傳媒大廈中央空調(diào)方案選擇與設計優(yōu)化

邊德海

（山東大眾報業(yè)集團，濟南 250014）

傳媒大廈中央空調(diào)方案選擇與設計優(yōu)化

邊德海

（山東大眾報業(yè)集團，濟南 250014）

山東大眾傳媒大廈建設從決策到運行階段，中央空調(diào)方案對冷源、空調(diào)系統(tǒng)、水系統(tǒng)進行了論證、優(yōu)化，選擇了較為合適的方案，為同類大廈的建設提供了借鑒和參考依據(jù)。

空調(diào)方案；地源熱泵；冰蓄冷；離心式冷水機組；空調(diào)系統(tǒng)；全空氣系統(tǒng)

0 引言

山東大眾傳媒大廈總體功能設計為新聞采編出版用房和文化產(chǎn)業(yè)孵化基地，主要用于新聞采編、廣告發(fā)行、新聞網(wǎng)站運營、文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)、新聞發(fā)布及網(wǎng)絡直播?？偨ㄖ娣e為82905.3m2，其中地上63163.97m2，地下19741.33m2，主樓建筑高度為149.55米，空調(diào)設計冷負荷為7460kwh。在項目決策階段對中央空調(diào)方案進行了論證，實施階段進行了優(yōu)化，為超高超限建筑空調(diào)方案的選擇提供了參考依據(jù)。

1 決策階段空調(diào)冷源方案的論證與選擇

傳媒大廈決策階段中央空調(diào)冷源選擇上，決策層提出了采用節(jié)能環(huán)保型冷源，技術上要經(jīng)久耐用。技術顧問提出了地埋管地源熱泵、冰蓄冷及電動冷水機組提供冷源三種方案。

（1）地埋管地源熱泵。地埋管地源熱泵要通過地埋管吸收（或釋放）土壤中的熱量。由于土壤導熱率小，所以地埋管內(nèi)流體與土壤之間的換熱強度也很小，需要增加大量地埋管換熱面積。國內(nèi)地埋管地源熱泵工程實例也表明其占地面積大的特點［1］。傳媒大廈地處濟南市中心，是在原有建筑物拆除后的空地上建設的，周邊是居民樓與酒店，與居民樓相距最近的地方不足10米，顯然是滿足不了可供埋設地下埋管用的較大面積的綠地和空地。

（2）冰蓄冷。空調(diào)系統(tǒng)用電負荷一般均在白天用電高峰階段，在電力谷荷段用量甚少，由此空調(diào)系統(tǒng)用電量極大地加劇電網(wǎng)的峰谷負荷差。在中央空調(diào)中，制冷系統(tǒng)的用電量通常占整個空調(diào)系統(tǒng)用電量的40%～50%。如果能把制冷系統(tǒng)的部分甚至全部用電量轉(zhuǎn)移至夜間電力低谷時段，則對平衡電網(wǎng)負荷，提高電網(wǎng)負荷利用效率將產(chǎn)生十分積極的作用。冰蓄冷是將水制成冰儲存冷量，是潛熱蓄冷的一種方式。利用峰谷電價差，在夜間用電低谷時段，制冷機制冰蓄存一定的冷量，日間用電高峰時段，蓄冷設備釋冷供應所需的部分冷量，也就是將電力高峰時段的冷負荷部分轉(zhuǎn)移到低谷和平峰時段，來獲取經(jīng)濟效益。采用冰蓄冷系統(tǒng)經(jīng)濟與否，主要取決于兩方面的因素：一是電力供應部門的電力政策，是否采取峰谷分時電價，有無相應的電費優(yōu)惠條件等；二是用戶建筑物空調(diào)冷負荷的特性，有無可能利用夜間低谷時段的廉價電力進行制冷和蓄冷，在白天高峰時段利用夜間蓄存的冷量進行釋冷和供冷［1］。傳媒大廈功能上主要用于新聞采編，不同于商場和普通的寫字樓，新聞稿件的審查、編輯、排版基本是在夜間完成，幾乎是全天有冷負荷，夜間電力低谷時段空調(diào)冷負荷大約是白天電力高峰時段的50%左右。

（3）電動冷水機組。電動冷水機組是以電能為動力，由電動機驅(qū)動的冷水機組。這種制冷方式技術相對較成熟，使用廣泛。傳媒大廈建筑面積較大，空調(diào)負荷高，宜采用離心式冷水機組制冷。目前，應用于中央空調(diào)系統(tǒng)的離心式冷水機組，是由微電腦控制中心控制，操作人員可以對它進行編程，實現(xiàn)現(xiàn)場、遠程監(jiān)控，負荷變化由位于壓縮機葉輪進口處的導流葉片來調(diào)節(jié)，自動控制與自動保護裝置完善，操作簡單，容易維護保養(yǎng)［2］。常用制冷劑為環(huán)保冷媒HFC134a。

在傳媒大廈中央空調(diào)冷源方案選擇上，專家認為離心式冷水機組作為冷源較為適合，具體方案可以設計、施工階段進行優(yōu)化完善。

2 設計階段空調(diào)系統(tǒng)的選擇

（1）新聞采編區(qū)域空調(diào)系統(tǒng)。新聞采編區(qū)域在最初設計上，是以獨立的小房間為格局，房間面積多是29m2和58m2，設計院選用了風機盤管加新風系統(tǒng)，便于各房間溫度的獨立調(diào)節(jié)。房間內(nèi)氣流組織為散流器平送，頂棚回風的模式，新風與風機盤管的送風口并聯(lián)送出。

（2）大空間區(qū)域。學術報告廳、報史陳列館、餐廳等人員密集的大空間區(qū)域，采用低速單風道一次回風全空氣空調(diào)系統(tǒng)，氣流組織為吊頂格柵送風，走廊回風；空調(diào)高度較大的學術報告廳選用了頂棚旋流風口送風，頂棚回風模式。

（3）其他區(qū)域。計算機房、檔案室、演播室、廚房的空調(diào)分別按各專業(yè)要求設計了恒溫恒濕空調(diào)或是VRV空調(diào)系統(tǒng)。

（4）空調(diào)水系統(tǒng)?？照{(diào)水系統(tǒng)主干立管采用雙管異程式，每層供回水管道采用雙管同程式，按空氣處理機組、新風機組和風機盤管分環(huán)路分別供水。豎向分為兩個區(qū)，1～21層為低區(qū)，22～34層為高區(qū)，高低區(qū)均采用高位水箱定壓補水，地下三層制冷機房夏季制取7/12℃冷水，冬季制取60/50℃熱水，供低區(qū)空調(diào)及高區(qū)空調(diào)一次水；在14層設備間設置高區(qū)冷熱板式換熱器，換取高區(qū)空調(diào)二次水，夏季8/13℃冷水，冬季58/48℃熱水，供高區(qū)空調(diào)水。

各層供水干管上設靜態(tài)水力平衡閥，各層回水干管上設動態(tài)壓差調(diào)節(jié)閥，風機盤管回水設動態(tài)平衡電動二通閥，新風機組、空調(diào)機組回水管上設動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥。

3 中央空調(diào)方案的優(yōu)化

（1）冷水機組。設計院選擇了三臺750冷噸工頻離心式冷水機組，在圖紙會審時，提出離心式冷水機組在負荷、冷凝壓力波動較大時，容易產(chǎn)生喘振現(xiàn)象，改用變頻驅(qū)動，將恒速轉(zhuǎn)動改為變速轉(zhuǎn)動，避開機組的喘振點，同時提高機組的COP值［3］。由于地下停車場及部分特殊功能的區(qū)域不采用中央空調(diào)，從離心式冷水機組在不同冷量范圍的性價比角度考慮，把單臺冷水機組制冷量選為700冷噸。

（2）空調(diào)水系統(tǒng)。傳媒大廈中央空調(diào)冬季供熱采用集中供熱，由市政管網(wǎng)提供0.2MPa飽各蒸汽。考慮到冬季供熱時，會產(chǎn)生大量的蒸汽凝結(jié)水，為提高這部分凝結(jié)水的利用率，把低區(qū)的高位水箱定壓補水裝置，改為落地式膨脹水箱，在制冷機房由補水泵定壓補水，換熱器出來的凝結(jié)水進入補水箱用于系統(tǒng)補水。

（3）新聞采編區(qū)域的變化。在項目土建施工過程后期，新聞采編區(qū)域由獨立的小房間設置改為敞開式大開間辦公，空調(diào)形式最好的變化是改用全空氣空調(diào)系統(tǒng)，但由于建筑格局已定，核心筒面積限制，各專業(yè)管線、橋架已經(jīng)敷設且風機盤管已完成招標，如改為全空氣空調(diào)系統(tǒng)，代價較高。設計院把散流器平送，頂棚回風的模式改為在二級吊頂側(cè)送風，吊頂下側(cè)回風，保證了每層的凈高度。為增加觀感質(zhì)量，送回風口位置橫向區(qū)域全部安裝成格柵或百葉風口。

4 結(jié)束語

在工程建設過程中，從項目立項到投入運行，中央空調(diào)方案的選擇、設計及施工就是不斷優(yōu)化的過程，項目技術負責人要全過程跟蹤，對發(fā)現(xiàn)的問題要敢于否定，好的方案要果斷決策，找到一個適合本項目的方案，盡量做到方案和施工的完美，達到最佳的運行效果。

［1］馬最良，姚楊主編.民用建筑空調(diào)設計［J］.北京∶化學工業(yè)出版社，2009.［2］陸耀慶主編.實用供熱空調(diào)設計手冊［K］.北京∶中國建筑工業(yè)出版社.

［3］吳業(yè)正.制冷原理及設備［M］.西安∶西安交通大學出版社，2002.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.161