某寒冷地区综合楼暖通空调设计研究

2021-12-31刘旭峰

中国设备工程 2021年24期

刘旭峰

（四川省公路规划勘察设计研究院有限公司，四川成都 610000）

1 某寒冷地区综合楼项目概况

为探索综合楼暖通空调在寒冷地区的设计效果，研究人员以某综合楼暖通空调项目设计为例，详尽阐述该项空调的设计过程。

具体来看，该综合楼项目的总面积为27806.5m2，其层级数为地上十二层、地下一层，总高度可达59.95m左右，也就是说，该项目建设性质为高层公共类建筑。依照该综合楼项目的建设要求，不同层级带有对应性要求，其包含商业用房、设备用房、机械停车用房、非机动车库与办公用房等。同时，由于该综合楼项目带有极强的办公性质，其内部需安设不同形态的暖通空调，一般来讲，该类建筑需实行适宜的防排烟、通风与空调设计，并根据建筑单位要求，要安装适宜的暖通空调系统，利用该系统内部的各项功能完成多种电气设计。

2 寒冷地区综合楼暖通空调的具体设计

2.1 计算冷热负荷

在开展寒冷区域综合楼暖通空调的综合设计前，相关人员需实行必要的冷热负荷计算。一般来讲，在进行暖通负荷计算期间，工作人员可利用适宜的信息软件，将时间由8:00～20:00进行逐时分割，适时测算出每个小时的冷负荷。基于科学的研究，相关人员发现在16:00其冷负荷值最高，最高值可达2204.57kW，而在该阶段其热负荷值为1214.86kW，经过详细测算后，该区域的热负荷指标与冷负荷指标分别为80.98W/m2、125.78W/m2，总的来说，在冬季室外气象的具体数值如表1所示。

表1 冬季室外气象的具体参数

在掌握冬季室外气象的实际参数后，相关人员还应明确该类综合体建筑中的结构传热系数，其具体数值如表2所示。

表2 建筑结构内的传热系数值

在掌握了综合楼结构内部的传热系数值后，工作人员可利用该项数值探测出暖通空调内部的设计内容与对应性数值，从而增强该冷热负荷计算的准确性。

2.2 设计VRV系统

在正式设计暖通空调内部的VRV系统前，设计人员应适时研究该空调新风的吸纳范围与具体方式，在本工程中其采用开窗换气与门窗缝隙的进入形式，也就是说，新风的各项负荷均由该暖通空调系统承担。设计人员在暖通空调的实际设计中会将该类空调放置到屋面顶层，并使用R410A系统完成整体制冷，其内部的压缩机选用了涡旋全封闭式变频直流压缩机，而室外机械的散热风扇则借助变频直流风扇电机。在完成暖通空调的整体设计后，相关人员需根据业主的实际要求完善室内机械的冷负荷，由于该类数值在项目建设之初已存在，应采用适宜的方式来改善该项数值，以使其与当前的暖通空调系统相适应，并为电气专业预留出一定的电量与电源。此外，在开展暖通空调系统回风口的设计时，相关人员需适时观察其风口的具体形态，在回风口的附近安置适宜的过滤网，并在各空调室内机械中设计合适的控制器，利用相关控制器的先进性完成对区域风力的控制。一般来讲，在设计室外暖通空调系统期间，相关人员应严格遵照该类机械的运行情况完成自动启停，在综合楼项目内的大厅安装适宜的风机盘管，透过其内部的温控器完成不同状态的风速调节，继而提升暖通空调系统设计的科学性。

3 寒冷地区综合楼暖通空调排烟设计措施

3.1 科学设计自然排烟系统

在实行寒冷区域综合楼暖通空调的排烟设计前，相关人员需科学设计自然排烟系统。一般来讲，在开展正式的防排烟设计前，设计人员应全面检查该综合楼的建设状态，了解到其内部层级是否存有可供开启的外窗，在经过实地探究后，发现其存有能够开启的外窗，且排烟距离与开启面积都与自然排烟的要求相符，也就是说，可在该区域实行合适的自然排烟设计。比如，由于该综合楼外门的高度为2.7m左右，而根据项目设计规定，只要外门高度超出2m即可将其当作自然排烟口。在进行自然排烟口的设计前，项目管理人员需充分审查该综合楼不同层级的外窗设计状态，利用适宜的计算方式测算出科学的自然排烟距离，并根据不同地区的具体面积测算出自然排风口，在完成排风口的整体设计后，为确保该区域的自然排风效果，要对该类排风口的排风效果进行科学试验，利用相关机械设备适时检测该排风装置的具体运行状态，并在与地面距离为1.2m处的电动排烟窗附近设计合适的机械启停装置，有效增强自然排风装置设计的科学性。

3.2 合理设计防烟体系

在开展防烟系统设计前，相关人员需明确该综合楼防烟楼梯间的具体数量，在该项目中其实际数量为七部，地上的4部是2间在独立前室、2间在合用前室；而地下的3部则为1间在独立前室、2间在合用前室内。基于本综合楼建设项目的总体高度超出50m，该类公共建筑内部的所有部位都要设计出适宜的防烟加压系统，并将送风加压系统分别安置在独立前室、合用前室与防烟楼梯间中，制作出适宜的自动控制系统，在平时将该类器械关闭，而在出现火灾时可借用消防控制室来完成火灾层的启动，其启动形式既可手动也可自动，在启动火灾层后，可利用其上层风口来完成防烟排烟送风活动，继而增强该建筑的安全性。此外，带有独立前室下的排烟排烟楼梯间还需设置合适的送风加压系统，将以地上加压为主的送风机放置到地上楼梯间内的顶部防火吊顶中，适时提升防火防烟的科学性，并在该类楼梯间中安置设计合适的风口类型，在本项目设计中，百叶自垂式风口较为合适，在出现火灾后，可在消防控制室内自动启动送风机的防烟送风程序，将合用前室、楼梯间的余压制控制在25～30Pa、40～50Pa。

3.3 完善机械停车区通风排烟设计

基于综合楼项目中的工作人数较多，需为其设计科学的机械停车区域，而在该类区域中，相关人员需为其设计适宜的通风排烟设计。具体来看，本综合楼建设项目的机械停车区域有1000m2左右，依照停车场防火规范而言，需对该类地区设计机械排烟体系。比如，设计人员可根据不同的停车位置合理划分防火区域，在各项防火区域中设置合适的防火门、防火卷帘与防火墙等，并合理缩减防火区域，尽量将单独的防火地区控制在2000m2左右，有效增强防火措施的针对性、有效性。设计人员还要在防火区域设计合理的防烟分区，在该系统内搭建一定的排烟防烟系统。依照当前排烟风机排烟量的设计标准，相关人员应严格遵照该项数值，在本项目中其具体的排烟量要在30000m3/h左右，由于该工程项目内部多为办公式建筑，相较其他类型建筑来说，其排风量有所不同，需按照每辆车400m3/h进行确认与计算，且补风系统可运用日常的送风系统，在出现火灾时，针对其排风量的计算来说，需依照80%～90%的排烟量开展对应的计算工作。

3.4 改进设备用房排烟系统

一般来讲，在综合楼内需设计建设出不同形态的设备用房，在该类用房内设置科学的排烟系统。在本综合项目中，其带有消防控制室、消防泵房、弱电机房与变配电室等场所，在消防控制室与弱电机房中选用了干粉手提类灭火器开展对应的灭火工作，也就是说，需在该类空间中设计机械通风体系，其具体的排风量要依照8～12次/h的换气次数而定。在该综合楼暖通空调系统中，其排风系统需选择70℃左右的防火阀，当其烟气温度在70℃以上时该类装置将自动关闭，内部的消防泵房面积需在50m2以内。此外，在设备用房附近，相关人员还需设计配套的卫生间，该类空间应设置适宜的管道类换气扇，该类换气扇要连接走廊吊顶中的排风管道，并将烟气与风传输到对应的竖井内，继而排到屋面大气内，在完成设备用房排烟系统设计后，相关人员应合理测算与控制不同装置中的排风量、送风量，以增强暖通空调设计的科学性。