某辦公樓空調系統設計

成素娟

（山西中方森特建筑工程設計研究院，山西太原 030020）

0 引言

在傳統空調系統（集中或半集中式系統）中，建筑物內人數、照明及設備功率、室內外溫差等都會影響空調系統的運行負荷，達到一定條件后空調系統長期處于低負荷運行狀態。多聯機空調系統屬于分布式空調系統，在低負荷運行條件下，其舒適性和能耗均勝于傳統空調，因此廣泛應用于新建建筑工程中。但使用者為了追求更好的使用體驗和立面效果，常對空調外機的散熱百葉進行改造。例如，將室外機的散熱百葉安裝在建筑凹槽內，是比較常見的一種設計方式，極大地影響室外機的散熱。若凹槽較深，將會導致不同樓層室外機散熱出現氣流短路，從而影響空調的室內降溫效果，室外機甚至會停止運轉。在對建筑進行空調系統設計時，不能死搬硬套其他建筑的設計方案，而應根據建筑的特點進行定制化的設計[1-11]。

1 辦公樓項目空調系統精細化設計

1.1 辦公樓項目對空調通風系統精細化設計的需求

辦公樓項目在當前社會階段已經遍布城市各個街道，開發商的業務范圍已經從單純辦公樓項目開發逐步轉型為辦公環境改善綜合解決方案的提供者。對于辦公環境的安全舒適、節能環保、特殊功能等方面提出更高要求。辦公樓的空調系統經過多年的發展，技術上已經很成熟，但是在使用過程中依然存在一些弊端，本文期望從設計階段做出一些改進，以更加精細的設計改善空調運行狀態。

1.2 辦公樓項目的空調通風系統精細化設計

目前辦公樓項目有帶商業裙樓和單獨辦公樓兩種形式。根據對現在主流兩種辦公樓項目的考察及物業運營數據的調查研究，冷熱源的合理選擇、有效的節能措施是影響當前空調通風系統運行指標的兩個關鍵因素。除此之外，空調系統運行時間、通風形式、末端受熱等也是辦公樓業主關注的需求。而大堂空調效果、舒適性差等常見問題，都可以通過精細化設計來解決。投資方和運營方比較關心的是節能措施、投資收益等問題。當前新冠肺炎疫情的流行，病毒可以通過空氣傳播，使業主更加關注空氣環境的潔凈安全，對辦公樓空調通風系統也提出特殊的要求。本文結合某工程實際案例，對辦公樓空調系統進行精細化設計。

2 空調設計注意事項

2.1 設計需與建筑情況相符

空調通風系統設計前，首先需要了解與項目有關的例如建筑高度、面積、層數以及內部構造等各方面信息，對建筑物的結構與環境進行現場勘查。認真熟悉建筑相關圖紙，確保空調通風系統的設計始終與建筑平面規劃、功能相對應，并單獨規劃出防煙區與防火區。

2.2 提高空調系統安全和舒適性

在空調設計時，應考慮到空調的舒適和安全性能。例如，在空調管道內部安裝微孔內板消聲器，可以起到降噪除音的作用。此外，在送回風靜壓箱的內壁上貼一層5cm 左右厚度的吸聲板，吸聲板用織布包裹，可以與送回風靜壓箱壁隔開，避免兩者內壁互相碰撞或摩擦，增強降噪除音效果。空調機房采用中空玻璃等隔音效果好的門窗。在設計排風系統時，根據建筑室內規劃布局，空調排風系統的風管和下風口要沿著墻角下部，不僅美觀大方而且減少對其他房間的干擾。

2.3 選擇適宜空調機組設備

空調機組設備是空調系統的重要組成部分，其功率、能耗、風量、風速等設備參數直接影響高層辦公建筑中空調系統的運行性能。因此在進行暖通空調設計時要根據建筑的具體情況，選擇符合國家標準的空調機組設備。

2.4 注重節能技術積極運用

空調系統運行過程中，除了考慮舒適性外，還應注重其節能性，倡導綠色建筑理念，采取各種節能降耗措施。例如在空調系統設計階段，選擇R410A 作為冷媒，實現節能環保的目的。設計人員還可以將變頻技術引入暖通空調的系統中，當室內溫度達到預定值時，空調系統處于低動力工況，降低空調系統能耗。積極拓寬采暖熱源，除了傳統的光伏能源外，還可以采用地源熱泵技術、空氣能技術、光電技術等作為空調的制熱技術。高層建筑空調系統選用低噪聲、低能耗的新風機組也是節能降耗的措施。

3 工程實例分析

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構。其中地下二層作為地下車庫和設備用房，地下一層作為地下車庫、設備用房、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，其他上部結構作為辦公用房。

3.2 工程設計特點

參照甲方要求和該工程特點，本空調系統冷源選擇水蓄冷和離心式冷水機組結合的方式，同時響應分時電價政策，低谷電價時段蓄冷，高電價階段釋放冷氣，同時將消防水池作為蓄冷水池，節約建設成本，降低空調運行成本，達到降低成本、節能減排的目的。

3.3 設計參數及空調冷熱負荷

該建筑室內空調覆蓋區域面積為1.19 萬m2，工程設計室外溫度參數：冬季溫度-4℃，濕度75%，夏季干球溫度34.8℃，濕球溫度：28.1℃。根據鴻業負荷計算軟件計算出本工程空調系統負荷：冬季熱負荷10.5MW，制熱率為88W/m2；夏季冷負荷18.3MW，制冷率為153W/m2。

3.4 空調冷熱源及設備選擇

本工程空調系統選用水冷機組+蓄冷水池作為冷源，制冷設備4 臺855RT 單工況離心水冷機組的供水溫度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，板換負荷側冷凍水泵采用變流量系統，供水溫度7℃，回水溫度13℃。參照電價政策，空調系統蓄冷量按照35%設計，離心式冷水機組運行模式為供冷與蓄冷同時運行，這樣既可以節約投資又確保系統高效運行。選用3 臺5t 真空燃氣（油）熱水鍋爐作為空調系統熱源，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 空調系統形式

空調制冷運行時，水系統從冷凍機房接出的兩管制同程變流量系統，負荷側二級泵、能源側采用一級泵。能源測供水管連接至B1 層的8 個負荷側泵房。空調管道無論立管、支管均為同程，因特殊情況無法采用同程設計時，應在最高點設置排氣閥、最低點設置泄水閥，調節管道內水氣平衡。空調水系統通過屋頂外置高位水箱自動補水并保證水壓穩定，并通過自動化學加藥方式，防止管道腐蝕與結垢。空調風系統中，活動中心、會議中心、餐廳、大空間辦公等采用集中式變風量低速全空氣系統，送風口采用散流器均勻送風，集中回風。入口門廳高大空間區域，可采用地送風方式，地送風口為條形送風口，下送上回。也可采用上送下回送風方式，上部送風口采用側送的噴口和旋流風口均勻送風，集中回風。小型會議室、小空間辦公、后勤用房等小空間房間空調系統采用新風系統加風機盤管方式，新風空調采用吊裝式，風機盤管采用臥式暗裝，送風口選用條形送風口。標準區域的新風系統設置全熱回收裝置，裝置采用板式全熱換氣機，其組合式空調箱集中設置于屋面。

3.6 空調自控系統設計

本工程采用的集中空調系統，除風機盤管、排氣扇外，各種通風設備、空調機組由中央集中監控系統（BAS）系統監控運行。中央監控系統可以自動控制板式換熱器、冷水機組、水泵等主要設備的運行，冷熱源主要設備根據系統指令啟動、停止，全系統運行智能高效。

4 結論

本文論述了影響建筑空調系統運行性能的幾個關鍵因素，并結合工程實際案例，采用精細化設計方式，通過采用適宜冷熱源、管道特別設計、改變送回風口形式等不同形式的舉措，提高空調通風系統的運行工況。通過采取精細化設計的不同舉措，使空調通風系統更加安全舒適、節能環保。