现代办公建筑空调设计

浅谈现代办公建筑的空调设计

摘要：本文就现代办公建筑的空调设计进行分析，提出了笔者的观点。

关键词：空调方式，系统形式，节能措施

中图分类号：tu831.3+5文献标识码： a 文章编号：

1现代办公建筑的概述

随着现代化城市的崛起与经济的飞速发展，现代建筑已成为科学、技术、信息的载体与富集区，是社会发展、技术进步、人民生活水平与生活质量提高的重要标志。新生建筑与以往单一的使用功能有着明显的区别，故空调系统的设计也随着建筑物复杂的使用功能而有着多样的变化。本文将对现代办公建筑的空调方式、系统形式、节能措施等方面进行分析。

现代办公建筑的空调方式

现代办公建筑已不再是仅作为办公用途的建筑物，其往往是一个集写字楼、商场、餐饮、公寓、宾馆于一身的综合性建筑物。由于其功能的复杂多样，则空调系统的设计须综合考虑不同功能的分系统、分区、运行时间上的差异、计量、租金以及安全等因素。现对办公建筑常用的空调方式及其优缺点、适合场所、造价等列表如下：

由于空调系统的方式与建筑结构有较大关联，所以空调方案的落实与整个建筑的设计有较大影响。甚至一经确定以某种形式的空调方案进行设计、施工后，当日后使用觉得不合适时，将出现难以改

造的可能。故在设计前期，作为空调专业设计者，应主动与建设单位一同根据建筑物的具体使用功能、商业定位等确定一个适合该建筑自身特点的空调方式。

现代办公建筑的空调系统形式

空调系统形式主要分为空调风系统与水系统两大方面。对于风系统，风机盘管加新风系统是写字楼标准层常用的一种空调方式。该系统使用广泛，技术成熟，其所需吊顶净空高度较小，各房间的温度均能独立控制，且新风直接送入各房间，不会出现“窜风”的现象。但由于风机盘管设置在室内，其噪声会对室内声环境有一定影响，另外，连接风机盘管的冷冻供、回水管及冷凝水管的分支管路较多，会有冷凝水和渗漏水的隐患。风机盘管加新风系统的造价约6000～8000元/冷吨。

由于现代办公概念的逐步改变，近年来写字楼标准层趋向于采用敞开式办公的布置方式，故为变风量（vav）空调系统创造了较为合适的使用环境。变风量（vav）空调系统的空气处理机组与传统的全空气定风量空调系统一样，只是送入每个区域或房间的送风量由变风量末端机组控制。每个变风量末端机组可带若干个送风口，当室内负荷变化时，由变风量末端机组根据室内温度调节送风量，以维持室内温度。变风量（vav）空调系统节能效果突出，且没有冷冻、冷凝水管在办公区域出现，杜绝了渗漏水的隐患。但由于该系统在写字楼标准层各层均要设置较大面积的空调机房，需占有较多的建筑面积，且送风管较大，室内净空相比采用风机盘管加新风

系统低150mm～200mm左右。变风量（vav）空调系统的造价较高，约14000～15000元/冷吨。

对于空调水系统的形式，须根据建筑物高度来确定。对于普通高层建筑，应根据空调设备的承压能力，尽量采用制冷机直接对空调末端设备供应冷冻水。对于超高层建筑，为使空调设备的承压能满足使用要求，往往需要在竖向对空调水系统进行分区设置，常用的方式有：

(1) 高、低区合用冷源设备，低区采用冷水机组直接供冷冻水，同时在中间设备层设置板式换热器，作为高、低区水压的分界设备，使静水压力分段承受。

(2) 冷水机组分区独立设置：可集中设置在地下室，但高区和低区水系统分开两个独立系统，低区可采用普通型冷水机组及水泵等，高区则选用加强型设备。或高、低区冷水机组均设置在中间设备层，此时可选用普通型设备。

(3) 近年来笔者参与设计的高层、超高层综合性建筑，更加倾向于根据不同的使用功能，采用不同的冷源搭配，可解决不同功能的分系统、分区、运行时间上的差异、计量、租金以及安全等问题，如笔者参与设计的广西九洲国际项目，-1～3层裙楼商业区采用电驱动水冷式冷水机组为冷源设备；裙楼4～9层和塔楼11～27层酒店区采用电驱动水冷式冷水机组为冷源设备，空气源热泵机组为热源（夏季可制冷）；塔楼28～71层办公区则采用水冷热泵多联式空调机系统为冷源设备。

4现代办公建筑的空调节能措施

由于现代建筑材料的进步，特别是在《公共建筑节能设计标准》颁布实施后，建筑维护结构的传热系数及室内照明功率密度值，室内人员新风量设计值等均有强制要求，故在空调设计时，必须根据工程的实际情况和参数计算逐项逐时的冷负荷。因为冷负荷作为空调设计的核心数据，不能只是根据以往建筑物的冷负荷指标盲目估算。对于综合性的办公建筑，应根据各功能场所的使用时间进行制冷机容量的优化搭配。例如：当建筑物内同时存在写字楼、餐饮、商场等不同功能空间时，应考虑写字楼的工作时间，与餐饮、商场的营业时间等因素，并注意写字楼在深夜或节假日加班时的空调节能运行。此外，还有其他的节能措施如下：

(1) 空调制冷系统设群控系统，根据末端空调负荷的变化，经群控系统计算优化开机的台数，或根据室外空气状态的变化，群控系统自动改变冷水机组的运行工况，有效的节省空调运行能耗。(2) 大空间的餐饮、商场等，应按使用区域设置独立的全空气空调系统，并预留足够的新风进风面积，以使过渡季节能实现全新风运行。

(3) 宜将冷却塔设置在较低位置，可达到节约冷却水循环泵及冷却塔补水泵的运行能耗，并可对高层部分的冷凝水进行收集，通过重力自流用作冷却塔的补水。

(4) 冷却塔采用变频控制风机转速的冷却塔，变频器根据室外空气湿球温度与冷却水出水温度的差值的变化调节冷却塔风机的转

速，始终保证冷却水的出水温度处在合理的最低值，可节省冷却塔风机的运行能耗。

(5) 通过热回收装置，利用写字楼标准层排风的冷量，进行对新风的预冷。

(6) 冷冻水泵设变频控制系统，冷冻水管路采用同程式并适当扩大管径，降低流速，尽量减少不必要的平衡阀，以降低冷冻水泵的运行能耗。

参考文献：

1.陈玺; 浅谈办公建筑中央空调设计节能措施；《中国科技信息》2005年13期

2.钟惠球;中央空调节能研究[j];装备制造;2009年05期