蘇州市某圖書館中央空調系統設計

金杰 浦云霞

摘 要 針對蘇州市某圖書館中央空調系統設計，該公共建筑的主要功能是供人們進行圖書的閱覽和辦公。建筑共六層，每層高3.6m，建筑面積43850m2，空調面積27509.29m2，夏季建筑總冷負荷1961.96kW，建筑總冷指標71.32W/m2。本工程設計主要根據現有的建筑圖紙及節能建筑標準，并結合工程實際情況，合理選擇墻體、門窗等材料作為圍護結構設計，并對空調系統進行整體的設計。采用風機盤管加新風系統，每層分別設置兩到三個獨立新風系統對有空調需求的房間供給標準要求的新風。本設計綜合考慮圖書館建筑在蘇州地區的氣象條件和設計標準，以及工程設計的一般經濟需求，對系統各個環節進行了相對合理的設計選擇。

關鍵詞 暖通空調系統;蘇州圖書館;獨立新風系統;負荷計算;風機盤管

1引言

目前，我國國內的HVAC系統工程設計中，具有布置靈活、各空調房間可獨立調控等優點的風機盤管加新風系統是首選形式。本設計目標是蘇州某圖書館中央空調系統設計，綜合設計情況和經濟情況考慮選擇了獨立新風加風機盤管系統。

本研究課題是由實際設計項目修改而來的蘇州市某圖書館中央空調系統設計，課題主要根據現有的建筑圖紙及節能建筑標準，通過運用所學的知識，查閱相關的書籍期刊等資料，合理選擇墻體、門窗等材料作為圍護結構設計，并對空調系統進行整體的設計。

2負荷計算

2.1 設計計算參數

室外空氣計算參數是進行HVAC工程設計所必需的，它對不同地區和不同季節的設計進行了不同的標準設定，是進行負荷計算的重要參考數據。

建筑圍護結構的選擇主要是其墻體材料選擇，不同的材料除了美觀和建筑設計相關的功能外，還由于傳熱系數不同，所具有的保溫性能也不同，圍護結構的選擇對空調區房間冷負荷的計算有著一定作用，由于蘇州市是夏熱冬冷地區，所以圍護結構的材料構造根據《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》JGJ134-2010設計。

2.2 夏季建筑的冷負荷

空調區冷負荷是確定房間空調設備容量和房間空調送風處理過程的重要依據，也是計算冷負荷的基礎。參考相關書籍和設計，本次設計空調房間的冷負荷主要由以下幾部分組成：建筑圍護結構的冷負荷;室內熱源散熱;新風進入室內空調區形成的冷負荷。

3空調系統的選擇及冷熱源設計

3.1 空氣調節系統

本工程選用空氣-水系統，使用風機盤管加獨立新風系統。此時，集中輸送的部分僅僅為熱濕處理后的新鮮空氣（新風），風道小，占據建筑物的空間小，對建筑整體設計的影響小;室內分散設置由水直接換熱的末端設備，即為半集中式空調系統。

本工程采取風機盤管加獨立的新風系統，新風處理方式選擇第一種，即新風處理到室內狀態點，不承擔室內負荷，室內風機盤管承擔室內負荷。

3.2 冷熱源的選擇原則

本工程建筑冷負荷為1961.96kW，為了確保穩定性把負荷放大10%之后為2158.16kW，熱負荷為759.32kW選用4臺718kW的開利風冷渦旋冷水/熱泵機組，其中的一臺備用。

4空調風系統設計

4.1 送回風口與風管的設計

本工程在一樓大堂采用側送風形式，其他空調區域采用上送上回形式，采用散流器平送流型。

4.2 空調設備的選擇

本工程中大堂采用壁掛式風機盤管，其他場合風機盤管安裝形式均選擇臥式暗裝。風機盤管的選擇以各空調房間的設計風量、設計冷量以及中等風速為原則。

以一層為例，一層新風量為16774m?/h，系統1新風量為9540 m?/h，新風冷負荷為65.59kW，則選用型號為HDK-07，結構形式為2排表冷器的新風機，其額定風量為10000 m?/h，供冷量為66 kW。

5空調水系統設計

空調水系統就是通過使用水作為介質，通過熱量的傳遞冷卻冷凝器中的制冷劑。空調水系統包括冷熱水系統，冷卻水系統和冷凝水系統。

選擇型號為RBW100-160B立式離心水泵四臺，其中一臺備用，水泵參數見表1。

6水力計算

6.1 新風系統風管水力計算

一般的空調系統要求并聯管路之間的不平衡率應≤15%。若不平衡率超過15%，則可以采取以下幾種方法進行調整：調整管段管徑;在各分支管段添加調節閥門;適當調整管段風量。

6.2 空調水系統水管水力計算

在進行空調水系統水力計算時，需要對各并聯環路進行水力平衡，其并聯環路的壓力損失的不平衡率應小于15%。當其不平衡率大于15%時，需要對水管管經進行適當調整以減輕不平衡率。

本工程在空調新風處理機組、空調處理機組回水管上設置動態平衡電動調節閥，風機盤管所在水平支管回水管上設置動態壓差平衡閥，風機盤管前設置動態平衡電動二通閥，以保障系統水力平衡。

7結論

本研究課題對蘇州某圖書館進行完整的暖通空調系統設計，通過負荷計算，選定了空調的系統為空氣-水系統，是現今應用最為廣泛成熟的一種空調系統方式，該系統節省了操作成本和空調房間系統，不干擾房間溫度的獨立調節，可隨時對空調房間進行啟停空調和系統布置舒適靈活。選擇風冷渦旋冷水/熱泵機組作為冷熱源設備。熱泵機組一次能源消耗高達90%，能耗降低了用戶的成本。沒有冷卻塔，同時不用冷卻水泵和管道，設計更加方便，投資也會降低。水系統方面選擇了同程式水系統，因為本次設計為圖書館，使用時間較長，所以雖然同程式前期投資高，但由于各并聯環路中水的流程基本相同，水力穩定性好，流量分配均勻。

參考文獻

[1] 韓成浩，李慧靜.淺談國內外中央空調發展現狀及發展趨勢[J].吉林工程技術師范學院學報，2017，33（4）：88-90.

作者簡介

浦云霞，江蘇鎮江人，講師，碩士，研究方向：空調與暖通方向。