某精装修住宅一拖多中央空调系统设计探讨

(整期优先)网络出版时间:2022-06-30
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某精装修住宅一拖多中央空调系统设计探讨

王程程

南京华天建筑设计事务所 南京 210007

摘要本文重点介绍了精装修住宅一拖多中央空调设计,主要包括室内外设计参数、空调负荷、空调系统的组成及设计中的注意事项及难点分析;并以镇江某精装修住宅为例,探讨设计中的结构梁上留洞、新风机及位置的选择、外机平台的设计、锅炉烟气排放等问题,为设计此类系统提供参考。

关键词:一拖多中央空调系统;结构留洞;新风换气系统;室外机平台

前言

随着国家经济的快速发展,我国南方住宅小区对供热和空调的需求不断增长,特别近两年来,随着疫情蔓延,人们对空气品质的要求也越来越重视;户式一托多中央空调搭配地暖辐射+新风系统满足了供热、空调及新风的需求,且安装方便、适应性高、可靠性强、节省空间、美化装修风格等优点,越来越成为地产公司开发项目的亮点及热点[4]

1 工程概况

本项目位于镇江市润州区,黄山西路以南九华山路以西,设计住宅、配套商业、社区中心等功能业态。小区规划总用地面积29300 m2 ,总建筑面积为74437.44 m2 ( 地上建筑面积58937m2 ,地下建筑面积15500m2 ) ,规划总住户数为502户。容积率2.0,绿地面积9926.51m2。其中住宅为17层,建筑高度为48.8m,地下一层为汽车库及设备用房,地下二层为汽车库兼人防工程。

2 设计参数及冷热源

2.1室外设计参数

本项目位于江苏省镇江市,根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012室外气象参数参照南京地区选择:

夏季空调室外计算干球温度 34.8°C

夏季空调室外计算湿球温度 28.1°C

夏季通风室外计算干球温度 31.2°C

冬季空调室外计算干球温度 -4.1°C

冬季空调室外计算相对湿度 76%

冬季通风室外计算干球温度 2.4°C

风速:夏季3m/S、冬季2.4m/S

风向:夏季SSE、冬季ENE

2.2室内设计参数

《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012第3.0.2和3.0.6条明确了室内设计参数及新风量标准,具体房间设计参数如下表所示:

表1 各房间室内设计参数及新风量 [m3/(h·p)]

空调房间

室内设计温度℃

新风量

噪音

夏季

冬季

m3/h.p

dB

卧室

25

20

50

40

客厅

25

20

50

40

起居室

25

20

50

40

书房

25

20

50

40

卫生间

26

18

排风

45

2.3冷热源设计

(1)供暖设计

本系统为热水分户供暖系统。每户热源由甲供壁挂炉,提供50℃-40℃热水作为每户的供暖热源。供暖方式为低温热水地板辐射供暖系统,热水进入各分水器、地板盘管、集水器供热。在各支系统入口处总供水管上设置自动控温的调节阀对室温进行调节,在加热管与分、集水器的接合处,分路设置调节性能好的阀门,调节控制室内温度。供暖系统原理如图1所示。

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图1 供暖系统原理示意图

(2)空调设计

本工程住宅采用变制冷剂流量直接蒸发式一拖多空调系统,采用R410A新环保冷媒,每户为一独立系统,室外机每户设置。每台室内机设置有线控制器一只,独立控制室内机运行。新风采用采用户型带PM2.5过滤的全热交换式换气机,通过新风管送至每个房间,排风在客厅统一设置排风口,排至室外;新风换气机新风入口处设置与风管尺寸一致的电动蝶阀。

3设计中的注意事项

3.1结构梁上的留洞

因住宅层高较低,仅有2.9米,为增加室内的吊顶净高,在设置一拖多中央空调及新风系统时,暖通专业需要在结构的梁上预留孔洞;又因住宅结构梁较小,一般梁高为400mm,新风管及冷媒管大约需要直径为100-120mm的洞口。且住宅内还有给排水专业的预留洞口,所以在设计之初,需要与结构专业、给排水协调洞口的大小位置,避免各个专业之间孔洞的打架。在提洞口给结构专业之前,暖通专业需要了解洞口布置的原则,洞口需要距梁端250-300mm,洞口与洞口之间需要250-300mm的距离,这样根据大致的原则布置风管及冷媒管的走向,最后再与结构专业确认洞口;对于住宅有很多的镜像及变异户型,一拖多中央空调内机目前接管都是右接的方式,所以对于镜像户型,不能镜像留洞,需要重新根据空调系统的冷媒管布置走向,确定结构梁的孔洞预留。

3.2新风换气机位置

新风换气机目前对于住宅一般放置于厨房、卫生间或阳台三个位置。住宅新风换气机位置的选择主要考虑以下几个方面:①方便新风的引入,排风的排出;②需要考虑新风机运行的噪音,降低对住宅室内的影响;③需要考虑设备的管线,避开管线复杂的区域,避开卫生间建筑降板区域,提高室内吊顶的高度;④避开锅炉烟气排出的位置,避免新风受到锅炉烟囱的污染;综合考虑以上几个方面,本项目新风换气机设置于户内的生活阳台,新风引入与室内污浊空气的排出在阳台的两个方向,且间隔一定距离,避免新排风的短路。同时新风机放置于生活阳台,降低了新风机运行的噪音对户内的影响;厨房和卫生间区域也无大型的吊装设备,提高了吊顶安装高度;

3.3空调外机平台

对于空调系统,室外机的安装位置对机组的性能起着关键的作用。空调系统通过室外机与外界进行热量的交换,空调系统的高效稳定运行需要保证室外机有良好的散热条件。在设计时,室外机的平台需要注意三点:①预留足够的安装、散热空间[1]:近几年,住宅空调外机的坠落、安装维修问题时见报端,不仅影响着居民的生活、危及生命安全,还影响机组的使用及能耗;设计外机位需要综合考虑各个厂家的空调外机尺寸大小,还需考虑外机上给排水专业的雨水管及冷凝水管占用空间,结合建筑布局,空调散热,安装维修选择一个外机位尺寸;②考虑当地的室外风向及风速[2]:外机位在选择时要考虑环境主导风向及风速。尤其是对于集中布置的室外机,环境主导风速及风向直接影响室外机的热气流扩散和冷却效果。研究显示对于正面吹向外机的风,当风速不大时有利于空调机组的散热,风速太大会导致冷凝器散热的下降,这是因为较大的风速产生的风压使室外机出风气流发生回旋,部分热气流又被室外机吸入。越高处风速越大,为降低室外风对机组运行的影响,在设计时应结合当地主导风向,尽量减少自然风正面吹向外机。③百叶遮挡需要一定的开口率和间距:目前设计的住宅,为了外立面的美观,常用百叶或格栅遮挡。但是百叶和格栅不利于外机的散热。百叶越疏、与水平倾角越小越有利于外机的散热。常规而言,百叶通透率需要大于70%,百叶之间间距不应小于50mm,百叶与水平线之间夹角不应大于15°[3]

3.4地暖管线铺设

地暖系统是一项隐蔽工程,设计时需要选择高质量的管材、保温及温控系统,才能达到舒适、节能的总体效果。地暖系统在施工安装时需要注意以下几个方面:①埋设于垫层内的加热管不应有接头。这样才能从源头杜绝漏水的风险。②加热盘管应设固定装置,固定点的间距,直管段部分固定间距应为0.5m--0.7m,弯曲管段部分的固定间距应为0.2m--0.3m。③加热管的环路布置应尽可能少穿伸缩缝,穿越伸缩缝处,应设长度不小于200mm的两端均匀的柔性套管。④加热管安装时应禁止管道拧劲。弯曲管道时,圆弧的顶部应加以限制,并用管卡进行固定,防止出现死折。盘管的弯曲半径不宜小于8倍管外径。⑤加热管的环路布置应尽可能少穿伸缩缝,穿越伸缩缝处,应设长度不小于200mm的两端均匀的柔性套管。

4结论

本文以某一住宅工程为例,介绍了户式一托多中央空调搭配地暖辐射+新风系统设计的参数、冷热源系统形式。并结合工程中遇到的问题,提出了在设计阶段应注意的事项。对于精装修住宅,设计一拖多中央空调及新风系统时,需要结合结构专业,在结构专业的梁上预留设备管线的孔洞,才能提高住宅室内的净高;设计新风系统时,为降低了新风机运行的噪音对户内的影响及保证新风的引入的质量,建议新风机可以设置在生活阳台上。对于空调外机位,需要考虑安装、散热空间、当地的室外风向及风速及百叶遮挡需要一定的开口率和间距,才能保证空调外机的高效、平稳运行;外机位的安装空间需要预留给排水的雨水管及冷凝水管安装位置,且尽量减少自然风正面吹向外机,散热百叶通透率需要大于70%,百叶之间间距不应小于50mm,百叶与水平线之间夹角不应大于15°。最后对地暖系统安装时提出了几点的注意事项。

参考文献

[1]郭婷婷,苏华,付红玉.多联机室外机安装及冷凝热影响研究综述[J].建筑节能(中英文),2021,49(03):100-104.

[2]黄生云,曹源,李晅,裴智超,倪歆海,王双,周进,王求实.某超高层建筑多联机空调室外机方案CFD模拟及优化[J].暖通空调,2017,47(11):77-82+67.

[3]方致军.空调室外机内置安装角度对效果的影响[J].制冷空调与电力机械,2011,32(03):96-98. [4] 董翠凤.多联式空调(热泵)系统在民用建筑中设计与运用[J].住宅产业,2018(12):34-38.