天津某綜合樓的空調(diào)設(shè)計(jì)

馬建云，劉玉超，賈 巍

（中鐵十二局集團(tuán)有限公司勘測(cè)設(shè)計(jì)分公司，山西太原 030024）

1 工程概況

本工程為綜合辦公樓坐落于天津市，建筑總面積5203.35m2，建筑層數(shù)地上局部五層，層高3.6m，建筑總高度18.0m；東西兩側(cè)局部?jī)蓪樱瑢痈?.2m。建筑東西兩側(cè)為教室，中部為日常辦公區(qū)。本綜合樓包含有辦公室、會(huì)議室、訓(xùn)練室、資料室、教室、宿舍、衛(wèi)生間等功能房間。辦公室、會(huì)議室、資料室等為日常辦公用房；宿舍、值班室等為日常管理維護(hù)人員居住用房；教室，模擬訓(xùn)練室等為日常教學(xué)、培訓(xùn)用房，間歇使用，人員密度大。

2 工程冷熱負(fù)荷計(jì)算

2.1 本工程采用的室內(nèi)計(jì)算參數(shù)（見表1）

表1 綜合辦公樓室內(nèi)空調(diào)計(jì)算參數(shù)

2.2 本工程采用的室外計(jì)算參數(shù)（見表2）

表2 天津的室外空氣計(jì)算參數(shù)

2.3 冷、熱負(fù)荷計(jì)算

（1）夏季空調(diào)冷負(fù)荷和冬季采暖熱負(fù)荷根據(jù)規(guī)范和技術(shù)手冊(cè)的相關(guān)要求及結(jié)合本工程實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。

（2）根據(jù)綜合樓室內(nèi)外計(jì)算參數(shù)，計(jì)算出空調(diào)區(qū)部分房間的冷熱負(fù)荷匯總分別見表3、表4。

2.4 夏季空調(diào)新風(fēng)冷負(fù)荷及空氣處理過程

（1）夏季風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)空氣處理過程（不考慮處理后新風(fēng)溫升）。

（2）夏季空調(diào)空調(diào)系統(tǒng)新負(fù)荷。

由于各個(gè)房間的熱濕比線不同，新風(fēng)和風(fēng)機(jī)盤管處理后的空氣混合狀態(tài)點(diǎn)也不同，故表5 中M、O 的狀態(tài)不再一一羅列。

3 空調(diào)、供暖系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 空調(diào)系統(tǒng)選擇

本工程采用VRV 空調(diào)系統(tǒng)形式，避免了采用全空氣中央空調(diào)系統(tǒng)和分體空調(diào)系統(tǒng)的弊端。全空氣中央空調(diào)系統(tǒng)每層需要設(shè)置空調(diào)機(jī)房而占用建筑面積，同時(shí)機(jī)房隔壁若為辦公用房，防噪聲、防振動(dòng)要求高，投資費(fèi)用大。且走廊內(nèi)需要設(shè)置送、回風(fēng)管道，斷面面大，布置困難，占用空間多而且影響建筑層高。由于同一層房間的使用時(shí)間和使用頻率不一致，當(dāng)部分房間需要停用空調(diào)時(shí)，整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)仍需運(yùn)行，這種情況下系統(tǒng)在節(jié)能、經(jīng)濟(jì)、靈活性方面表現(xiàn)較差。分體式空調(diào)系統(tǒng)室外機(jī)安裝在外墻影響建筑外觀設(shè)計(jì)效果，同時(shí)室外機(jī)分散安裝在室外各處，導(dǎo)致運(yùn)行維護(hù)管理不便，能效比低，對(duì)于大區(qū)間空調(diào)房間室內(nèi)氣流組織不合理，溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)分布不均，部分室內(nèi)空氣品質(zhì)差。

3.2 冷熱源選擇

本工程如果采用空調(diào)系統(tǒng)供熱，則需單獨(dú)設(shè)置換熱設(shè)備和一套循環(huán)系統(tǒng)，造成相對(duì)中小型建筑的經(jīng)濟(jì)效益不佳、投資成本相對(duì)太高。并且，教室、會(huì)議室在不使用期間只需保證最低室內(nèi)溫度即可。另外在夏季，對(duì)于長(zhǎng)期沒有人員停留的走廊、樓梯間、衛(wèi)生間等不需要設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)，在冬季則需要設(shè)置供暖設(shè)備。因此本項(xiàng)目采用散熱器采暖系統(tǒng)更為合理，冬季亦由小區(qū)鍋爐房提供熱源。

表3 部分房間的夏季空調(diào)冷負(fù)荷

表4 綜合樓總熱負(fù)荷及部分房間的熱負(fù)荷

表5 夏季處理過程的各狀態(tài)點(diǎn)

3.3 空調(diào)、采暖系統(tǒng)劃分

根據(jù)夏季空調(diào)負(fù)荷的計(jì)算，考慮空調(diào)房間的運(yùn)行時(shí)間和頻率、空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行在高效區(qū)及VRV 空調(diào)系統(tǒng)配管、室外機(jī)連接室內(nèi)機(jī)臺(tái)數(shù)方面因素。結(jié)合本工程房間的實(shí)際布置，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)劃分：

（1）一層汽車解剖實(shí)習(xí)室、二層計(jì)算機(jī)室組成一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)；

（2）一層理論教室，二層理論教室組成一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)；

（3）將辦公區(qū)垂直分為左右兩個(gè)空調(diào)系統(tǒng)。辦公區(qū)每層都含有會(huì)議室、小教室，如以層為單位劃分系統(tǒng)，會(huì)造成個(gè)別系統(tǒng)空調(diào)長(zhǎng)時(shí)間工作處于低效率負(fù)荷下運(yùn)行，不利于節(jié)能，同時(shí)也會(huì)受VRV 空調(diào)系統(tǒng)配管長(zhǎng)度因素影響。

考慮管路系統(tǒng)阻力平衡因素，本工程采暖系統(tǒng)分兩個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)形式為雙管異程下供下回式，室內(nèi)采暖干管各分支管道阻力近似平衡，避免大環(huán)路系統(tǒng)為達(dá)到系統(tǒng)各支路管道阻力平衡要求，而采用閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)而浪費(fèi)能量，增加運(yùn)行費(fèi)用。

3.4 新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

整車解剖實(shí)習(xí)室、計(jì)算機(jī)教室、理論教室等空間體積大，人員密度大，依靠開窗等自然通風(fēng)方式補(bǔ)充新風(fēng)，靠近窗處，空氣溫度高，風(fēng)量大且風(fēng)速場(chǎng)不穩(wěn)定易受室外氣候因素影響，難以滿足室內(nèi)溫度要求，而且舒適感差，同時(shí)內(nèi)區(qū)由于新風(fēng)量偏少，空氣齡過長(zhǎng)，無法達(dá)到室內(nèi)空氣品質(zhì)要求。設(shè)置帶有全熱回收器的獨(dú)立新風(fēng)處理機(jī)組提供新風(fēng)，改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，提高室內(nèi)環(huán)境的舒適性。

根據(jù)廠家提供的產(chǎn)品資料，考慮全新風(fēng)機(jī)處理機(jī)的容量不能超過室外機(jī)容量的30%和新風(fēng)機(jī)組單獨(dú)連接對(duì)應(yīng)室外機(jī)等因素，按新風(fēng)供給空調(diào)區(qū)分別選用相應(yīng)獨(dú)立新風(fēng)室內(nèi)外機(jī)組。

3.5 供熱、空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能與系統(tǒng)控制

供熱系統(tǒng)采用雙管異程下供下回式系統(tǒng)，入戶干管裝設(shè)熱計(jì)量裝置，每組散熱器支管安裝高阻溫控閥，實(shí)現(xiàn)各個(gè)房間單獨(dú)控制室內(nèi)溫度，使其達(dá)到各自的舒適要求。

變制冷劑流量空調(diào)系統(tǒng)采用直流變頻技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度無級(jí)變頻調(diào)速，系統(tǒng)高效節(jié)能運(yùn)行。根據(jù)廠家提供技術(shù)資料顯示IPLV（C）最高可達(dá)6.05。空調(diào)自主調(diào)節(jié)靈活又節(jié)能，既能滿足空調(diào)系統(tǒng)小容量、低成本運(yùn)轉(zhuǎn)的實(shí)際需要，又能滿足用戶根據(jù)自己的實(shí)際需求，將空調(diào)室內(nèi)機(jī)自主調(diào)整至舒適的溫度。

室外機(jī)采用均衡室外機(jī)模塊運(yùn)行時(shí)間，確保設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定長(zhǎng)效的模塊輪換運(yùn)轉(zhuǎn)技術(shù)，同時(shí)，室外機(jī)具有雙后備運(yùn)轉(zhuǎn)功能，即使一套空調(diào)設(shè)備發(fā)生故障，其他空調(diào)設(shè)備也能正常運(yùn)行。

4 結(jié)語

通過冷熱負(fù)荷的準(zhǔn)確計(jì)算，系統(tǒng)劃分合理，設(shè)備選型得當(dāng)，避免造成能源浪費(fèi)或設(shè)備出力不足的問題。根據(jù)工程實(shí)際情況選擇合適的冷熱源和合理的供冷、供熱系統(tǒng)形式，使系統(tǒng)能效比高，節(jié)能性能好，有利于能源有效利用，提高能源利用率；使系統(tǒng)性能更符合工程實(shí)際情況。此外小型建筑暖通設(shè)計(jì)依然煩瑣，而單體節(jié)能總量、經(jīng)濟(jì)效益不及大、中型建筑明顯，容易被忽視，但從全國(guó)范圍看，此類建筑的數(shù)量是十分巨大的，做好此類建筑的暖通設(shè)計(jì)，節(jié)能減排收效很大、節(jié)約資源的總量是非?？捎^的，本文亦希望拋磚引玉，使其得到更多重視和關(guān)注。