可以裝在屋頂?shù)娘L機_首都國際機場航站樓三層內(nèi)區(qū)空調(diào)新風系統(tǒng)改
首都國際機場航站樓三層內(nèi)區(qū)空調(diào)新風系統(tǒng)改造文/孫保東首都機場集團公司運行保障部暖通中心李先瑞中國建筑科學研究院空調(diào)所2問題的引出1999年底,航站樓空調(diào)系統(tǒng)投入試運行,幾年來,空調(diào)運行、維護人員不斷努力,基本掌握了各個系統(tǒng)及主要設備特性,并對某些運行方式進行了改進,保證了航站樓內(nèi)大多數(shù)區(qū)域的空調(diào)質(zhì)量,但個別空調(diào)區(qū)域狀況表1新風機組參數(shù)表額定風量m 120系統(tǒng)125系統(tǒng)余壓Pa功率kW機組數(shù)量臺不佳,特別是上述三層內(nèi)區(qū)辦公室,常有一些用戶反映甚至投訴其所在房間空調(diào)噪聲較大,并伴有胸悶、頭痛、嗓子疼、眼睛發(fā)紅及惡心等不適感覺。經(jīng)調(diào)查分析后認為:三層內(nèi)區(qū)某些辦公室的聲環(huán)境和空氣環(huán)境存在嚴重問題,下面逐一說明、分析。
3相關聲環(huán)境的問題及原因3.1問題3.1.1內(nèi)區(qū)辦公室內(nèi)噪聲偏高經(jīng)實地測試發(fā)現(xiàn),當120系統(tǒng)新風機組風閥開啟20%時改造前,實際開度,近70%房間的噪聲為70~80dB.當風閥再逐漸開大時,房間噪聲更大,辦公室工作人員感到無法忍受。
人在睡眠、休息、工作中均要求有安靜的環(huán)境。大量的調(diào)查資料表明,對于睡眠環(huán)境,理想狀態(tài)的室內(nèi)噪聲不大于30dB,當噪聲超過45dB,約有50%以上的人會感到干擾;對于白天工作環(huán)境,室內(nèi)噪聲的理想值是不大于40dB,若室內(nèi)噪聲值超過55dB時,會對人的心理和生理產(chǎn)生不良影響,直接影響人的健康和工作效率。表2是參考美國ASHRAE所推薦的室內(nèi)設計空調(diào)系統(tǒng)噪聲控制目標。表3是聲音的分類和感覺。三層內(nèi)區(qū)噪聲實測值比控制標準大了很多,聲音屬于響或很響的范圍。
表2辦公室內(nèi)噪聲控制推薦標準分類一級二級三級四級特點及運行問題,通過調(diào)查、統(tǒng)計、測試,進行綜合技術分析,確定改造方案,并根據(jù)整改后的運行效果,總結(jié)了改造體會,為大型建筑內(nèi)區(qū)空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設計、改造提供參考。
節(jié)能環(huán)保技術表3聲音的分類及感覺聲音類別響很響感覺概況鼻孔呼吸樹葉微動輕聲交談一般說話大聲交談開足音量的小收音機普通機械加工車間負壓風機印刷車間生產(chǎn)NR曲線號極輕輕正常表4送風口允許風速建筑物的類型一般辦公室私人辦公室允許送風口風速m/s聲偏大的主要原因。除此之外,平面式負壓風機,大量的風快速地從風口格柵擠出,使格柵振動,也產(chǎn)生了一定的機械振動噪聲。
3.2.2經(jīng)測算,新風系統(tǒng)主風管風速和分支風管風速約為8~9m/s,高于表6所示的主風管和分支風管推薦風速值,這說明部分風管偏細。風管內(nèi)的推薦風速和最大風速的確認與噪聲值和風管強度等有關,可見,風管中風速偏大是形成噪聲過大的另一原因。
3.2.3主、分支風管接合處和送風口與支風管的剛性連接處產(chǎn)生的空氣渦流也是形成噪聲偏大的原因之一。
3.2.4新風系統(tǒng)沒對風管和風口以及風機采取消聲措施,靠噪聲的自然衰減,達不到使用要求。
4相關空氣環(huán)境的問題及原因4.1問題4.1.1實測新風量低于標準值,空調(diào)房間的空氣品質(zhì)易惡化,引發(fā)頭痛、眼睛發(fā)紅等典型建筑綜合癥SBS經(jīng)對新風系統(tǒng)進行測試、計算可知,120系統(tǒng)的實測總新風量10548.13m/h,換氣次數(shù)1.13次/h,人均表5150×150mm風口發(fā)生的噪聲合計頻帶Hz聲功率級注:υ=10m/s時的數(shù)據(jù)單位:dB表6公共建筑風管的風速低速風道類型主風管分支風管從支管上接出的風管推薦風速最大風速單位:m/s 3.1.2為削減噪聲,部分風口被關、堵一些辦公室噪聲過大,用戶采取了關閉新風口的做法,如明星聯(lián)盟32239室等;有的房間堵死了新風口,如加拿大航空公司等。
3.1.3為控制噪聲,新風機組運行工況不佳現(xiàn)場測試表明:如果將風機出口風閥開度從20%開至半開或全開,能夠為三層內(nèi)區(qū)提供足夠的新風量,但為控制室內(nèi)噪聲,限制了風閥開度,影響了新風機組性能的發(fā)揮。
3.2原因分析新風系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲的聲源為:a.送風機噪聲,它是由空氣動力噪聲、機械噪聲和電磁噪聲組成,其中以空氣動力噪聲為主。
b.空氣流動發(fā)生的噪聲,它包括風道內(nèi)部發(fā)生的噪聲和送風口處發(fā)生的噪聲。
通過對新風系統(tǒng)的實測和分析計算,確認了原設計中選擇的送風機轉(zhuǎn)速合適,風量、風壓滿足使用要求,正常工況下運行的風機產(chǎn)生的噪聲不超標,低效運行時,其噪聲有所加大,但不是造成整個負壓通風系統(tǒng)噪聲偏高的主要原因。其主要原因是:3.2.1送風口尺寸偏小,屋頂電動排氣設備,類型和型式不合適所有房間新風口型號均為FK-30和FK-11,通風換氣次數(shù),斷面尺寸為150×150mm;實測新風量為12~20m時,送風口風速為7~10m/s;若要達到室內(nèi)設計新風量標準時,送風口風速需達到30~40m/s,比表4所示的送風口允許風速值大了許多。
送風口產(chǎn)生的噪聲按公式L+b計算,當送風口風速為10m/s時發(fā)生的噪聲值參見表5,從表5可知,送風口風速偏大是直接造成室內(nèi)噪節(jié)能與環(huán)保新風量10~20m/h?人;125系統(tǒng)的實測總新風量/h,換氣次數(shù)0.76次/h,人均新風量12m 4.1.2室內(nèi)缺少有效的排風裝置,影響正常換氣三層內(nèi)區(qū)各辦公室沒有裝設排風裝置,當房門關閉時,室內(nèi)二氧化碳、煙塵等難以排至室外,二氧化碳濃度不斷增大,實測某些房間的二氧化碳濃度超過0.2%,同時,室內(nèi)正壓相對提高,新風更難送入,導致新風量更少。
4.1.3室內(nèi)新風口設置不太合理,影響送風氣流組織有些大開間房間把新風口設置在房門附近,遠離辦公地點,用戶感覺得不到充足的新風,實測工作區(qū)氣流速度偏小。
4.2原因分析4.2.1聲環(huán)境處理不當,人為控制風閥、風口開度等做法是惡化空氣環(huán)境的主要原因把室外新鮮空氣送入空調(diào)房間,主要目的是為了稀釋人體呼出的二氧化碳,人體分泌所散發(fā)出來的氣味,以及吸煙時所產(chǎn)生的煙塵和煙氣。美國ASHRAE標準規(guī)定,在允許吸煙的室內(nèi)環(huán)境里,對于每個吸煙者,需/h的新鮮空氣稀釋。我國規(guī)定的在允許吸煙情況下新風量供給標準:辦公室一級為50m人,二級為30m/h?人。上述實測新風量大大低于標準值,勢必影響空調(diào)房間的空氣品質(zhì)。
由于建筑內(nèi)區(qū)遠隔外圍護結(jié)構(gòu),內(nèi)區(qū)辦公室既無外門,也無外窗,無法自然通風,如果關、堵新風口,意味著室內(nèi)基本沒有通風換氣,人呼吸過程中產(chǎn)生的二氧化碳,吸煙時許多房間允許吸煙產(chǎn)生的有害物質(zhì)等無法稀釋、排出,室內(nèi)空氣品質(zhì)極易惡化。新風量越少,房間的二氧化碳濃度越高,房間空氣品質(zhì)越差表7,充的同時應該通過有效的排風裝置把室內(nèi)的污濁空氣及時排至室外,使新風和排風量在建筑物中得到平衡,改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。
室外空氣品質(zhì)不佳,影響空調(diào)質(zhì)量。北京地區(qū)氣候干燥,空氣所含塵土偏多;航站樓周圍缺少綠化,飛機、汽車所排廢氣較多,造成了新風入口除室外空氣較渾濁,過濾器容易被堵住而影響送風量和空氣品質(zhì),但受空間限制,不便經(jīng)常清理過濾器。
沒能及時應對現(xiàn)代化辦公室新污染源問題。內(nèi)區(qū)各辦公室中普遍使用計算機、復印機、打印機等辦公設備,室內(nèi)容易產(chǎn)生含離子的有害氣體;大多房間采取精裝修,若處理不當,是室內(nèi)環(huán)境的另一污染源。確定新風設計指標為50m/人?h,對某些用戶已不適合。
送風方式的優(yōu)劣,空氣流速的大小直接影響室內(nèi)環(huán)境,對建筑物內(nèi)區(qū)房間的氣流組織設計更要合理,現(xiàn)行規(guī)范中規(guī)定了室內(nèi)風速的上限值,還應明確內(nèi)區(qū)空調(diào)房間工作區(qū)風速下限值。
5改善空氣環(huán)境、聲環(huán)境的措施和效果內(nèi)區(qū)辦公單位是航站樓的重要空調(diào)用戶,相當多的辦公室需要有人晝夜值守,由于航空業(yè)強調(diào)安全優(yōu)質(zhì)服務,對員工工作的基本要求是高效、準確,工作環(huán)境直接影響工作質(zhì)量。以人為本是物業(yè)管理的服務宗旨,保證用戶的工作環(huán)境,關心他們的健康狀況是物業(yè)部門的重要職責。
建筑環(huán)境的概念已從以往的聲、光、熱的范疇擴大到室內(nèi)空氣品質(zhì)等,保證良好的室內(nèi)環(huán)境是物業(yè)設施管理工作的重要內(nèi)容,針對上述問題,航站樓物業(yè)部門經(jīng)深入調(diào)研后,確定了簡單可行的內(nèi)區(qū)空調(diào)系統(tǒng)整改方案,在不影響用戶正常工作的情況下,進行了改造。
5.1改造方案5.1.1120系統(tǒng)的改造方案5.1.1.1降低噪聲、增加系統(tǒng)新風量的措施:a.用條縫型風口代替原格柵型風口,并加大風口尺b.根據(jù)房間的具體情況,在每個送風口上方安裝靜壓消聲箱,來降低風速、消減送風口噪聲。
c.為了調(diào)節(jié)系統(tǒng)風量,在每個房間的送風支管管口處加裝風閥,并在風閥下方裝設檢查口。原主干風管均未裝風閥,由于空間不夠,無法加裝新閥,以調(diào)節(jié)支管表7二氧化碳與空氣品質(zhì)二氧化碳濃度%0.50以上1.00以上空氣品質(zhì)良可尚可不良差危險這就是內(nèi)區(qū)辦公室一些工作人員存在SBS癥狀的主要原因。
4.2.2內(nèi)區(qū)空調(diào)系統(tǒng)設計不完善內(nèi)區(qū)排風系統(tǒng)不能滿足使用要求。風機盤管+負壓通風系統(tǒng)目前在辦公建筑中普遍應用,設計時,應注意這類系統(tǒng)中排風換氣方案的完善性,特別是建筑內(nèi)區(qū)等空氣流動性差的場所,有新風補節(jié)能環(huán)保技術風量的方法代替整體系統(tǒng)調(diào)節(jié)整體風系統(tǒng)的調(diào)節(jié)應通過主干管和分支管的風閥進行風量調(diào)節(jié)。
5.1.1.2更換高效過濾器,提高新風量和新風空氣品質(zhì)。
5.1.1.3加裝排風裝置。受空間限制,無法在每間辦公室增加機械排風系統(tǒng),采取在房門的下方安裝百葉型風口的措施。
5.1.2125系統(tǒng)的改造方案降低噪聲、增加系統(tǒng)新風量的措施以及加裝排風裝置的方法與120系統(tǒng)相似。不同的是125新風機組被吊裝在設備層頂部,過濾器在機組內(nèi),有一條風管由機組下方交叉穿過,不便于檢修人員檢查、維護,自試運行以來過濾器從未清洗過,以至過濾器堵塞影響了風量。
方案決定將原過濾器拆除,在三層頂部增設高效新風過濾箱以便清洗和檢修。
5.2效果兩個系統(tǒng)改造后,對新風系統(tǒng)進行了風量調(diào)節(jié),通過對內(nèi)區(qū)辦公室的逐一調(diào)查、測試,對比改造前統(tǒng)計數(shù)據(jù),說明系統(tǒng)總體運行效果良好。
5.2.1提高了負壓通風系統(tǒng)送風量,風機高效運行,以125新風機組為例說明,見表8.
50dB范圍,符合室內(nèi)噪聲二級至三級控制標準的要求。
5.2.3提高了室內(nèi)的換氣次數(shù),新風量達到了相關標準,室內(nèi)新風量和排風量基本達到平衡,改善了氣流組織,降低了室內(nèi)二氧化碳濃度,提高了室內(nèi)空氣品質(zhì),保證了健康的工作環(huán)境,見表10.
表8125新風機組改造前后的變化改造前改造前未裝風閥改造后風閥開度%出口風速m/s風量m 5.2.2降低了辦公室噪聲,改善了聲環(huán)境,以重點房間為例說明,見表9.
表9重點房間改造前后新風量和噪聲變化未裝風閥風閥開度%風量m噪聲dB風閥開度%風量m噪聲dB改造前改造后從表9可知,辦公室噪聲從75~80dB降低至47~另外,通過新風系統(tǒng)改造,便于物業(yè)人員對系統(tǒng)進行檢修維護和運行調(diào)節(jié),有利于系統(tǒng)高效穩(wěn)定運行。
以上分析表明,改造后,內(nèi)區(qū)辦公室獲得了良好的聲環(huán)境和空氣環(huán)境。
6結(jié)論和建議大型建筑內(nèi)區(qū)空調(diào)系統(tǒng)的設計方案具有特殊性,不同用戶的需求,使問題更加復雜,應注意對一些現(xiàn)行標準規(guī)范的修正。
合適的空調(diào)方式是改善室內(nèi)環(huán)境的主要環(huán)節(jié)。風機盤管加新風系統(tǒng)的方案應考慮完善的排風系統(tǒng),必要時,考慮排風的凈化處理措施。為保證室內(nèi)空氣品質(zhì),應注意氣流組織的合理性,置換送風方式較好。新風系統(tǒng)的設計應考慮消聲措施,聲環(huán)境與空氣質(zhì)量密切相關,為控制噪聲,新風系統(tǒng)運行時難以提供足夠的新風量。
在現(xiàn)代建筑中,空調(diào)系統(tǒng)的能耗在建筑總能耗在占有很大比例,設計時應注意系統(tǒng)節(jié)能運行問題,盡量避免冷熱抵消現(xiàn)象,建筑內(nèi)區(qū)常年產(chǎn)生余熱,應考慮余熱回收措施。還應利用樓宇自控系統(tǒng),在特殊用戶內(nèi)加裝空氣質(zhì)量在線分析儀表等,為系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)提供參考數(shù)據(jù)。
現(xiàn)代化的物業(yè)設施管理是保證優(yōu)良室內(nèi)環(huán)境的重要基礎。為保障消費者合法權(quán)益,應注意提高物業(yè)設施管理人員專業(yè)水平,不斷完善物業(yè)工作規(guī)范。
。蹍⒖嘉墨I][1]龍惟定,程大章。智能化大樓建筑設備的維護管理。中國建筑工業(yè)出版社,1997[2]周靖,潘旗。首都國際機場新航站樓暖通空調(diào)設計,暖通空調(diào),表10改造后內(nèi)區(qū)辦公室空調(diào)系統(tǒng)測試結(jié)果送風口房間號風量排風口風閥開度濃度噪聲風速風量風速
軸流風機動葉調(diào)節(jié)是傳動機構(gòu)帶動滑閥改變液壓缸兩側(cè)油壓差實現(xiàn)。軸流風機運行中,會出現(xiàn)動葉調(diào)節(jié)困難或完全不能調(diào)節(jié)現(xiàn)象。出現(xiàn)這種現(xiàn)象通常會認為是風機調(diào)節(jié)油系統(tǒng)故障和輪轂內(nèi)部調(diào)節(jié)機構(gòu)損壞等。但實際中通常是另外一種原因:風機動葉片和輪轂之間有一定空隙以實現(xiàn)動葉角度調(diào)節(jié),但不完全燃燒造成碳垢或灰塵堵塞空隙造成動葉調(diào)節(jié)困難。動葉卡澀現(xiàn)象燃油鍋爐和采用水膜除塵鍋爐比較普遍,解決措施主要有:
(1)盡量使燃油或煤燃燒充分,減少碳黑,適當提高排煙溫度和進風溫度,避免煙氣中硫空預器中結(jié)露。
(2)葉輪進口設置蒸汽吹掃管道,當風機停機時對葉輪進行清掃,保持葉輪清潔,蒸汽壓力<=0.2MPa,溫度<=200℃。
(3)適時調(diào)整動葉開度,防止葉片長時間一個開度造成結(jié)垢,風機停運后動葉應間斷0~55°活動。
(4)經(jīng)常檢查動葉傳動機構(gòu),適當加潤滑油。
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