范》规定：若防火分区只有一个防烟分区（防烟分区就是防火分区），须按60m3/（h•m2）进行计算，若有多个防烟分区，则以最大的一个防烟分区面积并按120m3/（h•m2）计算其排烟量。
第一防火分区设四个排烟口，则每个排烟口的排烟量为500×120/4=15000m3/h，设风口风速为6m/s=21600m/h，则每个排烟口的面积为0.684m2，取排烟口尺寸为1000mm×800mm。
第二防火分区设四个排烟口，则每个排烟口的排烟量为456×120/4=13680m3/h，设风口风速为6m/s=21600m/h，则每个排烟口的面积为0.633m2，取排烟口尺寸为1000mm×800mm。
6.2.4地下室排风设计
空调机房、水泵房、配电室的排风考虑采用单层栅格风口，此系统取6个风口，总的排风量为13520m3/h，则每个风口的风量为13520/6=2253m3/h，取风口的排风风速为6m/s=21600m/h，则风口面积为2253×106/21600=104305mm2，所以选择单层栅格风口的尺寸为360×360。
6.3选择风机
机房只考虑排风，所以风机选用排风风机，根据机房的总排风量13520m3/h，则选用4-72型8C离心通风机。性能：流量24982/h，全压2303Pa，转速1600r/min，配套选用的电动机型号是功率为30kw的Y200L1-2。
防火分区采用HTF-Z-Ⅰ-No:13型消防高温排烟风机，流量65370/h，全压710Pa，转速1300r/min。
7总结
综上所述，进行多种方案的分析比较都是为了最终达到经济﹑运行效果好的目的，本设计方案充分体现了这些优点，造价低，耗电耗能少，运行维护修理方便，完全能符合业主的要求.有些方案可根据施工现场的具体情况进行适当的调整，以使空调系统达到最优的效果。
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