空調(diào)機房設(shè)計

1、第八章 空調(diào)機房設(shè)計  8 1  機房位置及技術(shù)要求 8.1.1機房位置的選擇與組成     1 .機房的位置選擇    離心式、螺桿式制冷機組的機房按功能分有兩類：一類是為建筑物空調(diào)服務(wù)的冷凍機房，提供空調(diào)用的低溫冷凍水，常采用冷水機組直接供冷或蓄冷槽與制冷機組組合供冷的方法；另一類是為冷藏、冷凍服務(wù)的制冷機房，常采用螺桿式制冷機組。冷凍機房位置的合理選擇，對于整個建筑物的合理布局、安全方便地使用是非常重要的。選擇機房位置時，應(yīng)遵循建筑設(shè)計防火

2、規(guī)范、采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范、冷庫設(shè)計規(guī)范等，并應(yīng)綜合考慮下列因素：     1)應(yīng)與建筑物的總體布局相協(xié)調(diào)，機房應(yīng)設(shè)在既靠近負荷中心，又能使進出機房的各類管道布置方便的地方。冷藏、冷凍的制冷機房和設(shè)備間除了要滿足上述要求外，選址時還應(yīng)避開庫區(qū)的主要交通干線。      2)由于制冷機房用電功率大，因此機房應(yīng)靠近變配電房設(shè)置，以減少線路壓降損失，保證機組正常運行。          3)對于采用不同制冷

3、劑的機房的布置，應(yīng)符合下列要求：  鹵代烴壓縮式制冷裝置可布置在民用建筑、生產(chǎn)廠房及輔助建筑物內(nèi)，但不得直接布置在樓梯間、走廊、和建筑物的出入口處。  由于氨制冷劑具有強烈的刺激性、毒性、易燃的危險性，因此氨壓縮式制冷裝置應(yīng)布置在隔斷開的房間或單獨的建筑物內(nèi)，但不能布置在民用建筑和工業(yè)企業(yè)輔助建筑物內(nèi)。     4)單獨建造的制冷機房宜布置在全廠廠區(qū)夏季主導風的下風向。在動力站區(qū)域內(nèi)，一般應(yīng)布置在乙炔站、鍋爐房、煤氣站、堆煤場和散發(fā)塵埃的站房的上風向。      5)為保證機

4、組的散熱及可靠運行，并創(chuàng)造一個安全、衛(wèi)生的工作環(huán)境，機房位置的選擇應(yīng)使它能具備良好的通風和采光條件，一般應(yīng)貼鄰外墻布置。      6)選擇機房位置時還應(yīng)考慮到設(shè)備運行時的振動和噪聲對周圍房間和環(huán)境的影響，一般不應(yīng)貼鄰辦公、會議、臥室等房間布置。      7)采用冷卻塔冷卻方式的機房，應(yīng)靠近冷卻塔的位置設(shè)置，避免粗大的冷卻水管占用過多的空間、消耗更多的輸送動力。      8)采用蓄冷槽供冷的制冷系統(tǒng)應(yīng)使機房位置盡量靠近蓄冷槽；有條件時最好將蓄

5、冷槽置于機房中，以縮短管道長度和減少冷量損失。      9)機房位置的選擇應(yīng)方便機組安裝就位、維修保養(yǎng)、零部件更換和機組更新。      2.機房的組成       1)采用直接為建筑物提供空調(diào)冷凍水的制冷機組的機房，主要包括主機房、水泵房、值班控制室等。若為降低設(shè)備承壓，有時還需設(shè)置熱交換機房。       2)采用蓄冷槽與制冷機組組合為建筑物提供空調(diào)冷凍水的機房

6、，與非蓄冷式機房相比，主要增加了儲冷槽(罐)和儲冷泵，因此需增加儲冷機房(空間。儲冷槽(罐)有單獨設(shè)置，也有設(shè)在與制冷機組同一個機房中，亦有直接埋在室外地坪下。      3)為冷凍、冷藏庫服務(wù)的制冷機房，規(guī)模較小時一般不作分隔；規(guī)模較大時，可按不同的情況分別設(shè)置主機房(用以布置制冷壓縮機)、設(shè)備間(用以布置冷凝器、蒸發(fā)器等輔助設(shè)備)、水泵間、變電間(制冷設(shè)備耗電量大時需設(shè)專用變壓器)，以及值班控制室和維修貯存室等。      8.1.2 機房設(shè)計的技術(shù)要求  140

7、0; 為保證冷凍機房機組的正常運行，機房應(yīng)滿足以下要求：      1.機房的出人口和安裝洞。機房應(yīng)設(shè)置兩個不相鄰的出入口，尤其是氨制冷機房應(yīng)設(shè)置 兩個互相盡量遠離的出入口，其中至少應(yīng)有一個出入口直接對外，機房的的門窗應(yīng)向外開啟。 機房應(yīng)預留能通過設(shè)備最大搬運件的出入口或安裝洞。當無法直接利用室外吊裝機械進行設(shè)備吊裝時，吊裝洞上部的粱上宜預留能吊起最大部件的吊鉤或起吊設(shè)備。      2.運輸通道。為方便機房內(nèi)各種設(shè)備的更換，機房應(yīng)留有適合最大設(shè)備或部件的運輸通 道

8、；實在有困難時，可以適當拆除一些易拆裝的管道、部件。     3.機房應(yīng)有良好的通風設(shè)施：      平時通風。制冷機房應(yīng)設(shè)有通風設(shè)施，通風是為了滿足消除室內(nèi)余熱量井保證操作人員有足夠的新鮮空氣量的要求；      事故通風。制冷機房內(nèi)必須設(shè)有事故排風設(shè)施，目的是為了確保安全生產(chǎn)和保證工人生命安全，尤其是氨制冷機房。      為簡化設(shè)計、減少設(shè)備投資，常把平時通風與事故通風合用一個風機采用雙速或

9、變速風機來滿足不同風量的要求；      4.氨制冷機房的防火要求。氨蒸氣與空氣棍合達到一定比例時是一種易燃、易爆氣體，  氨壓縮機房的防火要求應(yīng)符合現(xiàn)行建筑設(shè)計防火規(guī)范中的火災(zāi)危險性乙類生產(chǎn)廠房的有關(guān)規(guī)定。      5.機房內(nèi)的設(shè)備布置空間。機房內(nèi)的設(shè)備布置應(yīng)考慮操作方便，應(yīng)有適當?shù)木S修空間，井應(yīng)盡量緊湊，以節(jié)約使用面積。      6.機房樓板與頂板的荷載。荷載應(yīng)根據(jù)設(shè)備的安裝和檢修的要求確定。對于樓板，應(yīng)考慮機組、水泵

10、、蓄冷槽等設(shè)備的重量；對于頂板應(yīng)考慮管道、風機等的吊裝重量：當冷卻水塔置于機房屋頂時，頂板還應(yīng)考慮冷卻水塔和連接管道的重量。凡運行設(shè)備安裝時，須考慮其運行的動力系數(shù)。      7.機房應(yīng)有良好的消聲和隔振措施。機房內(nèi)的操作區(qū)與水泵房內(nèi)的噪聲不應(yīng)大于聲壓級85dB(A)；值班控制室的噪聲不能大于聲壓級70dB(A)。機房內(nèi)運行振動設(shè)備一般均應(yīng)采用有效的隔振措施，防止固體傳聲對環(huán)境的影響。  8.機房應(yīng)設(shè)有良好的排水設(shè)施。為保持機房的干燥和清潔，滿足管道零部件的維修和更換的要求機房內(nèi)必須設(shè)有排水設(shè)施。通常的做法是：  

11、0;水泵基礎(chǔ)四周設(shè)排水溝；   機組、水過濾器等都需排水、維修，因此附近應(yīng)有排水溝、地漏及集水坑等設(shè)施； 地下室機房應(yīng)設(shè)置集水坑和潛水泵。潛水泵應(yīng)盡可能設(shè)自控裝置，使之能自動排水。     9.為改善操作人員的勞動條件及便于工作機房應(yīng)設(shè)給水設(shè)施；尤其是氨制冷機房，必須設(shè)置。 8 2機房設(shè)備布置 8.2.1設(shè)備布置原則      制冷機房的設(shè)備布置應(yīng)力求技術(shù)經(jīng)濟合理、實用、安全，并使施工、安裝與運行管理方便。設(shè)備布置上要滿足以下要求： 

12、    1. 設(shè)備布置應(yīng)滿足制冷工藝流程。機組和各種輔助設(shè)備布置時，應(yīng)使水、油、制冷劑的液和氣、空氣、電氣等系統(tǒng)流程順、管線短、閥門附件少、安全性高、設(shè)備布置緊湊整齊、占地少。      2. 應(yīng)便于運行操作、設(shè)備維修和零部件更換。      3. 應(yīng)便于接管，包括制冷劑氣管和液管、冷卻水管、冷凍水管、載冷劑管和油管等各種管道的連接；并滿足管道連接的技術(shù)要求。      4.不

13、影響其他設(shè)備、線路的布置和使用功能。   141      5.應(yīng)體現(xiàn)美觀。  8.2. 2制冷系統(tǒng)設(shè)備的布置      1.制冷機突出部分與配電盤之間的距離和主要通道的寬度，不應(yīng)小于1.5m；制冷機突出部分之間的距離不應(yīng)小于1.Om；制冷機與墻壁之間的距離和非主要通道的寬度，不應(yīng)小于O.8m。  2.制冷機房的凈高，應(yīng)根據(jù)設(shè)備情況而定，并應(yīng)符合下列要求： 對于采用較安全的制冷劑的壓縮機，如鹵代烴，不應(yīng)低于3.6m； 對于采用

14、氨制冷劑的壓縮機，不應(yīng)低于4.8m； 機房梁底距機組最高點的距離，一般不小于1.5m。      3.設(shè)備、管路上的壓力表溫度計等儀表應(yīng)設(shè)置在便于觀察的地方，主機的控制箱、指示儀表應(yīng)面向主要操作走道。      4.主機及輔助設(shè)備的基礎(chǔ)都應(yīng)高出地坪?；A(chǔ)荷載一般只需要考慮設(shè)備的運行重量；基礎(chǔ)尺寸可根據(jù)設(shè)備底座尺寸，但必須滿足預埋件對混凝土厚度和深度的要求。      5.設(shè)備就位后應(yīng)找水平制冷機組的縱向和橫向安裝水平度允許偏差均不應(yīng)大于

15、11000。      6.整體式制冷機組、臥式冷凝器和蒸發(fā)器布置在室內(nèi)時，應(yīng)考慮其清洗和更換管子的可能。安裝直管式(或螺旋式)蒸發(fā)器時，應(yīng)考慮起吊高度。      7.當壓縮機的氣缸需用冷卻水冷卻時，須準確預埋上水管和排水漏斗，以免妨礙操作。 8.2.3冷卻設(shè)備布置    制冷機的冷凝器種類很多，按其冷卻方法，大致可分為水冷式、風冷式和蒸發(fā)式冷疑器三種基本類型。用于空調(diào)系統(tǒng)的冷水機組通常采用組裝型式，大都使用水冷式冷凝ee，這就必須使用冷卻塔或

16、利用自然水源：風冷式和蒸發(fā)式冷凝器是利用空氣的傳熱或水分的蒸發(fā)將氣態(tài)制冷劑冷凝成液態(tài)制冷劑，與冷卻塔一樣它們同樣需要冷卻用的風機，并布置在開敞、通風良好的地方。     1.冷卻塔      應(yīng)布置在通風散熱條件良好的屋面或地面上并遠離熱源、塵源，特別是在其上風向，應(yīng)無散熱設(shè)備、煙囪和粉塵等污染物。冷卻塔之間及冷卻塔與周圍建筑物、構(gòu)筑物的間距應(yīng)按各廠家的產(chǎn)品要求執(zhí)行。   冷卻塔周圍若有排熱風口或排油煙的風口，該風口應(yīng)高于冷卻塔2m以上，水平距離大于12m以上。 

17、    冷卻塔的布置應(yīng)不影響周圍環(huán)境的美觀，噪聲指標應(yīng)滿足國家規(guī)范的要求。      應(yīng)注意冷卻塔振動對建筑物的影響。必要時可在冷卻塔支架下部裝置專用的彈簧減振器，以提高減振效果。      多臺冷卻塔并聯(lián)布置時，應(yīng)使各臺冷卻塔的集水盤的水位處于同一水平面，并設(shè)置平衡管。      冷卻塔集水盤底部應(yīng)高于冷水機組的頂部，以防止冷卻水泵停泵后，發(fā)生冷卻水從冷卻塔倒溢和機組冷卻水管道中流空的現(xiàn)象。 

18、2.風冷式與蒸發(fā)式冷凝器  風冷式與蒸發(fā)式冷凝器的布置要求同冷卻塔1)-4)的布置要求。     3.冷卻水泵      冷卻水泵的布置應(yīng)便于接管、操作和維修。水泵之間的通道一般不小于o7m：對于大型水泵，尤其是水平揭蓋式雙吸泵，更應(yīng)充分考慮接管和操作維修距離。     水泵應(yīng)設(shè)置隔振基礎(chǔ)，進出水接管應(yīng)設(shè)置柔性接頭。用于高層或超高層建筑內(nèi)的水泵，為防止柔性接頭在受到高水壓的作用時產(chǎn)生過大的變形，應(yīng)采用帶限位拉桿的柔性接頭或采  

19、;142  用柔性卡箍式接頭。      水泵基礎(chǔ)周圍應(yīng)設(shè)有排水明溝，以排除水泵的滑水和檢修時的放空水。     4.水處理設(shè)備    水處理設(shè)備的布置應(yīng)方便操作、維修。      物理型(電子式、高壓靜電式等)水處理設(shè)備的布置應(yīng)有利于電氣接線。     化學型水處理設(shè)備的布置應(yīng)有利于電氣接線、方便投藥及排污。 8.2.4制冷劑管道的布置

20、      除了組合型的制冷機組外，很多制冷系統(tǒng)都需要將制冷劑管道進行連接布置。這些管道布置時應(yīng)注意下列要求：      1.保證充分供給各組蒸發(fā)器所必須的液體制冷劑，      2.合理選擇管徑，縮短制冷管線避免過大的壓力損失，防止產(chǎn)生閃發(fā)氣體。     3.防止液態(tài)制冷劑進入制冷壓縮機。      4.防止積沉潤滑油在管道系統(tǒng)中，保證制冷壓縮機

21、的供油。     5.應(yīng)能保持制冷系統(tǒng)的氣密性、清潔和干燥。     6.應(yīng)考慮操作和檢修方便井盡量整齊布置-      由于各種制冷劑的性質(zhì)不同，所以采用的制冷劑管道的材料和管道的布置要求也有所不同，可查閱專業(yè)書籍和設(shè)計手冊，并按相應(yīng)規(guī)范進行設(shè)計。  83相關(guān)工程規(guī)范  這里介紹與螺桿式、離心式制冷機組相關(guān)的工程規(guī)范，供設(shè)計、安裝、施工、運行及驗收時參考。      工程規(guī)范

22、均為強制性標準。由于制訂規(guī)范的部門不同，因此在規(guī)范中所提要求的側(cè)重點也有不同。這里收集到的現(xiàn)行規(guī)范中涉及離心式、螺桿式制冷機組設(shè)計、安裝、施工及驗收的有下列幾種：      1.GBJ 19-1987采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范(中國有色金屬工業(yè)總公司主編，中華人民共和國國家計劃委員會批準1988年8月1日實行)。      2.GB 501891993(旅游旅館建筑熱工與空氣調(diào)節(jié)節(jié)能設(shè)計標準)(中華人民共和國建設(shè)部主編，國家技術(shù)監(jiān)督局、中華人民共和國建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布，1994年

23、7月1日實施)。    3.GB 502431997通風與空調(diào)工程施工及驗收規(guī)范(上海市建設(shè)委員會主編，中華人民共和國建設(shè)部批準，1998年5月1日實施)。    4.GB 502741998制冷設(shè)備、空氣分離設(shè)備安裝工程施工及驗收規(guī)范(中華人民共和國機械工業(yè)部主編，中華人民共和國建設(shè)部批準，1998年12月1日實施)。      5.JBJl01996機械工廠采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范(機械工業(yè)部第一設(shè)計研究院主編，中華人民共和國機械工業(yè)部批準

24、，1996年12月1日實施)。      6.JBJ 301996制冷設(shè)備、空氣分離設(shè)備安裝工程施工及驗收規(guī)范(機械工業(yè)部安裝 工程標準定額站主編，中華人民共和國機械工業(yè)部批準，1996年10月1日實施)。 831設(shè)計規(guī)定      目前這類工程規(guī)范包括GBJ19-1987、GB50189-1993、JBJ1O-1996三種。主要內(nèi)容如下。     1冷源選擇      (1)

25、GBJ19-1987第6章“制冷”中第1節(jié)規(guī)定     1)空氣調(diào)節(jié)用人工冷潭制冷方式的選擇，應(yīng)根據(jù)建筑物用途、所需制冷量和冷水溫度以及電源、水源和熱源等情況，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。      2)選擇制冷機時，臺數(shù)不宜過多，一般不考慮備用，并應(yīng)與空氣調(diào)節(jié)負荷變化情況及運   143  行調(diào)節(jié)要求相適應(yīng)。(工藝有特殊要求必須連續(xù)運行的系統(tǒng)，可設(shè)置備用的制冷機。)      3)制冷量為580-1750kW的制冷機房，

26、當選用活塞式或螺桿式制冷機時，其臺數(shù)不宜少于兩臺。      4)大型制冷機房，當選用制冷量大于或等于1160kW的一臺或多臺離心制冷機時，宜同 時設(shè)置一臺或兩臺制冷量較小的離心式、活塞式或螺桿式等壓縮式制冷機。     5)技術(shù)經(jīng)濟比較合理時，制冷機可按熱泵循環(huán)工況應(yīng)用。      6)制冷裝置和冷水系統(tǒng)的冷量損失，應(yīng)根據(jù)計算確定。概略計算時，可按下列數(shù)值選用：      &

27、#160;      氟利昂直接蒸發(fā)式系統(tǒng)    5-10             間接式系統(tǒng)              10-15     7)制冷裝置的冷卻水進口溫度，不宜高于

28、32。      8)非全天使用但在整個夏季可能經(jīng)常使用的大型公共建筑，技術(shù)經(jīng)濟比較合理時，其空 氣調(diào)節(jié)的冷水系統(tǒng)，可設(shè)置蓄冷水池。蓄冷水池的蓄冷量，應(yīng)根據(jù)建筑物的使用要求和預冷時間，通過計算確定。      9)必要時，開式冷水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置蓄水箱。蓄水箱的蓄水量，應(yīng)按系統(tǒng)循環(huán)量的10- 25確定。      10)閉式冷水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置膨脹水箱和排氣、泄水裝置。      1l)冷

29、水泵(一次泵)的臺數(shù)及流量，應(yīng)與制冷機的臺數(shù)及設(shè)計工況下的流量相對應(yīng)。二 次泵的設(shè)置，應(yīng)根據(jù)冷水系統(tǒng)的大小、各并聯(lián)環(huán)路壓力損失的差異程度、使用條件和調(diào)節(jié)要求等，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。      12)當廠區(qū)內(nèi)或群體式民用建筑中有若干處需要用冷時，宜設(shè)置集中制冷機房供冷。室外 冷水管道的敷設(shè)，應(yīng)根據(jù)不同情況采用架空敷設(shè)或溝內(nèi)敷設(shè)，有條件時，亦可采用直接埋地不保溫敷設(shè)。      (2)GB 50189-1993第5章“空調(diào)”中第1節(jié)、第2節(jié)規(guī)定   &#