南京市某行政办公楼空调系统设计文献综述

文 献 综 述

1. 研究背景及意义

随着中国经济的飞速发展，人们对居住生活条件的要求越来越高，对环境保护的要求也日益提高，这对暖通空调的设计提出了更加严格的要求，不仅要满足人们的舒适度，更要设计出节约能源的绿色建筑。针对行政办公楼这类建筑物，其暖通空调的设计也开始受到人们的重视。目前，国内很多行政办公楼正改建或扩建，以求满足对环境保护的要求。为了顺应办公楼的绿色建设，办公楼建筑的暖通空调设计也面临着新的挑战。办公楼的暖通空调设计的目的不仅要提供舒适的办公环境，更重要的是要节约能源。此外，还需满足消防等暖通空调要求。

近几十年来，我国的办公建筑发展很快，对暖通空调系统，不仅要保证人们对办公环境的舒适性要求，还应从系统运行角度，综合考虑节能效果。但办公楼建筑空调系统结构与一般民用建筑差别不大，使用功能也不是特别复杂，主要是满足建筑内办公人员的舒适性要求。良好的室内环境可以使在里面工作的人员感到更加舒适，提高人员的工作效率。办公楼的会议室由于其用途的特殊性，可能采用与其他房间不同的暖通空调设计。整个建筑能耗大，因此如何设计暖通系统才能达到最佳的能源利用率也是十分重要的。

本设计的对象是南京市某行政办公楼。该设计完成整幢办公楼楼的负荷计算、夏季供冷方案的确定、设备的布置方法和类型、风量的计算、设备的选型、管路的水力计算以及相应的图纸，比较完整地完成了该办公楼的暖通空调设计。该课题综合性、实用性较强，工作量饱满，具有一定的创新性、代表性和工程实践训练价值。通过暖通空调设计培养我们综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能解决工程技术问题的初步能力，提高计算、绘图和查阅文献资料(包括规范、手册、标准图等)的能力。以便能够更好的融会贯通本科期间所学的知识，同时为毕业以后能够更快的投入到工作中去打好坚实的基础。

二、国内外研究现状

国内外对于办公楼建筑暖通空调设计的研究比较丰富，从负荷的分析计算，冷热源选择，水系统设计，通风设计布置，防排烟设计及建筑节能都有着不同的分析、计算和设计方法。

由于商品经济的发展与大量外国企业的涌入，出现了建设与国际接轨的办公楼的高潮。，这些现代化办公楼的主要特征之一都是需要设置全年运行的舒适性空调系统。在空调设计中，不管工程规模如何，复杂程度如何，在施工图设计阶段，采用负荷指标来确定每个工程的冷、热负荷，己普遍成为一种合理与合法的设计行为。但是经过研究和实验证明，这种负荷指标估算的设计冷负荷所确定的冷源安装容量，均比实际需要大了1/3左右。因此，汪昌训^[1]等专家教授一直呼吁采用全年的逐时动态负荷计算代替目前这种简化的估算指标方法。这是为了对工程业主负责，也是为了节省宝贵的能源。

办公楼的冷热源选择，需要根据具体的地理环境，能源等等因素综合考虑，最后选择最佳的冷热源。随着人们生活水平的提高，对建筑环境舒适度的要求越来越高，在夏热冬冷地区，人们对于空调需求越来越大，而空调能耗占了建筑的很大部分，因此合理地选择空调系统的冷热源尤为重要，空调系统的冷热源选择是空调系统优化设计的重要环节，直接影响空调系统的运行效果和经济效益。我们选择时必须考虑到经济性、可靠性、能源消耗和对环境的影响等各个方面。刘红艳和武平^[2]指出了6个因素，包括能源情况、设备性能特点、能耗和能效、环保、初投资和运行费用。并且提出常用的冷热源组合方案，电动式冷水机组和锅炉供暖方案、电动式冷水机组和热网供暖方案、直燃醒嗅化铿吸收式冷水机组冬夏两用方案、空气源热泵冷水机组冬夏两用方案等等。冯杨杰^[3]对扬州某综合办公楼建筑的3种空调系统热源方案的初投资和运行费用进行比较，发现土壤源热泵系统动态费用年值最小为188.8万元，较空气源热泵的VRV系统节约了22.7%，相比冷水机组加锅炉方案节约了30.1%。因此，土壤源热泵系统作为空调的冷热源可以达到最大综合效益。但是土壤源热泵也有缺点，由于冬夏负荷不同会导致土壤温度逐年变化，最后导致冬天或者夏天的暖通空调系统效果不明显。张春芝和李玉云^[4]研究了武汉地区中央空调冷热源的选择，比较了集中冷热源方案的经济型、环保型、能源利用率、设备使用寿命和维护管理等方面，最后指出武汉地区中央空调系统的冷热源的选择有很多的方式，不管采用哪一种型式的冷热源都需从经济环保和节能等各个方面来综合考虑。

肖亮，苏华^[5]认为目前，空调水系统常设计为定流量，其工作原理增加系统的阻力，以消耗水泵多余的压头，达到减少流量的目的，这些调节阀的调节作用是以消耗水泵运行能耗为代价的，这种系统在操作中不利于制冷机效率的提高，造成了能源的巨大浪费。但是，变流量空调水系统可以起到减少流量，以节约泵的输送能耗的效果。其工作原理是根据实际负荷的大小改变送到各用户处的冷水流量。郭游^[6]认为系统充水前要认真检查管道与各设备接口处是否漏水:管道系统每个排气阀是否缺失:管道与风机盘管接口处的阀门均需先关闭，系统充满水后逐个打开观察是否漏水。系统漏水不仅影响使用，而且又造成一定的返工导致资源的浪费。解决这个问题的关键是严把安装阶段的质量关:强化质量意识，健全规章制度;落实质量负责制，把质量工作贯穿施工全过程。使质量处于受控状态:坚持工程材料验收和复检制度，杜绝一切不合格材料进入施工现场。

空调系统的卫生问题一直是暖通设计人员和业主关心的问题 ^[7]，空调系统的卫生问题主要来源于空气污染和水污染两种方式，由于空调系统的空气来源于新风系统由室外向室内输送的新鲜空气和回风系统中的室内原空气组合而成的混合空气。不管室内还是室外的空气都包含许多悬浮颗粒和各类有(无)机气体污染物。通过吸附、沉积、滋生等过程，导致空气中细菌和其他有害物质的不断滋生，数量急剧增加，引起不良建筑综合征和各类过敏症状甚至是传染病。山海峰，罗铮^[8]在某办公楼空调系统送风量计算中指出最小新风量确定原则:①稀释人群本身和活动所产生的污染物，保证人群对空气品质的要求;参补充室内燃烧所耗、的空气和局部排风量;③保证房间的正压。在全空气系统中，通常取上述要求计算出新风量中的最大值作为系统的最小新风量。