1500平米演播厅空调设计.doc

1500m2演播室空调及消防防排烟设计摘要：本文主要介绍本工程1500m2演播室空调设计的过程。首先分析演播室空调的负荷特点，并结合负荷特点选择空调系统的形式，确定冬夏季空调运行工况。而后介绍本工程空调系统的消声与隔振，介绍目前常用消声器的特点。结合空调送回风系统设计演播室的消防防排烟系统。一、工程概述本演播室位于某市广电中心裙房，层高25.2m，建筑面积约为1332m2，幕布高度14.5m。幕布以上分别为吸声吊顶层、灯光设备层、单机吊点层、喷淋层、空调层、隔声吊顶层。演播室剖面详见下图。二、设计依据1、项目设计的有关批准文件2、建筑平、剖面设计图3、国家现行设计规范：采暖通风与空气调节设计规范 （GB50019-2003）高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95）(2005年版)广播电视工程建筑设计防火标准GYJ33-88广播电视中心技术用房容许噪声标准GYJ4289广播电视中心技术用房室内环境要求GYJ4390三、设计参数1、室外设计参数：夏季空调室外计算温度 30.5夏季空调室外计算湿球温度24.2夏季空调室外通风计算温度27冬季空调室外计算温度26冬季采暖室外计算温度23冬季通风室外计算温度16室外风速夏季平均3.5m/s冬季平均4.2m/s大气压力夏季 977.9hPa 冬季994.0hPa2、室内设计参数：室内计算人数：600人 夏季温度：25 冬季温度：21相对湿度：50±5% 噪声声压级：NR-30四、空调负荷的特点1、演播室一般都是非全天、非连续使用的或集中在部分时间使用。演播室演出时间每场只有1-3小时。2、演播室因建筑声学处理要求墙壁、顶棚等大量使用吸声材料，且演播室内无窗户，围护结构隔热性能良好，减少了围护结构传热的冷热负荷。3、要播室内以中线为分界线，一边为演区，一边为观众区。目前演播室有全演区的趋势，即观众区也需上镜。因此观众区也需要相当的照度，这跟影剧院的照明是有区别的，但观众区的灯光布置相比演区要稀疏一些。演播室的灯光负荷为主要负荷，对于1500m2演播室，光源采用热光源，散热量约400W/m2;对于小演播室（幕布高度4m以下），光源可采用冷光源，散热量约100-200 W/m2，但冷光源造价较高。4、演播室内人员较为密集，为满足卫生要求所需的新风量大，因而新风负荷大。5、冬季由于室内发热量大（人体、照明等），建筑耗热量小（类似内区），所以有可能非但不需要送热风，还要送冷风适当降温。五、演播室空调系统的选择本工程采用一次回风全空气双风机系统，此系统具有以下优点：1、本演播室属于大空间建筑，送风温差可取较大值，可采用露点送风。2、演播室内的噪声声压级为NR-30，采用全空气系统可以进行良好的消声和隔声处理。3、采用双风机系统可以全年多工况节能运行调节。可以根据室内人员的数量调节新风比，过渡季时采用直流式系统。冬季演播室内供冷时，可以利用室外天然冷源。4、双风机系统可与演播室的消防排烟系统相结合。六、演播室内冬夏季空调负荷计算1、围护结构冷热负荷:夏季冷负荷：20kw 冬季热负荷:67kw2、灯光散热量：400w/m2×1332=532.8kw3、人员散热、散湿量：夏季全热：q=108w/人 散湿：61g/h.人 冬季全热：q=109w/人 散湿：41g/h.人 4、 新风负荷：需校核按30m3 /h.人所得新风量与最小新风比（15%）所得的新风量大小，取两者之大值确定风量，然后在焓湿图中计算得出新风负荷。七、空调系统夏季和冬季的空气处理过程及计算方法1、夏季(1)计算热湿比：=Q/W=60748kj/kg(2)确定送风状态点在I-d图中根据tn=25及n=50%确定室内状态点N，过N点作=60748kj /kg，与=95%线相交L点，L点即为送风状态点tL=14.2。(3)计算风量G=Q/(i0-iN)=158000m3/h(4)确定新、回风混合状态点校核后确定需采用最小新风比确定新风量，与室内风混合确定C点。(5)系统需要冷量：Q=G(Ic-il)=655kw2、冬季：通过计算得出演播室内冬季仍需供冷，本工程采用室外新风供冷。但本工程位置处于东北严寒地区，冬季室外风过于寒冷，为防止室外风与回风混合时结露，室外新风在混合前先通过电加热器，等湿加热到0。(1)计算热湿比：=Q/W=77736kj/kg(2)确定送风状态点在I-d图中确定室外状态点W，在等湿加热到0得W点。由于冬季风量同夏季风量，因此可以确定送风状态点与室内状态点的焓差i，送风状态点iO= iN -i，过N点做=77736kj/kg线，与iO等焓线交点即为送风状态点O。(3) 确定混风状态点冬季空调机组内盘管水阀关闭，因此混风状态点C是通过加湿过程到达送风状态点O,查得tO=11.8，O=88.6%。本工程采用高压水喷雾加湿膜加湿，属于等焓加湿。过O点做等焓线与 CO线交点即为混风状态点C。(4)校核新风量：新风比=CN/CO=23.9%,大于最小新风比15%的要求。3.空调机组的选型：根据以上计算结果，本演播室选用的空调机组及回风机参数见下表设备型号数量(台)风量(m3/h)冷量(kw)余(全)压Pa加湿量(kg/h)噪声(dBA)电机功率(kw)新风预热电加热器功率(kw)KG40型组合式空调机440000208715120<8318.540x4GYF9-I型回风机439500-506-8811-组合式空调机各功能段配置：新回风混合段+初效过滤段换热段加湿段+送风机段加湿段的加湿方式采用高压喷雾加湿膜加湿。八、空调系统的消声与隔振1、消声: 为了满足演播室内容许通风噪声的要求，空调系统的送回风主干道设置了一定数量的消声器，以消除空调设备产生的噪声。消声器按其工作原理可分为阻性消声器、抗性消声器和阻抗复合消声器。阻性消声器主要是用吸声材料来消减噪声，把吸声材料固定在气流流通的管道内壁或按一定方式排列在管道中，当声波进入消声器时，大部分声能被吸收，起到消声作用，阻性消声器的优点是能在较宽的中高频范围内消声，特别对高频声波有突出的消声作用。缺点是在高温水蒸气以及对吸声材料有侵蚀作用的气体中使用寿命较短。通常用于家庭、办公室空调机。抗性消声器又称声学滤波器，它又分为共振式、扩张室式和干涉式等几种。最简单的扩张室式是在气流通道管上接一段截面较大的粗管，但其终端是细管，调节扩张室（大管）的截面扣长度以改变声波的反射和干涉性能，从而改变消声量和最大消声频率。它与阻性消声器不同之处在于其中没有放置吸声材料，抗性消声器的优点是结构简单，耐高温耐气体侵蚀，有良好的低频消声性能缺点是消声频带窄，较多地用于汽车发动机及其它活塞发动机的进气和排气口。阻抗复合消声器综合前两种优点制成。在其内部既有阻性吸声材料，又有共振腔，扩张室等抗性滤波元件，因此在较宽频率范围内有良好消声效果。本工程演播室内采用阻抗复合式消声器。此外送风支管需伸直吸声吊顶下一米的位置，送风支管均采用圆形消声风管。为避免风口处产生附加噪声，送风支管末端不装设任何形式的风口，回风管道上仅在风管上开设回风口，也不装设任何形式的风口。空调机与回风机设于空调机房内，机房内均做墙体吸声处理，机房门采用隔音门。2、 隔振：空调机房内各种空调机组的基础均做双级减震处理，做法详见下图。九、消防防排烟设计依据高层民用建筑设计防火规范第8.4.2.1条，担负一个防烟分区或净空高度大于6.00m的不划分防烟分区的房间的排烟时，排烟量应按每平方米面积不小于60m3/h计算。消防排烟风机最小风量60m3/h.m2×1332 m2=79920m3/h。本工程消防排烟系统与空调系统为共用系统，消防排烟系统利用回风机及回风管道。平时为空调系统的回风系统，当火灾发生时切换为消防排烟系统，回风机出口设置280防火阀，当烟气温度达到280时熔断，连锁停风机。消防排烟系统排烟量15800 m3/h。考虑到演播室排烟量比较大，仅靠自然补风难以有效排除烟气，因此需设置消防补风系统。消防补风系统与空调系统的送风系统为合用系统，有两台送风机兼作消防补风机，补风量80000 m3/h，大于排烟量的50%。本空调系统采用一次回风系统，火灾时为防止烟气通过回风管道窜入空调送风机的吸入段，在回风管道上设置电动70防火阀，火灾是电动关闭，温度达到70时也能自行熔断关闭。送回风系统防火阀设置详见下图。