摘要：本文围绕在满足综合性办公楼的功能使用需求、人员舒适性的要求下，选择合理的空调系统方式，最大程度的降低系统能耗。以实际工程为例，通过对综合性办公楼典型房间的负荷及使用特点的分析，论证冷热源、空调系统方式的优缺点，确定房间的最佳通风、空调系统形式，到可靠、舒适、节能的目的。
关键词：冷热源 空调水系统 空调风系统
1.工程概括
本项目位于北京市宣武区虎坊路与骡马市大街交叉口西南角，是集甲级写字楼、高档配套商业于一体的综合性建筑。总建筑面积28284㎡，地上11层，地下3层。建筑高度45m。地下人防战时为人防物资库，平时为车库、其它为设备用房、餐厅、商业和设备用房等；首层为商业、银行、办公等；二层为餐厅；三至十一层为办公室。
2.空调冷热源方案设计
空调系统常用冷热源方式主要有：电动式制冷加锅炉供热、溴化锂吸收式制冷加锅炉、热泵式机组、直燃式溴化锂吸收式制冷制热。冷热源的选择要从性能特点、投资、能耗、环境污染、设备适用性等方面综合考虑。
热源以城市热网供热为首选。高度集中的热源能效高，便于管理，也有利于环保。
电动式冷热水机组在技术上比热力式冷热水机组成熟可靠，在调试、运行维护方面比热力式机组方便。从初投资、一次能耗、运行成本来看，电动式机组优于热力式机组，而风冷热泵机组虽然比常规的制冷机加锅炉方案一般节省初投资25%，但风冷单台机组的容量小，且在寒冷地区难以满足冬季同时供冷供热的需要，其运行费用高于常规电制冷水冷机组加城市集中供热系统，所以不宜应用在大型建筑中。吸收式冷水机组的一次能耗也比电动式制冷机组高，若无余热可利用，热水型机组一般情况下应尽量少用。从对环境污染方面考虑，应考虑电动式机组的CFC对臭氧层的影响，以及热力式机组温室气体CO2排放和SO2的排放等问题。
综合上述因素及本工程的特点，本工程采用了电制冷水冷式冷水机组制冷加市政热源供热的冷热源系统方式，制冷工质采用了环保冷媒。空调热源机组设于地下一层设备用房内。
空调冷负荷2400kW，配置两台1218 kW螺杆式冷水机组。冷冻水供回水温度为7℃/12℃，冷却水供回水温度32℃/37℃。热源由热力站提供60/50℃空调用热水。
3.空调水系统
空调水系统采用分区两管制一次泵末端装置变水量系统。空调水系统采用高位膨胀水箱定压。
水系统采用单级泵、用户侧变流量水系统是一种应用较多。其特点是泵的流量为冷水机组的额定流量。主供回水干管间设压差旁通阀，当用户侧负荷变化时，压差旁通阀将自动调节流量，使冷水机组蒸发器的水流量能保持稳定，保证了传热效率，避免蒸发器因缺水被冻裂或冷水机组工作不稳定的现象。该系统用户侧处于变流量运行，管路简单，节省投资，控制元件少，运行管理方便等。
4.典型房间空调风系统分析
4.1办公室
（一）负荷特点
照明、设备、人体等为室内主要冷负荷。办公室人员密度较大，办公设备多等，都对空调负荷产生较大影响。
（二）空调方式
风机盘管加新风是目前综合性办公楼空调的主要方式，该方式具有布置灵活，可独立调节室温的特点，节约电能。风机盘管负担室内冷、热负荷，新风机组负担新风负荷。对进深较大的办公室，采用风机盘管加新风系统时，内、外区分别设置风机盘管，水系统做内外分区。本工程考虑到出租以后租户可能搭建隔墙，在办公区采用风机盘管加新风的形式，内区采用新风机组全年供冷，冬季采用室外新风经新风机组供冷，每层设置了热回收机组。
办公室房间可采用定风量全空气系统和变风量系统。定风量全空气系统，设置条件是办公室为开敞式大开间设计，不便做小房间分隔，不同朝向房间也不宜放入一个系统之中。变风量系统在满足区域温度控制、适应大开间办公室的二次分隔装修、维护检修高等方面都有明显的特点。
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4.2商业
（一）负荷及使用特点
商业使用上最大的特点是人员数量较多，从空调负荷来看，人员形成的冷负荷所占比例是较大的。由于照度的要求，商业的照明负荷也比其他房间大一些，但商业围护结构冷负荷所占比例相对是较小。
（二）空调方式
商业采用集中空调方式的很多，且各种形式并存。
从使用和管理来说，商业大都采用全空气系统，处理风量大，一个系统可以负担1000㎡左右的空调面积，而且功能齐全，新风量可以控制。在过渡季节，可以采用全新风系统工况，达到节约能量，改善室内空气品质的目的，管理比较方便。本工程地下配套商业，采用了全空气系统，空调机组并联一台排风机，在过渡季节采用全新风工况运行。气流组织形式是上送上回，末端采用散流器，便于空调送风与室内空气充分混合，气流比较均匀，使工作区处于回流状态。采用集中回风口回风，利用大空间回风，缩短回风管，这样有利于布置风管，避免交叉打架。
风机盘管处理能力相对较小，对于大空间商业，需要的设备台数多，维修工作量大，漏水的可能性也大，需要设置独立的新风系统，风机盘管不适宜用于大面积的商业建筑。
4.3餐厅
（一）空调负荷
餐厅的空调负荷主要包括食物散热、照明散热、新风负荷、建筑传热和人体散热等。
（二）空调形式
餐厅的空调方式与商业类似，对面积较大的餐厅宜作内、外区划分。全空气系统设备集中、管理方便，过渡季节可充分利用室外自然风，节约能量，噪声容易处理。地下职工餐厅面积390㎡，采用了全空气系统。二层餐厅就餐面积300平米，采用了风机盘管空调，气流形式依据建筑装修风格采用上送上回或侧送上回。餐厅设置了排风系统以保证餐厅与相邻空调房间保持负压。餐厅相对于厨房应保持正压。
4.4大堂
大堂部分为两层空间，高9.9m，跨度较大，空调风系统采用了球形喷口侧送风形式。由于喷口送风射程远，可以减少空调区域空间的风管数量，减少风口数量，方便室内装修，能保证大空间有较好的气流组织。利用顶回风。喷口设置遥控装，可对风口进行调节以适应温度的变化。
本工程空调风系统冬季采用喷雾加湿方式。
5.采暖系统
首层办公楼主入口大厅由于有大量的玻璃幕墙，冬季围护结构的热负荷很大，为了在过渡季延长全新风运行时间，降低空调系统的热负荷，保护室内消防水系统，增加人员舒适度，在入口处设地板辐射采暖。
6.通风系统
本工程地下汽车库设了机械送排风与诱导风机相结合的通风系统。通风系统按防火分区设置。地下三层汽车库区域战时兼作六级人防物资库，其通风系统按平战结合的原则进行设计。
厨房设置独立的通风系统，风机设在机房。厨房排风量按房间换气数60次/h考虑，其中65%为厨房灶具排风量，灶具排风量的 90%的补风由厨具自行解决。
7.排烟系统
本项目根据国家现行规范要求，设置了防排烟系统。
8.结论
对于功能复杂的综合性办公楼，应根据空调负荷特点，合理匹配制冷机组，以便到达安全、可靠、舒适、节能环保目的。
对不同功能、大小的房间，应采用不同的空调系统形式。
本文对其空调系统设计内容进行简要的分析论证，以期为在类似工程中提供一些参考。
参考文献：
[1]潘云钢.高层民用建筑空调设.北京：中国建筑工业出版社.1999.11
[2]陆耀庆.实用供暖空调设计手册第二版.北京：中国建筑工业出版社.2008.5
论文作者:刘佳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/28
标签：空调论文; 机组论文; 系统论文; 负荷论文; 热源论文; 新风论文; 风机论文; 《基层建设》2018年第3期论文;