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摘    要  本文以实际工程为例介绍了某综合楼空调设计，阐述了在一般中小型综合楼空调设计中，应根据实际功能与实际使用情况合理设计选用空调系统，做到既能满足大楼各种空调使用要求，同时也有利于空调系统的节能。
关 键 词  风冷热泵  多联机  水系统  新风  节能     

1  工程概况
　　本工程为位于南通市青年东路的一栋综合楼，建筑面积约12000㎡，建筑高度为40.6 m，为二类高层建筑。地下一层为汽车库、非机动车库及水泵房等，地上一、二层为大空间的无纸化考试、安全教育大教室、档案室、及机动车与非机动车受理大厅等，每层面积约2500㎡；三至九层为办公、会议、休息室等，每层面积约650㎡。
　　根据大楼的实际使用情况与面积，设计采用两套空调方案。一、二层采用模块化风冷螺杆式冷热水机组+风机盘管+新风系统，设计制冷负荷为1060kw、制热负荷745kw，使用2台制冷（热）量546kw/台的风冷热泵机组作为空调系统的冷热源，机组设置于二层屋顶平面。空调水系统为两管同程式，分为2个水系统（左右基本对称），可有效控制水系统管路长度。三至九层采用变冷媒多联机空调系统，设计制冷负荷为655kw、制热负荷460kw，使用5台制冷量84kw/台、3台制冷量78kw/台的室外机组作为空调系统的冷热源，室外机设置于九层屋顶。
2  空调系统工作原理
　　空调运行中通过水作为载体来传递能量的系统通常称为水系统，通过冷媒传递能量的通常称为氟系统（多联机等称为氟系统）。本工程一、二层风冷热泵机组的冷热量通过水系统送至空调末端风机盘管与新风机组，风机盘管与新风机组通过消耗空调水系统带来的制冷/热量，送出冷/热风，消除房间空调负荷，达到室内设计温度要求。它是一种集中产生冷/热量，分散处理各房间负荷的空调系统型式。
　　室外风冷热泵主机通过与空气换热不断地补充来维持空调末端的工作，也就是说，当房间使用空调时，空调末端内水的流动，通过室内温（湿）度传感器给出的信号来驱动空调水系统的循环水泵运行。风冷热泵主机的自控系统通过对空调水系统的供回水温度和设定温度进行逻辑判断，来进行与负荷相对应的风冷热泵开启台数和容量控制。如果房间没有使用空调，则对应此房间的空调水系统的自控阀门（两通阀）将处于关闭状态，这样可以减少空调水系统的流量，从而达到节能的目的。但冷热水输配管路需要占有一定的安装高度空间。

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多联机工作原理是：由控制系统采集室内舒适性参数、室外环境参数和表征制冷系统运行状况的状态参数，根据系统运行优化准则和人体舒适性准则，通过变频等手段调节压缩机输气量，并控制空调系统的风扇、电子膨胀阀等一切可控部件，保证室内环境的舒适性，并使空调系统稳定工作在最佳工作状态。
　　多联机空调系统是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，满足室内冷热负荷要求的冷剂空调系统。对三至九层这种小型个性化的办公区域采用多联机系统是比较合适的，可以根据每个房间的使用需求个别控制。
3  空调设计方案分析
　　本工程为一综合性大楼，一、二层面积较大，层高较高，人员相对比较集中，设计采用风冷热泵机组，而没有一味地全部采用多联机系统，主要考虑空调水系统是水的单相传输，是由水泵来运行的，是高效而可靠的，在远距离传输上液体系统的效率远远高于气体系统，因此相对于这样的空间风冷热泵水系统要比气液两相传输的氟系统节能得多；同时各空调区域也可实现单独调节。
　　三至九层主要是办公区域，每层面积较小，人员相对较少，各房间根据个性化需求需要单独调节，如采用普通分体式空调，室外机悬挂于外墙，势必影响整个大楼的外观形象，破坏城市景观。经技术经济比较，本工程采用多联机系统，室外机统一设置在九层屋顶，很好地解决了需求与美观的问题。多联机系统虽给空调系统设计带来极大的便利，但是我们必须高度重视在设计、施工中遇到的典型问题，努力在设计中优化和改进，使该系统真正发挥其设计、施工简单，单独控制方便，便于独立计量等众多优势。真正做好系统设计也要注意以下一些问题： 
1 ) 内机容量与外机容量的匹配
　　现在的众多多联机品牌在宣传其产品时，均以超大内外机容量匹配比作为自己产品的卖点，我们对此持谨慎保留态度。室内外机的容量匹配比并不可一概而论，应根据该系统中各室内机同时使用率、各室内机所在房间冷热负荷峰值的时间分布等因素而确定。我们应该首先对建筑的功能、朝向、体形、使用时间等关键因素具体分析后才能合理划分多联机系统。
本工程在划分系统时，在考虑每层功能的前提下，每层设为一个系统，室内机分布在南北不同的建筑朝向位置，可避免各室内机同时出现围护结构的负荷峰值，使得室外机运行波动巨大。这样也能有效的减少室外机的负荷，并对室内外机容量进行适当超配，从而减少室外机容量，节省系统初投资。在保护系统运行安全的前提下本工程室内外配比控制在不超过120%。

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2 ) 冷媒管线布置
　　多联机系统冷媒管的配管长度大多数均能达到150m左右。但是多联机冷媒管配管加长会使压缩机吸气管阻力增加，吸气压力降低，过热增加。每增加1°过热，将会使系统能效比降低3%。因此，在系统冷媒管系统设计时，我们还是要把减少管线长度问题作为比较关注的重点。本工程空调管井设置在楼层近中部的位置，管线控制比较容易，第一分支到最末段室内机长度控制在30m以内，避免管线过长造成冷媒分配不均匀，影响最不利管线下室内制的制冷效果。
3 ) 冷凝水的排放
　　如今大多数的多联机品牌中，室内机内冷凝水提升泵都是产品的标准配置。这种提升泵的大量普及给我们冷凝水系统设计和施工带来了极大的便利。本工程充分利用设置在每层近中间部位的卫生间地漏，使冷凝水管由两头向中间排放，水平管长度控制在22m以内，使得实际施工中冷凝水管的坡度比较容易满足规范要求。需要强调的是不管是多联机系统还是风冷热泵系统，其冷凝水管应避免直接接入到雨落水管中，避免强降水时，雨水极有可能经连接在雨落管上的冷凝水管从室内机中倒灌到室内。当无就近排水点时，宜单独设置冷凝水立管，至一层设水封后排至最近雨水井或由给排水专业单独处理。
　　冷凝水管材设计最好仍然使用镀锌钢管。当工程进入水暖电集中安装及室内装修阶段，常常是多工种同时在现场进行安装施工，各工种间配合在实际施工过程中并不能做的非常紧密良好。以PVC等强度差的材料作为冷凝水管被隐性损坏的情况时有发生，待系统进行调试过程时，冷凝水管极有可能出现漏水。
4 ) 新风补充
　　《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）3.1.9强制性条文明确规定“民用建筑人员所需要最小新风量按国家现行有关卫生标准确定”，而具体的新风量也在条文说明中列出。因此，在空调设计中，仅采用多联机系统而不考虑新风补充问题不是最佳选择。有的工程仅依靠可开启窗户获取新风，但这在空调季节时损耗能量，热舒适性差。本工程新风补充采用全热交换机组，既不需要机房（吊装于走道上方，以防火消声隔断分隔），又节约能源，而且送、排风量容易平衡，缺点是使用寿命短，热交换媒质易耗。当然新风补充也可采用其它方式，比如带冷热源的集中新风机组等。

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5 ) 室外机通风
　　现代建筑师对建筑立面、造型、体形甚至裸露在外的机电设备放置都有着越来越高的要求。他们常常要求我们的空调外机在建筑物的视线中消失以配合建筑的整体效果，致使多联机室外机常常就被安置在室内机房内。如果机房通风不好，会大大影响室外机的工作效率，甚至引起停机，个别还会出现压缩机的永久损坏。因此机房的良好通风是极其重要的。本工程室外机布置于屋顶平面，上部无任何遮挡物，对系统运行十分有利。
4  结语
　　对于同时使用系数较高的单位办公楼来说，空调系统设计时应多考虑一些方案。风冷热泵水系统只要有完善的自控系统，同样能满足一拖多氟系统使用方便的功能，同时也能解决由于一拖多氟系统供冷配管过长而COP衰减严重导致严重的能源浪费。风冷热泵与多联机系统都是集中式的冷热源系统，均有利于今后的维护保养，而且系统是互相备用的，任何一台主机或压缩机的损坏都不会影响整个大楼的使用。
　　当然风冷热泵系统需定期进行室外主机的水过滤器和对管道系统进行清洗和除垢，否则水垢在管道内越积越多后会影响系统的水流量，也会影响空调的使用效果。
　　对本综合楼空调工程来说，实施两套空调方案，分别控制是合理而高效的。

参考文献
1《采暖通风与空气调节设计规范》.GB-50019-2003
2《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002
3陆耀庆 .《实用空调设计手册》

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