浅析大型城市综合体空调系统设计

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摘要：

摘 要：大型城市综合体在城市建筑中发展迅速，对建筑的空调系统设计提出了越来越高的要求。本文尝试探讨大型公共建筑的空调设计，指出在大型城市综合体空调设计中应该重视的几个问题，如中央制冷站的选择、空调末端水系统划分、蓄冰形式的选择等，以期对同类项目的空调设计提供一些帮助。

关键词：城市综合体 蓄冰方式 LEED绿色节能

中图分类号：TE08文献标识码： A

城市综合体的出现是城市形态发展到一定程度的必然产物。其本质在于通过复合、集聚两种手段提高了空间效率和空间价值，从而达到降低使用成本、提高生活品质、赋予并提高企业综合效率和效益的目的。我国现有城市综合体建筑，一般以高能耗来满足各建筑功能对动力方面的需求。城市综合体因为体量的庞大，要求必须具备相对完善的城市服务功能，因此多功能、自我服务是其显著的特征。建筑功能的复杂性对建筑能源系统的设计和建设提出了新的要求。传统的根据单功能建筑进行暖通空调系统的设计，容易造成负荷叠加，资源浪费，投资增大，运行费用高，运行效率低，采用负荷分析法能够根据城市综合体建筑的要求和特点，寻求建筑能源系统的合理匹配和运行分配，实现建筑内冷热需求的自我调配，取得良好的经济效益和社会效益。

1.制冷站的设置

一般来说，城市综合体内设置中央制冷站对空调专业是最合理的，区域供冷是发展方向，这样会给运行管理和设备维护带来很大的便利，同时也能大量的节省运行费用，但业主为了适应物业管理的灵活多变，经常会根据不同功能区域而采用多个制冷站的设计方法。在城市综合体中的电影院由于其运营的相对独立性，一般单独采用风冷冷水机组为系统提供冷冻水，这样有利于引进一线的电影公司进驻。

2.高低压制冷机组的选用

当制冷量大于 500RT时，采用高压制冷机组，无论从综合初投资还是运行费用方面都有比低压机组更多的优点，并且电功率越大，采用高压机组的优势更明显"但是采用高压制冷机组时，必须向当地供电局申请 10KV 用电，并且还要提供相应的马达资料，对于一般的项目制冷机组的采购不可能有这么大的提前量，这也是目前采用高压制冷机组的项目较少的原因之一。如果设计师决定采用高压制冷主机时，一定要和业主、当地的供电局保持必要的沟通，并取得相对一致的意见。

3.蓄冰形式的选择

当峰谷电价达到3倍以上时，蓄冰空调的设计就从经济上就具备了可行性，现在一般的蓄冰量控制在建筑物全天负荷总和的30％。常用的蓄冰形式有冰球、盘管、片冰和水蓄冷。盘管蓄冰以融冰速率可控性强、乙二醇溶液需要量少、工程质量容易保证等优点，近年来在国内的工程中得到了广泛的应用。在卓越皇岗世纪中心项目中，总的蓄冷量为 133608KWH，全部采用塑料蓄冰盘管，其他的项目，如万科大梅沙项目、百仕达东郡广场、正中科技大厦等项目也采用了塑料蓄冰盘管。

4., 系统压力分区的选择

在现代城市综合体的设计中，一般都会有超高层塔楼，在进行超高层建筑的空调设计时，水系统的压力分区应该引起高度重视，目前经常采用的方式有：依靠板换进行压力分区!制冷机上设备层和高区采用多联机或风冷冷水机组等形式。

4.1依靠板换进行压力分区

这种方式是在地下室设置中央制冷站，塔楼上部以系统承压原则上不超过 1.6MPA为原则进行压力分区，分为一次压力分割、二次压力分割、三次压力分割。这种方式的优点是冷水机组集中，便于集中管理，缺点是冷冻水经过板换会有能量损失和增加冷冻水循环泵运行费用。

4.2采用制冷主机上设备层

采用制冷主机上设备层的方法保证每个分区的管道设备承压不超过1.6MPA，这种设计手法的优点是减少了冷冻水在输送过程中的能量损失，缺点是冷水机组较分散不利于集中管理和调配，并且冷水机组的安装和更换比较困难，采用这种设计方法时，冷水机组布置在设备层时引起的噪声污染应引起足够的重视。

4.3高区采用风冷多联机空调系统

低区、中区和次高区采用板换进行压力分割，高区采用风冷多联机空调系统。这样做的优点是既有效减少了冷冻水在输送过程中的能量损失，又克服了采用多联机空调时室外机不好协调位置和室外机放置在设备层时通风不畅的问题，对于 300-400m的建筑，笔者认为采用这种设计方法是比较合理的。

5.空调制冷剂的选择

目前，冷水机组常用的空调冷媒有R22、R123、R134a等，一般项目选用何种冷媒都能满足设计要求，但对于要进行LEED认证的项目就需要进行认真考虑，目前只有R123、R134a才可以顺利在 LEED认证中得分，特别是对大型双工况离心冷水机组，符合 LEED认证要求的生产厂家比较少。

6. 空调末端形式的选择

空调末端形式多种多样，各种方式也都比较成熟，也不存在技术问题，但如果项目要进行 LEED认证，采用地板送风比较容易得分。办公室空调系统采用地板送风技术，具有适应灵活空间分隔，提高通风效率和空气品质，降低系统运行能耗，可实现个性化送风等优点#同时可以节约空调风管，提高楼层净高。

7.冷却塔放置和建筑的有效统一

冷却塔是电制冷空调必须的设备，但由于它体积庞大并且必须具备良好的通风条件等问题，冷却塔的放置位置经常会和建筑立面产生较大的矛盾。可以通过和建筑专业的密切配合，尝试采用多层放置并且和建筑扶梯融为一体的方法。虽然这样布置冷却塔，通风条件比较差，但在某些特定条件下可以作为一种选择。采用这种布置方式时冷却塔产生的噪声和飘水对周围环境的影响一定要引起高度的重视，并应进行慎重的评估。

大型城市综合体的空调设计中，还会有很多问题，如水管井的设置$机电安装空间的有效控制、噪声控制、通风百叶和建筑立面的有机统一等等，在这里不再一一列举，通过以上几个方面的阐述，以期对同类项目的空调设计提供一些帮助。

参考文献

［1］ 刘贵文，曹健宁.城市综合体业态选择及组合比例［J］.城市问题，2010.

［2］《科技智囊》课题小组. 城市综合体引领商业地产新时代［J］.科技智囊，2009.

［3］ 蔡龙俊，欧阳生春.区域供冷供热住宅建筑空调负荷同时使用系数的计算［J］. 能源技术，2006.