变风量空调系统工程设计是现代高层建筑中常见的空调解决方案,尤其适用于出租办公楼等需要灵活调节室内环境的场所。在上海浦东陆家嘴地区的这栋40层高的建筑中,变风量空调系统的应用充分考虑了建筑特性、能源效率以及用户舒适度。
建筑设计条件包括地点、层数、总面积和建筑高度,以及建筑用途、结构和面积分配。建筑总面积为70000平方米,总高度180米,主要用途为出租办公,由单一房产公司拥有,分散用户租用,物业管理集中。建筑结构为钢筋混凝土框架,空调面积占1465平方米,外墙采用了中空Low-E玻璃,具有良好的隔热性能,传热系数K=1.7℃。
空调系统的冷热源选用了离心式冷水机组和螺杆式冷水机组作为冷源,油汽两用热水锅炉和水-水板式换热器作为热源。冷水系统采用机组侧定流量、用户侧变流量的设计,确保高效运行。标准层空调机房分别采用单冷2管制和冷热4管制,而外区风机盘管机组则根据季节转换为冷热2管制。用户侧的冷热水温度设定为一次冷水6~12℃,二次冷水7~13℃,热水60~50℃。
在室内和室外设计参数方面,夏季设定为34/28.2℃,冬季为-4/75%,考虑到夏热冬冷的气候特点,冬季外区需要供热,每米外围护结构的热负荷约为200W/m。此外,设计还强调了高通风换气次数、较低的噪声指标和合理的CO2浓度,以确保室内空气质量。
在系统选择过程中,对比了低温送风、串联式风机动力型、并联式风机动力型等多种方案。最终选择了风机盘管+单风道系统,这种系统没有再热损失,但可能会有较大的末端耗电。同时,考虑到建筑的特殊布局,采用了“周边风机盘管,东、西两套内区单风道单冷型变风量空调系统”,以适应不同朝向的负荷变化,保证送风量,并优化风管布置。
外区采用低矮式风机盘管,有助于减少冬季窗边区的温度梯度,提高外窗的通透性。然而,这种设计也有其局限性,如初期投资较高,且集中新风系统在秋、冬、春三季可能无法满足全(变)新风供冷需求。
总体而言,该设计综合考虑了建筑的节能性、舒适性和经济性,采用了变风量空调系统以实现灵活的环境控制,同时结合了冷热源选择、水系统设计和室内参数设定,以确保建筑在不同季节和时间下的高效运营。