高層寫字樓變頻多聯(lián)空調(diào)工程設(shè)計研究論文
［摘要］本文主要介紹了高層寫字樓采用變頻多聯(lián)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計方案，對高層寫字樓空調(diào)設(shè)計有一定的借鑒意義。
［關(guān)鍵詞］變頻多聯(lián)空調(diào)系統(tǒng)；負(fù)荷計算；設(shè)計
1概述
中國近幾年高層寫字樓發(fā)展迅猛。高層寫字樓通常是集合餐飲、娛樂、購物、辦公等一體化的綜合性大樓，其特點是分租或分售給小業(yè)主使用。本文以高層寫字樓空調(diào)設(shè)計為主題，以福州宇洋金座為例，分析變頻多聯(lián)空調(diào)在高層寫字樓中的設(shè)計及應(yīng)用。福州宇洋金座由一幢高層綜合甲級寫字樓構(gòu)成，建筑面積約158738m2。項目以地下2層、地上56層、260米的海峽金融街第一高度，成就區(qū)域商務(wù)巔峰。
2空調(diào)設(shè)計方案
2.1房間熱負(fù)荷計算
針對本工程的標(biāo)準(zhǔn)層的8個典型房間，即西北向、西向、西南向、南向、北向、東北向、東南向、東向通過負(fù)荷計算軟件計算各個房間的熱負(fù)荷，然后參照這些房間的熱負(fù)荷確定各個樓層熱負(fù)荷。
2.2空調(diào)冷負(fù)荷修正系數(shù)n
由于該大樓的室外機放置在裙樓、避難層和屋頂，部分室外機至室內(nèi)機連接銅管較長，存在負(fù)荷衰減，在綜合考慮福州的夏季氣溫、實際管長、污垢系數(shù)、間歇使用和鄰室傳熱以及參照福州本地類似辦公樓工程的變頻多聯(lián)空調(diào)實際配置負(fù)荷等因素的情況下，空調(diào)實際設(shè)計負(fù)荷應(yīng)考慮以下幾個方面的修正系數(shù):
(1)管長修正系數(shù)n1，應(yīng)按每個冷媒系統(tǒng)的實際管長和室內(nèi)外機的.高差計算。例如某冷媒系統(tǒng)的管路實際管長為130米，其室內(nèi)外機高差為30米，則該冷媒系統(tǒng)的當(dāng)量管長(考慮分歧管、彎頭等的局部阻力)為162.5米，查管長及高差對制冷量的修正曲線得n1=0.813;
(2)室內(nèi)干球溫度25℃，相對濕度60%時，查得濕球溫度為19.4℃;
(3)室外機進風(fēng)干球溫度為35.9℃，室內(nèi)機回風(fēng)濕球溫度為19.4℃，查不同溫度工況下的制冷量表得溫度修正系數(shù)n2為1.01;
(4)設(shè)備運行污垢系數(shù)β=1.05;
(5)考慮實際施工時不能完全滿足節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，室內(nèi)計算負(fù)荷放大系數(shù)取k=1.05;綜上所述，該系統(tǒng)空調(diào)冷負(fù)荷修正系數(shù)n=(n1×n2)/(β×k)=(0.813×1.01)/(1.05×1.05)=0.74故該系統(tǒng)冷量放大系數(shù)為:1/n=1/0.74=1.35倍本項目所有冷媒系統(tǒng)的冷負(fù)荷修正系數(shù)n均需按本步驟計算，同時應(yīng)以各房間計算冷負(fù)荷除以空調(diào)冷負(fù)荷修正系數(shù)n作為空調(diào)負(fù)荷設(shè)計的計算依據(jù)。
2.3空調(diào)新風(fēng)設(shè)計如下:
2.3.1一層～五十六層為辦公部分。辦公室人員密度及人均新風(fēng)量均按國家標(biāo)準(zhǔn)配置，即30m3/h·P。
2.3.2大空間采用全熱交換器提供新風(fēng)，小房間采用冷媒新風(fēng)機，新風(fēng)通過筒體電梯廳處的新風(fēng)管井提供新風(fēng)。
2.4空調(diào)室外機布置方案
2.4.1室外機布置如下:
變頻多聯(lián)機室內(nèi)外機的高差有一定限制，這個主要是由于高差太大引起壓縮機回油不順暢，可能導(dǎo)致壓縮機因缺油而損壞。雖然有的空調(diào)廠家宣稱室內(nèi)外機高差可以做到110米，但是實際設(shè)計的時候又給予諸多限制。所以為了穩(wěn)妥起見，工程設(shè)計上一般是這樣選擇的:當(dāng)室外機高于室內(nèi)機的時候，室內(nèi)外機的高差是50米;而室外機低于室內(nèi)機的時候，室內(nèi)外機的高差是40米。故室外機放置方案如下:
(1)裙樓及主樓1～13層直流變頻多聯(lián)室外機設(shè)在5層裙房屋面上。
(2)主樓15～22層直流變頻多聯(lián)空調(diào)室外機設(shè)在14層避難層室外機平臺處;
(3)主樓23～33層直流變頻多聯(lián)空調(diào)室外機設(shè)在29層避難層室外機平臺處;
(4)主樓34～43層直流變頻多聯(lián)空調(diào)室外機設(shè)在44層避難層室外機平臺處;
(5)主樓45～56層直流變頻多聯(lián)空調(diào)室外機設(shè)在主樓屋頂層屋面上。
2.4.2室外機布置位置通風(fēng)散熱基本要求
室外機的布置必須滿足安裝檢修、通風(fēng)、噪音的需要。室外機盡量放在屋頂、地面等通風(fēng)良好的室外空間，當(dāng)放置在陽臺、設(shè)備間、避難層、凹槽、天井內(nèi)時，一定要精心設(shè)計，通風(fēng)百葉、防水等相關(guān)事宜要考慮周全，確保通風(fēng)順暢、檢修方便。通風(fēng)的基本要求如下:
(1)熱風(fēng)能夠直接排到室外;
(2)室外的風(fēng)能夠吸進來;
(3)排風(fēng)不短路(即不回流);
(4)保證排風(fēng)量和進風(fēng)量。
2.4.3避難層通風(fēng)百葉設(shè)計
不允許采用普通的防雨百葉，因為防雨百葉出風(fēng)凈面積大幅縮小，阻力大幅增加，風(fēng)量減少，部分排風(fēng)被阻擋在室內(nèi)。且出風(fēng)速度降低、熱風(fēng)易貼附在建筑外表面，形成熱島效應(yīng)，因此，嚴(yán)禁使用。所以百葉一定要采用通風(fēng)順暢、阻力小的直百葉或柳葉形百葉。百葉方向水平或者向下、向外傾角為10度左右，百葉間距不小于80mm，整個百葉風(fēng)口水平方向的凈流通面積不小于80%(扣除百葉的厚度、邊框及支撐筋等)。
2.4.4避難層排風(fēng)口的風(fēng)速設(shè)計
排風(fēng)口的風(fēng)速為4.5～6m/s之間。排風(fēng)的風(fēng)速越高，熱風(fēng)吹出的距離就越遠(yuǎn)，減少了熱風(fēng)回流的可能性。但是風(fēng)速也不是越高越好，風(fēng)速過高時，阻力增大，反而減少了風(fēng)量。因此，出風(fēng)口保持一定的風(fēng)速是必要的。
2.4.5避難層進風(fēng)口的風(fēng)速設(shè)計
盡量避免室外機進風(fēng)、排風(fēng)的短路，宜從不同方向進風(fēng)和排風(fēng)。進風(fēng)相當(dāng)于自然進風(fēng)，必須保證足夠的進風(fēng)面積。主要分以下幾種情況：
(1)進、排風(fēng)在同側(cè)時，進風(fēng)百葉(扣掉排風(fēng)百葉及大的遮擋)的面風(fēng)速應(yīng)不大于1－1.6m/s;
(2)進、排風(fēng)在不同方向時，進風(fēng)百葉的面風(fēng)速應(yīng)不大于2m/s;
(3)設(shè)備機房內(nèi)，進風(fēng)百葉與設(shè)備進風(fēng)口之間的進風(fēng)通路的任何一處的風(fēng)速均不大于1.6m/s。
2.5室外機基礎(chǔ)設(shè)計
2.5.1放置在裙樓及屋頂?shù)氖彝鈾C基礎(chǔ)采用水泥基礎(chǔ)，高度200mm。
2.5.2放置在避難層的室外機基礎(chǔ)設(shè)計
以14層避難層為例，室外機平面布置因為本層室外機前后布置成兩排，為了保證后排的室外機進風(fēng)，故基礎(chǔ)采用角鋼焊接成一個高度為500mm的架子，后排的室外機可以從前排的角鋼基礎(chǔ)的空隙進行進風(fēng)，從而確保后排進風(fēng)得到滿足。導(dǎo)風(fēng)罩剖面圖如圖5。
3中央空調(diào)集中控制及分戶計量系統(tǒng)設(shè)計
宇洋金座屬于租賃式寫字樓，主要是由小業(yè)主組成。而一個好的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)該是讓用戶能獲得使用方便、安全、舒適、性價比高的空調(diào)。即同時具備以下二個特點:對使用者而言應(yīng)該是使用成本低，使用方便、明碼標(biāo)價。而對管理者而言，又必須是用戶的情況一目了然，沒有收費的糾紛，同時管理成本低。故本大樓設(shè)計中央空調(diào)集中控制與分戶計量系統(tǒng)，即能夠根據(jù)用戶空調(diào)使用情況，做到中央空調(diào)運行費用公開、透明，即用多少付多少費用，達(dá)到節(jié)能、可靠、省電的目的。其具備以下幾個功能:
(1)具備自動抄表和計費功能:能自動將數(shù)據(jù)采集單元采集的數(shù)據(jù)自動抄送至區(qū)域管理單元，按計費類別、用戶單元自動計費和管理，并可根據(jù)需要，按周、月、年，同一用戶單元可分類或匯總打印收費報表和單據(jù)。
(2)系統(tǒng)能記錄各用戶當(dāng)前的用量、上次抄收時的用量，保證在發(fā)生故障后恢復(fù)數(shù)據(jù)。
(3)數(shù)據(jù)的儲存時間，隨時查詢各用戶每年的所有資料。具備對建筑、樓層、用戶編號、用戶姓名、數(shù)據(jù)時間、計費類型數(shù)據(jù)的查詢功能。
(4)報表打印:應(yīng)具有默認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)報表打印格式，并附帶報表格式設(shè)計軟件，用戶可根據(jù)需要，自定義修改報表打印格式。
(5)具體設(shè)計方案如圖6所示。
4結(jié)語
本大樓自空調(diào)運行以來，效果良好，空調(diào)集中管理及計費方式得到了大部分業(yè)主的認(rèn)同，關(guān)于空調(diào)的物業(yè)糾紛鮮有發(fā)生。故高層寫字樓變頻多聯(lián)空調(diào)設(shè)計的時候，應(yīng)綜合考慮空調(diào)負(fù)荷配置、新風(fēng)布置、室外機布置及通風(fēng)散熱情況、空調(diào)集中控制及分戶計量等等，做到方案最優(yōu)。
參考文獻
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