某办公楼项目办公区域空调末端方案比较分析
2020-10-20李晓菲
李晓菲
摘 要 结合实际工程项目,对办公建筑空调末端方案进行了详细的分析比较,从系统特点、工程造价、施工难度以及后续使用等方便进行了阐述。
关键词 办公建筑;空调末端;系统特点
1工程简况
本项目由2幢100米高的办公楼、一座二——四层的文化中心组成,项目总建筑面积105583.7平方米,其中办公楼的建筑面积约为43000平方米。项目的属性主要办公和文化,定位是高端办公楼。
2办公室冷热负荷特性
现代建筑的体量及楼层面面积都较大,建筑进深较深,空调负荷容易出现内外分区的情况。同时,高档办公建筑多采用玻璃幕墙立面,无开窗通风条件,故需要考虑全年负荷。
办公空调外区定义:直接受外围护结构日照得热、温差传热、辐射换热和空气渗透影响的区域。外区的空调负荷包括外围护结构冷负荷或热负荷以及外区的室内照明、设备和人员发热量组成的冷负荷。由于地理位置和气候条件的影响,外区有时需要供冷有时需要供热,而这种冷热变化的需求并非完全随季节变化而变化[1]。
办公空调内区定义:与建筑物外围护结构有一定距离,具有相对稳定的室内照明、设备、人员发热组成的冷负荷。它不受外围护结构的日照得热、温差传热和空气渗透等影响。内区的负荷往往随着区域内照明、设备、人员发热量的状况而变化,通常全年供冷的时间比较长。
3各种空调系统介绍
3.1 风机盘管+新风系统
风机盘管+新风系统是办公楼空调系统中比较传统的一种方式。该系统是由风机盘管和新风机组系统组成。室外新风由新风机组处理后送至空调区域内,风机盘管处理室内循环空气,吊顶内有水管连接。风机盘管可以按照内外区分别设置,空调水系統采用四管制,可以按照室内人员的要求,灵活自如地实现供冷或是供热。
该系统的优点在于初投资较低;控制简单,用户可通过调整温控开关对各房间室温进行独立控制;吊顶内管线占用空间较小;空调机房面积小;调试简单。
该系统的缺点在于风机盘管内置风机,室内噪声控制较难;每台风机盘管有较多的配件,日常维护工作量大;吊顶内水管较多,为了避免今后有水患问题,对施工质量要求高;风机盘管的冷凝水盘潮湿,容易滋生微生物,影响室内空气品质。
3.2 变风量(VAV)空调系统
变风量空调系统是全空气系统中的一种,现广泛应用于高档的办公楼中,变风量空调系统的设计思路是对各类负荷分别进行处理。室内的变风量末端装置可根据室内冷热负荷的变化来调节送入室内的空气量。
变风量空调系统需要根据内外区分别设置空调系统,结合本项目核心筒的大小,只能设置一个空调机房一台空调箱,因此,外区采用带再热的变风量末端。空调机房内的变风量空调箱全年处于制冷工况,根据内外分区分别布置末端变风量装置,在外区需要供热时,通过外区变风量末端上的热水盘管将冷风再热以达到供热的效果。
该系统的优点主要有空调回风和新风都经过粗中效过滤器,整个空间内的空气过滤等级高,空气品质好;内外分设空调箱的系统,吊顶内无空调水管,可以避免水患问题。
该系统的缺点在于初投资比风机盘管系统高;控制相对复杂,系统调试安装技术标准较高;吊顶内管线占用空间大,在一定的层高内,室内的净高要低于风机盘管+新风系统;空调箱体积大,核心筒内空调机房所需的面积较大。
3.3 变风量(VAV)空调系统+周边风机盘管
变风量(VAV)空调系统+周边风机盘管在传统的变风量空调末端基础上,将外区空调夏天改为风机盘管系统,置于靠近幕墙的吊顶内,冷热水管也布置在就近的吊顶内。该系统,外区的围护结构负荷由风机盘管承担,内区负荷以及外区的照明、人员、设备散热负荷由变风量空调系统承担。
该系统的优点是能够根据内外区的需求,灵活调节温度;减少空气处理机组负担的冷热负荷,从而减小机房面积;减少吊顶内风管的尺寸,有利于提升室内的吊顶高度;初投资低于传统 VAV 系统。
该项目的缺点是与单风道 VAV 系统相比,外区的风机盘管的风机会产生噪声;空气品质不如全空气系统,风机盘管的冷凝水易滋生细菌;由于室内有风机盘管,因此,需要在办公区内进行维护。
4系统分析比较
5结论及建议
(1)若仅从经济方面考虑,风机盘管+新风系统初投资相较低,节约机房面积。但其运行维护费用较高、卫生条件差,噪音较大、灵活性差。维修的过程对租户造成的影响很大,容易引发投诉。
(2)变风量空调系统由于其在舒适性、灵活性及噪声控制等方面具有比较明显的优势,因此,能够满足高档写字楼对空调环境的要求。
(3)变风量+风机盘管在热舒适性上具有和变风量系统相似的效果,虽然会有噪声,但是,此方案初投资比传统型及外区地板散热器的变风量系统都要低廉。更重要的是,此方案由于风机盘管承担了外区负荷,能减小AHU 机房面积,适用于机房紧张的项目。
综合上所述,考虑到本项目为高档办公楼的定位和对舒适性的需求,同时配合空调机房的面积过小,故考虑采用方案三——变风量+风机盘管系统。
参考文献
[1] 陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].(第二版)下册.北京:中国建筑工业出版社,2007:1822-1823.