工程解析：某項(xiàng)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(shí)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(jī)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(jī)電系統(tǒng)在空調(diào)、暖通及供熱系統(tǒng)方面的應(yīng)用實(shí)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(gè)公共健身休閑俱樂部(會(huì)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(dòng)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(yàn)總結(jié)如下：

　　一.壁球場空調(diào)系統(tǒng)

　　經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算，選用了美標(biāo)公司的特靈（Trane）品牌koolman系列機(jī)組，型號(hào)為CGAR-0750，制冷量19.5Kw。單位面積制冷量達(dá)到每平方米280W，完全適應(yīng)壁球場層高空間大及運(yùn)動(dòng)場所發(fā)熱大的特點(diǎn)。

        此熱泵機(jī)組有兩個(gè)壓縮機(jī)，在低負(fù)荷時(shí)可單機(jī)運(yùn)行。使用中，除春秋兩季季節(jié)交替時(shí)需轉(zhuǎn)換冷暖開關(guān)外，其余時(shí)間全自動(dòng)運(yùn)行。通過機(jī)組上的微電腦控制器，還可以適當(dāng)調(diào)節(jié)冷熱水控制溫度以適應(yīng)實(shí)際使用需要。

        機(jī)組安裝在地下一層停車場偏僻處，系統(tǒng)最高點(diǎn)安裝了膨脹水箱。而壁球場內(nèi)配置四臺(tái)高靜壓風(fēng)機(jī)盤管，由室內(nèi)三速溫控開關(guān)控制風(fēng)機(jī)盤管的水流電磁閥的開閉，達(dá)到室溫自動(dòng)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(fēng)口向壁球場內(nèi)送入適量新風(fēng)。此項(xiàng)空調(diào)工程承包價(jià)為5萬元。

　　從實(shí)際使用情況來看由于活動(dòng)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(dān)心的楓木開裂等損壞現(xiàn)象。從節(jié)能方面來講，熱泵機(jī)組壓縮機(jī)雖可在低負(fù)荷時(shí)自動(dòng)停機(jī)，但水泵卻是24小時(shí)一直運(yùn)轉(zhuǎn)，非常浪費(fèi)。

        現(xiàn)在看來，單獨(dú)配置一臺(tái)熱泵機(jī)組不太合理。如果當(dāng)初沒有輕信承包商的24小時(shí)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(tái)熱泵機(jī)組的費(fèi)用，使用時(shí)還可靈活控制風(fēng)機(jī)盤管運(yùn)行，將更加節(jié)能。

　　二.俱樂部主空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)

　　1.冷氣機(jī)組系統(tǒng)

　　首先，空調(diào)負(fù)荷測算如下

　　也許有人會(huì)擔(dān)心是否計(jì)算負(fù)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(hù)結(jié)構(gòu)傳入的熱量很小。其次，計(jì)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(jì)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(jì)算負(fù)荷就相對較低了。而游泳池由于采用全面通風(fēng)，且濕度大，潛熱量消耗也大的原因，所以計(jì)算負(fù)荷取得也較大了。

根據(jù)負(fù)荷測算，冷氣機(jī)選用了法國原裝進(jìn)口的特靈（Trane）品牌風(fēng)冷螺桿式熱泵機(jī)組，型號(hào)為RTXA-212，制冷量為370KW，制熱量為320KW。此螺桿機(jī)組采用了TRANE第四代陰陽轉(zhuǎn)子，運(yùn)轉(zhuǎn)更平穩(wěn)，效率及可靠度很高。機(jī)組由兩個(gè)獨(dú)立的冷媒環(huán)路，兩臺(tái)半封閉直接驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)組成。其UCM可編程控制器非常先進(jìn)，它可根據(jù)回水溫度或室外溫度變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)出水溫度。UCM不但有完善的控制保護(hù)功能，還可通過一條雙股線實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離顯示和控制。這點(diǎn)對我們非常有用，因?yàn)槔錃鈾C(jī)安裝在俱樂部首層入口大廳的屋頂，操作不方便。通過遠(yuǎn)程控制，現(xiàn)在在地下一層泵房就能控制機(jī)組運(yùn)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(jī)組價(jià)格與單冷機(jī)組價(jià)格相差不大（只5萬元），故選用熱泵機(jī)組的冬季制熱功能作為采暖的備份也不失為一個(gè)廉價(jià)可靠的好方案。此螺桿式風(fēng)冷熱泵機(jī)組價(jià)格為54.5萬元。運(yùn)行至今非常穩(wěn)定，最熱時(shí)，負(fù)荷達(dá)到95%，這也驗(yàn)證了當(dāng)初計(jì)算負(fù)荷測算基本正確。唯一的遺憾就是噪音，由于機(jī)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(fēng)室將機(jī)組包圍，才解決了噪音問題。

　　1.各活動(dòng)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(fēng)量有回風(fēng)式（混合式）系統(tǒng)，這種系統(tǒng)空調(diào)機(jī)處理的空氣部分來自室外新風(fēng)，部分來自空調(diào)房間的回風(fēng)，經(jīng)過處理的空氣送到空調(diào)區(qū)域，在室內(nèi)進(jìn)行熱濕交換后，部分再送入空調(diào)機(jī)，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(dá)到節(jié)能的目的。相對比風(fēng)機(jī)盤管等半集中式空調(diào)系統(tǒng)控制更加簡單，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。

　　空氣處理機(jī)選用了四臺(tái)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(jī)向俱樂部四臺(tái)空氣處理機(jī)提供制冷水，水溫由冷氣機(jī)主機(jī)電腦自動(dòng)控制。新風(fēng)由首層地面風(fēng)口經(jīng)新風(fēng)管弄接入空氣處理機(jī)進(jìn)風(fēng)管（也是系統(tǒng)的回風(fēng)端），新風(fēng)混合二次回風(fēng)系統(tǒng)后，經(jīng)空氣處理機(jī)處理過的空氣送入各功能區(qū)。各功能區(qū)分送風(fēng)支管上安裝有手動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)閥，以適應(yīng)不同區(qū)域風(fēng)量及負(fù)荷變化的需要。

　　目前，各功能區(qū)空調(diào)運(yùn)行正常。桌球室由于使用較少而關(guān)閉了進(jìn)風(fēng)閥。只有男女淋浴更衣室由于處于空調(diào)送風(fēng)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(tái)風(fēng)機(jī)盤管單獨(dú)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(fēng)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(fēng)的進(jìn)出風(fēng)口。因?yàn)橛斡境厮?jīng)消毒處理后，會(huì)蒸發(fā)出一些有害氣體，不宜使用二次回風(fēng)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(fēng)）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(jìn)風(fēng)系統(tǒng)上單獨(dú)設(shè)置了一臺(tái)DWAA空氣處理機(jī)。而排風(fēng)機(jī)為兩速混流風(fēng)機(jī)，平時(shí)只需低速運(yùn)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(fēng)機(jī)高速運(yùn)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(jī)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(huì)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(dú)增設(shè)了一臺(tái)空氣處理機(jī)及風(fēng)管系統(tǒng)，出風(fēng)口近距離由下往上對游泳池屋頂表面區(qū)域吹熱風(fēng)。工程又追加了11.05萬元，使游泳池空調(diào)通風(fēng)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(fēng)量大于進(jìn)風(fēng)，其游泳池室內(nèi)保持負(fù)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(gè)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(fù)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(shí)間12小時(shí)。

淋浴器：15只，（面盆熱負(fù)荷忽略不計(jì)）。

　　1)游泳池負(fù)荷

　　(1).正常使用負(fù)荷計(jì)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(jì)手冊，氣溫20℃時(shí)為

        1842kJ/h=442kcal/h。

　　W1=q1*A1=442*400=176800kcal/h

　　B.池水蒸發(fā)補(bǔ)充水熱損耗W2

　　v1---游泳池容積420M3。

　　q2---每天補(bǔ)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(fù)荷Wa=W1+W2=176800+18375kcal/h=195175kcal/h。即Wa=19.5萬大卡。

　　(2).間隔12小時(shí)再加熱所須負(fù)荷Wb

　　v1--游泳池容積420M3。

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

　　t3---再加熱時(shí)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(fù)荷計(jì)算Wc

　　q3---每只淋浴器每小時(shí)耗水量，取300l/h。

　　n---淋浴器數(shù)量15個(gè)。

　　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(fù)荷Wd

　　(3).游泳池采暖W3：

　　采暖面積為630m2，由于通風(fēng)量大，層高空間大，計(jì)算熱負(fù)荷取150kcal/h，W3=630*150=94500kcal/h。

　　(4).淋浴間采暖W4：

　　采暖面積88m2，計(jì)算負(fù)荷60kcal/h

　　W4=88*60=5280kcal/h。

　　(5).更衣室采暖W5：

　　采暖面積85m2，計(jì)算負(fù)荷80kcal/h。W5=85*80=6800kcal/h。

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

　　采暖面積約1100M2，計(jì)算負(fù)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(jì)算負(fù)荷65kcal/h。W7=480*65=31200kcal/h?！　】照{(diào)采暖負(fù)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(fù)荷為Wa+Wc+Wd=19.5+15.75+19.8=550000kcal/h，考慮同時(shí)使用系數(shù)及熱交換器的效率等因數(shù)，在冬季滿負(fù)荷使用時(shí)，選60萬大卡的鍋爐能滿足要求。

　　Ⅱ.游泳池間隔12小時(shí)再加熱使用時(shí)，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(fù)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(biāo)選用了進(jìn)口原裝德國“布德魯斯”（buderus）鑄鐵鍋爐兩臺(tái)，型號(hào)為GE—350。單臺(tái)產(chǎn)熱功率為350KW/H（約30.1萬大卡/小時(shí)）。這種鑄鐵鍋爐由單片組合而成，應(yīng)用了雙臂原理、防露點(diǎn)原理、低溫?zé)崃骷夹g(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(yùn)行可靠、耐腐蝕、壽命長、有害排放物低、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。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(jìn)口“格蘭富”產(chǎn)品，質(zhì)量也不錯(cuò)。鍋爐參數(shù)設(shè)置妥當(dāng)后即可全自動(dòng)運(yùn)行。鍋爐還有完善的安全保護(hù)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(yùn)行時(shí)鍋爐點(diǎn)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(gè)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(shí)際運(yùn)行情況看，確實(shí)運(yùn)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(jī)房內(nèi)，選用了兩臺(tái)“阿法拉伐”（AlfaLaval）品牌的板式熱交換器，型號(hào)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(jìn)。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(hù)簡單等優(yōu)點(diǎn)。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(qiáng)森”（Johnson）的電動(dòng)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(fèi)用。確實(shí)協(xié)調(diào)不夠。因?yàn)橄到y(tǒng)冬季才使用，管理部在冬季再用時(shí)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(qiáng)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(jī)械循環(huán)式。熱水經(jīng)熱交換器集中加熱循環(huán)，當(dāng)然由水溫控制器通過電動(dòng)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(bǔ)充水方面，本來系統(tǒng)為容積式熱水系統(tǒng)，設(shè)計(jì)有一個(gè)開式蓄熱補(bǔ)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(yàn)收時(shí)無法使用，裝修承包商才承認(rèn)錯(cuò)誤。

　　改進(jìn)方法有兩種，一是將補(bǔ)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(bǔ)充蓄熱水罐，增加加壓泵及穩(wěn)壓罐使系統(tǒng)水壓達(dá)到2公斤，但這樣系統(tǒng)改動(dòng)更大。好在市政管網(wǎng)水壓在地下二層已達(dá)到2公斤，也比較穩(wěn)定，且淋浴水用量不多。所以臨時(shí)用市政管網(wǎng)水作為補(bǔ)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(shí)進(jìn)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(gè)3立方米的不銹鋼蓄熱水箱仍閑置在熱水機(jī)房內(nèi)。

　　7.游泳池?zé)崴到y(tǒng)

　　游泳池由成人池和兒童戲水池組成。按規(guī)范6～8小時(shí)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(tái)美國HAYWARD循環(huán)水泵，5個(gè)HAYWARD沙缸。3臺(tái)熱交換器為瑞典3T產(chǎn)品，型號(hào)為MF-400。

　　工程包括進(jìn)口池底燈等，承包價(jià)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(diǎn)。后來，管理部又要求兒童池的水溫要高一點(diǎn)。所以，將原來與成人池連通的兒童池的水系統(tǒng)獨(dú)立出來，新增了一臺(tái)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(yùn)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(shí)例探討。在將理論應(yīng)用到工程實(shí)踐的過程中，希望網(wǎng)友們能同時(shí)學(xué)到了許多實(shí)際應(yīng)用方面的知識(shí)，積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)然，也有許多教訓(xùn)值得吸取與反思。我想，只有在實(shí)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：