某总部综合办公楼的温湿度独立控制空调系统设计

摘要：本文结合工程特点和温湿度独立控制系统的优点，在某总部大楼的空调设计中采用了温湿度独立控制系统与热泵式溶液调湿空调相结合的系统形式，介绍了该总部大楼空调系统的设计，并对此次设计作了简单的总结。

关键词：温湿度独立控制，空调系统，节能

Abstract: based on the features of the project and temperature and humidity control system of independent advantages, in one of the headquarters buildings the air conditioning design with the temperature and humidity control system adopted and the independent hot pump solution system form, this paper introduces the headquarters building of the air conditioning system design.

Key words: independent control temperature and humidity, air conditioning systems, energy saving

中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：

近几年，越来越多的业内人士开始研究温湿度独立控制空调系统,。温湿度独立控制空调系统就是向室内送入经过处理的新风，新风不仅承担排除室内二氧化碳和VOC等卫生方面的要求，还要起到调节室内湿环境的作用；采用另外独立的系统夏季产生17~20℃冷水、冬季产生32～40℃的热水送入室内干式末端装置，承担室内显热负荷。其基本理念就是采用两套独立的系统分别控制和调节室内湿度和温度，从而避免常规系统中温湿度联合处理所带来的能源浪费和空气品质的降低；由新风来调节湿度，显热末端调节温度，可满足房间热湿比不断变化的要求，避免了室内湿度过高过低的现象。

1 工程概况

本项目为某企业总部办公大楼，包括集团公司总部办公区、控股公司办公区、下属子公司办公区，公共配套区，他们之间紧密相关，又相对独立运营，空调系统应有相应的区域划分。本建筑共38层，建筑控制总高度150米，本大楼为一高档办公综合楼。

本设计采用温湿度独立控制空调系统，大幅缩小空调水系统，塔楼部分采用被动式冷吊顶（冷梁）处理室内余热，取消了传统的风机盘管系统，空调水管和新风支管穿钢结构梁敷设，空调管道基本无需占用吊顶空间，大幅提高了各层的吊顶净高，同时减少了建筑材料的耗用。

2 空调系统设计分析

2.1 空调冷负荷估算

2.2 本工程采用中央空调系统。根据本工程负荷及项目特点，以及项目建设绿色建筑的要求，空调系统采用温湿度独立控制空调系统。

(1)本项目显热负荷约13341KW，取同时性系数0.85，装机容量为11340kw（3324RT），选用3台2814KW(８00RT)水冷离心式冷水机组，2台1407KW(400RT)水冷螺杆式冷水机组，并联运行提供高温冷冻水，处理大厦的显热负荷，在不同季节及负荷率下均可令系统高效率运行。冷冻水供回水温度为14/19℃，冷水机组COP可提高30%（COP≥7.1）以上，达到节能效果。

(2)单台螺杆式冷水机组装机容量1407KW(400RT)，可在15%负荷率下稳定运得，约占系统装机容量1.9%，占空调总负荷的0.9%，可很好的解决在非正常办公时间加班时“大马拉小车”的问题，减少运行能耗。

(3)本项目采用热泵式溶液调湿空调处理大楼各房间的潜热负荷。办公室、小会议室等小开间房间集中设置热泵式溶液除湿新风处理机组处理各房间的潜热负荷，提供新风和排出废气，热泵式溶液除湿新风机组集冷热源、全热回收、空气除湿加湿、过滤、风机为一体的新风处理设备，独立具备对空气冷却、除湿、加热、加湿、净化等功能，独立运行即可满足全年新风的要求和室内潜热负荷处理。

(4)大礼堂、大会议室、餐厅等大开间房间则采用全空气空调系统，选用热泵式溶液除湿空气处理机组（表冷式）对室内空气进行调节，热泵式溶液除湿空气处理机组由溶液除湿单元（原理同上述热泵式溶液除湿新风机组）和调温单元（风机、表冷段）组成，新风经过溶液除湿单元处理至干燥状态后与室内回风混合，混风在调温单元中经过温度调节后达到送风状态点，然后通过管道送入室内，表冷段采用冷冻水系统提供的14/19℃高温冷冻水。

2.3 空调水系统

(1)冷冻水系统采用一次泵定流量（台数控制、压差旁通及末端二通阀）系统，进出水温为14/19℃；配5台冷冻水泵提供输配动力，冷水机组与冷冻水泵一一对应；冷冻水系统采用竖向异程，水平异程式，空气处理机组表冷段设压差式动态平衡流量调节阀，干式风机盘管、冷梁设双位电动二通阀，跟支路分组设压差控制阀，保证系统的平衡及各末端达到设计流量。

(2)为了方便日后管理，冷冻水系统根据集团办公、控股公司办公、下属子公司办公以及配套功能分区设置不同的供回水回路向各功能分区供冷，在制冷机房设分集水器。

(3)在避难层设板式热交换器为塔楼提供二次冷冻水处理室内显热，二次冷冻水供回水温度为17/20℃，二次冷冻水泵采用变频控制，降低能耗。

(4)冷却水系统配5台冷却塔和5台冷却泵，与冷水机组一一对应；冷却水供回水温度为32/37℃，冷却塔设于裙楼天面。

2.4 空调末端系统

(1)裙楼办公、小会议室、贵宾室等小开间房间内布置干式风机盘管，以负担室内的显热负荷。采用热泵式溶液除湿新风处理机组处理室内的潜热负荷，提供新风和排出废气，以节约能源。

(2)裙楼大礼堂、大会议室、餐厅、展厅等大开间房间则选用热泵式溶液除湿空气处理机组（表冷式）进行空气处理，采用定风量低速风管送风、集中回风（排）全空气（风柜）系统，方便维护管理和节能。

(3)塔楼层高比较紧张，办公、小会议室等小开间房间内布置被动式冷吊顶和冷梁处理室内的显热负荷，冷冻水管和新排风支管可穿钢结构梁铺设，可达到空调系统不占用吊顶空间的效果，被动式冷吊顶和冷梁靠辐射传热，无风机，避免了室内空调风噪音。采用热泵式溶液除湿新风处理机组处理室内的潜热负荷，提供新风和排出废气，以节约能源。

(4)热泵溶液除湿的湿度处理方式可避免冷冻除湿带来的潮湿表面，防止在风道、盘管表面滋生霉菌和微生物，通过喷淋溶液可有效去除细菌和可吸入颗粒物，保证空气的洁净。

(5)热泵式溶液除湿空调机的新风量按人员需求新风量和消除空调潜热需要的新风量的大者选取，以保障室内不结露；并且在采用干式盘管处理室内显热的裙楼设置冷凝水系统，保障在极端情况下的冷凝水排放。

(6)热泵式溶液除湿空调机可独立进行空调新风温湿度调节，在过渡季节可单独使用新风机组带走空调负荷，停开空调水系统；广州地区冬季热负荷主要为新风负荷，冬季只需增设一个很小的热源即可解决冬季空调供热的需求。

3 空调系统自动控制