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某办公楼中央空调方案分析一、性能对比1、多联机（兼顾制冷、制热）多联机空调系统是在空调系统中，通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内换热器的制冷剂流量，适时地满足室内冷热负荷要求的高效率冷剂空调系统。
多联机空调系统需采用变频压缩机、多极压缩机、卸载压缩机或多台压缩机组合来实现压缩机容量控制；在制冷系统中需设置电子膨胀阀或其它辅助回路，以调节进入室内机的制冷剂流量；通过控制室内外换热器的风扇转速积，调节换热器的能力。
在变频调速和电子膨胀阀技术逐渐成熟之后，变频多联机空调系统普遍采用变频压缩机和电子膨胀阀。
空调系统在环境温度、室内负荷不断变化的条件下工作，而且系统各部件之间、系统环境与环境之间相互影响，因此多联机空调系统的状态不断变化，需通过其控制系统适时地调节空调系统的容量，消除其影响，是一种柔性调节系统。
2、螺杆机（螺杆机制冷，制热加换热站）螺杆机组的核心是采用螺杆式压缩机。
该压缩机是一种回转式的容积式气体压缩机，能在低蒸发温度或高压缩比工况下可单级压缩，通过滑阀装置，使制冷量可在10～100％范围内进行调节。
螺杆机组COP值较高，但通过水载体输送到客户末端，有一定的冷量损失，而且只能实现单冷，制热还需另外设利用市政供热加换热站或配置锅炉等加热装置。
3、风冷热泵集中中央空调系统（兼顾制冷、制热）风冷热泵机组的输送介质通常为水溶液。
它通过室外主机产生空调冷／热水，由管路系统输送至室内的各末端装置；在末端装置处冷／热水与室内空气进行热量交换，产生出冷／热风，从而消除房间冷／热负荷。
它是一种集中产生冷／热量，但分散处理各房间负荷的空调系统型式。
该系统的室内末端装置通常为风机盘管。
目前风机盘管一般均可以调节其风机转速（或通过旁通阀调节经过盘管的水量），从而调节送入室内的冷／热量，因此该系统可以对每个空调房间进行单独调节，满足各个房间不同的空调需求，同时其节能性也较好。
但冷热水输配系统所占有一定安装空间。
上海某商场空调系统末端设计及运行节能分析摘要：随着生活水平的提高，空调作为现代人们生活的必需品，而商业综合体建筑作为一种特殊的公共建筑，空调系统能耗相对较高，本文通过介绍上海市某商业综合体暖通空调系统末端设计，并进一步分析讨论其节能措施，为商业综合体暖通空调的节能运行和优化设计提供一定的参考。
关键词：空调系统；变风量运行；全新风运行；节能0 引言随着中国城镇化和社会经济的不断发展，建筑作为社会能耗大户，近30%的社会能耗用于建筑的运行能耗[1]，商场类建筑作为一类典型的大型公共建筑，它关系到人们生活的基本方面，直接影响到社会生活质量的高低，另一方面又构成了国民经济的一个重要的组成部分。
在我国，商场建筑具备以下特点：第一，客流密度大，照明、电器功率密度高，致使室内发热量大；第二，商场体积较为庞大，冷量传输距离长，且多采用全空气系统，衰减较大；第三，空调系统运行时间长，一般运行时长在12小时以上，个别全天候运行。
以上特点共同决定了商场建筑相比于其他公共建筑，其单位面积耗电量高，全年总耗电量大[2]。
综上所示，对商业建筑进行节能优化将有助于缓解城市供能压力，包括对新建商业建筑进行节能设计以及对既有商业建筑进行节能改造，对能源日益紧缺的现状具有极大的意义。
1 工程概况本工程位于上海市浦东新区临港，总建筑面积71265.45平方米，地上建筑面积44964.45平方米，包含商业及酒店功能。
酒店1层及2层为酒店公共服务区及辅助办公用房，3~10层为酒店客房，酒店面积18280.00m2；商业部分北面为餐饮区，共5层，南面1~2层为商场，3~6层为影院，中间为挑空四层中庭，商业面积24891.25m2。
地下建筑面积26301.00平方米，分为两层，地下1层为酒店后勤、设备用房、变配电房及机动车库，地下2层为设备用房、电动汽车库及机动车库，人防区位于地下2层。
本文仅针对酒店及商业区域舒适性空调系统设计进行说明。
2 设计计算参数2.1 室外计算参数3 室内空调末端系统设计3.1空调风系统设计本项目酒店大堂、商业中庭高大空间空调系统采用全空气空调系统形式，空调箱（定风量空调机组上加变频器，使空调系统变风量运行）。
空调系统末端形式的分析比较摘要通过对目前各种空调系统末端形式的分析比较，为今后各类空调工程项目的设计和末端设备的选用提供参考。
关键词空调系统末端设备能效比引言空调系统的能耗主要由两大部分组成：制冷能耗和冷量输配能耗。
其中冷量输配能耗占空调系统耗能的30%~50%，是影响系统COP的重要因素。
空调系统末端形式能影响输配能耗、室内空气温湿度参数、气流组织、室内空气品质等多方面的空调效果。
目前存在的末端形式有风机盘管+新风系统、主动式冷梁+新风系统、定风量系统、变风量系统、辐射吊顶/地板+新风系统等。
技术简介风机盘管+新风系统风机盘管安装于空调区域的风机盘管机组不断地再循环所在房间的空气，使它通过供冷水或热水的盘管，空气被冷却或加热，维持房间的温度。
盘管表面产生的凝结水滴入凝水盘内，不断地被排到下水道中。
在卫生条件要求较高的场所，可使用干式风机盘管[1]，无冷凝水的产生。
风机盘管机组本身不能解决新风量的问题，需要单独设置新风系统，一般采用新风机组通过风管输送至室内，新风机组承担新风负荷和室内湿负荷（仅干盘管工况下）。
主动式冷梁+新风系统主动式冷梁[2]是一种带新风诱导的气-水换热末端，是干式风机盘管的一种先进应用形式。
由空调箱处理的室外新风被送入冷梁后，经喷嘴高速喷射在箱体内部形成局部负压，诱导室内空气(二次风)从多孔板风口面板进入冷梁，再经过热交换器的冷却后，与一次风混合并从两侧送风口贴附送入室内。
冷梁设备本身无任何运转部件，室内噪音低，无冷凝水产生，热交换器内为高温冷水。
被动式冷梁只适用于仅供冷的工况，当需要供冷和供热时都采用主动式冷梁。
主动式冷梁主要由外壳、喷嘴、一次空气连接管、换热器（即盘管）、面板等几部分组成。
定风量系统定风量系统[3]是集中式空调系统中的一种常见形式。
空气处理设备（过滤、冷却、加热、加湿设备和风机等）集中设置在空调机房内，空气处理后，由风管送入各房间的系统，称为集中式系统。
风机盘管+新风系统（FCU）全空气变风量系统（VAV）设备外观风机盘管变风量末端技术特点1. 空气由吊顶内风机盘管设备进行处理，除冷/热外仅可配置初效过滤功能；2. 各区域由该区域内风机盘管独立控制调节；3. 新风集中处理后，由独立新风管送入室内；4. 空调冷热水需输送至租户区内。
1. 空气由中央空调机组集中处理，通过管道送至各租户区，易于配置中效过滤、杀菌净化等功能段；2. 各区域由该区域内变风量末端（VAV Box）独立控制调节；随负荷变化，可调节送风量，中央空调机组变频运行以节能；3. 新风与回风混合处理后，统一送风；4. 空调冷/热水输送至核心筒内中央空调处理机组设备。
空调热水输送至外区VAV Box加热；5. 外区冬季存在冷热混合损失。
室内环境舒适性舒适性一般1. 通常水阀为开关型，提供三速风量选择，室内温度波动幅度较大；2. 各风机盘管设备采用初效过滤网，过滤性较差，空气品质一般；3. 风机盘管机组余压小，室内气流组织受限制。
舒适性较佳1. 室内温度波动幅度较小，送风温度可调；2. 集中处理空气，采用初、中效过滤器，并可配置杀菌除味等空气净化装置，处理程度高，空气品质好；3. 为了确保新风量能符合卫生标准的要求，根据满足最小新风量的原则，每个变风量末端装置有最小送风量要求；4. 过渡季节可加大新风量或全新风运行，提高节能效果。
总结：1. 综合以上分析，两种系统各有优缺点。
但本项目定位高端，对室内舒适性及空气品质要求较高，应着重考虑对高端租户的吸引力、减少进入租户区进行维护的工作量，故此，我司建议优先采用全空气变风量系统（即VAV系统）。
夏天到了，又到了使用空调的高峰期，办公室内的温度、湿度合不合适，客户会有直观感受。
写字楼用哪种空调系统好，怎么选，怎么用，这里面大有学问，今天我们就为大家科普一下。
市面上写字楼普遍用到的空调系统分为三种，我们先说VAV(Variab1eAirVo1ume),即变风量调节空调系统。
这是一种通过改变送风量来调节室内湿/温度的空调系统(又称：集中式空调系统)。
实质是在保持空调送风温度的前提下，根据房间内实际温度的变化来调节空调送风量，达到控制房间温度的目的。
VAV系统的优点：1、节能：由于空调系统在全年大部分时间里是在部分负荷下运行，而变风量空调系统是通过改变送风量来调节室温的，因此可以大幅度减少送风风机的动力耗能。
2、新风舒适度高：变风量空调系统是全空气系统，在过渡季节可大量采用新风作为天然冷源，大幅度减少制冷机的能耗，亦可改善室内空气质量，也可避免避免在局部区域产生过冷或过热现象。
3、噪音小：变风量空调系统噪声主要集中在机房，用户端能感觉到的噪声微乎其微。
4、智能化可塑性强：采用数控的变风量空调系统，可以实现计算机联网运行，接入到楼宇自控系统中，从而提高楼宇智能化程度。
5、易于改造：由于它的末端装置及其所带风口用软管连接，易于装修或二次改造。
第二种是VRV(Variab1eRefrigerantVo1ume),即变制冷剂流量系统。
这种空调系统通过控制压缩机的制冷剂循环和进入室内换热器的制冷剂流量，适时地满足室内冷热负荷要求的高效率冷剂空调系统。
VRV系统的优点：1、节能：目前VRV空调系统普遍采用变频压缩机和电子膨胀阀。
VRV先进的变频技术，可在15%-IO0%容量范围内进行控制，根据负荷变化进行稳定的运转控制。
压缩机在不同转速下连续运行，减少了因压缩机频繁启停造成的能量损失。
2、占用面积小：条件许可时，VRV系统外机机组可摆放在裙楼楼顶或塔楼楼顶，占用写字楼内部的面积较小，可满足自用型楼宇客户的个性需求。
常见办公楼空调末端形式分析报告主要考虑因素空调末端系统的选择需从高经济效益，快投资回报率，以及在建筑设计上能获取最大的使用空间作为基础。
所采纳的空调系统必须在结合其它机电系统及建筑结构时能够提供最大的弹性，灵活处理室内间隔的改动及具备维修成本的优点，又同时能提供舒适的室内环境建筑概况及空调方案海境界二期项目地块位于深圳市区蛇口半岛东南側，属于深圳湾片区内。
本项目为地铁二号线湾厦站上盖物业，临近逹接香港特区的深圳湾口岸。
项目总用地面积为31623平方米，总建筑面积为197082平方米。
其中包括5层裙房（局部7层），两栋塔楼为办公楼及酒店，两栋住宅，住宅及酒店建筑高度在100米以上。
地下总建筑面积9903m2，地下共四层。
项目功能包括：酒店、办公、裙楼商业、公交站、住宅、住宅配套会所、幼儿园几大块。
经初步空调负荷估算，本项目办公楼（L7-L19)总的空调冷负荷为1124TR。
本项目位于南方地区，冬天平均温度为7℃至10C，一般冬季可不设采暖，因此本报告亦不会对采暖系统作分析及比较。
本项目空调末端系统将在以下四个方案中选择方案一：风机盘管+新风系统；方案二：VA系统方案三：地板送风系统方案四：独立新风+吊顶冷辐射系统空调系统介绍方案一：风机盘管+预处理新风此系统为气水空调系统，由冷冻水盘管风机及新风机组成。
冷冻水由中央空调冷冻水系统提供，经由冷冻水管路输送至各楼层吊顶空间内之盘管风机。
盘管风机循环室内的空气，经冷冻盘管降温及除湿后送至各空调区。
空间的温度控制是利用安装于适当位置的三速恒温器及可调节的控制阀自动调控。
室外新风由中央新风处理机处理后经新风管送至各空调区。
新风空调机可由送风机取代但新风通过新风空调机处理后对空间的温度及湿度更易于处理及控制。
方案二：VAV系统VAV系统为全空气系统，由一至两部变风量空调机组成。
空调机的数量主要按建筑平面设计及空调空间的面积来选定，一般约800m需设置一台空调机。
办公楼空调末端形式选择分析报告何晓翠发布时间：2021-08-30T08:07:56.558Z 来源：《中国科技人才》2021年第15期作者：何晓翠[导读] 项目概况，位于天府新区中央商务区西区，地下五层，建筑高度200米，地上30层，约9.5万平米，纯办公使用，按照美国LEED金级、英国BREEAM优异级、中国绿建三星、超甲级写字楼、蜀安杯、天府杯、国家优质工程、鲁班奖等标准设计与建造。
我公司有幸受邀与皇家空调厂家共同参与该项目前期咨询服务工作，向业主介绍空调末端系统，也为后期参与施工打下基础。
四川嘉瑞达水利水电工程有限公司一、建筑项目概况介绍项目概况，位于天府新区中央商务区西区，地下五层，建筑高度200米，地上30层，约9.5万平米，纯办公使用，按照美国LEED金级、英国BREEAM优异级、中国绿建三星、超甲级写字楼、蜀安杯、天府杯、国家优质工程、鲁班奖等标准设计与建造。
我公司有幸受邀与皇家空调厂家共同参与该项目前期咨询服务工作，向业主介绍空调末端系统，也为后期参与施工打下基础。
二、空调末端选择的主要因素空调末端系统的选择需从经济效益、投资回报、建筑空间、使用品质、维护方便等方面综合考虑。
其选择形式需结合建筑空间高度，优先采用舒适性较高、工程造价低、维护改造方便的系统。
当几种因素不能兼得时则需要平衡相互间的关系，作出详细的调研分析，供最终决策选用。
结合项目实际情况，对办公楼空调末端形式进行调研分析，作为末端设计形式选择的依据。
三、空调末端系统的主要形式市面上办公空调目前主要的末端系统，大概有如下几大类：（1）风机盘管+独立新风系统；（2）V A V变风量全空气系统；（3）吊顶辐射+独立新风系统。
根据风口风管安装部位不同，又将第二种V A V变风量全空气系统分为顶送顶回风方式与地送顶回风方式。
当然由于安装布置方式不同，可能还有其它很多形式，不再列举。
下面以夏季为例简要简绍这四种形式的工作原理。
无锡某建筑不同空调系统方案的比较同济大学张锐摘要本设计建筑是无锡的标志性节能建筑，它的外围护结构是玻璃幕墙，其中装有太阳能电池板。
本设计采用了VRV和集中式冷源两种不同的空调系统方案，并且从能耗、安全可靠性、调节灵活性、控制系统等方面对两者进行了比较。
在均能满足舒适性的前提下，两种方案各有弊利，应根据不同建筑选择合理的空调系统。
关键词VRV 能耗 BIN法0 前言无锡某建筑是一标志性节能建筑，设计了两种空调系统方案——VRV空调系统和集中式冷源系统，前者属于分散式的空调系统，后者是中央空调系统。
希望通过两者不同方面的比较，能够得出对于办公建筑来说，更适合哪种空调系统。
1 工程概况本设计项目为无锡一标志性节能建筑，共7层，建筑高度为34m，总建筑面积约为9303m2；建筑外围护结构是玻璃幕墙，其中为太阳能光电板；朝向西南。
本建筑一层是一个展览大厅，与上部的空间是直接相通的。
二层到七层不存在外围护结构，主要是办公室、会议室之类的房间。
2 负荷计算2.1 计算方法夏季采用冷负荷系数法，该办公楼的工作时间为8：00—20：00。
本设计中冷负荷计算的注意点：（1) 由于三面都是玻璃幕墙，所以围护结构的瞬变传热和日射得热都按照玻璃窗来取冷负荷系数；（2) 照明冷负荷中，二到七层是密闭的，所以8点—20点都要照明，而大厅因为三面是玻璃幕墙，所以只在早上8点到10点和下午16点到晚上20点照明；（3) 一层大厅有一水面散湿；（4) 大厅属于高大空间建筑，负荷计算应该按照分层空调的负荷计算方法，可采用经验系数法。
通常经验系数a=0.5—0.85，当缺乏数据时，可取a=0.7[1]。
冬季采用稳态计算法，只考虑围护结构传热形成的热负荷和新风热负荷。
2.2 计算结果夏季空调冷负荷：该建筑的夏季最大冷负荷为930.9kW，冷负荷指标为111.8W/m2；除去新风负荷，最大的冷负荷为595.8kW，冷负荷指标为71.6W/m2；最大冷负荷出现在：14时。
1工程概况湖南长沙某综合办公楼工程主楼９层，副楼５层，总建筑面积为２９３６３ｍ２，其中地上部分２３１０８ｍ２，主楼１７１０８ｍ２，附属楼６０００ｍ２，地下室６２５６ｍ２。
主楼及副楼采用中央空调系统，各楼层的面积分布如表１：2中央空调系统设计的优缺点对比分析2.1水冷冷水机组+风机盘管优点：①技术成熟；②负荷大时能效比高；③经济可靠。
缺点：①容量调节相对较差；②安装空间要求高些；③需要机房。
2.2VRV空调系统优点：①舒适美观；②容量调节灵活；③节省空间；④部分负荷时能效比高。
缺点：①初投资高；②冷媒泄漏不易发现，维修保养困难；③负荷大时能效比低；④安装要求高，系统对配管中的水分杂质要求高；⑤管道长时间能量衰减大。
2.3“水冷冷水机组+风机盘管系统”与“VRV系统（风冷）“的比较2.3.1能效比冷水机组技术成熟，已有１００多年历史，经过不断的改良完善，现在的水冷冷水机组能效比在各类空调产品中是最高的，离心机组可以达到５～７，普通螺杆机组也可以达到４～５。
在负荷大的时候能效比可以达到很高。
在螺杆机组的发展中，趋势于多机头的设计，多机头机组更为节能，部分负荷时只需要开启部分压缩机工作运行，因此能效比更高，机组寿命更长。
针对于主楼大负荷运行是比较有利的。
相对于水冷冷水机组，在负荷比较大的情况下，ＶＲＶ系统（属于风冷）的能效比则相对较低。
部分负荷时，则ＶＲＶ系统的能效比比较高。
2.3.2初投资水冷冷水机组＋风机盘管系统初投资比较低，比ＶＲＶ系统约低３０％～４０％，本项目若取１０００ＲＴ，水冷冷水机组＋风机盘管系统初投资约为８００～９００万元。
而ＶＲＶ系统则需要１１００～１２００万元。
2.3.3运行费用因为水冷冷水机组＋风机盘管系统的设备比较多，有主机、水泵、冷却塔、水阀等，因此其维修的地方相对较多，需要的运行管理人员也比较多。
ＶＲＶ系统则只有主机跟末端，需要的管理人员可以比较少。
在前面几年其运行费用比较低，五年后ＶＲＶ系统维修量将会大大增加，此时一般的做法往往可能会更换机器。
常见办公楼空调末端形式分析报告一、引言空调系统是办公楼中重要的设备之一，它对室内空气质量和员工的舒适度有着至关重要的影响。
空调末端形式是空调系统中的关键环节，它负责将冷、热空气输送到室内，为员工提供适宜的温度和舒适度。
本报告将对常见的办公楼空调末端形式进行分析，并提供一些建议。
二、常见办公楼空调末端形式1.风口送风系统：这是目前办公楼中最常见的空调末端形式。
它通过空气处理机组产生冷、热空气，然后通过风管输送到各个房间的风口。
风口送风系统具有灵活性高、风速均匀的优点，适用于不同面积和布局的办公室。
但由于风口与人员直接接触，容易引起人员不适。
2.风帘系统：这是一种较为典型的末端形式，通过风帘将冷、热空气均匀地带到室内。
风帘系统可以有效地隔离室内外的温度差异，提供较为舒适的室内环境。
但风帘与室内空间有一定的隔离，可能存在温度不均匀的问题。
3.吊顶送风系统：这种末端形式常用于较低层的办公楼，通过吊顶中的送风孔将冷、热空气均匀地输送到室内。
吊顶送风系统能够有效地控制室内温度，同时不会占据室内空间。
但由于送风口较小，可能导致风速不够，影响舒适度。
4.地板送风系统：这种末端形式将冷、热空气通过地板孔洞输送到室内，具有较大的送风面积，能够有效地控制室内温度。
地板送风系统还可以实现局部送风，提高了空调系统的灵活性。
但地板送风系统需要合理布局，在办公室装修时需要提前考虑。
三、建议根据对常见的办公楼空调末端形式的分析，可以得出以下一些建议：1.结合实际情况选择适合的末端形式。
不同的办公楼空调末端形式各有利弊，需要根据具体情况选择适合的形式。
例如，对于大型办公楼来说，风口送风系统可能更适合，而对于较小的办公楼，吊顶或地板送风系统可能更合适。
2.合理布局末端形式。
无论选择哪种末端形式，都需要合理布局，确保冷、热空气能够均匀地分布到每个房间。
在办公室装修时，需要提前考虑末端形式的布局，并与装修设计师进行沟通。
3.定期维护和清洁。
第10卷 第1期制冷与空调2010年2月REFRIGERA TION AND A IR CONDITIONIN G74279收稿日期:2009208228通信作者:孙国勋,Email :sun _guoxun @某办公楼中庭空调系统末端形式的对比分析孙国勋1) 张婷1) 刘拴强2)1)(北京华创瑞风空调科技有限公司) 2)(清华大学)摘 要 在某办公楼中庭采用常规全空气空调系统和温湿度独立控制空调系统(T HIC )2种方案时,对室内的空调冷负荷及对应的送、回风参数进行计算和对比,进而对室内气流组织的差异进行模拟分析,并从热舒适性、空气品质等角度对模拟结果进行讨论。
结果显示,采用T HIC 空调方式比常规全空气空调系统的室内气流速度场、温度场更加均匀,人员活动区域的热舒适、空气品质更好,而且可以显著降低高大空间的空调区域,相对于常规全空气空调系统,可降低空调冷负荷25%左右。
关键词 高大空间;温湿度独立控制;气流组织;模拟;空调;空气品质T erminal forms analysis of the HVAC system on atrium ofone off ice buildingSun Guoxun 1) Zhang Ting 1) Liu Shuanqiang 2)1)(Beijing Sinorefine Air 2Conditioning Technology Co.,Lt d.) 2)(Tsinghua U niversity )ABSTRACT Present s t he comparison of t he cooling load and t he parameters of t he supply and ret urn air on an office building between conventional all 2air air 2conditioning system and temperat ure and humidity independent cont rol (T HIC )air 2conditioning system.Then ,carries out the simulation of air distribution.G ives the simulation results analysis from thermal comfort and indoor air quality angle.The results show that the THIC air 2conditioning system has better indoor air velocity field and temperature field than the conventional air 2conditioning sys 2tem ,especially in the people moment area.In addition ,the air 2conditioning area can be significant 2ly decreased ,in order to save more than 25%of the air 2conditioning energy consumption com 2pared to the conventional all 2air air 2conditioning system.KE Y WOR DS high and large space ;temperat ure and humidity independent cont rol ;air dist ribution ;simulation ;air 2conditioning ;air quality 对于高大空间的空调系统设计,目前主要是采用全空气中央空调系统,通过喷口或者高速送风口进行送风,对空调区域进行温湿度调节。
这种设计方式可以说是比较成熟、简单的方案。
但是,有没有在能耗、舒适性、空气品质上相比更优化的空调方式呢?笔者以深圳市某办公楼项目为例,对其中庭的高大空间采用不同空调系统方式时的能耗及送风参数进行计算,并就不同空调系统形式下的气流组织进行CFD 模拟仿真与优化分析,以期对大空间空调系统形式的优化设计提供参考。
1 中庭概况某办公楼位于深圳市蛇口工业区,建筑面积共25230m 2,其中地上5层,地下1层,空调面积共15600m 2,使用功能以办公、会议为主。
关于该办公楼的详细资料,可参阅文献[1]。
中庭整体呈阶梯状,图1中虚线所标示的结构即为中庭。
该中庭位于建筑北侧,从2层贯穿到4层,净高12.2m ,高度是以玻璃幕墙为外围护结构的高大空间。
第1期孙国勋等:某办公楼中庭空调系统末端形式的对比分析・75 ・ 中庭在二层的空调面积约720m 2,二层以上采用自然通风的方式,以降低空调系统能耗。
中庭的平面尺寸如图2所示。
由图可知,中庭长度为73m ,宽约10m 。
中庭共有3个对外开的门,4个内门和2部电梯。
图1 中庭位置及外观效果图图2 中庭剖面图(单位:mm )2 空调形式及负荷对比2.1 常规空调系统负荷及送风参数对于中庭这种高大空间区域,常规空调方式一般采用全空气系统,如图3所示。
即在一层设置1台独立的水冷空调柜机,该水冷柜机处理后的送风由位于中庭内侧结构墙体中部的送风管送至中庭。
整个区域采用上侧送下侧回的送风方式,其中送风口为球形喷口,回风口为百叶风口,靠近地面设置。
对该空调系统下的室内负荷进行计算,室内空气干球温度26℃,相对湿度60%,则空调季逐时冷负荷计算结果如图4所示。
中庭供冷季最大冷负荷为126kW ,空调季累计负荷为152.9MW ・h ,单位面积负荷指标为173W/m 2。
根据负荷计算结果,确定系统送风、回风的参数及风口布置形式为:1)送风系统:送风温度17℃,相对湿度90%,送风量28000m 3/h 。
球形送风口直径0.4m ,出口风速4m/s ,风口距离地面3.2m ,间隔5m 一个,共设16个。
2)回风系统:回风口为矩形百叶风口,长0.65m ,宽0.25m ,回风口风速3m/s ,风口距地面0.3m ,间隔5m 一个,共设16个。
图3 中庭常规全空气空调系统示意图图4 中庭常规空调方式下的逐时冷负荷 ・76 ・制 冷 与 空 调第10卷 2.2 温湿度独立控制空调系统及计算条件介绍一般来说,对于中庭这样的高大空间采用全空气空调系统而不是风机盘管加新风的空调系统,主要是因为高大空间不做吊顶,风机盘管无处安装,因此不得不采用全空气系统。
近几年,一种采用辐射式显热末端处理显热负荷、干燥新风处理室内潜热负荷的温湿度独立控制空调系统(temperat ure and humidity independent cont rol air 2conditioning system ,以下简称“T H IC 空调系统”)应用越来越广泛,这种空调系统具有显著的节能效果、更好的舒适性、更好的室内空气品质,并且对于新建项目来说其初投资低于VAV 全空气系统,因此具有非常好的经济性和舒适性[225]。
中庭采用温湿度独立控制空调系统的具体形式如图5所示。
采用地板冷辐射方式供冷,承担室内由于太阳辐射、围护结构传热所产生的显热负荷;采用1台溶液调湿新风机组处理的干燥新风,承担室内全部湿负荷、人员的显热负荷。
由于这种空调方式的温度分层效果非常显著,实际处理的负荷为3m 以下的人员活动区域,因此空调冷负荷也会显著降低,对采用T H IC 空调系统下的中庭负荷进行计算,计算结果如图6所示。
采用该系统分层空调时的中庭最大冷负荷为93kW ,空调季累计负荷为105.8MW ・h ,单位面积负荷指标为129W/m 2。
对比常规空调方式的负荷数据可知,采用温湿度独立控制空调系统,由于室内设计参数提高和空调区域高度降低,空调季最大负荷和累计负荷分别降低了24.7%和30.8%。
根据上述负荷计算结果,确定T H IC 空调系统送风、回风的参数,风口布置形式,以及地板冷辐射系统的参数为:1)送风系统:采用分层空调形式,同侧下侧送上侧回,送风口为矩形百叶风口,风口距地面高度0.4m ,回风口为百叶风口,距地面3.2m 。
送风参数为:温度18℃,含湿量8.0g/kg ,送风量8000m 3/h 。
共设8个送风口,间隔10m 。
送风口尺寸:1.0m ×0.2m ,风速1.4m/s 。
2)回风系统:回风口为矩形百叶风口,尺寸同送风口,风速2.5m/s ,间隔10m 一个,共设8个。
3)地板冷辐射参数:地板冷辐射系统的供回水温度为17℃/20℃,地板表面的辐射温度20℃,全部地面均敷设。
图5 中庭温湿度独立控制空调系统示意图图6 中庭温湿度独立控制空调方式下的逐时冷负荷3 气流组织模拟分析与讨论为了进一步分析上述2种空调系统方式应用在中庭大空间时的情况,在气流组织,特别是热舒适性和空气品质方面的差异,根据前文确定的2种空调系统的送、回风参数,使用CFD 软件P HO E 2N IX 建立计算模型,室外设计参数取广州市空调设计参数。
其中,常规空调系统的模型命名为CASE 1,T H IC 空调系统的模型命名为CASE 2,以 第1期孙国勋等:某办公楼中庭空调系统末端形式的对比分析・77 ・ 便于进行对比分析。
3.1 常规空调模拟计算结果与分析采用常规空调形式的中庭室内气流组织模拟计算结果如图7～10所示。
其中,图7～8为速度场模拟计算结果,图9和图10为温度场模拟计算结果。
图7 CASE1送风截面(y =10m)处垂直速度场图8 CASE1z =1.5m高度处水平速度场图9 CASE1送风截面(y =10m)处垂直温度场图10 CASE1z =1.5m 高度处水平温度场 从图7和图8可以看到,采用常规全空气空调系统时,由于单个风口的送风风速并不高,且风口布置较多,从中庭内速度场的垂直分布和水平分布情况来看,人员活动区域风速整体较小,基本在舒适性范围之内。
但是也能看出,由于送风的冷风下坠造成的局部风速相对较大的现象,特别是回风口附近以及距离送风侧墙体约2m 处,均有比较明显的局部风速较大现象。
从图9和图10可以看到,中庭3.5m 以下的区域基本可以保证温度在27℃以内。
但是,由于送风温度和速度都比较低,送风气流在距离中庭内侧墙体3m 左右的地方掉落,使得该区域附近的空气温度仅有17～18℃左右,如果人员经过该区域会感觉到温度过低而不舒适。
这一点从反映水平方向温度分布的图10也可以明显看出。
此外,从图9和图10可以看到,沿着中庭进深方向(即宽度方向),温度场的分布很不均匀,这意味着人员从中庭外侧经由中庭进入内侧房间时,会明显感觉到房间内的空气温度由高到低、再由低到较高的过程,人体热舒适感会受到明显的影响。
