產業園區的空調系統方案

葛子勤 （合肥高新建設投資集團公司，安徽 合肥 230088）

1 引言

隨著社會的快速發展，大多數城市為促進產業發展、推動區域經濟增長、提高區域創新能力，相繼建設各類型產業園區。產業園區建設一般遵循“統一規劃、統一征地、分期實施、滾動發展”的原則，分期建設、分步開發，存在開發周期長、招商變動大的問題。近年來，產業園區的規模越來越大，功能要求也越來越齊全，除了科研辦公、產品展示、中試廠房、檢測試驗等辦公需求外，商業配套、廚房餐飲、游泳健身、會議接待等生活服務需求也突顯出來。由于產業園區功能的全面性及復雜性，對各專業的要求相應提高，其中，如何選擇合理的空調系統方案尤為重要，需在設計時綜合考慮，重點把控。

2 現階段適用于大部分產業園區的空調系統方案

產業園區空調系統方案多種多樣，選擇時需要根據項目具體情況具體分析。如項目有余熱或者廢熱可以利用時，可采用溴化鋰吸收式冷水機組供冷和供熱；如有天然地表水等資源可供利用，或者有可利用的淺層地下水且能保證100%回灌時，可采用地表水或地下水水源熱泵空調系統供冷和供熱；當周邊有充足的地面可供埋管時，可采用地埋管地源熱泵系統供冷和供熱；當建筑全年需要空調長時間供冷和供熱且常年有穩定的大量余熱時，可采用水環熱泵空調系統；當工程所在地區執行峰谷電價且電價差較大的區域，在論證確實可以獲得經濟效益時可以選擇冰蓄冷或水蓄冷空調系統[1]。以上所述空調系統方案需根據當地的能源條件、價格政策等具體分析確定，不具備普遍適用性。

現階段適用于大部分產業園區的空調系統方案常見有四種：鍋爐/市政熱源+冷水機組、風冷熱泵系統、變制冷劑流量多聯機空調即VRV系統以及分體式空調。

以下簡要介紹以上四種空調系統方案的概念。

方案一：鍋爐/市政熱源+冷水機組。冬季采用鍋爐或市政熱源供熱，夏季采用制冷機組供冷，空調末端通過水循環帶走室內負荷，末端形式可以為風機盤管或全空氣處理機組。

方案二：風冷熱泵。通過熱泵夏季將室內熱量轉移至室外空氣，冬季吸收室外空氣的熱量通過熱泵提升后向室內供熱，室內末端形式同方案一。

方案三：多聯機。通過制冷劑循環夏季將室內熱量轉移至室外，冬季將室外熱量轉移至室內，室內末端通過制冷劑蒸發換熱，末端形式同家用空調室內機，可以有四面出風嵌入式、風管天井式等多種形式，室內機與室外機為一拖多形式。

方案四：分體式空調。原理同方案三，區別在于室內機與室外機為一拖一形式。

3 產業園區的空調系統方案選擇需考慮的因素

3.1 建筑外立面效果

21世紀前，辦公樓多采用分體式空調（方案四），使用靈活，初投資低，但分體式空調對外立面影響較大，美觀性較差，故現階段的產業園區大都采用中央空調系統（方案一至方案三）。但園區內設置的值班室、監控室、消防控制室、電梯機房等需要24小時空調的這些功能房間會優先考慮分體式空調。

3.2 占用建筑空間情況

方案一地下室需要設置制冷機房和鍋爐房/換熱機房，占用較大的建筑空間，當產業園區地下室面積較大，有條件設置機房時，可優先考慮方案一，機房的位置宜設在冷熱負荷的中心[1]。方案二熱泵主機可置于屋面上或室外綠化地帶，無需專用機房，當地下室無條件設置方案一的機房時，可優先考慮方案二；當主機置于屋面上時，需要統籌規劃主機的位置，避開種植屋面或者乒乓球、足球等運動場地；當主機置于室外綠化地帶時，也需和景觀緊密配合，利用景觀遮擋主機，以免突兀，破壞景觀。同方案二，方案三多聯機室外機也可置于屋面或室外綠化地帶，無需專用機房，外機置于屋面或者室外綠化地帶時需核算室內機室外機高差、接管總長度，機組能效需滿足規范要求[2],不同于方案二的是，多聯機室外機還可以置于每層建筑的設備平臺，當每層有空間設置設備平臺時，可優先考慮方案三，此時接管短，機組制冷/制熱量衰減小。

3.3 分戶計量需求

產業園區內入駐企業相對較多，每個企業對于辦公的面積需求不一，故園區內整棟樓為一個企業、整層樓為一個企業，一層樓分好幾個企業的情況都很常見，空調系統往往需要分戶計量。水系統（方案一和方案二）分戶計量方式可以采用面積計費、能量表計費、軟件計費，但是計費系統復雜、造價高、靈活性差。而氟系統（方案三）自帶集中控制與分戶計量軟件，可以做到分戶、分室內機計量，計費系統簡單可靠。故產業園區如前期出售招租不明，后期根據需要分割出租或者出售的情況下，一般優先考慮方案三。

3.4 舒適性

上述介紹的方案中方案一舒適性最高，方案四舒適性最低，方案三舒適性較低，方案二舒適性介于方案一和三之間。方案一制冷制熱基本不受環境溫度影響；方案二供熱時受室外影響大，冬季需要除霜；方案三和方案四均受氣候條件影響大，極熱極冷天氣下效率低，隨室外環境溫度升高/降低，制冷/制熱能力相對衰減，冬季制熱需頻繁除霜，制熱效果差。且方案四送風射程有限，離內機較遠區域空調效果較差。

3.5 初期投入及運行費用

方案一冬季采用燃氣鍋爐或者市政熱源均需要開戶費，初期投入需一次性到位；方案二無開戶費，初期投入也需一次性到位；方案三也無開戶費，并且可以分批建設、分期投入，但初投資相對較高（國內外品牌價格差異較大）。方案一滿負荷時能效高、運行費用低，但部分負荷運行時仍然需要開啟大主機，運行費用高；方案二采用模塊化機組時可根據負荷情況調節模塊數，部分負荷時運行費用介于方案一、三之間；方案三部分負荷時運行效率高、運行費用低。采用方案一時，需落實項目所在地有市政燃氣或熱源并提供燃氣壓力等相關參數。如產業園區企業入駐率較低時，可優先考慮方案三。

4 產業園區特殊功能用房的空調系統解決方案

4.1 高大空間（報告廳、多功能廳、會議中心）

產業園區考慮辦公人員會議需要，會配套報告廳、多功能廳、會議中心等功能空間。此類空間一般設計高度較高，通常兩層挑空，為充分發揮其使用功能，創造更好的室內環境，合理選擇空調系統尤為重要。如空調系統采用水系統（方案一、二），末端可采用空氣處理機組，室內為全空氣系統，風口可采用旋流風口，冬夏季能通過調整風口角度，以達到最佳的送風效果，舒適性較好；但空氣處理機組需設置專用的空調機房，占用一定建筑空間。如空調系統采用氟系統（方案三），可以使用屋頂式風冷空調機組，該機組可集室內機、室外機于一體，直接放置于屋面，無需設置專用機房，節省建筑空間，室內也為全空氣系統，同方案一、二；或者采用高靜壓風管天井式室內機+新風系統，室內末端采用高靜壓室內機接旋流風口，室內機直接吊裝在高大空間內，也無需機房，但室內噪音較大，舒適性較差。

4.2 商業門面、便利超市

產業園區為了辦公人員生活便利，樓棟首層會設置商業門面、便利超市等，這些區域的特點是面積不大，獨立經營，空調系統一般要求獨立自主，獨立計費。此類房間一般采用分體式空調或者多聯機空調系統。如果商業門面規模較小，一層室外有綠化地帶可以放置分體式空調室外機機位時，可優先考慮分體式空調，使用靈活，初期投資低。如果規模較大時，可采用多聯機空調，室外機可置于室外綠化或者裙房屋面。當商業門面屬于長條形的房間，還可采用模塊化風管送風式空調機組，室內機與室外機為一拖一形式，室內機機外靜壓比普通室內機大，可接較長風管，送風至各空調區域，效果更好。

4.3 室內游泳池

現在很多產業園區內也開始配設室內游泳池，讓辦公人員工作之余可以強身健體，釋放壓力。營造一個良好的游泳環境，一定程度上依賴于游泳池的空調系統設計。室內游泳池根據規范要求，第一要求恒溫，包括池水恒溫（26℃～28℃）和室內空氣恒溫（28℃～30℃），第二要求是恒濕（55%～65%）[3]。如果溫濕度控制不好容易造成使用人員身體受損及建筑霉變，故保持室內游泳池的恒溫恒濕狀態非常重要，目前設計采用較多的是泳池三集一體恒溫除濕熱泵機組，三集一體是指具有泳池水加熱、泳池空氣除濕、室內空調三樣功能集于一體。此機組利用除濕熱泵運行過程中回收的池水表面蒸發的水蒸氣熱量保持室內空氣恒溫恒濕和池水恒溫，達到節能的目的。機組室內機與室外機通過冷媒管連接，室外機放置于屋面，室內機放置于泳池周邊空調機房內，室內機自帶新風處理、排風系統，室內采用全空氣系統，末端風口可根據泳池規格尺寸及高度采用噴口或者旋流風口，送風至室內泳池，達到降溫除濕的效果。由于游泳池上部空間很高，考慮冬季熱損失較多，一般設置地板輻射采暖加以輔助，以提高冬季的舒適性。

4.4 數據機房

產業園區因為智能化和樓宇自控需要一般會配設數據機房，數據機房對溫濕度及空氣潔凈度的條件敏感，過高或過低都會影響電子元件的使用壽命和性能，空氣潔凈度不良會造成短路、接觸不良或者影響計算精度。數據機房分為A、B、C三類，A、B類溫度控制為23±1℃，濕度為40%～55%，C類溫度為18℃～28℃，濕度為35%～75%。A、B級主機房內的空氣含塵濃度，在靜態條件下測試，每升空氣中大于或等于0.5m的塵粒數，應小于18000粒[4]。數據機房內基本無人員，潛熱散熱很小，設備、機柜散發顯熱量很大，故顯熱比很高。設備密集的區域發熱量集中，為使機房內各區域溫濕度均勻，而且控制在允許的基數及波動范圍內，就需要有較大的送風量（換氣次數高達30～60次/小時）將余熱量帶走。機房內設備散熱屬于穩態熱源，全年不間斷運行，故需要空調常年制冷?；跀祿C房對空氣的溫度、濕度、潔凈度、氣流分布等各項指標有很高的要求，故目前設計中采用安全可靠運行的專用機房精密空調來保障。機房空調按照冷源形式不同，可分為風冷型、水冷型及雙冷源型。按照其架構不同可以分為房間級制冷、機柜級制冷及行級制冷。產業園區內數據機房一般為C類，冷源形式一般采用風冷型，架構采用房間級制冷，根據房間內熱量的發源及分布特點，送回風方式可采用下送上回、上送上回、上送側回、側送側回。機房內空調送回風通常不采用管道，而是利用高架地板下部或天花板上部的空間作為靜壓箱送回風，使送風均勻。風冷型室外機置于屋面或者設備平臺。其余大型的A、B類數據機房采用水冷型或者機柜級制冷、行級制冷，此處不做具體介紹。

5 結語

本文介紹了產業園區適用的空調系統方案以及選擇時考慮的因素，并給出了特殊功能用房的空調系統解決方案建議，對以后產業園區項目設計中合理選擇空調系統具有一定的參考價值。