多聯機空調系統設計在綠色建筑中的應用

李程

廣西華景城建筑設計有限公司

0 引言

隨著多聯機產業的飛速發展及我國建筑節能事業的不斷進步，多聯機技術圍繞“節能”話題而成為業界研究的熱點。多聯機空調系統，又稱為變制冷劑流量直接蒸發式空調系統，簡稱為多聯機，系統通常可由一臺或多臺室外機與多臺室內機組成，相比傳統空調系統，多聯機由于系統簡單、控制靈活、舒適節能、部分負荷運行性能系數高、在低負荷運行也能達到節能目的等優勢，逐步成為我國空調領域中的重要組成部分[1]。在此背景下，眾多公共建筑尤其是辦公建筑的空調系統常設計為多聯機空調系統。而在目前全國性實施并普及綠色建筑的大趨勢下，一棟建筑采用多聯機空調系統到底可以為綠色建筑提供多大貢獻是本文即將分析的內容，本文主要針對多聯機+新風系統在公共建筑中的應用進行分析。

1 多聯機空調系統設計

1.1 多聯機空調系統設計要點

1）多聯機空調系統設計條件和冷負荷

根據夏季室內要求的空氣計算干、濕球溫度以及夏季空調室外空氣計算干、濕球溫度等資料，計算出每個房間的冷負荷。

2）室內機制冷容量選擇

室內機額定制冷容量是在標準空調工況時的制冷量。由于夏季空調系統的設計條件與標準空調工況并不一樣，因此空調室內機的實際制冷容量與額定制冷容量也不相同。根據室內空氣計算干、濕球溫度以及室外空氣計算干球溫度，在廠家提供室內機制冷容量表中，選出最接近或大于房間冷負荷的室內機。

3）系統組成和室外機制冷容量選擇

在系統組成時，主要考慮以下幾個原則：

①初步估算所連室內機實際總容量對應的室外機額定制冷容量。

②室外機放置位置。

③配管配置連接：等效配管長度=實際配管長度+彎管個數×低處彎管等效長度+回油彎個數×低處回油彎管等效長度+線支管個數×線支管等效長度+集支管等效長度。在進行等效管長制冷、制熱容量修正時，總的等效長度=主干管等效長度×0.5+其他等效長度，按照總的等效長度進行查圖，得出制冷、制熱容量修正系數。

④盡量把經常使用的房間和不經常使用的房間組合在一個系統，系統同時使用率最好能控制在50%～80%，此時系統的能效比較高。如系統同時使用率低于30%，則系統能效比較低、設備利用率低，系統經濟性較差。

⑤室內外機的容量配比系數是一個系統內所有室內機額定制冷容量之和與室外機額定制冷容量之比（表1）。

表1 室內外機的容量配比系數表

⑥室內機數量不能超過室外機容許連接的數量。

4）室外機實際制冷容量計算

根據室內外機的容量配比系數，室內空氣計算干、濕球溫度以及室外空氣干球溫度，在廠家提供室外機制冷容量表中查出室外機在設計工況下的實際制冷容量Qw實際。

5）室內機最終實際制冷容量計算

系統中每臺室內機的最終實際制冷容量為：

式中：a 為配管長度及高度差容量修正系數。

如果按照式（1）計算出的室內機的最終實際制冷量小于該室內機服務房間的冷負荷，則應重新選擇室內機，再按2～5 的步驟進行計算，直到滿足要求為止。

實際使用時，由于房間間歇使用空調的間隔時間可能較長，為了使房間的溫度在啟動后快速下降，可以考慮室內機最終實際制冷容量遠大于房間負荷，最大參考值為1.5。

1.2 多聯機空調系統設計注意問題

1）多聯機空調系統設計時考慮配管長度盡可能短，因為系統配管越長，系統能力衰減就越大，因此考慮到經濟性，配管等效長度最好不要超過80～100 m，當等效長度超過90 m 時，要加大氣體端主干管的直徑。同時盡管室外機可以在容量配比系數135%以內運行，但在設計選型時應根據系統的具體使用情況來決定，對制熱有特殊要求的場合不適合超配。因此，為了確保多聯機系統穩定、安全地工作，對多聯機系統大小、容量配比及配管長度等均需有所考慮。

2）多聯機空調系統設計時還需考慮周邊環境對室外機的要求，室外機放置位置保證良好的通風，避免進、排風短路，造成COP 大幅降低，同時避免陽光直射等。室外機放置位置充分考慮安裝、檢修等空間[2]。

2 多聯機空調系統在綠色建筑中的應用

在《綠色建筑評價標準》GB/T 50378-2014 中，與暖通空調領域多聯機空調系統相關的條文如表2：

表2 多聯機對應條文及得分表

1）5.2.4、11.2.2 條：對于多聯機空調系統，當其IPLV 較公建標準要求的提高8%時，可為“綠色建筑”貢獻6 分的分值。若當其IPLV 較公建標準要求的提高16%時，可為“綠色建筑”貢獻12 分的分值。而根據目前市場上的多聯機空調，IPLV 值較公建標準要求提高8%對于大部分多聯機空調均可達到，如果建筑本身有更高的設計要求，多聯機空調系統的IPLV 較公建標準提高16%的要求也不難達到。

2）5.2.7 條：采用多聯機+新風空調系統時，當新風采用可調新風比或可實現全新風運行時，可認為過渡季有降低空調系統能耗的措施，可得6 分。

3）5.2.8 條：采用多聯機空調系統時，多聯機空調系統可以達到分區控制的要求，可得3 分。多聯機空調系統的IPLV（制冷綜合性能系數）滿足《公共建筑節能設計標準》GB50189 的要求時，可得3 分；多聯機系統采用的是變制冷劑流量，是屬于不需設置水系統或風系統，可得3 分。

4）6.2.8 條：多聯機為無需冷卻水的空調系統，可得10 分。

5）6.2.11 條：多聯機為無冷卻水補水的空調系統，可得8 分。

綜上，在節能與能源利用章節中，多聯機空調系統可為綠色建筑貢獻的分數為21 分，公共建筑的權重分數為21×0.28=5.88 分。在節水與水資源利用章節中，多聯機空調系統可為綠色建筑貢獻的分數為18分，公建權重分數為18×0.18=3.24 分。提高與創新章節無權重系數，可直接得1 分。因此，采用多聯機空調系統的公共建筑可得到的總分為10.12 分，占一星級綠色建筑50 分的21.24%，占二星級綠色建筑60 分的16.87%，占三星級綠色建筑80 分的12.65%。

3 結語

社會在進步，人類對資源節約的意識不斷增強，在實現真正綠色建筑的道路上，從事建筑業的各階段人員都在為實現綠色建筑的目標而尋求著更多、更好的解決方法，當一棟建筑采用了多聯機空調系統設計時，也在悄然地為節能為綠色建筑助力著。