李曉菲

摘 要 結合實際工程項目,對辦公建筑空調末端方案進行了詳細的分析比較,從系統特點、工程造價、施工難度以及后續使用等方便進行了闡述。
關鍵詞 辦公建筑;空調末端;系統特點
1工程簡況
本項目由2幢100米高的辦公樓、一座二——四層的文化中心組成,項目總建筑面積105583.7平方米,其中辦公樓的建筑面積約為43000平方米。項目的屬性主要辦公和文化,定位是高端辦公樓。
2辦公室冷熱負荷特性
現代建筑的體量及樓層面面積都較大,建筑進深較深,空調負荷容易出現內外分區的情況。同時,高檔辦公建筑多采用玻璃幕墻立面,無開窗通風條件,故需要考慮全年負荷。
辦公空調外區定義:直接受外圍護結構日照得熱、溫差傳熱、輻射換熱和空氣滲透影響的區域。外區的空調負荷包括外圍護結構冷負荷或熱負荷以及外區的室內照明、設備和人員發熱量組成的冷負荷。由于地理位置和氣候條件的影響,外區有時需要供冷有時需要供熱,而這種冷熱變化的需求并非完全隨季節變化而變化[1]。
辦公空調內區定義:與建筑物外圍護結構有一定距離,具有相對穩定的室內照明、設備、人員發熱組成的冷負荷。它不受外圍護結構的日照得熱、溫差傳熱和空氣滲透等影響。內區的負荷往往隨著區域內照明、設備、人員發熱量的狀況而變化,通常全年供冷的時間比較長。
3各種空調系統介紹
3.1 風機盤管+新風系統
風機盤管+新風系統是辦公樓空調系統中比較傳統的一種方式。該系統是由風機盤管和新風機組系統組成。室外新風由新風機組處理后送至空調區域內,風機盤管處理室內循環空氣,吊頂內有水管連接。風機盤管可以按照內外區分別設置,空調水系統采用四管制,可以按照室內人員的要求,靈活自如地實現供冷或是供熱。
該系統的優點在于初投資較低;控制簡單,用戶可通過調整溫控開關對各房間室溫進行獨立控制;吊頂內管線占用空間較小;空調機房面積小;調試簡單。
該系統的缺點在于風機盤管內置風機,室內噪聲控制較難;每臺風機盤管有較多的配件,日常維護工作量大;吊頂內水管較多,為了避免今后有水患問題,對施工質量要求高;風機盤管的冷凝水盤潮濕,容易滋生微生物,影響室內空氣品質。
3.2 變風量(VAV)空調系統
變風量空調系統是全空氣系統中的一種,現廣泛應用于高檔的辦公樓中,變風量空調系統的設計思路是對各類負荷分別進行處理。室內的變風量末端裝置可根據室內冷熱負荷的變化來調節送入室內的空氣量。
變風量空調系統需要根據內外區分別設置空調系統,結合本項目核心筒的大小,只能設置一個空調機房一臺空調箱,因此,外區采用帶再熱的變風量末端。空調機房內的變風量空調箱全年處于制冷工況,根據內外分區分別布置末端變風量裝置,在外區需要供熱時,通過外區變風量末端上的熱水盤管將冷風再熱以達到供熱的效果。
該系統的優點主要有空調回風和新風都經過粗中效過濾器,整個空間內的空氣過濾等級高,空氣品質好;內外分設空調箱的系統,吊頂內無空調水管,可以避免水患問題。
該系統的缺點在于初投資比風機盤管系統高;控制相對復雜,系統調試安裝技術標準較高;吊頂內管線占用空間大,在一定的層高內,室內的凈高要低于風機盤管+新風系統;空調箱體積大,核心筒內空調機房所需的面積較大。
3.3 變風量(VAV)空調系統+周邊風機盤管
變風量(VAV)空調系統+周邊風機盤管在傳統的變風量空調末端基礎上,將外區空調夏天改為風機盤管系統,置于靠近幕墻的吊頂內,冷熱水管也布置在就近的吊頂內。該系統,外區的圍護結構負荷由風機盤管承擔,內區負荷以及外區的照明、人員、設備散熱負荷由變風量空調系統承擔。
該系統的優點是能夠根據內外區的需求,靈活調節溫度;減少空氣處理機組負擔的冷熱負荷,從而減小機房面積;減少吊頂內風管的尺寸,有利于提升室內的吊頂高度;初投資低于傳統 VAV 系統。
該項目的缺點是與單風道 VAV 系統相比,外區的風機盤管的風機會產生噪聲;空氣品質不如全空氣系統,風機盤管的冷凝水易滋生細菌;由于室內有風機盤管,因此,需要在辦公區內進行維護。
4系統分析比較
5結論及建議
(1)若僅從經濟方面考慮,風機盤管+新風系統初投資相較低,節約機房面積。但其運行維護費用較高、衛生條件差,噪音較大、靈活性差。維修的過程對租戶造成的影響很大,容易引發投訴。
(2)變風量空調系統由于其在舒適性、靈活性及噪聲控制等方面具有比較明顯的優勢,因此,能夠滿足高檔寫字樓對空調環境的要求。
(3)變風量+風機盤管在熱舒適性上具有和變風量系統相似的效果,雖然會有噪聲,但是,此方案初投資比傳統型及外區地板散熱器的變風量系統都要低廉。更重要的是,此方案由于風機盤管承擔了外區負荷,能減小AHU 機房面積,適用于機房緊張的項目。
綜合上所述,考慮到本項目為高檔辦公樓的定位和對舒適性的需求,同時配合空調機房的面積過小,故考慮采用方案三——變風量+風機盤管系統。
參考文獻
[1] 陸耀慶.實用供熱空調設計手冊[M].(第二版)下冊.北京:中國建筑工業出版社,2007:1822-1823.