某工程四季厅空调系统的优化设计 下载本文

温度变化情况。计算结果见图3。

从图中可以看出,在寒冷冬季夜晚,四季厅内空调系统停止运行后,厅内空气温度降幅达6℃,从18℃下降到12℃左右,此时相对湿度约为60%(未考虑室外空气渗透)。取最不利工况室外空气温度为-14℃,室内空气温度为12℃进行计算,得到幕墙玻璃内表面温度为1.54℃。

20301820室温 C14012-1010120-20132144156168180192204216228240图3 四季厅室内空气温度变化曲线图 当厅内空气温度为12 ℃时,相对湿度为50%以上的露点温度均高于1.97℃, 幕墙玻璃内表面结露结霜的可能性是存在的(若考虑天空辐射(按-30℃计算)的影响,玻璃内表面温度将会更低,可降至0.5℃)。因此,应设置除湿设备控制厅内空气的相对湿度,并通过科学地运行管理,保证厅内热环境质量。 4夏季四季厅内温度分析

四季厅主立面为西向大面积的的透光围护结构(玻璃),夏季受太阳辐射热得热的影响严重,会形成较大的温度梯度,上部空间温度较高,如果不采取有效措施将会大大加大周边房间的空调负荷,影响围护结构的正常寿命,且室内热舒适度差、不能满足建筑节能的要求。

外温 C16105四季厅环境控制的措施

针对高大空间的室内环境控制难的特点,我们经过计算、建模、分析、比较,通过各专业的密切配合,综合室内环境控制的各个方法,因地制宜的采取了以下几个措施:

5.1 在保证建筑立面效果的前提下,提请建筑专业及幕墙厂家,经经济、技术比较后,选用保温性能较好的幕墙玻璃材料及围护结构的构造做法。 5.2 针对四季厅冬季的结露问题,经以上分析,在白天正常供热(18℃60%)的情况下不会结露。在白天相对湿度≥65%或在夜晚露点温度降低(1.54℃)的情况下,会产生结露。产生结露的时间较短、频率小,四季厅内采用专业的除湿设备得不偿失(需较多的除湿设备、占用地面面积、初投资较高、运行费用高,对室内环境舒适度有一定的影响),经与建筑专业、幕墙厂家的密切配合,采用了产生结露,及时排走积水的办法,经2年的实践运行,情况良好。 5.3采用分层空调系统,保证人员活动区温度的方案

a. 利用四季厅在一、二层与周围建筑走廊相交叉的空间高度设置空调末端处理设备,从四周向大厅中间送风。末端设备采用高静压风管式,风口冬夏季可调;

b. 在四季厅外立面处放置落地型空调末端处理设备,沿幕墙向上送风,提高了室内表面的温度,可减少表面对人体的冷辐射。 c. 从四季厅下层空调机房引出空调机组送、回风空调系统,作为有效的补充。

d. 大门入口处采用加热贯流型风幕机,以阻挡大门冷风侵入。

5.4

⒌2 的方案

对于初步确定下来的空调设计方案存在着几点顾虑:

1. 由于建筑设计采用的为点支式玻璃幕墙,其材料为钢化玻璃10mm+1.52(PVB)+10mm夹胶玻璃。其玻璃的保温性能较差,其幕墙的热工性能是否能够满足建筑节能的要求。 2. 玻璃幕墙在冬季供热时是否会结露?

3. 夏季时四季厅内受到太阳辐射热的影响,其厅内的温度梯度十分

严重,四季厅顶部温度很高,是否对围护结构有破坏作用?

对于以上的问题,最好的解决办法就是建立模型进行分析计算,对于分析计算的整个过程暂不累述,其分析计算如下。

⒊1采取遮阳措施,可解决向玻璃幕墙、屋顶玻璃锥太阳辐射得热量大的问题,减小冷负荷,节约能源。

⒊2西向玻璃幕墙的最佳形式方案应为外循环通风式玻璃幕墙系统。外循环通风式幕墙冬季可提高幕墙保温性能,夏季有效地增强幕墙隔热性能,可大幅度降低四季厅的冷、热负荷,降低能耗。

⒊3气流组织合理的自然通风,也是保证高大空间室内热环境质量的条件,应在西向玻璃幕墙5米以上高度设置可开启窗,在屋顶玻璃锥设置排风口。

⒊4通过不同方案的计算对比分析,可以看出,

⒊5在寒冷冬季夜晚,四季厅内空调系统停止运行后,幕墙玻璃内表面有

结露的可能,可设置除湿设备控制厅内空气的相对湿度;宜在屋顶排风开口处设置导流装置,防止凝水积存;而科学地进行运行管理,将是节约能源的可靠保证。室内空气相对湿度达到45%时,幕墙玻璃内表面将会结露。

6 实际运行管理

随着施工图、竣工图纸的逐步完成后,其整个建筑从设备调试、试运行到投入使用2年多的时间里,在设计人员的技术支持及运行中业主精心管理下,经历了四季交替系统的实际运行。

实际运行过程中,我们对四季厅内的温度进行了跟踪测试。实测结果表明,由于采用了有效的遮阳措施,夏季可以充分的减少阳光辐射产生的室内冷负荷,其厅内温度基本稳定在28℃左右;过渡季节开启外窗进行通风换气,主要采用自然通风进行热交换,不仅节约能源而且空气品质较好;冬季厅内温度一般稳定在16℃到18℃之间,基本满足人员在此短暂停留的温度要求,在使用过程中,也没有出现玻璃幕墙和采光顶的结露问题。