• 汽车客运站暖通空调设计
  • 2015-07-13
项目背景
近些年,随着我国经济的快速发展,城市化进程的加快,建筑业也在迅速的发展,人民生活水平不断提高,空调系统设计的合理性和舒适性要求越来越高。由于暖通空调项目的增多,暖通空调系统的能耗占到整个建筑能耗的50%以上。目前绝大多数空调处在低效运行,能量浪费严重。因此,合理设计创造舒适的室内环境并同时尽可能地减少对室外环境的负面影响及节约能耗是高层建筑暖通空调设计中有待进一步解决的问题。本工程候车室人员密集,新风量和排风量大,工程设计积极响应国家节能政策,结合建筑特点,采用了全热交换式换气机等节能措施。
项目概述
本工程是新汽车客运站,总建筑面积约20783.6平方米,其中空调面积11909平方米,空调面积占总建筑面积57%,地下2层,总建筑高度6.8米。建筑负一层为停车场、售票厅、候车厅、综合服务部等;负二层为办公室、会议室、预留售票厅、预留候车厅、预留综合服务部、餐厅等。本项目的空调设计内容包括:负一层部分候车大厅、售票大厅,负二层预留售票大厅和部分预留候车大厅;设备用房、办公用房及其它小房间等;空调系统只要采用通风系统、防排烟系统和人防通风系统。
需求关系逻辑图
建设内容与机制逻辑图
建设内容和成果

空调系统设计

1空调冷热源

本工程制冷系统主要包括1个冷冻水系统和1个变频多联空调系统。中央空调部分计算总负荷3060kW,空调总面积为11685m2;变频空调部分计算总负荷60kW,空调总面积为176m2。设计选择3台水冷螺杆式冷水机组,每台制冷量为1055kW,配用4台冷冻水泵,泵和冷水机组为并联连接。制冷机房设在负二层。冷却塔设置在地面层。

2空调冷冻水系统中央空调水系统采用一次泵系统,二管制闭式循环,水管水平同程竖向异程布置,下供下回,冷冻水供、回水温度为7/12°C。空调水系统立管布置成异程式。各分支的回水干管上设平衡阀,用以调节各分支路的水力平衡,设高位膨胀水箱定压。

3空调冷却水系统

空调冷却水系统采用3台直交流式方型冷却塔,冷却塔额定冷却水循环量均为375m3/h,冷却水供、回水温度为32°C/37°C。冷却塔、泵与冷水机组一一对应。冷却塔设在地面层。

空调风系统设计

1风机盘管系统

售票处、办公用房及其它小房间等采用新风加风机盘管系统的空气-水系统。消控中心、安保值班室设分体式空调器,根据需要独立、灵活运行。

2全空气系统

负一层部分候车大厅、售票大厅,负二层预留售票大厅、部分预留候车大厅采用吊顶式空气处理机组加全热交换式换气机,既引入室外新风,又排除室内污浊空气、并回收排风中的冷量。空调季节时全热交换机与吊顶式空调机同步开启,非空调季节时开启屋顶排风机通风。

3送风方式

负一层入口大厅挑空部位由于送风长度达13m,其气流组织设计采用上送上回方式,以利于节能。喷口的送风速度为3.6m/s,送风距离为18m。其余部位均采用散流器下送,双层百叶回风的空调方式。

4空调风系统除尘

吊顶式空气处理机与风机盘管回风口处安装电子除尘加纳米光催化空气净化装置。

通风系统

(1)各空调房间排风系统与消防排烟系统合用,风机设在地面层。非空调季节时开启风机排风,火灾时关闭排风支管电动防火阀,同时开启排烟口及排烟机进行排烟。

(2)公共卫生间排风量按换气次数≥15次/h计,各层设排风机经竖井排至室外。

(3)地下室机动车区域设机械排风兼排烟系统;水泵房、制冷机房、变配电房设置独立机械送、排风系统;发电机房仅考虑常规通风,本设计为其预留直通室外的进、排风竖井。地下车库及其他设备用房送、排风系统的风量按换气次数确定。

防排烟系统

1排烟系统

本建筑为地下建筑,不符合自然排烟的内走道及超过50平米不具备自然排烟条件的房间均设有机械排烟系统。排烟系统设计如下:

(1)负一、二层候车区垂直设2个机械排烟系统,负一层各设1个机械排烟系统,排烟系统与排风系统合用。各排烟支管均设280°C常闭电动多叶排烟口,排风支管设70°C常开电动防火阀。非空调季节时开启风机排风,火灾时关闭70°C电动防火阀,同时开启排烟口、排烟机进行排烟。

(2)各层内走道及房间按防火分区设置多个排烟系统进行排烟,每个防火分区的排烟量不小于每平方米60立方/h,,且保证排烟口离最远点的距离不超过30m。排烟风机前均设置280°C排烟防火阀,当烟温达到280°C时则防火阀关闭,且排烟风机停止运行。

(3)全楼有四个防烟楼梯间需要设加压送风系统,加压送风机设在屋面。其它防烟楼梯间在地面上为开敞式,均满足自然通风采光条件,其对应前室设置加压送风系统,加压送风机设置在地面或夹层风机房内,超过2层的加压送风系统每层均设有电动加压风口,当发生火警时,由消防中心控制本层及上一层电动加压风口。仅有1个前室的加压送风系统在风机出口设置旁通风阀调节前室余压。

(4)地下绕行车道设置独立的机械通风与排烟合用系统,通风及排烟量按6次/h换气考虑。选用消防通风两用风机负责平时排风及火灾时排烟。平时自然补风,火灾时为机械补风,补风量按不小于排烟量的50%考虑。

(5)地下层设备机房设置机械通风与排烟合用系统。由于设备用房不需排烟,走道需要排烟,走道的排烟量不小于每平方米60立方/h。

节能措施

1空调系统

(1)合理选用采暖和空气调节系统室内设计参数及设计新风量,根据建筑不同的使用功能与需求,选择适当的设计参数(使用空间的大小、人员疏密、空调时段、室内温、湿度要求、换气次数等),划分不同的空气调节区和选用配套的设计系统;

(2)提高建筑围护结构的保温隔热性能,减少空调采暖运行时的冷热损失;

(3)选用低噪音、高效率的各类设备,禁止采用淘汰产品;

(4)采用高效水冷螺杆式制冷机组,在其冷却水进水温度为32°C,冷冻水供回水温差7/12°C时,制冷性能系数(COP)达到5.1,采用变频多联空调系统,其额定工况下的性能系数在3.0以上;

(5)本工程冷水系统输送能效比(ER冷)=0.002342*37/(5×75%)=0.0231;

(6)本工程各空调定风量系统中风机的单位风量耗功率最大为0.255<0.42。变风量系统中风机的单位风量耗功率最大为0.44<0.58。普通机械通风风机的单位风量耗功率最大为0.301<0.32;

(7)本工程冷水系统采用一次泵变频控制;

(8)空调通风系统采用了自动控制,既提高了使用的舒适性,又防止了因超温和不合理运行造成的浪费;

(9)冷源系统根据冷量(用自动监测流量、温度等参数计算出冷量,自动发出信号)控制冷水机组的启停数量及其对应水泵、冷却塔的启停台数

(10)风机盘管采用电动温控阀和三挡风速结合的控制方式。(11)大空间区域采用新排风热回收型组合式空调器,其他大空间也采用变风量全空气空调系统。大空间空调系统均采用变新风比焓值控制方式,新风量可按不同季节作调整,甚至全新风运行,以节省运行费用。其中热回收机组及变频空调器的控制原理:

①温度控制:检测回风温度,根据回风温度Tr的变化与设定的回风温度Tn进行比较分析确定,当Tr≤Tn时,利用风机变频器调小风量,当风量调至设计风量70%仍未能达到室内温度时,关小电动二通阀减少组合式空调器的冷冻水量;当Tr≥Tn时,首先开大电动二通阀增加组合式空调器的冷冻水量,当仍未能达到室内温度时,利用风机变频器调大风量。

②夏季当室外空气焓值大于回风的焓值时,开启热回收转轮和回风风阀,关闭新排风旁通风阀,进行新排风热回收;

③过渡季当室外空气的焓值小于小于排风的焓值时,关闭热回收转轮及回风风阀,开启新、排风旁通风阀,转入全新风运行工况。

④温度控制:检测回风温度,根据回风温度Tr的变化与设定的回风温度Tn进行比较分析确定,当Tr≤Tn时,利用风机变频器调小风量,当风量调至设计风量70%仍未能达到室内温度时,关小电动二通阀减少组合式空调器的冷冻水量;当Tr≥Tn时,首先开大电动二通阀增加组合式空调器的冷冻水量,当仍未能达到室内温度时,利用风机变频器调大风量。

⑤风阀控制:检测室外温湿度以及回风温湿度、二氧化碳浓度,计算空气焓值;当室外焓值低于室内焓值时,新风阀全开,回风阀关闭;当室外焓值高于室内焓值时,回风阀全开,新风阀根据二氧化碳浓度进行调节,保证室内二氧化碳浓度保持在设定值。

预期成效
对汽车站的空调系统设计、风系统设计、防排烟系统实现自动控制
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项目管理单位
 
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