辦公綜合樓空調與通風設計探討

劉　峰

摘 要：闡述了該工程的空調設計，給出了空調主要設計參數、空調系統形式；并根據使用效果總結了設計經驗。

關鍵詞：雙效溴化鋰機組；空調系統；設計體會

1 工程概況

本工程位于江蘇省南通地區海門市，為一棟六層的海外勞務合作辦公綜合樓，其中有辦公、會議、餐廳、展示廳和客房等功能用途的房間。一層層高為4.5米，二層3.2米，三四五層層高3.1米；六層為機房層，總建筑高度21.0m，建筑面積約12071m²。本工程所處城市的建筑氣候分區為夏熱冬冷地區。

2 設計參數及冷熱負荷

(1)室外主要氣象參數(見表1)

(2)室內空調主要設計參數(見表2)

(3)圍護結構的熱工性能

外窗的空氣滲透性能等級為I級。

(4)冷熱負荷

本工程夏季供冷，冬季供熱，應用PKPM暖通計算軟件計算空調系統的冷熱負荷，計算結果如下：

夏季各個房間最大負荷之和(kW)： (382.817)

夏季新風負荷(kW) ： (510.309)

夏季房間負荷+新風負荷(kW)： (893.126)

新風量(m³/h)： 128923.586

夏季產濕量(kg/h)： 280.538

夏季各個房間逐時房間負荷之和最大值(kW)： 794.616

最大值發生時刻：17

夏季逐時房間負荷之和最大值新風負荷(kW)： 893.126

冬季各個房間負荷之和(kW) ： (353.736)

冬季新風負荷(kW)：(411.701)

冬季房間負荷+新風負荷(kW) ：(765.437)

3 空調冷、熱源選擇與水系統設計

3.1 空調冷、熱源

(1)空調系統，冷源為1臺81DH2型溴化鋰冷水機組，冷媒為134a，冷水進出水溫度為12℃/7℃，冷卻水進出水溫度32℃/37℃，冷水機組設于頂層左側冷凍機房內；熱源蒸汽壓力0.6Mpa。機組冷凝水回收利用。

(2)冬季供熱，蒸汽通過2臺汽水換熱器(設于頂層右側換熱站內)換熱獲得低溫熱水(進出水溫度為50/60℃)。

3.2 空調水系統

(1)從節能與方便運行管理考慮，整個辦公綜合樓空調系統全部水系統均為同程式，劃分為四個獨立的立管系統。冷凍水系統采用閉式膨脹水箱(位于冷凍機房內)進行系統定壓和補水。系統補水由市政自來水進入膨脹水箱，再進入系統。

(2)空調水系統為一次泵變水量系統，管路采用雙管制，通過冷凍機房分(集)水器上的閥門切換來實現冬夏轉換。系統膨脹水箱設于6層機房內。空調熱水經換熱器后由55℃至60℃，溫差5℃，熱水泵設置于換熱站內。

空調系統工作原理(見圖1)

圖1 雙效溴化鋰冷水機組工作原理圖

(3)空調系統采用冷熱水泵均采用變頻方式實現自動控制。

(4)空調冷凝水接總管后就近接至地漏，排水溝。

4 空調風系統設計

(1)本工程公共部分，如大堂、餐廳、多功能廳、宴會廳等均采用了低速風柜系統，酒店客房及辦公部分，采用風機盤管加新風系統，新風機組分層設置。在過渡季節可實現全新風運行，新風百葉分兩部分，一部分為最小新風要求百葉，另一部分為全新風百葉，過渡季節時打開所有百葉，裙房屋頂的排風機全投入使用滿足排風要求。

所有風機盤管回水管上均設電動二通閥；混風空調箱、新風機組回水管上均設比例式二通調節閥，分別根據空調器回風溫度或新風送風溫度控制通過各空調器的冷凍水量。見圖2

圖2 標準層空調通風平面圖

(2)機械通風系統

①對于豎向對齊的衛生間，在每層衛生間采用百頁排風口，通過排風豎井由屋頂的排風機排除。對于個別的衛生間，直接由天花排風扇由外墻排出。

②男女員工浴室均設置獨立和新風和排風系統。

③地下室泵房間通風，通過豎井完成，送、排風豎井由建筑專業結合周圍環境綜合考慮。各系統的排風總管均設150℃止回閥，以防其它系統的廢氣倒灌。

(3)消防防排煙系

①本工程南側的樓梯間及前室采用機械防煙方式，風機設于屋頂層，前室通過每層設置常閉多葉正壓送風口，火災時打開著火層及上下相鄰層的正壓送風口，聯動正壓送風風機進行加壓送風，對于電梯間每三層設一常開的正壓送風口。

②本工程其他防煙樓梯間及消防電梯前室或合用前室均采用自然排煙方式，開窗面積滿足高規的要求，

7-4地下車庫及地下設備用房可平時機械送排風兼作火災時的機械排煙系統，平常排風，上部風口排除1/3，下部風口排除2/3，火災時關閉下部風管對應的電動防火閥，利用上部防火風口排煙，送風機繼續運行，用作排煙補風，對于變配電機房，僅有上部風口，火災時利用該風口排煙即可。

(4)空調控制及節能措施

①選用能耗低，效率高的溴化鋰機組，冷水機組具有負荷調節特性，并由BMS系統進行監測。

②為了水泵的穩定性控制以及進一步節能，在冷凍水系統將使用壓力減壓旁通閥。空調設備水控制閥將采用雙通調節閥，風機盤管為二通閥.

③公共區域房間無人時，風機盤管將自動關掉。每層機組將由BMS系統監視，以減少能耗。

④在空調系統將設置利用空氣節能循環的焓值控制。在室外焓值低于回風時，將充分利用新風；部分可實現過渡季節全新風運行。

⑤根據需要部分空調機組(如餐廳等處的全空氣空調箱)可采用變頻裝置控制。可設置對所有機械系統和設備進行控制和監視的直接數字系統(DDC)和樓宇管理系統(BMS)。系統包括節能特性：如最佳的開/關程序、時間程序表，動力消耗限制，冷凍機的優化，送風的再設定和自動化設備程序。

5 設計體會

(1)本工程包括酒店、寫字樓等，規模較大，功能多，情況復雜，大廈于2006年6月竣工，同年9月試運行至今，空調與通風系統運行正常，使用效果良好。

(2)本工程空調水系統，根據當地的氣象特點采用了雙管制，并在管路系統中增加了客房層獨立供熱旁路，解決了過渡季節客房需供熱和展廳、餐廳等人員密集場所需供冷的問題，實際運行證明這種做法是可行的。筆者認為，綜合功能的公共建筑空調系統是否采用全空氣系統，要結合當地的氣象特點、功能類別等因素綜合考慮，不能一概而論。

(3)本工程客房層新風機從便于運行管理出發，采取了分層設置(即新風系統布置為水平形式)，而衛生間排風機集中設在屋頂層，故無法進行新風、排氣的熱回收。若從節能角度出發，新風系統宜設計成豎向系統，以便于進行新風、排氣的熱回收。

(4)由于本工程充分利用當地資源優勢，采用雙效溴化鋰機組，節能效果顯著，運行效果良好，屬當地首例能源綜合利用項目，獲得了業主和當地主管部門一致好評。

參考文獻

[1] 電子工業部第十設計研究院，主編.空氣調節設計手冊[M].北京：中國建筑工業出版社，1983.