1993-1999年筆者承接了武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)三角湖外國專家公寓一期、二期和武漢新世界康居發(fā)展有限公司常青花園2號西區(qū)常青金苑的空調(diào)設(shè)計任務(wù)。

　　1　三角湖外國專家公寓一期工程空調(diào)設(shè)計

　　三角湖外國專家公寓一期工程共建有14幢2戶獲4戶的2層聯(lián)體別墅，共神龍汽車工40戶法國專家居住，總建筑面積6400㎡，位于武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)風(fēng)景秀麗的三角湖畔，由武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)建設(shè)開發(fā)總公司投資建設(shè)。

　　根據(jù)建設(shè)方和使用方簽訂的有關(guān)協(xié)議，一期工程的入住率為100%，設(shè)置中央空調(diào)和24h生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)�？照{(diào)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)夏季為24℃，相對濕度為 60%，冬季溫度為22℃，相對濕度為50%，A聲級噪聲35db.當(dāng)室外溫度下極高與28℃，冬季低于18℃是空調(diào)系統(tǒng)開始運行�？照{(diào)系統(tǒng)使用保證率為 100%，檢修只能在過渡季節(jié)不是用空調(diào)系統(tǒng)是進(jìn)行。

　　鑒于上述使用要求，中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時經(jīng)過多方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和使用可靠性的論證，最后與建設(shè)方達(dá)成一致建議，制冷（熱）水主機(jī)冷水泵、冷卻水泵、玻璃鋼冷卻塔均設(shè)置2臺，一用一備。生活熱水供應(yīng)采取在主機(jī)放置保溫混合水箱的方式，直燃型溴化鋰?yán)錅厮畽C(jī)組的熱水供至生活水箱，生活熱水系統(tǒng)的回水和補水混合后也進(jìn)入生活水箱混合加熱，方式比較簡單但實際使用效果挺好，甚或熱水箱得出水量始終能夠保證生活熱水系統(tǒng)充足而穩(wěn)定地供應(yīng)熱水，水溫的波動幅度也 不大。

　　公寓空調(diào)系統(tǒng)的末端設(shè)備均采用風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組，全部為臥式暗裝，利用走道、房間局部吊頂進(jìn)行隱藏布置。每臺風(fēng)機(jī)盤管均設(shè)有電動二通調(diào)節(jié)閥，冷熱水供水回水總管上設(shè)有壓差旁通控制器，以實現(xiàn)個房間的個性化舒適要求和整個空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能經(jīng)濟(jì)運行�？照{(diào)系統(tǒng)室外管網(wǎng)采用半通行地溝敷設(shè)方式，與生活熱水管同溝敷設(shè)，室外管網(wǎng)為機(jī)械循環(huán)通稱式系統(tǒng)，系統(tǒng)膨脹水箱設(shè)置在鄰近的外國專家服務(wù)中心3層屋面要求。

　　2　三角湖外國專家公寓二期空調(diào)設(shè)計

　　三角湖外國專家公寓建成后，為滿足更多人入住開發(fā)取得外國專家和商務(wù)需要，于1994年底進(jìn)行了二期擴(kuò)建，二期共建有各式公寓式別墅24幢共30套。 二期公寓分別為不同公司的外國專家承租并且入住時間和使用性質(zhì)也相差較大，還預(yù)留有部分別墅作為商務(wù)會議場地出租使用，因此同建設(shè)方協(xié)商后決定各幢別墅分別設(shè)置獨立的空調(diào)系統(tǒng)。

　　根據(jù)每幢別墅的使用面積（220－260㎡）分別采用35一42 kw的空氣源熱泵機(jī)組設(shè)置在1層車庫內(nèi)或室外雨蓬下，機(jī)組內(nèi)置循環(huán)水泵。別墅內(nèi)仍采用臥式暗裝風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組，系統(tǒng)膨脹水箱設(shè)置在樓梯間斜坡屋面處，風(fēng)機(jī)盤 管只設(shè)三檔控制開關(guān)。生活熱水的供應(yīng)原采用的是電熱水器。滿足不了公寓人員較多時洗澡、熱水的使用要求，后全部改用燃油型熱水爐。

　　選用的空氣源熱泵機(jī)組總的使用后況不錯，空調(diào)效果也能夠滿足使用要求。存在的問題是：①機(jī)組的故障率偏高有一臺機(jī)組的壓縮機(jī)燒機(jī)，控制系統(tǒng)也不是十分 可靠；②機(jī)組夜間供暖除霜時間長，供水溫度過低（低于40℃），不能保證供暖效果，后在機(jī)組供水管上增加6-8kw的輔助電熱管，供水溫度低于45℃時電 熱管開始工作，保證空調(diào)供水在45-50℃之間以滿足夜間空調(diào)供暖需要③機(jī)組的容量調(diào)不能很好地滿足不同住戶的個性化使用要求，屋內(nèi)人員只開一間房的空調(diào) 時，空調(diào)機(jī)就得開啟，造成很大能源浪費。在武漢地區(qū)目前能源供應(yīng)種類公的情況下，既保證建筑的供冷供暖又保證生活熱水供應(yīng)設(shè)計方案的選擇確實是需要仔細(xì)斟酌的，上述的燃油熱水供應(yīng)方式對已有燃油供應(yīng)的公寓或小區(qū)來說是可行的，對一般的家庭來說則既不安全又很麻煩。

　　三角湖外國專家公寓一期工程因高可靠性要求而導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)工程總造價較高，近500萬元。單位面積空調(diào)工程造價為780元/㎡；二期單幢別墅空調(diào)工程造價為11萬左右。單位面積空調(diào)造價為 450元/㎡.一般來說空調(diào)總面積越小。單位面積空調(diào)工程程的造價則越高。

　　3　常青金苑小區(qū)中央空調(diào)工程設(shè)計

　　常青金苑小區(qū)位于常青花園12號四區(qū)為武漢幣某單位集資興建的住宅小區(qū)，小區(qū)規(guī)劃為圍合式花園小區(qū)，占地8.6h㎡總建筑面積122090㎡，除部分 出租建筑和架空樓層，居住建筑面積為 103 910 ㎡（其中公用建筑2460㎡）住戶數(shù)488戶。根據(jù)小區(qū)的建設(shè)規(guī)模住戶情況和建設(shè)方的要求，設(shè)計小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)和集中生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)。

　　3.1　冷（熱）水機(jī)組

　　冷（熱）水機(jī)組的選擇應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐哪茉垂��?yīng)狀況、住宅建筑的投資使用性質(zhì)長期運行成本和維護(hù)管理水平、建筑空調(diào)的可持續(xù)發(fā)展等進(jìn)行綜合性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，來確定其類型和容量及系統(tǒng)控制方式。

　　經(jīng)過綜合性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較并通過專家論證，決定采用燃油型直燃溴化鋰吸收式冷溫水機(jī)組。筆者根據(jù)本工程的使用性質(zhì)在確定冷（熱）水機(jī)組容量時同時使用系數(shù)控0.7選取，空調(diào)系統(tǒng)管路能量損耗按0.05選取，最后確定空調(diào)系統(tǒng)總冷負(fù)荷為9140 kw（其中公用建筑 430kW）空調(diào)系統(tǒng)總熱負(fù)荷為6410kW（其中公用建筑230 kw）生活熱水供應(yīng)負(fù)荷為 1860kw、空調(diào)系統(tǒng)單位面積冷負(fù)荷指標(biāo)為85.8w/㎡（共用建筑93.5 w/㎡）空調(diào)系統(tǒng)單位面積熱負(fù)荷指標(biāo)為60.9W/㎡（公用建筑93.5W／㎡）。

　　選用冷溫水機(jī)組2臺，供冷量4625kW×2.供熱量4300kW×2，耗電量27kw×2，耗油量316kg/h×2.因冷卻水系統(tǒng)流量較大（1300m3/h），采用兩臺冷卻水系統(tǒng)并聯(lián)運行。選用超低噪聲方形橫流式冷卻塔2組。冷熱水機(jī)組采用一機(jī)對一泵一塔的系統(tǒng)配置方式以保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定和可靠性，并設(shè)置有備用連源管路，必要時可互為備用。冷（熱）水機(jī)房設(shè)置在中心花園地下室內(nèi)，所有動轉(zhuǎn)設(shè)備均設(shè)置城根基礎(chǔ)管道支吊架，均采用減振支吊 架，機(jī)房土建設(shè)等消聲措施，室外臥式金屬貯油罐（體積30㎡）直埋于花園地下，并采取可靠的消防安全措施，直燃機(jī)組的煙囪出地面后采現(xiàn)統(tǒng)一的景觀處理措施。

　　3.2　室外空調(diào)管網(wǎng)

　　小區(qū)由A，B，C三個組團(tuán)圍合中心花園組成，既靈活通透又完整統(tǒng)一。空調(diào)系統(tǒng)室外管網(wǎng)設(shè)計時充分利用這一有利條件，設(shè)計3個環(huán)狀管網(wǎng)系統(tǒng)通過冷（熱） 水機(jī)房內(nèi)的分、集水器來進(jìn)行各管網(wǎng)系統(tǒng)的流量分配和調(diào)節(jié)。這樣既能夠較充分地保證3個環(huán)狀管網(wǎng)和各幢住宅流量分配的均勻穩(wěn)定性減少流量失調(diào)現(xiàn)象和系統(tǒng)的相 互干擾，又能夠更好地滿足施工要求，否則空調(diào)系統(tǒng)室外管網(wǎng)的供回水干管將會因為管徑過大而無法敷設(shè)。以小區(qū)內(nèi)每幢住宅單元為單訪設(shè)置室內(nèi)空調(diào)立管系統(tǒng)，單元內(nèi)立管系統(tǒng)接入空調(diào)室外管網(wǎng)時均設(shè)有空調(diào)人口裝置，供水管上設(shè)有鋼質(zhì)蝶閥、Y形過濾器，回水管上設(shè)有鋼質(zhì)蝶閥和空調(diào)水系統(tǒng)流量平衡閥。供回水管上設(shè)有溫度計、壓力表、壓差測孔。系統(tǒng)調(diào)試時可以根據(jù)測得的供回水壓差來調(diào)整流量平衡閥，以保證每個單元的空調(diào)系統(tǒng)均達(dá)到設(shè)計流量。

　　小區(qū)空調(diào)室外管網(wǎng)系統(tǒng)龐大而復(fù)雜，3個環(huán)狀管網(wǎng)系統(tǒng)的空調(diào)供回水管最大管徑均為DN350，生活熱水管最大管徑為DN125，空調(diào)室外管網(wǎng)采取地溝敷 設(shè)和直埋敷設(shè)的混合方式，干管均為地溝敷設(shè)，橫穿主要馬路的干管和入單元支管則為直埋敷設(shè)。地溝采用混凝土結(jié)構(gòu)的半通行地溝，空調(diào)管道和生活熱水管道同溝 敷設(shè)每100m內(nèi)在空調(diào)管溝最低處均設(shè)置有集水坑和排污潛水泵，以保證空調(diào)管溝不積水。

　　隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水宅小區(qū)的功能越來越齊全。智能化小區(qū)的實現(xiàn)帶來住宅小區(qū)室外管網(wǎng)系統(tǒng)的龐雜和繁多，各種管網(wǎng)系統(tǒng)的合理布置和綜合協(xié)調(diào)難度越來越大，為保證各種管網(wǎng)系統(tǒng)在有限的地下空間內(nèi)（城市排水干管的標(biāo)高限制了管網(wǎng)系統(tǒng)標(biāo)高卜延的可能）全理布置到位并預(yù)留維修改造空間，各種管網(wǎng)系統(tǒng)在保證使用 的前提下應(yīng)該力求直埋敷設(shè)。武漢地區(qū)地下水位一般在0.8-1.2m之間，在做好空調(diào)管道保溫防水防腐的同時，采取有效的濾水措施是完全能夠?qū)崿F(xiàn)空調(diào)管道 的直埋敷設(shè)的。

　　3.3 　室內(nèi)空調(diào)方式

　　住宅建筑的室內(nèi)空調(diào)方式技術(shù)上并不復(fù)雜，但必須結(jié)合戶型設(shè)計、結(jié)構(gòu)類型、裝修需要、個性化特點等進(jìn)行細(xì)致周到的權(quán)衡和布置。為計量查表和檢修的需要，立管管井必須布置在樓梯間并預(yù)留查表和檢修門；室內(nèi)管道布置要力求集中合理隱蔽方便維修，盡量利用走道、儲物間、衛(wèi)生間廚房等次要或可吊頂?shù)目臻g。

　　本工程中大部分住房均為復(fù)式，1個6層單元6戶每戶空調(diào)供回水管人口均設(shè)在雙數(shù)層，立管管井布置在樓梯間，立管系統(tǒng)和戶內(nèi)水平管道系統(tǒng)均為同程式布置。盡量利用走道和儲物間等來布置水平管道。房間風(fēng)機(jī)盤管的布置也盡量利用過道或壁柜等空間送回風(fēng)方式大部分為側(cè)送底回，側(cè)送側(cè)回時拉大送回風(fēng)口距離以免 氣流短路。送回風(fēng)均接風(fēng)管時采用高靜壓風(fēng)機(jī)盤管。其余均為標(biāo)準(zhǔn)型風(fēng)機(jī)盤管。室內(nèi)空調(diào)水平管道均采用鋁塑復(fù)合管和銅質(zhì)管件接頭熔焊連接。因整體連接性好防滲漏可靠性高于鋼管連接。且鋁塑復(fù)合管的可塑性好，減少了管件和接頭的數(shù)量并取消了連接風(fēng)機(jī)盤的軟接頭。管道的保溫材料均選一級阻燃管套可直接穿套鋁塑復(fù)合 管，增加了保溫的整體性和防凝露功能。

　　小區(qū)內(nèi)每戶均為復(fù)式住宅，居住面積較大，但住戶人數(shù)較少因限于戶型設(shè)計，沒有設(shè)置獨立的新風(fēng)系統(tǒng)。但衛(wèi)生間（三衛(wèi)）設(shè)有排風(fēng)扇、廚房設(shè)有排煙油機(jī)及雙風(fēng)道豎向排風(fēng)管井，能夠有效地排除掉室內(nèi)污濁空氣和異味油煙并利用排風(fēng)負(fù)壓從門、窗縫隙引進(jìn)室外新鮮空氣能夠滿足人體舒適性和空氣品質(zhì)要求。

　　住宅室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)布置時要密切配合建筑和裝修專業(yè)的要求，在保證空調(diào)設(shè)計效果的同時盡量不占用過多的建筑空間并力求美觀實用。由于層高限制，不能保證最低吊頂高度在2.2m時，空調(diào)供回水管可考慮穿梁敷設(shè)，但預(yù)埋鋼套管一定要準(zhǔn)確到位。

　　3.4　計量和計費系統(tǒng)

　　空調(diào)計量和計費系統(tǒng)事關(guān)每家每戶的切身利益，必須做到公平、公正、合理，經(jīng)過調(diào)研和多方案比較，采取公認(rèn)較為科學(xué)的用冷量計量方案，并結(jié)合小區(qū)智能化 結(jié)構(gòu)布線系統(tǒng)實現(xiàn)計量計費（自來水、生活熱水、空調(diào)用冷）的網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)傳。用戶可直接到小區(qū)物業(yè)管理中心查詢和交納各種費用。小區(qū)的智能化自動計量、計費系統(tǒng)入圖1所示。

　　系統(tǒng)采用分布式計算機(jī)監(jiān)控結(jié)構(gòu)，監(jiān)控中心與區(qū)域控制器相連區(qū)域控制器各用戶監(jiān)控自相連負(fù)責(zé)對各監(jiān)控點進(jìn)行查詢并對計量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理存儲該結(jié)構(gòu)可靠性高。

　　3.4.1 SYSTEK 3000監(jiān)控中心

　　由監(jiān)控計算機(jī)、系統(tǒng)監(jiān)控管理軟件、主控卡、打印機(jī)、后備電源組成。

　　系統(tǒng)監(jiān)控管理軟件運行在Win98平臺全漢化界面，有良好的操作提示。管理人員可隨時通過該軟件以定時或手工方式查詢用戶的水在活熱水在調(diào)的使用費，并可自動存儲于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，管理人員還可通過用戶地址和姓名查詢某個指定用戶的費用數(shù)據(jù)，并進(jìn)行轉(zhuǎn)存和打印。

　　3.4.2 SYSTEK 32O0區(qū)域控制器

　　通過RS485總線與SYSTEK4010數(shù)據(jù)采集器相連，查詢各監(jiān)測點的監(jiān)測數(shù)據(jù)，將查詢數(shù)據(jù)進(jìn)行計算處理并加以存儲。

　　通過RS4185總線與監(jiān)控中心通訊，接收中心指令并將其所管理的用戶監(jiān)測點的計里數(shù)據(jù)傳至監(jiān)控中心。

　　3.4.3 SYSTEK4010數(shù)據(jù)采集器

　　該設(shè)備具備水、熱水脈沖數(shù)據(jù)計量接口與1個脈沖流量接口，2個溫度傳感器接口，實時采集各種計量數(shù)據(jù)進(jìn)行計算、存儲。

　　該設(shè)備提供電動控制閥控制接口，當(dāng)用戶超期沒有交費可由接口中心控制關(guān)斷空調(diào)供水。

　　通過RS485總線與SYSTEK 3200區(qū)域控制器相連，將其所采集數(shù)據(jù)傳至區(qū)域控制器。

　　3.4.4計量設(shè)備

　　水、生活熱水表采用脈沖計量表，空調(diào)計量采用脈沖流量計、數(shù)字溫度傳感器。溫度傳感器安裝采用插入式，測量準(zhǔn)確。SYSTEK區(qū)域控制器通過RS485總線最多可以與210個數(shù)據(jù)采集器（SYSTEK 4010）連接，并控制這些數(shù)據(jù)采集器工作讀取數(shù)據(jù)采集器內(nèi)的各種數(shù)據(jù)，因此此智能化結(jié)構(gòu)布線系統(tǒng)可以同時實現(xiàn)安全防衛(wèi)、用子巡更、報警、家電智能化控制、小區(qū)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等綜合件智能化功能，并且有擴(kuò)展性，真正實現(xiàn)智能小區(qū)的數(shù)字化生存。

　　3.5　空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能控制和運行

　　住宅小區(qū)空調(diào)系統(tǒng)使用的特殊性使其空調(diào)負(fù)荷參差性大，除了室外氣象參數(shù)的影響外，住宅空調(diào)使用的高峰僅集中在一天中的幾個特定時段其余大部分時間都在部分負(fù)荷下運行，因此住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制和運行是大有可為的。

　　本工程設(shè)計時采用的變頻方式是：①兩臺主機(jī)的冷水系統(tǒng)并聯(lián)運行，3臺并聯(lián)冷水泵1臺備用，1臺定流量運行，1臺變頻運行；②每臺主機(jī)的冷卻水系統(tǒng)獨立 運行，3臺并聯(lián)冷卻水泵，1臺備用，1臺定流量運行，1臺變頻運行③冷卻塔由3臺聯(lián)成一組，其中1臺冷卻塔風(fēng)機(jī)變頻運行。冷水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)的控制信號線均接入直燃機(jī)控制柜，供回水管設(shè)置溫度傳感器，由設(shè)定的供回水溫差來實現(xiàn)對空調(diào)冷負(fù)荷的動態(tài)跟蹤并控制冷水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)的變頻運行。此變頻控 制系統(tǒng)不僅能供提供部分負(fù)荷下空調(diào)系統(tǒng)的運行效率，而且能夠?qū)崿F(xiàn)全工況的節(jié)能運行，降低空調(diào)系統(tǒng)的使用成本，提高系統(tǒng)的運行可靠性和使用壽命。

　　3.6　空調(diào)系統(tǒng)的造價

　　本工程空調(diào)系統(tǒng)1999年8月開始動工興建，現(xiàn)在已完成80%的施工工作量根據(jù)初步統(tǒng)計，整個空調(diào)系統(tǒng)實際完成的工程造價再2700萬元左右（其中冷熱水機(jī)房部分1100萬元，室外空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)的規(guī)模和檔次的不同，單位建筑面積空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)的造價一般在250～300元/㎡之間基本相符。