空调的选择和设计不当会带来哪些麻烦？分享某大厦案例的痛苦教训

在现代建筑中，中央空调已经成为不可缺少的部分。但是假如选择和设计不当，往往中央空调又成为用户最头痛的问题。结合工程实例就中央空调通风设计工程进行介绍，并对设计中的经验和教训进行总结。树上鸟教育暖通设计在线教学杜老师。

某大厦是一栋集写字楼，娱乐，餐饮，休闲为体的综合型大楼。总建筑面积16550m2（空调面积 13500m2，机械通风面积 2500m2），地下两层，地上二十层，主楼屋面高度为 98.2m。

其中地下层为冷冻机房、锅炉房、变配电房、水泵房和汽车库；地上1～3层为公共大厅、商业用房、多功能餐厅； 4～20层为办公用房。其中餐饮部分设置独立使用的变制冷剂流量分体多联式空调系统，其余部分设置一套集中空调系统。

空调工程设计

（1）负荷计算说明

空调负荷计算依据《现行建筑规范设计大全 2》中 GBJ19-87 的空气调节负荷计算，中科院发行的《空调冷负荷计算方法专刊》，室外设计参数取自《供暖通风设计手册》。

（2）室内设计参数

室内温度： t=16～26℃（其中健身器材房风速<0.3m/s）

（3）外围护结构的传热系数

外墙： K=1.0W/m2·℃；内墙： K=1.5W/m2·℃；楼板： K=1.5W/m2·℃；窗： K=2.5W/m2·℃；单层玻璃幕墙： K=4.5W/m2·℃；屋面： K=0.7W/m2·℃。

冷热源及设备选用

（1）冷源

空调夏季计算冷负荷（餐饮除外） 为 3234kW，设计采用冰蓄冷空调冷源系统，其供回水温度为6/13℃。该系统主要由以下几部分组成： 2 台双工况电动冷水机组， 其单台机组空调工况的额定制冷量为 1150kWh； 2 个蓄冰罐（冰球式），其单个蓄冰罐的有效蓄冰量为 5250kWh； 2 台板式换热器，其单台换热器的换热量为 1675kW；同时还包括冷却塔、水泵、膨胀水箱等辅助设备。

（2）热源

空调冬季计算热负荷（餐饮除外）和生活热水热负荷分别为 1620kW 和 700kW， 该系统用于空调采暖供回水温度为 60～50％℃，用于生活热水换热站的供回水温为 80～70％℃。设计采用 2 台真空燃气热水锅炉，其单台锅炉的额定制热量为1200kW，同时还包括水泵、膨胀水箱等辅助设备。

空调系统设计

（1）空调风系统设计

1）全空气系统（大厅及公共区域）

为了方便管理，设计时以层位空调单位，设置机房。系统以一次回风式为主，新风通过设在机房的新风窗口采集，与一次回风在机房汇合后，经空调器处理，经过风道送至空调区域。这里设计采用了变风量器，这样可以根据季节，温度来调节，达到节能效果。气流组织形式采用上送上回式，这样设计可以减少大厅等大型柜式装修阻挡所影响回风的效果。

2）全新风系统（厨房）

鉴于夏季厨房冷负荷较大， 故这里设计为空调器处理的新风， 以确保室内温度厨房排风及排气通过排气罩和轴流风机排至室外，排气罩排风量为65％，轴流风机为 35％。

3）空气-水系统（餐厅、会议室、办公室）

新风经过设在机房的处理器处理后送至新风竖井，然后通过轴流风机送入各个房间，房间内的风机盘管均设计在吊顶内， 房间内的回风通过回风口进入风机盘管，处理后通过送风口进入空调区域，房间排气均由排气扇排至排风竖井，由屋顶风机排至室外。

（2）水系统

本工程空调水管路为两管制变流量闭式循环系统，其立管系统和主楼水平管系统均采用同程式，裙房水平管路由于平面复杂采用异程式。冰蓄冷系统内包括两级乙二醇溶液泵和空调冷冻水泵，其中两级乙二醇溶液泵为定流量运行， 空调冷冻水泵为变流量运行。

锅炉热源系统包括空调热水泵和生活热水泵，两者均为定流量运行。 锅炉的实际运行出水温度为80℃，该水温可直接用于生活热水系统的换热站；同时在生活热水使用侧的进出总管上设置了自力式压差旁通阀，满足其变流量的要求。由于锅炉的出水温度高于空调系统采暖时所需的温度， 故在锅炉出水和空调回水之间设置了电动温控混水三通调节阀， 通过该阀的调节来保证空调系统采统采暖时的 60℃供水要求；同时在空调热水使用侧的进出总管上设置了电动压差旁通调节阀， 满足其变流量的要求。

通风工程设计

（1）地下车库的通风

地下车库共二层。由于地下室集中了水、暖、电各专业的设备用房，系统多，管线拥挤，所以本专业将平时使用的排风系统与火灾时使用的排烟系统合用一个系统。根据《民用建筑采暖通风设计技术措施》要求，地下车库设计机械排风系统，排风量均按每小时 6 次换气次数计算， 送风量按每小时 5 次计算。

排风量分上下两部分。下部排除 2/3，上部排除 1/3，通过风口、风道，排风机排至室外。为了达到节能设计， 这里将地上层楼部分排风通过竖井引至地下车库，作为地下车库的送风，不足的送风由室外新风补充。 其中， 送风的 2/3 通过风道、风口送入室内， 1/3 利用地下负压通过大门侵入。

（2）厨房通风

大厦厨房主要由烹饪间、 粗加工、 点心制作间、冷库、粮库、男女更衣室及办公室等组成。备餐区位于三层餐厅内，紧邻备餐区还设有冷菜间、洗碗间及面档，由于烹饪间的运水烟罩的排风量最大。为了节约能源以及考虑到各个区域的排风时间的不一致性，共将排风系统设为 4 个系统。其中烹饪间和点心制作间的排风系统合为一个排风系统（ P-C-1），该区域总排风量为 29158m/h。

经过静电油雾除尘器处理后由电机外置式低噪声离心风 机（户外型）直接排到室外高空。由于该大楼地处市中心，为了减少噪声对周围环境的影响，风机后还加装了微穿孔板消声器为了满足建筑美观要求。将厨房间用的排风管道井移出厨房间。

为此只好将这段穿越大厅吊顶内的排风风管做特别处理： 即排风管除了采用厚度为 2mm 的不锈钢板外，风管外还加做了 50mm 厚的离心玻璃层，最后再外包0.5mm 镀锌铁皮用以消声、隔热。

厨房设置了风补系统， 达到了室外新风夏季降温，冬季加热处理的效果，大大改善了厨房工作环境，为此选用了全新风的变风量空调机组。该机组的冷热源由带内置水力模块的涡旋式空气源热泵机组提供。为了使厨房间保持负压，避免油烟等异味外泄，补充的新风量按排风量的 70％～80％设计考虑。

（3）备餐间及冷菜间

考虑到备餐间的空调运行时间需提前于餐厅用餐时间， 若为此而开启整个空调系统则显得非常不经济。 因此选用了一套独立的变频冷暖商用空调机用以单独运行。 冷菜间根据卫生要求和实际使用的需要。 选用一台挂壁式分体空调机以独立控制房间的温湿度。

总结

（1）采用了变制冷剂流量的多联式分体空调系统（ VRV 变频系统），使得系统简单、使用快捷，安装方便、运行可靠、节能并有效地提高建筑面积利用率。

（2）对于大空间区域由于采用了屋顶空调机组的形式，不仅很好地满足了室内温度要求，而且使得吊顶内不受凝结水的困扰， 并有效地提高建筑面积利用率。 #暖通#

超高层空调水系统设计要点分析