某鉴定中心暖通空调设计分析

李成刚

上海黛普工程设计咨询有限公司 上海 200000

1 项目概况

本项目位于北京市昌平区沙河镇，总建筑面积52590㎡，包括地下建筑面积11980㎡，地上建筑面积40610㎡，按功能要求和业务流线由南至北、由左至右依次建设1-6号楼，其中1-2号楼建筑高9m，3-4号楼建筑高10.2m，5-6号楼建筑高13.8m。由基本业务用房、特殊业务用房和附属用房组成，业务用房根据实验室类型分为大理化、大情报、大法医、大痕迹四大类，附属用房主要包括报告厅、展陈、业务档案、设备用房和地下车库等。

2 主要设计标准

本次设计主要包括舒适型空调部分和实验室空调部分两大部分。舒适性空调部分包括各单体的供暖系统、空调系统、通风系统（含防排烟系统及人防通风系统）等方面的设计；实验室空调部分包括实验室的主体设备（通风柜、生物安全柜、万向排气罩、排气罩、试剂柜等）的排风和补风系统、洁净实验室区域的洁净空调系统设计、实验室工艺性空调系统设计。在进行室内暖通设计之前，需要对室外的环境参数进行测定，测定结果见表1。设计标准依据《民用建筑供暖通风于空气调节设计规范》GB 50736-2012、《供热计量设计技术规程》DB11/1066-2014、《建筑防排烟系统技术标准》GB51251-2017等，具体设计参数如表2所示。

表1 室外计算参数

表2 舒适型空调室内设计参数

（续表）

本项目工程供热面积为4.019万㎡，按照65%的节能标准，利用hdy-smad（v1.9.2）软件对空调系统进行冷热负荷计算，得到的冷热负荷指标值如表3所示。项目不进行单独供热，利用其旁边的原有锅炉房进行供热，项目所在地块内的总供热面积为7.474万㎡，总的供暖热负荷值为8282kW。

表3 冷热负荷量

3 冷热源供应设计

3.1 热源供应

本项目工程不单独设置热源供应，利用其附近的原有锅炉房进行改造，来承担本次工程的冬季供暖。原有锅炉房有2台2.8兆瓦的燃气热水锅炉，现将其拆除，替代2台5.6兆瓦的热水锅炉作为冬季供暖系统，1台1.4兆瓦的热水锅炉作为生活热水系统。热水机组理论热效率超过93%，供回水温度为60/50℃[1]。热力入口装置安装在第一层或者地下一层专用计量表间内，每栋楼内设置2个热力入口装置。

3.2 冷源供应

冷源设置在项目东南侧的室外绿地上，供应方式为采用3台由冷水机组、冷却塔、冷冻水泵、补水定压装置、水处理等设备集成式冷水机组来承担本工程的夏季供，其中2台制冷量为900RT，1台制冷量为400RT。为了平衡供冷系统内的压力差，在冷冻水供回水总管之间设置压差旁通阀，冷冻水供回水温度为7/12℃，冷却水供回水温度为32/37℃。每台集成式冷水机组内设置冷凝器在线清洗装置及冷冻水容水机组、冷却水容水机组水处理装置。采用闭式膨胀水灌补水定压，补水及定压机组及软化水装置设置在其中一个一台集成式冷水机组内。

4 通风系统设计

通风系统式暖通系统中重要的内容，形成通风的条件式要有风压或者热压。本项目主要是利用风压来改善室内空气环境。不同类型的区域通风系统不同。

公共卫生间设置独立的机械排风系统。排风量按照12次/h换气计算。

实验室区域排风系统设计。排风设备的设计排风量：1.5米台式通风柜300m/h～1500m^3/h；1.8米台式通风柜300m/h～1800m^3/h；万向排气罩（带手动调节阀）150m^3/h；不锈钢排风罩（带手动调节阀）500m^3/h；排风型试剂柜（含部分通风柜低柜）100m^3/h；A2型1500米排风型生物安全柜，其排风量450m/h。实验室与排风设备连接的排风管道采用耐酸、耐碱的PVC风管（高温室的支管为不锈钢）制作，排风干管采用PP风管，阀门采用PP材质，排风机为防腐玻璃钢排风机。非洁净实验室、办公室的新风管、送风管、回风管道采用镀锌钢板制作，排风机为管道式（柜式）离心式排风机。除部分排风机本层排放外，排风管道通过预留的排风井连接到屋面排风机，排风井做完排风立管后再砌筑。实验室的排风经过浸渍活性炭纤维过滤箱处理后，再由玻璃钢排风机排至室外。排风机集中落地安装于屋面，排风口距屋面3m以上高空过滤排放，排风口采取防雨防虫措施。所有通向室外的排风管道，均在排风管道末端安装止回阀，防止倒流。

地下一层变配电室、地下一层弱电机房、地下一层UPS机房以及6#楼档案室。设独立的通风及灾后废气排放系统。该房间的送、排风风管上，在房间隔墙内侧安装电动密闭风阀[2]。当该房间发生火灾时，送、排风支管上的电动密闭风阀可自动关闭，保证该房间能在全封闭条件下采用卤化物气体灭火，并防止火势自风管蔓延到其他房间。火扑灭后，可远距离启动通风设备及电动密闭风阀将房间内气体排至室外。平时排风量按照6次/h计算，灾后排风按照12次/h计算。平时送风量按照5次/h计算，灾后送风量按照10次/h计算。

易燃易爆的房间。设置独立的送排风系统，排风量按不小于12次/h计算，补风风量按照10次/h计算。事故通风系统在室、内外便于操作处设电气开关，风机为防爆风机。

柴油发电机房。根据电气专业所提供柴油发电机参数，柴油发电机自带排风装置。设置排风导管将柴油发电机产生余热排至室外，并设置相应机械补风系统。柴油发电机房、储油间设置平时通风换气的送排风系统，平时排风量按照6次/h计算，灾后排风按照12次/h计算；平时送风量按照5次/h计算，灾后送风量按照10次/h计算[3]。

地下车库。按照防火分区设置送、排风系统。排风量按6次/h计算，送风量为排风量的83%。排风系统为排风与排烟合用系统，平时与火灾时进行转换。风机设置在于通风机房内，均为离心式风机箱，减振安装。设置与送、排风系统联动的CO监测装置。

5 实验室通风自控设计

5.1 通风柜变风量控制

通过柜门位置传感器检测通风柜调节门开度变化，经通风柜控制器运算处理，直接控制通风柜变风阀门开度，从而调节[4]。通风柜排风量，完成面风速的调节。当调节窗位置不变后，面风速传感器实测通风柜面风速，进行精确微调。面风速传感器实时检测通风柜的面风速，面风速过高或过低，及时报警。当出现异常情况时，开启紧急排放模式控制系统将全部打开风阀，排放系统内可能排出的最大风量，不受面风速值的控制。通过上述控制保证通风柜面风速维持在一个恒定值。

5.2 送排风机变频控制

所有实验室送排风机组均为变频风机，同时在送排风主管上设置静压传感器，送排风机组能够通过静压传感器自动调节，风机运行频率，实现系统变风量控制。

5.3 房间压差控制

含有通风柜的房间应为此负压状态，通风柜设置有变风量阀，补风管上对应也设置变风量调节阀，房间将采用余风量来维持房间压差，当排风量发生变化时，送风量对应也做出响应调节[5]。

6 结束语

该工程项目暖通设计分舒适型和实验室两大功能区。虽是按照民用建筑的设计标准，但实际功能又有别于民用建筑。分析介绍了项目暖通设计参数标准、冷热源供应、通风系统、实验室通风自控系统4个方面，不同的区域应该设置不同的暖通标准，因地制宜。为了最大限度地利用和节约资源，根据实地情况利用周边附件的供暖源。