建筑舒适性空调系统的设计目标及实践研究

文/肖明亮 湖南省建筑设计院有限公司 湖南长沙 410000

在办公楼与商场等民用建筑当中，其内部的空调系统主要采用舒适性空调，因为这类建筑工程的平面组成复杂，内部空间分割不均，通过应用舒适性空调系统，能够更好的满足人们的办公与娱乐需求。鉴于此，本文重点分析建筑舒适性空调系统的设计与实践要点。

1、项目概况

某项目总用地面积为11013.43m2。总建筑面积为102973.45m2，地上建筑面积为73206.77m2，地下建筑面积为25809.56m2。建筑总高度为149.6m，裙楼高度37.4m。总停车位为455 个,地下450 个，地上设置5 个生态停车位。

2、空调系统设计现状

2.1 设计说明不完善

在大部分的空气空调系统当中，设计说明不够完善，仅有设备表当中才标注了空气处理机组的风量，并没有明确标注出设计送风量与回风量，这在一定程度上增加了风量的调整难度，使得运行人员不能够进行性科学的回风调节。

2.2 新风管设计不合理

在设计新风管时，新风管截面需要按照系统送风量来设计，如果新风管设计不合理，风量测定孔预留不准确，新分量控制难度特别大，则不满足规定的卫生要求。针对能够达到最大新风量的空调系统，设计人员可以在各个系统当中设置新风口，保证回风管得到科学控制。

2.3 新风机组设计不科学

一般来讲，吊挂柜式新风机组悬挂在走廊的天花内部，虽然比较美观，但是，空气过滤器不能完全抽出，清洗难度较大。因此，设计人员可以将新风机组设计在新风机房当中，保证新风机组得到更好的清洗，减少噪音的产生。

3、建筑舒适性空调系统的设计与实践研究

3.1 合理选择室内与室外设计计算参数

第一，室内设计计算参数。夏季：空调室外计算干球温度为35.8 摄氏度、空调室外计算湿球温度为27.7 摄氏度、平均风速为2.6m/s、风向为C、NNW。冬季：空调室外计算干球温度-1.9摄氏度、空调室外计算相对湿度为 83%、平均风速为 2.3m/s、风向为NNW。

第二，建筑主要房间室内设计计算参数。夏季：办公室空气温度25 摄氏度、大堂为26 摄氏度，冬季：办公室空气温度为18 摄氏度，大堂为18 摄氏度。

3.2 空调负荷与冷源设计要点

3.2.1 空调负荷设计要点

在该工程项目当中，空调负荷估算数值见表1。

在集中空调系统场地，如7-9 层、19-23 层、25-36 层等，空调的总冷负荷均是4080kw，总热负荷均是2750kw，剩下的各个层分别设计了多联机空调系统。

3.2.2 空调冷热源设计要点

结合工程冷热负荷的具体情况，想要保持空调系统运行更加稳定，设计单位和建设单位经过协商，最终确定了冷热源设计方案，具体内容如下：

（1）因为建筑的1-6、10-11、13-18 层均需要进行出售，故决定应用多联机空调系统，将该空调系统安装于每层设备操作平台之上，并使用环保性能较好的制冷剂，在炎热的夏季进行制冷，严寒冬季来制热。

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（2）在建筑的7-9、19-23、25-36 层使用集中空调系统，离心式冷水机组、螺杆式冷水机组共同作为冷源，冷水供回水的温度在7 摄氏度到12 摄氏度之间，将制冷机组设置于负二层的制冷机房当中，该机组的制冷量结合负荷特点来配置，从而保证系统调节更为便利。

（3）利用2 台额定制热量为1400kw 燃气真空热水锅炉作为热源，热水供回水的温度在50 摄氏度到60 摄氏度之间，锅炉被放置在地下一层的锅炉房当中。7-9 层空调水系统主要由冷热源来供给，19-23 层、25-36 层空调水系统则直接设计在12 层避难层板换机组上，其中，冷水的供回水温度在8摄氏度到13摄氏度之间，热水供回水温度在58 摄氏度到48 摄氏度之间。

3.2.3 空调水系统设计要点

空调的水系统主要运用了二管制同程系统，在该建筑工程当中，因为建筑高度较大，其7-9层属于低区空调水系统，19-23 层、25-36 层属于高区空调水系统，与低区空调水系统不同，高区空调水系统设计在12 层。在空调水系统设计过程当中，设计人员要遵守就近原则，在不同区域的主管上部设置热量计量仪器，从而有效满足分区独立计量需求。

3.2.4 空调风系统设计要点

(1)该建筑自持办公层为若干大空间办公室，空调风系统采用全空气变风量（VAV）系统，每一层设置两台变风量组合式空调机组，分别负担南北方向两个系统，每个房间的送风主管上装一个单风道压力无关型VAVbox（风量调节装置），该装置实际上是一个风阀，根据末端负荷变化调整风阀开度，从而调整送入房间的风量，通过送风管道内静压变化连锁组合式空调机组进行变频运行，从而实现对各个房间温度的独立调节，也根据末端负荷变化节能运行。

(2)组合式空调机组内设置初中效过滤器，对引入的新风进行处理，提高室内的空气品质，组合式空调机组设置专用空调机房内，减少机组噪声传递，也方便后期维护检修。

3.3 加强环保设计

建筑舒适性空调系统设计要遵守环保性设计原则，适当加强环保设计，保证资源利用最大化。具体的设计要点如下：

第一，在空调的主机组当中，主要使用环保冷媒，环保冷媒的能效比较好，能够有效满足有关设计要求。

第二，在空调的冷水机组当中，可以使用运行效率较高的机组，在众多机组当中，常温的离心式冷水机组COP 要超过6.1，而螺杆式冷水机组COP 则要超过5.1。

第三，多联机空调系统中的新风系统最好使用带热回收全热交换的机组，实现对能源回收利用。

第四，想要更好的保护建筑项目室外环境质量，针对建筑室外安装的各项设备，如空调设备、通风设备等，均需要使用低噪音型号的设备，并做好相应的防震处理工作，减少噪音对室外环境产生的污染。

第五，地下停车室包括地下室设备安放房间，其排放需要在首层的绿化地进行排放。污水井排风需要经过除臭设备之后，方可进行排放。

通过对该建筑工程空调系统加强环保设计，自2017年到2018年，建筑舒适性空调系统的运行效率得到更好提升，室内外空气达标，具体数据见图1。

图1 建筑舒适性空调系统运行效率综合对比图

结语：

由于人们对建筑室内环境舒适性的要求越来越高，舒适性空调系统的应用范围越来越大，能够提升室内空气质量，减少有害物质的传播，保证建筑室内空气质量得到更好改善。对于设计人员来讲，要明确舒适性空调系统的设计目标，遵守节能环保的设计原则，为人们提供一个更为舒适的工作环境。