1993-1999年筆者承接了武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)三角湖外國(guó)專(zhuān)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(hào)西區(qū)常青金苑的空調(diào)設(shè)計(jì)任務(wù)。

　　1　三角湖外國(guó)專(zhuān)家公寓一期工程空調(diào)設(shè)計(jì)

　　三角湖外國(guó)專(zhuān)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(chē)工40戶法國(guó)專(zhuān)家居住，總建筑面積6400㎡，位于武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)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(kāi)發(fā)區(qū)建設(shè)開(kāi)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(jì)參數(shù)夏季為24℃，相對(duì)濕度為 60%，冬季溫度為22℃，相對(duì)濕度為50%，A聲級(jí)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(kāi)始運(yùn)行�？照{(diào)系統(tǒng)使用保證率為 100%，檢修只能在過(guò)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(jì)時(shí)經(jīng)過(guò)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(tái)，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(bǔ)水混合后也進(jìn)入生活水箱混合加熱，方式比較簡(jiǎn)單但實(shí)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(dòng)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(pán)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(tái)風(fēng)機(jī)盤(pán)管均設(shè)有電動(dòng)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(shí)現(xiàn)個(gè)房間的個(gè)性化舒適要求和整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能經(jīng)濟(jì)運(yùn)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(chēng)式系統(tǒng)，系統(tǒng)膨脹水箱設(shè)置在鄰近的外國(guó)專(zhuān)家服務(wù)中心3層屋面要求。

　　2　三角湖外國(guó)專(zhuān)家公寓二期空調(diào)設(shè)計(jì)

　　三角湖外國(guó)專(zhuān)家公寓建成后，為滿足更多人入住開(kāi)發(fā)取得外國(guó)專(zhuān)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(guó)專(zhuān)家承租并且入住時(shí)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(huì)議場(chǎng)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(dú)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(chē)庫(kù)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(pán)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(pán) 管只設(shè)三檔控制開(kāi)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(shí)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(cuò)，空調(diào)效果也能夠滿足使用要求。存在的問(wèn)題是：①機(jī)組的故障率偏高有一臺(tái)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(shí)間長(zhǎng)，供水溫度過(guò)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(shí)電 熱管開(kāi)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(gè)性化使用要求，屋內(nèi)人員只開(kāi)一間房的空調(diào) 時(shí)，空調(diào)機(jī)就得開(kāi)啟，造成很大能源浪費(fèi)。在武漢地區(qū)目前能源供應(yīng)種類(lèi)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(jì)方案的選擇確實(shí)是需要仔細(xì)斟酌的，上述的燃油熱水供應(yīng)方式對(duì)已有燃油供應(yīng)的公寓或小區(qū)來(lái)說(shuō)是可行的，對(duì)一般的家庭來(lái)說(shuō)則既不安全又很麻煩。

　　三角湖外國(guó)專(zhuān)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(jià)較高，近500萬(wàn)元。單位面積空調(diào)工程造價(jià)為780元/㎡；二期單幢別墅空調(diào)工程造價(jià)為11萬(wàn)左右。單位面積空調(diào)造價(jià)為 450元/㎡.一般來(lái)說(shuō)空調(diào)總面積越小。單位面積空調(diào)工程程的造價(jià)則越高。

　　3　常青金苑小區(qū)中央空調(diào)工程設(shè)計(jì)

　　常青金苑小區(qū)位于常青花園12號(hào)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(jì)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(zhǎng)期運(yùn)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(lái)確定其類(lèi)型和容量及系統(tǒng)控制方式。

　　經(jīng)過(guò)綜合性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較并通過(guò)專(zhuān)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(shí)同時(shí)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(tái)，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(tái)冷卻水系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)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(duì)一泵一塔的系統(tǒng)配置方式以保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定和可靠性，并設(shè)置有備用連源管路，必要時(shí)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(dòng)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(gè)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(jì)時(shí)充分利用這一有利條件，設(shè)計(jì)3個(gè)環(huán)狀管網(wǎng)系統(tǒng)通過(guò)冷（熱） 水機(jī)房?jī)?nèi)的分、集水器來(lái)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(gè)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(huì)因?yàn)楣軓竭^(guò)大而無(wú)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(shí)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(guò)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(jì)、壓力表、壓差測(cè)孔。系統(tǒng)調(diào)試時(shí)可以根據(jù)測(cè)得的供回水壓差來(lái)調(diào)整流量平衡閥，以保證每個(gè)單元的空調(diào)系統(tǒng)均達(dá)到設(shè)計(jì)流量。

　　小區(qū)空調(diào)室外管網(wǎng)系統(tǒng)龐大而復(fù)雜，3個(gè)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(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水宅小區(qū)的功能越來(lái)越齊全。智能化小區(qū)的實(shí)現(xiàn)帶來(lái)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(lái)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(shí)，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(jì)、結(jié)構(gòu)類(lèi)型、裝修需要、個(gè)性化特點(diǎn)等進(jìn)行細(xì)致周到的權(quán)衡和布置。為計(jì)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(mén)；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(chǔ)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(gè)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(chǔ)物間等來(lái)布置水平管道。房間風(fēng)機(jī)盤(pán)管的布置也盡量利用過(guò)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(shí)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(shí)采用高靜壓風(fēng)機(jī)盤(pán)管。其余均為標(biāo)準(zhǔn)型風(fēng)機(jī)盤(pán)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(pán)的軟接頭。管道的保溫材料均選一級(jí)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(jì)，沒(méi)有設(shè)置獨(dú)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(mén)、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(shí)要密切配合建筑和裝修專(zhuān)業(yè)的要求，在保證空調(diào)設(shè)計(jì)效果的同時(shí)盡量不占用過(guò)多的建筑空間并力求美觀實(shí)用。由于層高限制，不能保證最低吊頂高度在2.2m時(shí)，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(jì)量和計(jì)費(fèi)系統(tǒng)

　　空調(diào)計(jì)量和計(jì)費(fèi)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(guò)調(diào)研和多方案比較，采取公認(rèn)較為科學(xué)的用冷量計(jì)量方案，并結(jié)合小區(qū)智能化 結(jié)構(gòu)布線系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)計(jì)量計(jì)費(fèi)（自來(lái)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(fèi)用。小區(qū)的智能化自動(dòng)計(jì)量、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)入圖1所示。

　　系統(tǒng)采用分布式計(jì)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(duì)各監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行查詢并對(duì)計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理存儲(chǔ)該結(jié)構(gòu)可靠性高。

　　3.4.1 SYSTEK 3000監(jiān)控中心

　　由監(jiān)控計(jì)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(yùn)行在Win98平臺(tái)全漢化界面，有良好的操作提示。管理人員可隨時(shí)通過(guò)該軟件以定時(shí)或手工方式查詢用戶的水在活熱水在調(diào)的使用費(fèi)，并可自動(dòng)存儲(chǔ)于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，管理人員還可通過(guò)用戶地址和姓名查詢某個(gè)指定用戶的費(fèi)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(guò)RS485總線與SYSTEK4010數(shù)據(jù)采集器相連，查詢各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，將查詢數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理并加以存儲(chǔ)。

　　通過(guò)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(cè)點(diǎn)的計(jì)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(jì)量接口與1個(gè)脈沖流量接口，2個(gè)溫度傳感器接口，實(shí)時(shí)采集各種計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、存儲(chǔ)。

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

　　通過(guò)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(jì)量設(shè)備

　　水、生活熱水表采用脈沖計(jì)量表，空調(diào)計(jì)量采用脈沖流量計(jì)、數(shù)字溫度傳感器。溫度傳感器安裝采用插入式，測(cè)量準(zhǔn)確。SYSTEK區(qū)域控制器通過(guò)RS485總線最多可以與210個(gè)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(shí)實(shí)現(xiàn)安全防衛(wèi)、用子巡更、報(bào)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(shí)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(yùn)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(gè)特定時(shí)段其余大部分時(shí)間都在部分負(fù)荷下運(yùn)行，因此住宅小區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能控制和運(yùn)行是大有可為的。

　　本工程設(shè)計(jì)時(shí)采用的變頻方式是：①兩臺(tái)主機(jī)的冷水系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行，3臺(tái)并聯(lián)冷水泵1臺(tái)備用，1臺(tái)定流量運(yùn)行，1臺(tái)變頻運(yùn)行；②每臺(tái)主機(jī)的冷卻水系統(tǒng)獨(dú)立 運(yùn)行，3臺(tái)并聯(lián)冷卻水泵，1臺(tái)備用，1臺(tái)定流量運(yùn)行，1臺(tái)變頻運(yùn)行③冷卻塔由3臺(tái)聯(lián)成一組，其中1臺(tái)冷卻塔風(fēng)機(jī)變頻運(yùn)行。冷水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)的控制信號(hào)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(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)冷負(fù)荷的動(dòng)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(yùn)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(yùn)行效率，而且能夠?qū)崿F(xiàn)全工況的節(jié)能運(yùn)行，降低空調(diào)系統(tǒng)的使用成本，提高系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和使用壽命。

　　3.6　空調(diào)系統(tǒng)的造價(jià)

　　本工程空調(diào)系統(tǒng)1999年8月開(kāi)始動(dòng)工興建，現(xiàn)在已完成80%的施工工作量根據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際完成的工程造價(jià)再2700萬(wàn)元左右（其中冷熱水機(jī)房部分1100萬(wàn)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(jià)一般在250～300元/㎡之間基本相符。