結(jié)合某培訓(xùn)樓淺談空調(diào)與防排煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

【摘 要】本文基于筆者多年從事暖通工程的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，以某培訓(xùn)樓樓暖通設(shè)計(jì)為研究背景，探討了空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并結(jié)合筆者工作實(shí)踐給出了幾點(diǎn)體會(huì)，全文是筆者長(zhǎng)期工作實(shí)踐基礎(chǔ)上的理論升華，相信對(duì)從事相關(guān)工作的同行有著重要的參考價(jià)值和借鑒意義。

【關(guān)鍵詞】暖通工程設(shè)計(jì)施工質(zhì)量通風(fēng)系統(tǒng)

某培訓(xùn)樓是辦公、會(huì)議于一體的綜合性大樓，總建筑面積約70000m ² ，建筑總高度為99.1m，建筑分為裙樓一、裙樓二和塔樓3部分。地下共3層，地上共26層，地下3層為設(shè)備用房，地下2層為車庫(kù)，地下1層至地上6層為綜合樓，7層以上為辦公室、會(huì)議廳，多功能廳。空調(diào)范圍為除地下車庫(kù)及設(shè)備用房外的其他部分，總面積約為55000m2。

1 空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.1 主要設(shè)計(jì)參數(shù)

本工程夏季采用空調(diào)制冷，冬季利用鍋爐供熱。制冷機(jī)組冷水、冷卻水進(jìn)出水溫度分別為12℃/7℃和32℃/37℃，供熱鍋爐的進(jìn)出口水溫為50℃/60℃。室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度除活動(dòng)展廳為26℃～28℃外，其余活動(dòng)空間均為24℃～26℃，相對(duì)濕度為55%～65%。

1.2 水系統(tǒng)、冷熱源及相關(guān)材料選擇

1.2.1 水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

空調(diào)水系統(tǒng)分為塔樓和裙樓兩個(gè)系統(tǒng)，采用兩管制。塔樓豎向及每層平面采用同程回路設(shè)計(jì)，裙樓采用異程式。管道自分水器分兩路接入塔樓和裙樓的空調(diào)區(qū)域，各路設(shè)水力平衡閥平衡管路阻力。為便于管道沖洗，塔樓水平供回水主干管相連，設(shè)置沖洗球閥。開式膨脹水箱設(shè)于主樓屋面，設(shè)計(jì)標(biāo)高為99.6m。

1.2.2 冷熱源及相關(guān)設(shè)備

本工程計(jì)算總冷負(fù)荷為8900kW，選用3臺(tái)制冷量為2637kW的離心壓縮式冷水機(jī)組和1臺(tái)制冷量為1044kW的螺桿壓縮式冷水機(jī)組；熱負(fù)荷為3575kW，采用2臺(tái)換熱機(jī)組制備空調(diào)用熱水。冷水系統(tǒng)采用一次泵閉式循環(huán)系統(tǒng)，對(duì)應(yīng)于不同的機(jī)組，分別為三用一備和一用一備。冷卻水系統(tǒng)采用冷卻塔開式循環(huán)系統(tǒng)，亦進(jìn)行了相同的設(shè)置。為降低機(jī)械噪聲對(duì)塔樓辦公區(qū)域的影響，在冷卻塔的出風(fēng)口加裝了消聲筒，并增設(shè)了導(dǎo)風(fēng)板，將其上出風(fēng)改為側(cè)出風(fēng)，通過改變聲波的傳播方向進(jìn)一步減小機(jī)械噪聲對(duì)塔樓的影響。

1.2.3 水系統(tǒng)相關(guān)材料的選擇及安裝

考慮水靜壓力的影響，大樓6層以下空調(diào)水管均采用無(wú)縫鋼管，6層以上為保證管道安全使用壽命和施工的便利性，主干管采用無(wú)縫鋼管焊接，水平支管則采用鍍鋅鋼管絲扣連接。在無(wú)縫鋼管與鍍鋅鋼管的焊口處，為避免夾焊的存在，需對(duì)鍍鋅鋼管焊口處的鍍鋅層進(jìn)行局部處理。另外，在絲扣連接工藝中，為避免管鉗在鍍鋅鋼管上產(chǎn)生咬牙，從而使局部鍍鋅層產(chǎn)生破損，在接觸面增設(shè)布條，對(duì)局部破損處進(jìn)行防腐處理。所有管道在施工前都必須做清潔處理，對(duì)于較大管徑的管道用管材安裝，其切口方向應(yīng)順著管殼豎向直線做45°切開處理，專用膠水刷入后必須待干約10min才可合縫（指干為宜），合縫口及接縫口必須使用專用膠帶封閉，且1m管道需攔腰纏2～3道專用膠帶穩(wěn)固；對(duì)于較小管徑的管道用管材安裝，其切口方向則順著管殼豎向直線切開，專用膠水晾干時(shí)間亦以指干為宜，管道攔腰穩(wěn)固膠帶可適當(dāng)酌減。

1.3 風(fēng)系統(tǒng)

1.3.1 設(shè)計(jì)原則

大型會(huì)議室、多功能廳、報(bào)告廳等大空間采用全空氣系統(tǒng)，選用立式或整裝空調(diào)機(jī)組，系統(tǒng)均考慮上送下回或上送上回兩種形式，其余房間均采用風(fēng)機(jī)盤管加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)，各個(gè)房間設(shè)帶溫度設(shè)定的風(fēng)量三速開關(guān)，可獨(dú)立控制；標(biāo)準(zhǔn)層于內(nèi)走道單設(shè)臥式吊裝新風(fēng)機(jī)組。

1.3.2 風(fēng)管的選擇及風(fēng)閥、風(fēng)口的安裝

空調(diào)風(fēng)管采用超級(jí)消聲風(fēng)管（簡(jiǎn)稱超級(jí)風(fēng)管），密封材料的選用至關(guān)重要，有熱敏膠帶和壓敏膠帶兩種，熱敏膠帶較適合用于在地面上加工的風(fēng)管，而壓敏膠帶則適合在風(fēng)管系統(tǒng)吊裝連接時(shí)使用。根據(jù)系統(tǒng)的壓力和管道尺寸，選用正確的加固方法。工程中對(duì)于截面積較大的風(fēng)管，使用鋼絲、套管的拉桿加固法，加固需用的材料如下。

（1）Φ2mm的鍍鋅鋼絲（拉桿長(zhǎng)度=風(fēng)管內(nèi)徑+90mm）。

（2）64mm×64mm×0.8mm鍍鋅鐵皮墊片。

（3）Φ13×1.5mmPVC管（套管長(zhǎng)度=風(fēng)管內(nèi)徑-3mm）。

本工程多功能廳、報(bào)告廳采用大空間圓形溫控型散流器進(jìn)行上部送風(fēng)、布置在四個(gè)角落的底距地300mm的單層百葉風(fēng)口下回風(fēng)，送風(fēng)口構(gòu)造簡(jiǎn)單，送風(fēng)射流射程遠(yuǎn)，氣流混合過程長(zhǎng)，采用較大的送風(fēng)速度和較大的送風(fēng)溫差。與一般上送下回風(fēng)系統(tǒng)相比，送風(fēng)量可減少25%~30%，節(jié)省風(fēng)道30%~50%，節(jié)省設(shè)備投資10%~15%。

由于觀眾廳地面前低后高，不同地點(diǎn)吊頂距與其對(duì)應(yīng)的座位的高度不同，采用了不同射程的大空間圓形溫控型散流器進(jìn)行送風(fēng)，該散流器誘導(dǎo)風(fēng)量少，吹出氣流不易減速，能達(dá)到較遠(yuǎn)的吹出距離；其中盤能簡(jiǎn)單的上下移動(dòng)，通過移動(dòng)能得到冷、暖房的氣流。考慮到觀演建筑內(nèi)氣流組織效果主要取決于送風(fēng)口的性能、數(shù)量及布置，回風(fēng)口的數(shù)量和位置影響不十分顯著，但合理地設(shè)計(jì)回風(fēng)形式可以改善空氣分布效果，本工程采用底邊距地面300mm的單層百葉風(fēng)口進(jìn)行回風(fēng)，回風(fēng)口與設(shè)在墻內(nèi)的四個(gè)建筑風(fēng)道連接，風(fēng)口數(shù)量較少，簡(jiǎn)化了回風(fēng)管路，同時(shí)避免了“死角”現(xiàn)象，形成了符合要求的均勻的速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)。

1.4 防排煙系統(tǒng)

1.4.1 設(shè)計(jì)原則

根據(jù)《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50045—95）（2005年版）規(guī)定，本工程高層主樓設(shè)有2部防煙疏散樓梯，該防煙樓梯間及其合用前室均設(shè)機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。離心式通風(fēng)機(jī)設(shè)在塔樓觀光層的屋面，加壓送風(fēng)量由計(jì)算確定。防煙樓梯間每2層設(shè)一個(gè)加壓送風(fēng)口，合用前室的正壓送風(fēng)口每層設(shè)置。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由著火層煙感探測(cè)器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，傳至消防控制中心，由消防控制中心自動(dòng)開啟正壓送風(fēng)機(jī)，進(jìn)行加壓送風(fēng)。地下2層車庫(kù)設(shè)置排風(fēng)兼排煙系統(tǒng)，同時(shí)設(shè)置機(jī)械補(bǔ)風(fēng)，補(bǔ)風(fēng)量不小于排風(fēng)量50%。

觀眾廳人員密集、疏散困難、可燃物較多、密封性好，導(dǎo)致其火災(zāi)危險(xiǎn)性高。而火災(zāi)時(shí)煙氣窒息引發(fā)的死亡率要高于火災(zāi)本身引發(fā)的死亡率，所以排煙及補(bǔ)充一定量的新風(fēng)是減少人員因窒息死亡很重要的途徑。本工程在觀眾廳吊頂內(nèi)設(shè)置兩個(gè)排煙系統(tǒng)和兩個(gè)排風(fēng)系統(tǒng)，平時(shí)排風(fēng)系統(tǒng)開啟，火災(zāi)時(shí)轉(zhuǎn)換為排煙系統(tǒng)開啟，排煙系統(tǒng)的補(bǔ)風(fēng)管道部分利用空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)管道。

1.4.2 防排煙風(fēng)管的選擇

本防排煙系統(tǒng)的風(fēng)管選用了玻璃纖維氯氧鎂水泥通風(fēng)管道，此類管道廠家多采用人工加工方式。產(chǎn)品在加工過程中需參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品的原材料及加工工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制（如玻纖布的類型、質(zhì)量及鋪設(shè)的層數(shù)、鋪置接縫是否錯(cuò)開以及主原料是否符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)等）。劣質(zhì)、不合格原材料的使用常常使得無(wú)機(jī)玻璃鋼風(fēng)管出現(xiàn)耐水性差，易吸潮返鹵、泛霜、翹曲變形等工程質(zhì)量問題。不經(jīng)計(jì)算的生產(chǎn)配方和不合理的養(yǎng)護(hù)條件也會(huì)破壞管道的早期性能，并危及后期性能。另外，由于采用人工加工方式，此類產(chǎn)品的外觀常常難以達(dá)到整齊美觀，厚度均勻的標(biāo)準(zhǔn)。工程中尤其要對(duì)置于室外的大截面通風(fēng)管道和長(zhǎng)期處于地下潮濕環(huán)境的風(fēng)管質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。因玻璃鋼風(fēng)管是固化成形的，置于室外的大幅面通風(fēng)管道在陽(yáng)光的直射和雨水的沖刷下，極易產(chǎn)生明顯的翹曲變形，管道外表面也較易留下雨水的痕跡，不但影響外觀，還難以處理，且不符合相關(guān)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求。針對(duì)此類情況，建議工程中對(duì)置于室外的此類風(fēng)管，在風(fēng)管表面加設(shè)保護(hù)層。這樣不但可以防止風(fēng)管變形，也有了較好的視覺效果。對(duì)于長(zhǎng)期處于地下潮濕環(huán)境的風(fēng)管，由于空氣相對(duì)濕度較大時(shí)，易在制品表面掛滿水珠，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)水珠連成一片形成流淌的現(xiàn)象，并會(huì)隨著環(huán)境濕度的不同發(fā)生吸潮返鹵干燥的反復(fù)變化。這種變化不僅影響制品的外觀質(zhì)量，而且降低了制品的耐水性和使用壽命。針對(duì)此類情況，不但要在源頭（原材料和加工工藝）上進(jìn)行嚴(yán)格控制，更要及時(shí)開通已安裝好的通風(fēng)設(shè)備以降低空氣相對(duì)濕度，減小對(duì)風(fēng)管的影響。工程中只要對(duì)產(chǎn)品的原材料及加工工藝進(jìn)行嚴(yán)格控制，上述的風(fēng)管工程質(zhì)量問題皆可得到有效控制。

2 結(jié)語(yǔ)

該樓順利通過了科技示范工程和建筑節(jié)能的驗(yàn)收，在實(shí)際運(yùn)行中亦收到了良好效果。

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