1、科教大樓暖通空調設計體會-兼談風冷冷水機組運行能耗及噪聲控制 簡介： 本文介紹了福建省鄉鎮企業科教大樓的空調、通風、防排煙設計。針對該科技大樓功能復雜的特點，分析了選用風冷式冷水機組作為冷源的合理性，總結了工程設計體會。 關鍵字：防排煙 風冷機組 能耗 噪聲 一、工程概況鄉鎮企業科教大樓座落于福州市東浦路。地下一層，地上二十一層，總建筑面積26000，地面總高度為75.05m。該工程是一座集展示廳、廚房餐廳、辦公實驗室、住宅于一體的多功能綜合性高層建筑。地下一層為汽車庫、設備用房（包括高低壓配電房、發電機房、水池泵房），戰時為人防區，一層為展示廳及架空停車場，二層為展示廳，三至四層為廚房餐廳，

2、五至九層為科教、實驗辦公室、十至十二層為招待所，十三至二十一層為住宅，屋頂為電梯機房及增壓罐室。二、空調冷源的確定本大樓一至十二層由七家單位組成，各家單位在空調系統管理、計費、維護等方面均要求各自獨立操作、分別計量，且由于各家單位使用功能、時間不同，若采用中央空調系統必然造成能源的浪費，給管理上帶來不便。故本大樓在空調方案確定時未采用大型中央空調系統，而將大樓分成七個獨立的空調系統：一、二層展示廳為一系統，三、四層餐廳為一系統，五、六、九層科教實驗辦公室各為一系統，七、八層科教實驗辦公室為一系統，十至十二層招待所（包括會議室）為一系統。每個系統設置一臺風冷式冷水機組和一臺冷水泵，均放在屋頂上，

3、節省了地下車庫面積。如此劃分系統，安裝、使用、計費均較方便，又可節省運行費用。故該方案得到了建設單位的贊同和認可。本工程在空調冷源選擇時，對風冷式冷水機組和水冷式機組在初投資和運行能耗兩個方面進行了分析比較；最終選擇風冷式冷水機組。雖然水冷式冷水機組初投資比風冷式冷水機組要低33%左右，但由于增加了冷卻水系統（冷卻塔、冷卻水泵、管道等），輔助設備及管道，要增加一部分投資；另外，由于采用了風冷式冷水機組，節省了地下機房占地，至少可增加6個車位，每個車位售價10萬元計算，可增加銷售收60萬元。因此，選用風冷式冷水機組，初投資不是設計考慮的主要問題，而對運行能耗進行全面分析比較，才能做出合理的選擇。

4、根據有關研究資料表明，水冷式冷水機組，部分負荷性能值IPLV（EER）值比風冷式冷水機組的IPVL（EER）值大3.61%，也就是說，風冷式冷水機組全年運行能耗比水冷式冷水機組大3.61%。為了使分析具有可比性，必須綜合考慮整個系統冷源的耗電量。目前水冷式冷水機組的冷卻水系統中，當機組運行在部分負荷時系統配置的冷卻塔風機和冷卻水泵絕大多數仍以滿負荷運行。但在風冷式冷水機組中，一般設置多臺冷凝器，配置多臺冷凝風機、冷凝風機隨冷凝器的熱負荷的變化而進行臺數調節。冷凝風機的數量越多，其在冷水機組部分負荷運行時的能耗就會越低。（本工程選用的風冷式冷水機組，其冷凝風機多達8臺，使得機組的運行能耗大大降低

5、）。就全年運行而言，水冷式冷水機組配置的水泵和冷卻風機的耗電量電量比風冷式冷水機組所配置的冷凝風機的耗電量大得多。綜合考慮機組耗電量和與其配套的輔助設備耗電量后，兩者的總耗電量相關不大。所以，筆者認為在選擇設計冷源方案時應進行綜合分析比較確定。設計時考慮到每個系統容量小、控制面積不大的特點，冷源綜合使用系數取值較高；另外風冷機組、部分管道安裝在屋面，冷損失相對高些，空調管道的輸送熱損失亦應取較大值。在設備選型時，這些因素綜合考慮，將計算冷負荷作為冷源設備容量來選擇風冷機組。具體設備選型見下表。系統劃分及設備選型系統編號使用場所建筑面積（）風冷機組型號規格冷水泵型規格制冷量（104Kcal/h）

6、CWS1一、二層展示廳1900UWA162JY1ISG100-160A37CWS2三、四層餐廳1800UWA192JY1ISG100-16046CWS3五層實驗科教辦公1150UWA75JY1ISG80-160A17CWS4六層實驗科教辦公1150ISG80-160A17CWS5九層實驗科教辦公1150UWA75JY1ISG80-160A17CWS6七、八層實驗科教辦公2300UWA138JY1ISG100-160A31.60CWS7十至十二層招待所（會議室）3000UWA138JY1ISG100-160A31.60三、室內外設計參數1、室內設計參數空調房間室內溫度（）相對濕度（%）新風量（m

7、3/h.人）噪聲dB(A)空調方式展示廳26285565950全空氣系統餐廳242655651850全空氣系統科教實驗辦公室252755652545風機盤管加新風招待所252855653040風機盤管加新風2、室外空氣計算參數夏季空調室外干球溫度：35.2夏季空調室外日平均干球溫度：30.4夏季空調室外溫球溫度：28四、空調水系統本工程空調水系統采用雙管制閉式循環系統。CWS1CWS2兩個空調水系統采用異程式，每層回水支管上設置平衡閥：CWS3CWS7五個空調水系統豎向立管采用異程式，橫向支管采用同程式，CWS6CWS7兩個空調水系統橫向回水支管上設置平衡閥，以確保水力平衡及冷水流量按設計要求

8、分配。（見圖一） 設計中選用了反沖排污型電子水處理儀，設在冷水機組的管道上。這種設備自帶過慮網，可省去Y形過濾器，沖洗方便，既可防垢又可過濾、節省了管路設備成本。五、空調風系統 一至四層展示廳及餐廳均采用全空氣式空調方式，每層設置兩臺柜式空調箱，采用散流器下送風，集中側回風（見圖二）。五至十二層采用風機盤管加新風的空調方式。為提高室內吊頂高度風機盤管采用側送風方式；對于進深較深（6m）的房間采用50pa高靜壓風機盤管。每層設置一臺吊掛式新風機，以節約占地面積（見圖三）。 圖二二層空調平面圖 圖三五-九層空調風管平面圖六、自動控制空調箱設電動二通調節閥及溫度控制器，根據回風溫度對水量進行比例調節

9、；風機盤管設電動二通閥及帶三速開關的室內溫度控制器，根據回風溫度對水量進行二位調節，使室內溫度控制在設定的范圍內。冷水機組供回水管路間設壓差控制器、電動旁通閥，并配備一套手動調節裝置，可進行人工調節，以確保空調系統運行安全可靠。七、通風設計1、衛生間排氣，按10次/h換氣次數設置排氣扇，大樓屋頂設有屋頂風機。2、廚房排氣量為26400m3/h，其中65%通過爐灶下方的排氣罩排至室外；35%由廚房全面換氣排出，風時按排氣量的80%設計送風系統。3、地下室各設備用房設機械排風進風系統。地下車庫按6次/h換氣次數設計排風系統，靠近車道部位采用自然進風，遠離車道的部位按換氣次數5次/h設計機械進風系統

10、。八、防排煙設計本工程樓梯間、前室及消防電梯合用前室均采用正壓送風系統，內走道設機械排煙系統，風機入口設280自動關閉的防火閥。地下車庫及各設備用房均設有排煙系統，并設有風量不小于50%排煙量的送風系統，排煙系統、排風系統合用。九、人防設計本工程設兩個防護單元，每個防護單元的防護人數為600人，設三臺SR900電動腳踏兩用風機，一臺LXP（X）-3型油網過濾器，兩臺SR78-100型過濾吸收器，并設有排風系統。十、設計體會1、風冷式冷水機組的噪聲、振動對周圍環境的影響是設計中應考慮的問題，壓縮機的噪聲大小因不同機型不同安裝方式而不同。全封閉比半封閉壓縮機噪聲低。螺桿式比活塞式壓縮機噪聲低；多臺

11、小型制冷量壓縮機比單臺相同制冷量壓縮機的噪聲低。軸流風機噪聲因不同機翼和不同轉速而不同，配八極電機比配六極電機的噪聲低。設計應根據周圍情況及噪聲要求，靈活選用，力求經濟合理。為了降低噪聲、振動，風冷機組、水泵均作減振基礎，冷水機組、冷水泵進出口均設軟接頭，風冷機四周設消聲壁。2、本工程選用大金風冷機組，其測試參數與設計參數（溫度、溫差）不同，這就要求計算出的冷量經換算后才能選型；另其樣本提供的用電量為設備輸出電量，如不注意以此提供給電專業，勢必造成用電量偏小。3、凝結水排放問題，本工程標準層風機盤管系統選用了4根凝結水立管，靠柱邊立下，橫支管按0.8%坡度坡向立管。管線比單側排放減短了一半，吊頂高度亦相應提高。管線短漏水的可能性減小，安裝方便，坡度也好控制。4、平衡閥的設置，在異程水系統橫支管上設置平衡閥可起到調節各管路間阻力和分配流量的作用，達到所需設計流量，調節方便簡單。設置了定流量平衡閥，就可以控制流量，不致于發生意外事故。5、筆者在設計辦公室、商場、餐廳、KTV包廂等場所時，適當地設置一定數量的排氣扇或排風系統，以排除室內污蝕空氣，有利于空調新風的補進，改善空氣品質。強制性條文規定室內保持正壓的空氣調節房間，其正壓值不應大于50pa。所以筆者認為在做好新風系統設計的同時。亦應組織設計好排風系統。6、地下室室外的排氣孔出風口速度不宜過大，盡可