辦公基地空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

陜西省建筑設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司

徐霞  王江濤  林彬

    近年來(lái)，建筑節(jié)能技術(shù)已成為全世界關(guān)注的焦點(diǎn)，也是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外節(jié)能領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)，我國(guó)建筑能耗占社會(huì)總能耗的20%~25%，并且每年都在進(jìn)一步上升，因此，建筑節(jié)能是目前我國(guó)節(jié)能領(lǐng)域非常重要的一環(huán)，也是亟待解決的大問(wèn)題。

    建筑節(jié)能分為：1.建筑物主體自身的節(jié)能，2.空調(diào)采暖系統(tǒng)的節(jié)能，3.給排水系統(tǒng)的節(jié)能，4.電氣照明系統(tǒng)的節(jié)能。辦公基地設(shè)計(jì)初期，建設(shè)方及設(shè)計(jì)院本著開(kāi)拓創(chuàng)新節(jié)能環(huán)保的理念，力爭(zhēng)把工程朝著綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)努力，在各個(gè)環(huán)節(jié)力爭(zhēng)做到充分利用可再生能源并且是當(dāng)前最節(jié)能有效地方案。本項(xiàng)目最終確定采用

    1、水源熱泵系統(tǒng)作為本工程的空調(diào)冷熱源。

    2、利用太陽(yáng)能制備衛(wèi)生熱水。

    3、利用電源作為走廊、樓梯間及庭院的夜間照明電源。

    本文僅對(duì)辦公基地空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能做一介紹。

    該辦公基地位于西安市高新開(kāi)發(fā)區(qū)，由三部分組成：

    1、辦公樓：二十層，總建筑面積，總高度為86.6米主要功能為辦公用房、演示廳、景觀商務(wù)廳。

    2、實(shí)驗(yàn)樓：四層，總建筑面積，主要功能為實(shí)驗(yàn)室、活動(dòng)室及辦公用房。

    3、綜合樓：四層，總建筑面積，主要功能為餐廳、娛樂(lè)、辦公、會(huì)議。

一、室內(nèi)外設(shè)計(jì)參數(shù)

    1. 室外設(shè)計(jì)氣象參數(shù)

    夏季空調(diào)計(jì)算干球溫度35.2℃，夏季空調(diào)計(jì)算濕球溫度26.0℃，夏季空調(diào)日平均溫度30.7℃，冬季空調(diào)計(jì)算干球溫度-8℃，

    冬季通風(fēng)計(jì)算干球溫度-1℃，室外風(fēng)速：冬季：1.8m/s  夏季：2.2m/s，

    大氣壓力 :冬季:978.7mbar,   夏季:959.2mbar

    2. 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)

    本文僅對(duì)其中空調(diào)系統(tǒng)做進(jìn)一步闡述。本工程辦公基地建筑面積7萬(wàn)平方米，設(shè)計(jì)初期對(duì)地下水源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用條件進(jìn)行了充分論證：

二、冷熱源

    本著開(kāi)拓創(chuàng)新節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)理念本工程采用水源熱泵作為冷熱源，為此設(shè)計(jì)方會(huì)同建設(shè)方就下列問(wèn)題進(jìn)行了論證：

    1. 建設(shè)項(xiàng)目附近地下水資源是否豐富，并且便于實(shí)施供水及回灌工程。

    2. 地方政府是否允許利用地下水。

    3. 地下水是否溫度適度，水質(zhì)適宜，供水穩(wěn)定，回灌順暢。

    4. 建設(shè)方委托工程勘察研究院實(shí)驗(yàn)打井采集的數(shù)據(jù)如下：

    井口尺寸D325，井深150m，單口井出水量80m/h，出水溫度15.8℃，單井回灌量30m/h。

    通過(guò)與水務(wù)部門的溝通及實(shí)驗(yàn)井采集的數(shù)據(jù)，確認(rèn)采用水源熱泵機(jī)組作為空調(diào)冷熱源方案可行。其夏季冷凍水的供回水溫度為7/12℃，冬季空調(diào)熱水溫度為45/35℃

    本工程夏季空調(diào)冷負(fù)荷為4900KW，冬季熱負(fù)荷為3430KW，設(shè)計(jì)夏季井水供回水溫度為20/30℃，冬季井水供回水溫度9/16℃，按1:2.5設(shè)置出水井及回灌井。

    空調(diào)系統(tǒng)分高低兩個(gè)區(qū)，高區(qū)選用SGHP1200ML型機(jī)組兩臺(tái)，單臺(tái)制冷量為1497kw,制熱量1208kw，低區(qū)選用SGHP2300ML制冷機(jī)兩臺(tái)，單臺(tái)制冷量為2848kw,制熱量2307kw+,機(jī)組負(fù)荷包含基地住宅空調(diào)冷熱負(fù)荷。

三、空調(diào)方式：

    1.辦公用房及小開(kāi)間房間采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)的系統(tǒng)形式，氣流組織為上供上回形式。

    2.一層大廳采用全空氣空調(diào)系統(tǒng)形式，由于大廳部分為兩層通高，采取了頂送加側(cè)送、頂回的氣流組織形式，送回風(fēng)總管設(shè)置消聲器及消聲彎頭。

    3.頂層景觀商務(wù)層層高8.7米，寬x長(zhǎng)10x40米，為節(jié)約能源該區(qū)域采用了分層空調(diào)的系統(tǒng)形式，在高度3.6米處設(shè)置遠(yuǎn)程噴射風(fēng)口，由于受建筑造型及立面限制，噴口設(shè)置在房間長(zhǎng)向兩側(cè)，射程為18米，采用低位側(cè)送方式和豎向帖服幕墻玻璃頂送方式相結(jié)合，以保證人員活動(dòng)區(qū)域處于回流區(qū)，滿足溫濕度要求同時(shí)保護(hù)幕墻玻璃，防止幕墻玻璃產(chǎn)生結(jié)露并消除此部分的空調(diào)負(fù)荷。

    4. 廚房操作間內(nèi)設(shè)置了崗位送風(fēng)口，既改善了員工的工作條件又不至于采用全面送風(fēng)而浪費(fèi)能源。

四、空調(diào)水系統(tǒng)：

    空調(diào)水系統(tǒng)為兩管制一次泵系統(tǒng)，分高低兩個(gè)區(qū)，豎向管道為異程式，每層的水平管道為同程式系統(tǒng)。空調(diào)水分為三大回路，分別供辦公樓、實(shí)驗(yàn)樓、綜合樓空調(diào)系統(tǒng)使用。

五、空調(diào)自動(dòng)控制

    采用直接數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)（DDC系統(tǒng)）由中央電腦及終端設(shè)備加上各部位的DDC控制盤組成，在控制中心即可監(jiān)控空調(diào)、制冷、通風(fēng)等各系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及主要運(yùn)行參數(shù)。并進(jìn)行集中遠(yuǎn)距離計(jì)算機(jī)控制，且能將水電等設(shè)備一并歸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行集中控制。

    1、空調(diào)水系統(tǒng)控制

    空調(diào)水系統(tǒng)采用兩管制變流量系統(tǒng)，集分水器之間設(shè)置壓差旁通裝置當(dāng)通過(guò)旁通裝置的流量達(dá)到一臺(tái)冷水機(jī)組的流量時(shí)，一臺(tái)制冷機(jī)停止運(yùn)行，與之對(duì)應(yīng)的冷凍水泵亦停止運(yùn)行，可達(dá)到節(jié)能的目的。冷水機(jī)組、冷凍水泵、冷卻水泵按群控設(shè)定程序機(jī)組的啟停。

    2、空調(diào)末端設(shè)備的控制

    空調(diào)機(jī)組在回風(fēng)總管上設(shè)置溫濕度傳感器，將所測(cè)房間的溫濕度值與設(shè)定值進(jìn)行比較，通過(guò)調(diào)整回水管上的電動(dòng)兩通閥及加濕器供水管上的電動(dòng)兩通閥的開(kāi)度，以確保房間的溫濕度在控制在一定范圍內(nèi)。

    在新風(fēng)機(jī)送風(fēng)管上設(shè)置溫濕度傳感器，以確保所送新風(fēng)滿足要求。

六、結(jié)語(yǔ)：

    水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在我國(guó)是一項(xiàng)新的技術(shù)，它是一項(xiàng)跨專業(yè)、跨學(xué)科的綜合能源利用技術(shù)，需要通過(guò)相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員的通力協(xié)作，做好勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試等各項(xiàng)工作才能使系統(tǒng)達(dá)到要求的節(jié)能、環(huán)保性能。近幾年在全國(guó)各地已經(jīng)有大量工程投入使用，有成功的，也有失敗的，應(yīng)該積極對(duì)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，才可將水源熱泵可再生能源利用這項(xiàng)技術(shù)得到健康有序的發(fā)展，同時(shí)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要在每一個(gè)環(huán)節(jié)采取細(xì)致有效的措施，才能使節(jié)能得到有效的落實(shí)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 彭關(guān)中  繆小平《建筑節(jié)能技術(shù)措施探討》

[2] 黃虎，束鵬程，李志浩《中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能與能源合理利用》節(jié)能，1998（8）

[3] 王鵬.《空調(diào)建筑的節(jié)能分析》.甘肅科學(xué)學(xué)報(bào)，2002

[4] 高立新.《空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施》節(jié)能技術(shù)，2001（6）

[5] 沈雅鈞等《中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能方案探討》浙江海洋學(xué)院學(xué)報(bào)，2002（9）

[6] 陳焰華 《地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)及其在武漢地區(qū)的應(yīng)用》

[7] 付明星，黃虎.舒適性空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的節(jié)能分析.水利電力施工機(jī)械，2002（2）

(本文來(lái)源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)