1、建筑概况

该建筑位于北京市东城区，东临二环路。该建筑共二十八层，其中地上二十五层、地下三层。根据建筑体形和结构特点，竖向自然分为一～四层的裙楼、五层以上的主楼及地下室三个部分。按照用地和规划批复，本着价值为先的分区理念及周边用地的功能性分析，从开发及经营角度将功能做了基本的划分，地下二层和地下三层为停车库（其中地下三层战时为人防物资库），地下一层至四层为商业用房，五层至二十五层为公寓式办公部分。建筑地面以上南北向约74.8米,东西向约71.5米,总建筑面积96799.60平方米，建筑高度91.30米。

根据建筑的定位和使用功能，除地下二层和地下三层的停车库外，全楼设计中央空调系统，并尽可能使用集中供热热源。

2、空调方案设想

在空调系统的冷热源设置和空调系统选择方面，根据建设单位的要求，设计单位提出了以下三种方案：

2.1.方案一：冷热源集中布置

2.1.1.冷源：在地下二层设置制冷机房，集中设置水冷冷水机组，制取7℃～12℃冷冻水，供全楼空调使用，冷却塔设于屋顶平台处。局部全年需独立使用空调的房间（如中控室、消防中心、变配电室等）设置独立冷热源（风冷热泵机组）的分体空调。

2.1.2.热源：使用集中供热热源，在地下二层设置热交换站，经换热器换热出60℃～50℃二次水供全楼空调使用。

2.1.3.空调冷热水系统：空调冷热媒系统采用一级泵变流量方式，水泵与冷热水机组一对一设置，根据冷热媒供回水温度，确定机组和循环泵的运行台数，在供回水干管之间设置差压式旁通阀，水系统采用两管制，并在末端设备回水管上设电动调节阀，以实现末端的变流量运行方式。

2.1.4.空调方式：地下一层至四层按照功能分区，大部分为商场、餐饮等经营用房，另有少量办公用房，因此采用适用于大空间的全空气空调系统，可内外分区,由集中设置的制冷机房和热力站提供冷、热媒。五层以上的公寓式办公用房采用风机盘管加新风换气机的中央空调系统，由集中设置的制冷机房和热交换站提供冷、热媒。新风换气机系统在厨房或卫生间留有进、排风竖井位置，并在屋顶设置集中的送、排风风机以克服竖向风道阻力。

2.2.方案二：冷源分散布置、热源集中布置

2.2.1.冷源：地下一层至四层采用可变冷媒流量中央空调系统，即主机变频控制压缩机转速、台数及冷媒流量，以控制房间温度，风冷室外机设置在五层平面屋顶处；五层至二十五层采用户式中央空调系统，每户分设风冷式空调机，主机设在室外或阳台。地下室不设置集中冷源。

2.2.2.热源：使用集中供热热源、在地下室设置热交换站，经换热器换热出60℃～50℃二次水供五层以上户式中央空调使用。

2.2.3.空调热水系统：空调热媒系统采用一级泵变流量方式，水泵与换热机组一对一设置，根据热媒供回水温度，确定机组和循环泵的运行台数，在供回水干管之间设置差压式旁通阀，末端采用两管制，并在末端设备回水管上设电动调节阀，以实现末端的变流量运行方式。

2.2.4.空调方式：地下一层至四层采用变频中央空调加新风系统：即将变频空调系统的风冷室外机设置在五层平面屋顶处，由冷媒管与室内机连接，夏季供冷、冬季供热；每层设置多台吊顶式新风机组。此方案可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化确定机组的开启数量及开启范围。首层的西、北向主要出入口大门处设置电热风幕。五层以上公寓式办公用房采用户式中央空调系统，即在每套户内设置一台风冷式空调室外机（需建筑专业在靠外墙处留有室外机所占机房面积），末端采用风机盘管加新风换气机系统，夏季由风冷式空调室外机提供7℃～12℃冷水，冬季由热力站提供60℃～50℃热水。新风换气机系统由建筑专业在厨房或卫生间留有进、排风竖井位置，并在屋顶设置集中的送、排风风机以克服竖向风道阻力。

2.3.方案三：水环热泵中央空调系统，冷源独立布置、热源集中设置

2.3.1.冷源：全楼均采用水环中央空调系统，冷源分区域独立布置，由冷却塔提供冷却水，冷却塔设于屋顶平台处。

2.3.2.热源：使用集中供热热源、在地下室设置热交换站，经换热器换热出二次水做为水环热泵系统的末端热源。

2.3.3.空调方式：全楼均采用水环中央空调新风换气机系统。地下一层至四层每层设置多台水环空调机组及新风换气空调机组，五层以上公寓式办公用房每套内设置水环空调新风换气机组。夏季各区域均为独立制冷系统，制冷时其冷凝器散热集中由冷却塔水系统冷却，冬季由热交换站提供热媒，户内采用整体式吊装机组，末端由风管送风。地下一层至四层各层新风系统均在外墙设置新风口采新风；五层以上新风换气机系统做法同“方案一”。

2.3.4.三个空调方案的优缺点见下表：

对于上述三个空调方案，初步确定采用方案一，因为此方案为常规做法、应用广泛，本工程建筑面积近10万平方米，较为适宜。但建设单位内部论证时，却认为方案三初投资最少、运行费用经济、节省机房面积、便于分户控制，应为{sx}。争议主要存在于是选方案一还是选方案三？

3、空调方案对比

鉴于空调系统确定的涉及因素较多、对初投资和运行费用的影响较大。而对空调方案存在争议的主要是制冷设备是分户设置还是集中设置的问题。两个方案中从主机设备到末端设备及管道系统均有较大差别，虽然只对主机设备进行比较，不能xx体现出整个工程的实际投资情况，但至少可以从一个或几个主要方面反映空调方案的不同。为简化计算，暂假定末端设备投资、管道材料工程量等相同，仅主机设备投资不同。下面就该问题从初投资和运行费用等方面进行简要对比。

3.1.初投资及设备性能方面的对比：

3.1.1.按75000m²建筑空调面积，冷负荷按120W/m²为预先简化确定条件。

3.1.2.所需要的总制冷量为75000m²╳120W/m²＝9000000W＝9000KW。

3.1.3.制冷机组制冷量：

3.1.3.1.水环分布式制冷机组，由于分散布置于各户内、户型面积的多样，其机组选型不可能容量正好、势必要选用容量较大的机组，必然造成总装机制冷量大于目前的平均值，一般应大20％、即9000KW×1.2＝10800KW。

3.1.3.2.如选用离心式冷水机组，参考特灵空调公司样本，选用制冷量1583KW一台、2462KW三台，共8969KW^[1]。

3.1.3.3.如选用螺杆式冷水机组，参考特灵空调公司样本，选用制冷量703.5KW一台、1407KW六台，共9145.5KW^[1]。

3.1.4.各型机组工程价格：水环式制冷机组主机价格930.38～1046.68元/KW（0.80～0.90元/Kcal·h^-1）；离心式制冷机组主机价格581.49～639.65元/KW（0.50～0.55元/Kcal·h^-1）；螺杆式制冷机组主机价格814.08～872.23元/KW（0.70～0.75元/Kcal·h^-1）。该价格均不含末端设备，仅为制冷纯主机部分。

3.1.5.各型机组的容量调节范围：水环式制冷机组0或100％，离心式制冷机组30～100％，螺杆式制冷机组25～100％。

3.2.运行费用方面的对比：

空调方案的制冷机组能效比对投用后的运行费用影响很大，为了说明这一问题，通过查询设备生产厂家的说明书列表对比。

3.2.1.水环式分户制冷机组制冷的能效比：

3.2.2.离心式与螺杆式制冷机组的能效比^[1]：

注：由于设备各生产厂家的不同，设备参数有可能不同，计算数据可能存在差异。

当然，能效比仅仅是衡量机组运行费用很重要的一个方面，机组的满负荷运行率、室外天气等都对机组运行费用有一定影响。但通过能效比对比至少可以从一个方面反映出不同机组的运行费用。如果按水环式分户制冷机组使用循环水制冷的平均能效比4.35、离心式制冷机组的平均能效比5.59、螺杆式制冷机组的平均能效比5.09、该建筑的总制冷量9000KW、每天运行12小时、每年60天、电价0.7175元/KWh计算，则100％负荷时的运行费用对比如下：

4、结语

通过上述对比可知，采用离心式制冷机组比水环式分户制冷机组的初投资节省493.9万元，年运行费用节省23.71万元，10年运行费用节省237.1万元。因此，考虑到该建筑的空调面积较大，选用集中制冷机组在运行时即使个别用户暂不使用中央空调也可以相互调剂。综合该建筑的实际情况，以上的三种空调冷源方案中，选用离心式大机组制冷作为空调冷源（即选用空调方案一）是较经济、适合该建筑定位的选择。

该对比只适合本建筑，实际空调方案确定时还需根据各建筑的具体情况，综合各方面的因素比较确定。