淺談辦公類綠色建筑中暖通空調(diào)設(shè)計

熊武

長沙中盛建筑勘察設(shè)計有限公司 湖南 長沙 413407

近年來，隨著國家堅持可持續(xù)發(fā)展策略以及對能源和環(huán)境等生態(tài)問題的日益重視，國家對綠色建筑的推廣力度也越來越大，所謂綠色建筑：是在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材），保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康，適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。而室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量、節(jié)能與能源利用是與暖通空調(diào)專業(yè)緊密相關(guān)的。

筆者于2011-2012年參加了某公共資源交易中心辦公樓的暖通空調(diào)設(shè)計工作，該工程于2013年獲得了住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒發(fā)的二星級綠色建筑設(shè)計標(biāo)識證書，并于2013年竣工投入使用，至今已運行4年多，系統(tǒng)工作相對穩(wěn)定，基本達(dá)到了設(shè)計的各項要求。其現(xiàn)已成為當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)低碳綠色、環(huán)境舒適的綠色辦公建筑示范工程，并帶動當(dāng)?shù)亟ㄖI(yè)向綠色環(huán)保節(jié)能方向發(fā)展。下面就該工程中的暖通空調(diào)設(shè)計作一詳述[1]。

1 工程概況

本工程地下室二層（設(shè)備房和車庫等），地上5層裙樓+2棟7層高主樓，建筑高度46.5米，總建筑面積約35600m2（其中地上面積27808m2，地下面積7792m2），地上建筑全部設(shè)置中央空調(diào)；主要用途：裙樓為招投標(biāo)和評標(biāo)開標(biāo)室、會議室、辦公室；主樓均為小型辦公室[2]。

2 室內(nèi)外設(shè)計計算參數(shù)

本工程為民用建筑舒適性中央空調(diào)系統(tǒng)，無特殊的工藝要求。

室外設(shè)計計算參數(shù)：冬季空調(diào)：-3℃，夏季空調(diào)：35.8℃，夏季空調(diào)室外計，算濕度：27.7℃，冬季空調(diào)室外計算相對濕度：81%。

室內(nèi)設(shè)計參數(shù)：冬季：18～20℃，夏季：26℃。

新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)：招投標(biāo)和評標(biāo)開標(biāo)室、會議室：20m3/p.h，辦公室：30m3/p.h。

室內(nèi)房間的溫度、濕度、風(fēng)速、新風(fēng)量等參數(shù)均符合《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[3]》GB50189的相關(guān)要求。

3 空調(diào)冷熱負(fù)荷

空調(diào)負(fù)荷由軟件進(jìn)行詳細(xì)計算，夏季總冷負(fù)荷2609.6kW，建筑面積冷指標(biāo)93.8W/m2；空調(diào)冬季總熱負(fù)荷1593.6kW，建筑面積熱指標(biāo)57.3W/m2。

4 冷熱源設(shè)備及空調(diào)水系統(tǒng)

空調(diào)系統(tǒng)冷熱源采用一臺溴化鋰燃?xì)庵比紮C(jī)組（一體化直燃機(jī)組），機(jī)組額定工況制冷量2908kW，冷凍水供回水溫度7/14℃；制熱量2245kW，熱水供回水溫度65/55℃。冷卻水供回水溫度30/37℃，冷卻塔設(shè)于裙樓屋頂；溴化鋰燃?xì)庵比紮C(jī)組和空調(diào)循環(huán)泵組均布置在負(fù)一層空調(diào)機(jī)房內(nèi)。

空調(diào)水系統(tǒng)采用閉式兩管制一次泵變水量系統(tǒng)，供回水總管之間設(shè)電動壓差旁通閥。根據(jù)工程特點，水系統(tǒng)分為南北兩個豎向系統(tǒng)，空調(diào)管道井內(nèi)豎向供回水總管和各層水平供回水支管均采用異程式布置，接至每層的空調(diào)供水支管上安裝蝶閥，回水支管上安裝數(shù)字鎖定平衡閥，方便進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制?？照{(diào)水系統(tǒng)為高位膨脹水箱定壓，系統(tǒng)補水由膨脹水箱上的浮球閥根據(jù)水箱水位控制補水。

冷熱源采用的溴化鋰直燃機(jī)組，可實現(xiàn)5～115%負(fù)荷范圍無級調(diào)節(jié)以保證在負(fù)荷變化時靈活調(diào)控；空調(diào)水系統(tǒng)南北棟分開設(shè)置，可進(jìn)行分區(qū)控制。

5 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)

裙樓的大開間區(qū)域均采用吊頂式空調(diào)機(jī)組側(cè)送或下送風(fēng)的空調(diào)方式，其他房間如辦公室、小會議室等均采用風(fēng)機(jī)盤管側(cè)送或下送風(fēng)的空調(diào)方式。

每層均設(shè)一臺或多臺全熱回收新風(fēng)機(jī)組，室內(nèi)排風(fēng)與室外新風(fēng)在熱回收新風(fēng)機(jī)內(nèi)進(jìn)行全熱回收后再排至室外，新風(fēng)機(jī)熱回收效率＞60%，可有效降低新風(fēng)負(fù)荷以利于節(jié)能。

室內(nèi)主要房間均設(shè)有室內(nèi)空氣質(zhì)量傳感器，用于測量室內(nèi)二氧化碳濃度、溫度等，當(dāng)某個房間內(nèi)二氧化碳濃度超過規(guī)定的上限值時，則聯(lián)鎖開啟相應(yīng)熱回收新風(fēng)機(jī)組，對房間送入新風(fēng)，以降低室內(nèi)二氧化碳濃度，從而保證健康舒適的室內(nèi)環(huán)境。同時空氣質(zhì)量傳感器將數(shù)據(jù)傳輸至空氣質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行采集和分析。

6 空調(diào)自控系統(tǒng)

本工程空調(diào)自動控制系統(tǒng)包括：參數(shù)檢測、參數(shù)與設(shè)備狀態(tài)顯示、自動調(diào)節(jié)與控制、工況自動轉(zhuǎn)換、設(shè)備聯(lián)鎖與自動保護(hù)、能量計量及中央監(jiān)控與管理等；并設(shè)自動啟停控制裝置，控制裝置應(yīng)具備按預(yù)定時間進(jìn)行最優(yōu)啟動的功能；系統(tǒng)冷熱量瞬時值及累計值監(jiān)測。

空調(diào)器（或新風(fēng)空調(diào)器）的控制由設(shè)置在回風(fēng)口（或送風(fēng)管）的溫度傳感器，控制水路電動二通閥動作，調(diào)節(jié)水量，達(dá)到回風(fēng)（或送風(fēng)）的溫度控制。風(fēng)機(jī)盤管的控制由室內(nèi)溫度控制器加風(fēng)機(jī)三速開關(guān)及水路電動二通閥組成，電動二通閥采用雙位式，常閉型，彈簧復(fù)位。

空調(diào)末端設(shè)備均設(shè)置有電動二通閥和溫控器對各房間末端設(shè)備進(jìn)行獨立開關(guān)和溫度控制。

7 結(jié)束語

本工程新風(fēng)系統(tǒng)全部采用全熱回收新風(fēng)機(jī)組，新風(fēng)機(jī)組不接冷熱源，而是使用排除的室內(nèi)低溫(高溫)空氣對引進(jìn)的室外新風(fēng)進(jìn)行預(yù)處理，能同時實現(xiàn)熱交換和通風(fēng)換氣功能。新風(fēng)換熱機(jī)組可有效減少冷熱量損失，熱回收效率達(dá)60%以上，可有效降低新風(fēng)負(fù)荷節(jié)能效果明顯，降低空調(diào)運行費用。

室內(nèi)主要房間均設(shè)有室內(nèi)空氣質(zhì)量傳感器，用于測量室內(nèi)二氧化碳濃度、溫度等，且可聯(lián)鎖開啟相應(yīng)熱回收新風(fēng)機(jī)組，對房間送入新風(fēng)降低室內(nèi)二氧化碳濃度，確保室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量的舒適性。

本工程根據(jù)現(xiàn)場實際情況本可采用地埋管地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)作為空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源，但由于初投資等原因沒有采用，如采用則本工程的節(jié)能環(huán)保效益將更加顯著，實為本工程一個不小的遺憾。地源熱泵作為一項高效節(jié)能、環(huán)保的可再生能源技術(shù)，目前在國內(nèi)得到了較大的認(rèn)可，應(yīng)用也越來越多。

綠色建筑其核心內(nèi)容就是節(jié)能環(huán)保及室內(nèi)環(huán)境，而室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量、節(jié)能與能源利用是與暖通空調(diào)專業(yè)緊密相關(guān)的。在設(shè)計階段，室內(nèi)設(shè)計參數(shù)和新風(fēng)量等決定著室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，而暖通空調(diào)系統(tǒng)冷熱源、末端設(shè)備、控制系統(tǒng)的選擇等則決定了建筑的能耗水平。因此在綠色建筑設(shè)計中需根據(jù)工程的實際情況做到因地制宜、選擇合適的可再生能源、選用節(jié)能型的暖通空調(diào)設(shè)備、設(shè)計合理的空調(diào)系統(tǒng)形式和自控系統(tǒng)、并合理選擇建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)等，才能設(shè)計出適宜的綠色建筑。