北京市某辦公建筑裝修改造項(xiàng)目暖通空調(diào)設(shè)計(jì)

郝亮 李秋菊 耿永偉 易偉文 馬增

1 中國(guó)建筑科學(xué)研究院有限公司建研科技股份有限公司

2 北京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司

1 項(xiàng)目概況及改造設(shè)計(jì)范圍

本項(xiàng)目為既有建筑裝修改造項(xiàng)目。原有建筑于1996 年竣工，地上22 層，地下2 層，建筑高度70.8 m，總建筑面積：23522 m2。地上功能為辦公，地下一層為設(shè)備用房，地下二層為人防。本次改造設(shè)計(jì)建筑范圍為地下一層至屋頂層，不包含地下二層人防。改造設(shè)計(jì)暖通空調(diào)范圍包括冷熱源，通風(fēng)防排煙及空調(diào)系統(tǒng)。改造設(shè)計(jì)后建筑功能房間分布情況，如圖1 所示。

圖1 建筑功能房間分布情況

2 改造設(shè)計(jì)后辦公建筑冷熱源系統(tǒng)

2.1 冷熱負(fù)荷計(jì)算

改造設(shè)計(jì)后建筑各功能房間冷熱負(fù)荷，具體如表1 所示。

表1 各功能房間冷熱負(fù)荷

2.2 冷源設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目夏季空調(diào)供冷采用集中冷源。制冷機(jī)房設(shè)置在B1 層。設(shè)3 臺(tái)770 kW 電制冷螺桿機(jī)組，可滿足10%值班負(fù)荷工況下的機(jī)組開啟及運(yùn)行。冷水機(jī)組冷凍水供、回水溫度為7/12 ℃?？照{(diào)冷凍水系統(tǒng)采用一級(jí)泵變流量系統(tǒng)，冷機(jī)側(cè)及負(fù)荷側(cè)均為變流量，設(shè)置3臺(tái)開式橫流冷卻塔，設(shè)備布置在裙房屋面，冷卻水供、回水溫度為32/37 ℃，冷卻塔配置自動(dòng)加藥除垢系統(tǒng)，冷凍水補(bǔ)水定壓采用高位膨脹水箱，補(bǔ)水為軟化水。改造設(shè)計(jì)后辦公建筑制冷系統(tǒng)原理圖，如圖2 所示。

圖2 制冷系統(tǒng)原理圖

2.3 熱源設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目冬季熱源沿用既有供熱系統(tǒng)，采用市政供熱。根據(jù)原市政熱力竣工圖，市政熱力一次水水溫125/70 ℃，本次改造設(shè)計(jì)市政熱力站經(jīng)設(shè)備更新后，設(shè)置板式換熱器熱交換成60/45 ℃二次熱水供各建筑功能區(qū)域冬季空調(diào)使用?？照{(diào)熱水補(bǔ)水定壓進(jìn)行設(shè)備更新，設(shè)置在市政換熱站內(nèi)，采用變頻補(bǔ)水泵定壓補(bǔ)水，補(bǔ)水為軟化水。

本次改造設(shè)計(jì)辦公建筑樓內(nèi)供熱系統(tǒng)新增為大堂服務(wù)的低溫?zé)崴孛孑椛涔┡到y(tǒng)，在B1 層制冷機(jī)房?jī)?nèi)單獨(dú)設(shè)置一套板式換熱器將市政熱力站提供的60/45 ℃二次熱水換成50/40 ℃供新增的熱水地面輻射供暖系統(tǒng)，本系統(tǒng)總供熱量58 kW，熱水地面輻射供暖系統(tǒng)用戶側(cè)熱水補(bǔ)水定壓采用閉式膨脹罐，補(bǔ)水為軟化水。改造設(shè)計(jì)后辦公建筑熱水地面輻射供暖系統(tǒng)原理圖，如圖3 所示。

圖3 熱水地面輻射供暖系統(tǒng)原理圖

3 改造設(shè)計(jì)后辦公建筑空調(diào)水系統(tǒng)

空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)為一級(jí)泵變流量系統(tǒng)，負(fù)荷側(cè)和主機(jī)側(cè)均采用變流量，水泵變頻，螺桿冷水機(jī)組需滿足水量50%的負(fù)荷變化范圍。本項(xiàng)目空調(diào)系統(tǒng)采用兩管制系統(tǒng)，空調(diào)水從B1 層制冷機(jī)房?jī)?nèi)分集水器上按照裙房、塔樓分別設(shè)置主干管，考慮風(fēng)機(jī)盤管和空調(diào)機(jī)組的阻力差異及便于管理，裙房、塔樓的風(fēng)機(jī)盤管與空調(diào)（新風(fēng)）機(jī)組水系統(tǒng)主干管分別從分集水器引出。改造設(shè)計(jì)后辦公建筑空調(diào)水系統(tǒng)示意圖，如圖4 所示。

圖4 空調(diào)水系統(tǒng)示意圖

4 改造設(shè)計(jì)后辦公建筑空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)

4.1 風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)

裙房F1-F4 層配套服務(wù)用房、F2 層食堂、餐廳、辦公等獨(dú)立小空間，為方便控制和管理采用風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)，新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置變頻。

塔樓F5-F20 層辦公區(qū)采用風(fēng)盤+新風(fēng)熱回收系統(tǒng)，新風(fēng)熱回收機(jī)組設(shè)置變頻。辦公考慮房間人數(shù)的變化，新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置變頻。

在每層辦公的人員密集場(chǎng)所設(shè)置CO2濃度探測(cè)器，根據(jù)CO2濃度的變化控制新風(fēng)機(jī)組的變頻。

4.2 全空氣系統(tǒng)

首層大堂、裙房F3 層多功能廳等大空間采用全空氣系統(tǒng)。全空氣系統(tǒng)為單風(fēng)道低速系統(tǒng)。空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置空調(diào)回風(fēng)（排風(fēng)）機(jī)，設(shè)計(jì)為雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，在過(guò)渡季節(jié)采用可變新風(fēng)比或者全新風(fēng)運(yùn)行，空調(diào)機(jī)組風(fēng)機(jī)設(shè)置變頻，適應(yīng)不同負(fù)荷下風(fēng)量調(diào)整，節(jié)能運(yùn)行。

4.3 多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)

因與集中空調(diào)系統(tǒng)使用時(shí)間的不同或須保證24小時(shí)安全運(yùn)行，在下列房間單獨(dú)設(shè)計(jì)多聯(lián)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)：地下B1 層業(yè)管打印機(jī)房，消防控制室，弱電進(jìn)線間及運(yùn)營(yíng)商機(jī)房等。

4.4 機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)

F8 層數(shù)據(jù)機(jī)房設(shè)置恒溫恒濕機(jī)房空調(diào)機(jī)組，數(shù)據(jù)機(jī)房空調(diào)室外機(jī)設(shè)置在F8 層數(shù)據(jù)機(jī)房外側(cè)，室外機(jī)設(shè)置導(dǎo)風(fēng)筒，保證排熱效果。

4.5 分體式空調(diào)系統(tǒng)

B1 層制冷機(jī)房值班室、F8 層機(jī)房值班室設(shè)置分體式空調(diào)。

屋頂電梯機(jī)房設(shè)置分體式空調(diào)降溫、屋頂水箱間設(shè)置冷暖型分體式空調(diào)保證冬季室內(nèi)溫度。

綜上所述，改造設(shè)計(jì)后辦公建筑空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)示意圖，如圖5 所示。

圖5 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)示意圖

5 改造設(shè)計(jì)后辦公建筑防排煙系統(tǒng)

5.1 防煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目防煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)方式[1-2]。防煙樓梯間及其合用前室分別設(shè)機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，消防電梯前室單設(shè)機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。防煙樓梯間和其前室分別加壓送風(fēng)。機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，樓梯間設(shè)置常開風(fēng)口，前室設(shè)置常閉風(fēng)口，正壓送風(fēng)超壓措施采用設(shè)置壓差旁通閥。

5.2 排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目自然排煙系統(tǒng)設(shè)置區(qū)域：F1 層南側(cè)入口大堂。F2 層員工餐廳。F3 層閱覽室、F4 層健身房。F5-F20層大于100 m2的辦公室。F5-F20 層內(nèi)走廊及對(duì)應(yīng)開敞休息區(qū)。

機(jī)械排煙系統(tǒng)設(shè)置區(qū)域：B1 層內(nèi)走廊及儲(chǔ)藏間。F1-F4 層內(nèi)走廊。F1 層?xùn)|側(cè)大堂、對(duì)外辦事大廳、南側(cè)休息區(qū)及中庭。F2 層廚房、F3 層多功能廳。F1-F4 層內(nèi)走廊。

6 既有辦公建筑改造設(shè)計(jì)體會(huì)

6.1 改造設(shè)計(jì)前期對(duì)既有辦公建筑現(xiàn)場(chǎng)勘察

圖紙繪制初期，在對(duì)照原有存檔施工圖時(shí)，發(fā)現(xiàn)存檔施工圖紙與既有辦公建筑存在不用程度的差異，一部分通過(guò)存檔變更圖紙有據(jù)可查，還有一部分并無(wú)依據(jù)可查，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)從事物業(yè)管理多年的工作人員回憶，由于后期使用者的不同，會(huì)對(duì)最初的設(shè)計(jì)進(jìn)行了裝修更改，所以，設(shè)計(jì)人員需要經(jīng)常去工地現(xiàn)場(chǎng)勘察。

6.2 合理設(shè)計(jì)新風(fēng)熱回收系統(tǒng)

既有辦公建筑原設(shè)計(jì)是在塔樓每層都設(shè)置新風(fēng)空調(diào)機(jī)房，并設(shè)計(jì)豎向新風(fēng)井取新風(fēng)后經(jīng)過(guò)新風(fēng)空調(diào)機(jī)組處理后送入每層辦公室，考慮到現(xiàn)行節(jié)能規(guī)范對(duì)新風(fēng)熱回收風(fēng)量有最小風(fēng)量限值要求時(shí)[3]，在分析對(duì)比每層設(shè)置新風(fēng)空調(diào)機(jī)房與集中設(shè)置新風(fēng)熱回收方案機(jī)房的方案后，確定由原既有辦公建筑每層設(shè)置新風(fēng)空調(diào)機(jī)房調(diào)整為改造設(shè)計(jì)后的集中設(shè)置新風(fēng)熱回收機(jī)房，節(jié)約了機(jī)房建筑使用面積。

6.3 與室內(nèi)精裝專業(yè)配合設(shè)計(jì)

本項(xiàng)目在方案初期，業(yè)主就提出較高的精裝要求，為此，暖通專業(yè)對(duì)于辦公標(biāo)準(zhǔn)層設(shè)計(jì)出風(fēng)機(jī)盤管頂送+新風(fēng)、風(fēng)機(jī)盤管側(cè)送+地板對(duì)流器+新風(fēng)、地板送風(fēng)三種空調(diào)方案。在分析裝修后的凈高要求，風(fēng)口氣流組織形式，以及精裝費(fèi)用等之后，最終確定辦公標(biāo)準(zhǔn)層采用臥式風(fēng)機(jī)盤管頂送+新風(fēng)這一性價(jià)比最高的方案。

7 結(jié)論

7.1 既有辦公建筑改造設(shè)計(jì)項(xiàng)目的特點(diǎn)

既有辦公建筑經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)營(yíng)，使用方積累大量的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，因此改造設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)與使用方充分溝通，進(jìn)行大量的調(diào)查研究，充分了解既有辦公建筑各區(qū)域、各部位的使用情況，了解存在的問(wèn)題或不足。在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，既有辦公建筑運(yùn)行良好的系統(tǒng)可維持原設(shè)計(jì)系統(tǒng)形式，存在問(wèn)題或不足的要找出原因并進(jìn)行改造設(shè)計(jì)。

既有辦公建筑改造設(shè)計(jì)相對(duì)于新建項(xiàng)目資金有限，因此改造設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量配合建筑、結(jié)構(gòu)等專業(yè)減少土建大規(guī)模拆改，以節(jié)約資金。

7.2 既有辦公建筑改造設(shè)計(jì)項(xiàng)目的難點(diǎn)

由于既有辦公建筑現(xiàn)有狀況、條件的限制，暖通空調(diào)設(shè)計(jì)施工圖繪制難度很大。部分原有圖紙與現(xiàn)狀不符，有的部位根本沒(méi)有圖紙。增加的消防系統(tǒng)、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)擠占了有限的空間，為保證吊頂下凈高的要求，吊頂內(nèi)管線綜合需進(jìn)行多次調(diào)整。

用于辦公建筑的設(shè)施較多，需連接各種線路，要考慮留出吊頂內(nèi)綜合布線的空間。施工階段設(shè)計(jì)人員去現(xiàn)場(chǎng)的頻繁程度比新建項(xiàng)目大很多，許多問(wèn)題必須到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地察看才能解決。