北京市框剪十层综合楼工程暖通空调初步设计说明书.docx

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北京市框剪十层综合楼工程暖通空调初步设计说明书

暖通空调初步设计说明书

摘要：

地下三层，地上十层，框剪结构，空调形式为冰蓄冷，冷辐射吊顶。

1设计依据c

1.1上级批文详见总论部分；

1.2甲方提供的设计任务书；

1.3建筑专业提出的平面图和剖面图；

1.4室外计算参数（北京地区）

　　夏季空调计算干球温度　　　　33.2℃

　　夏季空调计算日平均温度　　　28.6℃

　　夏季空调计算湿球温度　　　　26.4℃

　　夏季通风计算干球温度　　　　30.0℃

　　夏季空调计算相对湿度　　　　78%

　　夏季大气压力　　　　　　　　99.86Kpa

　　夏季平均风速　　　　　　　　1.9m/s

　　冬季空调计算干球温度　　　　-12℃

　　冬季通风计算干球温度　　　　-5℃

　　冬季空调计算相对湿度　　　　45%

　　冬季大气压力　　　　　　　　102.04Kpa

　　冬季平均风速　　　　　　　　2.8m/s

1.5建筑物围护结构的热工性能

围护结构名称

外窗

外墙

屋面

地面

传热系数w/m2·℃

3.24

0.78

0.80

0.21

1.6国家主要规范和行业标准

（1）《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2013；

（2）《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95（2011版）；

　　（3）《民用建筑热工设计规范》GB50176-93；

　　（4）全国民用建筑工程设计技术措施《暖通空调·动力》；

　　（5）《民用建筑隔声设计规范》GBJ118

1.72014年5月19日由某集团组织的《科技研发大厦空调方案研讨会》专家组意见。

2设计范围

　　本工程为科技研发大厦，总建筑面积为33928平方米，预留建筑面积为5494平方米，建筑高度为33.99米。

地下二﹑三层为停车库及设备用房，层高3.6米；地下一层主要为餐厅﹑厨房﹑多功能厅及档案室，层高5米；首层至八层主要为办公及会议室，首层层高为5.0米，其余为3.9米。

　　设计范围为采暖、通风、空调、防排烟及冷热源设计。

冷冻机房冷却水系统由给排水专业设计。

3设计原则

　　满足国家及行业有关规范﹑规定的要求，利用国内外先进的空调技术及设备，创建健康舒适的室内空气品质及环境。

4空调设计

4.1室内设计参数

序号

房间名称

温度℃

湿度（％）

新风量标准

m3/h.人

噪声

dB（A）

夏季

冬季

夏季

冬季

1

办公﹑谈判室及接待室

24

22

50±10

≥40

50

≤40

2

会议﹑学术报告厅

24

18

50±10

≥35

36

≤50

3

电话机房

25

18

50±10

≥40

50

≤60

4

计算中心

24

20

50±10

≥40

50

≤55

5

展示厅

26

18

50±10

≥40

50

≤55

6

档案室

26

18

50±10

≥35

50

≤55

7

餐厅

24

20

≤65

≥40

30

≤55

8

厨房

35

15

9

健身

24

20

≤60

≥40

80

≤55

10

多功能厅

24

20

50±10

≥35

40

≤45

11

中庭﹑门厅、走道

26

20

≤65

≥30

10

≤55

4.2空调冷热负荷估算

序号

空调部位

空调面积（m2）

冷负荷（kW）

热负荷（kW）

新风量（m3/h）

新风冷负荷（kW）

新风热负荷（kW）

地下一层

大小餐厅

1020.45

173.47

19.67

13201

118.80

196.87

厨房及加工

411.80

41.10

10.14

12010

66.00

164.47

其余房间

1076.46

75.35

29.48

5000

201

29.90

一层

2540.00

203.20

69.60

12700

68.58

75.96

中庭

11111

71.69

53.95

2500

13.50

15.00

二层

2580.00

193.50

70.69

14100

76.20

84.33

三层

2580.00

193.50

70.69

14100

76.20

84.33

四层

2580.00

193.50

70.69

14100

76.20

84.33

五层

2580.00

193.50

70.69

14100

76.20

84.33

六层

2580.00

193.50

70.69

16000

86.40

95.69

七层

2580.00

193.50

70.69

14100

76.20

84.36

八层

2580.00

193.50

70.69

14100

76.20

84.36

九层

2580.00

193.50

70.69

14100

76.20

84.36

十层

2580.00

243.77

90.53

15000

81.00

89.71

29385.82

2356.5

838.91

175100

994.68

1342.6

4.3空调系统

　　经技术﹑经济综合比较及专家组建议，空调方案确定为：

独立新风空调系统，即新风机组加辐射冷吊顶。

辐射吊顶已被美国能源部列为二十一世纪15项最节能，最有前途的空调技术之一，其突出的优点——更加舒适，更加节能，更加安静，使其成为目前欧美各国首选的空调末端装置，辐射吊顶、全热交换器和低温送风新风系统组成的独立新风系统，已经成为国际公认的最先进的空调系统。

4.3.1首层∽八层及地下一层南区各功能房间

　　采用独立新风空调系统（DOAS）。

新风机组除了承担新风负荷外，还承担室内全部潜热和部分显热负荷，室内剩余的显热负荷由辐射冷吊顶承担。

　　新风机组选用专用DGKR08型低温送风新风机组，设置在专用的新风机房内，每台机组风量约为7000m3/h－8000m3/h。

机组进水温度低于3℃，出水温度为辐射冷吊顶的进水温度（露点温度加1～2℃），由室内露点温度控制，新风机组出风温度低于7℃。

该机组除了具有普通空调机组具有的冷却﹑干燥﹑加热及加湿功能外，还具备有：

（1）承担其全部新风负荷，室内全部潜热和部分显热；

（2）机组内配置有板式全热交换器，回收焓效率大于50%，温度效率70%以上；（3）机组内配置驻极静电过滤器，计数效率为99.9%可备光催化材料杀灭，空气阻力小于50Pa。

　　空调房间冬季加湿采用高品质的干蒸汽加湿，汽源由地下一层锅炉房引来。

　　新风系统按楼层分南﹑北两个系统设置，以利调节。

新风管沿走道吊顶敷设，在进入每个房间的支管上设置E型定风量调节器，送风口采用大诱导比风口下送。

排风通过每个房间侧墙上设置的排风口，通过走道吊顶，进入新风机组全热交换器释放能量后排入大气。

　　辐射板采用国产辐射板。

因为它较进口辐射板热阻小，辐射冷/热量大，接头先进，价格便宜等优点。

辐射板型号选用600×600规格板，颜色的选用与排版形式随装修进行。

4.3.2餐厅及厨房。

　　由于餐厅空调负荷变化大，湿负荷大，空调运行时间短，层高较高等特点。

故餐厅单独设置空调系统，空调形式采用独立的低温送风新风系统，送风口采用大诱导比风口下送，排风口为单层百叶风口，通过排风管进入新风机组全热交换器释放能量后排入大气。

新风机组选用专用DGKR15型低温送风新风机组，设置在专用的新风机房内，机组风量约为15000m3/h。

　　厨房采用直流空调系统（冬季加热夏季降温），厨房排风量暂按40次/时，送风量为80%排风量，其施工图设计待厨房设备确定后进行。

4.3.3电话机房及计算机主机房

　　为了保证电话机房、消防值班室及计算机主机房值班空调，另分别设置一套VRV空调系统，室外机设置在屋顶，室内机采用四面吹出式，设置在吊顶上。

4.4空调系统冷源

　　本工程空调面积为23500m2，预留空调面积5500m2，共计空调面积29000m2。

空调冷负荷为3351kW，折算为冷指标为115.56w/m2。

空调热负荷为2595.5kW，算为冷指标为89.5w/m2。

　　经技术及经济综合分析，本制冷采用动态制冰冰蓄冷系统。

该项目尖峰负荷为3351kW，日负荷为30258kW，空调运行时间为10小时（8:

00～18:

00），机组制冰蓄冷运行时间按8小时（23:

00～7:

00），每周运行时间为5天。

片冰机/冷水机组制冷工况容量为1949kW。

选用两台美国Mueller公司生产的IH/C213-5片冰机/冷水机组，工质为R22。

空调制冷量为1100×2kWh，蓄冰量为745×2kW，电机功率为220×2kW。

蓄冰槽体积为340m3，其结构采用砼结构。

　　冷却水流量为232×2m3/h，供回水温度为32/37℃。

水泵流量应为464m3/h，选用三台ITT-B＆C15105A端吸，单台流量：

270m3/h，扬程：

0.32MPa，电机功率：

37kW。

运行二台，备用一台。

　　该项目峰值负荷为3351kWh，一次水温差为7℃，水泵流量应为411m3/h，选用三台ITT-B＆C15105BC端吸泵三台，单台流量：

250m3/h，扬程：

0.2MPa，电机功率：

18kW，运行二台，备用一台。

　　二次水温差为9℃，水泵流量应为320m3/h，选用三台ITT-B＆C15103AC端吸泵三台，单台流量：

201m3/h，扬程：

0.25MPa，电机功率：

22Kw，运行两台，备用一台。

　　热交换器选用板式换热器，换热面积为178×2平方米。

4.4空调系统热源

　　本工程估算空调热负荷为2181.55kW，经技术﹑经济综合比较及专家组建议，本工程热源选用二台德国布德鲁斯GE615-1400型铸铁燃气热水锅炉。

单台发热量为1.4Mw/h，供/回水温度为95/70℃,额定工作压力0.6MPa，天燃气耗量为149Nm3/h。

空调所需热水由设置在制冷机房内的热交换器提供60℃/50℃的二次热水。

　　空调所需蒸汽加湿量为950kg/h，选用一台蒸发量为1000kg/h，额定蒸发压力为0.7MPa，天燃气耗量为76Nm3/h的燃气蒸汽锅炉。

　　该项目峰值热负荷为2181.55kW，一次热水温差为20℃，热水循环流量应为93m3/h，选用二台ITT-B&C80-5*5*7型管道泵二台，单台流量：

110m3/h，扬程：

0.25MPa，电机功率：

15kW，运行一台，备用一台。

　　二次热水温差为10℃，水泵流量应为225m3/h，选用三台ITT-B&C80-5*5*7型管道泵，单台流量：

135m3/h，扬程：

025MPa，电机功率：

15kW，运行两台，备用一台。

　　热交换器选用WTGT800-35型半即热式浮动盘管卧式换热器，换热面积为35×2平方米。

4.5空调水路系统

　　空调水水温夏季为3/12℃，冬季为50/60℃，空调水系统为定流量变水温系统。

水路由制冷站分三路（地下一层区，一至八层南区，一至八层北区）四管制供至各新风机房。

在新风机组表冷器出口管道上设置一台ITT-SV802F11管道泵，流量14m3/h，扬程0.13Mpa，电机功率为1.1kW，调节进入辐射板的进水温度，使其温度高于房间露点温度1～2℃。

由新风机房至各功能房间水管路为双管异程式，水管敷设在走道吊顶内，进入每个房间的分支管路上设置三通电动阀，调节进入辐射板的进水量，以满足房间干球温度的需要。

　　系统采用开式膨胀水箱定压方式（冬夏共用）。

4.6自控方式简述

4.6.1冰蓄冷自控系统

　　该系统旨在对中央空调机房实现计算机自动控制，对制冷机组内部的闭环控制则由设备自身完成。

自控系统采用集散型（DCS）结构，实现集中管理、分散控制的技术目标，系统由控制工作站和现场控制器两部分组成，该系统功能包括基本功能和辅助功能。

　　基本功能：

　　①工况切换和设备起停控制；

　　②设备运行状态和故障状态的检测；

　　③融冰速度自动控制；

　　④空调水供水温度自动控制；

　　⑤蓄冰时间自动控制；

　　⑥冷却水回水温度控制

　　辅助功能：

　　①故障诊断和报警；

　　②无人值守顺序控制；

　　③数据库维护及报表功能；

　　④系统运行图表；

　　⑤与局域网中其它计算机交互；

　　⑥其它甲方希望自控系统提供的功能。

4.6.2独立新风机组自控系统

（1）送风温度自动控制：

　　夏季，通过室内干球温度控制新风机组表冷器出口三通电动阀，使其室内干球温度达到设定要求（以室内相对湿度为主控参数）；冬季，通过送风温度控制新风机组加热器出口三通电动阀，使其送风温度达到设定值；

（2）相对湿度自动控制：

　　夏季，通过室内露点温度控制新风机组表冷器出口三通电动阀，使其室内相对湿度达到设定要求；冬季，通过送风相对湿度控制蒸汽加湿装置电动两通阀，使冬季送风相对湿度达到设定值；

　　（3）监测与保护功能：

　　①对过滤器气流阻力的变化进行自动监测和报警；

　　②对送风温、湿度参数及设备运行状态进行监测；

　　③对室外空气温度及供、回水温度的监测；

　　④表冷器设置低温保护（关闭新风阀及开启水阀）；

　　⑤风机电机过载保护。

4.6.2辐射板系统自控系统

（1）进水温度的自动控制：

　　通过检测房间的露点温度，调节设置在辐射板主管道上的三通电动阀来调节供回水流量比例，保证辐射板在干工况下运行；

（2）室内温度的自动控制：

　　当新风送风温度降到设定的最低送风温度以下时，仍不能维持房间干球温度设定值，启动辐射板，通过检测房间的干球温度，调节设置在房间进水支管上的三通电动阀，使其达到室内温度的要求；

　　（3）监测与保护功能：

　　①对房间的干﹑湿球温度的检测

　　②同时设置迎露保护器

　　③辐射板进水温度监测

4.6.3其它

　　冷却塔及膨胀水箱设液位计，控制补水泵的启停；

　　除对锅炉设备内部的闭环控制由设备自身完成外，增加顺序启停与停炉所需的进步控制器；

4.7空调系统防火

（1）风管穿越通风、空调机房的隔墙处、防火分区的隔墙或楼板处、变形缝的两侧等均设置防火阀（70℃熔断）；

（2）通风空调系统的设备及风道等采用不燃材料制作；

　　（3）空调水路、风路管道保温均采用难燃或非燃烧材料（难燃B1级橡塑或玻璃棉制品）；

　　（4）垂直排风管道采取防止回流措施。

4.8保温和管道材料的确定

　　新风系统的送﹑排风风管、阀门及附件采用度锌钢板制作，低温送风管保温材料采用柔性泡沫橡塑板。

冷/热水管采用无缝钢管，保温材料采用柔性泡沫橡塑管壳。

5通风设计

5.1地下车库

　　地下二、三层车库设置机械通风，排风按6次/h计，排风量均为62820m3/h，排风采用引射通风器，省掉了排风管，节省车库空间。

排风机选用PZDF-630型高温排烟风机箱，与排风风机合用，风机风量为63000m3/h，风压为970Pa，电功率为30kW，与排烟风机供用。

　　地下二层车库有直接通向室外的车道进出口，补风采取自然进风。

地下三层车库送风按5次/h计，送风量为52350m3/h，送风机选用PDZF630-s型防排烟两用双速风机箱，风量63000/41000m3/h，风压为970/420Pa，电机功率为30/10kW。

5.2地下室制冷机房、泵房及变配电室

　　制冷机房及水泵房：

　　制冷机房及水泵房均设置在地下二、三层，应设置机械通风。

制冷机房换气次数取4次/h，排风量为3450m3/h，泵房换气次数取2次/h，排风量为900m3/h。

排风机选用DZF-50d型机箱，风量为5000m3/h，风压为650Pa，电量为2.0kW，风机设置在屋顶，与西北走道排烟系统供用风井。

　　地下三层风机房内。

　　制冷机房设置送风系统，送风量为排风量的80%，其送风量为2760m3/h，送风机选用DZF-30b风机箱，风量为3000m3/h，风压为350Pa，电量为0.65kW，送风机设置在地下二层风走道吊定内。

　　变配电室：

　　变配电室换气次数平均按取6次/h，通风量为5800m3/h。

排风机选用DZF-70b型机箱，风量为7000m3/h，风压为600Pa，电量为2.2kW。

风机设置在屋顶，与排烟供用管道及风井。

　　变配电室设置送风系统，送风量为排风量的85%，其送风量为4930m3/h，送风机选用PDZF-100c-S双速风机箱，与排烟送风供用，风量为10000/6600m3/h，风压为900/390Pa，电量为6/2kW，送风机设置在变配电室内。

5.3厨房及餐厅

　　厨房设置机械通风系统，排风量占按换气次40次/h计（其施工图设计待厨房设备确定后进行。

），其总排风量为44350m3/h。

总排风量的65%（28820m3/h）由局部排气罩排出，排风机选用GFW-9A型厨房专用排风机，风量为29916m3/h，风压为296Pa，电量为4kW。

风机设置屋定。

　　其余35%（15520m3/h）由厨房全面换气排出，排风机选用GFW-8W型轴流厨房专用变频屋顶风机，风量为16214/4000m3/h，风压为396Pa，电量为3kW，风机设置屋定。

　　为保证厨房负压，厨房送风量取排风量的80%，送风量为35480m3/h，送风采用冬季加热夏季降温的新风机组，机组设置在地下二层车库新风机房内。

　　为保证餐厅负压，设置全面排风，其排风量按换气数3次/h计，排风量为9500m3/h，排风机选用DZF-100a型风机箱，风量为10000m3/h，风压为800Pa，电量为3.5kW，风机设置屋定。

该风机与空调机组连锁，空调机组停，该风机开。

5.4卫生间、电梯机房

　　公共卫生间竖向设置排风系统，各卫生间的排风量按10次/h换气量计算，每个卫生间设置排气扇，竖井顶部设置集中的总排风机，风机选用FDW型玻璃钢屋顶排风机,以防各层排风量不均匀。

　　电梯机房采用机械排风，排风量按12次/h换气量计算，总排风量为800m3/h，风选用CDZ-NO2.5型超低噪音轴流风机，设置在机房墙上。

5.5中庭

　　采用自动控制的天窗排风，排除积聚在屋顶下的热量。

5.6锅炉房

　　锅炉房及煤气表间通风采用外窗自然通风。

同时设置事故通风，事故通风风量按12次/h换气计算，风机选用BT35-11NO3.15防爆型风机，设置在外墙上。

5.7通风系统防火

　　风管穿越通风机房的隔墙处、防火分区的隔墙或楼板处、变形缝的两侧等均设置防火阀（70℃熔断）；

　　通风系统的设备及风道等采用不燃材料制作；垂直排风管道采取防止回流措施。

6防、排烟设计

6.1地下车库

　　地下车库为二层（地下二层、地下三层），车库总建筑面积约6720m2（每层均为3360m2），停车203辆（地下二层99辆，地下三层104辆）。

每层为一个防火分区,二个防烟分区，每个防烟分区面积约1600m2。

每个防火分区内设置一个排烟系统，每个排烟系统排烟量为63000m3/h。

排烟口采用板式排烟口，平时关闭，当发生火灾时，开启着火区域内排烟口。

排烟口设有手动、自动开启装置，排烟口和排烟阀与排烟风机联锁，当任一排烟口或排烟阀开启时，排烟风机即能启动。

排烟风机设置在车库排烟排风机房内，风机选用PZDF-630型高温排烟风机箱，与排风风机合用，风机风量为63000m3/h，风压为970Pa，电功率为30kW，在风机入口总管上安装280℃自动关闭的防火阀。

　　地下二层进风由直接通向室外的车道进风。

地下三层车库设置有进风系统，风机选用PDZF630-S型防排烟两用双速风机箱，风量63000/41000m3/h，风压为970/420Pa，电机功率为30/10Kw。

6.2防烟楼梯间及消防电梯合用前室

　　防烟楼梯间、前室及消防电梯合用前室，根据有关消防规范要求，应设机械加压送风防烟。

本设计采用防烟楼梯间及合用前室分别加压送风，防烟楼梯间送风余压值为50Pa，合用前室送风余压值为25Pa。

防烟楼梯间加压送风量：

20100m3/h，风机选用DZF-201a型送风机，风量为20100m3/h，风压为500Pa，电功率为3kW，风机设置在屋顶；前室加压送风量加压送风量：

14000m3/h，风机选用DZF-150a型送风机，风量为15000m3/h，风压为400Pa，电功率为4kW，风机设置在屋顶；消防电梯合用前室加压送风量加压送风量：

16000m3/h，风机选用DZF-201a型送风机，风量为20100m3/h，风压为500Pa，电功率为3kW，风机设置在屋顶。

防烟楼梯间加压送风口每隔二层设置一个风口，风口采用常开自垂式百叶风口。

前室送风口每层设置为常闭多叶型风口，发生火灾只开启着火层的风口，风口设手动和自动开启装置并与加压送风机的启动装置联锁。

加压送风机设置在屋面，加压空气通过竖井及各自的风口，分别送入楼梯间或前室，使楼梯间或前室形成50Pa或25Pa的正压，剩余的风量经楼梯间进入前室，再经前室的门进入着火房间由排烟系统排出。

6.3中庭

　　该中庭建筑面积为11111m2，高约33.9米，总体积约38717m3。

根据有关消防规范规定，应进行机械排烟，排烟量按4次/h换气计算，即：

154868m3/h。

排烟采用板式排烟口，平时关闭，排烟口设有手动、自动开启装置，排烟口和排烟阀与排烟风机联锁，当任一排烟口或排烟阀开启时，排烟风机即能启动。

排烟风机设置在屋顶，风机选用二台GYF-14I排烟风机，风量为87087m3/h，风压为481Pa，电功率为22Kw，并在风机入口总管上安装280℃自动关闭的防火阀。

　　中庭排烟补风采用门窗自然补风。

6.4内走道、变配电室及职工餐厅

　　按有关规定，各层内走道、变配电室及职工餐厅均应设置机械排烟设施。

由于走道较长，分为西北﹑东北﹑东南﹑西南四个防分区，每个防烟分区设置一个排烟系统。

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　　西北及东北排烟系统：

地下一层至八层内走道排烟。

每层排烟量为5985m3/h。

风机选用一台PDZF-140b排烟风机，风量为14000m3/h，风压为730Pa，电功率为5.5Kw，并在风机入口总管上安装常闭的280℃能自动关闭的防火阀。

每层设置为常闭多叶型风口，发生火灾只开启着火层的风口，风口设手动和自动开启装置并与排烟风机的启动装置联锁。

　　西南排烟系统：

地下二层变配电室﹑地下一层至八层内走道排烟。

变配电室建筑面积为280m2，排烟量为16800m3/h，内走道每层排烟量为5985m3/h。

风机选用一台PDZF-350b-S双速排烟风机，风量为35000/23000m3/h，风压为980/420Pa，电功率为17/5.5Kw，并在风机入口总管上安装常闭的280℃能自动关闭的防火阀。

每层设置为常闭多叶型风口，发生火灾只开启着火层的风口，风口设手动和自动开启装置并与排烟风机的启动装置联锁。

　　东南排烟系统：

地下一层餐厅﹑地下一层至八层内走道排烟。

地下一层餐厅建筑面积为780m2，分为两个防烟分区（4