閱讀 4282 次 某氣象局雷達塔暖通空調設計
摘要:介紹了該工程的通風系統、排煙系統及空調系統的設計。夏季采用變制冷劑流量多聯分體式空調系統供冷,全年采用集中新風系統供給新風。...
某氣象局雷達塔暖通空調設計
王玉玲
陜西省建筑設計研究院有限責任公司
HVAC system design for the radar tower of
the Meteorological Administration
WANG yu-ling
Shanxi Province Institute of Architectural Design & Research
1.工程概況
某氣象局雷達塔為筒中筒結構,其中裙房部分為多層建筑,地下一層,地上兩層。一、二層為辦公,塔體為構筑物,其頂部為雷達設備間;建筑構筑物部分總高度為52.05m,裙房一層層高為5.4m,二層層高4.2m;結構體系為框架結構。二類建筑,抗震設防烈度7度(0.10g),建筑耐火等級為二級,設計使用年限不小于50年,屋面防水等級為Ⅱ級。
雷達塔樓總建筑面積:1233.82m2,辦公面積:736.93m2,設備間面積:225.18m2 (含觀光98.50 m2)。
2.室外氣象參數
夏季:空調計算干球溫度: 35.2℃;通風計算干球溫度:31℃;室外風速: 2.2m/s;大氣壓力 : 959.2mbar
冬季:空調室外計算溫度:-8℃;通風室外計算溫度:-1℃;室外風速:1.8m/s;大氣壓力 : 978.7mbar。
3.空調室內溫度
各功能房間空調室內溫度見表1。
表1 空調室內溫度
房間名稱 |
夏季 |
冬季 |
新風量 |
允許噪聲
dB(A) | ||
溫度(℃) |
濕度(℃) |
溫度(℃) |
濕度(℃) |
m3/h﹒人 | ||
大廳 |
27 |
50 |
18 |
>30 |
10 |
55 |
開放式辦公 |
26 |
50 |
20 |
>30 |
30 |
55 |
辦公室 |
26 |
50 |
20 |
>30 |
30 |
55 |
值班室 |
26 |
50 |
20 |
>30 |
30 |
55 |
4.暖通空調設計
4.1 空調系統
冷熱源選擇:考慮本工程有以下幾個特點:a、雷達塔坐落在當地的山頂上,建筑場地地勢起伏較大,周圍無熱源提供;b、本工程沒有設備用房提供;c、辦公區域只有兩層,員工不多;經分析比較后認為采用直流變速多聯機(熱泵)最為合適。多聯機空調系統是在空調系統中,通過控制壓縮機的制冷劑循環量和進入室內換熱器的制冷劑流量,適時地滿足室內冷熱負荷要求的高效率制冷劑空調系統。其優點為室外機較少,不影響建筑物的外觀。控制靈活,噪音較低。
根據軟件計算,辦公區域的空調總冷負荷為80kw,設計選用兩臺制冷量為33.5kw的多聯機分別承擔裙房一層和二層除新風負荷之外的冷負荷。另選一臺22.4kw的多聯機承擔兩層裙房的新風負荷。根據甲方保持塔體整體美觀的要求,室外機置于室外地面通風良好處。新風機選用兩臺全新風處理機(新風量1080m3/h),分別承擔一層和二層的新風負荷。
裙樓一層層高為5.4m,二層層高4.2m,有平吊頂且空間較大采用嵌入式四面送風的室內機,與吊頂很容易配套。根據需要選擇制冷量分別為:5.8kw,4.5kw,3.6kw,2.8kw四種型號的室內機。三臺多聯機的配置率分別為102%、81%、120%,滿足多聯機的最大配置率為135%條件限制。
室外機置于地面,室內機和室外機落差均小于10m;一層系統第一分歧管到最遠配管等效長度為40m, 二層系統第一分歧管到最遠配管等效長度為29m;均滿足制冷劑管允許長度和高度差(圖1,表2)。
圖1制冷劑管允許長度/高度差
表2 制冷劑管允許長度/高度差
|
允許值 |
配管部分 | |
配管總長(單程實際長) |
250m |
L1+L2+L3+L4+L5+L6+L7+a+b+…+i+j | |
單程最遠配管長(m) |
實際長度 |
100m |
L1+L3+L4+L5+L6+j |
等效長度 |
125m | ||
第一分歧管到最遠配管
等效長度L(m) |
50m |
L3+L4+L5+L6+ j | |
室內機-室外機落差 |
室外機在上 |
50m |
—— |
室外機在下 |
40m |
—— | |
室內機-室內機落差 |
15m |
—— |
4.2 通風及排煙系統
4.2.1通風系統
地下室及各設備房按需要設置機械排風和送風系統。變配電房的系統通風量按換氣次數15 h - 1 計算或按設備發熱量計算。戊類庫房排風換氣次數為6 h - 1 ,水泵房排風換氣次數為6 h - 1 。衛生間排風由天花板換氣扇排至室外。塔體頂部的設備用房由于設有氣體滅火,在墻上設置軸流風機進行通風換氣,風機設置室內外開關。
4.2.2排煙系統
地下室中各功能區域按照防火分區設機械排煙系統,長度超過20 m 的內走道及面積超過50m2 的房間(設備用房除外) 設置機械排煙口[4]。本設計內走道大于20m,除設備用房外各房間均為戊類庫房,且面積均小于50 m2,所以僅在內走道設置機械排煙,排煙口的排煙量應按走道和房間中最大1間的面積之和計算。補風量為排煙量的50%。
地下室設排風兼排煙系統,進入設備用房及庫房的支管上均設置70℃防火調節閥,火災時關閉。機械排風兼排煙系統風機采用高溫排煙混流風機或高溫排煙離心風機,當火災發生時,由消防中心發出指令,火災區域的排煙和補風系統運行;當煙氣溫度達到280 ℃時,風機前的排煙防火閥熔斷關閉,并聯鎖風機停止運行。
地上部分裙房二層內走道無外窗,長度超過20 m ,設置機械排煙。
4.3 雷達站工藝要求
雷達系統設備由天線系統﹑電子機柜﹑雷達的產品生成和主用戶處理器三部分組成。天線系統直接架在建筑物頂上,雷達的機柜部分(收發機柜﹑綜合機柜和配電箱)安裝在一個離天線盡可能近的主機房內。
為保證雷達設備的正常工作和操作使用人員的良好工作環境,機房的溫度不得高于30℃和低于10℃。在兩層設備間各預留6P空調恒溫恒濕機,以保證機房工作環境要求。室內預留冷凝水排水位置,并與給排水專業配合由雨水管排出,不會造成冷凝水在建筑外立面亂流的情況,進一步保證了塔體的美觀。
雷達天線罩內設備可以在-20℃溫度條件下工作,-40℃不凍壞,但需考慮在此條件下人員進行維護時的加溫取暖問題,所以在天線罩內預留電源3KW,以備安裝設自帶溫控的電暖器。另外預留電源9KW,設置除濕機,保證天線罩內設備對濕度的要求。
同時為保證天線罩的通風換氣,在天線罩內地面鋪設鏤空地板安裝軸流風機,保證每小時罩內換氣6-8次。
5.結語
能源和環境問題是當今世界關注的焦點。為了節約能源保護環境,多聯機空調采用變流量以適應空調負荷變化,在制冷空調領域受到廣泛重視。在實際工程設計中,設計人員應考慮工程所在地的環境情況,結合設計條件和工程的特點,采取各種方法進行方案優化比選, 盡可能地使空調在最節能的情況下達到最佳的效果。努力使自己的設計經濟合理、技術先進、安全可靠。
參考文獻:
[1] 中華人民共和國建設部. 采暖通風與空氣調節設計規范(GB50019-2003)[S] . 北京:中國計劃出版社,2003
[2] 陸耀慶. 實用供熱空調設計手冊[M] . 北京:中國建筑工業出版社,2008
[3] 北京市建筑設計研究院. 建筑設備專業技術措施[M] . 北京:中國建筑工業出版社,2009
[4] 中華人民共和國建設部. 建筑設計防火規范(GB50016-2006)[S] . 北京:中國計劃出版社,2006
作者簡介:王玉玲 (1984~)女,碩士研究生,助理工程師,西安市北大街209號陜西省建筑設計研究院有限責任公司(710003)
E-mail : shelley15@163.com
(本文來源:陜西省土木建筑學會 文徑網絡:文徑 尹維維 編輯 劉真 審核)
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