办公楼空调系统方案分析与设计

　　摘要：文中设计了办公楼空调系统，首先对该办公楼建筑空间予以分析，之后对冷热源系统进行方案比较，选择冷水机组供冷空调系统;最后对空调系统方案的比较选用风机盘管加新风系统。

　　关键词：暖通空调,冷热源系统,风机盘管加新风系统

　　随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们对居住室内环境的舒适性程度要求越来越高，暖通空调工程项目也越来越多，对设计人员设计水平要求也越来越来高。

　　1.办公楼建筑空间分析

　　此设计办公楼属中小型办公建筑，本建筑总建筑面积4138m2，空调面积2833m2。地下一层，地上八层，建筑高度33.9m。全楼冷负荷为191千瓦，全楼采用水冷机组进行集中供给空调方式。此设计中的建筑主要房间为办公室，大多面积较小，且各房间互不连通，应使所选空调系统能够实现对各个房间的独立控制。

　　2. 冷热源选择：

　　2.1 选择冷热源系统的基本原则：

　　1)空气调节人工冷热源宜采用集中设置的冷(热)水机组和供热、换热设备。热源应优先采用城市、区域供热或工厂余热;夏热冬冷、干旱缺水地区的中小建筑可采用空气源热泵或埋管式地源热泵冷(热)水机组供冷、供热;全年进行空气调节，且各房间区域负荷特性相差较大，需要长时间向建筑物供热和供冷时，技术经济比较后，可采用水环热泵空气调节系统供冷、供热;

　　2)需设空气调节的商业建筑或公共建筑群，有条件时宜采用热、电、冷联产系统或集中设置供冷、供热站;

　　3)电动压缩式机组台数及单机制冷量的选择，应满足空气调节负荷变化规律及部分负荷运行的调节要求，一般不宜少于两台;当小型工程仅设一台时，应选调节性能优良的机型;

　　2.2 冷热源系统方案的比较

　　2.2.1 冷源比较

　　根据冷热源系统设计原则和建筑物的实际情况，拟定冷源系统方案，对各方案进行技术、经济比较，具体比较如下：

　　方案一：热泵冷热水机组供冷。方案说明：机组设置于地下室设备机房内，用电驱动，空气源或水源热泵。优点：一套设备即能供冷热，充分利用地位能源;不足：机组性能系数不高，调节不便。

　　方案二：活塞式冷水机组冷。方案说明：机组设置于地下设备机房内，用电驱动。优点：换热效果较好，多机头，冷量调节方便;不足：制冷量小，噪声大。

　　方案三：溴化锂冷水机组供冷。方案说明：机组设置于地下室设备机房内，用蒸汽驱动。优点：运转平稳，负荷系数高，噪声低。

　　2.2.2 热源比较

　　根据冷热源系统设计原则和建筑物的实际情况，拟定热源系统方案，对各方案进行技术、经济比较，具体比较见下表：

　　2.3 冷热源系统方案的确定

　　根据各方案的技术可行性与经济比较，拟选择冷水机组供冷空调系统。该栋办公楼的总热负荷约360kw，该计算中不包含卫生间走道楼梯间等建筑面积，冬季应将这些建筑区域进行采暖，计算热负荷结果为432kw。这样冬季负荷较夏季冷负荷相差很大根据节能标准得知冬夏季负荷相差大的地区不宜冷热水共用一套系统。

　　3. 空调系统的选择

　　3.1 空调系统设计的基本原则

　　1)选择空气调节系统时，应根据建筑物的用途、规模、使用特点、符合变化情况与参数要求、所在地区气象条件与能源状况等，通过技术经济比较确定;当各空气调节区热湿负荷变化情况相似，宜采用集中控制，各空气调节区温湿度波动不超过允许范围时，可集中设置共用的全空气定风量空气调节系统;

　　2)选择的空调系统应能保证室内要求的参数，即在设计条件下和运行条件下均能保证达到室内温度、相对湿度、净化等要求;

　　3)综合考虑初投资和运行费用，系统应经济合理;

　　4)各房间或区的设计参数值和热湿比相接近污染物相同，可以划分成一个全空气系统。对于定风量单风道系统，还要求工作时间一致，负荷变化规律基本相同。

　　3.2 空调系统方案的比较

　　3.2.1全空气系统

　　全空气系统一般选用组合式空调器进行空气处理，室内负荷全部由处理过的空气来负担，系统处理空气量大，所担负的空调面积也较大。全空气系统的主要优点为：使用寿命长;可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况解能运行调节;充分利用室外新风,减少与避免冷、热抵消，减少冷冻机的运行时间;可以严格地控制室内温度和室内相对湿度;可以有效地采取消省和隔振措施，便于管理和维修。其主要缺点为：空气比热、密度小，需空气量多,风道断面积大，输送耗能大;空调设备需集中布置在机房,机房面积较大，层高较高;除制冷及锅炉设备外空气处理机组和风管造价均较高;送回风管系统复杂，布置困难;支风管和风口较多时不易均衡调节风量，风道要求保温,影响造价。

　　3.2.2风机盘管加新风系统

　　风机盘管加新风系统是目前应用广泛的一种空调系统，它由风机盘管来承担全部室内负荷，单独设新风机组，向室内补充所需新风。风机盘管加新风系统的主要优点有：布置灵活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可以单独使用;各空调房间互不干扰，可以独立地调节室温，并可随时根据需要开停机组,节省运行费用，灵活性大，节能效果好;与集中式空调相比不需回风管道，节约建筑空间;机组部件多为装配式、定型化、规格化程度高，便于用户选择和安装;只需新风空调机房，机房面积小;各房间之间不会互相污染。其缺点为：对机组制作要求高，则维修工作量很大;机组剩余压头小室内气流分布受限制;分散布置敷设各中管线较麻烦，维修管理不方便;水系统复杂，易漏水;过滤性能差。

　　3.3 空调系统方案的确定

　　本次设计中的建筑主要房间为办公室，大多面积较小，且各房间互不连通，应使所选空调系统能够实现对各个房间的独立控制，综合考虑各方面因素，确定选用风机盘管加新风系统。风机盘管加独立新风系统，新风机组从室外引入新风处理到室内空气焓值，不承担室内负荷。风机盘管承担室内全部冷负荷及部分的新风湿负荷。

　　参考文献：

　　[1] 刁乃仁，方肇洪.地源热泵地埋管系统，山东：中国建筑工业出版社，2006年

　　[2] 潘云钢.高层民用建筑空调设计.北京：中国建筑工业出版社，2008年

《办公楼空调系统方案分析与设计》

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