暖通空调的节能设计及设备降噪思考

2020-06-17

江西建材 2020年5期

关键词：风管新风暖通

厦门合立道工程设计集团股份有限公司，福建厦门 361006

0 引言

随着人们对节能减排问题的日益关注，暖通空调在节能方面的设计技术有了显著的提升，与此同时，为了营造一个更为舒适的空调房间，暖通设计师需要保证暖通图纸设计的合理性、科学性，加强对暖通设备的降噪处理。

1 暖通空调的节能设计

1.1 设计原则

暖通空调系统的节能设计应综合考虑空调冷热源选型以及可再生能源利用的节能，并且对风系统及水输配系统的节能、节能控制及其计量管理等工作严格把控，按照节能措施进行方案制定。

1.2 设计方法

针对不同的项目，需要对建筑物的空调节能采用不同的设计方案。因此，在设计过程中，要充分结合工程的实际情况，全面分析空调的使用功能、运行时间，并对各种可能产生的影响因素进行考虑，从而制作出一个更为科学、合理的设计规划，进而确保暖通空调的节能和安全运行。

（1）合理采用冷热源。选用性能系数COP 值较高的机组，在设备的选择上要充分考虑该工程负荷变化曲线变化规律，确保与不同容量的机组相匹配，同时，要保证机组部分综合平均性能系数IPLV 大于允许低限的设备。

空调面积大于500m2的各功能房间尽量采用全空气系统，该系统在过渡季节时，可不开暖通主系统进行全新风运行，大限度上利用天然冷源从而实现能源的节约。

（2）暖通水系统节能设计。降低暖通水系统水泵的运行能耗，可开采大温差冷热水主机提升节能效果：冷冻水供回水温度：6/12℃；空调热水供回水温度：40/45℃，若条件允许的情况下可采用40/50℃。通过项目对比，一般采用6℃大温差制冷系统比5℃常规制冷系统节省16%的循环水流量。

冷却塔风机根据冷却水的出水温度变频运行，整个建筑的空调制冷系统设置为自动控制，根据室外的气象参数以及建筑物内空调系统的使用状况来对冷水机组、水泵及冷却塔的运行状态进行自动控制，从而更好起到节能降噪的目的。

空调末端设备的控制：

①组合式空调箱控制：a.水量调节阀根据回风温度控制；b.送风机根据送风温度变频；c.供冷季当室外空气焓值低于室内空气焓值时，按最大新风比运行；d.当室外空气焓值高于室内空气焓值时，新风量根据室内二氧化碳浓度控制；e.空调季节排风量应根据室内外空气压差进行调节。

②新风空调处理机温度控制：根据设在送风口处感温包测得送风温度与设定值之偏差用比例积分控制来调节回水管上电动二通阀的开度，从而控制送风温度。风机停联锁回水电动阀关。新风空调处理机根据室内二氧化碳浓度调节风量。

③风机盘管控制：由带风机三速开关的室内恒温器控制风机盘管回水管上电磁阀，使室温保持在所要求的温度范围内；风机停电动二通电磁阀同时关闭。

（3）暖通风系统节能设计。全空气系统空调箱设计变频器，风量可根据实际需求进行调节。

设置室内空气质量监控系统，在空调系统回风管上设置CO2浓度传感器，对室内的二氧化碳浓度进行数据采集、分析，并与通风空调系统联动，使系统风机变频运行，达到节能要求。

采用新风加风机盘管的空调形式：为了节约能源，新风、排风采用全热回收组合空调箱；全热回收组合空调箱既能排出废气，又能引进新风，室外新风和空调房间的排风通过热交换器进行热交换，利用排风的能量预处理新风，从而达到能量回收的目的。

空调不采用直接从吊顶回风，将回风口通过管道与暖通设备连接，经暖通设备处理后再送至空调房间。

车库平时通风设计：①绿色建筑按一星设计时，为了节省造价，可设置定时启停系统；规则可按以下时间段进行控制启停：7：00～ 9：00、11：00～13：00、17：00～19：00 时间段内开启通风机进行车库通风。②绿色建筑按二星设计时，车库平时排风必须设CO 浓度传感器及电路控制器控制送、排风机的开关。

通风空调系统控制：其他通风系统控制：卫生间通风器就地控制。

（4）设备材料的选择。设备材料：风管与水管及空调设备的保温采用优质高效的保温材料，保温厚度应满足节能要求，减少能耗。

2 暖通空调的设备降噪

2.1 消音设计

针对暖风系统的消音设计，需要选用噪声低、震动小的设备，而对那些噪音较大的设备，应该尽量对其采用隔离等方法来进行相应的消声处理，其具体处理措施为：为设备设置备用房，并且在机房内部贴上消音材料，此外，还要在风管处设置消音器和消音静压箱，通过这种方式最大程度上降低噪声。

除此之外，冷水机组、冷却塔、水泵、风机、末端设备等设备要求产品性能良好，低噪声，性能参数也应当符合设计的实际要求［1］。在制冷机房、空调机房、发电机房墙面、吊顶做消声处理。冷却塔风机出口处需要设置消音导向风筒。并且，冷却水泵需要采用变频控制，冷却塔的风机要能够根据冷却水的出水温度进行变频运行，从而实现降低噪音的目标。

空调机房常规设于各功能房间的周边，因此对噪音要求较高的场所，空调机房应设隔振降噪措施，其做法可参照图1 所示：

图1 空调机组降噪构架图

2.2 隔振设计

对水泵、冷水机组、空气处理机等落地安装振动设备来说，需设置隔振垫或者是弹簧减振器。对于冷冻机房内部管道设计，需要设置弹簧减振吊架；同时吊装风机、新风机等设备上也需要相应地设置弹簧减振吊架，设备与管道连接采用柔性接头。通风机与风管连接处均设衬胶帆布软管，排烟风机与风管连接处设置不燃耐火布，长度均为150～200mm。

设计穿过墙体的管道时，用套管与隔振垫来封堵管道与墙体之间的缝隙，然后再用密封胶对其进行密封。

落地风机的隔振采用钢结构隔振台，隔振台的质量必须要大于风机和点动机的运行总质量，应该选择并使用低频弹簧隔振器。吊装设备则采用吊式弹簧隔振器吊装于上一层的楼板结构上。

防、排烟系统作为独立系统时，风机与风管应采用直接连接。只在排烟与排风共用风管系统时加设柔性软接，防、排烟及火灾补风机专用风机应设在混凝土或钢架基础上，且不应设置减振装置；若排烟系统与通风空调系统共用且需要设置减振装置时，不应使用橡胶减振装置，使用弹簧减震。该柔性软接必须满足在高温280℃下持续安全运行30min 及以上的不燃材料制作。

水泵机组的隔振，需要采用混凝土隔振台进行设计，为了保证隔振效果，隔振台的总重量需要大于水泵及电动机的运行总重量，要选择使用低频弹簧隔振器或者是橡胶隔振垫。

冷水机组在地下层冷冻机房内，隔振可以利用机组两端的钢板底座安装橡胶隔振垫，厚度应该大于50mm，冷水机组的进出管道上需要安装橡胶柔性接管，管道的吊支架采用吊式隔振器或者是弹簧隔振器来进行隔振［2］。第一个管道的支撑应该设置一个小型的混凝土隔振台，隔振台用隔振器支撑，管道坐落于隔振台上。