產(chǎn)業(yè)園區(qū)的空調(diào)系統(tǒng)方案

葛子勤 （合肥高新建設(shè)投資集團(tuán)公司，安徽 合肥 230088）

1 引言

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，大多數(shù)城市為促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、推動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長、提高區(qū)域創(chuàng)新能力，相繼建設(shè)各類型產(chǎn)業(yè)園區(qū)。產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)一般遵循“統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一征地、分期實(shí)施、滾動(dòng)發(fā)展”的原則，分期建設(shè)、分步開發(fā)，存在開發(fā)周期長、招商變動(dòng)大的問題。近年來，產(chǎn)業(yè)園區(qū)的規(guī)模越來越大，功能要求也越來越齊全，除了科研辦公、產(chǎn)品展示、中試廠房、檢測試驗(yàn)等辦公需求外，商業(yè)配套、廚房餐飲、游泳健身、會(huì)議接待等生活服務(wù)需求也突顯出來。由于產(chǎn)業(yè)園區(qū)功能的全面性及復(fù)雜性，對各專業(yè)的要求相應(yīng)提高，其中，如何選擇合理的空調(diào)系統(tǒng)方案尤為重要，需在設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮，重點(diǎn)把控。

2 現(xiàn)階段適用于大部分產(chǎn)業(yè)園區(qū)的空調(diào)系統(tǒng)方案

產(chǎn)業(yè)園區(qū)空調(diào)系統(tǒng)方案多種多樣，選擇時(shí)需要根據(jù)項(xiàng)目具體情況具體分析。如項(xiàng)目有余熱或者廢熱可以利用時(shí)，可采用溴化鋰吸收式冷水機(jī)組供冷和供熱；如有天然地表水等資源可供利用，或者有可利用的淺層地下水且能保證100%回灌時(shí)，可采用地表水或地下水水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)供冷和供熱；當(dāng)周邊有充足的地面可供埋管時(shí)，可采用地埋管地源熱泵系統(tǒng)供冷和供熱；當(dāng)建筑全年需要空調(diào)長時(shí)間供冷和供熱且常年有穩(wěn)定的大量余熱時(shí)，可采用水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)；當(dāng)工程所在地區(qū)執(zhí)行峰谷電價(jià)且電價(jià)差較大的區(qū)域，在論證確實(shí)可以獲得經(jīng)濟(jì)效益時(shí)可以選擇冰蓄冷或水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)[1]。以上所述空調(diào)系統(tǒng)方案需根據(jù)當(dāng)?shù)氐哪茉礂l件、價(jià)格政策等具體分析確定，不具備普遍適用性。

現(xiàn)階段適用于大部分產(chǎn)業(yè)園區(qū)的空調(diào)系統(tǒng)方案常見有四種：鍋爐/市政熱源+冷水機(jī)組、風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)、變制冷劑流量多聯(lián)機(jī)空調(diào)即VRV系統(tǒng)以及分體式空調(diào)。

以下簡要介紹以上四種空調(diào)系統(tǒng)方案的概念。

方案一：鍋爐/市政熱源+冷水機(jī)組。冬季采用鍋爐或市政熱源供熱，夏季采用制冷機(jī)組供冷，空調(diào)末端通過水循環(huán)帶走室內(nèi)負(fù)荷，末端形式可以為風(fēng)機(jī)盤管或全空氣處理機(jī)組。

方案二：風(fēng)冷熱泵。通過熱泵夏季將室內(nèi)熱量轉(zhuǎn)移至室外空氣，冬季吸收室外空氣的熱量通過熱泵提升后向室內(nèi)供熱，室內(nèi)末端形式同方案一。

方案三：多聯(lián)機(jī)。通過制冷劑循環(huán)夏季將室內(nèi)熱量轉(zhuǎn)移至室外，冬季將室外熱量轉(zhuǎn)移至室內(nèi)，室內(nèi)末端通過制冷劑蒸發(fā)換熱，末端形式同家用空調(diào)室內(nèi)機(jī)，可以有四面出風(fēng)嵌入式、風(fēng)管天井式等多種形式，室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)為一拖多形式。

方案四：分體式空調(diào)。原理同方案三，區(qū)別在于室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)為一拖一形式。

3 產(chǎn)業(yè)園區(qū)的空調(diào)系統(tǒng)方案選擇需考慮的因素

3.1 建筑外立面效果

21世紀(jì)前，辦公樓多采用分體式空調(diào)（方案四），使用靈活，初投資低，但分體式空調(diào)對外立面影響較大，美觀性較差，故現(xiàn)階段的產(chǎn)業(yè)園區(qū)大都采用中央空調(diào)系統(tǒng)（方案一至方案三）。但園區(qū)內(nèi)設(shè)置的值班室、監(jiān)控室、消防控制室、電梯機(jī)房等需要24小時(shí)空調(diào)的這些功能房間會(huì)優(yōu)先考慮分體式空調(diào)。

3.2 占用建筑空間情況

方案一地下室需要設(shè)置制冷機(jī)房和鍋爐房/換熱機(jī)房，占用較大的建筑空間，當(dāng)產(chǎn)業(yè)園區(qū)地下室面積較大，有條件設(shè)置機(jī)房時(shí)，可優(yōu)先考慮方案一，機(jī)房的位置宜設(shè)在冷熱負(fù)荷的中心[1]。方案二熱泵主機(jī)可置于屋面上或室外綠化地帶，無需專用機(jī)房，當(dāng)?shù)叵率覠o條件設(shè)置方案一的機(jī)房時(shí)，可優(yōu)先考慮方案二；當(dāng)主機(jī)置于屋面上時(shí)，需要統(tǒng)籌規(guī)劃主機(jī)的位置，避開種植屋面或者乒乓球、足球等運(yùn)動(dòng)場地；當(dāng)主機(jī)置于室外綠化地帶時(shí)，也需和景觀緊密配合，利用景觀遮擋主機(jī)，以免突兀，破壞景觀。同方案二，方案三多聯(lián)機(jī)室外機(jī)也可置于屋面或室外綠化地帶，無需專用機(jī)房，外機(jī)置于屋面或者室外綠化地帶時(shí)需核算室內(nèi)機(jī)室外機(jī)高差、接管總長度，機(jī)組能效需滿足規(guī)范要求[2],不同于方案二的是，多聯(lián)機(jī)室外機(jī)還可以置于每層建筑的設(shè)備平臺，當(dāng)每層有空間設(shè)置設(shè)備平臺時(shí)，可優(yōu)先考慮方案三，此時(shí)接管短，機(jī)組制冷/制熱量衰減小。

3.3 分戶計(jì)量需求

產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)入駐企業(yè)相對較多，每個(gè)企業(yè)對于辦公的面積需求不一，故園區(qū)內(nèi)整棟樓為一個(gè)企業(yè)、整層樓為一個(gè)企業(yè)，一層樓分好幾個(gè)企業(yè)的情況都很常見，空調(diào)系統(tǒng)往往需要分戶計(jì)量。水系統(tǒng)（方案一和方案二）分戶計(jì)量方式可以采用面積計(jì)費(fèi)、能量表計(jì)費(fèi)、軟件計(jì)費(fèi)，但是計(jì)費(fèi)系統(tǒng)復(fù)雜、造價(jià)高、靈活性差。而氟系統(tǒng)（方案三）自帶集中控制與分戶計(jì)量軟件，可以做到分戶、分室內(nèi)機(jī)計(jì)量，計(jì)費(fèi)系統(tǒng)簡單可靠。故產(chǎn)業(yè)園區(qū)如前期出售招租不明，后期根據(jù)需要分割出租或者出售的情況下，一般優(yōu)先考慮方案三。

3.4 舒適性

上述介紹的方案中方案一舒適性最高，方案四舒適性最低，方案三舒適性較低，方案二舒適性介于方案一和三之間。方案一制冷制熱基本不受環(huán)境溫度影響；方案二供熱時(shí)受室外影響大，冬季需要除霜；方案三和方案四均受氣候條件影響大，極熱極冷天氣下效率低，隨室外環(huán)境溫度升高/降低，制冷/制熱能力相對衰減，冬季制熱需頻繁除霜，制熱效果差。且方案四送風(fēng)射程有限，離內(nèi)機(jī)較遠(yuǎn)區(qū)域空調(diào)效果較差。

3.5 初期投入及運(yùn)行費(fèi)用

方案一冬季采用燃?xì)忮仩t或者市政熱源均需要開戶費(fèi)，初期投入需一次性到位；方案二無開戶費(fèi)，初期投入也需一次性到位；方案三也無開戶費(fèi)，并且可以分批建設(shè)、分期投入，但初投資相對較高（國內(nèi)外品牌價(jià)格差異較大）。方案一滿負(fù)荷時(shí)能效高、運(yùn)行費(fèi)用低，但部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)仍然需要開啟大主機(jī)，運(yùn)行費(fèi)用高；方案二采用模塊化機(jī)組時(shí)可根據(jù)負(fù)荷情況調(diào)節(jié)模塊數(shù)，部分負(fù)荷時(shí)運(yùn)行費(fèi)用介于方案一、三之間；方案三部分負(fù)荷時(shí)運(yùn)行效率高、運(yùn)行費(fèi)用低。采用方案一時(shí)，需落實(shí)項(xiàng)目所在地有市政燃?xì)饣驘嵩床⑻峁┤細(xì)鈮毫Φ认嚓P(guān)參數(shù)。如產(chǎn)業(yè)園區(qū)企業(yè)入駐率較低時(shí)，可優(yōu)先考慮方案三。

4 產(chǎn)業(yè)園區(qū)特殊功能用房的空調(diào)系統(tǒng)解決方案

4.1 高大空間（報(bào)告廳、多功能廳、會(huì)議中心）

產(chǎn)業(yè)園區(qū)考慮辦公人員會(huì)議需要，會(huì)配套報(bào)告廳、多功能廳、會(huì)議中心等功能空間。此類空間一般設(shè)計(jì)高度較高，通常兩層挑空，為充分發(fā)揮其使用功能，創(chuàng)造更好的室內(nèi)環(huán)境，合理選擇空調(diào)系統(tǒng)尤為重要。如空調(diào)系統(tǒng)采用水系統(tǒng)（方案一、二），末端可采用空氣處理機(jī)組，室內(nèi)為全空氣系統(tǒng)，風(fēng)口可采用旋流風(fēng)口，冬夏季能通過調(diào)整風(fēng)口角度，以達(dá)到最佳的送風(fēng)效果，舒適性較好；但空氣處理機(jī)組需設(shè)置專用的空調(diào)機(jī)房，占用一定建筑空間。如空調(diào)系統(tǒng)采用氟系統(tǒng)（方案三），可以使用屋頂式風(fēng)冷空調(diào)機(jī)組，該機(jī)組可集室內(nèi)機(jī)、室外機(jī)于一體，直接放置于屋面，無需設(shè)置專用機(jī)房，節(jié)省建筑空間，室內(nèi)也為全空氣系統(tǒng)，同方案一、二；或者采用高靜壓風(fēng)管天井式室內(nèi)機(jī)+新風(fēng)系統(tǒng)，室內(nèi)末端采用高靜壓室內(nèi)機(jī)接旋流風(fēng)口，室內(nèi)機(jī)直接吊裝在高大空間內(nèi)，也無需機(jī)房，但室內(nèi)噪音較大，舒適性較差。

4.2 商業(yè)門面、便利超市

產(chǎn)業(yè)園區(qū)為了辦公人員生活便利，樓棟首層會(huì)設(shè)置商業(yè)門面、便利超市等，這些區(qū)域的特點(diǎn)是面積不大，獨(dú)立經(jīng)營，空調(diào)系統(tǒng)一般要求獨(dú)立自主，獨(dú)立計(jì)費(fèi)。此類房間一般采用分體式空調(diào)或者多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)。如果商業(yè)門面規(guī)模較小，一層室外有綠化地帶可以放置分體式空調(diào)室外機(jī)機(jī)位時(shí)，可優(yōu)先考慮分體式空調(diào)，使用靈活，初期投資低。如果規(guī)模較大時(shí)，可采用多聯(lián)機(jī)空調(diào)，室外機(jī)可置于室外綠化或者裙房屋面。當(dāng)商業(yè)門面屬于長條形的房間，還可采用模塊化風(fēng)管送風(fēng)式空調(diào)機(jī)組，室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)為一拖一形式，室內(nèi)機(jī)機(jī)外靜壓比普通室內(nèi)機(jī)大，可接較長風(fēng)管，送風(fēng)至各空調(diào)區(qū)域，效果更好。

4.3 室內(nèi)游泳池

現(xiàn)在很多產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)也開始配設(shè)室內(nèi)游泳池，讓辦公人員工作之余可以強(qiáng)身健體，釋放壓力。營造一個(gè)良好的游泳環(huán)境，一定程度上依賴于游泳池的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。室內(nèi)游泳池根據(jù)規(guī)范要求，第一要求恒溫，包括池水恒溫（26℃～28℃）和室內(nèi)空氣恒溫（28℃～30℃），第二要求是恒濕（55%～65%）[3]。如果溫濕度控制不好容易造成使用人員身體受損及建筑霉變，故保持室內(nèi)游泳池的恒溫恒濕狀態(tài)非常重要，目前設(shè)計(jì)采用較多的是泳池三集一體恒溫除濕熱泵機(jī)組，三集一體是指具有泳池水加熱、泳池空氣除濕、室內(nèi)空調(diào)三樣功能集于一體。此機(jī)組利用除濕熱泵運(yùn)行過程中回收的池水表面蒸發(fā)的水蒸氣熱量保持室內(nèi)空氣恒溫恒濕和池水恒溫，達(dá)到節(jié)能的目的。機(jī)組室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)通過冷媒管連接，室外機(jī)放置于屋面，室內(nèi)機(jī)放置于泳池周邊空調(diào)機(jī)房內(nèi)，室內(nèi)機(jī)自帶新風(fēng)處理、排風(fēng)系統(tǒng)，室內(nèi)采用全空氣系統(tǒng)，末端風(fēng)口可根據(jù)泳池規(guī)格尺寸及高度采用噴口或者旋流風(fēng)口，送風(fēng)至室內(nèi)泳池，達(dá)到降溫除濕的效果。由于游泳池上部空間很高，考慮冬季熱損失較多，一般設(shè)置地板輻射采暖加以輔助，以提高冬季的舒適性。

4.4 數(shù)據(jù)機(jī)房

產(chǎn)業(yè)園區(qū)因?yàn)橹悄芑蜆怯钭钥匦枰话銜?huì)配設(shè)數(shù)據(jù)機(jī)房，數(shù)據(jù)機(jī)房對溫濕度及空氣潔凈度的條件敏感，過高或過低都會(huì)影響電子元件的使用壽命和性能，空氣潔凈度不良會(huì)造成短路、接觸不良或者影響計(jì)算精度。數(shù)據(jù)機(jī)房分為A、B、C三類，A、B類溫度控制為23±1℃，濕度為40%～55%，C類溫度為18℃～28℃，濕度為35%～75%。A、B級主機(jī)房內(nèi)的空氣含塵濃度，在靜態(tài)條件下測試，每升空氣中大于或等于0.5m的塵粒數(shù)，應(yīng)小于18000粒[4]。數(shù)據(jù)機(jī)房內(nèi)基本無人員，潛熱散熱很小，設(shè)備、機(jī)柜散發(fā)顯熱量很大，故顯熱比很高。設(shè)備密集的區(qū)域發(fā)熱量集中，為使機(jī)房內(nèi)各區(qū)域溫濕度均勻，而且控制在允許的基數(shù)及波動(dòng)范圍內(nèi)，就需要有較大的送風(fēng)量（換氣次數(shù)高達(dá)30～60次/小時(shí)）將余熱量帶走。機(jī)房內(nèi)設(shè)備散熱屬于穩(wěn)態(tài)熱源，全年不間斷運(yùn)行，故需要空調(diào)常年制冷。基于數(shù)據(jù)機(jī)房對空氣的溫度、濕度、潔凈度、氣流分布等各項(xiàng)指標(biāo)有很高的要求，故目前設(shè)計(jì)中采用安全可靠運(yùn)行的專用機(jī)房精密空調(diào)來保障。機(jī)房空調(diào)按照冷源形式不同，可分為風(fēng)冷型、水冷型及雙冷源型。按照其架構(gòu)不同可以分為房間級制冷、機(jī)柜級制冷及行級制冷。產(chǎn)業(yè)園區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)機(jī)房一般為C類，冷源形式一般采用風(fēng)冷型，架構(gòu)采用房間級制冷，根據(jù)房間內(nèi)熱量的發(fā)源及分布特點(diǎn)，送回風(fēng)方式可采用下送上回、上送上回、上送側(cè)回、側(cè)送側(cè)回。機(jī)房內(nèi)空調(diào)送回風(fēng)通常不采用管道，而是利用高架地板下部或天花板上部的空間作為靜壓箱送回風(fēng)，使送風(fēng)均勻。風(fēng)冷型室外機(jī)置于屋面或者設(shè)備平臺。其余大型的A、B類數(shù)據(jù)機(jī)房采用水冷型或者機(jī)柜級制冷、行級制冷，此處不做具體介紹。

5 結(jié)語

本文介紹了產(chǎn)業(yè)園區(qū)適用的空調(diào)系統(tǒng)方案以及選擇時(shí)考慮的因素，并給出了特殊功能用房的空調(diào)系統(tǒng)解決方案建議，對以后產(chǎn)業(yè)園區(qū)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中合理選擇空調(diào)系統(tǒng)具有一定的參考價(jià)值。