夏热冬冷地区某医院建筑空调系统设计47444.docx
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1、2014“金牛杯”暖通空调设计大赛夏热冬冷地区某医院建筑空调系统设计 浙浙 江 海 洋 学 院院 参参赛人员:杜杜泽杭 毛海海勇 颜伟 曹卓朝指导老师:刘春春花摘要 降低建建筑能耗是现现今建筑行业业发展的趋向向。医院建筑筑的能耗使用用在行业中是是一类重要代代表,其具有有功能繁多,要要求不一、小小空间多的特特点。在本次设计过程程中,通过对对多家三甲医医院调研,了了解众多医院院设计方案;以及参考成成功案例,寻寻求出团队设设计特色。利利用鸿业软件件获得房间负负荷,在DeeST平台得出全年负荷荷变化,找出出最优系统设设计方案,运运用eQUEEST能耗模模拟软件对逐逐月及全年能能耗分析,从从而寻求降低低
2、建筑能耗方方案。本设计旨在满足足节能环保要要求,改善综综合医院建筑筑室内空气品品质,为患者者和医务人员员等提供健康康、适用、安安全和高效的的使用空间。在在此前提下,考考虑建筑的功功能性、系统统性、先进性性、文化性、经经济性及“四节一保”,从而设计计最为适用的的空调系统方方案。III目录摘要II第一章 建筑筑概况及设计计简介11.1 建筑信信息11.2 土建资资料21.3 设计规规范31.4 本设计计要点及创新新4第二章 建筑筑负荷计算62.1 负荷计计算依据62.1.1 室室外参数62.1.2 围围护结构参数数62.1.3 室室内参数72.1.4人员员设备参数72.1.5人员员设备作息72.1
3、.6 DDeST模型型82.2 全年负负荷计算结果果92.2.1 全全年冷热负荷荷92.3 典型房房间负荷计算算结果102.3.1空调调房间冷负荷荷计算102.3.2 空空调房间热负负荷计算152.3.3手算算冷负荷举例例16第三章 平面面分区规划193.1 分区原原则193.2 各层分分区结果193.33 分区负荷荷统计233.4 DeSST分区全年年满意度分析析37第四章 焓湿湿图确定与风风量分析394.1 风量确确定的依据394.1.1新风风量的确定394.1.2送风风量的确定394.2 典型房房间的风量确确定394.2.1 风风机盘管加新新风空调系统统394.2.2 全全空气空调系系统
4、输液大大厅42第五章 气流流组织设计与与校核445.1 房间气气流分布形式式445.2 气流组组织举例计算算445.2.1散流流器送风计算算445.2.2侧送送风计算45第六章 水力力计算476.1 风管水水力计算476.1.11 风管水力力计算方法476.1.2 典典型系统风管管水力计算476.2 水管水水力计算486.2.11冷凝水管估估算依据486.2.2 典典型系统水管管水力计算48第七章 冷热热源方案517.1 空调季季划分527.2 冷热源源选型原则527.3 冷源选选取527.3.1 冷冷源简介527.3.2 电电制冷机选型型537.4 热源选选取547.4.1 热热源简介547
5、.4.2 方方案选取547.4.3 热热源设备选型型547.5 全楼方方案的确定557.5.11 供冷季供供暖季方案557.5.2 过渡季方案案56第八章 设备选选型568.1 冷热源源选型578.1.1 冷冷水机组选型型578.1.2 换换热器的选择择578.1.3 冷冷却塔的选型型578.1.4 冷冷热水泵的选选择588.1.5 冷冷却水循环水水泵的选择608.1.6 分分水器和集水水器的选择618.1.7 膨膨胀水箱的选选取628.2 风机盘盘管选型628.3 全空气气机组选型628.4 VRV机组选选型628.5 分体空空调选型628.6 恒温恒恒湿空调选型型638.7 全全热交换器选
6、选型:63第九章 eQQUEST软软件介绍及模模拟649.1 eQUUEST简介介649.2 建筑模模型649.2.1 建建筑体型及围围护结构参数数649.2.2空调调房间参数设设计659.2.3空调调系统方案66第十章 冷热热源和空调末末端全年运行行自动控制策策略6910.1 概述述6910.2 自控控系统主要监监控内容6910.2.1冷冷冻站主要监监控内容6910.3 水系系统全年运行行策略6910.3.1 冷水机组群群控调节6910.3.2冷冷冻泵的控制制7010.3.3冷冷却泵的控制制7010.3.4冷冷却塔控制7010.3.5 空调热水系系统控制7010.3.6 过渡季空调调水系统控
7、制制7010.4 空气气处理机组控控制策略7110.4.1内区空气气处理机组控控制7110.4.2新新风机组控制制策略7210.4.3 风机盘管的的控制73第十一章 建筑节能与与经济性分析析7411.1 本建建筑节能方案案74VI第一章 建筑筑概况及设计计简介1.1 建筑信信息本设计目标建筑筑系医院建筑筑,位于江西西九江地区,地地上15层,地地下2层,空空调面积约229308.78,建建筑楼高633m。各楼信信息见下表11.1:表 1.1 医医院各层层高高及功能裙房楼层层高(m)附属功能-2F4.8车库、设备用房房、配电房、冷冷热源机房等等-1F4.8停车库、体检中中心、放射科科等1F4.8门
8、诊大厅等2F4.5内科、妇产科、功功能科、儿科科、手术室、诊诊室等3F4.5预防保健、皮肤肤、五官、口口腔等科室科科;住院部分分4F4.5行政办公、社区区医院等;放放置冷却塔塔楼层高(m)附属功能513F3.9住院病房14F3.9ICU中心15F3.9手术中心本建筑各方向的的视图如图11.11.3所示: 图1.1 建筑筑主视图图1.2 建筑筑后视图图1.3 建筑筑侧视图1.2 土建资资料本医院建筑为三三级甲等医院院,整体结构构体系为框架架结构。根据据本建筑设计计要求以及查查询民用建建筑供暖通风风与空气调节节设计规范GGB507336-20112、公公共建筑节能能设计标准,最最后确定本建建筑的建
9、筑围围护结构信息息详见下表11.2表11.4,其它它围护结构在在设计说明中中未给出明确确要求,我们们根据相关的的规范自行设设定。表 1.2 建建筑物围护结结构基本信息息围护结构材料围护结构夏季传传热系数(WW/(K)围护结构延迟(h)围护结构衰减系系数外墙墙体构造表第33号类型0.569.10.34外窗蓝灰色铝合金中中空玻璃窗3.20.41屋面屋面构造表第33号类型0.7310.50.16表 1.3 外外窗(含凸窗窗)热工性能能朝向东南西北注:外窗气密性性全为6级玻玻璃透明幕墙墙气密性均为为4级传热系数 (W/(*KK)3.203.303.283.27综合遮阳系数SSw0.270.270.27
10、0.27可见光透射比0.280.280.280.28可开启面积比0.500.500.520.511.3 设计规规范为更好贯彻节能能设计理念,在在设计过程中中,我们严格格按照各类国国家与地方节节能设计规范范进行;同时时,我们也参参考了一些其其他规范的意意见,相关的的标准规范如如下表1.55所示:表 1.5 规规范设计标准序号标准名称标准号1暖通空调制图标标准GB/T 500114-220102民用建筑供暖通通风与空气调调节设计规范范GB 507336-201123通风与空调工程程施工质量验验收规范GB502433-200224公共建筑节能设设计标准GB501899-200555绿色医院建筑评评价
11、标准CSCU/GBBC 2-220116建筑设计防火规规范GB500166-200667锅炉房设计规范范GB500411-200888城镇燃气设计规规范GB500288-200669全国民用建筑工工程设计技术术措施200910实用供热空调设设计手册第二版11综合医院建筑设设计规范2004发布12综合医院建设标标准08年修改版13夏热冬冷地区居居住建筑建筑筑节能设计标标准JGJ 1344- 2000114夏热冬冷地区采采暖期/空调调期划分对居居住建筑能耗耗限值的影响响分析1002- 88528( 2007) 08-00027- 051.4 本设计计要点及创新新本设计遵循“节节能、降耗、减减排及提
12、高能能源的综合利利用效率”的设计理念念,具体针对对目标建筑的的地理位置及及功能需求,结结合已有的工工程实践成果果和建筑节能能研究成果,在在传统方法的的基础上进行行空调系统的的方案设计。具具体说来,本本设计主要有有以下设计特特点:1)运用软件科科学设计 运用DeST软软件进行建筑筑全年87660小时逐时时负荷计算,分分析建筑全年年负荷特征,使使用鸿业负荷荷计算软件进进行负荷计算算与统计,在在此基础上进进行空调设计计;运用DeeST软件进进行建筑全年年能耗分析以以及系统方案案满意度分析析,再由eQQUEST软软件进行建筑筑详细的能耗耗分析,并针针对各类影响响因素进行调调整对比,从从而确保系统统方案
13、是符合合可行性、经经济性、节能能性原则的。2)空调分区以以及方案选择择首先,依据负荷荷特性我们进进行了内外分分区。建筑临临近外墙的区区域在冬季需需要供暖,而而进深3-55m的区域由由于存在人员员设备的产热热需要供冷,如如果进行此类类区域的空调调方案设计时时没有考虑内内区的存在冬冬季空调时统统一送风,可可能会出现外外冷内热的室室内环境,极极大地影响舒舒适性。本设计中,我们们考虑到内外外区冬季的负负荷特性差异异,将一楼输输液大厅、二二楼东侧妇科科等作为典型型的内区区域域,经过分析析比较最终选选用了全空气气系统。其次次,参考负荷荷及建筑结构构特点我们进进行了空调系系统分区。在在对本建筑进进行分区设计
14、计时,按照控控制标准(如如温湿度、洁洁净度、噪声声要求)、使使用时间、负负荷特点(如如冷/热性质质、峰谷值出出现时间、显显热/潜热得得热比例)一一致的原则进进行分区,如如诊室、治疗疗室和办公室室等。而其他他一些房间,如如心电室和碎碎石室,尽管管功能不相同同,但是如果果负荷特性差差异不大,作作息时间基本本相同,则可可以划入同一一分区。在设计方案确定定时,对于门门诊大厅、输输液大厅及周周边功能区域域采用全空气气系统,而在在病房、诊室室等多数功能能房间采用风风机盘管加新新风的系统。详详见“第三章平面面分区规划”。对于过渡季节,根根据DeSTT模拟过渡季季逐时冷热负负荷以及冷机机的运行效率率分析,如果
15、果全部采用冷冷机承担负荷荷这是非常不不经济、不节节能的,而九九江市过渡季季室外温度较较适宜,大部部分时间室内内冷热负荷较较小,所以我我们最终决定定采用“新风+冷机机”承担过渡季季负荷的方案案。详见“第 7.5.2节过渡季季方案”。3)空调冷热源源设计及主要要设备选型按照经济性、节节能性和可行行性的原则,我我们在电制冷冷冷机选型时时,通过DeeST计算出出的供冷季逐逐时冷负荷作作出累计频率率分布图进行行合理分析详详见“第七章冷热热源方案、第第八章冷热源源设备选型”。4) 全年控制策略全年控制在不同同负荷下冷机机运行模式的的确定上,从从经济性和节节能性出发,考考虑冷机的高高效冷负荷工工作区段,基基
16、于不同台数数冷机的配合合,作出理论论上可能实现现的所有不同同冷机台数组组合运行模式式下对应的理理论高效冷负负荷区段,根根据理论优化化后确定实际际的冷机运行行模式,并采采用自控系统统根据实际负负荷的变化对对冷热源进行行全年调控,大大大减少能耗耗。同理对空空调末端进行行优化分析选选择全年运行行方案。详见见“第十章冷热源源和空调末端端全年控制策策略”。5) 设计特色典型房间的方案案选择1) 地下一层信息中中心、药房及及一层门诊药药房:采用恒恒温恒湿空调调2) 一楼门诊大厅:采用地板送送风3) 输液大厅:大空空间内区,采采用全空气系系统详细过程程见4.2.2。4) 多功能厅:采用用热回收技术术5)地下
17、一层附附属房间:采采用独立vrrv机组6)地下二层管管理用房:采采用分体空调调项目特点及新技技术1) 热回收技术:a、 新风热回收(在在前面已有叙叙述);b、冷水机组热热回收:空调调房间的冷负负荷(即热量量)通过蒸发发器进入制冷冷剂循环,变变成冷凝排热热的一部分,再再通过冷却水水循环排到大大气中去。因因此,对于常常规空调制冷冷机,其主要要作用是空气气调节,空调调系统的冷凝凝热直接排放放到大气中未未加以利用。制制冷机组在空空调工况下运运行时向大气气环境排放大大量的冷凝热热,通常冷凝凝热可达制冷冷量的1.1151.33倍。大量的的冷凝热直接接排入大气,白白白散失掉,造造成较大的能能源浪费,这这些热
18、量的散散发又使周围围环境温度升升高,造成严严重的环境热热污染。由此此可见,主机机上产生的热热量很大,于于是我们在该该设计中予以以考虑。我们们选用板式换换热器进行热热量交换,然然后将该热量量接至生活热热水系统低温温水箱。其示示意图如下。2) 软件模拟与分析析:a、 鸿业软件:鸿业业软件可以输输出每个房间间负荷量,以以及各个房间间负荷量的组组成,可以确确定各房间供供风方式,以以及对于系统统的确立。b、 Dest软件:dest软软件可以输出出该项目全年年逐时冷热负负荷,并可对对房间满意度度,主机及其其他设备满意意度提供数据据支撑,便于于我们对该空空调系统设计计的初步检查查。c、 Equest软软件:
19、equuest软件件可以输出逐逐月能耗使用用量,以及各各设备在能耗耗使用中所占占比例,从而而对我们在能能源使用与控控制方面提供供了数据,对对后期运行控控制提供了方方便;equuest还可可以通过调整整项目各项参参数,从而检检验该建筑设设计是否合理理,在一定程程度上给与我我们设计者更更好的建议与与方向。第二章 建筑筑负荷计算2.1 负荷计计算依据 设计中使使用鸿业暖通通空调负荷计计算软件计算算各房间具体体负荷。鸿业业软件计算负负荷是计算一一年中典型日日的逐时冷负负荷,不可能能对全年建筑筑的负荷情况况进行计算,一一方面由于全全年逐时室外外气象参数的的缺少,另一一方面由于计计算量的巨大大。在此基础础
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