1993-1999年筆者承接了武漢經濟技術開發(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)常青金苑的空調設計任務。

　　1　三角湖外國專家公寓一期工程空調設計

　　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㎡，位于武漢經濟技術開發(fā)區(qū)風景秀麗的三角湖畔，由武漢經濟技術開發(fā)區(qū)建設開發(fā)總公司投資建設。

　　根據建設方和使用方簽訂的有關協(xié)議，一期工程的入住率為100%，設置中央空調和24h生活熱水供應系統(tǒng)�？照{室內設計參數夏季為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.當室外溫度下極高與28℃，冬季低于18℃是空調系統(tǒng)開始運行。空調系統(tǒng)使用保證率為 100%，檢修只能在過渡季節(jié)不是用空調系統(tǒng)是進行。

　　鑒于上述使用要求，中央空調系統(tǒng)設計時經過多方案的技術經濟比較和使用可靠性的論證，最后與建設方達成一致建議，制冷（熱）水主機冷水泵、冷卻水泵、玻璃鋼冷卻塔均設置2臺，一用一備。生活熱水供應采取在主機放置保溫混合水箱的方式，直燃型溴化鋰冷溫水機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)定地供應熱水，水溫的波動幅度也 不大。

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

　　2　三角湖外國專家公寓二期空調設計

　　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需要，于1994年底進行了二期擴建，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也相差較大，還預留有部分別墅作為商務會議場地出租使用，因此同建設方協(xié)商后決定各幢別墅分別設置獨立的空調系統(tǒng)。

　　根據每幢別墅的使用面積（220－260㎡）分別采用35一42 kw的空氣源熱泵機組設置在1層車庫內或室外雨蓬下，機組內置循環(huán)水泵。別墅內仍采用臥式暗裝風機盤管機組，系統(tǒng)膨脹水箱設置在樓梯間斜坡屋面處，風機盤 管只設三檔控制開關。生活熱水的供應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組總的使用后況不錯，空調效果也能夠滿足使用要求。存在的問題是：①機組的故障率偏高有一臺機組的壓縮機燒機，控制系統(tǒng)也不是十分 可靠；②機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，保證空調供水在45-50℃之間以滿足夜間空調供暖需要③機組的容量調不能很好地滿足不同住戶的個性化使用要求，屋內人員只開一間房的空調 時，空調機就得開啟，造成很大能源浪費。在武漢地區(qū)目前能源供應種類公的情況下，既保證建筑的供冷供暖又保證生活熱水供應設計方案的選擇確實是需要仔細斟酌的，上述的燃油熱水供應方式對已有燃油供應的公寓或小區(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致空調系統(tǒng)工程總造價較高，近500萬元。單位面積空調工程造價為780元/㎡；二期單幢別墅空調工程造價為11萬左右。單位面積空調造價為 450元/㎡.一般來說空調總面積越小。單位面積空調工程程的造價則越高。

　　3　常青金苑小區(qū)中央空調工程設計

　　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488戶。根據小區(qū)的建設規(guī)模住戶情況和建設方的要求，設計小區(qū)中央空調系統(tǒng)和集中生活熱水供應系統(tǒng)。

　　3.1　冷（熱）水機組

　　冷（熱）水機組的選擇應根據當地的能源供應狀況、住宅建筑的投資使用性質長期運行成本和維護管理水平、建筑空調的可持續(xù)發(fā)展等進行綜合性的技術經濟比較，來確定其類型和容量及系統(tǒng)控制方式。

　　經過綜合性的技術經濟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組。筆者根據本工程的使用性質在確定冷（熱）水機組容量時同時使用系數控0.7選取，空調系統(tǒng)管路能量損耗按0.05選取，最后確定空調系統(tǒng)總冷負荷為9140 kw（其中公用建筑 430kW）空調系統(tǒng)總熱負荷為6410kW（其中公用建筑230 kw）生活熱水供應負荷為 1860kw、空調系統(tǒng)單位面積冷負荷指標為85.8w/㎡（共用建筑93.5 w/㎡）空調系統(tǒng)單位面積熱負荷指標為60.9W/㎡（公用建筑93.5W／㎡）。

　　選用冷溫水機組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。冷熱水機組采用一機對一泵一塔的系統(tǒng)配置方式以保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定和可靠性，并設置有備用連源管路，必要時可互為備用。冷（熱）水機房設置在中心花園地下室內，所有動轉設備均設置城根基礎管道支吊架，均采用減振支吊 架，機房土建設等消聲措施，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，直燃機組的煙囪出地面后采現統(tǒng)一的景觀處理措施。

　　3.2　室外空調管網

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

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

　　隨著社會經濟的發(fā)展水宅小區(qū)的功能越來越齊全。智能化小區(qū)的實現帶來住宅小區(qū)室外管網系統(tǒng)的龐雜和繁多，各種管網系統(tǒng)的合理布置和綜合協(xié)調難度越來越大，為保證各種管網系統(tǒng)在有限的地下空間內（城市排水干管的標高限制了管網系統(tǒng)標高卜延的可能）全理布置到位并預留維修改造空間，各種管網系統(tǒng)在保證使用 的前提下應該力求直埋敷設。武漢地區(qū)地下水位一般在0.8-1.2m之間，在做好空調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實現空調管道 的直埋敷設的。

　　3.3 　室內空調方式

　　住宅建筑的室內空調方式技術上并不復雜，但必須結合戶型設計、結構類型、裝修需要、個性化特點等進行細致周到的權衡和布置。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留查表和檢修門；室內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的空間。

　　本工程中大部分住房均為復式，1個6層單元6戶每戶空調供回水管人口均設在雙數層，立管管井布置在樓梯間，立管系統(tǒng)和戶內水平管道系統(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。房間風機盤管的布置也盡量利用過道或壁柜等空間送回風方式大部分為側送底回，側送側回時拉大送回風口距離以免 氣流短路。送回風均接風管時采用高靜壓風機盤管。其余均為標準型風機盤管。室內空調水平管道均采用鋁塑復合管和銅質管件接頭熔焊連接。因整體連接性好防滲漏可靠性高于鋼管連接。且鋁塑復合管的可塑性好，減少了管件和接頭的數量并取消了連接風機盤的軟接頭。管道的保溫材料均選一級阻燃管套可直接穿套鋁塑復合 管，增加了保溫的整體性和防凝露功能。

　　小區(qū)內每戶均為復式住宅，居住面積較大，但住戶人數較少因限于戶型設計，沒有設置獨立的新風系統(tǒng)。但衛(wèi)生間（三衛(wèi)）設有排風扇、廚房設有排煙油機及雙風道豎向排風管井，能夠有效地排除掉室內污濁空氣和異味油煙并利用排風負壓從門、窗縫隙引進室外新鮮空氣能夠滿足人體舒適性和空氣品質要求。

　　住宅室內空調系統(tǒng)布置時要密切配合建筑和裝修專業(yè)的要求，在保證空調設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，空調供回水管可考慮穿梁敷設，但預埋鋼套管一定要準確到位。

　　3.4　計量和計費系統(tǒng)

　　空調計量和計費系統(tǒng)事關每家每戶的切身利益，必須做到公平、公正、合理，經過調研和多方案比較，采取公認較為科學的用冷量計量方案，并結合小區(qū)智能化 結構布線系統(tǒng)實現計量計費（自來水、生活熱水、空調用冷）的網絡化遠傳。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)采用分布式計算機監(jiān)控結構，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)控自相連負責對各監(jiān)控點進行查詢并對計量數據進行處理存儲該結構可靠性高。

　　3.4.1 SYSTEK 3000監(jiān)控中心

　　由監(jiān)控計算機、系統(tǒng)監(jiān)控管理軟件、主控卡、打印機、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的使用費，并可自動存儲于系統(tǒng)數據庫中，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據，并進行轉存和打印。

　　3.4.2 SYSTEK 32O0區(qū)域控制器

　　通過RS485總線與SYSTEK4010數據采集器相連，查詢各監(jiān)測點的監(jiān)測數據，將查詢數據進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)測點的計里數據傳至監(jiān)控中心。

　　3.4.3 SYSTEK4010數據采集器

　　該設備具備水、熱水脈沖數據計量接口與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據進行計算、存儲。

　　該設備提供電動控制閥控制接口，當用戶超期沒有交費可由接口中心控制關斷空調供水。

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

　　3.4.4計量設備

　　水、生活熱水表采用脈沖計量表，空調計量采用脈沖流量計、數字溫度傳感器。溫度傳感器安裝采用插入式，測量準確。SYSTEK區(qū)域控制器通過RS485總線最多可以與210個數據采集器（SYSTEK 4010）連接，并控制這些數據采集器工作讀取數據采集器內的各種數據，因此此智能化結構布線系統(tǒng)可以同時實現安全防衛(wèi)、用子巡更、報警、家電智能化控制、小區(qū)網絡系統(tǒng)等綜合件智能化功能，并且有擴展性，真正實現智能小區(qū)的數字化生存。

　　3.5　空調系統(tǒng)節(jié)能控制和運行

　　住宅小區(qū)空調系統(tǒng)使用的特殊性使其空調負荷參差性大，除了室外氣象參數的影響外，住宅空調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荷下運行，因此住宅小區(qū)中央空調系統(tǒng)的節(jié)能控制和運行是大有可為的。

　　本工程設計時采用的變頻方式是：①兩臺主機的冷水系統(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臺冷卻塔風機變頻運行。冷水泵、冷卻塔風機的控制信號線均接入直燃機控制柜，供回水管設置溫度傳感器，由設定的供回水溫差來實現對空調冷負荷的動態(tài)跟蹤并控制冷水泵、冷卻水泵、冷卻塔風機的變頻運行。此變頻控 制系統(tǒng)不僅能供提供部分負荷下空調系統(tǒng)的運行效率，而且能夠實現全工況的節(jié)能運行，降低空調系統(tǒng)的使用成本，提高系統(tǒng)的運行可靠性和使用壽命。

　　3.6　空調系統(tǒng)的造價

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