某辦公樓空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

成素娟

（山西中方森特建筑工程設(shè)計(jì)研究院，山西太原 030020）

0 引言

在傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)（集中或半集中式系統(tǒng)）中，建筑物內(nèi)人數(shù)、照明及設(shè)備功率、室內(nèi)外溫差等都會影響空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷，達(dá)到一定條件后空調(diào)系統(tǒng)長期處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)屬于分布式空調(diào)系統(tǒng)，在低負(fù)荷運(yùn)行條件下，其舒適性和能耗均勝于傳統(tǒng)空調(diào)，因此廣泛應(yīng)用于新建建筑工程中。但使用者為了追求更好的使用體驗(yàn)和立面效果，常對空調(diào)外機(jī)的散熱百葉進(jìn)行改造。例如，將室外機(jī)的散熱百葉安裝在建筑凹槽內(nèi)，是比較常見的一種設(shè)計(jì)方式，極大地影響室外機(jī)的散熱。若凹槽較深，將會導(dǎo)致不同樓層室外機(jī)散熱出現(xiàn)氣流短路，從而影響空調(diào)的室內(nèi)降溫效果，室外機(jī)甚至?xí)Ｖ惯\(yùn)轉(zhuǎn)。在對建筑進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，不能死搬硬套其他建筑的設(shè)計(jì)方案，而應(yīng)根據(jù)建筑的特點(diǎn)進(jìn)行定制化的設(shè)計(jì)[1-11]。

1 辦公樓項(xiàng)目空調(diào)系統(tǒng)精細(xì)化設(shè)計(jì)

1.1 辦公樓項(xiàng)目對空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)精細(xì)化設(shè)計(jì)的需求

辦公樓項(xiàng)目在當(dāng)前社會階段已經(jīng)遍布城市各個街道，開發(fā)商的業(yè)務(wù)范圍已經(jīng)從單純辦公樓項(xiàng)目開發(fā)逐步轉(zhuǎn)型為辦公環(huán)境改善綜合解決方案的提供者。對于辦公環(huán)境的安全舒適、節(jié)能環(huán)保、特殊功能等方面提出更高要求。辦公樓的空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)過多年的發(fā)展，技術(shù)上已經(jīng)很成熟，但是在使用過程中依然存在一些弊端，本文期望從設(shè)計(jì)階段做出一些改進(jìn)，以更加精細(xì)的設(shè)計(jì)改善空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)。

1.2 辦公樓項(xiàng)目的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)精細(xì)化設(shè)計(jì)

目前辦公樓項(xiàng)目有帶商業(yè)裙樓和單獨(dú)辦公樓兩種形式。根據(jù)對現(xiàn)在主流兩種辦公樓項(xiàng)目的考察及物業(yè)運(yùn)營數(shù)據(jù)的調(diào)查研究，冷熱源的合理選擇、有效的節(jié)能措施是影響當(dāng)前空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行指標(biāo)的兩個關(guān)鍵因素。除此之外，空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間、通風(fēng)形式、末端受熱等也是辦公樓業(yè)主關(guān)注的需求。而大堂空調(diào)效果、舒適性差等常見問題，都可以通過精細(xì)化設(shè)計(jì)來解決。投資方和運(yùn)營方比較關(guān)心的是節(jié)能措施、投資收益等問題。當(dāng)前新冠肺炎疫情的流行，病毒可以通過空氣傳播，使業(yè)主更加關(guān)注空氣環(huán)境的潔凈安全，對辦公樓空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)也提出特殊的要求。本文結(jié)合某工程實(shí)際案例，對辦公樓空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)化設(shè)計(jì)。

2 空調(diào)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

2.1 設(shè)計(jì)需與建筑情況相符

空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，首先需要了解與項(xiàng)目有關(guān)的例如建筑高度、面積、層數(shù)以及內(nèi)部構(gòu)造等各方面信息，對建筑物的結(jié)構(gòu)與環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)場勘查。認(rèn)真熟悉建筑相關(guān)圖紙，確保空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)始終與建筑平面規(guī)劃、功能相對應(yīng)，并單獨(dú)規(guī)劃出防煙區(qū)與防火區(qū)。

2.2 提高空調(diào)系統(tǒng)安全和舒適性

在空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮到空調(diào)的舒適和安全性能。例如，在空調(diào)管道內(nèi)部安裝微孔內(nèi)板消聲器，可以起到降噪除音的作用。此外，在送回風(fēng)靜壓箱的內(nèi)壁上貼一層5cm 左右厚度的吸聲板，吸聲板用織布包裹，可以與送回風(fēng)靜壓箱壁隔開，避免兩者內(nèi)壁互相碰撞或摩擦，增強(qiáng)降噪除音效果?？照{(diào)機(jī)房采用中空玻璃等隔音效果好的門窗。在設(shè)計(jì)排風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)建筑室內(nèi)規(guī)劃布局，空調(diào)排風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)管和下風(fēng)口要沿著墻角下部，不僅美觀大方而且減少對其他房間的干擾。

2.3 選擇適宜空調(diào)機(jī)組設(shè)備

空調(diào)機(jī)組設(shè)備是空調(diào)系統(tǒng)的重要組成部分，其功率、能耗、風(fēng)量、風(fēng)速等設(shè)備參數(shù)直接影響高層辦公建筑中空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行性能。因此在進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)建筑的具體情況，選擇符合國家標(biāo)準(zhǔn)的空調(diào)機(jī)組設(shè)備。

2.4 注重節(jié)能技術(shù)積極運(yùn)用

空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，除了考慮舒適性外，還應(yīng)注重其節(jié)能性，倡導(dǎo)綠色建筑理念，采取各種節(jié)能降耗措施。例如在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，選擇R410A 作為冷媒，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。設(shè)計(jì)人員還可以將變頻技術(shù)引入暖通空調(diào)的系統(tǒng)中，當(dāng)室內(nèi)溫度達(dá)到預(yù)定值時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)處于低動力工況，降低空調(diào)系統(tǒng)能耗。積極拓寬采暖熱源，除了傳統(tǒng)的光伏能源外，還可以采用地源熱泵技術(shù)、空氣能技術(shù)、光電技術(shù)等作為空調(diào)的制熱技術(shù)。高層建筑空調(diào)系統(tǒng)選用低噪聲、低能耗的新風(fēng)機(jī)組也是節(jié)能降耗的措施。

3 工程實(shí)例分析

3.1 工程概況

某辦公樓作為某公司重要的辦公用房，總建筑面積約為24萬m2，建筑總高度約為49m，為地下二層，地上九層的混凝土框架結(jié)構(gòu)。其中地下二層作為地下車庫和設(shè)備用房，地下一層作為地下車庫、設(shè)備用房、餐廳和廚房使用，地上一層為會議中心、展廳、客戶餐廳等功能使用，其他上部結(jié)構(gòu)作為辦公用房。

3.2 工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)

參照甲方要求和該工程特點(diǎn)，本空調(diào)系統(tǒng)冷源選擇水蓄冷和離心式冷水機(jī)組結(jié)合的方式，同時(shí)響應(yīng)分時(shí)電價(jià)政策，低谷電價(jià)時(shí)段蓄冷，高電價(jià)階段釋放冷氣，同時(shí)將消防水池作為蓄冷水池，節(jié)約建設(shè)成本，降低空調(diào)運(yùn)行成本，達(dá)到降低成本、節(jié)能減排的目的。

3.3 設(shè)計(jì)參數(shù)及空調(diào)冷熱負(fù)荷

該建筑室內(nèi)空調(diào)覆蓋區(qū)域面積為1.19 萬m2，工程設(shè)計(jì)室外溫度參數(shù)：冬季溫度-4℃，濕度75%，夏季干球溫度34.8℃，濕球溫度：28.1℃。根據(jù)鴻業(yè)負(fù)荷計(jì)算軟件計(jì)算出本工程空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷：冬季熱負(fù)荷10.5MW，制熱率為88W/m2；夏季冷負(fù)荷18.3MW，制冷率為153W/m2。

3.4 空調(diào)冷熱源及設(shè)備選擇

本工程空調(diào)系統(tǒng)選用水冷機(jī)組+蓄冷水池作為冷源，制冷設(shè)備4 臺855RT 單工況離心水冷機(jī)組的供水溫度4℃、回水溫度12℃，蓄冷水池面積為0.52 萬m2。板換連接方式連接來末端冷凍水與水蓄冷水池，板換負(fù)荷側(cè)冷凍水泵采用變流量系統(tǒng)，供水溫度7℃，回水溫度13℃。參照電價(jià)政策，空調(diào)系統(tǒng)蓄冷量按照35%設(shè)計(jì)，離心式冷水機(jī)組運(yùn)行模式為供冷與蓄冷同時(shí)運(yùn)行，這樣既可以節(jié)約投資又確保系統(tǒng)高效運(yùn)行。選用3 臺5t 真空燃?xì)猓ㄓ停崴仩t作為空調(diào)系統(tǒng)熱源，供水溫度60℃，回水溫度50℃。還有一臺1.5t 鍋爐提供生活熱水，供水溫度85℃，回水溫度65℃。

3.5 空調(diào)系統(tǒng)形式

空調(diào)制冷運(yùn)行時(shí)，水系統(tǒng)從冷凍機(jī)房接出的兩管制同程變流量系統(tǒng)，負(fù)荷側(cè)二級泵、能源側(cè)采用一級泵。能源測供水管連接至B1 層的8 個負(fù)荷側(cè)泵房?？照{(diào)管道無論立管、支管均為同程，因特殊情況無法采用同程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在最高點(diǎn)設(shè)置排氣閥、最低點(diǎn)設(shè)置泄水閥，調(diào)節(jié)管道內(nèi)水氣平衡?？照{(diào)水系統(tǒng)通過屋頂外置高位水箱自動補(bǔ)水并保證水壓穩(wěn)定，并通過自動化學(xué)加藥方式，防止管道腐蝕與結(jié)垢。空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)中，活動中心、會議中心、餐廳、大空間辦公等采用集中式變風(fēng)量低速全空氣系統(tǒng)，送風(fēng)口采用散流器均勻送風(fēng)，集中回風(fēng)。入口門廳高大空間區(qū)域，可采用地送風(fēng)方式，地送風(fēng)口為條形送風(fēng)口，下送上回。也可采用上送下回送風(fēng)方式，上部送風(fēng)口采用側(cè)送的噴口和旋流風(fēng)口均勻送風(fēng)，集中回風(fēng)。小型會議室、小空間辦公、后勤用房等小空間房間空調(diào)系統(tǒng)采用新風(fēng)系統(tǒng)加風(fēng)機(jī)盤管方式，新風(fēng)空調(diào)采用吊裝式，風(fēng)機(jī)盤管采用臥式暗裝，送風(fēng)口選用條形送風(fēng)口。標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域的新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置全熱回收裝置，裝置采用板式全熱換氣機(jī)，其組合式空調(diào)箱集中設(shè)置于屋面。

3.6 空調(diào)自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本工程采用的集中空調(diào)系統(tǒng)，除風(fēng)機(jī)盤管、排氣扇外，各種通風(fēng)設(shè)備、空調(diào)機(jī)組由中央集中監(jiān)控系統(tǒng)（BAS）系統(tǒng)監(jiān)控運(yùn)行。中央監(jiān)控系統(tǒng)可以自動控制板式換熱器、冷水機(jī)組、水泵等主要設(shè)備的運(yùn)行，冷熱源主要設(shè)備根據(jù)系統(tǒng)指令啟動、停止，全系統(tǒng)運(yùn)行智能高效。

4 結(jié)論

本文論述了影響建筑空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行性能的幾個關(guān)鍵因素，并結(jié)合工程實(shí)際案例，采用精細(xì)化設(shè)計(jì)方式，通過采用適宜冷熱源、管道特別設(shè)計(jì)、改變送回風(fēng)口形式等不同形式的舉措，提高空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行工況。通過采取精細(xì)化設(shè)計(jì)的不同舉措，使空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)更加安全舒適、節(jié)能環(huán)保。