多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)在高層辦公建筑中設計要點

周敏銳，張再鵬，雷建平，陳焰華

（中信建筑設計研究總院有限公司，湖北 武漢 430014）

多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)在高層辦公建筑中設計要點

周敏銳，張再鵬，雷建平，陳焰華

（中信建筑設計研究總院有限公司，湖北 武漢 430014）

由于多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)在綠色建筑評價標準中具有明顯優(yōu)勢，同時在高層辦公建筑中應用的比例越來越高，作者根據(jù)工程設計經(jīng)驗及分析多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)在高層辦公建筑中設計的重難點，分析了多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)外機的選取與設計、冷媒管井的設置位置和大小、新風的設置方式以及多聯(lián)機室外機的放置位置等，提出了多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)的設計注意事項。

室內(nèi)外機設計；管井設置；室外機位置；新風系統(tǒng)設置

多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)即變制冷劑流量空調(diào)系統(tǒng)，簡稱VRV。VRV系統(tǒng)自20世紀90年代進入中國市場，現(xiàn)今已20多年，該技術(shù)不僅在小型多聯(lián)機市場應用廣泛，近年來在大型公共建筑空調(diào)設計中也占有越來越大的份額。由于多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)的變頻節(jié)能、能夠獨立控制、不占用設備空間、維護操作簡單、管理方便等各種優(yōu)勢與高層辦公建筑的空調(diào)使用比較分散、用戶空調(diào)系統(tǒng)使用時間不統(tǒng)一等特點不謀而合。在綠色建筑評價標準中采用多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)能效均優(yōu)于現(xiàn)行國家標準能效限定值的要求，并且采用無蒸發(fā)耗水量的冷卻技術(shù)及補水使用非傳統(tǒng)水源，都是綠色建筑評價的優(yōu)勢得分項，因此，多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)在高層辦公建筑中應用的比例越來越高。

高層辦公建筑中應用的多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)設計相對于小型建筑較為復雜，通過工程設計經(jīng)驗以及分析多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)設計過程中的重難點，筆者認為以下幾個要點需在設計過程中重點關(guān)注。

根據(jù)空調(diào)負荷計算機軟件計算出建筑冷熱負荷，再根據(jù)冷熱負荷選擇相應的室內(nèi)機。值得注意的是，由于在高層辦公建筑中多聯(lián)機系統(tǒng)應用的靈活性，因此計算冷熱負荷時應考慮間歇使用、相鄰房間熱傳遞、室內(nèi)機積灰等因數(shù)，冬季還需考慮除霜修正系數(shù)。同時，多聯(lián)機樣本參數(shù)均是額定回風參數(shù)：室內(nèi)回風溫度27℃DB/19℃WB，在選擇室內(nèi)機的時候需要考慮設計回風參數(shù)。通室內(nèi)機選型過程可以看出，多聯(lián)機設備的選型不同于大型的水系統(tǒng)的設備選型，一般會大于水系統(tǒng)的設備。

多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)與傳統(tǒng)水系統(tǒng)不同，一個項目有多個室外機，而一個室外機就算一個獨立多聯(lián)機系統(tǒng)，因此在室外機的選擇中，需要注意諸多因素。

2.2.1 室外機的容量大小的選擇

多聯(lián)機廠家的室外機型號相當，在選擇室外機時需要充分考慮容量匹配以及室內(nèi)機數(shù)量的匹配因素，避免室內(nèi)外機匹配不合理導致管路過長，降低效率；同時，室內(nèi)機與室外機的匹配是1:1的關(guān)系，在考慮室內(nèi)機的同時使用系數(shù)0.9，內(nèi)外機配比率可以選擇1.1。

2.2.2 室外機系統(tǒng)的劃分

不同朝向、使用時間不一的室內(nèi)機宜組成一個獨立系統(tǒng)；會議室、多功能廳以及設備用房等宜獨立設置一個系統(tǒng)。經(jīng)常使用房間和不經(jīng)常使用房間最好分別設置系統(tǒng)；在高層辦公建筑中，房間跨度比較大，空調(diào)系統(tǒng)設計時習慣劃分內(nèi)外區(qū)，這時內(nèi)外區(qū)室內(nèi)機必須分別設置系統(tǒng)。

冷媒管井的位置設置，主要是考慮室外機系統(tǒng)的連接管方便且不宜過長。在高層辦公建筑中，所有機電管井大多集中在核心筒內(nèi)，一般高層辦公建筑外形接近正方形，冷媒管井布置在核心筒內(nèi)，可以滿足管井位置設置要求。若規(guī)模較大的建筑物，應盡量多設置冷媒管井。如圖1和圖2所示。

冷媒管井的大小應根據(jù)管井內(nèi)冷媒管大小和數(shù)量確定，同時安裝方式不一樣也會影響冷媒管井的面積，應盡量優(yōu)化。

圖1 冷媒管井設置在核心筒內(nèi)

圖2 冷媒管井分散設置

民用建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范中要求公共建筑中需滿足最小新風量設計，在高層辦公建筑中，外窗大多數(shù)不能自由開啟，因此多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)中新風系統(tǒng)必不可少。一般在高層辦公建筑中，新風的設置主要有以下常用的幾種方式，可以根據(jù)具體項目選擇合適的方式。

采用全熱交換新風機不占用機房，有效節(jié)約室外機占用面積，同時對于綠色建筑評價標準中，要求排風能量回收系統(tǒng)設計合理并運行可靠，評價分值可得3分，因此全熱交換系統(tǒng)在高層辦公建筑中應用較多，一般設備設置在走道兩端，如圖3所示。但在熱回收效率有限時，室內(nèi)新風負荷無法全部由全熱交換系統(tǒng)承擔，室內(nèi)機在選擇時需要考慮這部分新風負荷；同時新風與排風口的設置需要與建筑外立面結(jié)合，不破壞建筑外立面的美觀。

新風處理機自帶獨立的室外機，把室外新風處理到室內(nèi)等焓線上，承擔全部的新風負荷，同時，新風處理機可以處理1000m3/h～6000m3/h范圍內(nèi)的大風量新風，因此比全熱交換新風機有更多的選擇。但新風處理機的室外機需要單獨放置位置，占用建筑面積，需與建筑專業(yè)協(xié)商考慮。如圖4所示。

圖3 新風換氣機設置在走道兩端

圖4 新風處理機設置

采用冷凝熱回收熱泵機組的新風系統(tǒng)，可以避免出現(xiàn)每層新風處理機的室外機占用建筑面積的問題，也可以滿足室內(nèi)新風負荷的要求，但需要在建筑物內(nèi)設置新風豎井，同時集中新風系統(tǒng)不宜隨意控制。

組合式新風機組一般設置在避難層獨立機房內(nèi)或建筑物屋頂上，此種新風方式需要建筑冷熱源本身具有冷水機組或風冷熱泵系統(tǒng)，無特殊情況不采用此種方式。

多聯(lián)機室外機在任何建筑物的應用中，都需要考慮放置的位置通風條件良好、避免陽光直曬、連接管長度盡量短等各種因素，同時應考慮設備的安裝及檢修空間。避免室外機因為氣流短路而降低系統(tǒng)能力，甚至停機；在高層辦公建筑中室外機的放置位置多為以下幾種方式。

一般高層辦公建筑下面有商業(yè)裙房時，裙房范圍內(nèi)的室外機一般放置在裙房屋面上。如圖5所示，多聯(lián)機室外機集中擺放，可以避免占用每層建筑面積，集中管理方便，但機組的間距要滿足要求，不宜太近，防止出現(xiàn)氣流短路，換熱條件差的情況，有條件時建議采用模擬軟件對熱環(huán)境就想模擬，給出最佳室外機擺放方式及間距。

圖5 裙房屋面室外機設置

為避免連接管過長，影響室內(nèi)外機的性能，降低多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟性；同時為檢修方便、分層管理等因素，大部分高層建筑辦公標準層在每一層單獨設置室外機設備平臺。一般為了美觀需要采用裝飾遮擋物時，裝飾遮擋物宜采用欄桿或百葉，不應采用孔板遮擋，百葉的開口率≥80%，百葉的水平傾角≤15°，室外機的導流風帽應緊貼百葉設置，不留縫隙。如圖6所示，由于不同樓層的室外機經(jīng)常放置在平面的相同位置上，樓層低的機組排出的熱氣流在熱壓作用下不斷上升，最終被位于高樓層的機組吸入，使其工作環(huán)境溫度升高，熱氣流與上層機組排出的熱空氣混合，逐層向上，層層影響，最終導致上層機組的工作環(huán)境溫度過高，制冷量降低，嚴重時甚至會導致機組保護停機。

室外機集中擺放于避難層，節(jié)省了大量的空間，也從根本上解決了空調(diào)室外機對建筑外觀的破壞。但把室外機擺放在避難層不可避免會出現(xiàn)連接管過長的情況，這時在設計過程中，需要根據(jù)廠家提供的連接管修正系數(shù)，對室外機容量進行修正，同時按要求擴大連接管的管徑。

圖6 每層設備平臺室外機設置

圖7 避難層室外機設置

高層建筑已是建筑業(yè)較為常見的建筑類型，而多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，在高層辦公建筑中的應用中已有一席之地，因此，在設計中有越來越多的問題需要探討，本文對多聯(lián)機系統(tǒng)在高層辦公建筑中需要注意的室內(nèi)外機選擇、制冷劑管道設置、新風系統(tǒng)設置及室外機位置設置等幾個方面做了淺顯表述，為同類項目提供參考。

[1] 徐秋生，陳啟，許愛民.多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)設計探討[J].暖通空調(diào)，2008,38(1)：69-73.

[2]廖建科.多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)在高層建筑中的應用 [J].建材與裝飾，2015(11)：198-199.

[3]徐崢.多聯(lián)機在高層寫字樓中應用的幾點體會[J].制冷空調(diào)與電力機械，2011，32(5)：33-36.

TU831.3

B

1007-7359（2016）05-0053-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.05.013

周敏銳（1984-），女，湖北武漢人，畢業(yè)于湖南大學，碩士。