北京某综合建筑空调方案比较

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1、1、建筑概况 该建筑位于北京市东城区， 东临二环路。 该建筑共二十八层， 其中地上二十五层、地下三层。根据建筑体形和结构特点， 竖向自然分为一四层的裙楼、五层以上的主楼及地下室三个部分。 按照用地和规划批复，本着价值为先的分区理念及 周边用地的功能性分析，从开发及经营角度将功能做了基本 的划分， 地下二层和地下三层为停车库（其中地下三层战时 为人防物资库），地下一层至四层为商业用房，五层至二十 五层为公寓式办公部分。 建筑地面以上南北向约 74.8 米,东 西向约 71.5 米 ,总建筑面积 96799.60 平方米，建筑高度 91.30 米。根据建筑的定位和使用功能， 除地下二层和地下三层的

2、停车 库外，全楼设计中央空调系统， 并尽可能使用集中供热热源。2、空调方案设想在空调系统的冷热源设置和空调系统选择方面， 根据建设单位的要求，设计单位提出了以下三种方案：2.1. 方案一：冷热源集中布置2.1.1. 冷源： 在地下二层设置制冷机房， 集中设置水冷冷水机 组，制取7C12C冷冻水，供全楼空调使用，冷却塔设于屋顶平台处。 局部全年需独立使用空调的房间（如中控室、 消防中心、变配电室等）设置独立冷热源 （风冷热泵机 组） 的分体空调。2.1.2. 热源：使用集中供热热源， 在地下二层设置热交换站，经换热器换热出60 C50C二次水供全楼空调使用。2.1.3. 空调冷热水系统： 空调冷

3、热媒系统采用一级泵变流量方 式，水泵与冷热水机组一对一设置， 根据冷热媒供回水温度， 确定机组和循环泵的运行台数，在供回水干管之间设置差压 式旁通阀， 水系统采用两管制 ，并在末端设备回水管上设电 动调节阀 ，以实现末端的变流量运行方式。2.1.4. 空调方式： 地下一层至四层按照功能分区，大部分为商场、餐饮等经营用房，另有少量办公用房，因此采用适用于 大空间的全空气空调系统， 可内外分区 ,由集中设置的制冷机 房和热力站提供冷、热媒。五层以上的公寓式办公用房采用 风机盘管加新风换气机的中央空调系统， 由集中设置的制冷 机房和热交换站提供冷、热媒。新风换气机系统在厨房或卫 生间留有进、排风竖井

4、位置， 并在屋顶设置集中的送、排风 风机以克服竖向风道阻力。2.2. 方案二：冷源分散布置、热源集中布置#2.2.1. 冷源：地下一层至四层采用可变冷媒流量中央空调系 统，即主机变频控制压缩机转速、台数及冷媒流量，以控制 房间温度，风冷室外机设置在五层平面屋顶处； 五层至二十 五层采用户式中央空调系统，每户分设风冷式空调机，主机 设在室外或阳台。地下室不设置集中冷源。2.2.2. 热源：使用集中供热热源、在地下室设置热交换站，经换热器换热出60C50C二次水供五层以上户式中央空调使用。2.2.3. 空调热水系统：空调热媒系统采用一级泵变流量方式， 水泵与换热机组一对一设置，根据热媒供回水温度，

5、确定机 组和循环泵的运行台数，在供回水干管之间设置差压式旁通 阀，末端采用两管制， 并在末端设备回水管上设电动调节阀，以实现末端的变流量运行方式。2.2.4. 空调方式：地下一层至四层采用变频中央空调加新风系 统： 即将变频空调系统的风冷室外机设置在五层平面屋顶处，由冷媒管与室内机连接，夏季供冷、冬季供热；每层设 置多台吊顶式新风机组。此方案可以根据室外气象参数的变 化和室内负荷变化确定机组的开启数量及开启范围。首层的 西、北向主要出入口大门处设置电热风幕。五层以上公寓式 办公用房采用户式中央空调系统，即在每套户内设置一台风 冷式空调室外机（需建筑专业在靠外墙处留有室外机所占机3房面积），末端

6、采用风机盘管加新风换气机系统，夏季由风冷式空调室外机提供 7C12C冷水，冬季由热力站提供60C50C热水。新风换气机系统由建筑专业在厨房或卫生间留有进、排风竖井位置，并在屋顶设置集中的送、排风风机以克服竖向风道阻力。2.3. 方案三：水环热泵中央空调系统，冷源独立布置、热源 集中设置2.3.1. 冷源：全楼均采用水环中央空调系统， 冷源分区域独立 布置，由冷却塔提供冷却水，冷却塔设于屋顶平台处。2.3.2. 热源：使用集中供热热源、在地下室设置热交换站，经 换热器换热出二次水做为水环热泵系统的末端热源。2.3.3. 空调方式：全楼均采用水环中央空调新风换气机系统。地下一层至四层每层设置多台水

7、环空调机组及新风换气空 调机组，五层以上公寓式办公用房每套内设置水环空调新风 换气机组。夏季各区域均为独立制冷系统，制冷时其冷凝器 散热集中由冷却塔水系统冷却，冬季由热交换站提供热媒， 户内采用整体式吊装机组，末端由风管送风。地下一层至四 层各层新风系统均在外墙设置新风口采新风；五层以上新风 换气机系统做法同 “方案一 ”。2.3.4. 三个空调方案的优缺点见下表：优点缺点方案制冷设备集中布置在机 房，便于统一管理、调节 和维修；地下一层至四层的全空气系统可根据室 外气象参数和室内负荷 变化实现全年多工况节 能运行调节，充分利用室 外新风，减少与避免冷热 抵消，减少制冷机运行时 间，节能；五层

8、二十五层 可由各用户单独控制。风 机盘管安装在吊顶内，灵 活性大，结合装修布置风 口，只需连接较短的送回 风管，新风换气机安装在 厨房或卫生间内，风管尺 寸小。整个系统使用寿命 长、投资适中。集中设置的制冷机房、热力站 和空调机房占用面积较大，层 咼较咼；空调机房集中设置也 会使空调风管过于集中，风道 长、阻力大，常年运行能源损 耗稍大，竖向风道也会占用较 多的面积，新风引入相对困 难，地下一层至四层风系统当 支风管及风口较多时不易均 衡调节风量，地下一层至四层 各层风系统需建筑专业做排 风竖井至室外或在各层外墙 设置风口。五层至二十五层空 调水系统较复杂，安装不当易 漏水。方案地下一层至四层

9、的室外机布置在室外屋顶，只设置集中热力站和新风机室外机占用较多的屋顶面积， 建筑专业需调整屋面功能设置。地下一层至四层空调方案房，不需设置集中的制冷 机房及空调机房，节省机 房面积；没有大尺寸空调 送回风风道，节省空间。 采用热泵型系统，过渡季 和初冬内区可供热、外区 可供冷。五层至二十五层 以每用户为单元，可适应 用户的个性化要求，不受 其他用户影响，采用主机 与末端分离的安装方式， 保证宁静的环境；将制冷 费直接转为电费，便于物 业管理。冬季如采用热泵方式供热，需考虑辅助热源（电热或热力）。 采用进口设备，投资略高。用 于大空间时控制稍有不便。 新风系统如建筑不能设置新风 竖井从屋顶取风，

10、则需在各层 外墙设置新风口。 五至二十五层每户空调室外机需占用少量的户内面积，且需在建筑立 面设置百叶，使室外机处能自然通风。方案只设置冷却水系统，不设 置集中制冷机房；水环空 调处理机及新风换气机 系统可由各户单独控制。 每用户单元可通过配置 电表单独计费，便于物业 管理；用于地下一层至四 层内外区分明的场所可系统在冬季需由热力系统供 热。五层以上水环空调新风换气机组均安装在厨房或卫生 间内、管线较拥挤，会造成局 部咼度降低，噪声较大；地下一层至四层新风机组需建筑 立面设置新风口。初投资略高 1015%。由于冷却水系统直#将内区热量为外区供热， 接进入分布水环空调机组， 开 以双管系统实现四

11、管系放的循环水结垢将给系统维统的功能，使供暖制冷随护带来很大困难。时可调，有利于节能。对于上述三个空调方案，初步确定采用方案一，因为此方案 为常规做法、应用广泛，本工程建筑面积近10万平方米，较为适宜。但建设单位内部论证时，却认为方案三初投资最 少、运行费用经济、节省机房面积、便于分户控制，应为首 选。争议主要存在于是选方案一还是选方案三？3、空调方案对比鉴于空调系统确定的涉及因素较多、对初投资和运行费用的 影响较大。而对空调方案存在争议的主要是制冷设备是分户 设置还是集中设置的问题。两个方案中从主机设备到末端设备及管道系统均有较大差别，虽然只对主机设备进行比较， 不能完全体现出整个工程的实际

12、投资情况，但至少可以从一 个或几个主要方面反映空调方案的不同。为简化计算，暂假 定末端设备投资、管道材料工程量等相同，仅主机设备投资 不同。下面就该问题从初投资和运行费用等方面进行简要对 比。3.1. 初投资及设备性能方面的对比：3.1.1. 按75000m2建筑空调面积，冷负荷按120W/m2为预先简化确定条件。3.1.2. 所需要的总制冷量为 75000m2X 120W/m2 = 9000000W=9000KW。3.1.3. 制冷机组制冷量：3.1.3.1. 水环分布式制冷机组，由于分散布置于各户内、户型面积的多样，其机组选型不可能容量正好、势必要选用容量较大的机组，必然造成总装机制冷量大

13、于目前的平均值，一 般应大 20%、即卩 9000KWA 1.2= 10800KW。3.1.3.2. 如选用离心式冷水机组，参考特灵空调公司样本，选 用制冷量 1583KW 一台、 2462KW 三台，共 8969KW 1。3.1.3.3. 如选用螺杆式冷水机组，参考特灵空调公司样本，选用制冷量 703.5KW 一台、 1407KW 六台，共 9145.5KW 1。3.1.4. 各型机组工程价格：水环式制冷机组主机价格930.381046.68元/KW (0.800.90元/Kcal h-1);离心式制冷机组 主机价格 581.49 639.65 元/KW (0.500.55 元/Kcal h

14、-1); 螺杆式制冷机组主机价格 814.08 872.23 元 /KW( 0.70 0.75 元/Kcal h-1)。该价格均不含末端设备，仅为制冷纯主机部分。#3.1.5. 各型机组的容量调节范围： 水环式制冷机组 0或100%,离心式制冷机组 30100%，螺杆式制冷机组 25100%制冷方案对比表制冷设备分户设置制冷设备集中设置水环式制冷离心式制冷螺杆式制冷功能满足 可靠性满足满足满足技术含量低， 一般为二、一 线小厂购配件 组装，质量稳 定性较差，尤 其非定型机组 内部匹配差， 可靠性差些。技术含量咼， 一般为名牌大 厂生产，质量 稳定，机组内部匹配较好， 经长期使用成 熟度高，可靠 性好。技术含量较 高， 般为大 厂生产，质量 稳定，机组内 部匹配较好， 经长期使用成 熟度高，可靠