多联机空调系统设计在绿色建筑中的应用

李程

广西华景城建筑设计有限公司

0 引言

随着多联机产业的飞速发展及我国建筑节能事业的不断进步，多联机技术围绕“节能”话题而成为业界研究的热点。多联机空调系统，又称为变制冷剂流量直接蒸发式空调系统，简称为多联机，系统通常可由一台或多台室外机与多台室内机组成，相比传统空调系统，多联机由于系统简单、控制灵活、舒适节能、部分负荷运行性能系数高、在低负荷运行也能达到节能目的等优势，逐步成为我国空调领域中的重要组成部分[1]。在此背景下，众多公共建筑尤其是办公建筑的空调系统常设计为多联机空调系统。而在目前全国性实施并普及绿色建筑的大趋势下，一栋建筑采用多联机空调系统到底可以为绿色建筑提供多大贡献是本文即将分析的内容，本文主要针对多联机+新风系统在公共建筑中的应用进行分析。

1 多联机空调系统设计

1.1 多联机空调系统设计要点

1）多联机空调系统设计条件和冷负荷

根据夏季室内要求的空气计算干、湿球温度以及夏季空调室外空气计算干、湿球温度等资料，计算出每个房间的冷负荷。

2）室内机制冷容量选择

室内机额定制冷容量是在标准空调工况时的制冷量。由于夏季空调系统的设计条件与标准空调工况并不一样，因此空调室内机的实际制冷容量与额定制冷容量也不相同。根据室内空气计算干、湿球温度以及室外空气计算干球温度，在厂家提供室内机制冷容量表中，选出最接近或大于房间冷负荷的室内机。

3）系统组成和室外机制冷容量选择

在系统组成时，主要考虑以下几个原则：

①初步估算所连室内机实际总容量对应的室外机额定制冷容量。

②室外机放置位置。

③配管配置连接：等效配管长度=实际配管长度+弯管个数×低处弯管等效长度+回油弯个数×低处回油弯管等效长度+线支管个数×线支管等效长度+集支管等效长度。在进行等效管长制冷、制热容量修正时，总的等效长度=主干管等效长度×0.5+其他等效长度，按照总的等效长度进行查图，得出制冷、制热容量修正系数。

④尽量把经常使用的房间和不经常使用的房间组合在一个系统，系统同时使用率最好能控制在50%～80%，此时系统的能效比较高。如系统同时使用率低于30%，则系统能效比较低、设备利用率低，系统经济性较差。

⑤室内外机的容量配比系数是一个系统内所有室内机额定制冷容量之和与室外机额定制冷容量之比（表1）。

表1 室内外机的容量配比系数表

⑥室内机数量不能超过室外机容许连接的数量。

4）室外机实际制冷容量计算

根据室内外机的容量配比系数，室内空气计算干、湿球温度以及室外空气干球温度，在厂家提供室外机制冷容量表中查出室外机在设计工况下的实际制冷容量Qw实际。

5）室内机最终实际制冷容量计算

系统中每台室内机的最终实际制冷容量为：

式中：a 为配管长度及高度差容量修正系数。

如果按照式（1）计算出的室内机的最终实际制冷量小于该室内机服务房间的冷负荷，则应重新选择室内机，再按2～5 的步骤进行计算，直到满足要求为止。

实际使用时，由于房间间歇使用空调的间隔时间可能较长，为了使房间的温度在启动后快速下降，可以考虑室内机最终实际制冷容量远大于房间负荷，最大参考值为1.5。

1.2 多联机空调系统设计注意问题

1）多联机空调系统设计时考虑配管长度尽可能短，因为系统配管越长，系统能力衰减就越大，因此考虑到经济性，配管等效长度最好不要超过80～100 m，当等效长度超过90 m 时，要加大气体端主干管的直径。同时尽管室外机可以在容量配比系数135%以内运行，但在设计选型时应根据系统的具体使用情况来决定，对制热有特殊要求的场合不适合超配。因此，为了确保多联机系统稳定、安全地工作，对多联机系统大小、容量配比及配管长度等均需有所考虑。

2）多联机空调系统设计时还需考虑周边环境对室外机的要求，室外机放置位置保证良好的通风，避免进、排风短路，造成COP 大幅降低，同时避免阳光直射等。室外机放置位置充分考虑安装、检修等空间[2]。

2 多联机空调系统在绿色建筑中的应用

在《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2014 中，与暖通空调领域多联机空调系统相关的条文如表2：

表2 多联机对应条文及得分表

1）5.2.4、11.2.2 条：对于多联机空调系统，当其IPLV 较公建标准要求的提高8%时，可为“绿色建筑”贡献6 分的分值。若当其IPLV 较公建标准要求的提高16%时，可为“绿色建筑”贡献12 分的分值。而根据目前市场上的多联机空调，IPLV 值较公建标准要求提高8%对于大部分多联机空调均可达到，如果建筑本身有更高的设计要求，多联机空调系统的IPLV 较公建标准提高16%的要求也不难达到。

2）5.2.7 条：采用多联机+新风空调系统时，当新风采用可调新风比或可实现全新风运行时，可认为过渡季有降低空调系统能耗的措施，可得6 分。

3）5.2.8 条：采用多联机空调系统时，多联机空调系统可以达到分区控制的要求，可得3 分。多联机空调系统的IPLV（制冷综合性能系数）满足《公共建筑节能设计标准》GB50189 的要求时，可得3 分；多联机系统采用的是变制冷剂流量，是属于不需设置水系统或风系统，可得3 分。

4）6.2.8 条：多联机为无需冷却水的空调系统，可得10 分。

5）6.2.11 条：多联机为无冷却水补水的空调系统，可得8 分。

综上，在节能与能源利用章节中，多联机空调系统可为绿色建筑贡献的分数为21 分，公共建筑的权重分数为21×0.28=5.88 分。在节水与水资源利用章节中，多联机空调系统可为绿色建筑贡献的分数为18分，公建权重分数为18×0.18=3.24 分。提高与创新章节无权重系数，可直接得1 分。因此，采用多联机空调系统的公共建筑可得到的总分为10.12 分，占一星级绿色建筑50 分的21.24%，占二星级绿色建筑60 分的16.87%，占三星级绿色建筑80 分的12.65%。

3 结语

社会在进步，人类对资源节约的意识不断增强，在实现真正绿色建筑的道路上，从事建筑业的各阶段人员都在为实现绿色建筑的目标而寻求着更多、更好的解决方法，当一栋建筑采用了多联机空调系统设计时，也在悄然地为节能为绿色建筑助力着。