广州科学城某办公楼空调方案设计探讨

发表时间：2020-08-20T10:17:52.657Z 来源：《基层建设》2020年第10期 作者： 谭刚

[导读] 摘要：在现代社会经济活动中，人员处于办公楼内的时间较长，物业及运营等均会提出对大楼的需求，多业态的结合、空调计费、加班空调等问题都对办公楼的空调设计提出了较高的要求。

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摘要：在现代社会经济活动中，人员处于办公楼内的时间较长，物业及运营等均会提出对大楼的需求，多业态的结合、空调计费、加班空调等问题都对办公楼的空调设计提出了较高的要求。另一方面，办公楼在高出租率的情况下，正常上班时段的负荷比较大，加班时段或租出率低的时候也需要考虑部分负荷的运行情况。本文以实际工程项目为实例，简要陈述了办公楼空调系统方案的设计，为办公楼空调方案的选择提供了新的思路。 关键词：办公楼 空调方案

一、广州科学城某办公楼项目概况

项目位于广州市科学城，项目周边有地铁21号线及地铁6号线的两座地铁站，地理位置十分优越。整个项目分为五个地块，总建筑面积约为22万㎡，本文仅探讨其中的办公双子塔地块。本地块用地性质为商务用地，总建筑面积约为95494㎡，建筑高度为138.5m，地下4层，地上29层，其中7层和19层为避难层。本项目依山而建，地形高差大，在建筑专业图纸命名的地下4层中，B1层和B2层实际已经在市政路面以上，为直接对外的临界小型两层商业业态（约5000㎡），B3层和B4层为设备房及车库。办公标准层及商业平面图如下：

办公标准层平面图

B1商业平面图

B2商业平面图

二、空调方案的考虑因素 1.项目定位

办公楼常见的空调系统有几种形式，如水环热泵、多联机空调、中央空调（末端采用风机盘管+新风、变风量）等，其档次定位对空调系统的选择具有重要的指导意义。虽然并非绝对，但是一般来讲，变风量空调在国内超甲级办公楼中运用较多，甲级或准甲级办公楼采用多联机空调、风机盘管+新风系统较为常见。本项目的档次定位在国内甲级写字楼。 2.营销策略

大楼的营销策略也关系到空调系统的选择，是整栋或分割出售、自持出租、自用等不同方式，对于空调计费方式的考虑也不一样，同时也需要考虑系统分区、使用时间、计量及租金等，而客户也会希望使用空调能比较灵活便利。本项目办公及商业均为建设方自持出租。 3.建设方对办公大楼的要求及成本

建设方的各部门一定对办公大楼的空调有一定的要求，如何实现这些要求，也会影响到空调系统的选择。本项目的运营、物业部门对空调系统提出了便于计费、减少客户争议、适当考虑加班空调、运行灵活节能、设备便于检修维护的要求。 4.物业管理模式

本项目有办公及商业两种业态，运营的时间不一致。同一个物业还是不同的物业管理会对空调系统有不同的要求，采用何种系统，系

统上是分是合，都需要取得物业管理方的意见。 5.商业

商业与办公两种业态，运营的时间不一致。通常情况下，办公空调在工作日8：30-18：00的正常上班时段运行。而大型商场一般上午开始营业的时间在10点左右比较晚，而晚上也会营业到22点左右。办公配套临街商业还会有部分商铺早上经营早餐，夜晚经营夜宵到凌晨的情况。因此，需要考虑到商业及办公运营时间的差异。 6.部分负荷的情况

空调系统极少情况下会满负荷运行，绝大多数时间将是在部分负荷的状态下运行。应对部分负荷的情况进行分析后，采用什么样的空调系统及机组配置能应对不同的负荷情况且能够高效的运行，采用何种控制策略，也是系统选着的一个重要考虑因素。 7.建筑条件及电费标准

机电各专业的设计落地离不开建筑条件的配合，空调专业做为机电专业其中之一也不例外，建筑条件会对空调方案产生一定的影响，而空调方案的选着，也要考虑对建筑功能及效果的影响。比如多联机空调，会对建筑外立面有较大的百叶需求，有时也会成为一个决策点。峰谷电费收费标准，也决定着是采用常规电制冷还是蓄冷空调，在夜晚进行蓄冷，削峰填谷，降低空调电费支出。 三、空调方案的分析

商铺空调室外机位示意图

本项目需空调区域为办公租户区、办公公共区（含电梯厅及公共卫生间、办公大堂，标准层內走道不提供空调）、商业。鉴于商业均为直接对外的临界商铺，并非大型室内商场，营业时间与办公楼不一致，也并非所有商铺均会经营早餐、夜宵，空调的使用与商业业态的分布有密切关联，需要有较强的灵活性。如果商业和办公合用一套中央空调，即使采用大小机搭配，在特殊时段仅少数商铺还在营业的情况下，空调费用将较高或者无空调使用，可能引起商户投诉。所以，将商铺空调与办公空调独立出来考虑较为合理。因均为营业时间较为灵活的临界商铺，商铺直接对外也具备分体空调或多联机空调的散热条件，故商铺视具体情况选用分体空调或多联机空调是合理的方案。室外机位设置如下图所示，放在商铺外廊外侧，利于散热，经建筑评估可接受立面效果：

本项目虽然为超高层建筑，但建筑高度不算太高，规模也不算太大，办公部分可考虑采用中央空调或多联机空调。针对本项目场地异形不规整且狭窄的实际情况，无法设计常规建筑核心筒居中设环形走道的形式，而是采用了核心筒偏置两侧的方案。因为核心筒比较小，核心筒内无法设置机房，若采用变风量空调系统将会占用办公区而减少可租赁面积。另一方面，本项目定位为甲级写字楼，并非一定要采用变风量空调系统。而项目所在区域无蓄冷电价优惠，综合以上原因，故办公楼不考虑采用变风量空调系统及蓄冷空调系统，而重点考虑多联机空调和常规电制冷的风机盘管+新风系统。

多联机空调系统和风机盘管+新风系统的特点比较

可以看出，多联机空调和风机盘管+新风系统各有优势。如果可以有条件做到每户独立多联机，则可以较好的解决加班空调的问题，从每户电箱取电，也可以使计费问题没有争议，较好的满足了物业及运营方面的要求。建筑方案每个标准层分为八户，內走道长度约

40m，每户户内面积在100㎡左右，经计算，八间中最大负荷约为16kW。经与建筑专业协商，可在核心筒外侧设室外机平台，分层放置室外机，从冷量匹配及配管长度看，配置八套侧出风机组即可满足使用要求。后经过多联机厂家的模拟分析，室外机散热条件满足要求，冷量衰减不多，说明分层放置侧出风多联室外机的方案可行。在室外机平台通往內走道处设一道门，方便检修及维护。室外机平台如下图色块所示（另一栋塔楼VRV室外机位在对称位置）：

办公标准层VRV室外机位示意图 由于新风系统风量及压力较小，无法像中央空调新风处理机组一样放在避难层而只能分层设置，需要在每层幕墙设百叶，影响建筑外立面而不被接受。另一方面，除办公大堂以外的公共区采用多联机空调或是风机盘管也是可行的，多联室外机可放在避难层，采用顶出风形式，竖向供冷给附近几层，保证冷媒管长度及室内机之间、室外机与室内机之间的高度差在产品的技术范围内。但高度为10m的首层办公大堂若也采用多联机将会带来以下问题： 1.多联室内机风压力小，送风距离短，不能满足大堂需求； 2.气流组织采用侧送风，需要装修配合，且送风百叶与大堂门口正对，不美观。 鉴于以上两点，办公大堂采用全空气系统AHU 机组是比较合理的，送风距离有保障，七六组织、风口形式配合装修也比较灵活。结合租户新风的问题，可以将租户新风及公区结合一并考虑，采用冷水机组作为冷源。租户新风采用新风处理机组PAU，放于避难层，办公大堂采用空气处理机组AHU，办公楼其余公区采用风机盘管+新风（卫生间不提供新风），相关费用采用分摊方式处理。 如上述，商业与办公分开空调系统，商业采用分体机或多联机。办公采用两套空调系统： 1.租户区采用分户独立多联机空调，解决灵活使用、加班空调、计费无争议、节能等问题。建筑专业在每户幕墙均设置了可开启外窗，用作自然通风使用，在加班时段，也可不申请加班新风，使加班费用更低。 2.办公公共区及租户新风采用中央空调，解决多联机自身缺点带来的问题。经计算，这部分总冷负荷约为720RT。采用水冷冷水机组在运行费用上比风冷冷水机组更具有优势而初投资差异不太大，投资回收期比较短，因大楼为自持经营，所以选择水冷冷水机组作为办公公共区机租户新风的冷源。 综上，如本项目所示的空调方案，分别为办公租户区及办公公共区各自匹配对应方案，取各家所长，虽然存在两套空调系统，但是实际竖向并不复杂，并能很好的适应后续运营期的要求。商业空调与办公塔楼的空调独立开来，各自灵活运行，也解决了有些类似项目办公与商业合用一套中央空调系统带来的运行及控制策略如何适应两种业态不同需求的问题，为办公楼项目空调方案的设计提供了新的解决思路。 参考文献： [1]《民用建筑空调设计》 马最良、姚杨主编 化学工业出版社 [2]《实用供热空调设计手册》 陆耀庆主编 中国建筑工业出版社