某工程项目空调方案优化

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　　摘要：本文主要对某工程空调方案进行了分析，提出了一些问题供大家参考。
　　关键词：空调系统；采暖系统；优化措施
　　一、项目概况和设计范围
　　 某项目为一新建超大型城市综合商业项目，主要功能包括商业、办公、酒店、住宅和公寓。
　　 建筑物为地下3层，地面裙房为7层，共有3栋塔楼，其中主塔楼高度约280米，功能为办公及五星级酒店，一座副塔楼高度约150米，为住宅，另外一座副塔楼高度约180米，为公寓。总建筑面积约40万平方，其中商业裙房、主塔楼设中央空调系统，空调面积约23万平方。由于本项目位于沈阳，属于严寒地区，需考虑冬季供暖及夜间值班采暖系统。
　　二、初步方案设计要点及施工技术分析
　　（一）设计要点：
　　1、空调系统
　　由于沈阳市原则上不允许自建锅炉房，经过考察决定空调夏季冷源采用电力制冷，冬季的热源由市政蒸汽管网供给。
　　考虑到今后商业、办公、酒店的管理使用要求不同， 分别设置3个独立的系统，每个系统的主机选用不同冷量的机型搭配设计，以满足低负荷运行时的要求。
　　大容量的主机选用10kV高压启动；冷冻水泵、冷却水泵均设备用；选用超低噪方形冷却塔，置于裙房屋面；水处理装置、定压装置等均放置在冷冻机房内；
　　由于系统最大高度达到280米，系统竖向分3个区，分别为办公低区、办公高区和酒店区。各子系统热交换设备分别设于6、26、46层。
　　为降低主机承压，办公、酒店部分的冷冻水泵与主机采用吸出式连接，冷却水泵与主机采用压入式连接；水泵和主机独立并联；
　　空调水系统采用二管制,各个主要支干管上设平衡阀。
　　2、采暖系统
　　冬季由市政蒸汽管网供给0.4MPa的饱和蒸汽进入地下室，经过分汽缸至各个不同区域的热交换机房，并经汽-水换热机组，置换出的热水供各区域空调、采暖系统，空调及地暖热水供、回水设计温度60℃/50℃，值班采暖系统热水供、回水设计温度95℃/70℃。
　　设值班采暖系统，空调供暖之外设置独立的采暖系统，在围护结构边布置散热器作为夜间值班采暖系统，同时承担围护结构的热负荷，由中央换热站提供95℃/70℃热水。
　　裙房及地下室采暖的汽-水换热机组放置地下二层。
　　办公冬季空调用的汽-水换热机组放置在六层的设备层，酒店冬季空调用的汽-水换热机组放置在二十六层的设备层, 餐厅等配套设施的汽-水换热机组放置在地下二层。
　　公寓、住宅采用低温热水地板辐射采暖，采用分户计量。
　　游泳池冬季采用低温热水地板辐射+散热器采暖，在室内地板内埋设加热盘管进行采暖，并沿外墙和外窗设置散热器，以防止围护结构结露。
　　住宅根据低温热水地板辐射采暖承压要求，共分3个区（高差42m），6~18为低区，19~31为中区，32~44为高区。采暖用汽-水换热机组放置住宅七层。
　　（二）施工技术难点分析
　　1、在超高层建筑中，系统的划分和设备层的设置是很重要的，直接影响到方案的经济性和合理性。在此方案中，系统分区是合理的，7~45层为办公，7~25层为办公低区，27~45层为办公高区，47层以上为酒店系统。设备分别设于6、26、46层，即办公高区的压力隔断装置设于26层，约101米标高处，办公系统的冷水机组蒸发器承压为1.6Mpa；酒店系统的压力隔断装置设于46层，约180米标高处，酒店系统的冷水机组蒸发器承压为2.0Mpa。机组承压过高，蒸发器需加强，其设备费用也随压力等级的提高而增加（一般以1.6Mpa为限，超过此值时，设备费用急剧上升），造成空调系统安装成本提高，对施工质量的要求也很高。现将办公系统热交换设备设于6层（约32米标高），酒店系统热交换设备设于26层（约101标高），办公和酒店系统的冷水机组蒸发器承压分别降至1.0Mpa和1.6Mpa，水泵的承压也相应降低。
　　2、原方案办公系统的冷冻水泵与主机采用吸出式连接，现办公系统热交换设备设于6层（约32米标高），改为采用压入式连接。压入式的优点是冷水机组和水泵的工作较为稳定，当建筑高度不大时，这一系统是较好的。同时，由于水泵运行过程中，水通过水泵时温度会有所提高，因此回水先进入水泵再进冷水机组对于保证空调水系统的供水温度的恒定（冷水机组通常以出水温度恒定进行控制及运行）是十分有利的。但如果建筑高度较高，水系统本身静压较大，按前述接管方式将使冷水机组的承压要求提高（因为通常水系统的定压点在水泵吸入口），因此，如果按前述接管方式时，冷水机组的压力超过1.6Mpa，则宜把冷水机组设于水泵吸入口是更好的方式，如酒店空调系统。
　　3、在目前的空调水系统中，水泵与冷水机组的连接方式通常有两种。
　　水泵与冷水机组――对应连接
　　 这种方式的优点是控制及运行管理简单，各冷水机组相互干扰较少，水量保证性较高，并且它取消了水泵与冷水机组之间的部分管件。其缺点是在实际工程中，由于水泵与冷水机组布置位置的影响，造成管道相对较多，并且尤其要注意水泵与冷水机组之间的管道放空气问题。
　　 当只有一台冷水机组和对应的水泵运行时，由于水泵出口止回阀的作用，水不能通过停止运行的冷水机组及水泵而回流到正常运行的水泵之中，这也是其较有利的一点。
　　水泵与冷水机组独立并联的方式
　　 这种方式在实际工程设计中，接管相对较为方便（尤其是冷水机组与冷冻水泵位置相距较远时更为明显地体现出此点），机房布置整洁、有序，因而有相当多的工程目前采用此种方式。
　　 但此方式有几个缺点：
　　（1）水泵及冷水机组进出口都要求各自的阀门，因此附件增加。
　　 （2）各冷水机组水流量在初调试中应进行调整，保证每台机组水量符合设计要求。
　　（3）在要求自动联锁起停的工程中，各冷水机组必须配置电动蝶阀。由于水泵与冷水机组在运行上通常是一一对应的（即使接管不满足一一对应的连接方法），不运行的机组应把电动蝶阀关闭。否则它会分流而导致单台水泵运行时正常运行的冷水机组水量不足而出现问题，以图1和图2来说明：这时单台冷水机组的水量只有1/2 w1 (
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