某廠區(qū)辦公樓多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

侯華波

摘要：本文詳細(xì)介紹了順特電氣配電設(shè)備生產(chǎn)及研發(fā)項(xiàng)目（一期）辦公樓的空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。該辦公樓采用了直流變速多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)。多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)能在10%～100%～問(wèn)連續(xù)調(diào)節(jié)容量，可以滿足辦公樓夜間加班的使用要求；其完善的控制系統(tǒng)，使辦公樓實(shí)現(xiàn)了分部門計(jì)量。該空調(diào)系統(tǒng)有效降低了建筑的能耗。

關(guān)鍵詞：多聯(lián)式空調(diào)；新風(fēng)系統(tǒng)；能效比；節(jié)能

中圖分類號(hào)：TU831.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-3024（2016）09-101-02

1.工程概況

順特電氣配電設(shè)備生產(chǎn)及研發(fā)項(xiàng)目（一期）辦公樓位于廣東省佛山市順德歐洲工業(yè)園，由順特電氣設(shè)備有限司投資興建，是該公司所有管理部門在該園區(qū)工廠的辦公場(chǎng)所。該辦公樓總建筑面積5118.36m²，共6層，建筑高度23.5m。大樓主要功能為辦公用房，其中一層設(shè)有面積為317m²的展廳；五層設(shè)有面積為110m²的企業(yè)服務(wù)器機(jī)房。為保證辦公樓的自然通風(fēng)效果，該建筑設(shè)置了內(nèi)庭院。作為公司的管理大樓，入住大樓的均為公司的高管，因此，建設(shè)方要求大樓的中央空調(diào)系統(tǒng)在保證簡(jiǎn)單實(shí)用的前提下，做到和裝修工程無(wú)縫配合，同時(shí)不影響建筑外立面。

2.設(shè)計(jì)參數(shù)

2.1室外設(shè)計(jì)參數(shù)

本工程位于佛山市順德區(qū)，為簡(jiǎn)化計(jì)算，該工程的室外氣象參數(shù)參考廣州臺(tái)站，具體詳見(jiàn)表1。

2.2室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)

本工程房間的功能主要有辦公、會(huì)議和展廳。各功能區(qū)的設(shè)計(jì)參數(shù)詳見(jiàn)表2.

2.3空調(diào)冷負(fù)荷

本工程處于夏熱冬暖地區(qū)，無(wú)冬季采暖需求，因此，負(fù)荷計(jì)算時(shí)未對(duì)冬季熱負(fù)荷進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。本次計(jì)算使用的軟件為鴻業(yè)暖通空調(diào)負(fù)荷軟件，經(jīng)過(guò)逐時(shí)計(jì)算，得到本工程夏季最大冷負(fù)荷為902.4kW，折算冷指標(biāo)為176W/m²。

3.空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1方案的確定

本工程體量較小，層數(shù)也不高，大樓的內(nèi)部布局非常緊湊，已沒(méi)有單獨(dú)設(shè)置空調(diào)機(jī)房的空間。根據(jù)文獻(xiàn)，適合本工程且常用的空調(diào)系統(tǒng)有：分體空調(diào)、風(fēng)冷熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)和多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)。

由于建設(shè)方對(duì)建筑的外形要求比較高，要求盡量多的采用玻璃幕墻，若采用一拖一的分體空調(diào)形式，建筑的外墻上則會(huì)安裝大量的空調(diào)室外機(jī)，這些室外機(jī)雖然可以用百葉進(jìn)行遮擋，難免會(huì)影響建筑外立面的美觀。因此分體空調(diào)在本工程中不予考慮。

風(fēng)冷熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)和多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)相比，系統(tǒng)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，施工周期長(zhǎng)；部分負(fù)荷時(shí)，效率降低程度大；輸送系統(tǒng)能耗較高，輸送傳熱介質(zhì)水，配管管徑較大，考慮新風(fēng)管路在內(nèi)時(shí)，約占房間500mm凈高；維護(hù)成本較高，需專人管理。而多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)采用直流變頻等技術(shù)，部分負(fù)荷時(shí)，機(jī)組的COP值降低程度較?。褐评鋭┲苯诱舭l(fā)制冷，減少了輸送能耗及熱量傳遞損失；輸送傳熱介質(zhì)為R410a，傳熱容量比水大，配管管徑小，對(duì)層高影響較小；維護(hù)成本較低，無(wú)需專人管理。

本工程作為公司自有辦公樓，供管物流科、市場(chǎng)部、人事部、企管部以及總經(jīng)辦等多個(gè)部門均入駐其中。各部門的上班時(shí)間均有一定程度的不同，有些部門存在晚上加班的情況。建設(shè)方從節(jié)能角度考慮，要求對(duì)每個(gè)部門的空調(diào)用電實(shí)現(xiàn)單獨(dú)計(jì)量，以杜絕浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生。綜合分析，多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)適合本工程。

考慮到多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)缺乏濕度控制的功能，五層服務(wù)器機(jī)房改由機(jī)房專用恒溫恒濕空調(diào)機(jī)組提供環(huán)境控制，該系統(tǒng)由專業(yè)廠家另行設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)暫不考慮，僅預(yù)留安裝容量。

3.2空調(diào)系統(tǒng)

本工程擬采用全直流變頻多聯(lián)空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)搭配大排量、高性能渦旋式壓縮機(jī)，采用永磁直流電機(jī)，使得機(jī)組的綜合能效系數(shù)得到大大提高；使用R410A環(huán)保冷媒，同時(shí)配合先進(jìn)的智能管理控制系統(tǒng)，可對(duì)溫度進(jìn)行精準(zhǔn)控制。

全直流變頻多聯(lián)空調(diào)系統(tǒng)由1臺(tái)室外主機(jī)連接若干臺(tái)室內(nèi)機(jī)。室外機(jī)集中設(shè)在屋面上，室內(nèi)機(jī)統(tǒng)一采用暗藏式風(fēng)管機(jī)，氣流組織形式為上送上回或側(cè)送上回。每臺(tái)室內(nèi)機(jī)根據(jù)房間形狀分別連接一個(gè)風(fēng)口或多個(gè)風(fēng)口，根據(jù)房間的裝修風(fēng)格確定風(fēng)口的形式和顏色，所選用的風(fēng)口有方形散流器、圓形散流器以及雙層百葉風(fēng)口。

通過(guò)對(duì)建筑物的功能、朝向、使用情況等的分析，同時(shí)綜合考慮運(yùn)行時(shí)間、配管長(zhǎng)度、室外機(jī)容量和能效比等各項(xiàng)因素，合理劃分本工程的多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)。將每層同一部門或相同功能區(qū)劃分為一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，確保各部門或功能區(qū)的空調(diào)系統(tǒng)能獨(dú)立運(yùn)行，互不影響；合理控制單個(gè)系統(tǒng)的裝機(jī)容量，控制冷媒管的長(zhǎng)度，盡量降低因管長(zhǎng)帶來(lái)的冷量損耗。本工程共設(shè)置系統(tǒng)18個(gè)。設(shè)備選型時(shí)注意室外空氣干濕球溫度、配管長(zhǎng)度、高差以及同時(shí)使用率等條件的影響對(duì)技術(shù)參數(shù)予以修正，室內(nèi)外機(jī)容量比一般不超過(guò)1.1。各系統(tǒng)設(shè)備配置詳見(jiàn)表3。

3.3新風(fēng)系統(tǒng)

目前和多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)配合使用的新風(fēng)系統(tǒng)有三類：全熱交換機(jī)組處理新風(fēng)、專用新風(fēng)機(jī)組和風(fēng)機(jī)箱。全熱交換機(jī)組設(shè)計(jì)中要注意新風(fēng)口和排風(fēng)口位置的合理布置，避免新風(fēng)和排風(fēng)的交叉污染。缺點(diǎn)是熱交換媒質(zhì)易積灰，堵塞，易損，使用壽命短。專用的新風(fēng)機(jī)組其優(yōu)點(diǎn)是處理過(guò)的新風(fēng)品質(zhì)較好，可以進(jìn)行濕度控制，舒適性較好。與上述兩種方案相比，采用風(fēng)機(jī)箱處理新風(fēng)，室內(nèi)機(jī)型號(hào)會(huì)加大，噪音也會(huì)增大。但該種方式系統(tǒng)簡(jiǎn)單，容易達(dá)到需要的風(fēng)量和風(fēng)壓。也可以在新風(fēng)支管處設(shè)置電動(dòng)風(fēng)閥，與室內(nèi)機(jī)連鎖。

綜上，考慮到風(fēng)機(jī)箱由于會(huì)增加室內(nèi)機(jī)的噪音，本工程不予考慮。本工程中新風(fēng)系統(tǒng)主要采用全熱交換機(jī)組處理新風(fēng)和專用新風(fēng)機(jī)組兩種形式。其中會(huì)議室、多功能廳以及展廳等有排風(fēng)的需求場(chǎng)所均設(shè)置全熱交換機(jī)組，通過(guò)回收排風(fēng)中的能量來(lái)降低系統(tǒng)的新風(fēng)負(fù)荷；其余辦公區(qū)域均采用專用新風(fēng)機(jī)組。為便于控制和計(jì)費(fèi)，每臺(tái)新風(fēng)機(jī)組承擔(dān)的新風(fēng)區(qū)域和多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的區(qū)域相同。新風(fēng)入口設(shè)中效過(guò)濾器，防止灰塵等懸浮顆粒物進(jìn)入室內(nèi)，減少室內(nèi)空氣中PM2.5的濃度，為室內(nèi)人員創(chuàng)造舒適健康的環(huán)境。

4.總結(jié)

（1）在建筑方案階段就應(yīng)和建筑專業(yè)統(tǒng)一考慮空調(diào)專業(yè)對(duì)建筑的影響，比如外立面在可能設(shè)置新風(fēng)和排風(fēng)百葉的地方，考慮采用上下貫通且和立面配合緊密的裝飾百葉，通過(guò)建筑手法隱形于建筑立面，不破壞建筑外立面的統(tǒng)一和美觀。

（2）通過(guò)合理分區(qū)使冷媒銅管的配置達(dá)到最優(yōu)。冷媒管加長(zhǎng)會(huì)增加管路的阻力，壓縮機(jī)的吸氣壓力降低，過(guò)熱增加，能效比COP值降低。過(guò)大的內(nèi)外機(jī)高度差影響回油效果。綜合考慮建議冷媒管長(zhǎng)度不超過(guò)120m，高度差不超過(guò)50m。