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暖通节能技术在某酒店设计的应用

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发表于 2018-2-8 11:03:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
随着我国国民经济的迅速发展和人民生活水平的提高,人们对物质生活的要求也在不断的增长,包括酒店等大型公共建筑如雨后春笋般拔地而起,然而随之而来的就是能源供应与需求的紧张,建设节能型建筑迫在眉睫。据有关资料调查显示,空调系统的能耗约占这些大型公共建筑能耗的40% ~60%,因此暖通节能技术运用于建筑设计十分必要。本文就某一酒店暖通空调设计采用的节能技术进行介绍。

  该酒店建筑面积约为50000平方米,建筑高度为99.2米,地下二层,地上二十三层。地下二层为车库,地下一层为机电用房和酒店后勤区。~四层为酒店大堂、餐厅、大宴会厅、厨房及相关配套;四层为会议室、酒店配套商业办公及相关配套;五层为水疗中心、游泳池、健身房及相关配套;六到二十三层为客房。

  该酒店空调总冷负荷为6000kW,总热负荷为1900kW. 2空调节能技术在酒店的应用2.1冷源的选择及空调系统设计在空调系统中,冷源设备初投资较大,同时运行能耗也是最大的,故合理选用冷源设备对节省运行能耗的意义十分重大。本工程中空调冷源采用两台离心式冷水机组和台螺杆机组,设于地下一层冷冻机房内,采用两大一小配置,配比率按40%-40%-20%进行设计。这样设置既采用了COP值高(COP值为5. 44)的离心式机组,提高了能效比;又可以使酒店在不同负荷时根据需要开启相应的主机设备,确保各主机设备均在高效点运行。

  由于该酒店平面空间比较集中,各冷冻水管环路阻力相差不大,经综合比较后空调水系统采用次泵变流量系统。

  在本工程中设计的空调水系统如所示。

  -),男,大学本科,工程师,研究方向:暖通设计。

  中,主机及冷冻水泵均采用并联方式,主机及冷冻水泵之间采用单母管方式联接,根据不同的制冷机对应设置相应的水泵。每台水泵均设置变频装置。在设计工况下,冷水主机及水泵全开,满负荷运行。随着空调负荷的降低,自控系统根据设于供回水总管末端最不利点的压差值的改变,降低水泵频率,使压差值趋近于设定值,满足最不利点的供回水压差。众所周知,由于频率跟功率的立方成正比关系,故随着频率的降低,能耗也跟着减少。同时随着空调负荷降低,系统通过量度供回水温差及供水流量,计算大楼的空调负荷减少量大等于一台冷水主机装机制冷量时,关闭相应的主机,从而保证主机和附属设备的高效运行,达到节能的目的。

  随着用户侧空调负荷的减少,空调水流量相应减少。为了保证冷水机组的最小流量,空调水系统在供回水总管上同时设有旁通管,旁通管径根据单台冷水机组所要求的最小运行流量确定。当流量减少到冷水机组所需的最小流量时,冷冻水泵的频率不再降低,同时旁通调节阀在冷水机组低负荷下工作时从供水干管旁通一部份水量供给冷水机组,以保证冷水机组蒸发器侧的流量不低于其最小流量要求,确保冷水机组的正常运行。

  所谓免费供冷,就是利用自然冷源,为空调系统供冷。由于在过渡季节或冬季,酒店的内区特别是人员较多的会议室,大宴会厅等场所仍存在冷负荷,该类场所仍需空调制冷以维持室内的设计温度,满足室内人员的舒适度。故在较低的室外温度下利用冷却塔供冷,关闭冷水机组,使冷却水通过该板式热交换器与冷冻水交换冷量,供空调系统使用。这样就充分利用了天然冷源,避免开启冷水机组,节省了运行费用。

  还能防止当冷水机组在设备低负荷工况下,因冷却水温度较低(低于10)而无法启动的情况,保证了室内的舒适度。

  在本设计中,与冷水机组一起并联了一台板式热交换器,给酒店提供免费供冷,见。板式热交换器换热量根据酒店内区冷负荷确定,换热温差按1~2尤考虑。根据提出:在取较小的冷却水温差可以在更高的湿球温度下实现冷却塔供冷。同时冷却塔在小于其额定流量时可获得比额定工况更低的冷却水温度或更大温差。为了保证延长免费供冷时间,现取按冷却水温差3进行设计。根据空调水系统是采用一次泵变频控制,原有的冷水泵可满足过渡季节或冬季冷负荷的变化,故冷却塔供冷系统的冷冻(却)水泵及冷却塔仍采用夏季冷水机组供冷的设备。这样可节省大量的初投资费用和占地面积,具有更好的经济和节能效果。

  3热回收技术的应用在酒店设计中还采用了空气热回收技术,利用建筑物或其他系统的排风与新风进行的热交换,在夏季回收空调冷量,冬季回收空调冷量。空气热回收设备从构造原理上主要分为转轮式,板翅,热管式和分离式等几种。其主要技术原理可参见有关2.各种热回收装置的特点见下表。

  类型热回收性质热回收效率投资费用设计灵活性占用空间转轮式全热高差大板翅式全热较高中差大热管式显热较低中小分离式显热较低低好中根据公共建筑节能设计标准(GB50189 -2005)第5.3.14条要求:对于设有集中排风且新风与排风温差大等于8时,送风量大等于3000M3/h的直流新风系统及送风量大等于4000M3/h的空调系统,宜设置排风热回收装置。由于该酒店要求在无人状态下客房温度均需保证在27以下,新风机组常年运行,其新风供应量较大,且运行时间长,故设置空气热回收设备,节能效果显著。

  选择热回收新风机组的新风量及排风量不宜过大,也不宜过小。若新风量及排风量过大,设备的风机风量,风压及功率较大,易产生较大的噪声和振动,对客房产生不良影响,且新风机组负担的客房数过多,对客房的使用及设备的维护均有较高的要求;若热回收机组的新风量和排风量过小,又难以保证空气热回收设备的投资回报和经济效益。在设计中,结合该项目特点,在大屋面设置三台转轮式热回收新风机组。

  屋面新风与室内排风热交换后进行冷热处理,再通过纵向管井从屋面向下送入客房内,同时设于卫生间吊顶内的排风机将废气排入排风竖井,再向上至屋面热回收机组内,与新风进行热交换后排出室外。

  建筑设计与规划在酒店的大宴会厅也设置了三台转轮式热回收空调机组,其设计流程是:室内回风部分旁通到混合段后,部分与新风交换后排出室外;新风与排风热交换后与旁通的那部分回风混合后进行冷热处理,送入室内,见。

  2.4泳池空调系统节能设计在酒店五层设有一个恒温室内泳池,恒温泳池的水池和池边地面有大量水蒸汽散发到空气中去,室内空气相对湿度较大,空调系统主要以冷却除湿为主。由于冷却处理后的干冷空气低于室内空气露点温度,需再热到一定温度送入室内,因此为了避免这冷热抵消的过程,故泳池空调采用泳池热泵热回收空调技术,一方面可进行除湿,同时回收热量将池水加温和给空气再热,节省能耗。

  泳池热泵热回收空调机组的工作系统图见。其工作流程是:设备回风机将室内温暖潮湿的空气一部分排出室外,另一部分再循环空气进入混合段与室外新风混合,再流经蒸发器盘管进行冷却除湿,处理后的空气经过空气再热盘管(冷凝器2)后由送风机送入室内。制冷回路中液态冷媒流过蒸发器后吸热变为气态,进入压缩机经压缩后变为高温高压气态冷媒。这种高温高压气态冷媒根据需要分别流进冷凝器1和2,给泳池水加热和空气再热。若有多余热量,则由通入冷冻水的冷冻水换热器将热量带走。同时设备还带有辅助热水加热器,当加热量不足时,由酒店集中提供的采暖热水加热空气。

  按照工艺要求,泳池水温需保持27,根据室内空气温度要比水温高1-2的要求3,因此本设计室内空气设计温度为29T:,湿度为70%.在五层空调机房内设置一台泳池热泵热回收空调机组,辅助冷热水由酒店集中提供,提供给泳池加热的热水接到位于空调机房下层的泳池水处理机房内。

  同时,在本工程设计中还采用以下节能技术措施:(1)通风机设备均设置变频器,同时在排风口或回风口处设置二化碳浓度传感器,根据室内二化碳浓度传感器进行变频控制,调节送排风量,按需通风,既保证了室内空气品质,又达到了节能的效果。

  (下转第24页)的体积比为1:0. 5.水泥浆液的水灰比为1:1(质量比),水玻璃浓度为35波美度。注浆初压为1. 0MPa,终压为2.当注浆量达到或超过理论注浆量、注浆压力达到设计终压并持压15min后,停止注浆。中管棚自ZK30+221.5处往小桩号方向打入,施工前先在ZK30+221.5处安装一榀20a工字钢作为临时套拱,开挖完成后拆除。

  5.2.2塌方区下层超前支护及非塌方区超前支护采用4.5m长¢42单层注浆小导管,环向间距为40cm,外插角为5°~10.,管体采用热轧无缝钢管,壁厚为3.5mm,管身除靠近管口50m止浆段外,均按梅花形布置间距为15cm、孔径为8mm的注浆孔。小导管自ZK30+219.5处往小桩号方向打入,相邻两个循环小导管的纵向间距为2.5m.小导管中注水灰比为1:1的水泥浆液,注浆压力为0. 5~1.0MPa,以增强小导管刚度、填充围岩裂隙、提高围岩整体性。

  5.3.1开挖前先在拱顶及两侧拱腰位置各打一个深度为20m、孔径为55的超前水平探孔,以提前探明前方地质情况和排除围岩孔隙水。

  5.3.2开挖采用三台阶掘进法,坚持短进尺、弱爆破、早封闭的原则。每循环掘进深度控制在1m左右,严格控制装药量,尽量减小对周边围岩的扰动,确保开挖安全。

  证后续开挖过程中洞身的安全和稳定,支护方式调整为XS5加强型,其初期支护参数如下:初期支护钢拱架采用20a工字钢,间距25cm.工字钢之(上接第42页)(2)将酒店六~二十三层客房的空调冷凝水利用重力流,集中接到六层下的设备层,再接到设于裙房屋面的冷却塔集水盘处,节省了冷却塔用水量,降低了冷却水温度,具有一定的经济性和节能性。

  在本酒店设计中,由于酒店管理公司的要求及建筑条件的原因,仍有一些节能措施未应用于设计中。如:热源采用空气源热泵系统;冷水机组采用热回收型,制冷工况下可以提供免费热水供酒店卫生热水使用等。因此,在设计前期应与业间采用¢22钢筋连接,钢筋环向间距为50cm.每榀工字钢均用12根长度为4m的¢42x5注浆小导管为锁脚锚杆进行固定,并用U形卡与拱架焊接牢固。边墙系统锚杆采用3.5m长的¢42x3.5mm注浆小导管,环向间距为1m,纵向间距0.5m.靠近小间距中隔墙侧的注浆小导管,其长度加长至6m.喷射混凝土采用28cm厚C20混凝土,铺设单层¢8钢筋通过采取以上一系列措施,大山隧道塌方段在后续开挖过程中围岩变形稳定。通过观测,围岩变形量均处于允许变形范围内,开挖过程中未再出现掉块、松动等现象,采取的处治措施达到设计预期效果,为该段隧道的安全掘进提供了可靠的保证。

  7.1在隧道掘进过程中,如遇围岩变差或围岩倾向不利于稳定时,应及时调整支护参数,马上改变开挖方式,降低开挖面临空高度,以减小拱顶沉降量和洞身收敛变形,确保开挖面围岩稳定。

  2发现围岩有失稳可能时,应及时利用洞渣对开挖面进行反压,减小开挖面的临空高度,同时采取有效措施对开挖面进行加固,以确保开挖面的稳定。

  3遇到开挖面围岩发生掉块时,应引起高度重视,及时采用喷射混凝土进行补平,以利于岩拱的形成,并马上进行初喷封闭,尽快完成初支施工,使围岩尽快从非稳定平衡状态向稳定平衡状态转变,提高围岩自承能力。

  4隧道开挖后,特别是有出水现象时,应尽快进行初支施工,减小洞身变形量和围岩松弛范围,缩短围岩应力再平衡时间,使围岩尽快形成稳定平衡状态,确保洞身安全稳定。

  隧道开挖是一个充满风险的过程,要时刻小心谨慎,一旦发现存在风险,应果断采取有力措施,防范于未然。发生塌方后,应积极查找原因,制定正确而有效的处治措施,及时进行处治,才能将风险和损失降到最低。

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