江北新区人才公寓3号楼暖通空调设计_杨芳.pdf

江苏建筑2022年第6期（总第225期）0引言目前普通住宅存在使用寿命短、管线埋在主体结构内、施工周期长、保温不理想、能耗高等问题，人民的居住品质得不到保障。而中国百年住宅项目，具有建设产业化、建筑长寿化、品质优良化和绿色低碳化的特点；基于“高质量建筑”的绿色可持续百年住宅建设理念、结合居民对高品质建筑的迫切需求，采用了SI住宅建筑技术、装配式技术、绿色技术、健康技术和智慧技术，建成了绿色、节能、环保、智慧的高品质住宅。使用年限从50年提升到100年，功能空间灵活变换。文章着重描述了本项目为建设百年住宅采用的技术措施和暖通空调系统的设计，为后续项目提供参考。1项目概况本工程为某人才公寓项目3#住宅楼（图1），地上28层，地下1层。总建筑面积为24 009.78 m2。1层6层为共享区域：1层为无人超市、无人洗衣房、共享厨房及共享餐厅、入户大堂、冷链、快递收发等功能区域；2层为共享健身房、健康咨询、健康活动室、医疗体验室；3层为未来技术展厅；4层为未来住宅体验区；5层为创客空间、空中庭院；6层为青年公寓体验展示。7层23层为住宅区域：其中江北新区人才公寓 3 号楼暖通空调设计杨芳（南京长江都市建筑设计股份有限公司，江苏南京210006）摘要文章介绍了江北新区人才公寓3号楼暖通空调设计，本项目为江北新区打造的第一栋百年住宅，以建设产业化、建筑长寿化、品质优良化和绿色低碳化为目标，依托SI建筑体系技术、装配式技术、绿色技术、健康技术和智慧技术等，建设新一代建筑示范项目。详细介绍了本项目各专业采用的技术措施，着重介绍了本项目暖通空调设计的方法及设计特点：采用温湿度独立控制技术、地源热泵低碳节能技术、置换通风技术、支线与主体完全脱离的技术，可为同类工程提供参考和借鉴。关键词温湿度独立控制；集中与分散相结合；地源热泵；百年住宅；置换通风中图分类号 TU83文献标志码 B文章编号1005-6270（2022）06-0135-04No.3 Rencai Apartment HVAC Design in Jiangbei New DistrictYANG Fang（Nanjing Yangtze River Urban Architectural Design Co.,Ltd，Nanjing Jiangsu 210006 China）Abstract：This paper introduces the design concept of a century-old residential project,aiming atindustrialization of construction,longevity of buildings,quality improvement and green and low carbonization,relying on SI building system technology,prefabricated technology,green technology,health technology andsmart technology.and other technical measures to build a new generation of building demonstration projects.The technical measures adopted by the majors of this project are introduced in detail,and the HVAC designmethods and design characteristics of this project are introduced in detail:independent temperature andhumidity control technology,low-carbon energy-saving technology of ground source heat pump,displacementventilation technology,complete branch line and main body are adopted.disengaged technology.Key words：independent control of temperature and humidity；centralized and decentralized combination；ground source heat pump；century-old residence；displacement ventilation收稿日期2022-09-29作者简介杨芳，女（1981-），南京长江都市建筑设计股份有限公司，高级工程师，注册公用设备工程师(暖通空调)，从事暖通设计工作。135江苏建筑2022年第6期（总第225期）13层、14层、23层、24层设置了空中花园，其余部分均为住宅区，地下1层为非机动车库和设备用房。3#住宅楼计划打造成百年健康住宅，目前已获得绿色建筑三星级设计标识认证、健康建筑三星级设计标识认证和中国百年住宅示范项目。2采用的技术措施2.1建设产业化项目主体结构采用装配式钢框架+现浇混凝土剪力墙结构，围护结构北立面及东西山墙采用预制混凝土外挂墙板；南立面采用GRC光伏幕墙，内侧框架填充墙采用钢筋陶粒蒸压混凝土轻质墙板、轻钢龙骨硅酸钙板。外框架填充墙采用钢筋陶粒蒸压混凝土轻质墙板、轻钢龙骨硅酸钙板。室内装修采用装配化装修，即采用轻钢龙骨体系的隔墙、自饰复合面板体系、架空楼地面、集成吊顶、集成卫浴、集成厨房、集成收纳、集成门窗等部品，装配率较高。2.2建筑长寿化主体结构按照100年使用年限设计，进行活荷载使用年限调整系数、地震作用放大系数、100年一遇的基本风压、100年一遇的基本雪压与钢筋保护层厚度的取值，并合理设计外围护系统的节点接口构造，满足防水防火及耐久性要求、装配式钢框架+现浇混凝土剪力墙结构+轻质隔墙系统，且采用7.8 m8.4 m的柱网尺寸，满足居住需求。采用墙面、顶面、地面架空系统，设备与管线系统同主体结构分离，竖向管线设于核心筒公共管井，水平管线同层敷设，实现空间可变、设备管线可更换与持续改造及维护，满足建筑长寿化要求。2.3品质优良化公共门厅出入门满足无障碍要求，设置2部无障得电梯兼担架电梯。D1户型采用适老化通用设计，满足无障碍户型的要求。3#楼1层6层为公共服务层，满足居住者多元化需求。楼内多个楼层设置空中花园，挑空6.6 m层高，为住户提供近室外活动空间，14层和24层分别设置满足青年活动和老年活动公共空间，增进居民之间的交往。采用“云-管-边-连-端”5层架构体系的智慧监管运营平台，实现智能门锁、视频监控、入侵报警等多重智能安防，实现智能灯光、智能窗帘等智慧家居。采用双冷源新风机组，新风系统实现室内温度、湿度独立调节，提高人体舒适性。2.4绿色低碳化合理控制建筑体形系数与窗墙比，围护结构设计满足节能要求。采用标准化系列的门窗集成部品，较好地满足建筑节能与防水性能要求。利用建筑南侧幕墙，在8层28层设置薄膜光伏发电玻璃，该系统总装机容量约为45.24 kWp，年总发电量2.56万kWp，平均每天发电量为70 kWp，并通过配电装置向公共走道照明灯具提供电源。采用LED光源、感应照明、节能延迟自熄开关等高效节能电气产品与机电设备，水电气采取分项计量远传系统，设备运行采用自动节能控制技术。采用双冷源新风机组，实现温、湿度的独立控制与热交换。采用集中的地源热泵新风系统与分散的户式VRF空调相结合的策略，保证住宅良好的空气品质。采用节水器具、高效灌溉、透水铺装及雨水回用系统等，从系统、设备、水源多方面节约水资源、改善了水环境。设置充电桩停车位125辆，无障碍停车位8辆。地 下 建 筑 面 积 占 地 上 建 筑 面 积 的 比 率 为27.63%，有效利用地下空间。采用预制混凝土外挂墙板，蒸压加气混凝土砌块、蒸压陶粒混凝土轻质墙板等废弃再利用材料；采用人造木板及饰面人造木板等可循环绿色环保建材；采用工业化内装部品，实现建造的绿色低碳；采用太阳能热水系统、光伏发电系统、地源热泵系统等可再生能源的利用。3空调设计详述3.1空调设计特点采用双冷源新风机组，实现温湿度的独立控制与热交换。采用集中的地源热泵新风系统与分散的户式VRF空调相结合的策略，保证住宅良好的空气品质与噪音控制。其中，新风为集中系统，具有便于集中管理、便于集中更换除霾滤网、更为成熟的图1某人才公寓3号楼-百年住宅示范项目136江苏建筑2022年第6期（总第225期）表1公共部分空调室内设计计算参数加湿技术、可再生能源利用的优点；户内多联机系统为分散式系统，具有综合能效高、便于调节、利于行为节能、过渡季可关闭，只依靠新风系统运行的优点。同时低速的地板送风与顶部排风置换通风方式，提高了通风换气效率与室内空气品质。干线集成于核心筒，户内无立管，管线与结构分离；支线系统完全与主体、内装分离；室内设置架空层，管线与结构层完全分离，便于管线的安装及检修。3.2室内设计参数住宅部分新风量按照0.8/h换气次数计算确定。公共部分空调室内设计计算参数见表1，住宅部分空调室内设计计算参数见表2。空调房间室内温度/相对湿度/%人员密度/（P/）新风量/（m3/h.p）噪声指标dB(A)夏季冬季夏季冬季办公会议室、展厅门厅26262620201855%60%55%60%55%60%35%40%35%40%35%40%0.20.40.13014104545503.3空调负荷、冷热源（1）空调负荷根据鸿业负荷计算软件9.0，得到本工程空调负荷，见表3。新风冷负荷与总冷负荷的比值为44.2%；新风热负荷与总热负荷的比值为61%。（2）冷热源为打造绿色、健康建筑，本项目采用地源热泵系统作为新风系统冷热源，户内采用户式多联式系统。地源热泵仅用于新风系统，承担部分新风冷热负荷；室内空调负荷由变冷媒流量多联机来承担。两者联合供冷供热。选用2台地源热泵机组，夏季为双冷源新风机提供12/17的高温冷水，冬季提供35/40热水。3.4新风系统设计（1）本项目采用集中式新风系统，新风系统承担新风负荷和室内潜热负荷，新风机选用4台双冷源新风机组，夏季新风经过过滤，一级表冷、直膨段二级表处理成含湿量不大于8 g/kg干空气，冬季新风经过过滤、加热、加湿处理成含湿量12 g/kg的湿润空气送入室内。（2）新风系统采用集中式双冷源新风机组，能够实现新风温湿度的独立控制，机组通过采用两种冷源分别实现新风的降温和除湿，高温冷源由地源热泵提供，负责新风的降温，即温度控制；低温冷源由内置直接膨胀式制冷单元提供，负责新风的除湿，即湿度控制。（3）新风系统纵向分为高低两区，高区新风机组置于屋顶层，低区机组置于地下新风机房。新风通过新风竖井输送至各层。住宅部分新风通过布置于地板下的送风支管，从地板送风口送入每个空调房间，排风口置于卫生间、储藏室顶部。新风分配器后的新风支管规格为80 mm45 mm。地板送风口距内墙100 mm，距外墙150 mm，避开窗帘和家具。（4）新风机组设初效过滤、静电除尘、F9中效过滤段、表冷段、直膨段、加湿段、冷凝再热段、送风机段等功能段，PM2.5去除率大于95%。新风机组采用双冷源，地源热泵提供高温冷水（12/17）用于新风降温，机组内置直膨机组深度除湿。（5）住宅部分提供24 h新风，公共楼层新风支管设置电磁阀，夜间关闭，对应新风机组降频运行，只供应住宅部分新风。3.5排风系统设计在卫生间、储藏间、衣帽间顶部设置单层百叶排风口，每个点的排风汇合起来接到设置在核心筒表2住宅部分空调室内设计计算参数空调房间室内温度/相对湿度/%照明功率密度/（W/）电器设备功率/（W/）噪声 指标dB(A)夏季冬季夏季冬季客厅、餐厅卧室书房26262620201855%60%55%60%55%60%35%40%35%40%35%40%5