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    圖書館中央空調系統的選擇與安裝

    來源:邦的技術中心 時間:2013-05-28 10:23:01 次數:

    內容摘要:
      
    本工程為北京市某區圖書館空調設計。根據圖書館建筑的特點,在辦公區域選用風機盤管加新風系統,在公共區域選用全空氣系統。主要分析了該圖書館的中央空調系統的選擇思路和圖書館通風,保溫,安裝,減震,消聲方面的設計。

    1.  設計參數與氣象數據

    1.1  建筑物參數

    1.1.1墻體
      (1)  本工程承重墻用鋼筋混凝土墻柱,外墻隔墻部分用300 M5混合砂漿砌筑; 內墻隔墻部分用180厚陶?;炷量招拇u砌塊,用M5 混合砂漿砌筑,注明除外;
      (2)  陶?;炷量招拇u墻砌筑前,先澆筑細石混凝土基座150mm;高,寬同墻厚;
      (3)  外墻保溫: 混凝土梁柱外貼50mm厚聚苯板。

    1.1.2屋面

      本工程屋面防水等級為二級,防水層耐用年限15 年.
      (1)  刷著色涂料保護層
      (2)  1.2厚合成高分子防水卷材一道
      (3)  2厚聚氨酯防水涂膜內加玻纖網布
      (4)  20mm厚1:3水泥砂漿找平層,粉刷處理劑一遍
      (5)  1:6水泥焦渣,最薄處厚30mm
      (6)  60mm厚聚苯板保溫層
      (7)  鋼筋混凝土樓板

    1.2  氣象數據

    2  圖書館空調特點

    2.1  概況
      圖書館屬于公共建筑,人流量大。這種建筑的耗電量要比傳統建筑大得多,特別是空調方面的用電量,因此在空調設計中必須首先考慮到節能。另外,對室內的空氣品質要求也很高,館內必須達到舒適的空調標準,否則就很容易引起空調病。

    2.1.1  空調分區域供應
      按中心圖書館的功能設計,空調供應分為兩個區域:辦公區和公共區。應按需供應空調,盡量減少能源浪費。辦公區域(辦公室、讀者服務部、準備室、休息室等)采用風機盤管機加新風的空調系統。這種設計便于管理人員按室內實際情況控制空調量大小。公共區域(報告廳、閱覽室、書庫、電子閱覽室等)人員密度大,空間大,采用全空氣系統。

    2.1.2  館內舒適的空調標準
      圖書館是采用封閉設計,且日人均流量大,所以否則很容易引起空調病.如頭痛、惡心、心神不寧、工作和學習效率低下等癥狀。室內舒適空調標準由四個參數來衡量:溫度、濕度、空氣品質及標準通風(換氣)。夏天悶熱漫長,而且濕度也較大,不同的人對溫度、濕度要求不同。參照設計規范,圖書館室內溫、濕度可設計為26℃ 、60% 。圖書人員密度大,所以需要及時補充新風。新風量按各室不同的人數進行設計,新風補充量30 m3/h.p。

    2.2  系統方案選擇
      一個典型的空調系統應由空調冷熱源、空氣處理設備、空調風系統、空調水系統及自動控制和調節裝置組成。根據需要,它能組成許多不同形式的系統。在工程上應考慮建筑的用途和性質、熱濕負荷特點、溫濕度調節和控制的要求、空調機房的面積和位置、初投資和運行維修費用等許多方面的因素,選定合理的空調系統。
      空調系統可以按空氣處理的設置情況分為集中系統、半集中系統、全分散系統;按承擔室內負荷所用的介質種類可分為全空氣系統、全水系統、空氣—水系統、冷劑系統。

    2.2.1  全空氣系統
      全空氣系統分為單風道系統和雙風道系統。單風道系統指機房內空氣處理機制處理一種送風參數的空氣;雙風道指的是機房內空氣處理機處理出兩種不同參數的空氣。

    全空氣系統的特點是:
      (1)空調與制冷設備可以集中布置在機房,機房面積較大,層高較高??照{與制冷設備集中安設在機房便于管理和維護
      (2)可以嚴格控制室內的溫度與濕度,能滿足較高的室內環境參數要求,可以用兩級過濾,可以保證良好的空氣品質。
      (3)可以根據室外氣象參數的變化和室內負荷變化實現全年多工況節能運行調節,充分利用室外新風減少與避免冷熱抵消,減少冷凍機運行時間。
      (4)由于風道尺寸大,所占空間也多。送風動力大,與空氣-水方式比較耗電多,空調機房較大,難以設置。
      (5)適用于較大空間,設備維護費較其他方式經濟。

    2.2.2  空氣-水系統
      即風機盤管加新風機組系統,是目前廣為運用的一種空調方式。房間內的冷、熱負荷和新風的冷熱負荷由風機盤管和新風機共同承擔,這種方式可減少機房面積,降低建筑空間。但風機盤管機組的過濾能力與去濕能力差,無法滿足室內衛生要求,同時水管多,漏水可能性大,凝結水管排放困難,不利于裝修,維修也不方便。

    風機盤管加新風系統的特點是:
      (1)布置靈活,可以和集中處理的新風系統聯合使用,也可以單獨使用,各空調房間互不干擾,可以獨立地調節室溫,并可隨時根據需要開停機組,各房間之間不會相互污染。節省運行費用,靈活性大,節能效果好。
      (2)與集中式空調相比不需回風管道,節約建筑空間。
      (3)機組部件多為裝配式、定型化、規格化程度高,便于用戶選擇和安裝。
      (4)分散布置敷設各中管線較麻煩,維修管理不方便,無法實現全年多工況節能運行調節。
      (5)適用于旅館、公寓、醫院、辦公樓等高層多層的建筑物中,需要增設空調的小面積多房間建筑室溫需要進行個別調節的場合。

    2.2.3  冷劑式系統
      冷劑式系統使用方便,目前開始出現在中、小型商用建筑和住宅中,是一種活躍的中央空調系統形式。

    冷劑式空調系統的特點:
      (1) 結構緊湊、體積小、占地面積小、自動化程度高。
      (2) 空調機組可以直接放在室內,占地面積小。
      (3) 機組分散布置,各個房間可以根據自己的需要啟停各自的機組,以滿足不同的需要。發生火災時,也不會通過風道蔓延,對建筑防火有利。
      (4) 空調機組能源的選擇和組合受限,目前普遍采用電力驅動??照{機組的制冷性能系數較小。設備使用壽命短。 

    2.3  方案確定
      本設計為圖書館的空調系統,系統的選定應當綜合圖書館的特點考慮。因為圖書館共五層,面積較大,對空氣品質也有一定的要求。全水系統全部由水負擔室內空調負荷,只能消除室內的余熱和余濕,不能起到改善室內空氣品質的作用,對于圖書館,不宜采用。該圖書館為白天開放,夜間關閉的間歇性使用,人員分布較均勻,同時有些房間冷熱負荷并不完全相同,如辦公室、讀者服務部等,需要進行個別的調節??偟膩碚f,室內參數有所不同,所以應該進行分區考慮。對閱覽室這樣的大空間,其冷熱負荷基本相同,可以采用全空氣系統。而風機盤管加新風系統可以滿足對各個房間進行個別的調節,但是對于圖書館這樣擁有很多藏書,要避免被水浸濕的場所,該系統不能完全適用,所以本設計采用全空氣系統和風機盤管加新風系統。

      對于書庫,因書籍紙張既易吸收水分而膨脹發霉、長蟲、變形,又易放出水分而收縮,使紙張干燥脆裂。溫度忽高忽低或濕度經常波動,會使紙張變形出現浮凸現象,降低強度和彈性。因此,保持室內適宜的溫濕度是延長書籍壽命的重要條件之一,通常書庫內溫度以保持在14~24℃,相對濕度保持在45~60%為宜??諝庵泻兴魵膺€會影響到書籍的膠粘,濕度大時淀粉膠就會發生潮解,牢固性降低,并引起發霉,膠漿膜層在干燥時又要變脆和破裂。為了使書籍的干濕度得當,使用除濕機調節溫濕度。對于計算機房,采用恒溫恒濕機組,滿足計算機房的溫濕度要求。

    3.通風設計

    3.1  公共區域通風設計
      圖書館中報告廳等產生余熱或廢氣的房間要全面通風,設置排風。
      公共場所的全面換氣量宜按消除余熱或廢氣來計算。當有數種要求時(如同時消除余熱或廢氣),按最大換氣量設計;如具體計算有困難時,可按換氣次數法估算。送、排風系統,必須符合建筑防火規范要求。
      送、排風系統水力計算同新風系統。3.2 衛生間通風設計
      公共衛生間和其他房間的衛生間應設機械排風裝置,一般設置排氣扇,衛生間的通風換氣量按20-30m3/h。無窗衛生間必須設置排風口,排風由風管同一接出,由排風機排至風管豎井。衛生間應保持負壓,防止氣味外泄。對于公共衛生間才用軸流風機進行排風,且保持房間負壓。

    4 消聲、保溫與隔振設計

    4.1消聲設計
      本工程采用風機盤管加新風以及全空氣系統。其中運用到的設備有風機盤管、新風機組和空氣處理機組。對于風機盤管的噪聲基本滿足設計要求,不需要設置消聲器,只需在風口與風機連接處設置軟連接即可。對于新風機組和空氣處理機組,根據其性能參數知道其噪聲較大,需要設計消聲器。消聲器型號見圖紙。
      對于管道,在彎頭處設置消聲彎頭,降低噪聲。

    4.2  保溫設計
      保溫材料的熱工性能主要取決于其導熱系數,導熱系數越大,說明性能越差,保溫效果也越,因此選擇導熱系數低的保溫材料是首要原則。同時綜合考慮保溫材料的吸水率、使用溫度范圍、使用壽命、抗老化性、機械強度、防火性能、造價及經濟性,可以在本設計中對供回水管及風管的保溫材料均采用帶有網格線鋁箔帖面的防潮離心玻璃棉。

    4.3  隔振設計

    4.3.1  設備隔振
      制冷機、水泵和通風機,宜固定在隔振基座上,隔振基座可以用鋼筋混凝土板或型鋼較高而成。中、低壓離心通風機的隔振基座,宜采用型鋼機構。常用的隔振材料有軟木、海綿乳膠、玻璃纖維、防震橡膠、金屬彈簧和空氣彈簧。

    4.3.2 管道隔振
     管道隔振一般是通過設置軟性接管和懸吊或支撐的減振器來實現。風機進出風口與管道之間用軟接,目前普遍采用雙層帆布或人造皮革材料制作,其合理長度L可根據風機的機號來確定水泵的進出水口處應配置橡膠軟性接管。設備與管道之間配置軟性接管或軟接后,還要采取支撐會懸吊支架隔振裝置。

     

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