廈門市某超高層建筑空調通風設計

張敏華

(廈門市合道施工圖審查有限公司 福建廈門 361004)

引言

廈門市杏林灣營運中心7#樓，于2010年完成設計，現正在施工中。由于該工程為福建省內第一個設計采用變風量空調系統地板送風的項目，設計過程中碰到很多新的問題，故將設計情況與設計體會撰寫出來，與各位同行分享。

1 工程概況

廈門市杏林灣營運中心是由廈門市杏林建設開發公司開發的商務辦公樓群，建筑總面積70多萬平米。該項目北面為杏林灣路，東南面為杏林灣園博園，西面為官任山景觀綠化帶，地理位置優越，景觀極佳。7#樓位于杏林灣營運中心區內，為區內第二高樓。其地上三十五層，地下三層，建筑高度148.5m，建筑面積:107469.76m2，為一類民用超高層甲級商務辦公樓。其地下一、二、三層均為停車庫、設備用房(地下三層戰時為人防區)，地上一層為門廳、休息廳、銀行、消控安保、商務中心、商業、變電所，二層為餐廳、廚房、酒吧、商業，三層為辦公、物業管理房、商業，四層為辦公、商業，五層為辦公、健身房、棋牌室、會所，六層為辦公、機房，七至三十五層均為辦公(其中第十三層、第二十六層及屋面為避難層)，屋頂設直升機停機坪(見圖1)。

圖1 建筑效果圖

2 工程設計特點

⑴工程位于廈門市，屬夏熱冬暖地區，而該工程功能定位為辦公樓，故空調只考慮夏季制冷;

⑵根據功能劃分和甲方要求，商業與辦公分別設置中央空調系統;

⑶根據功能定位，六層及以上辦公樓為甲級商務辦公，空調采用變風量空調系統地板送風，六層以下辦公樓為普通辦公，采用風機盤管加新風的空調方式;

⑷為節能，商業和辦公均設有排風熱回收裝置。

3 設計參數及空調負荷

該工程相關設計參數(見表1、表2)。

表1 室外計算參數

表2 空調室內設計參數

根據計算，該工程空調冷負荷，商業部分為2396KW，辦公部分為 6867KW。冷負荷指標，商業為 191W/㎡，辦公為116W/㎡。

4 空調冷源及設備選擇

根據計算負荷，商業部分選用2臺制冷量為1196kW的水冷螺桿冷水機組;辦公部分選用2臺制冷量為2813kW的水冷離心式冷水機組和2臺制冷量為580kW的水冷螺桿式冷水機組。冷水機組、水泵集中設于地下3層冷凍機房內，冷卻塔設于6層屋頂。一層銀行和智能化機房設局部冷源，采用多聯空調系統，空調室外機設于6層屋頂。

5 空調系統形式

5.1 空調水系統

商業和辦公空調冷凍水系統均采用一次泵變流量系統。水系統形式為兩管制，異程式。為了減少系統承壓，辦公空調水系統設置分區。其中6層以下為低區，6～26層為中區，27層及以上為高區。系統在26層設置板式換熱器，使系統承壓控制在1.6MPa以內。低、中區膨脹水箱設于27層設備間，高區膨脹水箱設于屋頂機房層，裙房商業膨脹水箱設于6層屋頂。冷凍水供回水溫度，低區、中區為6/11℃，高區為7/12℃;商業冷凍水供回水溫度為7/12℃。冷卻水系統為定流量系統，供回水溫度均為32/37℃。

5.2 空調風系統

⑴裙房商場和商務會所采用單風道變風量全空氣風管空調系統，上送上回;

⑵餐廳和5層及5層以下辦公區采用風機盤管加新風系統，上送上回;

⑶6層及6層以上高檔辦公區采用變風量地板送風系統，每個高檔辦公區均設有壓力無關型變風量末端裝置，內區采用地板旋流散流器送風，外區采用風機動力型送風口送風。室外新風與空調回風混合后，經各層空調機房內的空調箱處理后，沿內走道地板內敷設的空調環狀風管，送到各個房間的送風靜壓箱，再經地板旋流散流器和外區的風機動力型送風口從下部送入房間。空調回風和排風則通過吊頂內的風口及內走道吊頂內的環狀風管送回空調機房或排至室外。空調風管布置詳(圖 2、圖3)。

圖2 空調送風布置圖

圖3 空調回風布置圖

⑷新風系統:由于該工程排風總量大，為節能，商場設置全熱交換器，使室外新風與商場排風經過熱交換，進行能量回收，再經空調器處理后直接送入室內。辦公區設置帶表冷段的全熱交換器，使室外新風與辦公排風經過熱交換，進行能量回收和冷處理，然后通過豎井送入各層內走道，負擔各層內走道的空調冷負荷。商場全熱交換器設于各層空調機房內，辦公全熱交換器分別設于13、26層避難層新風機房內。

6 通風、防排煙及空調自控設計

6.1 通風系統

⑴地下車庫設置機械排風系統，排風量按6次/h換氣計算。進風采用自然進風與機械進風相結合，進風量按5次/h換氣計算。同時車庫內設有智能型誘導通風系統。平時智能型誘導風機由車庫內污染物感受器及電路控制器控制風機的開關，同時風機發出信號聯鎖控制主排風機的開關。

⑵地下各設備用房均設置獨立的進排風系統。

⑶各層公共衛生間均設置機械排風系統，排風量按10次/h換氣量計算。

⑷各層辦公和商業均設置機械排風系統，排風量按略小于新風量計算。

⑸廚房預留進風口和排油煙豎井，廚房油煙需經靜電油煙處理器等設施處理，達到排放標準(油煙排放濃度不大于2mg/m3)后在屋面高空排放。

6.2 防排煙系統

⑴防煙系統

①所有防煙樓梯間及其合用前室分別設機械加壓送風系統，維持樓梯間余壓值50Pa，合用前室25Pa的要求。樓梯間采用常開型風口，每三層設一個，前室采用常閉型風口，每層均設。由于該工程超32層，采用分段加壓。

②13和26層避難層均設置機械加壓送風系統。

⑵排煙系統

①地下車庫按防煙分區(＜2000㎡)設置機械排風兼排煙系統，排煙量按6次/h換氣計算。對于有車道自然進風的防火分區采用自然補風，不具備自然補風條件的防火分區均采用機械補風，補風量按大于排煙量50%計算。

②1～5層商業設機械排煙兼排風系統，風機排煙量按最大防煙分區面積120m3/h·㎡計算;

③地上各層超20米內走道和超100㎡不具備自然排煙條件的辦公室均設機械排煙系統，風機排煙量按最大防煙分區面積120m3/h·㎡計算，且不小于7200m3/h。

6.3 自動控制

除常規控制外，根據該工程的暖通設計特點，設計了一些特殊的控制。

⑴空調系統采用BKS中央空調能源管理系統進行控制，利用模糊預期算法模型控制冷凍水系統;利用模糊優化算法控制冷卻水系統，實現系統較大程度的節能。

⑵為節能，辦公區冷卻塔采用雙速電機，部分負荷時，冷卻塔風機低速運轉。

⑶地板送風末端裝置控制:當室內負荷變化時，根據房間內區設置的溫控器與設定溫度比較，變風量系統通過壓力無關型末端裝置調節房間的送風量，同時根據房間外區設置的溫控器與設定溫度比較，控制外區風機動力型末端裝置啟停和變風量運行。當各房間的送風量變化時，各層總的空調送風量相應改變，在保證總風管的送風靜壓恒定的前提下，控制空調機房內的空調器變風量運行，且保證系統最小送風量的變風量比為0.4。

7 設計體會

地板送風系統指的是利用結構樓板與架空地板之間的敞開空間，也稱靜壓箱，將處理后的空氣送至人員活動區域地板送風口的空調形式。設計時需注意以下的問題:

⑴地板靜壓箱的高度:地板靜壓箱的高度典型值一般為0.3～0.45m。考慮到架空地板塊的典型高度為33mm，同時考慮地板下最大的空調設備高度(如風機動力型末端裝置)，以及架空樓板的建筑找平，若采用結構降板的方式，建議降板高度不小于0.35m;

⑵區域送風溫度的確定:為避免地板送風口附近人員感到過冷，進入靜壓箱的送風溫度應保持在16～18℃，而地板送風口處的出風溫度以17～18℃最佳。

⑶內外區劃分及送風口形式:當房間凈深超過5m時，宜進行內外區劃分。一般距離外墻5m范圍內的區域為外區，距離外墻5m以上的區域為內區。內區負荷相對穩定并且較小，建議采用被動式送風口送風，如地板旋流散流器;外區由于受氣候和室外條件的影響，空調負荷較大且變化快，建議采用主動式送風口送風，如風機動力型送風口。

⑷樓板的保溫:由于樓板下與靜壓箱內空氣有溫差，存在溫差傳熱，導致冷量損失，這種情況對于出租型的辦公樓尤為突出。為避免冷量損失，建議靜壓箱樓板應進行保溫。為便于架空地板的安裝，盡量少破壞保溫層，建議采用樓板下保溫的方式做保溫樓面。

8 結語

以上為廈門市杏林灣營運中心7#樓的空調、通風、防排煙、自動控制系統的設計情況，及變風量空調系統地板送風的設計體會，與各位同行分享，歡迎批評指正。

[1]陸耀慶，實用供熱空調設計手冊(第2版)[M].

[2]全國民用建筑工程設計技術措施，暖通空調·動力[M].2009.

[3]徐偉.民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范技術指南[M].