轮胎生产车间辅房空调方案的分析及选择

徐伟春

（昊华工程有限公司，北京　100143）

轮胎生产车间辅房空调方案的分析及选择

徐伟春

（昊华工程有限公司，北京100143）

通常主要从项目的实际情况、系统技术性能、经济效益及建筑要求等因素考虑，对轮胎公司辅房空调系统可选方案做出技术经济分析。最终建议将风机盘管加新风系统作为本项目辅房空调系统优选方案，而全空气变风量空调系统也可作为备选方案给予一定考虑。

辅房；空调系统；VAV；风机盘管；轮胎

本文是为三角轮胎有限公司项目中的辅房空调系统方案作出分析及建议。

本项目位于中国山东省威海市。辅房具体定位是作为车间生产的辅助用房，内有办公室、会议室、更衣室、食堂等房间。辅房总建筑面积约13 100 m2，均为地上房间，属于多层建筑。

本文主要从项目的实际情况、系统技术性能、经济效益及建筑要求等因素考虑，对辅房空调系统可选方案做一技术经济分析。

1　设计技术指标

本文将按照下列技术指标作为各系统之分析基础。

（1） 气象资料［1］［2］如表1所示。

（2） 辅房各房间室内设计参数［1～4］如表2所示。

2　辅房空调系统可选方案简介

目前国内外办公楼常见的空调方式主要有下列两种：风机盘管加新风系统（FCU+PAU）、全空气变风量空调系统（VAV）。

2.1风机盘管加新风系统（FCU+PAU）［1～5］

风机盘管加新风系统是一种空气—水空调系统，整个系统由风机盘管、新风机组、控制装置及送、回风管道等组成。

表1　山东省威海市当地气象资料

表2　辅房各房间室内设计参数

室内空调负荷主要由空调区吊顶内的风机盘管负担；空调冷、热水输送至风机盘管末端设备，对循环经过风机盘管的室内空气进行冷、热处理，来满足室内负荷变化。另设独立新风机组提供室内人员所需新风。

风机盘管加新风空调系统在国内办公建筑上使用较为普及，其主要技术特点如下：

（1）系统优点

①各房间/空调区域温度可实现独立控制；

②空气循环输送能耗低，系统电力损耗小；

③投资较低；

④安装方便、灵活，适应各种建筑和平面布置；

⑤小而集中的新风机房设置要求，可不设置楼层空调机房；

⑥新风送风管尺寸小，安装所需吊顶净空间小；

⑦技术成熟，运行管理简单，对物业管理的技术要求较低；

（2）系统缺点

①风机盘管温控器采用双位控制，室温波动较大；

②作为空气循环处理的末端设备，风机盘管的空气过滤等级较低，空气品质一般；

③位于空调区内的风机盘管在夏季湿工况下运行时，有滋生细菌、霉菌的可能性；

④风机盘管夏季去湿能力较差，空调区室内空气的相对湿度较高（60%以上）；

⑤空调区内有空调水管及凝结水管，有产生漏水从而造成“水患”的可能性；

⑥高维护性，空调区内的日常检修维护工作量较大。

风机盘管加新风系统适合对空气品质要求不高、有区域温度控制要求的普通等级办公、商用场所。

2.2全空气变风量空调系统（VAV）［1～5］

变风量空调系统是全空气空调系统得一种形式，它由单风道定风量系统演变而来。变风量系统由变频中央空调机组、变风量末端装置（VAV BOX）、控制元件及送回风管道等装置组成。

集中空调机组将处理过的空气以固定的送风温度送入设在空调内的变风量末端装置，末端装置会根据空调区的负荷变化，通过改变送入房间的风量来调节室内温湿度。

变风量空调系统近些年在国内高端办公建筑上得到推广和普及，其主要技术特点如下：

（1）系统优点

①能实现局部区域（房间）的灵活控制；

②系统控制精度较高，室温波动小，去湿能力强，室内相对湿度低，空调区室内热舒适性较好；

③集中处理循环空气，过滤等级高，空气品质好；

④系统减少了水管进入空调区域，避免了空调区冷凝水的产生及盘管湿工况运行，避免了滴漏污染、滋生细菌、霉菌的问题；

⑤部分负荷时，空调机组变频运行，能有效降低风机能耗；

⑥有条件的情况下，可通过变新风比实现低温新风自然冷却节能；

⑦智能化程度较高，可有效的与建筑楼宇自控结合；

⑧空调区（办公区）维修、保养工作量少；

⑨灵活性好：在二次装修过程中，风口位置可通过软管连接任意改变；

⑩针对境外欧美租户系统认知度较高，可提升建筑物整体档次。

（2）系统缺点：

①因大量使用变风量末端及控制设备，初投资较大；

②集中空调机组于各楼层占用较大的机房面积，降低建筑物使用率；

③全空气系统风管尺寸较大，占用较大的吊顶空间；

④系统设计、施工、运行管理较为复杂；

⑤若空调机组内外分区设置，冬季外区变风量末端装置须进行空气再热，有冷热抵消能源浪费的问题；

⑥风量调节时，区域内新风分配可能会不均匀；

⑦末端装置内置风机和调节风阀可能会产生噪音。

变风量空调系统适合对空气品质及区域温度控制要求较高的高等级办公、商用场所。

2.3其它办公建筑空调系统形式［1～5］

除上述两种办公建筑较为常用的空调系统外，还有一些空调系统在办公建筑中得到应用，如冷媒变流量（VRV）中央空调系统、地板送风空调系统、主动冷梁系统等。

考虑到地板送风空调系统、主动冷梁系统等在国内的实际应用案例较少，且处于试验性探索阶段，相对来说系统应用风险较大，不建议本项目采用。

VRV空调系统在办公建筑中应用较少，个别超高层建筑因水系统竖向分区的限制、功能需要等因素偶尔会采用。考虑到本项目水系统的竖向分区可通过系统优化解决，高端写字楼空调计费问题并不突出，而VRV系统本身存在制冷能效低、二次装修系统调整灵活性差、系统造价较高等缺点，不建议本项目采用。

根据上述简单分析，冷媒变流量（VRV）中央空调系统、地板送风空调系统、主动冷梁系统等空调形式暂不适宜在本项目中采用，故以下将不再针对这几种空调系统进行分析比较。

3　辅房空调系统对比分析

针对现代办公建筑的特点，根据前文有关办公建筑可选空调系统的简介和特点分析，现就有关变风量空调系统、风机盘管加新风空调系统进行直接的对比分析。

有关分析将主要从系统技术性能、经济效益及建筑要求等因素考虑，从以下几项标准对比分析上述两个空调系统：［1～6］

（1）舒适性与空气品质；

（2）建筑影响及空间占用；

（3）施工安装及运行维护；

（4）初投资和运行费用。

两个空调系统在上述各项上的表现总结如表3。

表3　变风量及风机盘管系统对比

3.1有关各项的具体对比分析如下［1～6］

舒适性与空气品质对比见表4。

3.2建筑影响及空间占用等对比［3］

建筑影响及空间占用等对比见表5。

表4　舒适性与空气品质对比

表5　建筑影响及空间占用等对比

VAV变风量空调系统对建筑层高及平面布置的影响较大。根据工程经验，VAV系统需要在各标准层设置不小于70 m2的空调机房，而风机盘管加新风系统则可以不用每层设置机房占用建筑空间；另外，VAV系统对层高的要求也比风机盘管系统高，每层将多占用200～300 mm的吊顶空间，如果采用风机盘管加新风系统，则可以减低楼层层高，或保持层高不变的情况下，提高办公区吊顶净空200 mm以上。因此风机盘管加新风系统的综合建筑成本较低。

变风量空调系统作为全空气系统，有着固有的机房占用建筑面积、大尺寸风道影响层高的问题，此方案需要建筑充分考虑这些建筑空间占用的影响，合理布置楼层空调机房及楼层层高的设计，以便在合理的建筑设计基础上充分保证空调系统的空间需求。

3.3施工安装及运行维护［1～5］

施工安装及运行维护对比见表6。

考虑到变风量空调系统在国内发展时间相对较短，缺乏较为成熟的设计、施工及运行管理经验，施工管理较复杂、运行调试要求高，且对日后物业管理要求很高。

风机盘管系统则因为需要在办公区内进行大量的日常维护工作，在日常运行维护上不适用于高端写字楼的运营。

表6　施工安装及运行维护对比

3.4初投资和运行费用［3～4］

初投资和运行费用对比见表7。

表7　初投资和运行费用对比

各种系统的初投资表明，变风量系统较为昂贵，而风机盘管加新风系统相对比较便宜。

如果考虑到设备维护、更新、能源消耗、运行管理等建筑全寿命周期费用，因变风量空调系统在设备预期寿命及日常维护成本上的优势，会抵消初投资成本过高带来的不足，在全寿命周期费用上减小与风机盘管加新风系统的差异。

4　综合建议

从投资上考虑，变风量系统投资大，风机盘管加新风系统投资相对较小。

从室内舒适度及空气品质上考虑，变风量系统室内空气品质最高，风机盘管加新风系统一般。

从建筑物整体定位及档次上考虑，变风量系统适合高端定位的国际甲级写字楼，风机盘管加新风系统定位为一般办公楼。

考虑到国内现阶段实际情况，VAV变风量空调系统对整体设计、施工、运行管理的要求更高，需投入更大的人力、物力、财力来保证。

从投资上考虑，本项目空调末端设备比较，变风量系统初投资比风机盘管加新风系统高出一倍多，初步估算会有接近350万左右的初投资差异。

变风量空调系统因其舒适、节能等特点在北美及日本等国家的高级办公大楼中已得到广泛应用，并在国外有多年设计运行实绩。随着国内写字楼智能化程度的提高，要求相应的空调系统更加舒适、安全和节能，同时具备智能化功能。因此变风量空调系统更适合于定位较高的高档写字楼。

风机盘管加新风系统相对档次要低一些，但风机盘管加新风系统在国内中高端办公建筑上使用较为普及，如果采用四管制系统，亦可以保证较高标准的要求。

5　结论

根据本项目辅房的定位、建筑格局、室内负荷变化特点、室内空气品质及环境要求等因素，建议业主将风机盘管加新风系统作为本项目辅房空调系统优选方案，而变风量空调系统也可作为备选方案给予一定考虑。

［1］ 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范（GB50736—2012）.

［2］ 工业建筑供暖通风与空气调节设计规范（GB50019—2015）.

［3］ 全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调.动力.中国建筑标准设计研究所、建设部工程质量安全监督与行业发展司

［4］ ASHRAE设计手册-设计数据及建议.美国暖通工程师协会.

［5］ 陆耀庆.实用供热空调设计手册（第二版）.中国建筑工业出版社，2008.

［6］ 孙一坚.简明通风设计手册.中国建筑工业出版社，2005.

Analysis and choice of air conditioning scheme for tire production auxiliary room

Analysis and choice of air conditioning scheme for tire production auxiliary room

Xu Weichun
（Haohua Engineering Co.， LTD.， Beijing100143）

According to the project situation ， system technical performance ， economic benefi ts ，building structure and other factors， this paper fi nally recommends that the air fan coil system is the preferred option for auxiliary room air conditioning system， and the VAV system can also be given some consideration as an alternative after analysis and comparison of characteristics and advantages/disadvantages of auxiliary building air conditioning schemes.

auxiliary room； air conditioning system； VAV； fan coil； tire

TQ831

1009-797X（2016）17-0072-04

ADOI:10.13520/j.cnki.rpte.2016.17.017

（R-01）

徐伟春（1975-），男，毕业于哈尔滨工业大学，高级工程师，项目经理。

通讯邮箱：tthaiou@126.com

2016-06-21