淺析季風(fēng)對多聯(lián)機空調(diào)機房設(shè)計的影響

李宇飛

【摘要】本文為某項目多聯(lián)機空調(diào)機房改造工程，因原設(shè)計中未考慮到冬季主導(dǎo)風(fēng)向?qū)C房的影響，進而導(dǎo)致機組頻繁停機，使用效果不佳。本文針對原方案機房進行技術(shù)方案進行論證修正，綜合季風(fēng)及諸多因素，優(yōu)化設(shè)計方案，從而使得機組可靠運行，保證冬夏兩季良好的使用效果。

【關(guān)鍵詞】多聯(lián)機;空調(diào)機房;高層建筑;季風(fēng)

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

18.

1、導(dǎo)言

由于多聯(lián)機使用的便捷性，越來越多的高層建筑選擇這種空調(diào)系統(tǒng)。但在實際使用中，一些高層建筑無法滿足多聯(lián)機室外機與室內(nèi)機層高差的要求，所以只能在避難層或平層單獨設(shè)置空調(diào)機房，保證系統(tǒng)的可靠性。尤其在超高層建筑中，這樣的案例越來越多。但在一些特殊的項目中，設(shè)計師考慮到機房的多種因素，但往往忽略了季風(fēng)對機房的影響，最終導(dǎo)致使用后機組頻頻發(fā)生故障。本文與某實際案例結(jié)果，來分析解決該問題。

2、項目原機房設(shè)計方案介紹

該建筑位于山東省青島市中心商業(yè)區(qū)，緊臨大海，為33層高層建筑。空調(diào)機房預(yù)留在建筑每層的西北角，面積為50平方，同時滿足多聯(lián)機室外機安裝與新風(fēng)機房的安裝、以及送回風(fēng)要求。原方案多聯(lián)機室外機八臺全部安裝在北側(cè)百葉處，東側(cè)百葉處安裝新風(fēng)處理機，該機房剛好滿足使用需求。但是業(yè)主在使用時，夏季機房溫度會過高，造成多聯(lián)機室外機停機。冬季大風(fēng)時，由于多聯(lián)機室外機正對風(fēng)向，導(dǎo)致風(fēng)扇倒轉(zhuǎn)，機組報故障頻繁停機。這樣，嚴(yán)重影響到業(yè)主的使用效果。

3、項目原設(shè)計機房問題

基于以上問題，對每層機房進行現(xiàn)場勘察，發(fā)現(xiàn)因為設(shè)計不良導(dǎo)致機組在后期運行中出現(xiàn)了上述故障。主要問題點有：防雨百葉設(shè)計未考慮機組總風(fēng)量;窗戶防雨百葉傾角太小;窗戶防雨百葉過密，間距太小;機組出風(fēng)口和回風(fēng)口的設(shè)計風(fēng)速未達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn);機組的導(dǎo)風(fēng)帽未按照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計;還有，冬季運行時，未考慮季風(fēng)風(fēng)向因素，導(dǎo)致機組故障。因為以上諸多設(shè)計因素疊加，使得機組的運行不良，尤其在極端季節(jié)時，機組根本無法開啟。這是屬于典型的機房設(shè)計不良問題，未滿足機組的通風(fēng)量需求造成的氣流短路。

4、機房設(shè)計中技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求

在多聯(lián)機室外機機房設(shè)計中，必須滿足相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這樣，機組才能可靠運行。否則，在后期使用中，就會出現(xiàn)各種各樣的故障和問題，影響正常使用。

多聯(lián)機室外機機房主要技術(shù)要滿足以下要求：防雨百葉和水平之間的傾角小于10°;相鄰兩個百葉葉片之間間距不小于10cm;通風(fēng)有效率大于85%;機組導(dǎo)風(fēng)帽的出口風(fēng)速宜在5-8m/s之間;防雨百葉的回風(fēng)速度宜小于1m/s;機組導(dǎo)風(fēng)帽口風(fēng)速與百葉回風(fēng)速之差大于3m/s。此外，還要考慮冬、夏兩季主導(dǎo)風(fēng)向的影響，并保證機組預(yù)留足夠的檢修空間。

5、項目改造設(shè)計方案

針對原機房設(shè)計方案存在的問題，進行實際勘察后，逐一對應(yīng)改善設(shè)計方案，滿足機房設(shè)計中技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，就可保證機組可靠運行。

（1）對室外機組系統(tǒng)優(yōu)化。將原設(shè)計方案中八臺10匹室外機優(yōu)化為某品牌兩臺30匹室外機和一臺18匹室外機，簡化機組系統(tǒng)，減少占地面積。

（2）機房百葉窗調(diào)整。機房百葉窗固定傾角為60°，無法調(diào)整，只能保留原樣，但對機組的導(dǎo)風(fēng)帽出口處可做微調(diào)，將間距10cm調(diào)整為20cm，每間隔一個拆除，擴大通風(fēng)效率。

（3）每臺機組的單個風(fēng)扇單獨加裝導(dǎo)風(fēng)帽，導(dǎo)風(fēng)帽內(nèi)帶導(dǎo)流板，保證氣流暢通，防止機組在低負荷運轉(zhuǎn)時造成氣流短路。

（4）導(dǎo)風(fēng)帽尺寸確定。根據(jù)現(xiàn)場機房層高，及機房設(shè)計中技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，保證機組導(dǎo)風(fēng)帽的出口風(fēng)速在5-8m/s之間，根據(jù)選型品牌的多聯(lián)機室外機每臺機組的出風(fēng)口制作為620mm×400mm方形導(dǎo)風(fēng)帽，這樣，兩臺機組的導(dǎo)風(fēng)帽出風(fēng)口風(fēng)速分別為7.5m/s和8.4m/s。

（5）校核通風(fēng)有效率和回風(fēng)風(fēng)速。根據(jù)機房內(nèi)所有百葉窗現(xiàn)有的有效面積，校核通風(fēng)有效率為76%;機組的回風(fēng)風(fēng)速為1.8m/s，只有部分滿足機房設(shè)計中技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。由于百葉無法調(diào)整，但新風(fēng)機組回風(fēng)口預(yù)留在機房內(nèi)，可以補充室外機組一部分回風(fēng)量，這樣，通風(fēng)有效率達到83%，基本滿足通風(fēng)有效率最低85%的要求。

（6）機組導(dǎo)風(fēng)帽口風(fēng)速與百葉回風(fēng)速之差。機組導(dǎo)風(fēng)帽口風(fēng)速V1=8.4-1.8=6.6m/s，機組導(dǎo)風(fēng)帽口風(fēng)速V2=7.5-1.8=5.7m/s，均滿足風(fēng)速差?V大于3m/s的要求。

（7）由于本項目所處位置，夏季主導(dǎo)風(fēng)向為東南風(fēng)，對多聯(lián)機室外機無影響。但在冬季時，由于主引導(dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)，多聯(lián)機室外機導(dǎo)風(fēng)帽端正向面對風(fēng)向，造成氣流短路。故在機組導(dǎo)風(fēng)帽前段需要增加止回閥，防止運行時由于氣流倒灌造成的機組報警故障。

改善方案完成后，按施工方按照改善方案完成對機房的改造工程。

6、改造后使用效果評價

該工程根據(jù)改善方案改造施工后，運行一年，經(jīng)歷冬、夏兩季，均能可靠運行，未發(fā)生任何故障。尤其在冬季，機組正對五級以上的主導(dǎo)風(fēng)向，也未出現(xiàn)因氣流倒灌引起報警停機。在夏季時，也未出現(xiàn)因機房溫度過高導(dǎo)致機組報警。由此可見，改造方案完全滿足機房設(shè)計中相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，解決了由于冬季主導(dǎo)風(fēng)向?qū)κ彝鈾C機房設(shè)計因素的影響。

結(jié)論：

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，越來越多的高層建筑使用了多聯(lián)機系統(tǒng)。近年來，在很多超高層建筑也廣泛使用。在設(shè)計方案中，設(shè)計師一般將機房設(shè)計在避難層或者平層。由于室外機機房空間所限制，需要考慮系統(tǒng)的進排風(fēng)通暢問題，保證機組之間的間距，并預(yù)留正常的維修空間，還需結(jié)合機房具體條件、安裝預(yù)留滿足氣流參數(shù)的防雨百葉，避免空氣短路造成的設(shè)備故障等諸多因素。此外，還需要考慮到工程所在地的冬、夏季主導(dǎo)風(fēng)向?qū)κ彝鈾C的出風(fēng)口的影響，盡量保證氣流順暢，減少機組故障。這是一個極其重要的因素，往往被設(shè)計師忽略。有條件的設(shè)計師可對機房設(shè)計方案進行氣流模擬，避免出現(xiàn)機房設(shè)計不良問題的發(fā)生。

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