1  工程概况

    宿迁某医院外科病房楼地下1层，地上12层，建筑面积19 248.3 m2，建筑总高度44.4 m。其中，地下层主要为设备用房，包括变电所、制冷机房、水泵房等，地上一、二层主要用途为输液室、手术室等，三层及以上为病房。本方案探讨办公楼新上中央空调解决方案。 

2  空调设计依据

（1）《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019—2003）；

（2）《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045—2005）；

（3）《汽车库、修车库、停车库设计防火规范》（GB50067—97）；

（4）《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243—2002）；

（5）《公共建筑节能设计标准》（GB50189—2005）；

（6）江苏省《公共建筑节能设计标准》（DGJ32/J96—2010）；

（7）业主提供的CAD图纸以及对本工程的具体设计要求等。 

3  宿迁气候地理条件概况

   宿迁地处江苏省北部，属暖温带亚湿润季风气候，四季分明，季风盛行，秋冬季盛行东北风，春夏季盛行东南风；光照充足，热量丰富，雨水充沛，雨热同期，无霜期较长，冬冷夏热，春温多变，秋高气爽。年平均日照2 200 h，年平均气温14.3 ℃左右。无霜期较长，平均为211天，初霜期一般在10月下旬，降雪初日一般在12月中旬初，活动积温5 189 ℃，全年作物生长期为310.5天。年降水量在1 000 mm上下，由于受季风影响，年际间变化不大，但降水分布不均，6—8月雨量占年降水量近六成，易形成春旱、夏涝、秋冬干燥天气。宿迁地区室外设计气象参数如表1所示，宿迁全年气温分布如图1所示。

4  空调负荷特点

  病房楼各房间使用功能不同，空调使用时间不同，各功能区运行时间如表2所示。

   可见，大楼空调使用时间较长，要求空调系统全天24 h运行，而且空调负荷波动较大，白天空调负荷大，夜间空调负荷小，低负荷时间占比较长，因此空调主机需要选取在满载时、低负荷运行时均能效较高产品。磁悬浮机组很好的适应了这一点，特别适合在本项目使用。 

5  不同空调方案及设备选型

  本方案拟分别将螺杆式冷水机组方案和磁悬浮机组方案做一对比。根据冷水机组选型不同，有以下3种设备运行方案对比如表3所示。

5.1  空调负荷

  冷负荷指标：149 W/m2，空调的面积：13 394 m2，则夏季冷负荷：1 995.7 kW（折合567 USRT）。

5.2  冷水机组选型

  设计采用2台制冷量1 000 kW冷水机组，空调水系统共用1个。

5.3  水泵及冷却塔选型

  冷冻水泵规格：200 m3/h，扬程32 m，功率30 kW，两用一备；

  冷却水泵规格：260 m3/h，扬程28 m，功率30 kW，两用一备；

  冷却塔规格：250 m3/h，风机规格7.5 kW×2，数量为2台。

5.4  空调设备选型

  空调设备选型如表4所示。

   以上设备，无论螺杆机和磁悬浮均为多机头机组，其可靠性和部分负荷效率较高。不同空调设备方案及辅助设备参数。

    方案1：2台螺杆式冷水机组，其具体设备方案及辅助设备参数如表5所示。

   方案2：磁悬浮冷水机组+螺杆式冷水机组，其具体设备方案及辅助设备参数如表6所示。

   方案3：磁悬浮冷水机组，其具体设备方案及辅助设备参数如表7所示。

6  运行经济性分析

空调运行费用计算基于：

（1）空调负荷：1 995.7 kW；

（2）运行时间：5月16日—10月15日，计152天；日运行时间24 h，年总运行时间3 648 h；

（3）包括空调主机、空调水泵、冷却水泵、冷却塔风机耗电。

制冷运行费用=水冷机组运行费用+水泵及冷却塔运行费用

水冷机组运行费用=输入功率×每天运行时间×运行天数×空调负荷率×电价

循环水泵运行费用=输入功率×每天运行时间×运行天数×电价

冷却水泵+冷却塔风机运行费用=输入功率×每天运行时间×运行天数×电价

具体经济性运行数据如表8所示。

7 数据汇总和投资回收期计算

数据汇总和投资回收期如表9所示。

说明：以上设备投资的计算是基于螺杆机使用寿命15年、磁悬浮使用寿命30年。

可见，选用2台磁悬浮机组，或者选用磁悬浮与螺杆机组合方案较全部采用螺杆机组更加经济。