某办公楼空调系统设计

成素娟

（山西中方森特建筑工程设计研究院，山西太原 030020）

0 引言

在传统空调系统（集中或半集中式系统）中，建筑物内人数、照明及设备功率、室内外温差等都会影响空调系统的运行负荷，达到一定条件后空调系统长期处于低负荷运行状态。多联机空调系统属于分布式空调系统，在低负荷运行条件下，其舒适性和能耗均胜于传统空调，因此广泛应用于新建建筑工程中。但使用者为了追求更好的使用体验和立面效果，常对空调外机的散热百叶进行改造。例如，将室外机的散热百叶安装在建筑凹槽内，是比较常见的一种设计方式，极大地影响室外机的散热。若凹槽较深，将会导致不同楼层室外机散热出现气流短路，从而影响空调的室内降温效果，室外机甚至会停止运转。在对建筑进行空调系统设计时，不能死搬硬套其他建筑的设计方案，而应根据建筑的特点进行定制化的设计[1-11]。

1 办公楼项目空调系统精细化设计

1.1 办公楼项目对空调通风系统精细化设计的需求

办公楼项目在当前社会阶段已经遍布城市各个街道，开发商的业务范围已经从单纯办公楼项目开发逐步转型为办公环境改善综合解决方案的提供者。对于办公环境的安全舒适、节能环保、特殊功能等方面提出更高要求。办公楼的空调系统经过多年的发展，技术上已经很成熟，但是在使用过程中依然存在一些弊端，本文期望从设计阶段做出一些改进，以更加精细的设计改善空调运行状态。

1.2 办公楼项目的空调通风系统精细化设计

目前办公楼项目有带商业裙楼和单独办公楼两种形式。根据对现在主流两种办公楼项目的考察及物业运营数据的调查研究，冷热源的合理选择、有效的节能措施是影响当前空调通风系统运行指标的两个关键因素。除此之外，空调系统运行时间、通风形式、末端受热等也是办公楼业主关注的需求。而大堂空调效果、舒适性差等常见问题，都可以通过精细化设计来解决。投资方和运营方比较关心的是节能措施、投资收益等问题。当前新冠肺炎疫情的流行，病毒可以通过空气传播，使业主更加关注空气环境的洁净安全，对办公楼空调通风系统也提出特殊的要求。本文结合某工程实际案例，对办公楼空调系统进行精细化设计。

2 空调设计注意事项

2.1 设计需与建筑情况相符

空调通风系统设计前，首先需要了解与项目有关的例如建筑高度、面积、层数以及内部构造等各方面信息，对建筑物的结构与环境进行现场勘查。认真熟悉建筑相关图纸，确保空调通风系统的设计始终与建筑平面规划、功能相对应，并单独规划出防烟区与防火区。

2.2 提高空调系统安全和舒适性

在空调设计时，应考虑到空调的舒适和安全性能。例如，在空调管道内部安装微孔内板消声器，可以起到降噪除音的作用。此外，在送回风静压箱的内壁上贴一层5cm 左右厚度的吸声板，吸声板用织布包裹，可以与送回风静压箱壁隔开，避免两者内壁互相碰撞或摩擦，增强降噪除音效果。空调机房采用中空玻璃等隔音效果好的门窗。在设计排风系统时，根据建筑室内规划布局，空调排风系统的风管和下风口要沿着墙角下部，不仅美观大方而且减少对其他房间的干扰。

2.3 选择适宜空调机组设备

空调机组设备是空调系统的重要组成部分，其功率、能耗、风量、风速等设备参数直接影响高层办公建筑中空调系统的运行性能。因此在进行暖通空调设计时要根据建筑的具体情况，选择符合国家标准的空调机组设备。

2.4 注重节能技术积极运用

空调系统运行过程中，除了考虑舒适性外，还应注重其节能性，倡导绿色建筑理念，采取各种节能降耗措施。例如在空调系统设计阶段，选择R410A 作为冷媒，实现节能环保的目的。设计人员还可以将变频技术引入暖通空调的系统中，当室内温度达到预定值时，空调系统处于低动力工况，降低空调系统能耗。积极拓宽采暖热源，除了传统的光伏能源外，还可以采用地源热泵技术、空气能技术、光电技术等作为空调的制热技术。高层建筑空调系统选用低噪声、低能耗的新风机组也是节能降耗的措施。

3 工程实例分析

3.1 工程概况

某办公楼作为某公司重要的办公用房，总建筑面积约为24万m2，建筑总高度约为49m，为地下二层，地上九层的混凝土框架结构。其中地下二层作为地下车库和设备用房，地下一层作为地下车库、设备用房、餐厅和厨房使用，地上一层为会议中心、展厅、客户餐厅等功能使用，其他上部结构作为办公用房。

3.2 工程设计特点

参照甲方要求和该工程特点，本空调系统冷源选择水蓄冷和离心式冷水机组结合的方式，同时响应分时电价政策，低谷电价时段蓄冷，高电价阶段释放冷气，同时将消防水池作为蓄冷水池，节约建设成本，降低空调运行成本，达到降低成本、节能减排的目的。

3.3 设计参数及空调冷热负荷

该建筑室内空调覆盖区域面积为1.19 万m2，工程设计室外温度参数：冬季温度-4℃，湿度75%，夏季干球温度34.8℃，湿球温度：28.1℃。根据鸿业负荷计算软件计算出本工程空调系统负荷：冬季热负荷10.5MW，制热率为88W/m2；夏季冷负荷18.3MW，制冷率为153W/m2。

3.4 空调冷热源及设备选择

本工程空调系统选用水冷机组+蓄冷水池作为冷源，制冷设备4 台855RT 单工况离心水冷机组的供水温度4℃、回水温度12℃，蓄冷水池面积为0.52 万m2。板换连接方式连接来末端冷冻水与水蓄冷水池，板换负荷侧冷冻水泵采用变流量系统，供水温度7℃，回水温度13℃。参照电价政策，空调系统蓄冷量按照35%设计，离心式冷水机组运行模式为供冷与蓄冷同时运行，这样既可以节约投资又确保系统高效运行。选用3 台5t 真空燃气（油）热水锅炉作为空调系统热源，供水温度60℃，回水温度50℃。还有一台1.5t 锅炉提供生活热水，供水温度85℃，回水温度65℃。

3.5 空调系统形式

空调制冷运行时，水系统从冷冻机房接出的两管制同程变流量系统，负荷侧二级泵、能源侧采用一级泵。能源测供水管连接至B1 层的8 个负荷侧泵房。空调管道无论立管、支管均为同程，因特殊情况无法采用同程设计时，应在最高点设置排气阀、最低点设置泄水阀，调节管道内水气平衡。空调水系统通过屋顶外置高位水箱自动补水并保证水压稳定，并通过自动化学加药方式，防止管道腐蚀与结垢。空调风系统中，活动中心、会议中心、餐厅、大空间办公等采用集中式变风量低速全空气系统，送风口采用散流器均匀送风，集中回风。入口门厅高大空间区域，可采用地送风方式，地送风口为条形送风口，下送上回。也可采用上送下回送风方式，上部送风口采用侧送的喷口和旋流风口均匀送风，集中回风。小型会议室、小空间办公、后勤用房等小空间房间空调系统采用新风系统加风机盘管方式，新风空调采用吊装式，风机盘管采用卧式暗装，送风口选用条形送风口。标准区域的新风系统设置全热回收装置，装置采用板式全热换气机，其组合式空调箱集中设置于屋面。

3.6 空调自控系统设计

本工程采用的集中空调系统，除风机盘管、排气扇外，各种通风设备、空调机组由中央集中监控系统（BAS）系统监控运行。中央监控系统可以自动控制板式换热器、冷水机组、水泵等主要设备的运行，冷热源主要设备根据系统指令启动、停止，全系统运行智能高效。

4 结论

本文论述了影响建筑空调系统运行性能的几个关键因素，并结合工程实际案例，采用精细化设计方式，通过采用适宜冷热源、管道特别设计、改变送回风口形式等不同形式的举措，提高空调通风系统的运行工况。通过采取精细化设计的不同举措，使空调通风系统更加安全舒适、节能环保。