武进市行政中心暖通空调设计

武进市行政中心暖通空调设计

东南大学建筑设计研究院唐超权

1、工程概况

武进市行政中心是武进县改市后，中共武进市委、市人大、市政协以及各政府有关行政部门的办公场所，位于新规划市区的中央。一期工程共有5幢地上办公建筑、地下停车库以及中心广场等组成，占地面积约15万m2，建筑面积约11万m2，总平面布置见图1。

为了适应未来办公的需要，根据建设单位的要求，本工程的5幢办公建筑设置集中式空调系统，冬季供热、夏季供冷。

由于本工程是一个行政办公中心，所以房间以办公室为主，另外配备了一些与办公用户有关的会议室、 接待室、计算机管理中心及档案馆等用房。 本工程于1994年上半年开始设计，当年投入施工，于1996年年底已竣工。本工程的设计在1995年被评为南京市优秀设计。

除101号楼为高层建筑外(地下1层、地上12层，地面上的总高度约为50m)，其余4幢均为5至6层的多层建筑。

2、设计标准

2、1室内设计参数

本工程室内空调设计的参数按我国二级办公楼的标准选取。

3、空调冷、热源的选择

3、1冷、热负荷

根据我们的计算，本工程的总冷负荷约为9540kW(即820万kcal/h )，空调总热负荷约为8640kW(即743万kcal/h)，各建筑物的负荷分布见表3。

表3

另外，地下汽车库约12000m2，不要求空调。

3、2冷、热源的选择

采用集中式空调系统首先要确定采用什么样的热源。由于燃煤锅炉提供热源的造价及运行能耗费都比较低，这往往是工程设计中的首选方案，但是采用燃煤锅炉往往会对空气和环境产生污染，且要求布置高空放烟气的烟囱。由于武进市区是新规划的城区，各级给予了高度的重视，联合国环境规划署也给予了资助，要求将新规划的城区建设成为没有烟囱、没有污染的绿色城市，所以采用燃煤锅炉是不允许的，由于没有城市供热及城市煤气供应系统，那么，可供选择的供热方案有：

①采用热电厂锅炉提供的蒸汽；

②单独设置燃油锅炉房；

③采用直燃式溴化锂冷热水机组；

④用电(热泵或电热锅炉)。

而集中供冷的方案有：

①采用热电厂锅炉提供的蒸汽设置双效溴化锂制冷机组；

②采用直燃式溴化锂冷热水机组；

③采用水冷电力式制冷机组；

④采用空气源制冷机组。

那么，接下来的问题就是整个小区的冷、热源集中设置，还是分成单体建筑设置呢?这个问题是比较简单的，很多资料也有过介绍。若采用空气源热泵机组，由于单机容量比较小，选择的机组台数较多，分开设置比较合理。其他情况，无论从初投资，还是从运行费用方面考虑，均是集中设置比较合理。所以可以选用的冷、热源的方案见表4。

表4

那么，在本工程中究竟采用什么方案最为合适呢?我们必须进行全面的技术经济比较。经济比较主要有初投资与运行管理费用两部分。为了减少比较的工作量，我们仅比较了方案的不同部分(如冷水系统均相同，就不比较了)。初投资仅比较设备费与电力集资费，另外运行管理费我们仅比较能耗费。经济比较的几个假定条件：

①夏季空调机组的运行时间按4个月，每月30天计算，平均每天运行9小时，平均负荷率按06计算。冬季空调系统的运行时间与负荷率同夏季。

②电力集资费按1300元/kW考虑。

③空调用电按0.9元/度、柴油按24元/l、耗用蒸汽按150元/t考虑。

④空调机组的寿命按15a计算，所以运行费用按15a考虑。

经济比较计算结果见表5。

从表5的计算结果可以看出，采用方案1，即利用热电厂提供的蒸汽，冬季直接供热、夏季采用溴化锂吸收式制冷机组供冷的方案是最节省的，所以本工程选用方案1。

4、空调方式及系统设计

4、1水系统

如图1所示，本工程共有5幢地上建筑组成，101位于中央，基本呈对称布置。因此制冷机房设于101的地下室。101至102的距离约155m， 102至104的距离约110m。室外空调供、回水管道采用不通行地沟敷设，其中 102与104为一路，103与105为另一路。本工程的供、回水管道，室内基本上布置成同程式，室外布置成支状 (异程式，每幢楼的人口设调节装置)。

4、2空调系统

本工程除了101的门厅、接待室、大中型会议室等采用低速风道空调系统外，其他均采用风机盘管机组加新风系统。

全空气空调系统采用组合式或柜式空气处理机组处理空气，系统按使用功能划分。室内采用上送上回或上送侧回的气流组织。为了节省建筑面积与空间，一部分空调机组布置在储藏室的顶部或卫生问的吊顶内。

风机盘管机组基本上都是采用卧式暗装机组。新风管与空调水管水平敷设在中间走道的吊顶内。新风系统分层设置。风机盘管机组安装在与室内家具组合设计的进入房间后的局部低下来的吊顶内。

卫生间、会议室及地下机电设备用房均设置机械排风系统。

5、小结

5、1关于空调系统的冷热源，本工程利用电厂提供的蒸汽设置漠化钾吸收式制冷机组是最为经济的，但是不同的地区，不同的能源价格(如蒸汽价格的不同)，比较的结果是不相同的，所以必须具体工程具体分析。

5、2关于自动控制系统

由于造价的限制，本工程除了制冷机组，换热器本身配带的自动控制装置外，其他均未设置自动控制系统，室内风机盘管机组根据室内温度进行手动三档控制。制冷机组开启的台数将根据回水温度手动控制。风道系统将根据室内温度手动调节供、回水的流量。

5、3关于风管的材料

我们设计时要求风管采用镀锌铁皮制作，但由于武进市是国内玻璃钢生产的主要基地之一，市委为了支持地方产品的发展，决定风管采用无机玻璃钢制作，由于管道采用夹心保温，所以风管拐角处和法兰处保温无法做得严密，非常容易出现冷凝水结露现象。

5、4本工程的冷却塔设在101号楼三层报告厅的屋顶上，为了不影响建筑的立面和减少运行时噪声对环境的影响，所以冷却塔四周的女儿墙高出屋面一层(约6m高)，起了一个吸声屏的作用，收到了极好的效果。