某辦公樓水源多聯系統應用分析

葛虹

摘 要：近年來，隨著國內高檔辦公樓及超高層建筑的爆發式增長，原有中央空調水系統及風冷多聯已較難滿足節能及外立面美觀度的要求，水源多聯系統的優點越加突出。結合某辦公樓水源多聯系統設計，重點介紹了該系統的設計概況及系統特點。

關鍵詞：循環水側系統；空調機房設計；系統設計注意事項

中圖分類號：TU831.35 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2023）02-0019-03

0 引言

隨著多聯機系統的迅速發展， 多聯機市場的占有率已經與傳統中央空調系統持平并已有超越的趨勢。

水源多聯系統是將水源熱泵技術與空氣源多聯機系統相結合，綜合兩者優點。冷熱源側與水源熱泵系統相同，采用水作為能量運輸介質，室內側與多聯機系統相同，采用制冷劑作為能量運輸介質。本文系統介紹了某超高層建筑采用水源多聯系統的設計心得，供設計同行探討。

1 建筑概況

某超高層建筑位于陜西省西安市西咸新區，總建筑面積約62 000 m2，地上31層，地下2層，建筑高度139.65 m。主要功能為辦公、食堂、報告廳等。鍋爐房位于地下一層靠外墻處，避難層位于塔樓11層及22層。

該大樓為某銀行重要的科研中心，部門眾多，加班時間多，過渡季節也需要臨時制熱或制冷，或者同時制冷制熱。建設方因此特別要求空調系統需滿足使用靈活、控制方便、節能環保的要求。考慮到項目定位及對外立面百葉設置的美觀要求，且該樓有許多重要設備場所，VRF室內側空調管線為冷媒管，僅有小管徑的冷凝水管穿越辦公區，為降低漏水風險等原因，最終選用了水源多聯系統。

2 冷熱源側系統設計

2.1 計算數據

經計算，該大樓夏季空調冷負荷11 334 kW，冬季空調熱負荷為6 867 kW。夏季主機側采用冷卻塔散熱，冬季當建筑物內部發熱不能抵消需熱量時，則利用燃氣冷凝式真空熱水機組作為低溫熱源。

冷卻塔選用6臺350t/h的閉式冷卻塔，進、出水溫為35℃/30℃，冷卻塔置于裙房屋面。燃氣真空熱水機組機房及空調水泵房置于地下一層，選用2臺2 800 kW的燃氣冷凝式真空熱水機組提供低溫熱源，進、出水溫為25℃/30℃。

考慮到系統承壓要求及運行安全靈活性的要求，主機側水系統豎向分高、低兩個區。高區換熱機房設置在11層避難層。各層樓的空調室外機設置于本層或相鄰層的空調機房內，新風機分層獨立設置。

2.2 空調自控要求

第一，當樓層任意一臺水源熱泵VRF室內機開啟時，則連鎖開啟該VRF系統的水源熱泵VRF主機。夏季根據供水溫度逐臺開啟相應的冷卻水泵及冷卻塔，冬季逐臺開啟相應的熱水泵及熱水機組。

第二，當樓層水平系統承擔的水源熱泵機組全部關閉后，由控制中心關閉相應的樓層新風機組，根據供水溫度及末端的運行情況。夏季確定逐臺關閉冷卻水泵及冷卻塔，直至全部關閉；冬季確定逐臺關閉熱水泵及熱水機組，直至全部關閉。

第三，水源熱泵VRF室內機采用智能化管理系統，具有集中管理功能，能對所有空調室內機的電量消耗情況進行專業的管理，可以方便集中管理和進行能耗監督結算，可實現分室計費。

第四，水源熱泵VRF空調系統的自動控制系統應具有計算機遠程控制、監測及故障報警功能，同時滿足建設方面的配置要求。該控制系統作為產品的系統配套，由供貨方完成。

2.3 熱源供應

值得一提的是，項目旁邊有銀行的在建數據中心，冬季可以有余熱提供作為本項目的部分熱源。但在調研中得知，該數據中心為分批使用，具體的使用情況現階段無法確認，利用其作為項目熱源存在極大的風險。考慮到該辦公樓的重要性，所以最終確定熱源均采用自建，保證辦公的正常穩定使用。若干年后，待數據中心提供的余熱穩定且經過利用合理性的評估后，再考慮改造。

3 空調機房設計

水源多聯系統的室外機房，由于不像風冷多聯室外機有利用外立面百葉的換熱要求，核心筒內部布置機房更加靈活。由于主機小巧，機器還可疊放，分層獨立施工。當機房緊張時，很大程度地節省了機房的擺放空間，提高了機房利用率。

本項目利用室內機高度較矮的特點，將新風機房與空調室外機房合一，新風機安裝在上部，空調室外機置于下部，有的機房當室外機多時，則結合新風管的位置局部上下疊放。同時，空調循環水立管也布置在機房內，這樣機房布置緊湊、管理及檢修方便，合理地利用了建筑空間。本項目標準層建筑面積約1 800 m2，空調機房（兼新風機房及空調水管井）約28 m2。

本項目的典型空調機房新風側布置圖如圖1所示，空調機房水側布置圖如圖2所示。以常用的三模塊為例，水源多聯空調主機接管示意圖如圖3所示。

需要注意的是，各廠商對水源側的接管要求均不一致，各項目均需要有中標廠商深化的階段。對于空間緊張的機房，可以運用BIM技術，根據建立的可視化模型，來調整設備的布置及管路走向。空調機房需提資給排水專業在合適的位置預留地漏。

4 水源多聯系統注意事項

4.1 水源多聯機的水質要求

水源多聯系統中循環水的潔凈度要求較高，否則不能滿足保證水源多聯主機的流量，所以除設置必要的水處理措施外，還需要確保施工、運行階段的水質干凈。具體有以下3點。

第一，施工時，需提醒施工人員在管道運輸存放及安裝階段，保證管道的清潔度，嚴禁施工灰塵及垃圾進入循環水管。運行前需進行多次清洗，保證水質合格后才能開機。

第二，運行中，及時對系統中的Y型過濾器進行清洗，按照廠家技術要求定期監測水質，保證水處理設備的正常運行并及時維護。

第三，建議在機房的供回水干管末端加裝旁通，在系統調試之前，進行循環水管道的清洗。

4.2 水冷多聯式空調的能效要求

隨著水冷多聯空調系統的廣泛應用，相關的規范要求愈加完善。

第一，在國家標準《多聯式空調（熱泵機組》GB/T18837-2015[1]中，明確了水冷多聯機組的LPLV及EER的要求，如表1所示。

第二，在國家規范《建筑節能與可再生能源利用通用規范》GB55015-2021[2]中，明確了該類機組的LPLV值最低要求，如表2所示。

第三，設計時，需注意各地的節能規范對相關規范標準還有不同的提高。如浙江省在《綠色建筑設計標準》DB33/1092-2021中，就要求按綠色建筑二星級設計的項目，多聯式空調機組的制冷綜合部分性能系數LPLV（C）需提高8%。按綠色建筑三星級設計的項目，多聯式空調機組的制冷綜合部分性能系數LPLV（C）需提高16%。

4.3 總結

水冷多聯機的制冷運行范圍比較廣，一般為7～45℃。運行時，可根據項目所在地的室外空氣濕球溫度，設定將冷卻塔回水溫度與冷卻塔風機及冷卻泵的啟動進行聯動，從而實現水系統側的節能。

5 結語

本工程空調系統選用了目前較為先進的水源多聯系統，在保證滿足建設方使用要求的前提下，減少了對外立面美觀度的影響，空調機房布置經濟合理、便于檢修，循環水系統滿足系統承壓且運行靈活，結合設計情況著重對此系統進行了相關的應用分析。

參考文獻

[1] GB/T18837-2015，多聯式空調（熱泵）機組[S].北京：中國標準出版社，2016.

[2] GB55015-2021，建筑節能與可再生能源利用通用規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2021.