电子科技大厦Ⅱ期工程,由笔者担任空调专业及给排水专业(甲方及监理)主管工程师。大厦总建筑面积 11万平方米,高180米,共计48层;Ⅱ段地上十五层,地下三层为汽车库;Ⅲ段地上四十八层,地下二层是设备用房。按原设计裙楼一-九层为商场,十层是餐厅,其余是写字楼,是一座集商场、餐饮、写字楼于一体的超大型、超高层建筑。
该项目设计还处于方案阶段时,就请深圳市各大设计院空调界的行家及制冷协会专家探讨过关于超高层建筑的空调系统设计方案及系统问题。在出施工图后,笔者在审图时认为有几点值得商榷与改进:
1.二、三段空调风系统和冷水系统应分开设置,并且设计中应尽量避免穿越变形缝和防火分区
A 原设计不符合高层民用建筑设计防火规范(GB50045-95)中8.5.2及8.5.3.4中所规定的要求;
B 变形缝对于保护超高层建筑摆动作用较大。深圳地处海边,常有台风正面袭击,引起Ⅲ段较大摆动。现在风、水管频繁穿越变形缝,又是刚性连接,会直接影响风、水管的使用性能,安全性得不到保障;即使使用弹性连接,风管两侧装防火阀,也会带来保温难以施工、阀门结露等问题。
2.分层控制固然好,但裙楼每层面积较大,有五千平方米。冷水系统过于庞大,又选择异程系统,盘管、风柜为同一供冷水系统,这给施工及以后运行管理带来很多不便。
冷水管选用异程系统未尝不可,但需要水系统不大,并增设平衡阀、电磁三通阀等。同程式水系统在高层建筑闭式水系统中被广泛应用,很少需要阻力平衡。这对使用者来说尤为重要。本项工程所选用风柜与盘管各方面差异很大,水流量达60:1之比,设备接口管径80mm/20mm。设备内阻不同,仅靠一般的阀门调节很难达到系统平衡。对平衡后的系统来讲,关一台风柜会对系统平衡产生较大影响,这给今后的运行、使用带来不便。建议水系统Ⅱ、Ⅲ段分开设置,Ⅱ段风机房基本设置在同一垂直位置上,故机房应设竖管,减少水平管的敷设;将风柜与盘管分开,使水系统减小;Ⅲ段—-四层风机盘管分布均匀,已具备同程设置条件。
3.餐厅包房的冷负荷明显不够(经校核最多只能达到180Kw/m2指标);其排风系统亦不理想,排气扇直接排入吊顶,无其他对外排风途径;卡拉OK包房的隔声消音很重要,设计未考虑。
例如:十层某包房朝东南二面外墙 空调面积S=40m2,选用FP1000一台,负荷共计6900W,面积指标为q=172.5W/m2(未计新风所耗负荷);
十层某包房朝南一面外墙 空调面积 S=26.6m2,选用FP500一台,负荷共计3500W,面积指标为q=132W/m2(未计新风所耗负荷)
办公室设备选型未考虑朝向修正及层高修正,风机盘管选型一致造成冷负荷偏大,而使房间过冷:
A 十二层朝西一面外墙2号办公室 空调面积S=220m2,选用FP1000、FP600各四台,负荷共计44400W,面积指标为q=202W/m2(未计新风所耗负荷);
B 十一层朝东一面外墙3号办公室 空调面积S=72m2,选用FP1000Y二台,负荷共计15352W,面积指标为q=213W/m2(未计新风所耗负荷);
C 十五层朝西一面外墙 2号办公室 空调面积 S=220m2,选用FP1000、FP600各四台,负荷共计44400W,面积指标为q=202W/m2(未计新风所耗负荷);
D 十五层朝东一面外墙 3号办公室 空调面积 S=72m2,选用FP1000Y二台,负荷共计15352W,面积指标为q=213W/m2(未计新风所耗负荷);
E 十五层面、南向二面外墙办公室 空调面积S=96m2,选用 FP1000二台,负荷共计13800W,面积指标为 q=143W/m2(未计新风所耗负荷)。
4.风管布置不合理,管线复杂不流畅,带来风阻过大,风管过长(超过60米),致使所选设备仅有360Pa的风压,明显不够;增设增压箱又带来不必要的投资。
例如首层 K1-1空调柜,送风管全长78米,干管风速8m/s,共计33个三通,5个90。弯头,防火阀 1个;计算见表1:
表1 风道阻力和风量
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名称
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风量(m3/h)
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风速(m/s)
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摩阻(Pa)
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风道长度(m)
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局部阻力
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风道系数阻力损失(Pa)
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阻力系数ξ
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PV2/2
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吸入口
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25000
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2.7
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2.1
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4.4
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9.2
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突然缩小
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8.0
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0.1(3个)
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38.0
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17.4
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突然缩小
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|
8.0
|
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11.4
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防烟阀
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8.0
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9.81
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支管
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8.0
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1.13
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38.0
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43.0
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主干管
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8.0
|
8.0
|
78
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62.4
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干管三通
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0.05(33个)
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38.0
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63.0
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调节阀
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0.3
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38.0
|
11.4
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弯头
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0.22(5个)
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38.0
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33.4
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突扩
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0.73
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38.0
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28.0
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消声器
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0.6(3个)
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38.0
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68.4
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出口
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29.4
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合计
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386.4
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风机余压386.4×1.2=464Pa
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