某超高層建筑暖通空調系統設計

吳秀芬

摘要：近年來，一大批超高層商業綜合體等公建項目如雨后春筍般地出現，暖通空調系統設計既要滿足功能需求，又要最大限度地減少未來租戶、住戶、物業管理公司及酒店管理公司提出的修改調整，這對暖通空調系統設計提出了更高的要求。該文在此背景下，以超高層商業綜合體的暖通空調設計為闡述對象，著重對空調冷熱源、空調水系統、空調方式的選擇等進行了詳細說明。

關鍵詞：超高層；商業綜合體；冷熱源；空調水系統；空調風系統

中圖分類號：TU831.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3024（2016）08-105-02

1項目概述

本項目位于榆林市經濟開發區北部，分為東區和西區。東區為商業步行街，地下二層為車庫及設備用房，地下一層為商業用房，地上共分為八個多層建筑，共四層，均為商業用房。西區為商業步行街和辦公，西區商業地上分為西段和東段，地下連成一體，西區西段地下三層～地下二層為車庫及設備用房，地下一層～六層為商業用房，七層以上分別為二棟超高層寫字樓。西區東段地下三層～地下二層為車庫及設備用房，地下一層～六層為商業用房，西區東段與西段，地下一層商業用房向下沉式廣場直接開放。東區和西區形成綜合建筑群，

東區總建筑面積174041.89平方米，建筑高度20.55米。西區總建筑面積421569.87平方米，分為商場和辦公。商業用房的建筑高度大約32m，辦公樓的建筑高度大約199m。辦公共48層，其中在15、30層為避難層。建筑總圖如圖1所示。

2空調冷熱源

本項目采用中央空調系統，相對集中設置中央冷熱源，東區商業群合用一套冷熱源系統，制冷換熱站房設在地下二層，空調總冷負荷為12660 kW，設置3臺單臺制冷量為4220 kw的水冷離心式冷水機組。冷水機組的制冷劑為R134a，冷凍水供回水溫度為7/12℃，冷卻水供回水溫度為32/37℃，冷卻塔布置在商業屋面。東區商業群冬季空調熱源采用市政集中熱源，冬季115/80℃的市政熱媒經地下二層制冷換熱站房內設置的冬季空調板換機組換熱后，提供60/50℃空調熱水。西區分為辦公與商業，為便于運營管理及計量，辦公與商業空調冷熱源分開設置，且考慮到商業面積龐大，半徑過長，西區商業以下沉式廣場為界限冷熱源分開設置。西段商業空調總冷負荷為8440 kw，設置2臺單臺制冷量為4220 kw的水冷離心式冷水機組。東段商業空調總冷負荷為12660 kw，設置3臺單臺制冷量為4220 kw的水冷離心式冷水機組。辦公空調系統分為低區和高區，辦公低區共22層，高區共19層。低區和高區共用冷水機組，低區采用冷水機組直供，同時在30層避難層設置夏季空調用板式換熱器，作為高低區水壓的分界設備，使靜水壓力分段承受。辦公低區總冷負荷為4840 kw，辦公高區總冷負荷為3600 kw，辦公共設置2臺單臺制冷量為4220 kW的水冷離心式冷水機組，冷水機組的制冷劑均為R134a，商業和辦公低區的冷凍水供回水溫度均為7/12℃，辦公高區的冷凍水供回水溫度為9/14℃，考慮末端空氣處理設備供冷能力的下降。冷卻水供回水溫度均為32/37℃。離心式冷水機組均布置在地下二層制冷換熱站房，冷卻塔布置在商業裙房屋面。

冬季空調熱源采用市政熱源，115/80℃的市政熱媒經地下二層制冷換熱站房內設置的冬季空調板換機組換熱后，直接給商業和辦公低區提供60/50℃空調熱水，同時在30層避難層設置冬季空調用板式換熱器，作為高低區水壓的分界設備，使靜水壓力分段承受，辦公高區冬季空調熱水一次水的供回水溫度為85/60℃，二次水的供回水溫度為60/50℃。辦公低區和高區空調制冷換熱原理圖如圖2和圖3所示。

為了滿足商業內區常年供冷需要，本系統考慮設置板式熱交換器，利用系統冷卻塔冬季“免費”供冷。冬季運行的冷卻塔設置防凍加熱措施，室外水管設電伴熱。

電梯機房、消防控制室及弱電機房等設置獨立的分體空調器。

3空調水系統

冷凍水系統為一次泵定流量系統，在機房內分集水器之間設置壓差旁通，以實現系統末端的變流量運行，整個水系統由設在站內的閉式定壓補水裝置根據回水壓力變化定壓補水以保障系統壓力穩定。辦公水系統采用雙管異程式，夏季供冷，冬季供熱。商業水系統采用分區雙管異程式，外區冬夏冷熱切換，內區常年供冷?？照{水系統中空調（新風）機組水環路和風機盤管水環路分開布置。系統控制均采用手動、自動兩種方式切換。

商業的承壓均為1.0MPa，試驗壓力為1.5MPa。辦公低區的承壓為1.8MPa，試驗壓力為2.3MPa。辦公高區的承壓為1.4MPa，試驗壓力為1.9MPa。

4空調風系統

地下一層及地上五層裙房小空間商業等空調形式為風機盤管加新風系統。A、B塔寫字樓等處采用風機盤管加新風系統，新風機組冬季設濕膜加濕裝置，風機盤管配帶三速開關溫控器，通過控制水管上的電動二通閥控制室溫。新風機組的新風管設電動（保溫）多葉調節閥，與空調系統聯鎖。當系統停止運行時自動關閉，以切斷室外空氣的進入。風機盤管采用兩管制，冬季供暖，夏季供冷。全空氣空調、新風系統原則上按防火分區劃分?？照{房間均維持微正壓。空氣處理機組、新風處理機組采用兩級過濾，粗效過濾器為可拆洗的板式過濾器，中效過濾器為電子除塵凈化殺菌式。

5自動控制

制冷機房采取雙重控制模式，以機房就地控制為主，樓宇自控為輔，兩種控制模式可互相切換。自控內容包括：開停機的自動動作程序、通過負荷冷量計算來確定開機臺數及調節運行負荷率、機組的輪時啟動程序以及旁通環路的自動開啟和關閉。空氣（新風）處理機采取雙重控制模式，以樓宇自控為主，機房就地控制為輔兩種控制模式可互相切換。自控內容包括：根據室外空氣焓值設定送風溫度、根據送風溫度控制其加熱器的水閥開度、過濾器壓差監控與報警、風機狀態監視、冬季防凍保護及設備停機時自動關閉新風閥并對熱水電動閥設最小開度限制，衛生間總排風機的啟停采取以樓宇控制為主模式，并就地設置檢修開關，其余通風機其啟停均采取樓宇控制模式，并就地設置檢修開關。

6結束語

在超高層商業綜合體建筑中，機電系統的合理設置至關重要，該文對類似項目的暖通空調設計具有借鑒意義。