2.2
高校主楼空调系统研究基础

高校主楼通常包括教室、会议厅、展厅、办公室、实验室等多种用途形式。由于其使用功能和条件的特殊性，高校主楼与单一的办公建筑和教育建筑相比，其能耗特征往往存在较大的差异。

为了研究高校主楼的能耗特征，下面将以重庆大学主教学楼（后文简称“主教学楼”）为研究对象。主教学楼位于重庆大学A区，北临嘉陵江，南临民主湖，是一座集办公、教学、科研、会议于一体的综合性大楼。总建筑面积为70 032 ² m，除地下机房、车库等外实际使用面积为55 155 m ² ，建筑高度为99.1 m，地下3层，地上26层。负三层为设备用房，负二层为地下车库，负一层至地上五层为教室、会议厅、展厅等，六至二十六层为塔楼部分，主要用途为办公室、实验室。主教学楼的外观如图2.3所示。

主教学楼总空调面积为37 042 m ² ，设计冷负荷8 900kW，热负荷1 100kW。本书选择了3台离心式机组（型号19XR6565467DH552，制冷量2 637kW，功率488kW）和1台螺杆式机组（型号30HXC350A，制冷量1 144kW，功率252kW）作为主教学楼的冷源。主教学楼空调系统设备如表2.2所示。暑假期间基本开启一台离心机组即可满足空调负荷要求，主教学楼空调系统设备选型存在较大的余量。

主教学楼空调水系统如图2.4所示。水系统采用两管制，分两路分别接至主楼和裙房空调区域，每路设置水力平衡阀。主楼竖向及各层水平方向均为同程式设计，裙楼水系统采用异程式设计。

主教学楼空调系统投入运行后，运行管理人员反映冷源选型偏大，空调系统长期存在“大流量、小温差”的现象。受学校后勤资产处的委托，卢军教授于2009年夏季空调季节带领重庆大学工程质量检测中心节能检测室对主教学楼空调系统进行了节能检测和节能诊断，提出了空调系统节能改造措施，改造内容涉及：①对冷冻水泵、冷却水泵和冷却塔风机进行变频改造，增设相应的控制系统，优化原有的自控设计；②在裙楼异程式水系统的各水平回水管装设平衡阀，通过调试使各层水系统水力平衡，达到设计流量；③在每层楼主供水管道增设冷量表，配电柜增设分项计量电表，实施分楼层计量与按负荷分摊设备能耗结合的收费方式，督促使用人员的行为节能；④采用民主湖湖水作为水源热泵热源，将机房内部螺杆机组改造成水源热泵机组，替代原有电热锅炉对主楼冬季进行供暖；⑤增设自动加药清洗装置，增设冷凝水回收管道用于冷却塔补水，修补漏风风管、漏水水管，优化运行管理等。

经过方案设计，2009年10月—2010年5月主教学楼空调系统节能改造现场开始施工，并于2010年夏季开始进行系统运行调试。笔者所在的卢军教授研究团队的众多人员参与了主教学楼空调系统节能改造和运行调试工作，借此机会共同对高校主楼空调系统能耗特征、节能运行策略等问题进行研究，并获得较多的研究成果。本书进行的相关研究的测试时间均为2010—2011年夏季空调季节，本书的研究内容仅涉及夏季空调系统冷水、冷却水系统节能运行，未考虑冬季相应的湖水源热泵改造和分层计量等问题，因此，后文中相应的改造内容也不再涉及此部分内容。 1F6skLgmUywKJRRSmXqG0pDdfZW8G6vli1vTGOJjGnUaHBDvYgOAF29wJjq27Eri