周敏銳，張?jiān)蠃i，雷建平，陳焰華

（中信建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司，湖北 武漢 430014）

多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)在高層辦公建筑中設(shè)計(jì)要點(diǎn)

周敏銳，張?jiān)蠃i，雷建平，陳焰華

（中信建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司，湖北 武漢 430014）

由于多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)在綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中具有明顯優(yōu)勢(shì)，同時(shí)在高層辦公建筑中應(yīng)用的比例越來(lái)越高，作者根據(jù)工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)及分析多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)在高層辦公建筑中設(shè)計(jì)的重難點(diǎn)，分析了多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)外機(jī)的選取與設(shè)計(jì)、冷媒管井的設(shè)置位置和大小、新風(fēng)的設(shè)置方式以及多聯(lián)機(jī)室外機(jī)的放置位置等，提出了多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。

室內(nèi)外機(jī)設(shè)計(jì)；管井設(shè)置；室外機(jī)位置；新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置

多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)即變制冷劑流量空調(diào)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱VRV。VRV系統(tǒng)自20世紀(jì)90年代進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，現(xiàn)今已20多年，該技術(shù)不僅在小型多聯(lián)機(jī)市場(chǎng)應(yīng)用廣泛，近年來(lái)在大型公共建筑空調(diào)設(shè)計(jì)中也占有越來(lái)越大的份額。由于多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的變頻節(jié)能、能夠獨(dú)立控制、不占用設(shè)備空間、維護(hù)操作簡(jiǎn)單、管理方便等各種優(yōu)勢(shì)與高層辦公建筑的空調(diào)使用比較分散、用戶空調(diào)系統(tǒng)使用時(shí)間不統(tǒng)一等特點(diǎn)不謀而合。在綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中采用多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)能效均優(yōu)于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)能效限定值的要求，并且采用無(wú)蒸發(fā)耗水量的冷卻技術(shù)及補(bǔ)水使用非傳統(tǒng)水源，都是綠色建筑評(píng)價(jià)的優(yōu)勢(shì)得分項(xiàng)，因此，多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)在高層辦公建筑中應(yīng)用的比例越來(lái)越高。

高層辦公建筑中應(yīng)用的多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)相對(duì)于小型建筑較為復(fù)雜，通過(guò)工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及分析多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中的重難點(diǎn)，筆者認(rèn)為以下幾個(gè)要點(diǎn)需在設(shè)計(jì)過(guò)程中重點(diǎn)關(guān)注。

根據(jù)空調(diào)負(fù)荷計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算出建筑冷熱負(fù)荷，再根據(jù)冷熱負(fù)荷選擇相應(yīng)的室內(nèi)機(jī)。值得注意的是，由于在高層辦公建筑中多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性，因此計(jì)算冷熱負(fù)荷時(shí)應(yīng)考慮間歇使用、相鄰房間熱傳遞、室內(nèi)機(jī)積灰等因數(shù)，冬季還需考慮除霜修正系數(shù)。同時(shí)，多聯(lián)機(jī)樣本參數(shù)均是額定回風(fēng)參數(shù)：室內(nèi)回風(fēng)溫度27℃DB/19℃WB，在選擇室內(nèi)機(jī)的時(shí)候需要考慮設(shè)計(jì)回風(fēng)參數(shù)。通室內(nèi)機(jī)選型過(guò)程可以看出，多聯(lián)機(jī)設(shè)備的選型不同于大型的水系統(tǒng)的設(shè)備選型，一般會(huì)大于水系統(tǒng)的設(shè)備。

多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)與傳統(tǒng)水系統(tǒng)不同，一個(gè)項(xiàng)目有多個(gè)室外機(jī)，而一個(gè)室外機(jī)就算一個(gè)獨(dú)立多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，因此在室外機(jī)的選擇中，需要注意諸多因素。

2.2.1 室外機(jī)的容量大小的選擇

多聯(lián)機(jī)廠家的室外機(jī)型號(hào)相當(dāng)，在選擇室外機(jī)時(shí)需要充分考慮容量匹配以及室內(nèi)機(jī)數(shù)量的匹配因素，避免室內(nèi)外機(jī)匹配不合理導(dǎo)致管路過(guò)長(zhǎng)，降低效率；同時(shí)，室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)的匹配是1:1的關(guān)系，在考慮室內(nèi)機(jī)的同時(shí)使用系數(shù)0.9，內(nèi)外機(jī)配比率可以選擇1.1。

2.2.2 室外機(jī)系統(tǒng)的劃分

不同朝向、使用時(shí)間不一的室內(nèi)機(jī)宜組成一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)；會(huì)議室、多功能廳以及設(shè)備用房等宜獨(dú)立設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)。經(jīng)常使用房間和不經(jīng)常使用房間最好分別設(shè)置系統(tǒng)；在高層辦公建筑中，房間跨度比較大，空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)習(xí)慣劃分內(nèi)外區(qū)，這時(shí)內(nèi)外區(qū)室內(nèi)機(jī)必須分別設(shè)置系統(tǒng)。

冷媒管井的位置設(shè)置，主要是考慮室外機(jī)系統(tǒng)的連接管方便且不宜過(guò)長(zhǎng)。在高層辦公建筑中，所有機(jī)電管井大多集中在核心筒內(nèi)，一般高層辦公建筑外形接近正方形，冷媒管井布置在核心筒內(nèi)，可以滿足管井位置設(shè)置要求。若規(guī)模較大的建筑物，應(yīng)盡量多設(shè)置冷媒管井。如圖1和圖2所示。

冷媒管井的大小應(yīng)根據(jù)管井內(nèi)冷媒管大小和數(shù)量確定，同時(shí)安裝方式不一樣也會(huì)影響冷媒管井的面積，應(yīng)盡量?jī)?yōu)化。

圖1 冷媒管井設(shè)置在核心筒內(nèi)

圖2 冷媒管井分散設(shè)置

民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范中要求公共建筑中需滿足最小新風(fēng)量設(shè)計(jì)，在高層辦公建筑中，外窗大多數(shù)不能自由開(kāi)啟，因此多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)中新風(fēng)系統(tǒng)必不可少。一般在高層辦公建筑中，新風(fēng)的設(shè)置主要有以下常用的幾種方式，可以根據(jù)具體項(xiàng)目選擇合適的方式。

采用全熱交換新風(fēng)機(jī)不占用機(jī)房，有效節(jié)約室外機(jī)占用面積，同時(shí)對(duì)于綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中，要求排風(fēng)能量回收系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理并運(yùn)行可靠，評(píng)價(jià)分值可得3分，因此全熱交換系統(tǒng)在高層辦公建筑中應(yīng)用較多，一般設(shè)備設(shè)置在走道兩端，如圖3所示。但在熱回收效率有限時(shí)，室內(nèi)新風(fēng)負(fù)荷無(wú)法全部由全熱交換系統(tǒng)承擔(dān)，室內(nèi)機(jī)在選擇時(shí)需要考慮這部分新風(fēng)負(fù)荷；同時(shí)新風(fēng)與排風(fēng)口的設(shè)置需要與建筑外立面結(jié)合，不破壞建筑外立面的美觀。

新風(fēng)處理機(jī)自帶獨(dú)立的室外機(jī)，把室外新風(fēng)處理到室內(nèi)等焓線上，承擔(dān)全部的新風(fēng)負(fù)荷，同時(shí)，新風(fēng)處理機(jī)可以處理1000m3/h～6000m3/h范圍內(nèi)的大風(fēng)量新風(fēng)，因此比全熱交換新風(fēng)機(jī)有更多的選擇。但新風(fēng)處理機(jī)的室外機(jī)需要單獨(dú)放置位置，占用建筑面積，需與建筑專業(yè)協(xié)商考慮。如圖4所示。

圖3 新風(fēng)換氣機(jī)設(shè)置在走道兩端

圖4 新風(fēng)處理機(jī)設(shè)置

采用冷凝熱回收熱泵機(jī)組的新風(fēng)系統(tǒng)，可以避免出現(xiàn)每層新風(fēng)處理機(jī)的室外機(jī)占用建筑面積的問(wèn)題，也可以滿足室內(nèi)新風(fēng)負(fù)荷的要求，但需要在建筑物內(nèi)設(shè)置新風(fēng)豎井，同時(shí)集中新風(fēng)系統(tǒng)不宜隨意控制。

組合式新風(fēng)機(jī)組一般設(shè)置在避難層獨(dú)立機(jī)房?jī)?nèi)或建筑物屋頂上，此種新風(fēng)方式需要建筑冷熱源本身具有冷水機(jī)組或風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)，無(wú)特殊情況不采用此種方式。

多聯(lián)機(jī)室外機(jī)在任何建筑物的應(yīng)用中，都需要考慮放置的位置通風(fēng)條件良好、避免陽(yáng)光直曬、連接管長(zhǎng)度盡量短等各種因素，同時(shí)應(yīng)考慮設(shè)備的安裝及檢修空間。避免室外機(jī)因?yàn)闅饬鞫搪范档拖到y(tǒng)能力，甚至停機(jī)；在高層辦公建筑中室外機(jī)的放置位置多為以下幾種方式。

一般高層辦公建筑下面有商業(yè)裙房時(shí)，裙房范圍內(nèi)的室外機(jī)一般放置在裙房屋面上。如圖5所示，多聯(lián)機(jī)室外機(jī)集中擺放，可以避免占用每層建筑面積，集中管理方便，但機(jī)組的間距要滿足要求，不宜太近，防止出現(xiàn)氣流短路，換熱條件差的情況，有條件時(shí)建議采用模擬軟件對(duì)熱環(huán)境就想模擬，給出最佳室外機(jī)擺放方式及間距。

圖5 裙房屋面室外機(jī)設(shè)置

為避免連接管過(guò)長(zhǎng)，影響室內(nèi)外機(jī)的性能，降低多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性；同時(shí)為檢修方便、分層管理等因素，大部分高層建筑辦公標(biāo)準(zhǔn)層在每一層單獨(dú)設(shè)置室外機(jī)設(shè)備平臺(tái)。一般為了美觀需要采用裝飾遮擋物時(shí)，裝飾遮擋物宜采用欄桿或百葉，不應(yīng)采用孔板遮擋，百葉的開(kāi)口率≥80%，百葉的水平傾角≤15°，室外機(jī)的導(dǎo)流風(fēng)帽應(yīng)緊貼百葉設(shè)置，不留縫隙。如圖6所示，由于不同樓層的室外機(jī)經(jīng)常放置在平面的相同位置上，樓層低的機(jī)組排出的熱氣流在熱壓作用下不斷上升，最終被位于高樓層的機(jī)組吸入，使其工作環(huán)境溫度升高，熱氣流與上層機(jī)組排出的熱空氣混合，逐層向上，層層影響，最終導(dǎo)致上層機(jī)組的工作環(huán)境溫度過(guò)高，制冷量降低，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致機(jī)組保護(hù)停機(jī)。

室外機(jī)集中擺放于避難層，節(jié)省了大量的空間，也從根本上解決了空調(diào)室外機(jī)對(duì)建筑外觀的破壞。但把室外機(jī)擺放在避難層不可避免會(huì)出現(xiàn)連接管過(guò)長(zhǎng)的情況，這時(shí)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要根據(jù)廠家提供的連接管修正系數(shù)，對(duì)室外機(jī)容量進(jìn)行修正，同時(shí)按要求擴(kuò)大連接管的管徑。

圖6 每層設(shè)備平臺(tái)室外機(jī)設(shè)置

圖7 避難層室外機(jī)設(shè)置

高層建筑已是建筑業(yè)較為常見(jiàn)的建筑類型，而多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展，在高層辦公建筑中的應(yīng)用中已有一席之地，因此，在設(shè)計(jì)中有越來(lái)越多的問(wèn)題需要探討，本文對(duì)多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)在高層辦公建筑中需要注意的室內(nèi)外機(jī)選擇、制冷劑管道設(shè)置、新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置及室外機(jī)位置設(shè)置等幾個(gè)方面做了淺顯表述，為同類項(xiàng)目提供參考。

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1007-7359（2016）05-0053-03

10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.05.013

周敏銳（1984-），女，湖北武漢人，畢業(yè)于湖南大學(xué)，碩士。