办公建筑应用户式空调系统的研究

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摘要：近年来，办公写字楼的市场急剧增长，众多公司、企业纷纷搬进了办公写字楼办公，使办公写字楼的物业管理业变得十分兴旺，各运行单位更加注意成本的分摊核算，不得不考虑整个建筑的运行综合成本问题。本文以座落在某开发园区的办公建筑群体设计为例，对使用户式集中空调系统的办公建筑进行解析，阐述户式空调系统用在办公写字建筑中的优势和在设计、施工中应注意的问题，供在今后设计户式集中空调时参考。

　　1.引言

　　由于高档办公写字楼内部一般按开敞式大空间设计，通常多采用大型中央空调系统，但写字楼在出租时，面积需要按照用户的使用要求重新进行分割。由于各使用单位所占用的面积不同，且相对独立，很难保证用户都能在一个单独控制的空调单元内，再加上各单位的进住时间、日常办公模式、办工时间、环境温度要求等均有所不同，集中空调系统管理控制起来十分困难。因此，必须更新传统的设计理念，打破高档办公建筑一定使用大型中央空调的观念，紧紧围绕高档办公楼的使用功能及特点，量体裁衣，定制出适合高档办公写字建筑的空调系统形式。

　　2.工程概况和空调系统设计方案的确定

　　本建筑群体座落在北京某开发园区，一、二期工程建筑面积共45万平方米，全部建筑为独栋式办公楼建筑，环境好，品位高，各建筑之间独立性好，面积划分灵活，适用性强，是非常理想的办公场所，开发商将其定位在各大公司在中国的总部基地。其中一期工程总建筑面积为20万平方米，由83栋十层建筑组成。我们在××大厦进行设计调研过程时发现，经常发生一个客户加班需要空调，整座大厦的空调水系统、空调冷热源系统全部投入运行的情况，尽管有工作人员值班，但仅水泵电耗就可想而知。而且，经常发生用户与物业因为空调问题发生的纠纷，有时还会造成物业管理收费困难。为此，开发商想寻求一种适合独栋式办公楼建筑、可灵活地进行空调面积划分、可分区域单独控制温度和计量收费的中央空调模式。经数轮多方调研、论证、比较，最终将数码户式集中空调系统作为该项目的空调系统设计方案之一。

　　户式空调，又称户式中央空调，科学的名称叫“家用型集中空调”，源于美国，适合于当地三层以下的独立式别墅建筑使用，近年来被引入我国。户式空调分许多类型，最常用的是空气源热泵系统。由于该系统具有设计施工简单、控制灵活方便、计量和收费容易、档次较高等众多优点，在我国的发展速度很快，不但被用于高级住宅和别墅建筑，还有相当一部分被用于商业和办公建筑，远远超出了该空调系统的“家用”范畴，成为名副其实的“中小型集中空调”，为此，我们在本文中暂称它为“户式集中空调”。

　　用户选择的数码户式多联变冷媒流量的集中空调系统，是由采用了数码宽度脉冲调节控制技术的变容量涡旋压缩机的室外机与多台可单独控制的室内机组成，室内机还可以按50%～110%的室外机容量进行灵活配备，是新一代模块化、集约化的多联机系统（简称DVM）。该空调的最大冷媒配管长度可达150米，室外机与室内机高低差可达50米，完全可以解决室外机的放置问题。室内机之间高差可以达到15米，完全可以满足较大范围内分散空间的空气调节。该空调系统既可制冷又可制热，安装维护简便、灵活性强，无任何电磁干扰，适用于多种场所特别是数码涡旋技术能让压缩机在10%至100%的容量范围下实现无级调节运行，能耗低于一般压缩机综合能源损耗40%以上，实现了整个范围内的无级调节运行，具有优秀的季节能耗比，特别适合负荷变化较大的建筑，完全符合节能设计规范中对设备的要求。

　　在当时，如此大面积单独使用户式中央空调系统的办公建筑群在北方地区还不多见，由于北方地区有冬季采暖及部分建筑设备保温防冻的问题，单一使用户式中央空调进行冬季采暖的设计风险较大，作为设计者，在设计之初对该方案是否可以在冬季正常供暖和设备、管道是否会冻坏的问题上也无太大把握。为保险起见，除提议建筑上加强了维护结构的保温性能外，还特别对卫生间内和管道井中的管道采取了保温防冻措施，避免冬季发生不测。

　　3.户式空调系统的运行问题

　　户式空调的最佳运行方式是连续不间断运行，公共建筑、办公建筑能够做到，对于民用建筑，往往习惯人走关闭空调的“行为节电”运行方式。这种运行方式在夏天尚可行，但在北方地区冬天如此运行却是非常危险的。从蓄热和供热安全的角度看，建议采用连续运行方式，可以利用机组的运行自控功能。可将机组设置成两种运行模式，即“正常（温度）工况”和“值班（温度）工况”，两者按设定时间和设定的参数自动进行切换运行，这对于数码户式空调系统是很容易做到的，当然也可以进行人工控制，这样就满足不同用户、不同时间段的运行要求。

　　4.结论

　　不管今后户式空调形式被定义为“家用集中空调”或是其他什么名称，但完全可以适应办公写字楼建筑使用，甚至还是一种不错的空调方案选择，这一点是勿需质疑的。从已建成的使用户式集中空调系统的建筑和运行效果来看，也证明了这一点。再从运行管理角度看，由于户式集中空调系统可进行小范围的温度自动调节，并由用户自行进行设置温度并控制运行，减少了物业方对空调系统的管理工作量，还能很好地解决了因房间温度不均引起的投诉问题。由于户式空调单纯使用电力，计量和收费关系简单明了，收费管理非常容易。对于采用空气源热泵的户式空调用户，在北方地区单独使用这一系统时，还应注意与建筑专业的配合，保证室内机的安装空间和室外机的安装位置，保证各种设备、管道防冻措施的实施。另外，还应根据现场建筑构造的实际情况和节能运行的要求，适当考虑值班供热方式和管道、设备的防冻措施以及辅助供热方式，但究竟采用何种方式进行补充供热，应根据不同情况，通过经济技术比较后确定。

　　今后，随着有关部门相继制订的户式集中空调产品的国家标准的出台，特别是《户式空调工程技术规范》的编制，将使户式空调系统的设计、施工及验收做到有章可循、有法可依，这也将使户式集中空调朝着正确的方向发展。