办公综合楼空调与通风设计探讨

刘　峰

摘 要：阐述了该工程的空调设计，给出了空调主要设计参数、空调系统形式；并根据使用效果总结了设计经验。

关键词：双效溴化锂机组；空调系统；设计体会

1 工程概况

本工程位于江苏省南通地区海门市，为一栋六层的海外劳务合作办公综合楼，其中有办公、会议、餐厅、展示厅和客房等功能用途的房间。一层层高为4.5米，二层3.2米，三四五层层高3.1米；六层为机房层，总建筑高度21.0m，建筑面积约12071m²。本工程所处城市的建筑气候分区为夏热冬冷地区。

2 设计参数及冷热负荷

(1)室外主要气象参数(见表1)

(2)室内空调主要设计参数(见表2)

(3)围护结构的热工性能

外窗的空气渗透性能等级为I级。

(4)冷热负荷

本工程夏季供冷，冬季供热，应用PKPM暖通计算软件计算空调系统的冷热负荷，计算结果如下：

夏季各个房间最大负荷之和(kW)： (382.817)

夏季新风负荷(kW) ： (510.309)

夏季房间负荷+新风负荷(kW)： (893.126)

新风量(m³/h)： 128923.586

夏季产湿量(kg/h)： 280.538

夏季各个房间逐时房间负荷之和最大值(kW)： 794.616

最大值发生时刻：17

夏季逐时房间负荷之和最大值新风负荷(kW)： 893.126

冬季各个房间负荷之和(kW) ： (353.736)

冬季新风负荷(kW)：(411.701)

冬季房间负荷+新风负荷(kW) ：(765.437)

3 空调冷、热源选择与水系统设计

3.1 空调冷、热源

(1)空调系统，冷源为1台81DH2型溴化锂冷水机组，冷媒为134a，冷水进出水温度为12℃/7℃，冷却水进出水温度32℃/37℃，冷水机组设于顶层左侧冷冻机房内；热源蒸汽压力0.6Mpa。机组冷凝水回收利用。

(2)冬季供热，蒸汽通过2台汽水换热器(设于顶层右侧换热站内)换热获得低温热水(进出水温度为50/60℃)。

3.2 空调水系统

(1)从节能与方便运行管理考虑，整个办公综合楼空调系统全部水系统均为同程式，划分为四个独立的立管系统。冷冻水系统采用闭式膨胀水箱(位于冷冻机房内)进行系统定压和补水。系统补水由市政自来水进入膨胀水箱，再进入系统。

(2)空调水系统为一次泵变水量系统，管路采用双管制，通过冷冻机房分(集)水器上的阀门切换来实现冬夏转换。系统膨胀水箱设于6层机房内。空调热水经换热器后由55℃至60℃，温差5℃，热水泵设置于换热站内。

空调系统工作原理(见图1)

图1 双效溴化锂冷水机组工作原理图

(3)空调系统采用冷热水泵均采用变频方式实现自动控制。

(4)空调冷凝水接总管后就近接至地漏，排水沟。

4 空调风系统设计

(1)本工程公共部分，如大堂、餐厅、多功能厅、宴会厅等均采用了低速风柜系统，酒店客房及办公部分，采用风机盘管加新风系统，新风机组分层设置。在过渡季节可实现全新风运行，新风百叶分两部分，一部分为最小新风要求百叶，另一部分为全新风百叶，过渡季节时打开所有百叶，裙房屋顶的排风机全投入使用满足排风要求。

所有风机盘管回水管上均设电动二通阀；混风空调箱、新风机组回水管上均设比例式二通调节阀，分别根据空调器回风温度或新风送风温度控制通过各空调器的冷冻水量。见图2

图2 标准层空调通风平面图

(2)机械通风系统

①对于竖向对齐的卫生间，在每层卫生间采用百页排风口，通过排风竖井由屋顶的排风机排除。对于个别的卫生间，直接由天花排风扇由外墙排出。

②男女员工浴室均设置独立和新风和排风系统。

③地下室泵房间通风，通过竖井完成，送、排风竖井由建筑专业结合周围环境综合考虑。各系统的排风总管均设150℃止回阀，以防其它系统的废气倒灌。

(3)消防防排烟系

①本工程南侧的楼梯间及前室采用机械防烟方式，风机设于屋顶层，前室通过每层设置常闭多叶正压送风口，火灾时打开着火层及上下相邻层的正压送风口，联动正压送风风机进行加压送风，对于电梯间每三层设一常开的正压送风口。

②本工程其他防烟楼梯间及消防电梯前室或合用前室均采用自然排烟方式，开窗面积满足高规的要求，

7-4地下车库及地下设备用房可平时机械送排风兼作火灾时的机械排烟系统，平常排风，上部风口排除1/3，下部风口排除2/3，火灾时关闭下部风管对应的电动防火阀，利用上部防火风口排烟，送风机继续运行，用作排烟补风，对于变配电机房，仅有上部风口，火灾时利用该风口排烟即可。

(4)空调控制及节能措施

①选用能耗低，效率高的溴化锂机组，冷水机组具有负荷调节特性，并由BMS系统进行监测。

②为了水泵的稳定性控制以及进一步节能，在冷冻水系统将使用压力减压旁通阀。空调设备水控制阀将采用双通调节阀，风机盘管为二通阀.

③公共区域房间无人时，风机盘管将自动关掉。每层机组将由BMS系统监视，以减少能耗。

④在空调系统将设置利用空气节能循环的焓值控制。在室外焓值低于回风时，将充分利用新风；部分可实现过渡季节全新风运行。

⑤根据需要部分空调机组(如餐厅等处的全空气空调箱)可采用变频装置控制。可设置对所有机械系统和设备进行控制和监视的直接数字系统(DDC)和楼宇管理系统(BMS)。系统包括节能特性：如最佳的开/关程序、时间程序表，动力消耗限制，冷冻机的优化，送风的再设定和自动化设备程序。

5 设计体会

(1)本工程包括酒店、写字楼等，规模较大，功能多，情况复杂，大厦于2006年6月竣工，同年9月试运行至今，空调与通风系统运行正常，使用效果良好。

(2)本工程空调水系统，根据当地的气象特点采用了双管制，并在管路系统中增加了客房层独立供热旁路，解决了过渡季节客房需供热和展厅、餐厅等人员密集场所需供冷的问题，实际运行证明这种做法是可行的。笔者认为，综合功能的公共建筑空调系统是否采用全空气系统，要结合当地的气象特点、功能类别等因素综合考虑，不能一概而论。

(3)本工程客房层新风机从便于运行管理出发，采取了分层设置(即新风系统布置为水平形式)，而卫生间排风机集中设在屋顶层，故无法进行新风、排气的热回收。若从节能角度出发，新风系统宜设计成竖向系统，以便于进行新风、排气的热回收。

(4)由于本工程充分利用当地资源优势，采用双效溴化锂机组，节能效果显著，运行效果良好，属当地首例能源综合利用项目，获得了业主和当地主管部门一致好评。

参考文献

[1] 电子工业部第十设计研究院，主编.空气调节设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1983.