空调与通风设计施工说明

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1、一、 概述：1、 建筑物性质、规模：本工程为中国散裂中子源工程，拟建于广东省东莞市大朗镇，临近东莞松山湖科技产业园，一期项目子项共17项，总建筑面积6万多平米。园区主要分为三大功能区：CSNS主装置区、辅助设备区、综合配套区。本项目为CSNS主装置区，总建筑面积30430平方米，而主装置区子项一起包括以下单体：直线设备楼、LRBT设备楼、RCS环设备楼、RTBT设备楼、靶站谱仪大厅及设备楼、隧道层、排风中心；具体分布如下：（1）、直线设备楼共三层，建筑面积3463平方米（不含隧道层），一、二层主要功能有调速管大厅、电源厅、离子源厅、束测真空本地站、水冷机房、变配电房等常规工艺用房组成，地下一层

2、为隧道层；（2）、LRBT设备楼共两层，建筑面积684平方米（不含隧道层），一层主要功能有电源厅、束测真空本地站、控制室、水冷机房等常规工艺用房组成，地下一层为隧道层；（3）、RCS环设备楼共五层，建筑面积7168平方米（不含隧道层），一层主要功能有环电源厅、控制室、计算机房、变配电房等常规工艺用房组成；地下一层为环高频厅、束测真空本地站、注入引出系统设备区、水冷机房；地下二、三层为涉放控制区域，主要有涉放水冷机房、涉放空调机房、隧道层、辅助隧道管道层；（4）、RTBT设备楼共两层，建筑面积608平方米（不含隧道层），一层主要功能有电源厅、束测真空本地站、控制室等常规工艺用房组成，地下一层为隧

3、道层；（5）、靶站谱仪大厅及设备楼共三层，建筑面积11734平方米，主要功能有谱仪大厅、实验室、控制室、变配电房、水冷机房等常规工艺用房与屏蔽体、热室、靶站地下室、顶部大厅等涉放控制区工艺用房组成；（6）、隧道层建筑面积6084平方米，主为本科学装置的射线发生及放置区域，基本均属于涉放控制区域；（7）、排风中心工一层，建筑面积687平方米，只要用于集中设置用于本科学装置的射线发生及放置区域的排风风机及控制设备，且排风中心放置风机的地方也均属于涉放控制区域。2、设计内容：本项目通过通风空调系统设计主要包括涉放通风空调（涉及到放射区域的通风空调系统）和常规通风空调两部分。常规通风空调包括不涉放的常

4、规工艺通风空调系统和其他非工艺用通风空调设施（主要包括一般办公、会议、大堂、卫生间、普通实验室等区域的通风空调系统及消防排烟系统）。根据甲方规定涉放通风空调系统与冷冻站内的冷热源及站内冷冻水管道部分分属于通用公益设施为本次设计的范围内；而常规通风空调系统及室外管线均属于建安设施，不在本次设计范围内。本次设计的具体内容如下：（1）、主装置区各单体建筑内为涉放区域服务，属于通用工艺设施的涉放通风空调；（2）、各区域除特殊要求外，均只设计夏季中央空调；（3）、冷冻站内空调冷冻水、工艺设备冷冻水系统及冷源设计。（4）、单体内工艺设备冷冻水系统（二次水）从室外管网入口接入后至水冷机房部分管道。3、主要设

5、计依据：（1）、民用建筑供暖通风与空气调节规范GB50736-2012;(2)、建筑设计防火规范GB50016-2006;(3)、公共建筑节能设计标准GB50189-2005；（4）、公共建筑节能设计标准广东省实施细则DBJ15-15-2007;(5)、兴建单位设计任务书；（6）、各专业设计图；（7）、参考如下核空气处理规定、规范； EJ/T938-95核燃料后处理厂通风与空气净化设计规定 EJ/T514-90研究性反应堆建筑物采暖、通风与空气净化系统设计规范 EJ/T1136-2001轻水堆核电厂安全壳外供暖、通风与空气净化系统设计准则 EJ/T791-93核空气净化系统的现场检验 ASME

6、 AG-1-2003核空气和气体处理规范三、 空调冷源及水系统：1、 空调冷负荷；系统空调区域空调总面积m2空调冷负荷KW备注KH-Z常规空调17551069设备发热由工艺提供直线设备楼涉放空调1057209主副隧道区域，总冷负荷由工艺提供KH-LR常规空调257115设备发热由工艺提供LRBT设备楼涉放空调50062隧道区域，总冷负荷由工艺提供KH-R常规空调23751475设备发热由工艺提供RCS环设备楼涉放空调2200859主副隧道区域，总冷负荷由工艺提供KH-RT常规空调396185设备发热由工艺提供RTBT设备楼涉放空调690116隧道区域，总冷负荷由工艺提供KH-B靶站谱仪常规空调

7、54861847设备发热由工艺提供大厅及设备楼涉放空调2453167涉放区域，总冷负荷由工艺提供主装置区空调冷负荷合计6104KW，辅助设备区合计1763KW，整个园区中央空调累计冷负荷总计7867KW，考虑同时使用系数0.9，中央空调系统冷负荷为7080KW。2、 空调系统冷源及冷水参数：（1）、园区内的主装置区和辅助设备区空调供冷设置集中空调冷冻水系统一个，与工艺设备冷冻水（二次水）系统共设冷冻站，集中供冷。集中冷冻站的位置设在园区的西侧，靠近主装置区的负荷中心。（2）、考虑到园区此系统各空调区域面积较大及一定的同时使用系数，且系统需24小时运行，为使整个空调制冷系统对部分负荷运行时的适应

8、能力更好，同时确保运行可靠不间断，拟采用四台（两用两备）2813KW(800冷吨)水冷离心式冷水机组和一台1460KW（400冷吨）水冷螺杆式冷水机组，其中一台800冷吨冷水机组和一台400冷吨冷水机组同时兼做工艺设备冷冻水系统的备用机组。冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔的容量与冷水机组的容量一一对应相匹配。（3）、考虑供冷半径较长，为减少水泵功耗及减小管径，冷冻水系统的供回水温度采用6/14的大温差设计；冷却水进出水温度为32/37。冷冻水泵采用一次泵变频控制，为了利于管网运行正常，冷冻水供回水总管间仍设置压差旁通装置，其电动二通阀按比例调节运行。系统采用膨胀水罐丁定压补水。（4）、系统冷却塔采用

9、4台容量为700m3/h的超低噪声冷却塔及1台容量为350m3/h的超低噪声冷却塔，安装于集中冷站天面上。为了保证停水时，短时间冷却塔的用水不间断，考虑在冷却塔底设置一个约700m3的积水池（与工艺设备冷冻水系统共用）。（5）、冷冻水系统方式： 1）冷冻水系统采用异程两管制管路系统；从冷冻站出来至各单体的室外空调冷冻水管道均采用管沟敷设。2）本设计中涉放空调冷冻水系统接楼内由建安空调施工单位预留的相应接口，再接至楼内空调末端。3、工艺设备冷冻水系统（二次水）冷负荷： 系统空调区域工艺设备冷却负荷KW备注KG-Z直线设备楼3215.7KG-LRLRBT设备楼101.1总冷负荷（含二期）KG-RR

10、CS环设备楼9567.5均由工艺提供KG-B靶站及RTBT设备楼2055.2工艺设备冷冻水系统（二次水）冷负荷空调冷负荷合计1439.5KW。4、 工艺设备冷冻水系统（二次水）冷源及冷水参数： （1）、工艺设备冷冻水系统（二次水）系统设置集中空调冷冻水系统1个，与园区中央空调系统共设冷冻站，集中供冷。集中冷站位置设在园区的西侧，靠近主装置区的负荷中心。 (2)、考虑到该系统需24小时运行，且大部分时间为满负荷运行，为使整个空调制冷系统对部分负荷运行时的适应能力更好，同时确保运行可靠不间断，拟采用四台5416KW（1540冷吨）水冷离心式冷水机组（其中一台备用，且有一台为双工况水冷离心冷水机，可

11、同时作为空调冷冻水系统互备用）。冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔的容量与冷水机组容量一一对应相匹配。（3）、由于直接冷却工艺设备的冷却水（一次水）所需的供水温度绝大部分在25左右，为了提高工艺设备冷冻水（二次水）系统主机的运转效率，提高工艺设备冷冻水（二次水）供水温度。且考虑供冷半径较长，为减少水泵功耗及减小管径，工艺设备冷冻水系统（二次水）供回水温度采用14.5/22.5的大温差设计；冷却水进出水温度为32/37。冷冻水泵及冷却水泵均采用一次泵变频控制，为了利于管网运行正常，冷冻水供回水总管间仍设置压差旁通装置，其电动二通阀按比例调节运行。系统采用膨胀水罐丁定压补水。（4）、系统冷却塔采用4台容量

12、为1350m3/h的超低噪声冷却塔安装于集中冷站天面上。为了保证停水时，短时间冷却塔的用水不间断，考虑在冷却塔底设置一个约700m3的积水池（与工艺设备冷冻水系统共用）。（5）、工艺设备冷冻水系统方式： 1）冷冻水系统采用异程两管制管路系统；从冷冻站出来至各单体的室外空调冷冻水管道基本采用管沟敷设为主，支管采用直埋方式。2）本设计工艺设备冷冻水系统接楼内由建安空调施工单位预留的相应接口，最终接至各冷水机房。四、通风空调系统1、涉放通风空调系统设计原则 在本项目主体建筑中，工艺设备安装较为集中、散热量较大、且有放射性活化气体和腐蚀性气体产生的直线加速器、RCS、输运线隧道和靶站等，设置全面通风系

13、统。（1）、放射性物质在厂房内的扩散量和向环境中的排放量必须执行国家现行标准，遵循“合理、可行、尽量低”的原则。（2）、建筑物按放射性强弱分区，各区设有独立的通风空调系统，各区之间保持不同的负压，即形成，由直线、环到靶的固定负压梯度，确保空气流动方向由非污染区到污染区、从低污染区到高污染区，防止放射性空气的泄漏。（3）、各放射性区域的新风经过高效过滤器处理，保证上述区域达到一定的洁净要求，减少排风中放射性污染物的处理量，以达到放射性物质减量处理的目的。（4）、加速器隧道根据三种运行模式（可进入模式、机器运行模式、过渡模式）分为两种空调运行工况：正常运行工况与大风量过渡通风工况。正常运行工况下，

14、隧道内各区启用循环风系统，用以除去空间内的热湿负荷，满足隧道内的温湿度要求。新风系统在正常运行工况下关闭，各区排风系统根据负压要求调整排风量（不超过1次/h）。大风量过渡通风工况下，循环风系统关闭，开启新风系统与排风系统。并通过有效的控制手段，使各区域在负压满足要求的前提下，换气次数达到34次/h。（5）、靶站涉放区域采用直流式通风系统，各房间通风量与工艺设备散热量由实验分总体提供。新风引自谱仪大厅，排风根据放射性强弱分为屏蔽体排风系统与靶站低放排风系统。（6）、放射区与非放射区之间的过渡区域（入口迷宫通道、涉放水冷泵房、废水存储间、涉放风机房等）设置通风系统。（7）、涉放通风空调系统应设检修

15、用抽气孔，使涉放通风空调设备更换时，内部空气不外泄。（8）、加速器隧道空调系统设置二次回风以节约能源。（9）、加速器隧道循环风系统风管按二期设备负荷（包括发热量较大的设备电缆）设计。（10）、进出放射区域的风管按迷宫形式设计，并满足辐射防护要求。2、直线、直线辅助、LRBT隧道及本分区内的过渡区域通风空调系统 （1）、直线和LRBT隧道、直线辅助循环风系统：其作用为保证在正常运行工况时隧道内的温湿度要求。考虑直线、LRBT隧道长度，设置两个循环风系统；考虑辐射强弱，直线辅助隧道单设循环风系统。主要设备包括密闭风机、涉放空调箱体、风阀等，这部分设备和管道（隧道外）要求无泄漏，尽量处于负压状态。

16、（2）、直线隧道及直线辅助隧道新风系统：其作用是在过渡期间通风时，由于大风量排风所需要的补风系统，以置换隧道中的空气。最大风量按34次/hr换气率考虑，实际风量根据隧道负压值调节控制，采用单新风机组的形式，设备位于直线设备楼一层新风机房内。 （3）、直线及LRBT隧道排风系统：其作用是在正常运行工况时维持隧道负压，最大风量按1次/hr换气率考虑，实际风量根据隧道负压值调节控制；在过渡期工况时，经适当停机延时后，用于置换隧道中的空气，通风量按4次/hr换气率考虑，并在可进入模式下，按隧道温、湿度条件，可适当调节通风量。为此，设有两组排风机组对应上述两种工况。主要设备包括密闭风机、核级过滤器、风阀

17、、流量计等。过滤器按大风量考虑，分设两组，确保小风量运行时不停机维修；排风机组的选用应能保证大小风量工况下不间断通风。设备置于排风中心，隧道排风经排风烟囱，高空排放。 （4）、直线辅助隧道排风系统：其作用是在正常运行工况下，排风系统维持辅助隧道内负压；在大风量过渡期排风工况下，排风系统与新风系统共同维持负压的前提下，实现辅助隧道的通风换气。此系统的设备位于直线辅助隧道末端，由并联的两台风机与电动密闭阀组成，风量调节由设置在地面一层的变频器控制。 （5）、隧道内离子源、研制厅离子源排氢系统：为防止氢气泄漏氢供气管需按双层管设计，由于隧道内离子源与研制厅离子源运行时真空泵有少量氢气排出，需单独设置

18、排风系统将其排出，可利用双层管外层兼作真空泵排气管。 （6）、与该分区配套的过渡区与的空调系统包括：离子源厅、直线隧道入口辐射检查室、直线隧道入口迷宫通风系统；直线设备楼涉放风机房、涉放泵房通风系统；LRBT设备楼涉放风机房和泵房、废水存储间、入口迷宫通道、辐射检查室通风系统。 （7）、离子源厅、直线加速器隧道入口辐射检查室、直线加速器隧道入口迷宫通风系统：离子源厅与直线加速器隧道入口辐射检查室共用一套循环风系统（机组带有新风段）。回风口设在辐射检查室，离子源厅与辐射检查室间设通风孔。直线加速器隧道入口迷宫空间小、气流组织形式简单，不采用机械通风形式。运行工况下，隧道入口迷宫通道的屏蔽门与连锁

19、门均关闭，靠隧道内负压使空间内空气不外泄；大风量过渡工况下，打开迷宫通道的屏蔽门，再打开连锁门，靠直线隧道内的负压实现迷宫通道的通风换气。 （8）、直线设备楼涉放机房、泵房、LRBT设备楼涉放风机房、涉放泵房、废水存储间、入口迷宫通道、辐射检查室等通风系统；新风经处理后分别进入上述房间，并负责部分临近工艺房间新风需求。正常运行工况下，LRBT入口迷宫通道与连锁门均关闭，通过LRBT内负压维持气体不外泄；大风量过渡期工况下，开启迷宫通道排风机与排风阀，再在开启送风风阀，实现通风换气。打开屏蔽门后，关闭排风机与排风阀。3、RCS隧道和管廊以及本分区内的过渡区域通风空调系统 RCS通风空调分区内的空

20、调系统包括：RCS隧道、辅助隧道的循环风系统、新风系统、排风系统。 （1）、RCS隧道、辅助隧道循环风系统：循环风系统的原理同直线隧道循环风系统。RCS隧道分为四个区域，共设2个循环风系统，每个系统对应2个区域，每个系统包括3套机组；RCS辅助隧道分为2个区域，设2个循环风系统，每个系统一套机组。（2）、RCS隧道、辅助隧道新风系统：新风系统原理同直线隧道、直线辅助隧道新风系统。新风机组位于RCS设备楼地下二层。 （3）、RCS隧道、辅助隧道的排风系统：RCS隧道与辅助隧道排风系统分别送至排风中心后共用一套排风设备，两处风量比例由各自调节阀控制。其它排风原理与直线、LRBT隧道排风系统相同。

21、（4）、与该分区配套的过渡区域的空调系统包括：RCS废水存储间通风系统，RCS地下二层涉放机房、水冷泵房通风系统，设备入口迷宫通道、人员入口迷宫通道的通风空调系统以及十字管廊通风系统：（5）、RCS废水存储间通风系统：本系统负责为上述空间提供一定换气次数的通风。新风与涉放风机房等共用系统，经处理后送至上述空间；排风须经一级涉放高效过滤器处理，风机一用一备。（6）、RCS地下二层泵房与风机房、地下二层走廊新风、排风系统：新风机组为常规空调机组，并承担地下二层其余工艺房间的新风。排风须经直接本地高空排放。（7）、RCS设备迷宫通道、人员迷宫通道通风系统：RCS设备迷宫通道通风原理同LRBR入口迷宫通道，人员迷宫通道通风原理同直线入口迷宫通道。（8）、十字管廊：十字管廊及辅助隧道运行时不进人，保持负压即可。过渡期大风量换气时，可借助RCS辅助隧道的通风系统对其通风换气。