项目地下三层，地上五层，总建筑面积约10万平米。其中地下二、三层为车库和设备用房，B1-L3层为商业，L4层为餐饮，L5层为影院及娱乐。

根据项目定位和使用功能，除地下二、三层的车库和设备用房外，全楼采用中央空调系统供冷，集中热源供热。由于目前建筑方案正在修改、调整阶段，暖通专业仅能提供估算设计负荷，即总制冷量约为13000KW、总制热量约为5000KW。

 

本建筑要求夏天供冷，冬天供热，室内参数符合GBJ19－87标准如下：

 

序号	功能区	建筑面积 m2	建筑面积冷负荷指标kcal/h*m2	峰值冷负荷万kcal/h	峰值热负荷万kcal/h	使用时间	空调面积冷负荷指标kcal/h*m2
1	B1层超市	12747	95	151	75	8~12小时	150
2	L1-L3层百货	35000	110	27	14	24小时	150
3	L4层餐饮	12000	115	84	42		200－250
4	L5层影院	4000	120	110	55	8~12小时	150
合  计		34820		372	186	8~12小时

 

为统一标准，冷热负荷仍按原设计数据

夏天Q＝380~400万kcal/n

冬天Q＝230万kcal/n

1、风冷热泵方案

组成    风冷热泵主机        8台（400万大卡／时N＝1550KW）

        （其中N代表输入功率以下同）

        水泵                4台（N＝80KW）

2、水冷冷水机组＋燃气锅炉

组成    水冷冷水机组        2~8台（400万大卡／时N＝1134KW）

        水泵             8台        N＝180KW

        冷却塔              2~4台

        燃气锅炉            2台（270m3/h）

3、水冷冷水机组＋电热锅炉

组成    水冷冷水机组        2~8台（400万大卡／时N＝1134KW）

        水泵                8台          N＝240

        冷却塔              2~4台        N＝44KW

        电热锅炉            2670KW      N＝2670KW

4、直燃式机组

组成    直燃式机组          400万大卡／时（2台）

        水泵                10台         N＝250KW

        冷却塔              2~4台

5、蓄冰空调及储热空调

组成    水冷冷水机组        220万k/h（应再适当加大）

        水泵                12台         N＝240KW

        冷却塔               

        冰槽              200m3

        电锅炉              2000~3000KW

        蓄热水水池          500m3

        电动阀              7~8个

方案	主      机	组  成	运行与管理	投资估计（元）	年运行费（元）	备    注
1	风冷热泵	主机(400万大卡／时) 水泵4台800T／h	简便可靠	600~800万	夏天60万 冬季30万 全年90万	以院考察的厂家报价计，不需机房面积
2	水冷冷水机组＋电加热锅炉	主机（400万大卡／时） 水泵8台1600T/h冷却塔	可靠	580万	夏季46万 冬季140万 全年186万	需机房300m2
3	水冷冷水机组＋热气锅炉	主机（400万大卡／时） 水泵8台1600T/h冷却塔	可靠	670万	夏季46万 冬季48万 全年94万	需机房300m2
4	直燃溴化锂机	直燃机2台(400万米/时) 主机水泵8台1800T/h，冷却塔	可靠	573万	夏季62万 冬季31万 全年93万	需机房300m2
5	冰蓄冷（200m3）＋电锅炉	冷水机组（220万大卡／时）水泵11台，2200T／h，冷却塔、板式热交换器及电锅炉	系统较复杂 需自控保证	650万	夏季37万 冬季140万 全年177万	需机房300m2，蓄冰罐200m3
6	冰蓄冷（200m3）＋燃气锅炉	冷水机组（220万大卡／时）水泵11台，2200T／h，冷却塔、板式热交换器及气热火炉	系统较复杂 需自控保证	650万	夏季37万 冬季140万 全年85万	需机房300m2，蓄冰罐200m3
7	冰蓄冷（200m3）＋电锅炉热水蓄热(500m3)	冷水机组（220万大卡／时应适当加大）水泵11台，2200T／h，冷却塔、板式热交换器及2000~3000KW电热水锅炉	系统较复杂 需自控保证	650万	夏季38万 冬季38万 全年76万	需机房300m2，蓄冰罐200m3

注：1、计算运行费使用的运行时间按夏天120天，冬天90天计算。

    2、比较用的电价和后来落实的电价有出入，表中电运行费用计算值偏低，但作为方案比较还是有意义的。

   

 

（一）上述方案三、四、六带有天燃气的设备，考虑到天燃气未来的价格趋势有上升的因素及我院作为电力部门的行业特点，上述方案不再考虑。

（二）方案二及五为冬天直接使用电锅炉供暖，效率太低（小于1），电费太高，不再继续作比较。

（三）确定下三个方案为重点比较方案

方案一：全风冷热泵方案

方案七：夏天冰蓄冷，冬天锅炉蓄热水方案

补充方案，夏天冰蓄冷，冬天风冷热泵供暖方案。

（四）方案一

全风冷热泵方案为原设计方案，设计已完成，不再累述。（本文略，未附）

（五）方案七

该方案为夏天冰蓄冷，冬天电锅炉蓄热水方案，简称“蓄冷蓄热方案”。其组成见蓄冷蓄热系统设备配置。

系统及主机布置见下列附图（本文略，未附）

    附图三  流程原理图

附图四  主机设备布置图

附图五  冰槽位置图

附图六  蓄热水池及制热站图

冰槽与水池结构为：

外部钢筋混凝土，内衬钢板，钢板内涂耐高温环氧树脂涂料，在钢板与钢筋砼中间，底部承重部分用挤塑泡沫塑料保温，侧面用硅酸盐板材保温，均为防水型。

蓄冷蓄热方案的基本设计参数和方式确定如下：

1、设计日峰值冷负荷372万kcal/h

2、设计日总冷负荷3135万kcal/n

3、设计日总蓄冰冷负荷1199万kcal/n

蓄冷量／空调总容量＝38.25%

在该蓄冰比例下，已达到下列目的：

（1）电价高峰时段7:00~11:00不开制冷主机，只用融冰。

（2）主机装机（运行）容量可比峰值装机（运行）容量降低至266／372＝71％

（3）接近国内已建工程的常用比例，如西北电网调度通信大楼的该比例为33.6%，其他工程均在33％左右。

4、主机装机容量可从372万kcal/n降至266万kcal/n

5、蓄冰槽净体积    1199万／4万＝300m3

6、设计日总热负荷  1539万kcal/n

7、蓄热水池的净体积  V＝1539×104／103（70－40）＝513m3

    （六）补充方案

该方案为冰蓄冷方案与风冷热泵方案的结合，夏天同方案七的蓄冰系统，冬天主机采用风冷热泵，容量为186万kcal/n

（七）方案比较意见

1、补充方案由于投资较高，设备设置重复，系统仍然复杂，且得不到享受高耗能电价的优惠政策，优点不突出。

2、风冷热泵方案与蓄冷蓄热两方案经过一段时间的考察、专家咨询和论证，认为都是技术成熟，理论可靠的方案。它们的区别在于：风冷热泵方案，有较长期的实践经验、运行可靠、系统简单、操作方便，但装机容量较大，效率低于水冷主机，价格高于水冷主机。不能享受峰谷电价差和其配套电价政策。蓄冷蓄热方案是新兴技术，国内运行实践时间较短其工程数量也较风冷热泵或燃气锅炉方案少得多。蓄冷蓄热方案目前电力部门使用多一些：如北京的国家电网设计中心、国家电力调度中心及成都华能大楼及待建的明星电力大厦等。

3、蓄冷蓄热方案主要可以省运行电费和降低主机初装容量。其经济比较部分另见方案研究。突出优惠政策为即享受峰谷电价差又享受新建高耗能产品生产用电电价。其优惠比值是：

夏天丰水期高峰电每度电      0.9172元    0.7    111元

夏天丰水期低谷电每度电（高耗能）0.0787元

相差11.6倍（9倍）

冬天枯水期高峰电1.162元（0.9314元）

冬天枯水期低谷电0.1207元

相差9.6倍（7.7倍）

行业认为峰谷电价差3倍可选冰蓄冷，现已到7~9倍，经济效益是明显的。

但蓄冷蓄热方案系统较为复杂，要求其自控必须可靠，且要谨慎对待冰槽及水池的建造，必须保证其保温及防漏水工程的质量。

结合空调系统的性能特点和发展趋势，并考虑本项目的开发和管理模式，我们可以采用下面三种方案：

方案一：夏季常规电制冷，冬季市政热力供热

这是目前最常见的空调冷热源形式。由于马家堡项目功能较多，且面积较大，在市政供热条件满足使用要求的情况下，冬季首选市政集中供热，夏季采用电制冷机集中供冷。这是成熟的方式，综合效益和使用效果都很好。

常规系统的设备集中布置在各自的机房内，便于管理和维护，商业部分采用全空气系统可根据室外气象参数和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节，充分利用室外新风，减少制冷机运行时间，减少空气交叉污染的影响，具备应付突发事件的能力，同时达到节能及较高的空气质量标准。整个系统技术成熟、运行稳定、安全可靠，使用寿命长、投资适中。

但是，集中设置的制冷机房、热力站和空调机房占用面积较大，常年运行节能效果不明显。

冰蓄冷空调系统就是在不需冷量或需冷量少的时间（如夜间）利用制冷设备制冷将水冻结成冰，进行蓄冷，然后在用电高峰期间（白天）通过冰的融化把冷量释放出来供给空调系统使用。

冰蓄冷系统转移了制冷设备的运行时间，这样一方面可以利用夜间的廉价电，节省运行电费，另一方面减少了白天的峰值电负荷，达到电力移峰填谷的目的。制冷机不需按最大冷负荷选择，可降低设备投资，节约电容量，同时具备了应急的冷源，提高空调系统的可靠性。

低温送风是指送风温度为4℃—10℃的工程技术和工艺，是随着冰蓄冷的发展而出现的，它使得冰蓄冷低温供水的潜能与优势得到充分的发挥。

使用冰蓄冷+低温送风系统有以下优点：

⑴相对于方案一系统的水管、风道、空调处理和末端设备及水泵的规格相应减小，这些设备的一次投资可减少。由于系统设备装机容量降低，进而日常维护和修理费用也相应降低。

⑵相对于方案一送风系统可减小吊顶高度，增加建筑净高；同时还可以减小管井尺寸和空调机房面积。

⑶低温送风系统的空气湿度更低，空气品质更高。同时，系统设备规格减小，空调系统的运转噪音降低。

⑷低温系统的送风量比常规系统小，在同样新风量条件下，新风在系统总风量中所占比例提高。可以采用全新风运行模式，减少或完全不用回风，保证室内空气品质。

⑸低温送风可以有效吸附空气中各类颗粒和细菌，强化冷却盘管的过滤作用，起到净化空气的作用。

马家堡项目使用可以在方案一基础上，增加一套蓄冰装置和乙二醇制冰系统，进而利用峰谷电价差，降低运行费用；低温送风降低末端设备容量，相应投资减少，能耗减少；空气品质提高。

但是，冰蓄冷占用制冷机房面积较大，设备和工程初投资在三种方案中最大，设计、调试、管理相对复杂。

水环热泵空调系统是指水/空气热泵机组的一种应用方式，即用水环路将多个水/热泵机组并联在一起，形成一个封闭环路。典型的水环热泵空调系统由三部分组成：（1）室内水/空气热泵机组；（2）水循环环路；（3）辅助设备（如冷却塔、加热设备、蓄热装置等）。

水环热泵空调系统的基本工作原理是：制冷时从室内吸取热量通过水环热泵机组传递给循环水；制热时从循环水中吸取热量通过热泵机组向室内内送热风，从而达到制冷和供暖的目的，由于系统内的热泵机组都是通过同一水环路并联在一起，冷热量在水环上转移，因此可同时实现制冷和采暖，从而达到节能的效果。

使用水环热泵系统有以下优点：

⑴无须冷冻机房。水环热泵空调系统相对传统中央空调化整为零，不需要设置主机，节约冷冻机房，降低初投资。

⑵使用灵活。用户根据室外气候的变化和各自的要求，在一年内的任何时候可随意地选择机组的供暖或制冷运行模式。水环热泵的灵活性，可以满足不同场合、不同人群的需要。

⑶分户计量，分户管理。机组独立运行，可以按照每户或每个房间独立计量与收费，使管理既方便又灵活。

⑷两管制系统实现四管制功能。水环热泵系统中的水环路是两管系统，但与四管制风机盘管一样，可达到同时制冷、制热的效果。

⑸系统灵活，可分期安装。水环热泵系统可以实现部分安装，随着大楼的租住情况逐步安装投入使用，对于分期投资项目或扩建项目，水环热泵空调系统可以在现有的系统之上重新增加机组。

⑹水环热泵空调系统具有回收建筑物余热的特有功能。对于有余热且大部分时间有同时制冷与供热要求的场合，采用水环热泵系统是最佳的空调方案。水环热泵空调系统将会把能量从有余热的地方（如建筑物的内区或南向）转移到需要热量的地方（建筑物周边区或北向），节约能源，降低运行费用。

结合马家堡项目的情况，夏季利用水/空气热泵机组制冷，冷却塔降低水环路的热量，冷却塔放置在大厦屋顶，不影响建筑物的美观；冬季通过系统余热的转移来实现水/空气热泵机组制热，锅炉为辅助热源，根据系统水温的变化控制开停，与水/空气热泵机组结合使用。水环热泵系统相对其他系统来说，冬季运行最为节能；初投资相对较低，占地面积小，占用吊顶空间低，分户管理、分户计量等优势适合商业的租售。

但是，水环热泵系统由于形式所限，空气质量不如方案二，设备维护和管理相对复杂。

 

由于目前建筑形式、方案以及未来的业态等存在较大的变数，暖通专业无法定量的费用比较，仅能根据估算及相关单位提供的资料进行定性比较，仅供参考。

1、初投资比较（单位：万元）

 

2、年运行费用比较（单位：万元）

 

四、建议

从上面的介绍和分析可以看出，上述空调方案是各有优点又存在不足的，系统的选取应根据项目的投资、管理、功能等要求来确定，如果不在意运行费用，方案一是最