既有建筑空调系统方案设计论文

摘要：本文以某商業大厦空调系统节能改造为例，阐述了在进行改造时的一系列关键环节，分析了改造项目的节能效果，区别了原有的建筑空调改造工程设计与新式的建筑空调系统设计的不同点。今天小编给大家找来了《既有建筑空调系统方案设计论文(精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

既有建筑空调系统方案设计论文 篇1：

高校建筑空调方案设计探讨

摘要：当前，我国高等教育事业的发展速度极快，且各个高校的办学条件也变得越来越好，其办学规模也在持续性地扩张，校方能够有效地改善一些基础硬件设施以满足校内人员的生活发展需要。在校生人数通常会被控制在10000人之上，校园建设规模变得越来越大。高校建筑设施的类别尤为丰富，会涵盖学生宿舍、教室、行政办公用房、图书馆以及文体活动中心等不同使用功能的建筑形式。新建的建筑设施会安装供冷、供热等设备，目的主要在于给学生创设出一个更为舒适惬意的学习生活条件。但是空调能耗约占社会总能耗的19%，随着校舍规模的日益扩大，带来的能耗问题也趋于严重，而带来的直接后果就是提高了办学的成本费用，不利于学校的可持续發展。因此本文主要就高校建筑空调方案的设计进行探究，尽可能地减小能耗，避免其产生高额的空调运行费用，顺应绿色校园构建以及发展的趋势。

关键词：高校;建筑;空调方案;设计

引言：高校建筑设施使用科学合理的空调方案，会使得建筑能耗数值变低，同时还可以达到低碳减排的目的，最大限度地降低各项运行费用数值，创建绿色校园。要综合性地分析高校建筑单体制冷以及供暖等方面的需要，分析空调方案的能耗，并总结一系列的方案设计要点。

1高校建筑制冷、制热需求特征

南北方的条件不同，所以对于制冷制热的要求也会有所不同，在一些严寒及夏热冬冷地区，不但需要制冷，同时也需要制热;而部分南方地区（如华南地区等）仅需要夏季制冷即可，对于冬季制热无要求或者要求较低。高校建筑设施的供冷、供热要求会比较特殊化，这是因为高校会存在寒暑假期。所以在设置时，应当综合假期因素的影响，空调设备的运行费用数值较高，带来的直接后果是大比重地提高了学校运行费用成本，增加校方和社会的负担。假期时间较长，应当针对假期期间供热供冷的需要，对空调方案进行调整，降低运行成本数值，让校园的办学效率变得更高，防止形成资源能源浪费等问题。在寒假期间，大部分学校会停止供热，并且在寒假结束后不也会继续供热，而是采取低温运行的方式，防止冻坏供热设备或者管网。针对供冷，暑假期间可以直接停止运行。但对单体建筑设施，如图书馆或者学生宿舍而言，全部停止供冷供热也会出现很大问题，这是因为此类建筑设施内部假期会存在部分人员去办公或者学生学习住宿等情况，在此期间，可能实际使用的房间数量并不是特别的多，但若针实行制冷供暖全负荷运转，就会形成严重的能耗浪费问题。除此之外，同一栋单体建筑部分使用区域对于供热以及供冷会存在恒时或者恒温的要求，要分时段地去开放。

2空调方案设计

高校建筑空调方案在设计的过程中，需要结合校舍的特征以及差异性，确定出切合度较高的设计方案，让其满足高校建筑供冷、供热等方面的需要，提高所创设环境的舒适程度，同时还需要分析资源能源的使用情况，尽可能的减小设施的运行费用，这样才可以达到低碳环保的目的，创建绿色校园。

2.1恒温、恒湿和全天候要求区域空调方案

为了能够进一步地探究我国高校建筑空调方案的设计要点，本文以我国某一建筑项目为例进行探究，分析行政楼以及图书馆的空调设计案例。该图书馆的面积约为6.5万㎡，行政楼的面积约为1.5万㎡。行政楼和图书馆的建筑地面距离较近，二者可以同时使用一处制冷机房，将机房设置到行政楼的位置处。其中图书馆一层是网络信息机房以及学校档案馆用房，部分区域对于制冷以及制热方面的需求较为特殊化，档案室以及机房要保持恒温恒湿的状态;而对于24小时自习区要持续性地进行供冷及供热。其他区域仅需要满足开放时间的功能工作要求即可。空调设计方案要结合功能的划分以及供冷、供热的需求特征，实行分区、分系统的设计形式，这样才可以达到高舒适度，低能耗的性能要求和标准。该地区的建筑设施面积约为1万㎡，要达到恒湿、恒温的条件，依据环境适用性，选择空调设计方案。珍藏室设计精密专用空调，网络机房设计专用空调的办公区。

2.2大面积供冷、供热区域空调方案设计

图书馆借阅等区域要分时性地去开放，可以不全天性进行供冷或者供热。在寒暑假期间闭馆，行政办公楼要依据每天八小时的工作时间去供热或者供冷，在寒暑假或者节假日一些较少部分使用的区域，建筑面积约为7万㎡，这部分区域是供热以及供冷的核心区域。所选择的空调方案必须要达到空气舒适度以及节约能耗等方面的标准，同时还要让其适合建筑外立面的特征。要综合分析多联机、中央空调机组以及分体机三种空调方案，针对这三类空调形式进行能耗的比对，同时探究对于建筑外立面的不同影响要素;对于行政楼制冷机房供冷、供热的范围，要使用相关科学公式的精确预估，计算出系统的用电量，考虑冷热源的用电量。

该区节假日以及寒暑假期间只有较少的一部分区域需要进行制冷，所以无法较好的确定其使用的区域。会存在办公人员临时有办公任务，随时地启用空调;但是全负荷的空调运行状态又会形成能源浪费。想要解决这一矛盾性的问题，就需要推行使用楼宇智能控制系统，用该系统来调整优化机组的工作状态;行政服务中心、制冷机房空调冷冻水用一级泵变流量。系统是依据机房智能化的控制形式，结合末端负荷变化去调整旁通阀的开度，让其能够达到用户侧变流量的运行标准，若办公人员数量较少，机组维持最小的负荷工作状态，就会形成严重的资源浪费问题。最后在冬季供热期间，北方地区可以应用市政热源，由市政热源厂供给更为稳定的冬季供热，系统实际运行费用会比较少。

2.3多联机空调系统

首先，是空调系统理论的用电量，图书馆以及行政服务中心如果应用多联机机组的空调设计方案，其理论用电量约为2674kWh。其次，在夏季空调运行的过程中，多联机空调系统的使用灵活度会比较高，能够有效地减小建筑空间，同时系统设备的施工安装便捷性较强，不管是经济性，还是技术性都比较合理。中小型空调系统应用变制冷剂流量分体式空调调节系统，这一区域的规模会比较大，多联机空调的应用效果并不是十分的理想，因此要适宜的选择空调设备。最后，是冬季供暖多联机空调系统的供热能力，供热能力会受到室外空气温度的影响而产生变化。如果室外空气温度下降到-15摄氏度时，那么机组制热量数值就相当于标准制热量的1/2，若无法满足使用性能需要，其就应当及时的应用电辅助热源供热形式，但这样形成的能耗问题会比较严重。

2.4分体空调

首先，是分体空调理论用电量，如果图书馆+行政服务中心应用分体式的空调，那么就应当依据我国所设定的相关能源效率等级标准，控制好EER的数值，其数值必须要大于2.9，理论用电量约为3458kWh。其次，夏季分体空调在运行时期要保持全部开启的状态，其能耗数值会比较高，但是应用起来的灵敏性会比较强，能够较好的控制设备的运行状态。特别是将其应用到假期期间，只有少量房间制冷工作当中。此外，要设计室外的机位，外露的机位应当应用隔栅进行隐蔽化的处理，防止对于建筑设施的外立面效果造成不利的影响。再次，是冬季供热分体空调，通常会应用电加热的方式，在冬季供热量不达标时，采取电辅助供热的形式，形成的能耗问题会比较严重，可以同时安装独立的供暖系统。冬季供热不应用分体空调，仅能够当作单一性的制冷机去应用。最后，室外机会对建筑设施外立面的效果形成不利的影响，整体建筑设施外立面会处于一种比较杂乱的状态。这就要求合理设计空调室外机的机位，应用百叶窗或者格栅的方式隐藏室外机，但是设备的数量比较多，外立面效果整体性相比较其他两种方案而言，还是比较差;此外，还有部分位置受到其造型因素的影响，不能设置机位。大面积供冷供热的区域，分析这三類空调方案，水冷离心式冷水机组空调方案供冷理论用电量会比较少，电制冷机机组+市政供热的方案中，供热的舒适度会比较强，其形成的耗较低，能够较好的满足建筑节能标准要求。

结语：

高校建筑空调方案需要依据项目的实际构建功能，并分析上课时间、工作时间等一系列的特征，确定出最佳的空调方案。若建筑设施规格较大，那么可以应用中央空调加市政热源的方案;若建筑设施的规格较小，那么可以使用多联机空调或者分体空调。若在假期开放学习以及办公区域可以处于固定的区域，那么就可以在其区域内应用多联机或者分体空调，网络中心机房以及24小时自习室等区域会存在一些特殊性的要求和标准，所以需要独立设置空调系统。对于学生宿舍要采取分体供冷、市政热源集中供热的形式。高校建筑空调方案在编制时，必须要结合设施实际功能，合理的选择其施工以及构建的要点，这样才可以尽可能的降低能耗。

参考文献

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作者：乐倩

既有建筑空调系统方案设计论文 篇2：

商业广场空调系统节能改造设计

摘 要：本文以某商業大厦空调系统节能改造为例，阐述了在进行改造时的一系列关键环节，分析了改造项目的节能效果，区别了原有的建筑空调改造工程设计与新式的建筑空调系统设计的不同点。

关键词：既有建筑；节能改造；合同能源管理；工程实施；节能效果

0 引言

在一些建造年代较为那久远的公共建筑里，其大多数的空调设备都已经老化，由于以前的技术水平不高和长期的运行造成了磨损，这些建筑的空调系统效率较为低下，经常发生故障事故。如何在对设备进行改造时融入节能的理念，是工程师们必须考虑的问题，也是商家想得到更多利益必须做好的工作。下面以某商厦为例进行讨论分析。

1项目概况

某商厦位于某市中心城区，建成于1995年，总建筑面积1.5万m2，地上8层，地下1层。该商厦的功能特点是一般都是节假日或周末的客流量较大，工作日的下班前后顾客也比较多，而其他时段客流量相对较小，所以空调负荷在日内和日间都有很大的变化。

商厦的集中空调改造前为一级泵系统，冷源由位于地下室的2台活塞式水冷冷水机组和位于屋顶的2台活塞式空气源热泵提供，热源则完全由屋顶的2台热泵提供。1～4层的末端为全空气系统，局部为风机盘管，5～8层的末端为风机盘管加新风系统。

2010年商厦总用电为171.1万KW·h，其中冷水机组、一级泵（3台）、冷却水泵和冷却塔共用电25.5万KW·h，热泵机组和一级泵（2台）共用电约42.1万KW·h。全年空调冷热源总用电量（不含末端）为67.6万KW·h，其中夏季空调用电51.1万KW·h，冬季供暖用电16.5万KW·h。改造前夏季空调冷源逐月用电基准量如表1所示。

节能服务公司与商厦物业事先设定本次节能改造采用节能量分享型合同能源管理模式，由节能服务公司投资改造工程费用，并从节能收益中收回投资。

2分析与方案设计

2.1深入调研与检测

在节能公司与业主签署节能改造意向书之后，节能公司派出项目组开展了深入调研和必要的检测工作。绘制系统示意图是首要工作，由于商厦历年中经过几次大的建筑功能调整和设备更新改造，每次改造均是局部实施，因而没有整体的系统图更新，为了摸清系统的真实情况，绘制现状系统图是必要的。在业主工程部的配合下，经过约1周的摸排，为下一步的系统分析提供了重要信息。

通过与业主工程部操作人员的深入交流，还了解到以下重要信息：

（1）6-9月中旬运行活塞式冷水机组，平均每天运行10h，共计1070h，最高温当天运行10个压缩机头（占机头总数70%），即峰值供冷量为1100KW，一般情况运行7个压缩机头（790KW）。

（2）5月，9月中旬至10月的过渡季节空调制冷运行使用空气源热泵机组，平均每天运行5h，共计385h，热泵机组2台同时运行。

（3）11月至次年4月为空调供暖运行，使用空气源热泵机组，每天运行5～10h，2台机组交替或同时运行。

（4）供冷机组出水温度设定值为10℃，供热机组出水温度设定值为44℃。

（5）供冷时并联运行2台30KW一级泵，运行1台37KW冷却水泵，2台冷却塔风机全部开启。供热时运行1台30KW加1台15KW一级泵。

为了更清楚了解系统的实际状况，项目组做了必要的检测工作，结果如表2所示。

表2原空调系统现状检测结果

2.2分析与改造方案

经过上述的调研和检测，项目组分析认为：1）空调主机已使用15年，并且每2年才保养一次，主机效率必定降低，实测活塞式冷水机组制冷效率和空气源热泵制热效率均有明显下降。2）冷却塔为开式，填料应经常清洗或更换，而该商厦的冷却塔15年中仅更换过2次填料，目测冷却塔填料污损堵塞严重，冷却塔的换热效率不佳将直接影响冷水机组的制冷效率。3）水泵已工作了15年，有严重漏水现象，估计效率有明显降低；另外，从水泵的铭牌来看，冷水泵扬程为32m，而根据经验估计，该商厦空调一次水系统阻力约为25m，因此，可能存在水泵扬程与系统管路阻力不匹配的现象，造成水泵效率偏低。4）末端随着使用功能的变化而多次调整，但每次调整都是局部的，由于缺乏整体性，造成各楼层的管路阻力发生较大变化，影响了整个空调输配系统流量的分配，阻力小的支路流量过大，阻力大的支路流量过小，从而出现冷热不均的现象。在这种情况下，操作人员一般通过增加水泵台数的办法解决，但同时能耗也相应增加了很多。

3工程实施

改造工程与新建工程的最大不同在于必须考虑大型设备安装的可行性。一般新建项目设计中都会为大型设备安装预留吊装孔和运输通道，而在寸土寸金的既有建筑中经营者必然会充分利用所有空间，原来的设备吊装孔早已封闭，以至于找不到理想的设备运输通道。本项目中必须考虑新的螺杆机组如何进入地下室的空调机房，整机搬运根本无法做到，只能采取将螺杆机组拆解成冷凝器、蒸发器、压缩机3个组件分别搬运的办法。即使如此，为了将建筑拆建的损失降到最低，项目组仍须做细致的现场测量和设备运输策划，甚至做了模型试验演习，才能保证将设备组件分别运输到位再组装起来。

4节能效果

由于本项目采用合同能源管理的模式，工程费用先由节能公司投资，再从节能效益中回收投资并获得利润，所以项目的节能效果非常重要。在方案设计中必须预测项目的节能效果，而实际的项目节能量还需得到计量验证。

5运行策略

空调节能离不开科学的运行管理，空调系统节能设计的意图必须在运行管理中得到体现，系统的节能效果才能发挥到最大。结合商厦实际空调需求，项目组定制了空调运行指导书，主要内容为：

（1）建议室外温度高于28℃时，或室内温度高于26℃时，或露点温度高于19℃时开启空调制冷主机。

（2）室外温度tw≤33℃时冷水出水温度设定值设为11～13℃，33℃35℃时设为7～9℃。

（3）尽量在平价电时段开主机。

（4）冷却水出水温度低于等于32℃时，建议开启1台冷却塔风机；高于32℃时则开启2台。

（5）过渡季节充分利用室外新风，在5月、10月当室外气温低于26℃时，关闭主机，开足新风量通风。

（6）末端空调箱、新风机、风机盘管的滤网应至少2～3月清洗一次。

6结语

总而言之，对于建筑里老化的空调系统必须尽快进行更新改造。要做好此项工作，我们就要根据实际情况来分析和进行方案的设计，精心地进行施工，对施工质量进行管理，掌握运行的策略，这样才能真正地达到理想的运行效果，创造更多的经济和社会效益。

参考文献

[1] 中国建筑科学研究院.GB 50736-2012 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[2] 童蕾 周国军 姚文桢.某广场裙楼中央空调系统的节能改造[J].洁净与空调技术，2010年01期.

作者：吴泽裕

既有建筑空调系统方案设计论文 篇3：

浅谈建筑工程空调系统的节能设计

摘要：现代公共建筑的大量增加和空调的普遍应用，使公共建筑能耗大大增加。尽管国内外很多学者已对现有的各类公共建筑空调系统的能耗以及运行情况进行了大量的统计分析，但由于受气候条件、建筑物特性的影响，对不同地域、不同结构和功能的建筑物，在某一个国家和地区行之有效的节能措施，不一定对其他国家或地区适用。因此，对某地区既有公用建筑进行节能改造或对新建建筑进行节能设计前，有必要对该地区的能耗现状以及节能潜力进行综合分析。尽管空调系统设备的性能和系统的设计方法有了很大的进展，但是，现有空调系统在实际设计和运行过程中，还存在很多问题。因此，对公共建筑的中央空调系统进行进一步深入的研究，仍然有着重要的意义。

关键词：建筑工程；空调系统；节能设计

目前，公共建筑中央空调系统在设计和运行方面存在着一些问题。设备选型没有充分考虑空调系统的负荷特点和设备性能。调查中发现，即使在最热的室外条件下，很多建筑仍有闲置的制冷机组，大多数建筑都不能达到满负荷运行。例如A建筑，即使夏天最热的时候，两台大机组和一台小机组也总有一台大机组是闲置的。这说明，目前的设计人员很多都错误地利用设计手册中提供的方案设计或初步设计时估算冷、热负荷用的单位建筑面积冷、热负荷指标，直接作为施工图设计阶段确定空调的冷、热负荷的依据。由于总负荷偏大，从而导致了装机容量偏大、管道直径偏大、水泵配置偏大、末端设备偏大的“四大”现象，也直接导致了初投资增加、能量消耗增大。

空调系统的风系统一般采用全空气空调系统或风机盘管加新风系统。采用全空气系统可以在利用室外空气烩值低于室内空气烩值时充分利用室外新风供冷，从而节省冷水机组的制冷量，但是调查中发现，有些设计未充分考虑空调系统的全年节能运行，新风入口面积偏小。由于空调气流组织不合理，通风气流存在死区，部分空间根本无法送进新风，这些区域通风换气是很困难的。

水系统采用的大多是定水量系统，由于设计时水流量按最大冷负荷和5°C的供回水温差确定的，但在全年运行时最大负荷出现的时间很少，绝大部分在部分负荷下运行，因此普遍存在大流量小温差的问题。空调冷热源选择比较单一。由于目前我国的电力和燃气存在负荷不均衡的现象:夏季电力频频告急，而燃气资源却得不到充分利用，到了冬天正好相反，形成了与电力季节相反的“峰谷差”。如果能够均衡发展电力与燃气，实现削峰填谷，降低空调系统能耗，提高能源利用率，对缓解电力紧张状况，健康发展能源工业具有重要意义。

众所周知，空调系统的设计对空调系统的节能有着重要的影响。但是在实际中往往得不到一些设计部门和设计人员的足够重视，加上目前工程设计周期普遍较短，设计收费与设计产生的经济效益不挂钩以及一些技术性问题没有完全得到解决等原因，有的设计单位只求数量，使得设计的系统不仅初投资大，运行能耗也相当惊人，大大超过了国家标准。

设计单位应要求设计人员设计的暖通空调工程项目，都有较详细的冷热负荷计算书和采取了那些节能措施。施工图设计阶段，必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷计算。要及时掌握各种节能新技术的原理，在设计中采用以获得巨大的经济效益和社会效益。我们建议政府有关职能部门加强对暖通空调设计项目的审查管理，可以委托相关技术部门如学会等对设计图纸文件进行严格审查，对未达到国家有关节能标准的设计严禁施工建造。

大型公共建筑往往将公寓、办公、商场、娱乐等多功能设施集中一起，其功能比较复杂。对于这种多功能的大型建筑，针对各部分作用和不同的工作特性及使用时间，经常会处于部分负荷状态下运行，尤其对于高能耗比重的空调系统，节能技术的应用节能潜力是非常大的。目前，国内节能技术在空调系统中的应用适应于大型公共建筑的节能。

冷、热负荷是空调系统最基础的数据，减少冷、热负荷影响制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵、等设备的型号，减少系统的初投资及所需的配电功率，是降低能耗的根本措施。《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003中规定，“除方案或初步设计阶段可使用冷负荷指标进行必要的估算外，应对空气调节区进行逐项逐时的冷负荷计算”，因此在公共建筑中央空调的设计中，设计人员必须对每个房间的夏季得热量和冬季散热量进行逐时的计算，然后累加得出整个建筑的冷负荷来选择制冷机的制冷量，进一步确定每个房间的空调方式。但目前很多设计人员都是用概算指标估算一再加大，使冷、热源主机长期在低负荷、低效率下，冷热源选择过大的情况相当多。负荷计算是一个非常繁复的过程，其中要用到大量的气象数据、维护结构的相关数据等。如果一栋面积较大的公共建筑要用人工进行负荷计算，将消耗大量的时间，至使工作效率低下。现在工程设计工期一般较短，显然人工负荷计算已不能满足现在的工作方式和社会的发展。负荷计算软件的开发和利用，大大缩短了负荷计算的时间。

在空调冷热源选择中，制冷主机常见的是离心式、螺杆式、活塞式等大型冷水机组，主机都要按最大负荷进行设计，对每个具体工况，都有一条最佳的特性曲线，满足这条曲线工作，主机效率最高，能耗最小，可以达到节能的目的。

热源多采用中、小型工业锅炉和城市热网。对锅炉来讲，选用效率较高的锅炉以获得较高的热效率是很重要的，必须全面考虑建筑物冬季热负荷情况，合理配置锅炉房内单台锅炉容量和锅炉台数。机组的组合不能简单的选择等容量机组，容易造成系统调节不灵活。机组台数不能过少或过多，台数过少则负荷可靠性下降。负荷高峰时机组出现故障，影响比例大，同时，机组台数少意味着单台制冷负荷大，一旦开启，只有部分负荷时就不适应，对离心式机组，还易发生喘振现象;机组台数过多则单机容量下降，机组COP下降，能耗高，配置的循环水泵也多，水泵并联多，并联损失高。如果不恰当的使用多机头机组，绝对故障点太多，增大启动电流。因此，机组组合须根据全年负荷情况，合理搭配。

热泵方式的主要问题是从哪种低温热源中吸取热量，怎样使低温热源能够提供足够的热量，同时热泵节能高效提取。依低温热源不同，常见的热泵形式有:热泵型家庭热水机组，即从室外空气中提取热量制备生活热水，当没有余热、废热可利用时，这种方式应是提供家庭生活热水的最佳方式;空气源热泵，冬季从室外空气中提取热量为建筑供热，主要应用于住宅和其它小规模民用建筑供热;地源热泵，包括地下水地源热泵、地埋管地源热泵、地表水地源热泵，其中地下水地源热泵是通过从地下抽水提取其热量后再把水回灌到地下，用于建筑供热，地埋管地源热泵，是通过在地下垂直地或水平地埋入塑料管，通入循环工质，成为循环工质与土壤间的换热器，需要注意造价问题和热平衡的问题，地表水地源热泵，或从江河湖海中提取热量，或直接从城市污水中提取热量，据测算城市污水充当热源可解决城市20%建筑的采暖。综上热泵也是对新能源的开发利用，受到当地环境的限制，并目还需要和国土资源、规划部门的协调。

本文在提出现有公共建筑中央空调在耗能上存在的问题，并对问题进行了分析。在此基础上提出了在空调设计中有关节能的建议和措施。节能问题是一个大问题，目前全球变暖的日趋严重，因此我们要充分重视并且做出有效举措。

参考文献

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[4]薛志峰，江亿.北京市大型公共建筑用能现状与节能潜力分析.暖通空调.2004

作者：袁海浔