某科技园区供热、制冷方案可行性研究报告

1、A17地块建设项目供热/制冷方案可行性研究报告一、项目概况与特点分析项目建设用地位于北京经济技术开发区路东区A17街区A17M2地块，用地范围北至科创四街，南临盛通产业园区，东至经海四路，西至经海三路。拟建项目是以独栋研发楼为主，以食堂、物业管理用房为配套的综合型产业园区。园区总用地面积54774平方米，总建筑面积约102000平方米，其中一期建筑面积23300平方米，二期建筑面积78700平方米。一期工程供热/制冷方案应结合园区自身建设特点，根据园区市政条件选择综合投资合理、运行成本较低且环保、节能，能源利用率高的供热/制冷方案。结合项目建设特点一期工程供热/制冷系统设计方案应考虑的主要原则

2、列表如下：A17地块建设项目特点与供热/制冷系统设计原则简表序号项目特点供热/制冷系统设计原则1建筑单体数量多，体量小集中供热/供冷存在计量不准确，维修、流量平衡不方便的问题，适合考虑分散供热/供冷方案2强调土地的专属感应避免供热/供冷公共管道穿越不同单体建筑所属的土地，以避免调试、维修不便3强调园区防火防爆安全园区生产、办公使用状态复杂，业主数量较多，防火防爆是物业安全管理的重点，燃气系统的管理维护责任重大，一旦发生事故生命财产损失严重，因此尽量应减少燃气输送长度，充分考虑燃气设施与其他建筑物、管道、设备的安全距离4强调建筑环境的卫生、舒适、节能、环保，提高卖点园区基本都是小体量的单体建筑物

3、且分属于不同的业主，不宜采用排放废气、废热较多的供热/制冷系统，否则会造成园区大气环境的破坏且形成热岛效应，降低空气源热泵类产品的制冷效率、耗费大量电能或化学能5没有整体地下室，道路较窄，施工场地狭窄如果采用集中机房供热/制冷，公共管道在土壤中的大量能量损失要靠加大机器型号来解决，这将导致投资增加和耗能增加；大量的有坡度要求的供热/制冷管道与给水、中水、消防、喷淋、排水、雨水、电缆、通讯、雨水、污水等大量专业管线的交叉综合在布局局促、以专属土地为卖点的本园区中，无论是设计、施工、物业管理都很难实现，因此不适合集中供热/制冷，必须考虑分散的独栋供暖/空调系统6市政周边无热力管网，规条要求采用清洁

4、能源无热力管网，即不能采用换热站方式供热；采用清洁能源的系统，如水源热泵、地源热泵、溴化锂直燃机、燃气锅炉供热、冰蓄冷、VRV多联机系统、GHP燃气热泵等都属于清洁能源的范畴，但VRV系统和水源热泵、地源热泵、冰蓄冷系统对是相对更清洁、对小区环境影响更小的系统，然而水源热泵、地源热泵在本小区现有条件下难以实现，冰蓄冷只能解决制冷问题，无法解决供热问题7项目建设周期短，工期紧张外线施工与建筑物施工在工期上是矛盾的，选用的系统应尽量减少外线施工的工程量和施工难度，减少特殊行业验收比如燃气系统的验收给工期带来的影响8项目建设周期内市场情况不明朗，强调资金的使用效率，充分利用资金的时间价值在当前整体经

5、济发展放缓，本项目建设周期内工业地产市场情况尚不明朗的开发背景下，在较好满足客户需求的同时选择初投资较少，成本较低，有卖点，能加快资金周转速度的方案无疑是对开发单位是非常有利的二、类似项目所采用的供热/制冷方式一个建设项目采用哪种供热/制冷方式,往往受到市政条件、建筑物形式、建筑使用性质及使用特点、园区建筑布局、供热/制冷方式的投资大小与回收周期的长短、系统运行的安全可靠程度、系统维护运行费用的经济性、物业管理难易程度与收益大小等多种因素的影响，依据建设项目的自身条件和特点选用最适合本项目的方案，是必须遵循的基本准则。我们与销售一起搜集了一些类似项目的供热/制冷方式做为本项目的参考依据。同类型

6、项目供热/制冷型式案例序号项目名称供热型式制冷型式1总部国际1100-4300/栋VRV多联机系统VRV多联机系统2BDA国际企业大道3500-12000/栋市政热力-换热站-风机盘管类空调末端设备中央冷冻站-外线-风机盘管类空调末端设备3MAX空港工业园1500-1900/栋市政热力-换热站-风机盘管类空调末端设备中央冷冻站-外线-风机盘管类空调末端设备4北京LINK1756-4931/栋VRV多联机系统VRV多联机系统5中间建筑240-456/栋市政天然气-独立小锅炉-地板采暖系统VRV多联机系统6E-PARK4000-16000/栋锅炉房-风机盘管类空调末端设备中央冷冻站-外线-风机盘管

7、类空调末端设备7BDA国际广场4300-9000/栋水源热泵中央空调系统水源热泵中央空调系统8非中心2800-3400/栋VRV多联机系统VRV多联机系统9汇龙森10000/栋市政天然气-锅炉房-风机盘管类空调末端设备冰蓄冷中央空调机房-风机盘管类空调末端设备10联东U谷1500-3400/栋市政热力-换热站-管道入户预留VRV多联机系统预留安装条件11北环商业中心7765-14600/栋市政热力-换热站-散热器VRV多联机系统预留安装条件12亦庄硅谷170-大面积定制市政天然气-锅炉房-散热器VRV多联机系统预留安装条件13嘉捷一期市政热力-换热站-散热器、地板采暖、风机盘管类空调末端设备风

8、冷式冷水机组单体建筑独立系统 CET/CEV厂房采用VRV多联机系统14嘉捷二期研发与物业楼采用水源热泵系统，设备机房楼采用VRV多联机系统局部房间辅助电散热器研发与物业楼采用水源热泵系统，设备机房楼采用VRV多联机系统以上案例我们可以总结一下类似项目采用的供热制冷方案可基本上分为6类：1 市政集中供热，冷冻站集中供冷2 市政集中供热，单体建筑采用风冷式冷水机组供冷3 锅炉房集中供热，冷冻站集中供冷4 水源热泵系统集中供热供冷5 市政或锅炉房集中供热，预留VRV多联机系统安装条件6 VRV多联机独立系统，冬季供热，夏季制冷，过度季可以自由使用7 目前我国建设项目中除以上几种供热/制冷方式外,还

9、有以下几种方式(1)溴化锂直燃机集中供热/制冷系统;(2)夏季为建筑单体设计的风冷式冷水机组供冷,冬季为容积式燃气热水炉机组供热,各单体建筑单独设置燃气热水炉机房,每栋单体建筑需要引入燃气管线;末端采用风机盘管类空调设备；(3)单体建筑采用小型直燃机供热/制冷;需要每栋建筑单独设置直燃机房，设置膨胀水箱及户外冷却塔；每栋单体建筑需要引入燃气管线; 末端采用风机盘管类空调设备；（4）单体建筑采用燃气热泵进行供热/制冷; 每栋单体建筑需要引入燃气管线;不需要设单独的机房;(5)锅炉房与地源热泵共同集中供热,夏季水源热泵制冷;末端采用天棚辐射采暖制冷系统+新风置换系统(当代万国城PopMoma,问题

10、较多,施工难度较大);(6)冬季采用电热膜采暖系统,夏季采用VRV多联机制冷或家用分体空调制冷(个别小面积的单体建筑采用).二、多种供热/制冷方式的优缺点及适用条件分析我们可以把以上12种供热/制冷方式的优缺点、适用条件做一个简单的说明，如下表所示。本项目可以对比这些方式的优缺点，结合项目自身市政条件、建筑规划、建设方案初步筛选出几种相对可行的方式，然后进行进一步的技术经济比较，最终确定本项目的供热/制冷方式。当前供热、制冷方式优缺点与适用条件一览表序号供热/制冷方式优点缺点经济性最佳适用条件1市政集中供热，冷冻站集中供冷l 集中供热供冷，统一管理，物业有收益l 安全可靠l 使用时间缺乏灵活性

11、，不能满足个别用户单独使用需求l 系统大，用户调节性差，容易出现冷热不均，常引起用户不满l 公共管线能耗损失大l 计量收费困难，按平米收费，不能促进节能l 末端设备占用空间大，需要专用机房，施工复杂，运行管理复杂l 新风机组容易冻裂漏水l 需要冷却塔等耗水且影响美观、有较大噪音的设备一次性投资适中，约350元/l 有市政热源的大体量的带地下室的单体公共建筑l 用户作息时间一致2市政集中供热，单体建筑采用风冷式冷水机组供冷l 集中供热，统一管理，物业有收益l 安全可靠l 供冷独立运行，用户交电费即可l 使用时间缺乏灵活性，不能满足个别用户单独使用需求l 供热系统大，用户调节性差，容易出现冷热不均

12、，常引起用户不满l 公共管线能耗损失大l 计量收费困难，供热按平米收费，不能促进节能l 末端设备占用空间大，换热站需要专用机房，施工复杂，运行管理复杂l 每年进行季节性冷热切换，影响管线和末端设备使用寿命l 需要冷却塔等耗水且影响美观、有较大噪音的设备l 新风机组容易冻裂漏水一次性投资适中，约380元/l 有市政热源的小体量群体建筑l 各单体建筑之间有大量布置公共管线的条件l 用户作息时间一致3市政或锅炉房集中供热，预留VRV多联机系统安装条件l 集中供热统一管理，物业有收益l 可靠性强l 使用时间缺乏灵活性，不能满足个别用户单独使用需求l 系统大，用户调节性差，容易出现冷热不均，常引起用户不

13、满l 公共管线能耗损失大l 计量收费困难，按平米收费，不能促进节能l 需要专用机房或锅炉房，施工复杂，运行管理复杂l 需引入燃气管线，存在燃气泄漏导致的火灾、爆炸等安全风险，需增加消防设施投入l 锅炉房的运行管理需要专业人员且必须接受安全部门监管，锅炉报装、验收手续繁琐，安装复杂，建设周期长l 缺少中央空调设备，对空调系统缺乏专业性的客户需要自己安装空调设备，造成客户后期投资大，装修时间长且园区内施工单位多，空调安装五花八门，空调安装与设计预留不符，造成用电安全隐患，影响园区品质，存在安全风险、销售风险开发商投资300-350元/；用户后期投资约350-450元/用于空调制冷有市政热源或锅炉房

14、接气距离短，不穿越其他建筑物的园区，建筑间有较大市政管道铺设空间，单体建筑体量大而单体建筑个数总量少，潜在客户群体空调需求简单且用户总量不多4水源热泵系统集中供热供冷l 集中供热供冷，统一管理，物业有收益l 可靠性强，受室外环境影响小l 环保节能，消耗一定电能获得免费的地能l 没有冷却塔等耗水且影响美观、有较大噪音的设备l 使用时间灵活性不强，不能满足个别用户单独使用需求l 公共管线能耗损失大l 计量收费困难，按平米收费，不能促进节能l 末端设备占用空间大，需专用机房、开凿冷热源井，施工复杂，运行管理复杂l 新风机组容易冻裂漏水l 冬季出水温度在50度左右，只能用于空调采暖，不能用于散热器采暖

15、一次性投资约450元/l 没有市政热源，有打井空间，地下水资源较为丰富，水文地质条件适合凿井取热l 便于布置公共管线的带大型地下室的公共建筑l 有制冷/供热/生活热水三联供需要的项目l 用户作息时间一致5VRV多联机独立系统，冬季供热，夏季制冷l 无需专人操作管理，全天侯24小时待机l 无机房占用，对吊顶空间占用小，可节约15CM左右高度l VRV为氟系统，管道设备系统冬季无防冻问题l 变频节能l 没有单独的采暖费和空调费收取问题l 管道长度，外界温度变化对设备制热/制冷影响较大，设计时未考虑衰减因素或者为降低造价一味追求低配比的设计会导致制冷制热效果降低l 冬季制热存在除霜期间的制热间歇，空

16、气湿度越大，除霜时间越长l 当室外机布置在屋顶时，技术上局限于檐高50米以下的建筑；经济上局限于檐高40米以下，单体面积不超过15000的建筑l 设计安装的专业性较强，市场产品差异大，不同品牌的价格、制冷制热可靠程度差异比较大，有些品牌的压缩机、冷凝水提升泵事故率高，影响正常使用l 产品安装要求较高，安装质量对系统能否可靠运行影响比较大一次性投资适中，约500元/，投资期靠后l 檐高40米以下，单体建筑面积不超过15000的建筑群l 用户需要中央空调的使用具备较高的灵活性与经济性，比如考虑加班时个别房间的使用，室外机变频低速运行，以较低能耗保证了空调设备的小负荷运行l 用户需要较高的楼层净空以

17、确保舒适度和可用性l 用户希望通过节能措施降低使用成本6溴化锂直燃机集中供热/制冷系统l 集中供热统一管理，物业有收益l 有一定可靠性l 耗电量很小，仅为电动式的2左右l 一机两用或三用l 机组体积较大，机房占地面积较大，对机房高度要求严格，设备重量大，且由于燃料的特殊防爆、防火要求高l 新风机组容易冻裂漏水l 机组散热量较大，冷却水系统容量及耗水量较大，有冷却塔系统，存在耗水，噪音，选址问题l 管道易发生结垢、腐蚀，使机组制冷效率下降，因此对冷水和冷却水的水质要求较高。l 整机寿命短，衰减快l 单位制冷量的能源消耗较大，即其制冷系数较小，国内目前的最高值也仅为1.2左右，而电动式机组则在3.

18、5以上，故节电不节能一次性投资较大，约580元/l 电力供应紧张，燃气较充足，接气距离短l 建筑间有较大市政管道铺设空间或者有大型地下室，大部分管线可以走地下室的建筑7锅炉房集中供热，冷冻站集中供冷l 集中供热供冷，统一管理，物业有收益l 可靠性强l 使用时间缺乏灵活性，不能满足个别用户单独使用需求l 系统大，用户调节性差，容易出现冷热不均，常引起用户不满l 公共管线能耗损失大l 计量收费困难，按平米收费，不能促进节能l 末端设备占用空间大，需要锅炉房、冷冻机房，施工复杂，运行管理复杂l 新风机组容易冻裂漏水l 需引入燃气管线，存在燃气泄漏导致的火灾、爆炸等安全风险，需增加消防设施投入l 锅炉

19、房的运行管理需要专业人员且必须接受安全部门监管，锅炉报装、验收手续繁琐，安装复杂，建设周期长一次性投资适中，约600元/没有市政热源的大体量的带地下室的单体公共建筑，用户作息时间一致8风冷式冷水机组制冷，容积式燃气热水炉机组供热l 可靠性比较高l 没有单独的采暖费和空调费收取问题没有室外热力管线l 占用每栋楼的室内机房，每栋楼都要引入燃气管线，防火防爆要求高，燃气设施占用室内外空间，有安全距离要求，不便其他管道设计l 热水炉设备间类似于小型燃气锅炉房，园区分散布置，安全隐患大，烟囱排放的废气对空气质量会造成较大影响，烟囱也严重影响建筑观感l 使用时间缺乏灵活性，不能满足个别用户单独使用需求l

20、由于属于分散的制冷制热水循环系统，一般用自来水补水，造成设备寿命缩短；如果采用水处理装置，则造成管线设备复杂，机房面积增大，且需要专业的维护管理才能保证水质l 新风机组容易冻裂漏水，冷水机组冬季停用，必须泻水，阀门每年进行冷热切换，容易造成关闭不严一次性投资较大，约650元/l 容积式燃气热水炉常常与地板采暖配合使用，用于低密度小体量的住宅类建筑l 建筑间有较大市政管道铺设空间，具备每栋楼单独铺设燃气管线的条件l 用户作息时间一致9单体建筑采用小型直燃机供热/制冷l 可靠性尚可l 没有单独的采暖费和空调费收取问题l 没有室外热力管线l 每栋楼都独立布置小型直燃机房，安全隐患大，管理难度大，烟囱

21、排放的废气对空气质量会造成较大影响，烟囱也严重影响建筑观感l 每栋楼都要设计膨胀水箱和冷却塔，需要专业人员维护管理l 由于属于分散的制冷制热水循环系统，一般用自来水补水，造成设备寿命缩短；如果采用水处理装置，则造成管线设备复杂，机房面积增大，且需要专业的维护管理才能保证水质l 每栋楼都要引入燃气管线，防火防爆要求高，燃气设施占用室内外空间，有安全距离要求，不便其他管道设计l 使用时间缺乏灵活性，不能满足个别房间单独使用需求l 新风机组容易冻裂漏水 l 市场较小，没有充分的使用数据一次性投资较大，约630元/l 电力紧张，燃气充足l 建筑物分散，单体建筑体量小且总量小，l 屋顶有空间可以布置机房

22、和冷却塔l 具备每栋楼单独铺设燃气管线的条件l 用户作息时间一致10冬季采用电热膜采暖系统,夏季采用VRV多联机制冷或家用分体空调制冷l 可靠性较强l 没有单独的采暖费和空调费收取问题，只消耗电费l 没有室外热力管线l 地板采暖舒适度高，便于布置家具l 使用灵活性强，促进节能l 电热膜能量转换效率低，不节能，不能大面积采用此方案l 电热膜占用8CM左右的层高，影响净空l 装修时容易破坏电热膜l 分体空调大量安装用电负荷大、不节能且建筑立面观感差l 电热膜与VRV空调同时安装则存在部分重复投资，造成浪费可分期投资，电热膜约150元/，VRV约400元/，如果空调需求小，个别房间则由客户安家用机l

23、 没有市政热源，建设集中热源不经济，有采暖需求，但对制冷要求不高l 供电充裕以白天使用为主的小面积单体建筑l 一般做法为多数房间采用电热膜采暖，少量房间采用VRV或者分体空调制冷或采暖11单体建筑采用燃气热泵进行供热/制冷l 无需专人操作管理，全天侯24小时待机l 无机房占用，对吊顶空间占用小，可节约15CM左右高度l 氟利昂直接蒸发式，因而热交换效率高，冬季也无防冻运行问题l 没有单独的采暖费和空调费收取问l 冬季制热较可靠l 每栋楼都要引入燃气管线，防火防爆要求高，燃气设施占用室内外空间，有安全距离要求，不便其他管道设计l 燃气发动机驱动，产生大量废热，导致周边空气温度升高，以至夏季制冷量

24、衰减，燃烧需要的大量氧气导致空气质量变差l 管道长度，外界温度变化对设备制热/制冷影响较大，设计时未考虑衰减因素或者为降低造价一味追求低配比的设计会导致制冷制热效果降低l 室外机布置在屋顶时，技术上局限于檐高50米以下的建筑，经济上局限檐高40米以下，单体面积不超过15000平方米的建筑l 市场较小，燃气发动机驱动压缩机制冷制热系统的使用寿命缺乏经验数据的支持一次性投资大（不同品牌大约720元/）檐高40米以下，单体建筑面积不超过15000的以白天使用为主的建筑，用户要求中央空调的使用具备灵活性，比如考虑加班时个别房间的使用12锅炉房与地源热泵共同集中供热,夏季水源热泵与大型离心水冷机共同制冷

25、;末端采用天棚辐射采暖制冷系统+新风置换系统l 集中供热供冷，统一管理，物业有收益l 可靠性强l 恒温恒湿系统，舒适度较高l 地源热泵取热井全部布置在地下室底板下，不占用室外空间，地源热泵系统属于国家支持的采暖制冷方式l 末端的天棚辐射采暖制冷系统提升了室内高度，室内没有散热器，便于布置家具l 应用系统过多，设计、施工、物业管理都比较复杂，尤其是地下室底板下的取热井系统施工复杂，无法维修，存在不少管道穿越底板问题，有漏水隐患；l 天棚制冷采暖系统是将大量PEX管埋到结构板里，施工复杂容易破坏，夏季使用天花板容易结露l 新风系统常年使用，运行费用高且空气品质容易变差l 设备间数量多，体量大l 冷

26、却塔存在水损耗、噪音及周边空气环境差问题一次性投资大（大约850元/）l 目标客户对温度湿度要求比较高，对供热制冷系统的可靠性有很高要求l 开发企业能够成功的把恒温恒湿系统、天棚辐射制冷采暖系统、地源热泵系统等舒适性空调技术作为楼盘的卖点l 有强大的设计、施工、物业管理团队的技术与管理支持，开发企业能够严格保证设计、施工、物业管理等各环节的无缝连接，确保工程质量与物业管理质量l 开发企业资金充裕，能够满足大量的连续的资金需要通过对上述12种供热/制冷方式的初步技术经济对比，我们可以结合本项目的实际情况初步筛选出如下3种方式进行进一步的技术经济比较：1. 直燃机集中供热/制冷系统2. 燃气热泵供

27、热/制冷系统3. VRV独栋供热/制冷系统三、本项目初步筛选后的三种供热/制冷方案的技术经济比较本项目选取120/80(W/)的冷热负荷指标，考虑直燃机系统的能量损失问题和热泵系统的衰减问题和本项目层高较高因素，取安全系数为1.3，则总负荷为：总制冷负荷120*23300*1.26=3523KW;总用热负荷80*23300*1.26=2349KW.在此统一的基准下选取主要设备；电价统一为0.9455元/KWH ；燃气制冷为1.85元/立方米；制热为1.95元/立方米。以下表格中的计算仅仅是目前已知条件下的理论估算，与实际会有一定差距，但作为几种不同方式之间的比较，是具有可行性分析研究价值的。序

28、号对比项目直燃机集中系统燃气热泵独栋系统VRV独栋系统1系统构成燃气总管线-调压箱-直燃机房-室外公共管线- 风机盘管类末端设备 燃气总管线-调压箱-燃气支管-燃气热泵外机-室内机VRV外机-室内机2供热可靠性有供热不均问题较好有衰减3供冷可靠性有供冷不均问题有衰减较好4机房占用面积约400平方米，高度约6m无无5吊顶空间占用较多少15CMM左右少15CMM左右6是否有消防及防爆要求有有无7有无废气排放燃烧后废气集中排放燃烧后废气分散排放无8工期特点从结构施工配合一直到验收结束，受外线施工和燃气验收影响大受外线施工和燃气验收影响大安装调试时间较为集中，45-60天9使用特点灵活性较差，物业有收

29、益，系统容易出现冷热不均和新风机组冻坏问题，维护管理专业性强，灵活性强，物业无收益，维护管理较简单灵活性强，物业无收益，维护管理简单10主要设备配置直燃机，冷却塔，水泵，水处理设备，燃气设备与管路；风机盘管加新风系统DGP-H710M2G2（25HP），20台（71KW/67KW）, DGP-H560M2G2（20HP，20台（56KW/67KW）,DGP-H450M2G2（15HP），22台（45KW/53KW）RHXYQ34PY1（96KW/108KW），20台；RHXYQ36PY1（101KW/113KW），12台；RHXYQ40PY1（113KW/126KW），4台11额定制冷量KW17592=351871*20+56*20+45*22=353020*96+101*12+113*4=358412额定制热量KW14722=294467*20+67*20+53*22=3846108*20+113*12+126*4=402013主要固定投资(1) 主机、附属设备、水处理系统工程6455250元；(2) 末端系统（风机盘管+新风系统）224*23300=5219200(3) 公共管线工程35*23300=