南京某总部工程空调系统设计

随着经济的快速发展以及相关节能政策的要求，以及大体量公共建筑的空调系统设计建筑的体量和功能越趋庞大和复杂。而对于占建筑耗能很大的空调专业来说选择一个既能满足如此规模的建筑的功能需要，又能达到节能节电使用要求的空调方案和系统较为关键。

【关键词】水蓄冷；二次泵水系统；大空间地送风系统

1、工程概况

本工程总用地面积为125030平米，总建筑面积为242023平米，建筑总高度为49.05米，地下2层，地上9层，B2层为地库和相关设备用房，B1层为厨房，餐厅、车库和设备用房，1层为展厅、会议中心、员工餐厅灯，2～9层为办公。

该项目于2014年4月开始空调系统调试，交付使用时基本达到业主要求。

2、空调冷热源配置

2.1 冷负荷计算表

2.2 空调冷源的确定

本工程建筑主要使用功能为办公、餐饮、会议等，从其空调运行特点出发，采用水蓄冷中央空调方案采用低谷电价蓄冷，高谷电价释冷的系统方式，有效的获取了分时电价的效益，结合消防水池做为蓄冷水池，节省了初投资，降低了电费的支出和运行费用，具有良好经济效益和社会效益。

考虑南京地区电价政策，以及蓄水池可设置的合适为位置、建筑物实际供冷时间段等因素，本设计中蓄冷量取34%左右。本系统考虑不设置基载机，而采用可具备蓄冷与供冷同步进行工况的系统模式。这样系统既能高效稳定的运行，又可节省机房空间及制冷设备的初投资。

2.3冷冻机房及锅炉房主要设备配置表

2.4冷冻机房系统原理图

冷冻机房系统原理图

为了避免增加基载冷水机组，节省工程造价，本工程所有冷水机组出水温度为4℃，夜间通过4℃供水进行蓄冷，白天通过板换由蓄冷水池及冷水机组联合供冷，当蓄冷水池释冷完毕后，可由冷水机组通过板换单独供冷。

通过控制冷冻机房水系统中的阀门，能够使得水蓄冷空调系统满足夜间蓄冷、冷冻机单独供冷、联合供冷、白天水槽单独供冷、主机紧急供冷几种工况运行。

3、空调系统

3.1空调水系统

本工程体量较大，地上共计11个核心筒，裙房和地下室相联通。考虑到空调水系统运行的经济性、可靠性。本工程空调水系统采用冷冻机房板换负荷侧一次泵变流量、二次泵变流量空调水系统。其中冷冻机房板换负荷侧一次泵承担板换到各个二次泵管路的扬程，二次泵仅仅承担二次泵房到该系统末端的扬程。

空调水系统从冷冻机房接出总供水管（一次泵系统）分别接至B1层的8个二次泵房，系统如图：

其中二次泵的型号如下表

空调水系统立管、支管均为同程。如在某些支管无法同程设计，设置必要的平衡阀。空调水系统最高点设置自动放气阀，最低点设置泄水阀。空调水系统通过屋顶膨胀水箱实现定压和系统补水。

3.2空调水系统自控

二次变频泵根据末端负荷的需求调节流量，当末端负荷变小时，通过设置于该系统最不利环路上的压差传感器来控制二次泵变频，一次泵变频依据一次泵系统最不利环路上的压差传感器控制一次泵变频，当二次泵因末端负荷变化而引起其流量变化，则会在一次泵系统引起供回水管之间产生压差，依据这个压差控制一次泵变频，使其流量满足二次泵流量要求，达到流量平衡。

为满足水蓄冷水槽斜温层厚度的规定，板换一次侧回水温度需维持在12℃，因此在负荷侧一次泵流量发生变化时，则板换负荷侧供水温度会降低或升高，通过设置于板换负荷侧供水管上的温度传感器，控制板换一次侧回水管上的电动调节阀，使其阀度依据板换负荷侧供水管上温度的变化而变化，从而使得通过设置在板换一次侧供回水管上的压差转感器控制水蓄供冷水泵变频运行。

3.2空调风系统

入口门厅高大空间区域设置低速变风量全空气系统，局部设置地送风方式，下送上回，以及采用上送下回的空调送风系统方式.气流组织为均匀送风，集中回风，地送风口采用条形送风口，上部送风口采用旋流风口和侧送的喷口送风。

餐厅，员工活动中心，大空间办公、会议中心等大空间采用集中处理的低速变风量全空气系统。气流组织为均匀送风，集中回风，送风口采用散流器.小空间办公、后勤用房、小型会议室等小空间房间采用风机盘管加新风系统。送风口选用条形散流器（条形送风口）风机盘管采用卧式暗装，新风空调箱选用吊装式新风机组。

其中一层的VIP大厅为穹顶空间，最大层高为12.3m，主要功能为大型会议、演出等，为了保证VIP大厅的高大通透，人员工作区人员舒适度以及节能的要求，观众席的气流组织采用座位送风，上部侧面回风方式，主席台区域采用地送风，主席台侧面回风的方式。

观众席在座位下方利用结构板与座位之间的空腔，用混凝土围成做为送风静压箱。座位出风口处设置调节装置，使得每个座位送风均匀。为保证混凝土外壁不结露，混凝土围成的送风集气室进行内保温处理，空调机房设置在一层。

VIP大厅空调剖面图

4、防排烟系统

标准层办公垂直方向设有机械排烟系统，每层平面划分为若干防烟分区，每个防烟分区设有排烟风口，平时常闭，火灾时由消防控制中心打开该防烟分区的排烟口（阀）。并启动排烟风机进行排烟。排烟量按最大一个防烟分区面积每平方米不小于120m?/h计算。

中庭设置机械排烟系统，体积大于17000m?的中庭，其排烟量按其体积的4次/h换气计算；体积小于17000m?的中庭，排烟量按其体积的6次/h换气计算。

地下汽车库的排风系统火灾时兼作机械排烟系统。汽车库排烟量按换气次数6次/小时计算。消防补风为平时机械送风系统兼作消防补风系统，补风量满足不小于排烟量的50%。

面积超过100O，且经常有人停留或可燃物较多的地上无窗的房间设置机械排烟系统；房间面积超过50O，且经常有人停留或可燃物较多的地下室设置机械排烟系统，同时设置机械补风系统，补风量不小于机械排烟量的50%。无直接自然通风，且长度超过20m的内走道和虽然有直接自然通风，且长度超过60m的内走道设置机械排烟系统。

不满足自然排烟的防烟楼梯间、消防电梯前室及合用前室分设独立的加压送风系统。防烟楼梯间加压送风口采用自垂式百叶送风口，隔层设置。消防电梯间前室或合用前室采用多叶加压送风口，每层设置，风口为常闭型，设置手动和自动开启装置，并与加压送风机的启动装置联锁。

着火时由消防控制中心开启着火层和上（下）层正压风口，同时启动正压送风机。送风系统分别维持防烟楼梯间40～50Pa，消防电梯间前室或合用前室25～30Pa的正压。避难走道前室25～30Pa。

5、结论

1、水蓄冷系统相对于冰蓄冷而言，没有乙二醇水溶液系统，减少了乙二醇泵的设置，使得系统简单可靠而且环保。另外也可以减少由于制冷机在制冰期间的效率下降的问题。整个工程的制冷效率得到了明显的提高。

2、在体量较大的公共建筑中，空调水系统的设置对整个空调系统运行至为关键，本工程全部采用同程二管式，避免了采用异程式靠调节装置消除过大的压差浪费做法，在工程调试过程中减少了大量的工作。合理的优化的空调水系统对于整个建筑的节能性和经济性具有积极的作用。因此在本项目的设计中采用了板换负荷侧一次泵变流量，二次泵变流量空调水系统，其运行满足了整个建筑的使用要求，实现了空调系统的节能运行。同时在设计空调水系统时，需要认真考虑空调水系统自控方案，以一个合理正确的自控方案来实现空调水系统正常节能的运行。

3、地送风口的设置需合理化，由于在结构底板开洞，结构专业对于开洞尺寸要求比较严格，因此限制了风口的数量和尺寸，会造成送风量不足或者送风口风速过大。同时由于地送风口设置于地面，设计时候需要避免风口的积尘及除尘问题。