某辦公大樓暖通設計淺析

俞華春

摘要：本文結合某辦公大樓暖通設計實例，對該項目中的暖通設計情況進行簡單闡述，并對本項目的一些設計方法進行分析與探討，希望能為類似建筑的暖通設計提供參考。

關鍵詞：暖通設計；新風系統；誘導通風；經濟效益；建筑防排煙

中圖分類號：TU83 文獻標識碼：A

1工程概況

本項目位于廈門市某重要交通大道旁，周邊自然環境開闊優美，為城市開放空間景觀的重要組成部分。對于立面設計，在表皮上采用金屬幕墻與玻璃幕墻的組合，簡潔明快、現代大方。地上建筑面積約46500㎡，建筑物總高度99.95m，地上25層，地下1層。地上為門廳、員工活動區、會議中心、辦公室等；地下室平時為停車庫及設備用房等。

2 暖通設計情況

2.1空調冷源

廈門市位于福建東南沿海，在我國建筑熱工設計分區中屬于夏熱冬暖地區，夏季空調室外計算干球溫度33.5 ℃，室外計算濕球溫度27.5 ℃。對于空氣調節系統本項目僅考慮夏季供冷。設計采用變頻多聯機中央空調系統，室外機置于室外專用平臺。

2.2空調設計

（1）室內機根據房間布局、層高的不同選用天花暗藏風管式室內機、天花機、高靜壓風管機上送上回。

（2）新風：每層采用二或三套自帶冷源的新風系統，室內機置于新風機房內，室外機置于室外專用平臺。

2.3通風防排煙

（1）地上所有樓梯間和合用前室均采用自然防排煙；地下樓梯間為封閉樓梯間，采用自然防排煙，合用前室設機械加壓送風系統。

（2）地下車庫按防火分區設機械排風及排煙系統，排風、排煙量均按換氣次數6次/h計算，其中排風系統按3米高度計算；排煙系統按實際高度計算換氣體積。每個排風、排煙系統分別在機房內設一臺箱式離心風機及一臺高溫排煙軸流風機。并在車庫上空設若干臺智能型誘導風機。除由車道自然進風外，其余防火分區均分別設置機械送風系統，平時送風機兼火災補風用，送風量按平時排風量的80%及火災排煙量的50%取大值。

（3）裙房四層員工綜合活動區，每個房間設一個機械排煙系統，排煙量分別按房間面積乘以60m3/h.m2計算，每個排煙系統選用一臺消防高溫排煙軸流風機，置于屋面。

（4）主樓五~二十五層辦公、會議室等及其內走道共設二個機械排煙系統，排煙風量以最大防煙分區面積乘以120m3/h.m2計算，每個排煙系統選用一臺消防高溫排煙軸流風機，置于屋面。其中大于100m2的房間設板式排煙口，其余排煙口設于內走道。

3項目設計過程中的一些分析與探討

3.1新風系統的問題

本工程原設計考慮采用自帶冷源的單向流新風系統，風機設于本層機房內，同時風機的進出風管上均設置消聲器，以盡量減小或消除風機噪音對室內和室外人員的影響。然而在設計過程中業主要求采用全熱交換新風系統，認為可以回收部分冷量，節約空調能源。當時筆者也與業主進行了一番探討：依據《公共建筑節能設計標準》GB50189-2005中5.3.14.2條：“設計新風量大于或等于4000m3/h的空氣調節系統，且新風與排風溫度差大于或等于8℃，宜設置排風熱回收裝置”。 而本項目位于廈門，空調室外計算干球溫度為33.5℃，而《全國民用建筑工程設計技術措施》2009版暖通空調動力中表1.2.2規定一般辦公室夏季空調設計計算溫度為26~28℃，若取低值26℃，則新風與排風溫度差為7.5℃<8℃；若取均值27℃，則新風與排風溫度差為6.5℃<8℃，可以理解為該地區熱回收效益較低，回收年限長，采用排風熱回收意義不大。而帶冷源新風系統，具有新風機組體積小，系統簡單，易于安裝，易于維護等特點。業主最終同意新風維持原設計。

空調新風的供給方式有很多種，各種新風處理方式有著不同的特點，應根據實際工程情況，經過對比和分析，盡量選用較為合理的新風方式。

3.2地下汽車庫采用智能型誘導通風還是傳統風管通風系統的問題

相對于風管通風系統，智能型誘導通風系統具有系統設計簡單、占用空間少、造價低、空氣凈化效果好、維修保養簡單等多方面優點。擴初設計時，業主比較偏向于采用傳統通風方式，認為誘導風機實際工程中運用不是很廣泛，主要擔心通風效果不是很理想。筆者針對此項目的具體情況從各個方面進行充分的分析和比較，建議本項目車庫設計采用誘導風機通風系統，并介紹業主考察了另外一個采用誘導通風系統且已投入運行的地下室。最后業主果斷采納了采用誘導風機通風系統的建議。事實證明，該項目投入使用后，其通風效果受到廣泛的好評，同時少了龐大的通風管帶來的壓抑感，換來了地下室開闊的視覺感受（圖1）。

據悉早在2000年左右，誘導通風系統已得到歐美等國家的認可，并作為地下車庫的首選通風系統。當然從最初的設計，到品牌的選用，再到施工安裝，每個環節都會產生不同的效果。雖然在國內的應用還不夠普及，但誘導通風系統作為一種成熟的通風方式，因其具有的獨特優勢，相信隨著設計、安裝以及產品生產的逐步規范化，在今后的汽車庫通風系統中會得到廣泛的應用。這就少不了相關行業人員的共同努力。

圖1：采用智能型誘導通風系統的視覺效果

3.3關于辦公房間設置機械排煙的問題

隨著2009年版《全國民用建筑工程設計技術措施》建筑部分之10.4.2條款“多層建筑（小于或等于六層）常采用外開或推拉，高層建筑不應采用外開窗，應采用內開或推拉”的實施，各地已陸續不在高層建筑中使用外平開窗。

而考慮立面的美觀，本項目采用的是隱框玻璃幕墻（金屬框隱蔽在玻璃的背面，室外看不見金屬框（如圖2）。而玻璃幕墻安全質量保障措施有規定:幕墻墻面活動部分面積不宜大于墻壁面面積15%，宜采用上懸窗，開啟角度（圖3中的α）不宜大于30°，開啟后的寬度不宜大于300mm。而2009年版《全國民用建筑工程設計技術措施-暖通空調.動力》第4.9.6.2條款：當開窗角度小于70°時，其有效排煙面積為A=F×sinα，（F為窗面積）。其有限的通風面積根本無法滿足《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95（2005版）（以下簡稱《高規》）第8.2.2.4條：“需要排煙的房間可開啟外窗面積不應小于該房間面積的2％”的要求。同時《高規》第8.4.1.2.條對需要排煙的部位的規定中：“面積超過100m2，且經常有人停留或可燃物較多的地上無窗房間或設固定窗的房間。”本項目面積超過100m2的房間較多，為了能優先采用自然防排煙，與建筑專業及幕墻設計單位進行多次溝通，最終沒有更好的方案。只能在裙房以上的辦公樓每層設置2個排煙系統，豎向共用豎井，排煙風機置于屋面。這就導致僅僅暖通專業，在辦公房間上空除了空調新風管、空調媒管、冷凝管等，還設有龐大的排煙管。給原本層高就不高的辦公空間控制凈高造成很大的壓力。

經過此過程，明白了隨著社會文化的發展，藝術欣賞的需求，建筑設計考慮的不只是簡單的功能需求，多元化的建筑美學在設計中考慮的比重也越來越大。希望不久的將來能有一種新型墻體，將建筑美學、建筑功能、建筑節能和建筑結構等因素有機地統一起來。

圖2：隱框玻璃幕墻

圖3：上懸窗剖面示意圖

3.4關于消防梯下地下室的加壓送風

本項目上部消防電梯平時作為客梯下地下室，而地下樓梯間為封閉樓梯間，滿足自然排煙要求。因此擴初階段后，筆者與地方消防部門溝通，希望地下樓梯間和消防電梯的合用前室按電梯廳處理，不考慮機械加壓送風系統。筆者認為：消防電梯主要是火災時，由于樓高使得消防人員通過樓梯到達起火點的時候消耗了太多的體力（體力僅能到達九層）和時間而專門為消防人員設置的，其在火災時僅供消防人員使用。當地下室著火時，消防人員通過樓梯就可以很方便快捷地到達起火點，沒必要通過消防電梯下去。《高規》6.3.3條文解釋四：為保證消防電梯前室（也可能是日常使用的候梯廳）的安全可靠性，前室的門必須是防火門或防火卷簾。可見：加壓送風不是保證消防電梯安全的必要條件。根據《全國民用建筑工程設計技術措施-規劃.建筑.景觀》2009版，防火設計要點，第9.5.4相關規定：“消防電梯不下到地下室”。

筆者認為，可以通過消防電氣模塊控制，平時消防梯當客梯下地下室；火災時控制消防梯不下地下室，這樣電梯前室實際為電梯廳，無需機械加壓送風。由于消防部門堅持電氣控制很難完全保證消防梯火災時不下地下室。施工圖階段，該地下室前室最終設計采用機械加壓送風系統。

3.5綜合活動區軟環境的價值

裙房四層為員工綜合活動區，因偶爾組織大型會議，為避免串音，原設計考慮：平時送排風系統每個區域獨立設置；排煙系統各個區域共用一個系統，每個廳的排煙口前設置平時常閉排煙閥，以節省造價。后期，業主要求每個廳的排煙系統也獨立設置，以達到更高的隔音要求，創造更高的人文軟環境。當然這樣屋頂就多出了好幾臺排煙風機，增加了投資成本，但是相信：由于建設舒適，給公司帶來的效益，必定深有體會。

3.6室外綠化空間通風豎井的問題

對于要求塑造高品質的室外綠化空間，地下建筑出地面的通風井是一大制約因素，當時該項目的業主曾以美觀作為第一指標，要求把地下室出綠化地面的所有通風井“隱形”處理。而該項目室外綠化均以矮灌木及草坪為主，豎井不管以何種形式突出地面，視覺上均會顯得很“突兀”。經過與水專業及室外景觀設計專業多次溝通后，達成一致方案：通過結合路面排水溝暗裝把豎井給予“隱身”。如圖4所示，把通風豎井及防雨百葉隱藏在地平線以下，并且在豎井周邊的水溝上方設置鐵箅子，以防止垃圾掉入。這種處理方式適用于豎井布置在室外綠地且無人員活動的區域，以保證進入地下進風豎井的空氣品質；排風豎井排出的地下污濁空氣不會對人體健康造成影響。且達到了業主所需要“干凈”的室外空間，給室外的景觀設計創造了有利的條件。

需要說明的是，雨天水溝積水較大時，雨水有可能通過百葉風口進入豎井內，應配合水專業在地下室豎井底部設置集水坑作為預防措施。

圖4：某豎井出地面做法

結語

暖通設計，同世界上的諸多事物一樣，追求的是規范、美學及各種效益之間的有機平衡。在這三者當中，規范無疑放在首位，尤其是消防規范，因為它對應的是大于天的安全保證，同時在滿足規范的前提下，消防設計也并不是越復雜越好，我們也要考慮實際的可操作性和效率。在設計過程中，大家面對最多的便是美學及各種效益之間的權衡。在市場經濟下，當長期的環境效益遇到了眼前的經濟效益，取舍之間，責任二字不能丟在一邊。如今，我市高端的大型辦公綜合體，如雨后春筍般紛紛上馬。為了響應國家節能減排號召，作為公共建筑耗能大戶的暖通空調，自然應以舍我其誰的心態，為未來美好的城市低碳環境，承擔應有的責任與義務。

參考文獻

[1]劉春華.空調系統新風方式及其節能的探討[J].城市建設，2012.

[2]徐劍平.關于誘導通風系統的研究與應用探討[J].制冷空調，2011.

[2]柴慧娟.高層建筑空調設計[M].北京：中國建筑工業出版社，1995.

[3]張吉光，等.高層建筑和地下建筑通風與防排煙[M].北京：中國建筑工業出版社，2005.