中国航发沈阳发动机研究所168号科技信息楼暖通空调设计

中国航空规划设计研究总院有限公司 朱建春 魏 伟 刘宁然 涂 强

1 工程概况

建设地点：辽宁省沈阳市沈河区万莲路1号。建筑面积：27 898 m2，其中地下3 954 m2，地上24 944 m2。建筑高度：38.25 m。建筑层数：地上9层、地下1层，属二类高层建筑。

建筑功能：168号科技信息楼是中国航发沈阳发动机研究所的主要科技信息楼，是国家发动机研究的重要基地，设计指标国内先进。试验设施先进、复杂程度高，在中国发动机研究试验设施咨询设计领域领先。建成后可以完全承担中国发动机研究试验任务。

2 冷热源系统设计

1) 空调冷热负荷。该科技信息楼集中空调冷负荷为3 000 kW，集中空调热负荷为1 600 kW，单位面积冷负荷指标为120 W/m2，单位面积热负荷指标为60 W/m2。

2) 该工程水源侧设计地下取水井2口、回水井6口，供、回水管路分别并联布置。地埋管在冻土层下直埋。取水井布置在建筑北侧，回水井布置在建筑南侧绿地中。深井泵供水量变频控制，随空调负荷的变化作自动调整。水源侧供水经旋流除砂器供给水源热泵螺杆式冷水机组使用。螺杆式水源热泵机组负荷变化后，随该工程空调负荷变化而变频控制深井泵供水量。

3) 选用3台螺杆式水源热泵机组，单台制冷量为1 135 kW，单台制热量为1 212 kW，制冷能效比为4.10，制热能效比为3.48，机组配隔声罩，配冷热水循环管道屏蔽泵4台，三用一备。

4) 螺杆式水源热泵系统采用外部换向，连接的供水、回水管上有8个转换阀门，在夏季制冷、冬季制热切换时使用，手动转换开启或关闭相应阀门。

3 空调系统设计

空调系统室内设计参数及标准见表1。1) 各办公室、会议室、展厅、门厅等有舒适性空调要求的房间空调系统采用暗装风机盘管，夏季送冷风、冬季送热风，风机盘管配自动控制的温控器。使用灵活，可满足不同末端用户对冷热的独立调节要求。气流组织形式为上送上回。2) 屏蔽机房设计了恒温恒湿机房专用空调机，室内机放在机房内，室外机放在屋顶。3) 值班室及弱电间等有独立运行要求的空调房间，分别设计了空气源热泵式分体空调机，采用环保制冷剂。4) 报告厅设计全空气系统。

表1 室内设计参数及设计标准

4 通风、防排烟系统设计

1) 每层设计新风机组，通过风管将新风送至每个房间，保证每个房间能得到恒定的新风，满足室内空气品质的要求。2) 防烟楼梯间设计了机械加压送风系统，防烟楼梯间每隔2层设计常开送风口。火灾时，由位于该层的烟感报警器报警，自动开启加压风机正压送风，手动或从消防值班室开启加压送风机正压送风。正压送风风机位于屋顶平台。3) 内走廊及无外窗的房间、位于地下室的展室、展品加工间、备用间分别设计机械排烟系统。排烟风机位于排烟机房内。4) 地下车库设计全室机械排风系统，换气次数为6 h-1。5) 屏蔽机房设置带粗、中效过滤器的管道式新风净化机，以保证室内微正压环境。6) 屏蔽机房设计灾后排风系统。7) 公共卫生间集中设置机械排风系统。各层卫生间均设排风扇，排入通风竖井，屋面设置排风机定时开启。8) 变配电间根据排热量计算通风量，采用机械排风和机械补风的方式进行通风换气。9) 地下制冷站设置全室换气兼事故通风排风系统，平时换气次数为6 h-1，事故时为12 h-1，机械补风。

5 运行数据(见表2)

表2 运行数据 ℃

6 空调系统控制策略

空调系统采用直接数字式监控系统(DDC)，由中央计算机及终端设备加若干DDC控制盘组成，在空调控制中心能显示、打印空调、通风、制冷等设备的运行状态及主要运行参数，并进行集中远距离控制和程序控制。空调系统的不同工况，通过调节组合空调器，自动控制运行。

7 暖通空调设计主要特点

1) 该工程制冷与供热冷热水由螺杆式水源热泵机组提供，冬季不用设计锅炉供热系统或依赖外线热力管网，使用灵活、独立。2) 利用地下水的抽取与回灌提供给螺杆式水源热泵机组，省去夏季冷却塔循环系统。利用清洁能源，环保节能。3) 各研究室利用暗装风机盘管，夏季供冷风，冬季供热风，各房间温度独立控制。在寒冷的沈阳地区，航空工业系统首次不设计散热器供暖系统，由热风替代，减少投资。4) 水源热泵井隐蔽设置于绿地中。根据空调负荷变化而变频控制深井泵供水量。5) 屏蔽机房设计了恒温恒湿机房专用空调机，其数量可随屏蔽机房用量增加而增加。6) 公共卫生间排气扇声控开启，延时自动关闭。

8 总结与思考

1) 由于井底的淤泥会影响抽出水量和回灌水量，螺杆式水源热泵机组运行一段时间后对水井的清洗有要求。2) 螺杆式水源热泵机组的抽取水量夏季和冬季应均衡，若机组仅夏季或仅冬季使用，抽出水温度对螺杆式水源热泵机组使用有影响。3) 东北地区冬季的防冻措施很重要。各研究室安装的暗装风机盘管，开启面板带定时开启、定时关闭功能，室温到达冻点时，自动开启机组。