葛虹

摘 要：近年來，隨著國內(nèi)高檔辦公樓及超高層建筑的爆發(fā)式增長，原有中央空調(diào)水系統(tǒng)及風冷多聯(lián)已較難滿足節(jié)能及外立面美觀度的要求，水源多聯(lián)系統(tǒng)的優(yōu)點越加突出。結(jié)合某辦公樓水源多聯(lián)系統(tǒng)設計，重點介紹了該系統(tǒng)的設計概況及系統(tǒng)特點。

關(guān)鍵詞：循環(huán)水側(cè)系統(tǒng)；空調(diào)機房設計；系統(tǒng)設計注意事項

中圖分類號：TU831.35 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2023）02-0019-03

0 引言

隨著多聯(lián)機系統(tǒng)的迅速發(fā)展， 多聯(lián)機市場的占有率已經(jīng)與傳統(tǒng)中央空調(diào)系統(tǒng)持平并已有超越的趨勢。

水源多聯(lián)系統(tǒng)是將水源熱泵技術(shù)與空氣源多聯(lián)機系統(tǒng)相結(jié)合，綜合兩者優(yōu)點。冷熱源側(cè)與水源熱泵系統(tǒng)相同，采用水作為能量運輸介質(zhì)，室內(nèi)側(cè)與多聯(lián)機系統(tǒng)相同，采用制冷劑作為能量運輸介質(zhì)。本文系統(tǒng)介紹了某超高層建筑采用水源多聯(lián)系統(tǒng)的設計心得，供設計同行探討。

1 建筑概況

某超高層建筑位于陜西省西安市西咸新區(qū)，總建筑面積約62 000 m2，地上31層，地下2層，建筑高度139.65 m。主要功能為辦公、食堂、報告廳等。鍋爐房位于地下一層靠外墻處，避難層位于塔樓11層及22層。

該大樓為某銀行重要的科研中心，部門眾多，加班時間多，過渡季節(jié)也需要臨時制熱或制冷，或者同時制冷制熱。建設方因此特別要求空調(diào)系統(tǒng)需滿足使用靈活、控制方便、節(jié)能環(huán)保的要求?？紤]到項目定位及對外立面百葉設置的美觀要求，且該樓有許多重要設備場所，VRF室內(nèi)側(cè)空調(diào)管線為冷媒管，僅有小管徑的冷凝水管穿越辦公區(qū)，為降低漏水風險等原因，最終選用了水源多聯(lián)系統(tǒng)。

2 冷熱源側(cè)系統(tǒng)設計

2.1 計算數(shù)據(jù)

經(jīng)計算，該大樓夏季空調(diào)冷負荷11 334 kW，冬季空調(diào)熱負荷為6 867 kW。夏季主機側(cè)采用冷卻塔散熱，冬季當建筑物內(nèi)部發(fā)熱不能抵消需熱量時，則利用燃氣冷凝式真空熱水機組作為低溫熱源。

冷卻塔選用6臺350t/h的閉式冷卻塔，進、出水溫為35℃/30℃，冷卻塔置于裙房屋面。燃氣真空熱水機組機房及空調(diào)水泵房置于地下一層，選用2臺2 800 kW的燃氣冷凝式真空熱水機組提供低溫熱源，進、出水溫為25℃/30℃。

考慮到系統(tǒng)承壓要求及運行安全靈活性的要求，主機側(cè)水系統(tǒng)豎向分高、低兩個區(qū)。高區(qū)換熱機房設置在11層避難層。各層樓的空調(diào)室外機設置于本層或相鄰層的空調(diào)機房內(nèi)，新風機分層獨立設置。

2.2 空調(diào)自控要求

第一，當樓層任意一臺水源熱泵VRF室內(nèi)機開啟時，則連鎖開啟該VRF系統(tǒng)的水源熱泵VRF主機。夏季根據(jù)供水溫度逐臺開啟相應的冷卻水泵及冷卻塔，冬季逐臺開啟相應的熱水泵及熱水機組。

第二，當樓層水平系統(tǒng)承擔的水源熱泵機組全部關(guān)閉后，由控制中心關(guān)閉相應的樓層新風機組，根據(jù)供水溫度及末端的運行情況。夏季確定逐臺關(guān)閉冷卻水泵及冷卻塔，直至全部關(guān)閉；冬季確定逐臺關(guān)閉熱水泵及熱水機組，直至全部關(guān)閉。

第三，水源熱泵VRF室內(nèi)機采用智能化管理系統(tǒng)，具有集中管理功能，能對所有空調(diào)室內(nèi)機的電量消耗情況進行專業(yè)的管理，可以方便集中管理和進行能耗監(jiān)督結(jié)算，可實現(xiàn)分室計費。

第四，水源熱泵VRF空調(diào)系統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)應具有計算機遠程控制、監(jiān)測及故障報警功能，同時滿足建設方面的配置要求。該控制系統(tǒng)作為產(chǎn)品的系統(tǒng)配套，由供貨方完成。

2.3 熱源供應

值得一提的是，項目旁邊有銀行的在建數(shù)據(jù)中心，冬季可以有余熱提供作為本項目的部分熱源。但在調(diào)研中得知，該數(shù)據(jù)中心為分批使用，具體的使用情況現(xiàn)階段無法確認，利用其作為項目熱源存在極大的風險?？紤]到該辦公樓的重要性，所以最終確定熱源均采用自建，保證辦公的正常穩(wěn)定使用。若干年后，待數(shù)據(jù)中心提供的余熱穩(wěn)定且經(jīng)過利用合理性的評估后，再考慮改造。

3 空調(diào)機房設計

水源多聯(lián)系統(tǒng)的室外機房，由于不像風冷多聯(lián)室外機有利用外立面百葉的換熱要求，核心筒內(nèi)部布置機房更加靈活。由于主機小巧，機器還可疊放，分層獨立施工。當機房緊張時，很大程度地節(jié)省了機房的擺放空間，提高了機房利用率。

本項目利用室內(nèi)機高度較矮的特點，將新風機房與空調(diào)室外機房合一，新風機安裝在上部，空調(diào)室外機置于下部，有的機房當室外機多時，則結(jié)合新風管的位置局部上下疊放。同時，空調(diào)循環(huán)水立管也布置在機房內(nèi)，這樣機房布置緊湊、管理及檢修方便，合理地利用了建筑空間。本項目標準層建筑面積約1 800 m2，空調(diào)機房（兼新風機房及空調(diào)水管井）約28 m2。

本項目的典型空調(diào)機房新風側(cè)布置圖如圖1所示，空調(diào)機房水側(cè)布置圖如圖2所示。以常用的三模塊為例，水源多聯(lián)空調(diào)主機接管示意圖如圖3所示。

需要注意的是，各廠商對水源側(cè)的接管要求均不一致，各項目均需要有中標廠商深化的階段。對于空間緊張的機房，可以運用BIM技術(shù)，根據(jù)建立的可視化模型，來調(diào)整設備的布置及管路走向?？照{(diào)機房需提資給排水專業(yè)在合適的位置預留地漏。

4 水源多聯(lián)系統(tǒng)注意事項

4.1 水源多聯(lián)機的水質(zhì)要求

水源多聯(lián)系統(tǒng)中循環(huán)水的潔凈度要求較高，否則不能滿足保證水源多聯(lián)主機的流量，所以除設置必要的水處理措施外，還需要確保施工、運行階段的水質(zhì)干凈。具體有以下3點。

第一，施工時，需提醒施工人員在管道運輸存放及安裝階段，保證管道的清潔度，嚴禁施工灰塵及垃圾進入循環(huán)水管。運行前需進行多次清洗，保證水質(zhì)合格后才能開機。

第二，運行中，及時對系統(tǒng)中的Y型過濾器進行清洗，按照廠家技術(shù)要求定期監(jiān)測水質(zhì)，保證水處理設備的正常運行并及時維護。

第三，建議在機房的供回水干管末端加裝旁通，在系統(tǒng)調(diào)試之前，進行循環(huán)水管道的清洗。

4.2 水冷多聯(lián)式空調(diào)的能效要求

隨著水冷多聯(lián)空調(diào)系統(tǒng)的廣泛應用，相關(guān)的規(guī)范要求愈加完善。

第一，在國家標準《多聯(lián)式空調(diào)（熱泵機組》GB/T18837-2015[1]中，明確了水冷多聯(lián)機組的LPLV及EER的要求，如表1所示。

第二，在國家規(guī)范《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》GB55015-2021[2]中，明確了該類機組的LPLV值最低要求，如表2所示。

第三，設計時，需注意各地的節(jié)能規(guī)范對相關(guān)規(guī)范標準還有不同的提高。如浙江省在《綠色建筑設計標準》DB33/1092-2021中，就要求按綠色建筑二星級設計的項目，多聯(lián)式空調(diào)機組的制冷綜合部分性能系數(shù)LPLV（C）需提高8%。按綠色建筑三星級設計的項目，多聯(lián)式空調(diào)機組的制冷綜合部分性能系數(shù)LPLV（C）需提高16%。

4.3 總結(jié)

水冷多聯(lián)機的制冷運行范圍比較廣，一般為7～45℃。運行時，可根據(jù)項目所在地的室外空氣濕球溫度，設定將冷卻塔回水溫度與冷卻塔風機及冷卻泵的啟動進行聯(lián)動，從而實現(xiàn)水系統(tǒng)側(cè)的節(jié)能。

5 結(jié)語

本工程空調(diào)系統(tǒng)選用了目前較為先進的水源多聯(lián)系統(tǒng)，在保證滿足建設方使用要求的前提下，減少了對外立面美觀度的影響，空調(diào)機房布置經(jīng)濟合理、便于檢修，循環(huán)水系統(tǒng)滿足系統(tǒng)承壓且運行靈活，結(jié)合設計情況著重對此系統(tǒng)進行了相關(guān)的應用分析。

參考文獻

[1] GB/T18837-2015，多聯(lián)式空調(diào)（熱泵）機組[S].北京：中國標準出版社，2016.

[2] GB55015-2021，建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2021.