通信机房空调通风系统设计

摘要：本文介绍了该工程的空调系统设计。工艺性空调房间主要采用了风冷式机房专用空调机组,舒适性空调房间采用风机盘管加新风统。系统分内、外区,水系统为两管式。设计解决了多种功能房间对空调系统的需求问题,满足了电信工艺机房对空调系统负荷容量及不间断运行方面的要求,同时考虑了工艺用房在气体消防后的事故通风问题。

1、工程概况

该工程位于北京市东城区东四危改小区D2区,东至二环路,北邻15000㎡城市公共绿地。是一栋以中国电信集团及其下属北京电信公司的办公用房、业务机房、营业厅为主要使用功能的综合性建筑。建成后将成为我国全球范围信息交互的枢纽及全国范围的通信交互中心和指挥管理中心,也将是中国电信集团公司的首脑机关。

该工程总建筑面积9390313㎡,主体为双塔结构,裙房部分地下3层、地上4层;中国电信塔楼14层,高5818m;北京电信塔楼18层,高7918m。

2、空调系统介绍

2.1空调室内设计参数

舒适性房间的室内设计参数见表1,工艺性用房的室内设计参数见表2。

空调通风系统参数表

2.2空调冷热源系统

该工程为全年空调系统,空调冷源采用集中冷源与分散冷源相结合的方式,空调一次热源为市政管网提供的110℃/90℃热水,冬季内区供冷采用冷却塔供冷方式。集中空调系统计算总耗冷量为7390kW,总耗热量为6663kW。分散冷源空调系统(分体空调机、风冷机房空调机)的计算总耗冷量为1519kW。

2.3集中空调水系统

空调水系统为一次泵用户侧变水量系统,整个系统根据空调负荷的特点分为内区和外区,内区冬夏季均供冷,外区夏季供冷,冬季供热。夏季冷水机组供冷,供、回水温度为7℃/12℃。冬季内区采用冷却塔供冷,最不利情况下供、回水温度为11℃/14℃;外区采用经换热器后的二次热水供热,供、回水温度为65℃/55℃。

2.4空调风系统

为减少空调设备机房占用的有效使用面积,全楼办公用房以风机盘管+新风+排风系统为主要空调方式。在面积较大的区域,例如地下1层餐厅,多功能厅,电视、电话会议室等,采用独立的定风量变新风比一次回风系统,在过渡季节,能够最大限度地利用新风的自然冷却能力,减少冷水机组运行时间。工艺机房部分采用新风+排风系统,新风系统在送风口安装亚高效过滤器,以满足室内洁净、卫生及正压要求。

2.5带独立冷源的空调系统

在电信工艺设备用房采用风冷式模块化机房专用空调机;消防控制中心、电梯机房、地下车库管理室等设置分体空调机。

2.6通风系统及防排烟系统

卫生间、开水间、地下车库、各种设备用房设置了机械排风或机械送、排风系统。公共厨房采用离心式排风机进行灶具排风,经净化处理后排至塔楼屋顶,厨房灶具进风采用组合式空气处理机,在冬季对补风进行加热处理。对于不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯间前室或合用前室设置加压送风系统。对于不符合自然排烟要求的内走道、地下房间和地上封闭房间设置机械排烟系统,根据《高层民用建筑设计防火规范》要求,部分设置排烟补风系统。

3、工程设计特点

由于该工程是集通信枢纽、日常办公、技术服务为一体的综合性建设项目,具有工艺用房规模大,内容复杂,技术工艺性要求高等特点。因此,在进行空调设计时就不能局限于常规做法,现就其设计特点总结如下。

3.1工艺机房的空调降温系统

从空调专业角度考虑,电信工艺设备用房有以下几个特点:1)工艺设备对运行环境有一个相对严格的要求,例如房间内温湿度必须持续稳定、波动范围小;2)工艺设备在运行时会产生大量热量但没有散湿量,需要空调系统及时迅速将余热消除;3)工艺设备散热量很大且散热集中,通常,房间在冬季也要求供冷,此时外围护结构负荷已不是主要负荷了。

工艺机房的这些特点对空调设备提出相应要求:1)消除显热能力强;2)在室外温度较低(<-5℃)时也应有较强的供冷能力;3)运行稳定、可靠等。因此在空调系统设计时,没有使用常规的风机盘管、组合式空调机组等集中空调系统形式,而是采用风冷式模块化机房专用空调机组。每个机房专用空调机组都配有制冷剂盘管、电制冷压缩机、电极加湿器、电加热器和送风机,它可以根据室内环境变化及时调整送风参数,并且具有控制精度高的优点。每台机组在运行时都是独立控制,因此一套机组出现问题,不会影响到其他机组的正常运行。考虑到机组需要长期运行、轮流检修及将来工艺设备发展的可能性,在每个工艺机房设置了1～2台备用机组。

3.2与气体消防系统的配合

由于工艺设备不允许与水接触,所以工艺用房均采用了IG-541洁净气体灭火系统,其事故通风系统的设置及运行控制与通常的空调防排烟系统有所不同。在设计中,工艺用房的送排 风系统均为平时兼事故通风系统,并在风管穿越房间分隔墙处安装常开型电动防火风阀(电信号启闭,70℃熔断关闭)。因为气体灭火系统所采用的IG-541混合气体比空气略重,所以排风系统全部设计为下部排风。在启动气体灭火系统后,会在短时间内向房间充入大量灭火气体,使得室内正压急剧增大,为避免围护结构受到气压冲击而遭到破坏,在建筑外墙距地2/3高度处设置泄压阀,其开启压力约在110kPa左右。以上所有相关的风阀、送排风设备均应按照消防要求进行安装和控制。

当某个工艺用房发生火灾时,相应区域的空调系统停止运行。穿越该房间的全部空调风管的风阀关闭,保持该房间的密闭性。启动气体灭火系统后,在房间出现超压时泄压阀自动开启,防护性泄压。待灭火过程完成并确认后,开启该房间的送/排风系统及相关风阀,排除灭火后产生的有毒气体,为人员能够安全地进入火灾房间作准备。

4、结语

该工程作为一栋民用综合性建筑,大量的工艺用房置于其内,是比较少见的。对于办公用房设计时还是采用了常规的风机盘管加新风系统;但对于工艺设备用房,针对其自身的大发热量等特点,大量使用了机房专用空调机组,较好地满足了工艺设备的要求。同时,对于工艺房间特殊的消防系统,设计时对其通风系统进行局部特殊设计,较完善地配合了整体消防设计的效果。