3.1、工程概况
本项目位于北京市密云区，名为：北京密云古北口镇政府办公楼冷暖改造项目。该项目是办公楼供暖改造项目，有两栋独栋办公楼，主办公楼四层，建筑面积3052.54m2，使用面积1866.53m2；副办公楼两层，建筑面积1728.80m2，使用面积1459.64m2。该项目总建筑面积4781.34m2，总使用面积3326.17m2。为已建建筑，外墙保温良好。
该项目冷热源现在采用空气源热泵，末端为风机盘管，该项目主办公楼和副办公楼分别按照使用面积的冷热负荷来进行设计计算。
3.2、当地地理位置及气象条件
地理位置
北京位于东经115.7°—117.4°，北纬39.4°—41.6°，中心位于北纬39°54′20″，东经116°25′29″，总面积16410.54平方千米。位于华北平原北部，毗邻渤海湾，上靠辽东半岛，下临山东半岛。
北京与天津相邻，并与天津一起被河北省环绕。
地形地貌
北京市山区面积10200平方千米，约占总面积的62%，平原区面积为6200平方千米，约占总面积的38%。北京的地形西北高，东南低。北京市平均海拔43.5米。北京平原的海拔高度在20～60米，山地一般海拔1000～1500米。
北京西部为西山属太行山脉；北部和东北部为军都山属燕山山脉。最高的山峰为京西门头沟区的东灵山，海拔2303米。最低的地面为通州区东南边界。两山在南口关沟相交，形成一个向东南展开的半圆形大山弯，人们称之为“北京弯”，它所围绕的小平原即为北京小平原。诚如古人所言：“幽州之地，左环沧海，右拥太行，北枕居庸，南襟河济，诚天府之国”。
气候特征
北京的气候为典型的北温带半湿润大陆性季风气候，夏季高温多雨，冬季寒冷干燥，春、秋短促。全年无霜期180～200天，西部山区较短。平均降雨量483.9毫米，为华北地区降雨最多的地区之一。降水季节分配很不均匀，全年降水的80%集中在夏季6、7、8三个月，7、8月有大雨。
北京太阳辐射量全年平均为112～136千卡/厘米。两个高值区分别分布在延庆盆地及密云县西北部至怀柔东部一带，年辐射量均在135千卡/厘米以上；低值区位于房山区的霞云岭附近，年辐射量为112千卡/厘米。北京年平均日照时数在2000～2800小时之间。最大值在延庆县和古北口，为2800小时以上，最小值分布在霞云岭，日照为2063小时。夏季正当雨季，日照时数减少，月日照在230小时左右；秋季日照时数虽没有春季多，但比夏季要多，月日照230～245小时；冬季是一年中日照时数最少季节，月日照不足200小时，一般在170～190小时。
3.3、系统设备选型依据标准
3.3.1、设计标准
1、业主方提供的项目图纸等有关情况及要求；
2、《建筑设计防火规范》GB50016-；
3、《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-；
4、《居住建筑节能设计标准》DBJ14-037-；
5、《公共建筑节能设计标准》GB50189-；
6、《建筑给水排水设计规范》GB50015-；
7、《辐射供暖供冷技术规程》JGJ142-；
8、《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002。
3.3.2、项目所在地的室外气象及设计参数
3.3.3、舒适性设计计算参数
表1：舒适性空气调节室内计算参数
3.4、系统设备选型计算
本方案，对北京密云古北口镇政府办公楼空气源热泵冷暖系统的设计和设备选择，我们从以下几个方面考虑：
1、从投资建设方面考虑，我们要从工程投资，工程造价方面进行认真的核算，做到设计合理、运行可靠、节约资金。
2、从项目所处地区的实际情况考虑，即电力、石油、城市煤气、天然气等的供应和供应价格等方面的情况。
3、从设备的各项性能方面考虑，包括设备的型号、使用功能、设备质量、设备是否利于环保、设备运行情况等几个方面。
4、从项目今后的经营管理等方面考虑，供暖系统及设备，是经营服务中能源消耗最大，成本较高的系统设备，因此，选择适当的供暖系统设备，对日常管理，降低能源消耗，节约费用非常重要。
5、在该供暖系统设备的选择上，我们以认真的、对建设方负责的态度，真正做到“提供最佳设备选型方案”。
3.4.1、采暖热负荷计算
1、计算依据
公式1：外围护结构基本耗热量计算：
其中：
Qj——基本耗热量 K——传热系数
F——传热面积 tn——室内空气计算温度
tw——室外供暖计算温度α——温差修正系数
公式2：附加后耗热量计算：
其中：
Q1 ——考虑各项附加后，某围护的耗热量 Qj ——某围护的基本耗热量
βch——朝向修正 βf ——风力修正
βli——两面外墙修正βm——窗墙面积比过大
βfg——房高附加 βj ——间歇附加
公式3：通过外门冷风渗透耗热量计算：
其中：
Q2——通过外门冷风渗透耗热量 cp——室外温度下空气比热容
ρ——室外温度下空气密度 L——渗透空气体积流量
渗透冷空气量的计算:
——在基准高度单独风压作用下,不考虑朝向修正和建筑物内部隔断情况时,通过每米门窗缝隙进入室内的理论渗透空气量;
——外门窗缝隙的长度
m——风压与热压作用下,共同考虑建筑体形,内部隔断和空气流通等因素后,不通朝向,不同高度的门窗冷风渗透差压综合修正系数;
b——门窗渗风系数;
通过每米门窗缝隙进入室内的理论渗透空气量:
——外门窗缝隙渗风系数
——基准高度冬季室外最多风向的平均风速;
冷风渗透压差综合修正系数:
Cr——热压系数
——风压差系数
C——作用于门窗上的有效热压差和风压差之比
——高度修正系数
h——计算门窗的中心线标高
有效热压差与有效风压差之比:
——单纯热压作用下,建筑物中和面的标高m
——建筑物内形成热压作用的竖井温度。
2、负荷计算
1）、热负荷计算
附1：
民用建筑的采暖面积热指标推荐值 （单位：W/㎡）
根据北京密云冬季室外采暖温度-9.6℃、民用建筑的采暖面积热指标推荐值和建筑外墙保温情况，为简化计算，该项目主办公楼冬天采暖热负荷按80W/ m2 计算，副办公楼冬天采暖热负荷按100W/ m2 计算，
则该项目主办公楼设计供暖热负荷为：1866.53m2×100W/ m2=1866530W=186.66kW
副办公楼设计供暖热负荷为：1459.64m2×120W/ m2=175156.8W=175.16kW
那么该项目总热负荷为：186.66kW+175.16kW=361.82kW
2）、冷负荷计算
根据北京密云夏季室外干球温度33.5℃、民用建筑的空调冷指标推荐值和建筑外墙保温情况，为简化计算，该项目主办公楼夏天空调冷负荷按150W/ m2 计算，副办公楼夏天空调冷负荷按200W/ m2 计算。
则该项目主办公楼设计空调冷负荷为：1866.53m2×150W/ m2=279979.50W=279.98kW
副办公楼设计空调冷负荷为：1459.64m2×200W/ m2=291928W=291.93kW
那么该项目总冷负荷为：279.98kW+291.93kW=571.91kW
附2：空调冷指标推荐值
1.4.2、主机设备配置选型
按照本项目提供的要求，空气源热泵模块冷暖机组选用谷轮ZW系列低温型喷气增焓旋压缩机、高效壳管式换热器和翅片蒸发器。该项目满足冬季采暖以及夏季制冷，主机选型只要满足夏季空调冷负荷的需求，冬季采暖热负荷的需求就满足了，所以选型配置用夏季空调冷负荷计算，冬季采暖热负荷验证就可以了。
1、初步选用空气源热泵机组MAM-096T（40℃名义工况下制冷量为125.0kW，输入功率为44.4kW）：
则该办公楼项目所需机组MAM-096T的台数为：571.91kW÷125.0kW/h≈4.58≈5台。
2、空气源热泵机组MAM-096T（名义工况（-12℃）下制热量为96kW，输入功率为36.7kW），96kW×5=480kW，大于该办公楼项目冬季采暖总热负荷361.82kW，满足该项目办公楼区域采暖要求。
所以选用5台美格动力空气源热泵冷暖机组MAM-096T作为该办公楼的冷暖设备是合理的。
3.5、所配置选型机组性能参数
MAM-096T空气源热泵供暖机组参数表
a：制冷测试条件：出水温度7℃，流量为0.172m/(h*kW)，室外干球温度35℃。
b：制热测试条件：出水温度41℃，流量为0.172 m/(h*kW)，室外干球温度-12℃。湿球温度-14℃。
若产品因改良而发生规格改变，则以铭牌参数为准。
3.6、系统热站布置情况
热站址和热水机组位置选在单元楼空地处（具体以项目实际考察为准），动力机房布置现有动力机房内，空气源热泵机组布置在室外。
◆热泵冷暖机组占地面积约48平米（长12米，宽4米）。
◆冬季采暖热负荷为361.82kW，夏季空调总冷负荷为571.91kW。
◆ 冷热站所需配电功率不低于250kW。
◆ 热泵机组同时使用率为100%。
要求动力机房和热泵机组距离要近，冬天采暖热水和夏天空调冷水采用原来的供回水主管，减少管路长度，初投资少。
4.4、结论
模块式空气源热泵冷暖机组+末端风盘系统由室外主机和室内末端装置组成，通过室外主机提供空调冷/热水，由水管系统输送到室内末端装置，水与空气在室内末端处进行热交换来消除房间冷/热负荷。是一种集中产生冷/热量，但分散处理各房间负荷的空调系统型式。
中央空调多联机系统是制冷剂系统以制冷剂为输送介质，采用变制冷剂流量技术，室外主机由室外侧换热器、压缩机和其他制冷附件组成，室内机由直接蒸发式换热器和风机组成。一台室外机通过管路能够向若干个室内机输送制冷剂液体。通过控制压缩机的制冷剂循环量和进入室内各换热器的制冷剂流量，可以适时地满足室内冷、热负荷要求。
①空气源热泵模块冷暖机组+末端风盘系统初投资相对中央空调多联机系统节省了初投资27.9万元，虽然中央空调多联机系统每年运行费用比模块式空气源热泵冷暖机组+末端风盘系统节省15836.12元，但是中央空调多联机系统需要17.625年才能回收多出来的初投资，显然不划算。
②模块式空气源热泵冷暖机组+末端风盘系统用水作介质，制冷/制热送风温度平稳，不干燥，人体舒适。中央空调多联机系统是氟系统，制冷制热时出风温度较低/高，容易造成人的“空调病”，抽湿过份，人体感觉干燥。
所以对比中央空调多联机系统，本项目采用模块式空气源热泵冷暖机组+末端风盘系统相对比较经济实惠和舒适。
