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严寒地区某办公楼中央空调系统设计

摘要:

本文结合铁岭市的气候特点，阐明了严寒地区办公楼的空调设计系统的设计

方案，针对难点问题进行分析，并对实际运行中吊装式新风处理机盘管冻裂问题

提出了解决方案，对今后的设计有一定的指导作用

引言：

对于严寒地区的空调设计，设计者往往对气候条件没有直观的认识，所以采

用传统的空调设计方案时，尤其对于小型吊装设备，仅仅追求设备出风的参数以

及尺寸而忽略了对其十分重要的防冻问题。而规范中也是偏重于设置风机保护的

措施，并没有明确的指出此类设计的最优方案。所以需要设计者在实际工程中，

结合当地工程的设计经验，采取相应的防冻措施。

一、概况

本工程位于辽宁省铁岭市，由地下一层和地上五层组成。其中地下室为设

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备用房，1~5层为行政办公。总建筑面积约10515.82m，建筑高度22.70米。属

多层公共建筑、新建工程。

铁岭市的气象条件：夏季空气调节室外计算干球温度为31.4°C，湿球温度为

25.4°C；冬季空气调节室外设计温度达到-22°C，相对湿度为64%。

二、冷热源

1、热源

本工程热源为110°C的市政热网高温热水，经两台换热机组换热后分别提供

80/60°C和60/50°C的热水。其中散热器采暖系统为80/60°C为热水，而为风机

盘管及新风系统为60/50°C热水。换热机组设置于地下室制冷机房内。

2、冷源

本工程冷源为制冷量为879kW（250USRT）的水冷螺杆式冷水机组2台，制

冷机组供回水温度为7/12°C。设置于地下室制冷机房内。

三、空调系统

本工程为办公楼建筑，需要实现分室独立控制，根据过往工程经验，采用相

对简单灵活的风机盘管加新风的系统，为满足卫生要求，各个房间设置独立的新

风口，直接送入室内。设计要点在于控制办公室内噪音值，经设计计算，本次选

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用的风机盘管噪音值均符号要求。对于多功能厅等大空间，采用一次回风系统来

保证室内温湿度的要求。

空调系统为常规系统形式，此处不再赘述。但是对于冬季运行，本次设计的

难点在于每层办公楼吊装式新风处理机组的防冻问题，由于设计供回水温度为

60/50°C的热水，对于大空间采用的组合式空气机组设置新风预热段将新风加热

到0°C以上，再与回风混合，送入室内。而每层设置的吊装式新风处理机则直接

接触冷空气，且吊装式新风处理机并没有考虑预热段，水温也不够高，则势必存

在盘管冻裂的隐患，所以在施工初期，就考虑到了设备防冻的问题。

四新风处理机的防冻理论分析及解决方案

首先对于盘管冻裂原因分析如下:

a.吊装式新风处理机冷冻水温差为5°C，热水温差则为20°C，所以冷冻水流量

较大，冷冻水与被冷却空气之间平均温差也较小（20°C）,一般按照夏季选

择表冷器，则相对冬季系统，势必面积大，排数多，造成冬季盘管内水流速

过缓甚至形成层流，所以在合用的情况下，加热面积，进出口管径，控制阀

口均过大，在室外温度足够低的情况下，很容易发生前排盘管冻裂的情况。

所以此处总结，在严寒地区，吊装式新风处理机的表冷器和加热器最好分别

设置，但是本工程由于建筑条件限制，只能采取合用的方式。

b.在选用吊装式新风处理机电动比例积分调节阀时，由于没有提供阀与环路的

压差比，造成阀门阻力过低，压差比小，调节范围过小，造成冬季盘管内水

流速过低。

其次提出解决方案：

a.所以此处总结，在严寒地区，吊装式新风处理机的表冷器和加热器最好分别

设置，但是本工程由于采用吊装形式，且受建筑条件限制，只能采取合用的方式。

b.在严寒地区的空调设计中，可以采用预热器的方案来解决，按照预热量合理的

选择加热盘管（有资料介绍水流速1.0m/s可防止结冻）但是本次设计没有高温

热水，而且建筑条件限制，无法再加加热段，电加热器把室外温度直接加热，耗

电量太大，并且存在极大的安全隐患，施工难度也有所增加，所以本次设计对于

吊装的吊装式新风处理机已经无法采用预热的方式补救。

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