摘要：地下三層，地上十層，框剪結構，空調形式為冰蓄冷，冷輻射吊頂。

1設計依據

1.1上級批文詳見總論部分

1.2甲方提供的設計任務書

1.3建筑專業提出的平面圖和剖面圖

1.4室外計算參數(北京地區)

夏季空調計算干球溫度33.2℃

夏季空調計算日平均溫度28.6℃

夏季空調計算濕球溫度26.4℃

夏季通風計算干球溫度30.0℃

夏季空調計算相對濕度78%

夏季大氣壓力99.86Kpa

夏季平均風速1.9m/s

冬季空調計算干球溫度-12℃

冬季通風計算干球溫度-5℃

冬季空調計算相對濕度45%

冬季大氣壓力102.04Kpa

冬季平均風速2.8m/s

1.5建筑物圍護結構的熱工性能

圍護結構名稱

外窗

外墻

屋面

地面

傳熱系數w/m2·℃

3.24

0.78

0.80

0.21

1.6國家主要規范和行業標準

(1)《采暖通風與空氣調節設計規范》GB50019-

(2)《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95(2001版)

(3)《民用建筑熱工設計規范》GB50176-

(4)全國民用建筑工程設計技術措施《暖通空調·動力》

(5)《民用建筑隔聲設計規范》GBJ118

1.72004年5月19日由中船重工集團組織的《科技研發大廈空調方案研討會》專家組意見。

2設計范圍

本工程為船舶科技研發大廈，總建筑面積為33928平方米，預留建筑面積為5494平方米，建筑高度為33.99米。地下二﹑三層為停車庫及設備用房，層高3.6米地下一層主要為餐廳﹑廚房﹑多功能廳及檔案室，層高5米首層至八層主要為辦公及會議室，首層層高為5.0米，其余為3.9米。

設計范圍為采暖、通風、空調、防排煙及冷熱源設計。冷凍機房冷卻水系統由給排水專業設計。

3設計原則

滿足國家及行業有關規范﹑規定的要求，利用國內外先進的空調技術及設備，創建健康舒適的室內空氣品質及環境。

4空調設計

4.1室內設計參數

序號

房間名稱

溫度℃

濕度（％）

新風量標準

m3/h.人

噪聲

dB(A)

夏季

冬季

夏季

冬季

1

辦公﹑談判室及接待室

24

22

50±10

≥40

50

≤40

2

會議﹑學術報告廳

24

18

50±10

≥35

36

≤50

3

電話機房

25

18

50±10

≥40

50

≤60

4

計算中心

24

20

50±10

≥40

50

≤55

5

展示廳

26

18

50±10

≥40

50

≤55

6

檔案室

26

18

50±10

≥35

50

≤55

7

餐廳

24

20

≤65

≥40

30

≤55

8

廚房

35

15

9

健身

24

20

≤60

≥40

80

≤55

10

多功能廳

24

20

50±10

≥35

40

≤45

11

中庭﹑門廳、走道

26

20

≤65

≥30

10

≤55

4.2空調冷熱負荷估算

序號

空調部位

空調面積(m2)

冷負荷(kW)

熱負荷(kW)

新風量(m3/h)

新風冷負荷(kW)

新風熱負荷(kW)

地下一層

大小餐廳

1020.45

173.47

19.67

13200

118.80

196.87

廚房及加工

411.80

41.10

10.14

12000

66.00

164.47

其余房間

1076.46

75.35

29.48

5000

200

29.90

一層

2540.00

203.20

69.60

12700

68.58

75.96

中庭

11111

71.69

53.95

2500

13.50

15.00

二層

2580.00

193.50

70.69

14100

76.20

84.33

三層

2580.00

193.50

70.69

14100

76.20

84.33

四層

2580.00

193.50

70.69

14100

76.20

84.33

五層

2580.00

193.50

70.69

14100

76.20

84.33

六層

2580.00

193.50

70.69

16000

86.40

95.69

七層

2580.00

193.50

70.69

14100

76.20

84.36

八層

2580.00

193.50

70.69

14100

76.20

84.36

九層

2580.00

193.50

70.69

14100

76.20

84.36

十層

2580.00

243.77

90.53

15000

81.00

89.71

29385.82

2356.5

838.91

175100

994.68

1342.6

4.3空調系統

經技術﹑經濟綜合比較及專家組建議，空調方案確定為：獨立新風空調系統，即新風機組加輻射冷吊頂。輻射吊頂已被美國能源部列為二十一世紀15項最節能，最有前途的空調技術之一，其突出的優點——更加舒適，更加節能，更加安靜，使其成為目前歐美各國首選的空調末端裝置，輻射吊頂、全熱交換器和低溫送風新風系統組成的獨立新風系統，已經成為國際公認的最先進的空調系統。

4.3.1首層∽八層及地下一層南區各功能房間

采用獨立新風空調系統(DOAS)。新風機組除了承擔新風負荷外，還承擔室內全部潛熱和部分顯熱負荷，室內剩余的顯熱負荷由輻射冷吊頂承擔。

新風機組選用專用DGKR08型低溫送風新風機組，設置在專用的新風機房內，每臺機組風量約為7000m3/h-8000m3/h。機組進水溫度低于3℃，出水溫度為輻射冷吊頂的進水溫度(露點溫度加1～2℃)，由室內露點溫度控制，新風機組出風溫度低于7℃。該機組除了具有普通空調機組具有的冷卻﹑干燥﹑加熱及加濕功能外，還具備有：(1)承擔其全部新風負荷，室內全部潛熱和部分顯熱

(2)機組內配置有板式全熱交換器，回收焓效率大于50%，溫度效率70%以上(3)機組內配置駐極靜電過濾器，計數效率為99.9%可備光催化材料殺滅，空氣阻力小于50Pa。

空調房間冬季加濕采用高品質的干蒸汽加濕，汽源由地下一層鍋爐房引來。

新風系統按樓層分南﹑北兩個系統設置，以利調節。新風管沿走道吊頂敷設，在進入每個房間的支管上設置E型定風量調節器，送風口采用大誘導比風口下送。排風通過每個房間側墻上設置的排風口，通過走道吊頂，進入新風機組全熱交換器釋放能量后排入大氣。

輻射板采用國產輻射板。因為它較進口輻射板熱阻小，輻射冷/熱量大，接頭先進，價格便宜等優點。輻射板型號選用600×600規格板，顏色的選用與排版形式隨裝修進行。

4.3.2餐廳及廚房。

由于餐廳空調負荷變化大，濕負荷大，空調運行時間短，層高較高等特點。故餐廳單獨設置空調系統，空調形式采用獨立的低溫送風新風系統，送風口采用大誘導比風口下送，排風口為單層百葉風口，通過排風管進入新風機組全熱交換器釋放能量后排入大氣。新風機組選用專用DGKR15型低溫送風新風機組，設置在專用的新風機房內，機組風量約為15000m3/h。

廚房采用直流空調系統(冬季加熱夏季降溫)，廚房排風量暫按40次/時，送風量為80%排風量，其施工圖設計待廚房設備確定后進行。

4.3.3電話機房及計算機主機房

為了保證電話機房、消防值班室及計算機主機房值班空調，另分別設置一套VRV空調系統，室外機設置在屋頂，室內機采用四面吹出式，設置在吊頂上。

4.4空調系統冷源

本工程空調面積為23500m2，預留空調面積5500m2，共計空調面積29000m2。空調冷負荷為3351kW，折算為冷指標為115.56w/m2?？照{熱負荷為2595.5kW，算為冷指標為89.5w/m2。

經技術及經濟綜合分析，本制冷采用動態制冰冰蓄冷系統。該項目尖峰負荷為3351kW，日負荷為30258kW，空調運行時間為10小時(8:00～18:00)，機組制冰蓄冷運行時間按8小時(23:00～7:00)，每周運行時間為5天。片冰機/冷水機組制冷工況容量為1949kW。選用兩臺美國Mueller公司生產的IH/C213-5片冰機/冷水機組，工質為R22?？照{制冷量為1100×2kWh，蓄冰量為745×2kW，電機功率為220×2kW。蓄冰槽體積為340m3，其結構采用砼結構。

冷卻水流量為232×2m3/h，供回水溫度為32/37℃。水泵流量應為464m3/h，選用三臺ITT-BC15105A端吸，單臺流量：270m3/h，揚程：0.32MPa，電機功率：37kW。運行二臺，備用一臺。

該項目峰值負荷為3351kWh，一次水溫差為7℃，水泵流量應為411m3/h，選用三臺ITT-BC15105BC端吸泵三臺，單臺流量：250m3/h，揚程：0.2MPa，電機功率：18kW，運行二臺，備用一臺。

二次水溫差為9℃，水泵流量應為320m3/h，選用三臺ITT-BC15103AC端吸泵三臺，單臺流量：200m3/h，揚程：0.25MPa，電機功率：22Kw，運行兩臺，備用一臺。

熱交換器選用板式換熱器，換熱面積為178×2平方米。

4.4空調系統熱源

本工程估算空調熱負荷為2181.55kW，經技術﹑經濟綜合比較及專家組建議，本工程熱源選用二臺德國布德魯斯GE615-1400型鑄鐵燃氣熱水鍋爐。單臺發熱量為1.4Mw/h，供/回水溫度為95/70℃,額定工作壓力0.6MPa，天燃氣耗量為149Nm3/h?？照{所需熱水由設置在制冷機房內的熱交換器提供60℃/50℃的二次熱水。

空調所需蒸汽加濕量為950kg/h，選用一臺蒸發量為1000kg/h，額定蒸發壓力為0.7MPa，天燃氣耗量為76Nm3/h的燃氣蒸汽鍋爐。

該項目峰值熱負荷為2181.55kW，一次熱水溫差為20℃，熱水循環流量應為93m3/h，選用二臺ITT-BC80-557型管道泵二臺，單臺流量：110m3/h，揚程：0.25MPa，電機功率：15kW，運行一臺，備用一臺。

二次熱水溫差為10℃，水泵流量應為225m3/h，選用三臺ITT-BC80-557型管道泵，單臺流量：135m3/h，揚程：025MPa，電機功率：15kW，運行兩臺，備用一臺。

熱交換器選用WTGT800-35型半即熱式浮動盤管臥式換熱器，換熱面積為35×2平方米。

4.5空調水路系統

空調水水溫夏季為3/12℃，冬季為50/60℃，空調水系統為定流量變水溫系統。水路由制冷站分三路(地下一層區，一至八層南區，一至八層北區)四管制供至各新風機房。在新風機組表冷器出口管道上設置一臺ITT-SV802F11管道泵，流量14m3/h，揚程0.13Mpa，電機功率為1.1kW，調節進入輻射板的進水溫度，使其溫度高于房間露點溫度1～2℃。由新風機房至各功能房間水管路為雙管異程式，水管敷設在走道吊頂內，進入每個房間的分支管路上設置三通電動閥，調節進入輻射板的進水量，以滿足房間干球溫度的需要。

系統采用開式膨脹水箱定壓方式(冬夏共用)。

4.6自控方式簡述

4.6.1冰蓄冷自控系統

該系統旨在對中央空調機房實現計算機自動控制，對制冷機組內部的閉環控制則由設備自身完成。自控系統采用集散型(DCS)結構，實現集中管理、分散控制的技術目標，系統由控制工作站和現場控制器兩部分組成，該系統功能包括基本功能和輔助功能。

基本功能：

①工況切換和設備起?？刂?/p>

②設備運行狀態和故障狀態的檢測

③融冰速度自動控制

④空調水供水溫度自動控制

⑤蓄冰時間自動控制

⑥冷卻水回水溫度控制

輔助功能：

①故障診斷和報警

②無人值守順序控制

③數據庫維護及報表功能

④系統運行圖表

⑤與局域網中其它計算機交互

⑥其它甲方希望自控系統提供的功能。

4.6.2獨立新風機組自控系統

(1)送風溫度自動控制：

夏季，通過室內干球溫度控制新風機組表冷器出口三通電動閥，使其室內干球溫度達到設定要求(以室內相對濕度為主控參數)冬季，通過送風溫度控制新風機組加熱器出口三通電動閥，使其送風溫度達到設定值

(2)相對濕度自動控制：

夏季，通過室內露點溫度控制新風機組表冷器出口三通電動閥，使其室內相對濕度達到設定要求冬季，通過送風相對濕度控制蒸汽加濕裝置電動兩通閥，使冬季送風相對濕度達到設定值

(3)監測與保護功能：

①對過濾器氣流阻力的變化進行自動監測和報警

②對送風溫、濕度參數及設備運行狀態進行監測

③對室外空氣溫度及供、回水溫度的監測

④表冷器設置低溫保護(關閉新風閥及開啟水閥)

⑤風機電機過載保護。

4.6.2輻射板系統自控系統

(1)進水溫度的自動控制：

通過檢測房間的露點溫度，調節設置在輻射板主管道上的三通電動閥來調節供回水流量比例，保證輻射板在干工況下運行

(2)室內溫度的自動控制：

當新風送風溫度降到設定的最低送風溫度以下時，仍不能維持房間干球溫度設定值，啟動輻射板，通過檢測房間的干球溫度，調節設置在房間進水支管上的三通電動閥，使其達到室內溫度的要求

(3)監測與保護功能：

①對房間的干﹑濕球溫度的檢測

②同時設置迎露保護器

③輻射板進水溫度監測

4.6.3其它

冷卻塔及膨脹水箱設液位計，控制補水泵的啟停

除對鍋爐設備內部的閉環控制由設備自身完成外，增加順序啟停與停爐所需的進步控制器

4.7空調系統防火

(1)風管穿越通風、空調機房的隔墻處、防火分區的隔墻或樓板處、變形縫的兩側等均設置防火閥(70℃熔斷)

(2)通風空調系統的設備及風道等采用不燃材料制作

(3)空調水路、風路管道保溫均采用難燃或非燃燒材料(難燃B1級橡塑或玻璃棉制品)

(4)垂直排風管道采取防止回流措施。4.8保溫和管道材料的確定

新風系統的送﹑排風風管、閥門及附件采用度鋅鋼板制作，低溫送風管保溫材料采用柔性泡沫橡塑板。冷/熱水管采用無縫鋼管，保溫材料采用柔性泡沫橡塑管殼。

5通風設計

5.1地下車庫

地下二、三層車庫設置機械通風，排風按6次/h計，排風量均為62820m3/h，排風采用引射通風器，省掉了排風管，節省車庫空間。排風機選用PZDF-630型高溫排煙風機箱，與排風風機合用，風機風量為63000m3/h，風壓為970Pa，電功率為30kW，與排煙風機供用。

地下二層車庫有直接通向室外的車道進出口，補風采取自然進風。地下三層車庫送風按5次/h計，送風量為52350m3/h，送風機選用PDZF630-s型防排煙兩用雙速風機箱，風量63000/41000m3/h，風壓為970/420Pa，電機功率為30/10kW。

5.2地下室制冷機房、泵房及變配電室

制冷機房及水泵房：

制冷機房及水泵房均設置在地下二、三層，應設置機械通風。制冷機房換氣次數取4次/h，排風量為3450m3/h，泵房換氣次數取2次/h，排風量為900m3/h。排風機選用DZF-50d型機箱，風量為5000m3/h，風壓為650Pa，電量為2.0kW，風機設置在屋頂，與西北走道排煙系統供用風井。

地下三層風機房內。

制冷機房設置送風系統，送風量為排風量的80%，其送風量為2760m3/h，送風機選用DZF-30b風機箱，風量為3000m3/h，風壓為350Pa，電量為0.65kW，送風機設置在地下二層風走道吊定內。

變配電室：

變配電室換氣次數平均按取6次/h，通風量為5800m3/h。排風機選用DZF-70b型機箱，風量為7000m3/h，風壓為600Pa，電量為2.2kW。風機設置在屋頂，與排煙供用管道及風井。

變配電室設置送風系統，送風量為排風量的85%，其送風量為4930m3/h，送風機選用PDZF-100c-S雙速風機箱，與排煙送風供用，風量為10000/6600m3/h，風壓為900/390Pa，電量為6/2kW，送風機設置在變配電室內。

5.3廚房及餐廳

廚房設置機械通風系統，排風量占按換氣次40次/h計(其施工圖設計待廚房設備確定后進行。)，其總排風量為44350m3/h?？偱棚L量的65%(28820m3/h)由局部排氣罩排出，排風機選用GFW-9A型廚房專用排風機，風量為29916m3/h，風壓為296Pa，電量為4kW。風機設置屋定。

其余35%(15520m3/h)由廚房全面換氣排出，排風機選用GFW-8W型軸流廚房專用變頻屋頂風機，風量為16214/4000m3/h，風壓為396Pa，電量為3kW，風機設置屋定。

為保證廚房負壓，廚房送風量取排風量的80%，送風量為35480m3/h，送風采用冬季加熱夏季降溫的新風機組，機組設置在地下二層車庫新風機房內。

為保證餐廳負壓，設置全面排風，其排風量按換氣數3次/h計，排風量為9500m3/h，排風機選用DZF-100a型風機箱，風量為10000m3/h，風壓為800Pa，電量為3.5kW，風機設置屋定。該風機與空調機組連鎖，空調機組停，該風機開。

5.4衛生間、電梯機房

公共衛生間豎向設置排風系統，各衛生間的排風量按10次/h換氣量計算，每個衛生間設置排氣扇，豎井頂部設置集中的總排風機，風機選用FDW型玻璃鋼屋頂排風機,以防各層排風量不均勻。

電梯機房采用機械排風，排風量按12次/h換氣量計算，總排風量為800m3/h，風選用型超低噪音軸流風機，設置在機房墻上。

5.5中庭

采用自動控制的天窗排風，排除積聚在屋頂下的熱量。

5.6鍋爐房

鍋爐房及煤氣表間通風采用外窗自然通風。同時設置事故通風，事故通風風量按12次/h換氣計算，風機選用防爆型風機，設置在外墻上。

5.7通風系統防火

風管穿越通風機房的隔墻處、防火分區的隔墻或樓板處、變形縫的兩側等均設置防火閥(70℃熔斷)

通風系統的設備及風道等采用不燃材料制作垂直排風管道采取防止回流措施。

6防、排煙設計

6.1地下車庫

地下車庫為二層(地下二層、地下三層)，車庫總建筑面積約6720m2(每層均為3360m2)，停車203輛(地下二層99輛，地下三層104輛)。每層為一個防火分區,二個防煙分區，每個防煙分區面積約1600m2。每個防火分區內設置一個排煙系統，每個排煙系統排煙量為63000m3/h。排煙口采用板式排煙口，平時關閉，當發生火災時，開啟著火區域內排煙口。排煙口設有手動、自動開啟裝置，排煙口和排煙閥與排煙風機聯鎖，當任一排煙口或排煙閥開啟時，排煙風機即能啟動。排煙風機設置在車庫排煙排風機房內，風機選用PZDF-630型高溫排煙風機箱，與排風風機合用，風機風量為63000m3/h，風壓為970Pa，電功率為30kW，在風機入口總管上安裝280℃自動關閉的防火閥。

地下二層進風由直接通向室外的車道進風。地下三層車庫設置有進風系統，風機選用PDZF630-S型防排煙兩用雙速風機箱，風量63000/41000m3/h，風壓為970/420Pa，電機功率為30/10Kw。

6.2防煙樓梯間及消防電梯合用前室

防煙樓梯間、前室及消防電梯合用前室，根據有關消防規范要求，應設機械加壓送風防煙。本設計采用防煙樓梯間及合用前室分別加壓送風，防煙樓梯間送風余壓值為50Pa，合用前室送風余壓值為25Pa。防煙樓梯間加壓送風量：20000m3/h，風機選用DZF-200a型送風機，風量為20000m3/h，風壓為500Pa，電功率為3kW，風機設置在屋頂前室加壓送風量加壓送風量：14000m3/h，風機選用DZF-150a型送風機，風量為15000m3/h，風壓為400Pa，電功率為4kW，風機設置在屋頂消防電梯合用前室加壓送風量加壓送風量：16000m3/h，風機選用DZF-200a型送風機，風量為20000m3/h，風壓為500Pa，電功率為3kW，風機設置在屋頂。防煙樓梯間加壓送風口每隔二層設置一個風口，風口采用常開自垂式百葉風口。前室送風口每層設置為常閉多葉型風口，發生火災只開啟著火層的風口，風口設手動和自動開啟裝置并與加壓送風機的啟動裝置聯鎖。加壓送風機設置在屋面，加壓空氣通過豎井及各自的風口，分別送入樓梯間或前室，使樓梯間或前室形成50Pa或25Pa的正壓，剩余的風量經樓梯間進入前室，再經前室的門進入著火房間由排煙系統排出。

6.3中庭

該中庭建筑面積為11111m2，高約33.9米，總體積約38717m3。根據有關消防規范規定，應進行機械排煙，排煙量按4次/h換氣計算，即：154868m3/h。排煙采用板式排煙口，平時關閉，排煙口設有手動、自動開啟裝置，排煙口和排煙閥與排煙風機聯鎖，當任一排煙口或排煙閥開啟時，排煙風機即能啟動。排煙風機設置在屋頂，風機選用二臺GYF-14I排煙風機，風量為87087m3/h，風壓為481Pa，電功率為22Kw，并在風機入口總管上安裝280℃自動關閉的防火閥。

中庭排煙補風采用門窗自然補風。

6.4內走道、變配電室及職工餐廳

按有關規定，各層內走道、變配電室及職工餐廳均應設置機械排煙設施。由于走道較長，分為西北﹑東北﹑東南﹑西南四個防分區，每個防煙分區設置一個排煙系統。|

西北及東北排煙系統：地下一層至八層內走道排煙。每層排煙量為5985m3/h。風機選用一臺PDZF-140b排煙風機，風量為14000m3/h，風壓為730Pa，電功率為5.5Kw，并在風機入口總管上安裝常閉的280℃能自動關閉的防火閥。每層設置為常閉多葉型風口，發生火災只開啟著火層的風口，風口設手動和自動開啟裝置并與排煙風機的啟動裝置聯鎖。

西南排煙系統：地下二層變配電室﹑地下一層至八層內走道排煙。變配電室建筑面積為280m2，排煙量為16800m3/h，內走道每層排煙量為5985m3/h。風機選用一臺PDZF-350b-S雙速排煙風機，風量為35000/23000m3/h，風壓為980/420Pa，電功率為17/5.5Kw，并在風機入口總管上安裝常閉的280℃能自動關閉的防火閥。每層設置為常閉多葉型風口，發生火災只開啟著火層的風口，風口設手動和自動開啟裝置并與排煙風機的啟動裝置聯鎖。

東南排煙系統：地下一層餐廳﹑地下一層至八層內走道排煙。地下一層餐廳建筑面積為780m2，分為兩個防煙分區(420m2，360m2)排煙量為50400m3/h，內走道每層排煙量為5985m3/h。風機選用一臺PDZF-540排煙風機箱，風量為54000m3/h，風壓為810Pa，電功率為22Kw，并在風機入口總管上安裝常閉的280℃能自動關閉的防火閥。排煙風機設置在屋頂。

餐廳水平排煙支管與垂直豎井交接處的水平管段上均設置溫度達280℃即關閉的排煙防火閥，餐廳排煙口采用常閉板式排煙口。走道每層設置為常閉多葉型風口。發生火災只開啟著火層的風口，排煙口設有手動、自動開啟裝置，排煙口和排煙閥與排煙風機聯鎖，當任一排煙口或排煙閥開啟時，排煙風機即能啟動。

6.5排煙系統風管、風口、風閥全部采用不燃材料制作。所有排煙風管均采用非燃材料保溫隔熱。

7消聲、減振

1新風機房、風機房、制冷站、鍋爐房及泵房由建筑專業做消聲處理，機房門采用防火隔聲門。所有新風機組進出口均設消聲器，以滿足工作場所的噪聲標準要求。

2新風機組、制冷機組、風機及水泵等旋轉設備均設置減震器，進出口管均采用柔性連接，以減小振動及固體傳聲。

8主要設計技術經濟指標

1.總建筑面積：39420m2(其中預留5492m2)

2.空調總面積：28600m2(其中預留5100m2)

3.空調總冷負荷：3351kW/

4.空調冷指標：1117w/

5.空調總熱負荷：2595.5kW/

6.空調熱指標：90.75w/

7.空調安裝電容量：833.85kW/

8.空調耗能指標：29.16w/

9.暖通空調總投資(直接費)：1115.89萬元

其中：供熱159.79萬元

通風49.48萬元

空調906.62萬元

10.單位空調面積投資：335.2元/平方米。

9設計圖紙

9.1CN-1主要設備材料表

9.2CN-2制冷站及泵房設備平面布置圖

9.3CN-3鍋爐房設備平面布置圖

9.4CN-4空調水路系統流程圖

9.5CN-5熱力、制冷系統流程圖

9.6CN-6防排煙系統流程圖