工程解析：某項目暖通系統(tǒng)應(yīng)用

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　　人類告別了刀耕火種的原始時代，建筑文明伴隨我們走過了幾千年的歷史。在世界建筑日新月異發(fā)展的今天，機電設(shè)施在建筑中正發(fā)揮越來越重要的作用。下面就某小區(qū)俱樂部的機電系統(tǒng)在空調(diào)、暖通及供熱系統(tǒng)方面的應(yīng)用實例做一些探討。

　　該小區(qū)有四幢高層公寓，公寓建筑面積約92800平方米，住戶550戶。小區(qū)配套一個公共健身休閑俱樂部(會所)，俱樂部為地下二層結(jié)構(gòu)，地下一層為兒童翻斗樂游樂場，少年活動區(qū)，接待大堂及管理辦公室。地下二層有健身房，體操房，乒乓室，桌球室及男女桑拿沖淋更衣室。以上綜合多功能區(qū)域建筑面積約1750平方米，另有上下二層貫通結(jié)構(gòu)的壁球室70平方米及室內(nèi)游泳池630平方米。

　　其中，空調(diào)、暖通及供熱系統(tǒng)較為復(fù)雜，現(xiàn)將這方面的系統(tǒng)綜合應(yīng)用及經(jīng)驗總結(jié)如下：

　　一.壁球場空調(diào)系統(tǒng)

　　經(jīng)設(shè)計計算，選用了美標公司的特靈（Trane）品牌koolman系列機組，型號為CGAR-0750，制冷量19.5Kw。單位面積制冷量達到每平方米280W，完全適應(yīng)壁球場層高空間大及運動場所發(fā)熱大的特點。

        此熱泵機組有兩個壓縮機，在低負荷時可單機運行。使用中，除春秋兩季季節(jié)交替時需轉(zhuǎn)換冷暖開關(guān)外，其余時間全自動運行。通過機組上的微電腦控制器，還可以適當調(diào)節(jié)冷熱水控制溫度以適應(yīng)實際使用需要。

        機組安裝在地下一層停車場偏僻處，系統(tǒng)最高點安裝了膨脹水箱。而壁球場內(nèi)配置四臺高靜壓風機盤管，由室內(nèi)三速溫控開關(guān)控制風機盤管的水流電磁閥的開閉，達到室溫自動控制的目的。為了排除壁球場內(nèi)的污濁空氣，另接一路新風口向壁球場內(nèi)送入適量新風。此項空調(diào)工程承包價為5萬元。

　　從實際使用情況來看由于活動人員不多，壁球場空調(diào)經(jīng)常處于停用狀態(tài)。但并未出現(xiàn)原裝修承包商所擔心的楓木開裂等損壞現(xiàn)象。從節(jié)能方面來講，熱泵機組壓縮機雖可在低負荷時自動停機，但水泵卻是24小時一直運轉(zhuǎn)，非常浪費。

        現(xiàn)在看來，單獨配置一臺熱泵機組不太合理。如果當初沒有輕信承包商的24小時恒溫的夸張要求，而是從俱樂部主空調(diào)系統(tǒng)接入空調(diào)，既能滿足使用要求，也可省去一臺熱泵機組的費用，使用時還可靈活控制風機盤管運行，將更加節(jié)能。

　　二.俱樂部主空調(diào)通風系統(tǒng)

　　1.冷氣機組系統(tǒng)

　　首先，空調(diào)負荷測算如下

　　也許有人會擔心是否計算負荷值取的太低？

        這里需要探討一下。

        首先，俱樂部位于地下室，三面是停車庫或車道，又無太陽輻射，所以通過圍護結(jié)構(gòu)傳入的熱量很小。其次，計算使用的是建筑面積，它比空調(diào)作用的區(qū)域面積要大一些。因此，在參考了許多設(shè)計手冊參數(shù)的情況下，通過對各種得熱量的種類和性質(zhì)以及房間的蓄熱特性的估算，計算負荷就相對較低了。而游泳池由于采用全面通風，且濕度大，潛熱量消耗也大的原因，所以計算負荷取得也較大了。

根據(jù)負荷測算，冷氣機選用了法國原裝進口的特靈（Trane）品牌風冷螺桿式熱泵機組，型號為RTXA-212，制冷量為370KW，制熱量為320KW。此螺桿機組采用了TRANE第四代陰陽轉(zhuǎn)子，運轉(zhuǎn)更平穩(wěn)，效率及可靠度很高。機組由兩個獨立的冷媒環(huán)路，兩臺半封閉直接驅(qū)動壓縮機組成。其UCM可編程控制器非常先進，它可根據(jù)回水溫度或室外溫度變化，自動調(diào)節(jié)出水溫度。UCM不但有完善的控制保護功能，還可通過一條雙股線實現(xiàn)遠距離顯示和控制。這點對我們非常有用，因為冷氣機安裝在俱樂部首層入口大廳的屋頂，操作不方便。通過遠程控制，現(xiàn)在在地下一層泵房就能控制機組運行了。

　　雖然冬季采暖主要依靠鍋爐提供熱源，但考慮此型熱泵機組價格與單冷機組價格相差不大（只5萬元），故選用熱泵機組的冬季制熱功能作為采暖的備份也不失為一個廉價可靠的好方案。此螺桿式風冷熱泵機組價格為54.5萬元。運行至今非常穩(wěn)定，最熱時，負荷達到95%，這也驗證了當初計算負荷測算基本正確。唯一的遺憾就是噪音，由于機組離最近的住戶距離只有40多米，雖加有隔音百葉格柵，噪音仍嫌過大。現(xiàn)在加建了消音大風室將機組包圍，才解決了噪音問題。

　　1.各活動功能區(qū)空調(diào)系統(tǒng)

　　由于俱樂部各功能區(qū)空間都較大，溫控要求不高，故采用集中式空氣處理方式的定風量有回風式（混合式）系統(tǒng)，這種系統(tǒng)空調(diào)機處理的空氣部分來自室外新風，部分來自空調(diào)房間的回風，經(jīng)過處理的空氣送到空調(diào)區(qū)域，在室內(nèi)進行熱濕交換后，部分再送入空調(diào)機，部分排至室外。這種系統(tǒng)既能作到合理的滿足空調(diào)區(qū)域?qū)諝庑迈r程度的要求，又可達到節(jié)能的目的。相對比風機盤管等半集中式空調(diào)系統(tǒng)控制更加簡單，經(jīng)濟實惠。

　　空氣處理機選用了四臺特靈（Trane）DWAA系列。分別作用于地庫一、二層的四大分區(qū)。冷氣機向俱樂部四臺空氣處理機提供制冷水，水溫由冷氣機主機電腦自動控制。新風由首層地面風口經(jīng)新風管弄接入空氣處理機進風管（也是系統(tǒng)的回風端），新風混合二次回風系統(tǒng)后，經(jīng)空氣處理機處理過的空氣送入各功能區(qū)。各功能區(qū)分送風支管上安裝有手動調(diào)節(jié)風閥，以適應(yīng)不同區(qū)域風量及負荷變化的需要。

　　目前，各功能區(qū)空調(diào)運行正常。桌球室由于使用較少而關(guān)閉了進風閥。只有男女淋浴更衣室由于處于空調(diào)送風管的最末端，且室內(nèi)濕度較大，空調(diào)效果較差?，F(xiàn)在，將其改造為由兩臺風機盤管單獨控制此區(qū)域，使俱樂部空調(diào)系統(tǒng)更趨完善?！?span style="font-size: 20px">　2.游泳池空調(diào)通風系統(tǒng)

　　游泳池為地下兩層貫通且又露出首層地面一米多的半地下室結(jié)構(gòu)，所以利用其地面部分的窗口改為游泳池通風的進出風口。因為游泳池水經(jīng)消毒處理后，會蒸發(fā)出一些有害氣體，不宜使用二次回風的再循環(huán)空調(diào)形式，故游泳池采用了集中式空氣處理方式的直流式（全新風）系統(tǒng)。這種系統(tǒng)使用經(jīng)處理過的新鮮空氣去替換或稀釋（沖淡）室內(nèi)有害氣體的濃度，消除余熱和余濕，然后直接排出室外，但對系統(tǒng)耗冷，耗熱量也最大。所以在游泳池進風系統(tǒng)上單獨設(shè)置了一臺DWAA空氣處理機。而排風機為兩速混流風機，平時只需低速運行，這樣不至于使空調(diào)冷量損失太大，根據(jù)游泳池使用狀態(tài)，不定期開啟排風機高速運行，以全面排出游泳池室內(nèi)的有害氣體。

　　以上空調(diào)系統(tǒng)，包括壁球場空調(diào)及冷氣機系統(tǒng)以及消防排煙系統(tǒng)由某承包商以129萬元承建。在工程建設(shè)期間，有人提出游泳池頂冬季會出現(xiàn)結(jié)露、霉變現(xiàn)象，從而損壞游泳池頂涂料。為了防止產(chǎn)生結(jié)露水，又單獨增設(shè)了一臺空氣處理機及風管系統(tǒng)，出風口近距離由下往上對游泳池屋頂表面區(qū)域吹熱風。工程又追加了11.05萬元，使游泳池空調(diào)通風系統(tǒng)趨于完美。游泳池與俱樂部其它區(qū)域空間在上部有部分連通，由于游泳池排風量大于進風，其游泳池室內(nèi)保持負壓，而俱樂部其它功能區(qū)域污濁空氣可通過此開口迅速排出，使氣流組織更加合理。

　　3.供熱系統(tǒng)

　　俱樂部有三個系統(tǒng)需提供熱源：空調(diào)冬季采暖、淋浴熱水和游泳池水加熱

　　4.鍋爐供熱系統(tǒng)

　　供熱系統(tǒng)負荷估算如下：

　　游泳池容積420立方米，池水表面積400平方米，池水平均溫度26℃，初次加熱時間12小時。

淋浴器：15只，（面盆熱負荷忽略不計）。

　　1)游泳池負荷

　　(1).正常使用負荷計算Wa

　　A.游泳池表面熱損耗W1

　　A1---游泳池表面積,400M2

　　q1---每M2水面積熱損耗概略值，查設(shè)計手冊，氣溫20℃時為

        1842kJ/h=442kcal/h。

　　W1=q1*A1=442*400=176800kcal/h

　　B.池水蒸發(fā)補充水熱損耗W2

　　v1---游泳池容積420M3。

　　q2---每天補充水量占游泳池容積的百分比，取5%。

　　t1,t2---冷水溫度5℃，游泳池水溫度26℃。

　　W2=v1*q2*1000*（t2-t1）/24=420*5%*1000*（26-5）/24=18375kcal/h。

　　所以，正常使用負荷Wa=W1+W2=176800+18375kcal/h=195175kcal/h。即Wa=19.5萬大卡。

　　(2).間隔12小時再加熱所須負荷Wb

　　v1--游泳池容積420M3。

　　tt---游泳池水12小時降溫差176800*12/v1/1000=5℃。

　　t3---再加熱時間12h

　　Wb=v1*1000*tt/t3=420*1000*5/12=175000kcal/h，即Wb=17.5萬大卡。

　　2)淋浴器負荷計算Wc

　　q3---每只淋浴器每小時耗水量，取300l/h。

　　n---淋浴器數(shù)量15個。

　　t1,t4---冷水溫度5℃，淋浴器水溫度40℃。

　　Wc=q3*n*1000*（t4-t1）=300*15*（40-5）=157500kcal/h。即Wc=15.75萬大卡。

　　3)空調(diào)采暖負荷Wd

　　(3).游泳池采暖W3：

　　采暖面積為630m2，由于通風量大，層高空間大，計算熱負荷取150kcal/h，W3=630*150=94500kcal/h。

　　(4).淋浴間采暖W4：

　　采暖面積88m2，計算負荷60kcal/h

　　W4=88*60=5280kcal/h。

　　(5).更衣室采暖W5：

　　采暖面積85m2，計算負荷80kcal/h。W5=85*80=6800kcal/h。

　　(6).兒童游樂場、少年活動區(qū)、健身房、體操房、乒乓室采暖W6：

　　采暖面積約1100M2，計算負荷取55kcal/h。W6=1100*55=60500kcal/h

　　(7).接待大堂及管理辦公室、其它區(qū)域采暖W7：

　　采暖面積約480M2，計算負荷65kcal/h。W7=480*65=31200kcal/h。　　空調(diào)采暖負荷Wd=W3+W4+W5+W6+W7=94500+5280+6800+60500+31200=198280kcal/h。即Wd=19.8萬大卡。

　　綜上所述：

　?、?正常使用負荷為Wa+Wc+Wd=19.5+15.75+19.8=550000kcal/h，考慮同時使用系數(shù)及熱交換器的效率等因數(shù)，在冬季滿負荷使用時，選60萬大卡的鍋爐能滿足要求。

　　Ⅱ.游泳池間隔12小時再加熱使用時，在冬季需17.5萬大卡，60萬大卡的鍋爐也足夠滿足需要。

　　所以，鍋爐總負荷取60萬大卡，即700KW。

　　從安全及管理方便著想，確定使用煤氣常壓熱水鍋爐，經(jīng)招標選用了進口原裝德國“布德魯斯”（buderus）鑄鐵鍋爐兩臺，型號為GE—350。單臺產(chǎn)熱功率為350KW/H（約30.1萬大卡/小時）。這種鑄鐵鍋爐由單片組合而成，應(yīng)用了雙臂原理、防露點原理、低溫熱流技術(shù)，在密封上采用了丁基橡膠專利技術(shù)。鍋爐具有高效節(jié)能、運行可靠、耐腐蝕、壽命長、有害排放物低、安裝方便等優(yōu)點。燃燒器為瑞典“百通”產(chǎn)品，質(zhì)量性能優(yōu)良。熱水循環(huán)泵為進口“格蘭富”產(chǎn)品，質(zhì)量也不錯。鍋爐參數(shù)設(shè)置妥當后即可全自動運行。鍋爐還有完善的安全保護裝置，無須專人值守。鍋爐房位于俱樂部上首層地面，面積僅15平方米。膨脹水箱置于鍋爐房屋頂。

　　鍋爐提供三處加熱系統(tǒng)的一次熱水，鍋爐出水溫度為89±2℃回水溫度為75～80℃：正常運行時鍋爐點火溫度為87±1℃，熄火溫度為90±1℃。并且控制水溫可在一定范圍內(nèi)，通過鍋爐電腦控制板靈活調(diào)節(jié)。通過三組熱交換器，三個加熱系統(tǒng)再另行控制二次水的水溫。

　　鍋爐系統(tǒng)及所有一次水管道（不含熱交換器）由承包商35.7萬元包干。從目前兩年來的實際運行情況看，確實運行狀態(tài)良好，無大故障出現(xiàn)。

　　5.空調(diào)采暖系統(tǒng)

　　空調(diào)采暖熱交換器位于地下一層采暖機房內(nèi)，選用了兩臺“阿法拉伐”（AlfaLaval）品牌的板式熱交換器，型號為M3-FGL，總換熱功率為2*150KW。

        瑞典阿法拉伐公司是世界最大熱交換器制造商之一，它在板式熱交換器領(lǐng)域技術(shù)最為先進。而板式熱交換器具有換熱性能高，省能源，體積小，省空間，可拆洗，維護簡單等優(yōu)點。已逐漸取代管殼式及其它型式熱交換器而得到越來越廣泛的應(yīng)用。二次水溫控制系統(tǒng)使用了“強森”（Johnson）的電動三通閥控制系統(tǒng)，可調(diào)節(jié)采暖水溫在30～55℃之間任意設(shè)定。

　　但此系統(tǒng)也有一些缺陷，因采暖系統(tǒng)與鍋爐系統(tǒng)承包商兩家劃分工程界線太過分明。致使二次水溫的控制三通閥未做在一次水側(cè)，而在二次側(cè)，控制不太合理。且由于二次水管徑較大，所裝三通閥也加大了規(guī)格，安裝復(fù)雜不說，還增加了費用。確實協(xié)調(diào)不夠。因為系統(tǒng)冬季才使用，管理部在冬季再用時未徹底清洗此部分管道，接連兩年熱交換器均出現(xiàn)過堵塞情況，這是以后需加強保養(yǎng)的地方。若空閑季節(jié)充水加藥濕保，也許能消除堵塞現(xiàn)象。

　　6.淋浴熱水系統(tǒng)

　　淋浴熱水系統(tǒng)比較簡單，為機械循環(huán)式。熱水經(jīng)熱交換器集中加熱循環(huán)，當然由水溫控制器通過電動三通閥將水溫保持在40～45℃之間。此部分系統(tǒng)由裝修承包商包干，他們在水系統(tǒng)方面不太在行，卻很固執(zhí)。問題就出在補充水方面，本來系統(tǒng)為容積式熱水系統(tǒng)，設(shè)計有一個開式蓄熱補充水箱，但安裝位置卻與使用區(qū)域同在地下二層。所以，熱水系統(tǒng)水壓很低。直至驗收時無法使用，裝修承包商才承認錯誤。

　　改進方法有兩種，一是將補充蓄熱水箱放置在首層回廊頂上（回廊高5米），這樣可在地下二層獲得近2公斤的系統(tǒng)水壓，但管路太長，能量損失較大，循環(huán)泵也需更換。二是改為閉式補充蓄熱水罐，增加加壓泵及穩(wěn)壓罐使系統(tǒng)水壓達到2公斤，但這樣系統(tǒng)改動更大。好在市政管網(wǎng)水壓在地下二層已達到2公斤，也比較穩(wěn)定，且淋浴水用量不多。所以臨時用市政管網(wǎng)水作為補充水直接接入系統(tǒng)使用，但熱水系統(tǒng)卻喪失了蓄熱功能。

　　在扣除了承包商需改造此系統(tǒng)的工程款后，原預(yù)備在俱樂部大修時進行整改工作。但由于目前俱樂部使用率不高，淋浴水用量很小，熱交換器換熱功率也較大，系統(tǒng)被迫由容積式變?yōu)榭焖偌訜崾?。所以，改造工程一直未開展。至今，那個3立方米的不銹鋼蓄熱水箱仍閑置在熱水機房內(nèi)。

　　7.游泳池熱水系統(tǒng)

　　游泳池由成人池和兒童戲水池組成。按規(guī)范6～8小時游泳池水就要循環(huán)一次，水溫控制在26℃。系統(tǒng)較為復(fù)雜，有10臺美國HAYWARD循環(huán)水泵，5個HAYWARD沙缸。3臺熱交換器為瑞典3T產(chǎn)品，型號為MF-400。

　　工程包括進口池底燈等，承包價為29.5萬元。只是溫控器是國產(chǎn)產(chǎn)品，此部件故障多一點。后來，管理部又要求兒童池的水溫要高一點。所以，將原來與成人池連通的兒童池的水系統(tǒng)獨立出來，新增了一臺MF-80熱交換器及水溫控制器，水溫保持在28℃。目前，游泳池系統(tǒng)運行基本正常。

　　以上是空調(diào)、暖通及供熱系統(tǒng)在某小區(qū)俱樂部的工程實例探討。在將理論應(yīng)用到工程實踐的過程中，希望網(wǎng)友們能同時學(xué)到了許多實際應(yīng)用方面的知識，積累寶貴的經(jīng)驗，當然，也有許多教訓(xùn)值得吸取與反思。我想，只有在實踐中不斷總結(jié)，相信在以后的工作中，一定能取得更大的成功。

    附圖：