绿色住宅-奥运村的空调采暖系统设计

时间:2022-05-09 11:47:00

绿色住宅-奥运村的空调采暖系统设计

【摘要】绿色住宅-奥运村的设计首先要在赛时满足运动员的生活需要;在赛后满足作为高档住宅区的居住需要,需要充分体现绿色奥运、科技奥运和人文奥运的精神。要用同一种空调系统即满足夏季对室内环境的两种不同要求,又要满足冬季高档住宅采暖的需求。本设计为该住宅楼赛时地上运动员公寓及地下设备用房的通风、空调设计;赛后地上住宅通风、夏季空调设计及赛后住宅的采暖设计。

【Abstract】The HVAC design of green residence-Olympic villages, should not only meet the requirements of live of athletes, but also the requirements of high-ranking residence, fully show the spirit of Green Olympics, Scientific Olympics and Humanity Olympics. The same air conditioning system have to meet the two types of indoor environment in summer during Olympic games and after the games, in the meanwhile, the heating requirement in winter. The design of this project is about the ventilation for equipment room underground and air conditioning system for apartment ground during Olympic games; and also the ventilation and air conditioning system for residence after the games.

【关键词】奥运村通风空调 采暖 设计

【Keywords】Olympic villagesventilation and air conditioningheatingdesign

中图分类号: TU832 文献标识码: A 文章编号:

1背景

奥运村位于北京奥林匹克公园西南角,总供冷、供热建筑面积约41.3万平方米,赛时主要用于接待运动员及各国奥委会成员,入住人数1.7万人;赛后作为高档住宅,入住人数为7千人。按照奥运设计大纲的要求,“奥运村应建设成为一个充分满足奥运会使用要求,并能满足未来居民生活需求的小区”。奥运村的设计首先要在赛时要满足运动员的生活、娱乐需要;在赛后要满足作为高档住区的销售和居住需要。这两种需求有较大差别,在同一所住宅里,由于奥运会在八月召开,奥运期间居住人数较多,运动员回到住所需要迅速降温,加之各国运动员对温度的感觉差异很大,所以要求各房间温度能迅速、任意调节。而奥运村赛后是销售的高档楼盘,居住人员明显减少,对温度的舒适度有极高的要求。要用同一种空调系统基本满足两种不同要求,这是本项目设计的难点。

本文选取奥运村内一典型住宅建筑为例,对空调采暖系统的设计作以简要的介绍。

2工程概况

本工程为北京奥林匹克公园(B区)奥运村B1住宅楼,地上九层,地下一层(地下室夹层及地下一层)。地上住宅建筑面积10659m2,地下建筑面积1193m2;地下夹层为管道层。

本设计为该住宅楼赛时地上运动员公寓及地下设备用房的通风、空调设计;赛后地上住宅通风、夏季空调设计及赛后住宅的采暖设计。本设计仅为末端系统设计,冷热源及系统设计不包含在本设计中。

空调系统设计参数

3.1室外设计参数:按照《采暖通风与空气调节设计规范》中北京市的室外气象参数确定即可,在此不再赘述。

3.2室内设计参数:

3 空调系统设计

本工程为夏季集中空调,空调系统仅为夏季使用。冷源由冷冻热力站提供,空调冷水供回水温度为7/12°C。

本工程赛后地上住宅夏季空调冷负荷为554.3kW,冷指标为52W/m2。赛时地上运动员公寓夏季空调冷负荷为746.1kW,冷指标为70W/m2。赛时空调系统压力损失为190kPa。赛后空调系统压力损失为175kPa。

本工程空调主干管设于地下一层,与采暖干管为同一管道。每个单元的管井内分别设有空调、采暖两套供回水立管,每支回水立管上设有动态流量平衡阀,供回水立管均设蝶阀,空调、采暖立管上的阀门冬、夏季应进行切换。每户分支处设冷量表,计量表采用就地和远传监控两种方式,远传监控引入到小区中心控制室。

空调系统末端采用风机盘管。由于建筑南北通透,采用自然通风方式,且在建筑外窗处设由可调节的新风窗,不另设集中新风系统。风机盘管噪声值应小于40dB(A),高度不大于220mm。且风机盘管安装吊钩设于盘管下部。

首层入口大厅设一套变频多联空调系统,室外机设于屋顶,冷媒管从竖井下至首层吊顶接室内机。室内机设于吊顶内,凝水引至室外。冷媒管由厂家负责设计。凝水采用热镀锌钢管,做防结露保温,保温材料采用难燃橡塑,厚度10mm。

每台风机盘管设一个电动温控两通阀,满足室内温度要求。室内设有三速开关及温控开关进行调节。

平时通风及防排烟设计

卫生间内设有防逆流建筑风道,每个卫生间设一台防逆流排气扇排入建筑风道内,风量按不小于10次/h换气计算。卫生间排风软管采用金属软管;厨房由建筑专业预留排油烟竖井。配电室、弱电室、π接室、水表间及热表间均设排风扇。

地下一层面积超过200m2或单个无窗房间面积超过50m2,内走道长度超过20m的部位均设有机械排烟系统。排烟量按最大防烟分区每平方米120m3/h计算,单台风机排烟量不小于7200m3/h,排烟风机设于地下夹层排风机房内。排烟系统中风管软接采用非燃材料。

排烟风机和补风机与排烟口连锁,可就地开启也可由消防中心控制。排烟口为常闭型火灾时开启,当任何一个排烟口打开时,排烟风机即自动启动、排烟,同时连锁同一防火分区的补风机开启、补风。排烟口距该防烟分区最远点距离小于30m。

排烟风机的入口处设置280°c排烟防火阀,当烟气温度达到280°c时,防火阀即自动关闭连锁风机关闭。

所有风管穿越机房,防火墙时均应装设防火阀,当烟气温度达到70°C或280°C时,防火阀自动关闭,同时连锁相应的系统风机或排风扇关闭。风管穿越防火墙做法详见91SB6。吊顶内的排烟管道应做保温,保温材料采用玻璃棉板,保温厚度20mm。防火阀应设置单独的支、吊架。

防火阀为温度熔断型,且应设置单独的支、吊架。

施工做法

本工程空调系统在位于地下一层的热表间内设有流量表,计量整栋楼的流量;在立管管井内进入每户的供水管上设流量表进行冷计量,流量计设有就地和远程两种方式,具体安装方法详见《京01SSB1-B05》-B06。远程控制引入到小区内中心控制室。

空调冷凝水管坡度不小于0.005,各户的空调冷凝水汇集后排入冷凝水立管统一排放,冷凝水立管设计见给排水专业图纸。

空调供回水管汽水同向坡度为0.003,汽水逆向坡度为0.005。

本工程空调冷水管管径DN≤80采用镀锌钢管,螺纹连接;管径DN>80采用无缝钢管,焊接连接。空调冷凝水管采用PVC-U管。空调冷水管保温材料均采用难燃橡塑管壳,保温厚度DN≥125为35mm,70≤DN≤100为30mm,DN≤50为25mm。空调冷凝水管保温材料均采用难燃橡塑管壳,保温厚度为10mm。

空调冷水管的支、吊、托架,必须设置于保温层的外部,在穿过支、吊、托架处,应镶以垫木。

空调管道分支处设阀门,DN≤40采用铜闸阀,DN≥50采用铜蝶阀,空调水系统设计工作压力为0.6MPa。

型号为FP-002~FP-006的风机盘管支管管径为DN20,型号为FP-008的风机盘管支管管径为DN25,风机盘管支管上的阀门采用铜质闸阀。每台风机盘管设三速温控开关。风机盘管的空调保温柔性短管连接见《图集》91SB-X1。

风机及风机盘管安装方式为吊装,且均需做减振吊架。风机盘管连接的风管均作保温,保温材料采用难燃橡塑,厚度20mm。每台盘管均设置检修口。连接风机盘管的风管为镀锌钢板;连接管的宽度与出风口相同,高度为150mm。

采暖系统设计参数

室外设计参数:同上述3.1条内容。

6.2室内采暖设计参数

地板辐射采暖系统设计

本设计为住宅冬季地板辐射采暖;热源由冷冻热力站提供,地板采暖热水供回水温度为44/38°C。

冬季采暖热负荷为340kW,热指标为31.9W/m2,采暖系统压力损失为165kPa。

本工程空调主干管设于地下一层,与采暖干管为同一管道。每个单元的管井内分别设有空调、采暖两套供回水立管,每支回水立管上设有动态流量平衡阀,供回水立管均设蝶阀,空调、采暖立管上的阀门冬、夏季应进行切换。每户分支处设热量表,用以计量,计量表采用就地和远传监控两种方式,远传监控引入到小区中心控制室。

采暖方式为地板辐射采暖,竖向采暖立管敷设于管井内,通过支管就近引至分集水器。

地板辐射采暖系统的敷设管每一环路管道最长不大于120m。

采暖地面构造由楼板、保温层、防水层、 地板辐射采暖管、管卡、细石混凝土、找平层、地面层等构成。(一层)地面保温层采用20m厚带铝箔聚苯,外墙周边的聚苯乙烯保温板为20mm厚。

混凝土填充层应设置热膨胀补偿构造措施。辐射供暖地板面积超过30m!或长边超过6m时,填充层应设置间距≤6m、宽度≥5mm的伸缩缝,缝中填充弹性膨胀材料。加热管穿越伸缩缝处,应设长度不小于100mm的柔性套管。

地板辐射采暖系统的敷设管采用带有阻氧层的PB管或PERT管或国家规范规定的其它塑料类管材。

地面表层装修材料直接影响采暖效果,本设计暂定地面装饰为木地板。

设有外维护结构的卫生间及顶层的起居室跃层除采用地板辐射采暖外,还设有散热器采暖。散热器采用复合型钢制板式散热器,卫生间散热器采用22(V)K-600型,每米长散热量331W;跃层散热器采用33(V)K-700型,每米长散热量529W。

分、集配器位置与建筑专业协商确定,装修时由建筑专业做包覆处理。

本次设计加热管材的使用条件按4级设计,使用年限为50年。

施工做法

本工程空调、采暖系统在位于地下管道夹层的热表间内设有冷、热量一体化表,计量整栋楼的热量;在立管管井内进入每户的供水管上设热量表进行热计量,热量表设有就地和远程两种方式,远程控制引入到小区内中心控制室。每栋楼入口处的计量表均需设远控引入到小区内中心控制室及中心冷冻热力机房内。

采暖供回水干管及立管管径DN>80采用无缝钢管,焊接连接;DN≤80采用镀锌钢管,螺纹连接。

地下室及管井内冷热水管道均做保温,保温材料均采用难燃橡塑管壳,保温厚度DN≥125为35mm,70≤DN≤100为30mm,DN≤50为25mm。空调冷凝水管保温材料均采用难燃橡塑管壳,保温厚度为10mm。

地板辐射管道壁厚参照《地板辐射供暖技术规程》(JGJ142-2004)选用,最小壁厚不得小于2.0mm,埋地管道不允许设机械连接管件及接头。

采暖管道分支处设阀门,DN≤40采用铜闸阀,DN≥50采用铜蝶阀。

在连接分集水器的水平支管上加装水过滤器及铜球阀。由集分水器至各个采暖环路的阀门采用高阻力阀门。

管道穿墙及楼板处均预埋钢套管(注意与土建施工密切配合),穿楼板处套管高出本层地面20mm。

加热管以上的填充层厚度不应小于20mm。

加热管固定点的间距,直管段应不大于70mm,弯管段应不大于350mm。

地板辐射采暖管道在穿过门洞、伸缩缝及出地面等管道密集处应加塑料柔性护套管。

分集水器应固定牢靠,并用木制或金属制品罩住,但在分集水器的管道和护罩安装时一定要考虑检修设备的方便和可行。

采暖系统工作压力为0.7MPa。采暖系统应按施工验收规范有关规定进行试压。试压应进行两次:第一次在盘管装好后的细石混凝土浇筑以前,第二次在混凝土填充层养护期满之后。

试压合格后混凝土填充层浇捣和保护过程中,地板采暖系统应保证不小于0.40MPa的压力。

采暖水管系统中的最底点处,应配置DN20泄水管,并配置相同直径的闸阀。在系统的最高点处,应配置DN20 ZP-1型自动排气阀。

结语

本工程目前已经历奥运会期间运动运的使用,并且目前已经作为高档商品房出售。在这两阶段中,通风空调专业的设计都得到了运动员和业主的好评,并充分体现了绿色和节能的设计理念和好处。在设计及施工中,地板采暖系统即与热量自下而上的机理最吻合,又实现了南北分朝向控制,达到了国家提倡的节能要求,同时,对于今后其它小区的节能手段起到了示范作用。

作者简介:封宗兴,男,大学, 工程师,北京城建设计研究总院有限责任公司,从事暖通设计工作,(010)88336720,

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