#1 工程概况

项目位于上海市徐汇区淮海中路，原工程项目是1997年落成的超甲级商办综合楼。本项目地下两层，地上二十三层，总建筑面积约为77,000 m2。

其中地下为设备用房、人防、百货、自行车库等；地上一至六层为百货、商业、地上停车场、大堂等；七层为设备层；八至二十六楼为办公。

#2 空调用量评估

综合考虑后，办公和商场的最大冷负荷为8348kW (2374RT)；最大热负荷为4958 kW。

 

#3 现有系统评估及改造方案分析

1 冷热源系统

1.1 现有情况：

a) 商场区域： 商场外区冷热源为6台风冷热泵机组 （总名义制冷量为6255kW，热量为3216kW） ，内区的冷源为3台300RT水冷式冷水机组。

以上主机分别对应于7台冷热水泵 （6用1备） 、4台冷水泵 （3用1备） 、3台冷却塔及4台冷却水泵 （3用1备） ，它们均设于塔楼屋面；

b) 办公区域： 办公外区的冷热源为7台风冷热泵机组 （总名义制冷量为4981kW，热量为3680kW） ，风冷热泵机组及冷热水泵 （7用1备） 也均设于塔楼屋面；

办公内区的冷源为1台400RT水冷式冷水机组、1台冷却塔、2台冷却水泵 （1用1备） 及2台冷水泵 （1用1备） 均设置在裙房屋面 （7层） ；

另有2台冷却塔供办公IT机房24小时冷却水。

c）制冷机组状况 ：塔楼屋面设置的13台风冷热泵机组，已运行近20年，其中商场用的6台已经损坏，办公用的7台中有5台已很陈旧，2台使用时间较短，维护良好；3台冷水机组，出水温度较高，能耗大。裙房屋面（7层）设置的一台400RT水冷式冷水机组，且仅使用了约7年，维护良好运行正常。

d）原有空调冷热源系统示意图：

 

1.2 系统分析：

a） 商场及办公外区供冷系统、供热系统的主管道未相连，系统之间相互独立；商场及办公内区的制冷系统完全独立，系统的同时使用系数优点无法利用，总安装容量偏大；考虑到商场及办公负荷峰值时间不同，同时使用系数等因数后， 建议将商场及办公冷源系统合用，这可大大降低冷热源系统总容量；

b） 改造后业态会调整，商场区域将有40%区域作为餐饮区，整个项目用电量增加；从项目的实际要求、系统性能表现、建筑要求及环境保护等因素考虑， 后提出冷水机组+燃气热水炉系统和风冷热泵系统两种方案。

1.3 空调系统改造方案

1.3.1 冷水机组+燃气热水炉系统方案

由冷水机组、冷却塔、冷水/冷却水泵等组成夏季冷源系统，由燃气热水锅炉、热交换器、水泵等组成冬季热源系统。末端由空调机组、新风机组、风机盘管等组成，根据办公和裙房的设计日峰值冷负荷，系统配置下：

 

其示意图如下：

 

1.3.2 风冷热泵系统方案

由风冷热泵机组、冷/热水泵组成冬、夏季冷热源系统；空调末端由空调机组、新风机组、风机盘管等组成。

系统配置如下：

 

其示意图如下：

 

1.4 空调冷热源系统技术比较

1.4.1 方案一：冷水机组+燃气热水炉系统方案

A.优点

1. 水冷式冷水机组供冷系统的性能系数（COP）一般为4～5左右，比风冷热泵系统高。

2. 在裙房屋顶只设置燃气热水炉设备用房，占用裙房屋顶面积约155 m2，较风冷热泵机组占用较少停车位。

3. 由于热源为燃气热水锅炉，冬季可以提供比较稳定的60/50℃空调热水，不受外界气候影响。

4. 系统寿命较长，在正常维护情况下，一般使用15-20年。

B．缺点

1. 水冷机组及冷却塔设置在塔楼屋顶，占约面积915平米，占用塔楼屋顶面积较大。

2. 燃气热水炉排烟对室外空气稍有影响。

1.4.2 方案二：风冷热泵系统方案

A.优点

1. 风冷热泵机组集供冷和供热于一体，系统较水冷机组+燃气热水炉系统简单，且控制简单。

2. 冬季风冷热泵可以为末端提供空调热水，不需要依靠其他热源。

3. 系统安装较方案一简单。

B．缺点

1. 受外界天气条件的影响，风冷热泵效率会显著衰减，上海湿度较大，冬季供热工况容易结霜，需要考虑增大设备容量，不利于节能。

2. 系统的能效值（COP）比水冷机组+燃气热水炉低，一般3～3.5。

3. 风冷热泵供空调热水温度较低，供回水为50/45℃，影响空调供热效果

4. 系统寿命较短，在正常维修情况下一般使用10-15年。

1.4.3 技术分析汇总表

 

1.5 系统改造建议和结论：

综上方案比较分析，两种不同的空调系统均有各自的优缺点，水冷机组系统效率比风冷热泵系统效率高；

燃气热水炉冬季提供空调热水不受外界气温的影响，较风冷热泵机组系统运行稳定；

采用水冷机组+燃气热水炉初投资和运行费用均低于风冷热泵。

风冷热泵机组系统简单、设备数量少，维修量小、管理方便，但空调效率低。

综合以上分析，采用 水冷机组+燃气热水炉 系统。

改造后空调系统示意图详见图2。

 

裙楼7层机房平面布置示意图详见图3

 

塔楼屋顶层机房平面布置示意图详见图4

 

原有风冷热泵机组与改造后的空调系统不兼容，建议拆除。其中塔楼屋顶现有的2台开利风冷热泵机组两台机组可保留用于其他项目中。

商场内区用的3台300RT水冷式冷水机组及其冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔等可在改造时期作为办公区域供冷系统的临时设备，改造完成后予以拆除。

2 空调水系统

现有情况：

a） 现有空调水系统中的风机盘管采用两管制，组合式空调机组及新风机组均采用四管制。

商场外区空调冷热水管主管管径为DN350，商场内区空调冷水主管管径为DN300。

办公内区主立管管径为DN200，办公外区主立管管径为DN300。

办公外区的主立管在8楼变径为DN150供7层新风机房、一层办公大堂的风机盘管及设备用房的新风机使用。

b） 商场用空调机组（AHU）及新风机组（PAU）未设加湿段；办公用空调机组（AHU）及新风机组（PAU）自带湿膜加湿段；另在送风管道处设置电极加湿器，在湿膜加湿器的加湿量不足够的情况下开启此设备。

原设计电动水阀及空调机组、风机盘管等均纳入楼控系统。

根据竣工图，现办公用的组合式空调机组（AHU）及新风机组(PAU)中设有湿膜加湿段，对送风及新风进行等焓加湿。

在送风管上又设置了电极加湿，在机组自带的加湿设备能力不足时开启。

据物业工作人员介绍，办公区域仅机组自带湿膜加湿加湿，房间内湿度满足要求，故电极加湿器从未开启使用。

系统分析：

a） 现有商场主立管管径满足改造后需要，商场内区用空调冷水管及外区用空调冷热水管需根据建筑平面的改动进行相应的调整。

b） 办公外区的空调冷热水管管径满足改造后的要求。在改造后的冷热源安装完毕后，主管需在节假日接至该冷热源系统中。另外将办公外区的主立管在8层的变径拆除，水管不做变径接至7层热源系统。

系统改造建议：

a） 建议商场区域空调水系统采用四管制系统；厨房区域预留空调热水管，集中预热各层厨房补风。建议在商场区域总供冷及供热水管上增加热计量表计量收费。建议在每个商铺预留空调水管上设置电动水阀，由楼控系统控制，方便以后物业管理。

b） 由于空调设备自带加湿功能，且能满足使用要求，且本次改造办公新风机组需移位，故拆除现未投入使用的电极加湿器。可通过专业公司检测此加湿器性能，如果可正常运行，可投给其他项目使用。办公用新风机组内湿膜加湿段由于易滋生细菌及结垢，建议根据现场实际情况更换为高压微雾加湿。

c） 由于商场空调水管使用均接近20年，管道保温性能下降，且改造后商场部分的建筑格局变化较大，建议改造区域内水管全部更换，但保留主立管，对立管外保温进行更换。

3 计量系统的设置

现有情况：

商场区域与办公区域系统分开设置，系统未设置计量装置。

系统分析：

考虑到改造后商场与办公系统主机合用，因此分别在商场及办公的冷热水主管上安装热计量表，由物业统一管理，合理分摊冷热源系统的运行费用。对于日后租户的计量则由物业统一管理，采用按使用面积分摊收费。

#4 机电系统改造步骤方案

本项目改造方案是基于不影响或对办公有微小影响的前提下提出。

改造前期

安装燃气热水炉、热水泵及其附属设备；

改造期

a） 将商场用的3台水冷机组及其对应的冷却塔、冷水泵、冷却水泵等作为办公楼临时使用；

b） 拆除塔楼办公外区用风冷热泵机组、冷热水泵等；

c） 将裙房屋面（7层）拆除的原供办公内区用的冷水机组及其相关辅助设备一起吊装至塔楼屋顶，用以改造系统的安装使用；

d） 安装塔楼冷源系统，完成后将集分水器上对应的管道连接至办公内区，办公外区、商场内区、商场外区的空调主立管中；

最终根据施工及精装图纸，完成商场区域的改造。