2022年83深交所技术中心机房空调冷冻水保障.docx

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1、精品学习资源深交所技术中心机房空调冷冻水保证泛华建设集团有限公司深圳设计分公司陈京凤摘要： 本文具体介绍了深圳证券交易广场的空调水系统设计；针对深圳证券交易广场各部门的多样化的用冷特点，特别是技术中心机房的全年不间断的用冷特点，设计了合理的冷源设备配备；设备选型原就、备用原就明确、合理，满意了多样化、不间断的要求；关键词： 超高综合楼、冰蓄冷、蓄冰量、设备选型、备用原就1 工程简况1.1 工程的自然简况本工程位于深圳市福田区中心区, 是深圳证券交易所兴建的综合性办公大楼，全称为深圳证券交易2广场；总建筑面积263528m ,总建筑高度： 237.1m ，地上共 46 层，地下共 3 层；其中

2、16 层为建筑塔楼下部， 79 层为抬升裙楼， 1046 层为塔楼上部；本工程消防建筑分类为一类超高综合楼；建筑形状特殊，如左图 悬挑部分为 79 层）：建筑用途：地下13 层为汽车库、设备用房；地下3 层局部为战时人防二等人员掩蔽所；地上1 层为深交所自用入口大堂及配套商业服务设施；2 层为出租办 公 区 大 堂 ； 3层 为 物 业 管 理 办 公 室 ； 46层 为 深 交 所 技 术 中 心 机 房 ；79 层为深交所营运、办公区，其中 8 层设国际会议大厅、上市大厅、讲堂、教室、中国证券典藏专区、证券市场博览区、礼品展现区等等； 10 层为员工食堂； 1143 层为办公，其中 16、

3、32 为避难层兼设备转换层， 33 层设厨房； 4446 为高级会所，其中 44 层设厨房；标准层层高 4.35m，避难层层高8.7m ；1.2 工程的空调设计简况设计范畴为空调、采暖、通风、防排烟设计、人防通风设计；设集中空调的范畴 ：地下各层电梯等候厅和地上除避难层以外的全部楼层；其中 47 层深交所技术中心机房的恒温恒湿空调由甲方另行托付专业公司 IBM 设计，由冷冻机房供应冷冻水；设冬季空调供热的范畴： 11-14 层高管办公区、 89层档案和典藏、 4446 层会所；2本工程空调总面积约为145650m ；依据空调冷负荷特点，空调冷源分A、B 两个独立系统； A 系统为全年供冷，总冷

4、负荷2752RT，总装机容量 2700RT； B 系统仅夏季供冷，为蓄冰系统，总冷负荷4415RT，总装机容量 3350RT，蓄冰设备总蓄冰量 18120RTh；欢迎下载精品学习资源依据空调热负荷特点，空调热源设两个风冷涡旋式热泵机组系统，供应热水，与供冷系统共用末端；空调末端采纳多种组合形式：有全空气定风量系统、变风量系统、变风量风柜+单风道节流型VAV系统、变风量风柜+风机动力型 VAV系统、新风 +风机盘管系统、新风 +水冷式恒温恒湿机系统等等；2 设计参数本工程是超高的大型综合建筑，针对建筑的功能多样化，空调要求多样化，空调设计运算参数选取是否精确合理，对整个空调系统的后续设计产生重大

5、影响；2.1 空调室内设计参数高管办公区、楼顶会所夏季供冷，冬季供暖，房间温度夏季25 C，冬季 20 C；技术中心机房全年不间断供冷，室内温度2224 C；其它仅夏季供冷房间温度夏季26 C；相对湿度均为自然湿度；会议室 / 培训与教研中心 媒体采访 / 制作注： 1、餐厅就餐时段的同时就餐人数：层、 46 层分 1 批，每批 100 人/ 层；10 层分 2 批，每批 500 人； 34 层分 3 批，每批 250 人； 442、人员密度均按空调房间的面积运算；2.2 空调新风量运算参数区域用途人员密度 平方 M/人）新风量 立方M/时. 人）区域用途人员密度 平方 M/人）新风量 立方M

6、/时. 人）高管办公区1530大堂1010楼顶会所1530接待1020出租办公室1030餐厅1.520320商业2.5201030酒店每房 2 人50国际会议500 人20空中花园1010多媒体教室380 人20活动中心1050展现厅 / 上市大厅200 人20咖啡厅1010博览区2030技术中心 / 讨论试验室2030档案库2030数据机房 / 开发机房 /测试机房 / 数据备份2020典藏专库2030欢迎下载精品学习资源2.3 冷负荷设计参数欢迎下载精品学习资源照明负用途荷W/）设备负荷W/）人员负荷W/人）显热潜热负荷负荷照明负用途荷W/）设备负荷W/）人员负荷W/人）显热负潜热负荷荷欢

7、迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源高管办公区15407555大 堂 、 接待12207555欢迎下载精品学习资源楼顶会所15207555商业15857555出租办公室18257555餐厅15358080会议室1157555酒店15257555国际会议室15207555空中花园12207555展 示 厅 / 上15857555技术 中 心15407555市大厅办公15357555活动中心153521031515407555咖啡132080807207555活动中心15352103151525755515357555培训与教研中心媒 体 采 访 /制作档案库典藏专库博览区技术中心机房依据IBM

8、 要求，总冷量需求4790KW注：面积均按空调房间的面积运算；3 空调水系统设计3.1 空调冷负荷：位置冷负荷 RT04/F07/F技术中心机房 出租办公区域内的数据机房其它 24 小时供冷区域515RT1808KW其他区域 夜间不供冷 4415RT15495KW欢迎下载精品学习资源23.2 冷源： 依据空调负荷特点，为了确保深交所技术中心机房空调冷冻水的供应，空调冷源分A、B 两个系统设置；23.2.1 冷冻机房 ：设于地下三层，制冷机房面积1239m ，机房跨地下二、三层，总高8.6m ，在地下二、三层处设结构的框架梁，依据消防性能化试验报告和深圳消防部门的审批看法，为一个防火分区；另设

9、2 个蓄冰间，每个约800m，层高 4.6m；3.2.2 冷源设备选型原就：3.2.2.1 冷水机组的备用原就为N+0；选型原就如下：1） A 系统的冷负荷均为稳固的工艺性负荷，故制冷主机依据总冷负荷进行选型及台数；相对深交所技术中心机房而言，相当于备用为N+1；2） B系统主机依据逐项逐时的冷负荷运算的综合最大值确定系统的总设计负荷，不再附加；3） B 系统主机结合 B 系统的负荷特点，确定为N 大一小的机组组合形式挑选主机型号；小主机制冷量为 500RT；4） B 系统为减小总的主机装机容量，采纳部分冰蓄冷系统；蓄冰量原就是依据白天冷冻机始终高效运行并且保证冷冻水温度稳固在5/12 的原就

10、确定；冷冻主机运行温度5.5/10.5；3.2.2.2 冷却塔的备用原就为N+0；选型原就如下： 的原就进行选型，与主机一对一匹配；本工程采纳方形离心风机型强风逆流式钢制冷却塔；第 6.2.15条考虑冷冻水通过水泵、水管、水箱的温升引起的冷负荷，B 系统的末端设备 板式换热器 和末端管道 分水器、集水器后的管道 ，依据逐项逐时的冷负荷运算的综合最大值15495KW，附加水泵、管道温升冷负 荷后按 16300KW进行设计；3.2.2.5 板式换热器考虑备用和肯定的余量，按以下原就挑选每台板式换热器型号；3）板式换热器换热温差：A 系统高区： T=2； B 系统高区 T=1，冷冻机房 T=1.5

11、；3.2.2.6 钢制蓄冰盘管按以下原就选型：欢迎下载精品学习资源1）钢制蓄冰盘管按选定的双工况制冷主机夜间8h 满负荷工作的总制冰量进行设计选型；2） 钢制蓄冰盘管总量 =1.051.1全部双工况制冷主机夜间每小时制冰量X8h；3.2.3A制冷系统A 制冷系统服务于深交所技术中心机房、出租办公区域内的数据机房和其它需 24 小时供冷区域， 总冷负荷 2752RT, 选用 3 台 900RT 单工况水冷离心式冷水机组，供应 7/12 C 的冷冻水； A 系统全部制冷设备 冷水机组、变频冷冻泵、冷却泵、冷却塔等）由柴油发电机全额供应备用电源；A 系统末端用户侧的低区冷冻水供 / 回水温度为 7/

12、12 C；高区供 / 回水温度为 9/14 C；地下 3 层16 层为低区， 17 层以上为高区；转输设备放置在 16 层，膨胀水箱放置低区在 17 层，高区在屋顶层；A 系统末端用户侧的以下末端由柴油发电机供应备用电源：47 层技术中心机房整层、地下二层16 层的弱电井、地下一层的程控机房；A 系统柴油发电机供电时，必需保证可以启动3 台主机中的任意 2 台，并保证其满负荷正常运行和由柴油发电机供应备用电源的全部末端正常满负荷运行；3.2.4 B制冷系统1）深圳供电局目前对于非居民用户的电价是峰谷平三段收费政策；因冰蓄冷制冷系统对电网的移峰填谷作用，供电部门为勉励用户使用冰蓄冷系统，供应冰蓄

13、冷的优惠电价，峰谷电价差值可达到 4： 1；冰蓄冷系统在运行中可大大降低供电峰段的耗电量，从而削减运行费用，同时增加系统运行的牢靠性，也提高运行治理的经济性，因此本工程采纳部分负荷冰蓄冷制冷系统；2） B 系统冰蓄冷工作原理采纳串联- 内融冰式 - 主机上游 - 单泵系统，乙二醇循环泵采纳变频泵；冰蓄冷系统实现四种工况即蓄冰工况、主机和冰盘管联合供冷工况、主机单独供冷工况、冰盘管单独供冷工况；其中蓄冰工况为夜间电价谷段时储冰，主机和冰盘管联合供冷工况、主机单独供冷工况、冰盘管单独供冷工况为末端供冷；但本设计主机单独供冷工况无法保证末端设备所需的全部负荷和温度，因此只能作为极端情形下的一种备用补

14、救措施；冰盘管单独供冷工况主要用于过渡季节；空调季节应以主机和冰盘管联合供冷工况为主；其原理如图：欢迎下载精品学习资源抑制性乙烯乙二醇溶液；末端负荷高峰时段采用融冰供冷和主机联合供冷的方式，抑制性乙烯乙二醇溶液供/ 回液温度为 3.5/10.5C；蓄冰设备采纳 25 台 BAC钢制蓄冰盘管TSU-761M型；4） B 系统末端用户侧的低区冷冻水供/ 回水温度为 5/ 12C；高区供 / 回水温度为 6/13 C；地下 3 层16 层为低区， 17 层以上为高区；转输设备放置在16 层，膨胀水箱低区放置在17 层，高区放置在屋顶层；用户侧的冷冻泵均采纳变频泵；5） B 系统为 A 系统备用的最小

15、储冰量将维护在技术中心15 分钟的需冷量水平，为保证在任何情形下确保 A 系统用冷，与其有关的乙二醇泵、冷冻水泵等由柴油发电机供应备用电源；时间时间时间时间KW RTKWRTKWRTKWRT0:30006:30325592712:3015122430818:301271236221:30007:30341997413:3015495441519:301296936952:30008:3036481039 14:3014657417620:30701719993:30009:30130463717 15:3013746391621:30608217334:300010:30137423915 1

16、6:3013974398122:3060531725负荷负荷欢迎下载精品学习资源5:300011:30140574005 17:3013052371923:302885822合计16980948379制冷机标定制冷量运算q=Q/n1+n2.Cf其中 q：制冷机标定制冷量RTQ：系统逐时冷负荷之和RTh n1：制冷机白天工作时间h n1=9 9h是与甲方协商而确定的Cf: 为主机制冰的效率，n2：制冷机夜间工作时间Cf =0.67特灵 950RT主机厂家供应参数hn2=83.2.5 A 、B 制冷系统的备用关系A 系统内部以技术中心为重点保证，其冷负荷1365RT4790KW；A 系统设有 3

17、台主机，而技术中心采纳 2 台 900RT 主机即可保证；当一台发生故障，可实行减去A 系统中与技术中心无关的负荷确保技术中心的措施，相当于A 系统内部设有一台主机备用；B 系统为 A 系统的技术中心供应冷冻水备用； B 系统作为 A 系统的冷源备用系统 仅为技术中心供应冷源备用 ； B 系统与 A 系统采纳末端备用方式，在各末端均采纳人工或自动转换； B 系统在冷冻机房的分集水器上设有为保证技术中心负荷的备用专用环路；此环路分、集水器上设电动开关阀，平时关闭，在A 系统不能运行时，手动或电动切换打开此环路为技术中心供冷；此专用环路立管与技术中心 A 系统的供回水环路立管在技术中心46 层布置

18、在同一竖向管井内，从各独立管接出水平干管后加电动阀，两套系统管路合并后再接至末端环管；3） 在 B 系统为 A 系统的供冷的同时，必需减掉B 系统所负担的负荷约5000KW，以确保技术中心用冷；4）由于冷水主机在停机后，重新启动，有510 分钟的爱护时间，为了确保A 系统运行的牢靠性， B 系统蓄冰盘管的最小储冰量将维护在技术中心15 分钟的需冷量水平；这一原就，将在系统运行时通过治理手段贯彻执行；3.3 水系统管道布置3.3.1 冷却水管道：1）由于本工程是依据绿色建筑标准进行设计，采纳雨水回收处理后作为冷却水的补水；给排水专业为冷却塔补水专设了补水泵；为协作补水泵的启动，A、B 系统分别设

19、置了冷却塔水位水箱，水箱上带液位开关掌握补水泵的启动；冷却塔水位水箱水位与冷却塔运行水位线保持一样；m的地沟，地沟底板标高-18.95m ；3）由于冷却塔的型号有差异，同一系统中各个冷却塔必需保持统一的运行水位线，在施工中通过冷却塔基础的高低进行调整；为了冬季水温过低情形下，主机能够顺当启动，A、B 两个系统冷却水管道有连通， A、B 系统的冷却塔必需保持同样高度的运行水位线；4）冷却水回路上设全自动全程水处理器，自动排污、测压、反冲洗；3.3.2 冬季冷却水温度掌握：1）通常冷水机组启动的冷却水温不能过低，各大品牌主机要求约15，而深圳冬季最低冷水温度约 12；为保证冬季模式下冷水机组均能顺

20、当启动，利用A 系统常年不间断运行的优势，设置了三套旁通管路，旁通管路正常运行时关闭，仅在冬季冷却水温过低时打开进行混水，提高水温，启动主机，待主机正常启动后再关闭旁通；旁通管的设置，要分别考虑 A 系统正常运行内部水温过低、 B 系统正常运行内部水温过低、 A 系统正常运行需启动 B 系统的主机启动三种情形，特别是后一种 B 系统的主机启动，应在运行治理时严格掌握，削减对 A 系统正常运行的影响；2） A 系统由于长年不间断运行，冷却水供水温度低于冷水机组启动温度设定点的情形，在深圳的气候条件下较少发生；当发生冷却水供水温度低于设定点时，打开并调剂A 系统的冷却水管上旁通管的电动阀 a，进行

21、混水，以提高冷却水供水温度，保证冷却水供水温度高于设定点，以防止主机处冷却水温度过低；当A 系统正常运行，其冷却水供水温度仍低于设定点需混水提高水温时，B 系统不答应启动；，当冬季模式下冷却水供水温度低于设定点，蓄冰系统仍需启动时，第一打开A 系统的冷却水管上旁通管的电动阀a，再打开 B 系统与 A 系统的冷却水管上连通管的电动阀c 和 d，进行混水，以提高冷却水供水温度，保证冷却水供水温度高于设定点，以防止主机处冷却水温度过低；且 B 系统在此状态下仅可启动500RT一台主机，当 500RT 主机启动正常运行后关闭电动阀c 和 d 后，再启动其他 B 系统主机；4） B 系统启动后仍发生冷却

22、水供水温度低于设定点时，打开并调剂B 系统的冷却水管上旁通管电动阀 b，进行混水，保证冷却水供水温度高于设定点；3.3.3 冷冻水管道：1） A、B 系统垂直方向分两个区，地下3 层16 层为低区， 17 层以上为高区；冷冻水管道由分水器、集水器分出各个环路，通过竖井送达各层；分水器、集水器设置共四组，分别为A 系统高区、低区， B 系统高区、低区；末端设备水侧工作压力高区2.0MPa，低区 1.6MPa；2）由于空调末端设备绝大多数为组合式空调机组，仅个别层为空调新风机组+风机盘管，因此，管道布置垂直方向采纳异程式，水平方向末端采纳风机盘管的同程式环状布置，其他异程式布置；回水管阀门设置：比

23、例积分阀+压差掌握器 +蝶阀 沿水流方向 ；压差掌握器与静态平稳阀协作，掌握末端管道压差不因末端设备负荷变化而变化；风机盘管环路采纳环路支管上加压差掌握器与静态平稳阀方式；4）由于整座大楼末端设备有待最终的用户用途确定后才可安装到位，为了便于甲方经营的敏捷性，采纳掌握各层环路水平管道总阻力缺失的方式；A 系统低区，由于为技术中心机房的恒温恒湿机组预留接管，预留其水平管道总阻力缺失约130KPa； A 系统高区预留100KPa； B 系统低区，预留120KPa，高区预留 100KPa；5）冬季采暖的房间，供冷、供热管道采纳四管制共用末端、末端切换的方式；4 总结4.1 本工程策划的最终用户对象是

24、：律师事务所、保险公司、金融机构等，这些公司的空调负荷特点是人员密度较低，但设备散热量比一般办公楼大，主要是电脑散热量、其它办公设备散热量等显热负荷；另外假如这些公司另有数据机房的要求，预留了用冷条件；4.2 冷却塔安装的位置由于受条件限制，必需安装在室内，冷却塔的选型、安装都受条件限制；对后期建筑施工、以及建筑构件的制作都提出较高的要求，必需满意进风、排风的要求；本工程挑选的是方形离心风机型强风逆流式钢制冷却塔，虽然可以在室内安装，但实际运行成效仍待后续跟踪；在设计中考虑了后备措施；4.3 B系统为A 系统备用，由于其运行水温不同，对技术中心机房的恒温恒湿机的要求提高了，因此，我们建议技术中心机房的恒温恒湿机采纳双盘管的模式；5 参考文献：【 1 】中国建筑标准设计讨论所, 全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调；动力2003【M】 , 北京，中国方案出版社，2003 年【2】全国勘察设计注册工程师公用设备专业治理委员会秘书处，全国勘察设计注册公用设备工程师暖通空调专业考试复习教材【M】，中国建筑工业出版社，2004 年欢迎下载