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文檔簡介
1、 夜總會和娛樂廳:夜總會和娛樂場須有飯店酒吧、舞臺和跳舞場所。酒吧應作為單獨劃分出的區(qū)域,有自己的供應和消耗系統(tǒng)。在飯店用餐和跳舞的客人對換氣和制冷的要求是用餐后看表演的客人的兩倍??腿嗽谝箍倳驃蕵窂d停留的時間通常比在大多數(shù)餐飲場所要長。此外,這類場所抽煙喝酒的人比用餐的人要多。顧客密度也經(jīng)常超過傳統(tǒng)的餐飲部門。廚房:廚房是噪聲、熱負荷、油煙和氣味的最大集中地;通風是祛除這些令人不愉快因素,防止其影響用餐地的主要方法。廚房對其它地方應保持相對負壓,以控制氣味的擴散??傊?,關鍵是要保持適當舒適的工作環(huán)境。更多信息,見31章,廚房通風。 辦公樓負荷特征:辦公樓具有內(nèi)外兩層空間。外圍層指從外墻向里
2、延伸33.6米的區(qū)域,擁有大面積的窗戶。這些區(qū)域可進一步劃分。外圍層負荷因日照和天氣的變化而發(fā)現(xiàn)改變,冬天需要專門供暖。過渡季節(jié)建筑的一些區(qū)域要求制冷,而另些區(qū)域可能需供暖。因為內(nèi)部空間的熱負荷幾乎全部來自燈光、辦公設備和人員,所以全年對制冷率的要求是完全不一樣的。對于低負荷或無負荷的情況,可利用空氣量可調(diào)的系統(tǒng)控制內(nèi)部環(huán)境狀況。大多數(shù)辦公樓一般早上八點到晚上六點有人使用;有些地方員工從早上五點半開始一直工作到晚上七點。有時員工需加班加點,但通常不會超過晚上十點。辦公室里有一天24小時都運行的設備,如印刷機、通訊器、廣播電臺和電腦等。因此,在設計前先了解辦公室的用途可以使設計最經(jīng)濟。占用地有相
3、當大的不同。在賬戶或其他文秘部門,最大密度時人均活動面積接近7平方米。私人辦公室密度小,每個人可能會有19平方米的空間。但是在有些嚴重場合,如臨時等候廳、會議室或指揮室等,人均面積只有2平方米。照明負荷是辦公樓總熱負荷的重要組成部分。照明和正常設備平均每平方米電負荷為1050W,也許會高得多,這是由照明類型和設備總量決定的。擁有電腦系統(tǒng)和其它電子設備的建筑的電負荷可高達50100瓦/平方米。精確估量設備數(shù)量、大小和大樓預期電腦設備種類可以選擇大小合適的空調(diào)處理設備并為安裝做準備。暫停運行的固定裝置放出總的照明熱量中大約有30%的可通過排氣或是回風消除,因此這部分熱量不用計入空間調(diào)節(jié)所需空氣中。
4、最平衡的空氣系統(tǒng)要求每臺固定設備連一個管道。而這種方法花費很高,所以通常將回風口設在吊頂上,可抽取空間中的空氣到吊頂上。各混雜負荷(如風機熱、管道熱量堆積、管道熱量堆積、管道泄露和安全因素)不能超過總負荷的12%。房屋的位置決定了其形狀和朝向。在設計早期階段,應認真分析形狀和朝向,因為任何一個因素的變化都可能使冷負荷增加1015%。設計理念:辦公建筑功能不同,所用的設計標準各異,這使得其可使用大多數(shù)通用的空調(diào)系統(tǒng)。這里我們討論的是多層建筑,但原則和標準與其它形式的辦公大樓相似。對細節(jié)的關注至關重要,尤其是那些標準化的大樓。大樓中的設備的每個部分,管道,以及管道連接之類的事物可能要重復好幾百遍。
5、因此看似微小的設計變動可能從本質(zhì)上影響結(jié)構(gòu),引起開銷。在最初的設計中,每個組成部分不僅要作為一個實體來分析,還要放入綜合系統(tǒng)中進行分析。辦公大樓的類型是由所需資金和使用大樓的人員決定的。設計評估結(jié)果會因具體人員的需求而有相當大的不同;僅僅考慮典型樓層型式是遠遠不夠的。許多大的辦公樓還擁有商店、飯店、娛樂設備、數(shù)據(jù)中心、電信中心、廣播臺、電視臺和嘹望層等。對于辦公樓設計來說,建筑內(nèi)系統(tǒng)的靈活性也是十分重要的。商務辦公手續(xù)是不斷變動的,所以基本的建筑服務設施也應能滿足人員需求的變動。大樓使用者的種類和空氣分配系統(tǒng)也有很重要的聯(lián)系。單用戶或單租戶的樓主,會明確指出只需設計一個系統(tǒng),不需要系統(tǒng)具有靈活
6、性。但當他們能負擔變動費(?)時,也會要求考慮周全且靈活的設計方案。有商業(yè)頭腦的建筑商都會收取變動費。不同的員工占據(jù)不同的樓層或是一層樓的不同的部分時,設計和操作復雜程度的增加可以做到所有員工都擁有舒適的環(huán)境。如果人員有季節(jié)性或變動的加班作息表,系統(tǒng)靈活性的問題就顯的更加尖銳。商店、銀行、飯店和娛樂設施有不定時的使用者,設計的標準也和辦公樓有著本質(zhì)的區(qū)別。因此,他們應有特有的空氣分配系統(tǒng),在有些情況下,供暖和制冷設備也是專門的。主要入口和門廳有時需有獨立的系統(tǒng),因為他們是內(nèi)外環(huán)境的緩沖地帶。一些工程師為節(jié)省運行費用優(yōu)先設定的大廳夏季溫度比辦公溫度高23.5K,這讓很多進出大樓的人感到不適。由于
7、數(shù)據(jù)處理設備對溫度、濕度的要求嚴格,而且它們經(jīng)常會一天連續(xù)工作24小時,所以制冷和空氣分配系統(tǒng)的獨立是理所當然的。這些區(qū)域也要求有獨立的替代系統(tǒng),以防建筑主要HVAC系統(tǒng)的失靈。17章講述了主要信息。我們需決定空氣過濾的程度,應從成本和節(jié)約能量的效果兩個方面分析各式過濾器,同時也應考慮過濾器的成本和空氣污染的特征。另外,可以選擇活性炭過濾器控制氣味,減少對新風的需求量。 商業(yè)和公共建筑為辦公大樓連續(xù)提供100%的新風是極不合理的;因此,大多數(shù)辦公大樓都盡量減少新風量,除非采用了節(jié)能型裝置。但是,為改善內(nèi)部空氣質(zhì)量,可能需要高點的通風水平。另外,在可變風量的空氣 處理系統(tǒng)中,需保證新風量的最底值
8、。干球或控制焓的節(jié)能型循環(huán)裝置可以減少能量損耗。使用節(jié)能型循環(huán)裝置時,要將系統(tǒng)分區(qū)。這樣就不會因加熱新風而浪費燃料。建筑內(nèi)部和重要的外部區(qū)域采用獨立的空氣分配系統(tǒng)也可以節(jié)約能源。高層辦公樓因襲使用周邊雙管(?),吸氣裝置或風機盤管。在周邊安裝了風機盤管或吸氣系統(tǒng)的情況下,內(nèi)部空間多采用獨立的全風系統(tǒng)。最近,我們也使用可變風量系統(tǒng),如可調(diào)空氣擴散和自動控制周邊單元系統(tǒng)。如內(nèi)部空氣由變風量系統(tǒng)供應,那么周邊則通常是由變風量或雙管系統(tǒng)供應。雙管系統(tǒng)具有風機驅(qū)動、再熱或輻射末端裝置。周邊系統(tǒng)可以由液體循環(huán)加熱或是電加熱。很多無節(jié)能型循環(huán)裝置的辦公樓會在每層樓或幾層樓上安裝分流到多區(qū)域的單位系統(tǒng),在各內(nèi)
9、部區(qū)域管中,都會有加熱盤管。也可以使用其它的如多區(qū)域分流變風量系統(tǒng)和層層全風系統(tǒng),這些系統(tǒng)都十分流行,因為它們風機耗能少,成本低,而且具有獨立的運行表,這樣不同樓層人員可在不同時間運行,節(jié)省能源。小型辦公樓使用周邊輻射或紅外線系統(tǒng)更經(jīng)濟。這樣的系統(tǒng)帶有常見的單管低速空調(diào),并由成套空調(diào)單元或多區(qū)域單元供應空氣。設計人員需認真分析周邊系統(tǒng)的需求量包括外部玻璃、外墻熱值和氣候各占的部分。周邊加熱系統(tǒng)通常與制冷系統(tǒng)分開,這樣空氣分配裝置可用來專門從事加熱而不用執(zhí)行兩種任務。由于附加空氣處理裝置或風機盤管單元和管道系統(tǒng)價格偏高,設計師們會選擇派便宜的方式,如使用加熱盤管供應周邊區(qū)域的風機驅(qū)動末端單元代替
10、獨立加熱系統(tǒng)。周邊系統(tǒng)也可選擇輻射天花板。內(nèi)部空間一般要求空調(diào)系統(tǒng)能適應所有的負荷狀況,所以會使用變風量系統(tǒng)。這時要認真估算低負荷狀況以檢測是否能在指定溫度下提供充分的空氣流量和新風而不會有過冷的感覺。供應空氣溫度的升高會增加風機的能量損耗,這是變風量系統(tǒng)的特征。節(jié)省傳輸能量的低溫空氣分配裝置的使用量日趨增多,特別是和冰蓄系統(tǒng)配合使用。小到中型辦公樓需選擇空氣源熱泵。大型建筑物的大多數(shù)型號的空調(diào)系統(tǒng)都可以使用內(nèi)源熱泵系統(tǒng)。核心區(qū)域排除的熱量去往冷卻塔或周邊地帶。在寒冷的時間或有限空間超負荷時,排除的熱量可儲存在熱水池中。許多熱回水器或內(nèi)源熱泵系統(tǒng)消耗空間中的照明熱量。(?)幾乎有30%的照明熱
11、可以通過這種方式排除。所需空氣品位的降低是設計的優(yōu)勢。此外 ,燈具的壽命在冷環(huán)境下會延長。吊頂空氣回收室淘汰了板式金屬空氣回收管道裝置,并減少了樓層之間高度的需要值。但吊頂充氣量會增加平衡建筑內(nèi)空氣的難度。和其有關的問題如下:1、裂縫處帶廢氣的空氣泄露2、通風道或集氣管附近的回風道傾向堆積大量氣體,造成空氣的不穩(wěn)定運動,產(chǎn)生噪聲。3、辦公空間間的噪聲傳遞采用合適的手段就可將空氣泄露最小化。為防止吸如太多空氣,回風管通常以輻射形式從通分道處沿吊頂鋪設。管末端可開放也可以加調(diào)節(jié)風門。大型回風隔柵和通道降低了回風管徑的循環(huán)阻力。這種類似篩子的有效平衡供應空氣的裝置降低了空氣泄露和吸收大量空氣的嚴重性
12、。如果需要,可在橫梁或隔板中安裝調(diào)節(jié)風門解決結(jié)構(gòu)上的堵塞問題??臻g需求量 整個建筑電子機械設備空間需求量因系統(tǒng)方案而異;但平均值接近整塊區(qū)域的8%10%。風機空間的凈空高度大約是35.5米,這是由分配系統(tǒng)和設備復雜程度決定的。辦公層周邊風機盤管或管道單元占樓面面積的13%,而內(nèi)部風道和管道則占35%的面積。因此,管道導管和設備總共會占樓面的48%。 在大集中單元供應多個樓層的情況下,通道必需空間由風機數(shù)量決定。通常一臺機械設備可為820個樓層空氣服務(高或低于平均水平),平均樓層為12層。供應的樓層越多,管道和設備就越大。這樣就要求風機室高度,設備型號和規(guī)模都偏大。 設備供應的樓層越少,靈活性
13、就越強,用戶需求越易得到滿足。在每層樓都擁有設備室或無垂直管道特別是具有很多等高度小房間的情況下,小型機組比可以供應整個樓層的大型機組更實用。設備也可以小型一些,盡管維護費用會便高。因為在無人區(qū)域可以關掉設備和不再需要高壓管道,使用多機組小區(qū)域供應可以節(jié)省能量消耗。從安裝和傳輸原理可知,高層設備安裝通常成本較高。 無論在什么情況下,都要保持機房與辦公區(qū)域隔熱隔聲。冷卻塔 冷卻塔是空調(diào)系統(tǒng)中最大的單元設備。冷卻塔高約412米。每400米辦公區(qū)域需1平方米面積的冷卻塔。塔安裝在屋頂時,大樓結(jié)構(gòu)須能承受住塔身、墊料的重量、全水壓(大約590730千克/立方米)地震和風壓。冷卻塔可能會影響鄰近的建筑,
14、所以設計時虛配置抑聲裝置或其他合適的隔音板。這對塔的空間,單元書和動力機會造成一定的影響。稍大冷卻塔因速度慢可減少噪聲和能量損耗,但初始成本高。有的冷卻塔為美觀會安上裝飾性的圍屏。所以,計算時需明確圍屏有足夠空余空氣可使塔制造所需質(zhì)量的空氣,避免再次循環(huán)。假如冷卻塔置于平頂屋的屋頂或靠近墻體,或在不同場所被分成幾部分,設計就會變復雜,建設費和運行費都會大量增加。另外,不能將塔分離,并設置在不同高度,因為這樣水力問題就會增加。最后,冷卻塔應高于屋頂足夠高度,這樣塔底和屋頂可以得到較好的維護。特殊考慮需專門通風制冷的辦公樓區(qū)域包括電梯室、電氣和電話室、電開關設備室、管道設備室、制冷室和機械設備用房
15、。這些房間中有些因熱負荷高需空調(diào)單元局部制冷。在有中等電梯、機械、電器室的大型樓房中,這些房間集中在同一樓層或兩層是非常有利的。這樣可以簡化水平管道系統(tǒng)、導管和管道分配系統(tǒng),為這些設備房提供有效的通風和更好的維護??照{(diào)系統(tǒng)不能使周邊使用者避免陽光照射;有軟百葉簾和帷幕但很少使用。外遮陽裝置(圍屏、吊簾等)或反射玻璃更方便。寒冷氣候中的高樓經(jīng)歷著嚴重的堆積效應。試圖用空調(diào)系統(tǒng)提供的余熱克服問題是可行的。以下方法可防止堆積效應的滲入。1、 外出入口使用旋轉(zhuǎn)門或門廳2、 密閉大廳或低樓層3、 上天樓的樓梯井門密封4、 電梯通道出口使用自動調(diào)節(jié)風門5、 外圍結(jié)構(gòu)堅固6、 外部調(diào)節(jié)風門封沿 保齡球中心保
16、齡球中心也會有酒吧、餐廳、兒童游樂區(qū)、辦公區(qū)、儲藏室等設施。本部分不考慮這些附屬區(qū),但如果它們影響到保齡球區(qū)域,如球房和觀眾臺時,就要進行討論了。 負荷特征 保齡球房在晚上和周末使用最頻繁。因此,設計建筑空調(diào)負荷峰值時,有必要將白天高日照非人員高峰負荷和夜晚無日照人員高峰負荷進行比較。保齡球館很少有門窗,所以日照負荷不是很重要。如果建筑包含有附屬區(qū),那必須有相應的制冷,加熱和空氣分配系統(tǒng),因分析負荷的不同而規(guī)定劃分的不同區(qū)域需有相應的供應量。另外一種方法是,每個區(qū)域有獨立的系統(tǒng)提供不同負荷運行特征。排走球房上部或本區(qū)域的空氣就可以減少照明集中熱、外部傳導熱和限制線前的保齡球設定機器負荷(?);
17、但是,需考慮其因調(diào)節(jié)多余集中空氣帶來的開銷。在計算空氣調(diào)節(jié)負荷時,要將無人的球房計算在內(nèi),因為燈光和傳導負荷中約有15%30%要計算入內(nèi)。而在屋頂隔熱,不通風或無垂直隔板的情況下,這些負荷值比較高。保齡球限制線處的垂直表面每平方米散熱量估計為1632瓦,數(shù)值主要由照明種類和強度決定的。設計理念全風系統(tǒng)是保齡球房區(qū)域最合適的系統(tǒng),因為建筑一樣負荷高,煙味濃,是臭味的集中地,并且熱要素敏感度低。大多數(shù)保齡球房除了入口、外部餐館和酒店以外幾乎無窗,所以末端單元系統(tǒng)需求量少,使用起來不經(jīng)濟,而通常采用在周邊墻體和入口處布置踢腳板或輻射天花板的形式進行輻射采暖。我們沒有必要維持球道遠處的溫度在室內(nèi)正常值
18、,溫度沿球道呈梯度變化。這種場合適用單位加熱器。氣壓為避免產(chǎn)生冷氣流,觀眾臺和保齡球區(qū)域必須遠離入口?;仫L系統(tǒng)應該只處理空氣總量的85%90%;這樣可使空間相對外部保持正壓,減少外部空氣的滲透。空氣的分配無管道的組合單元會造成空間溫度不均勻,如果安裝不合適,還會產(chǎn)生不利氣流。中心管道適用于除了極小規(guī)模以外的所有建筑。即便是使用了組合制冷單元的場合。因為只有限制線后的區(qū)域有空氣調(diào)節(jié),管道系統(tǒng)應為此區(qū)域提供合適的環(huán)境??諝夤┗叵到y(tǒng)在高處應有大量統(tǒng)一的調(diào)風器,排走熱、煙和異味。國家有些區(qū)域或大的保齡球館在過渡季節(jié)全部采用新風。特殊考慮人們在體育和娛樂中心從事劇烈運動,這使他們發(fā)熱并增加了汗液蒸發(fā)的速
19、度。所以必須重點考慮此處的氣味控制。保齡球中心有以下幾個特征:1、 大量人集中在大房子的相對小塊的區(qū)域,部分區(qū)域無人2、 煙味濃,劇烈運動和高的潛熱負荷3、 下午六點到晚上十二點是人流高峰期前兩條可通過強制供應大量新風減少環(huán)境中的氣味和臭味。限制線和保齡球柱之間無需空氣調(diào)節(jié)或通風。有時可安裝透明或非透明的垂直隔板將有人區(qū)和無人區(qū)隔開,這樣有人區(qū)的空氣分配能更好的保持。商用和公共建筑 信息傳播中心 傳播中心包括電話末端建筑、廣播電臺、電視臺、發(fā)射臺和接受臺。大多數(shù)裝有電話末端設備的房間里都設有空調(diào),因為穩(wěn)定的溫度和相對濕度有利于防止設備損壞,延長設備壽命。另外,空調(diào)系統(tǒng)中還有少量新風經(jīng)過濾后流入
20、房間,這大大降低了設備中轉(zhuǎn)設備和其他精密儀器損壞的概率。廣播電臺和電視臺對建筑熱傳導和噪音控制都有嚴格的要求。電視臺里還有空氣流動、采光和變負荷等其他問題。以下部分將只涉及處理電視臺的問題,因為廣播電臺的問題也大同小異。負荷特征:在裝有電話末端設備的房間里,人對其的占有時間應該得到限制,這樣空調(diào)就主要承擔設備的熱負荷。電視臺需要有很強的照明能力,并且照明強度會在短時期內(nèi)出現(xiàn)劇烈的波動。每天的工作時間也不同,有時會有一個到幾十個不等的人同時在線。空調(diào)系統(tǒng)必須隨時調(diào)節(jié)以適應變化,并有能力快速地、準確地、有效地解決負荷變動太大的問題,就跟劇場的情況一樣。臺里還有一個可以聚集很多觀眾的地方。一般來說,
21、電視臺在建立時就要避免被外部的噪音和熱環(huán)境影響。設計理念:電視臺里要求最嚴格的地方當屬舞臺和控制室。觀眾席必須被設計的適合觀眾聚集,每塊區(qū)域都應該有自己的的空氣分配系統(tǒng)或至少有一塊可以單獨控制的區(qū)域。在電視臺其他區(qū)域產(chǎn)生的熱量不允許被傳遞到觀眾席。待選的空氣分配系統(tǒng)必須有雙管系統(tǒng),或有可以支持制冷和加熱的盤管的單管系統(tǒng),變風量系統(tǒng),或多區(qū)域系統(tǒng),以滿足設計的標準??諝夥峙湎到y(tǒng)應該被設計成加熱和制冷不同時發(fā)生,除非加熱只是用于溫度恢復。臺里的制冷負荷很少超過350KW,即使電視臺在一個大型的交流中心或建筑物里,它也應該有自己獨立的制冷機組以備有突發(fā)情況。在這個尺寸范圍內(nèi)的制冷機組可能是往復式設備
22、,它必須設置在較遠的地方以防噪音傳到電視臺。特別的考慮:演播室:是拍攝電視節(jié)目的場所。作為一個音樂大廳,它要求有全面的考慮。換氣必須連續(xù)一致,因為舞臺布置、攝像機和其他設備在拍攝過程中可能要移動,盤管的設計必須十分謹慎,以防干擾到拍攝??刂剖遥好總€部門都一個或多個可以提供不同功能的控制室。坐者制片或技術指導的錄影棚,有監(jiān)督拍攝和控制錄音效果的功能。這個房間需要每個小時高達30次的換氣速度以保證一個適合的環(huán)境??紤]到高換氣次數(shù)和低噪音水平,空氣分配系統(tǒng)需要進行專門的系統(tǒng)分析。如果是單獨、提供給播音員的控制室,它的熱負荷和空氣分配系統(tǒng)問題就沒有用于拍攝節(jié)目,從事技術和聲音指導的工作室的要求高。靜熱控制應該提供給每個工作室,并且保證每個使用者能夠自主地調(diào)節(jié)空氣
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