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技术论文

某数据中心办公楼空调系统改造方案

时间:4-15  作者:未知  来源:比特网  查看:1  评论:0
内容摘要: 某数据中心建筑总面积35000平方米,是目前国内商业银行中规模最大、技术最先进,具有国际先进水平的集中式大型电子数据处理中心之一。主要由生产楼和办公楼组成,生产楼内计算机房采用恒温恒湿空调方案,办公区域采用VAV空调方案;办公楼采用风机盘管加新风两管制空调方案。中心自2001年投入使用以来,除了办公楼2F外,其它空调区域的空调情况基本正常。

  1 概述

  某数据中心建筑总面积35000平方米,是目前国内商业银行中规模最大、技术最先进,具有国际先进水平的集中式大型电子数据处理中心之一。主要由生产楼和办公楼组成,生产楼内计算机房采用恒温恒湿空调方案,办公区域采用VAV空调方案;办公楼采用风机盘管加新风两管制空调方案。中心自2001年投入使用以来,除了办公楼2F外,其它空调区域的空调情况基本正常。

  办公楼2F的用户普遍反映其所在的房间的噪音较大,并伴有胸闷、头痛、嗓子发麻、眼睛发痒及恶心等不适症状。通过对该区域的空调系统的具体构成情况检查后,发现该区域的空调新风系统按建筑区域划分为2个分系统,记为1#、2#系统。各办公室根据需要分别采用顶送风式风机盘管及卡式风机盘管,新风量设计参数为40m3/(人•h),排风为通过走廊经公共卫生间排风机排至室外。新风机组参数如表1:

  表1 新风机组参数

某数据中心办公楼空调系统改造方案

  2 测试与分析

  2.1 噪音问题

  2.1.1 检测结果

  经实测得知,当1#系统新风机组风阀开度为20%时,近70%房间的A声级噪声达70~80dB。随着风阀的逐渐开大,房间的噪音也随之增大,部分房间的工作人员甚至无法忍受,于是有些用户采取了关闭甚至堵死新风口的做法。

  现场测试表明,如果将风机出口风阀开度从20%开至50%或100%,则新风量基本能达到设计要求,换句话说,基本能保证空调区域内的空气品质。但为了控制室内噪音,限制了风阀的开度,影响了新风机组性能的充分发挥。

  2.2 原因分析

  新风系统产生噪音的一般部位有:风机、送风道、送风口等。对新风机系统的实测和分析计算表明,原设计中选择的风机转速合适,其送风量和风压也能满足使用要求,正常工况下运行风机产生的噪音也不超标,低效运行时,其运行噪音有所加大,但不是造成整个新风系统噪音偏高的主要原因。其主要原因是:

  a) 送风口尺寸偏小,风口型式不合适。新风口断面尺寸为150mm×150cm,实测新风量为12~20 m3/(人•h)时,送风口速度为7~10m/s;若要达到室内设计新风量标准,送风口风速需达30~40m/s,比规范允许值(2.5~4.0m/s)超出10倍还多。经计算,当送风口风速为10m/s时,送风口处A声级噪声接近70dB,

  b) 经测算,新风系统主风管风速和支风管风速均为8~9m/s,大大高于一般标准中主风管和支风管推荐值5~6.5m/s和3~4.5m/s,这说明部分风管偏细。

  c) 主、支风管连接处及送风口与支风管连接处,现场制作不规范,未做流线过度及导流叶片,容易产生空气涡流。

  d) 风管、风口及风机未采取有效消声措施。

  2.3 空气品质问题

  2.3.1 测试情况

  经现场测试,实测新风量低于标准值,1#系统的新风总量为6027.5 m3/h,换气次数为1.13次/h,人均新风量为10~20 m3/(人•h);2#系统的新风总量为3300 m3/h,换气次数为0.76次/h,人均新风量为12 m3/(人•h)。

  由于各办公室没有装设良好排风装置,实测部分房间的二氧化碳浓度超标,同时,室内正压相对较高,新风更难送入,进一步导致新风量减少。有些大开间房间的新风口设置在房门附近,远离办公人员,用户得不到充足的新风,实测工作区的气流速度也偏小。

  2.3.2 原因分析

  a) 声环境与空气质量密切相关,为降低噪音而人为控制风阀、减小风阀开度,必然导致室内空气品质降低。再加上部分办公室窗户较少、小,甚至无窗,其空气品质更将恶化。

  b) 排风系统不能满足使用要求。

  c) 新风设计指标(40 m3/(人•h))对某些用户显得偏小。

  3 改造方案

  针对上述问题,在不影响用户正常工作的前提下,对该区域的空调系统做了如下的简单改造:

  3.1 1#系统

  a) 用条缝型风口代替原格栅型风口,并将风口尺寸扩大至1200mm×120mm。根据各个房间的具体情况,在每个送风口上方安装尺寸不等的静压消音箱,以降低风速,减少送风口噪音。为了调节系统风量,在每个房间的送风支管管口处加装风阀,并在风阀下方装设检查口。原主干风管均未装风阀,改造时由于空间不够,无法装新阀,故以调节支管风量的方法代替整体系统调节。

  b) 更换高效空气过滤器,提高新风量和新风空气品质。

  c) 由于受空间限制,无法在每间办公室增加机械排风系统,故在部分房门的下方安装百叶型风口。

  3.2 2#系统

  降低噪音、增加系统新风量的措施以及加装排风装置的方法相同于1#系统。不同的是2#系统新风机组被吊装在天花内,过滤器在机组内,机组下方有一条风管,不便于维护人员检查、保养,自运行以来从未清洗过,以至过滤器堵塞影响了风量,改造时,拆除了原过滤器,对进风系统进行了改造,加装一个高效新风过滤箱以便清洗和检修。

  4 改造效果

  改造后,对系统进行了一些调节,经过对空调区域的逐一测试,发现其空气品质及噪音较改造前都有明显的改善。2#系统机组新风量从1900 m3/h提高到11060 m3/h。部分房间改造前与改造后的比较如表2:

  表2 改造前后新风量和噪音值比较

某数据中心办公楼空调系统改造方案

  改造后由于新风量达到了相关标准,室内新风量和排风量基本达到了平衡,降低了室内二氧化碳浓度(部分房间的二氧化碳浓度测试值在0.05%~0.09%之间),大大提高了室内空气品质。

  以上分析表明,改造后空调区域内获得了良好的声环境和空气环境。另外,改造后,维护人员也便于对系统进行检修保养和运行调节,有利于保持系统高效稳定的运行。

  5 结论和建议

  大型建筑内空调区域复杂,设计空调系统时应充分考虑用户的特殊要求,在遵循现行标准规范的基础上合理确定设计参数。

  风机盘管加新风系统的方案应考虑完善的排风系统,必要时,考虑排风的净化处理措施。为保证室内空气品质,应注意气流组织的合理性。新风系统应注重消声措施,声环境与空气质量密切相关,应同时考虑系统足够的新风量。另外,在现代建筑中,空调系统的能耗在建筑总能耗中占很大比例,设计时应注意系统节能运行问题,尽可能避免冷热抵消,建筑内区常年产生余热,应考虑余热回收措施。还应利用楼宇自控系统,在特殊用户呢加装空气质量在线分析仪表等,为保证系统高效稳定运转提供有效依据。

标签:空调 中央空调 户式中央空调 中央空调市场 中央空调风口尺寸 
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该文章不错,谢谢分享
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