某寒冷地區(qū)綜合樓暖通空調(diào)設(shè)計(jì)研究

劉旭峰

（四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610000）

1 某寒冷地區(qū)綜合樓項(xiàng)目概況

為探索綜合樓暖通空調(diào)在寒冷地區(qū)的設(shè)計(jì)效果，研究人員以某綜合樓暖通空調(diào)項(xiàng)目設(shè)計(jì)為例，詳盡闡述該項(xiàng)空調(diào)的設(shè)計(jì)過程。

具體來看，該綜合樓項(xiàng)目的總面積為27806.5m2，其層級(jí)數(shù)為地上十二層、地下一層，總高度可達(dá)59.95m左右，也就是說，該項(xiàng)目建設(shè)性質(zhì)為高層公共類建筑。依照該綜合樓項(xiàng)目的建設(shè)要求，不同層級(jí)帶有對(duì)應(yīng)性要求，其包含商業(yè)用房、設(shè)備用房、機(jī)械停車用房、非機(jī)動(dòng)車庫與辦公用房等。同時(shí)，由于該綜合樓項(xiàng)目帶有極強(qiáng)的辦公性質(zhì)，其內(nèi)部需安設(shè)不同形態(tài)的暖通空調(diào)，一般來講，該類建筑需實(shí)行適宜的防排煙、通風(fēng)與空調(diào)設(shè)計(jì)，并根據(jù)建筑單位要求，要安裝適宜的暖通空調(diào)系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)內(nèi)部的各項(xiàng)功能完成多種電氣設(shè)計(jì)。

2 寒冷地區(qū)綜合樓暖通空調(diào)的具體設(shè)計(jì)

2.1 計(jì)算冷熱負(fù)荷

在開展寒冷區(qū)域綜合樓暖通空調(diào)的綜合設(shè)計(jì)前，相關(guān)人員需實(shí)行必要的冷熱負(fù)荷計(jì)算。一般來講，在進(jìn)行暖通負(fù)荷計(jì)算期間，工作人員可利用適宜的信息軟件，將時(shí)間由8:00～20:00進(jìn)行逐時(shí)分割，適時(shí)測(cè)算出每個(gè)小時(shí)的冷負(fù)荷。基于科學(xué)的研究，相關(guān)人員發(fā)現(xiàn)在16:00其冷負(fù)荷值最高，最高值可達(dá)2204.57kW，而在該階段其熱負(fù)荷值為1214.86kW，經(jīng)過詳細(xì)測(cè)算后，該區(qū)域的熱負(fù)荷指標(biāo)與冷負(fù)荷指標(biāo)分別為80.98W/m2、125.78W/m2，總的來說，在冬季室外氣象的具體數(shù)值如表1所示。

表1 冬季室外氣象的具體參數(shù)

在掌握冬季室外氣象的實(shí)際參數(shù)后，相關(guān)人員還應(yīng)明確該類綜合體建筑中的結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，其具體數(shù)值如表2所示。

表2 建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)的傳熱系數(shù)值

在掌握了綜合樓結(jié)構(gòu)內(nèi)部的傳熱系數(shù)值后，工作人員可利用該項(xiàng)數(shù)值探測(cè)出暖通空調(diào)內(nèi)部的設(shè)計(jì)內(nèi)容與對(duì)應(yīng)性數(shù)值，從而增強(qiáng)該冷熱負(fù)荷計(jì)算的準(zhǔn)確性。

2.2 設(shè)計(jì)VRV系統(tǒng)

在正式設(shè)計(jì)暖通空調(diào)內(nèi)部的VRV系統(tǒng)前，設(shè)計(jì)人員應(yīng)適時(shí)研究該空調(diào)新風(fēng)的吸納范圍與具體方式，在本工程中其采用開窗換氣與門窗縫隙的進(jìn)入形式，也就是說，新風(fēng)的各項(xiàng)負(fù)荷均由該暖通空調(diào)系統(tǒng)承擔(dān)。設(shè)計(jì)人員在暖通空調(diào)的實(shí)際設(shè)計(jì)中會(huì)將該類空調(diào)放置到屋面頂層，并使用R410A系統(tǒng)完成整體制冷，其內(nèi)部的壓縮機(jī)選用了渦旋全封閉式變頻直流壓縮機(jī)，而室外機(jī)械的散熱風(fēng)扇則借助變頻直流風(fēng)扇電機(jī)。在完成暖通空調(diào)的整體設(shè)計(jì)后，相關(guān)人員需根據(jù)業(yè)主的實(shí)際要求完善室內(nèi)機(jī)械的冷負(fù)荷，由于該類數(shù)值在項(xiàng)目建設(shè)之初已存在，應(yīng)采用適宜的方式來改善該項(xiàng)數(shù)值，以使其與當(dāng)前的暖通空調(diào)系統(tǒng)相適應(yīng)，并為電氣專業(yè)預(yù)留出一定的電量與電源。此外，在開展暖通空調(diào)系統(tǒng)回風(fēng)口的設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)人員需適時(shí)觀察其風(fēng)口的具體形態(tài)，在回風(fēng)口的附近安置適宜的過濾網(wǎng)，并在各空調(diào)室內(nèi)機(jī)械中設(shè)計(jì)合適的控制器，利用相關(guān)控制器的先進(jìn)性完成對(duì)區(qū)域風(fēng)力的控制。一般來講，在設(shè)計(jì)室外暖通空調(diào)系統(tǒng)期間，相關(guān)人員應(yīng)嚴(yán)格遵照該類機(jī)械的運(yùn)行情況完成自動(dòng)啟停，在綜合樓項(xiàng)目內(nèi)的大廳安裝適宜的風(fēng)機(jī)盤管，透過其內(nèi)部的溫控器完成不同狀態(tài)的風(fēng)速調(diào)節(jié)，繼而提升暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

3 寒冷地區(qū)綜合樓暖通空調(diào)排煙設(shè)計(jì)措施

3.1 科學(xué)設(shè)計(jì)自然排煙系統(tǒng)

在實(shí)行寒冷區(qū)域綜合樓暖通空調(diào)的排煙設(shè)計(jì)前，相關(guān)人員需科學(xué)設(shè)計(jì)自然排煙系統(tǒng)。一般來講，在開展正式的防排煙設(shè)計(jì)前，設(shè)計(jì)人員應(yīng)全面檢查該綜合樓的建設(shè)狀態(tài)，了解到其內(nèi)部層級(jí)是否存有可供開啟的外窗，在經(jīng)過實(shí)地探究后，發(fā)現(xiàn)其存有能夠開啟的外窗，且排煙距離與開啟面積都與自然排煙的要求相符，也就是說，可在該區(qū)域?qū)嵭泻线m的自然排煙設(shè)計(jì)。比如，由于該綜合樓外門的高度為2.7m左右，而根據(jù)項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)定，只要外門高度超出2m即可將其當(dāng)作自然排煙口。在進(jìn)行自然排煙口的設(shè)計(jì)前，項(xiàng)目管理人員需充分審查該綜合樓不同層級(jí)的外窗設(shè)計(jì)狀態(tài)，利用適宜的計(jì)算方式測(cè)算出科學(xué)的自然排煙距離，并根據(jù)不同地區(qū)的具體面積測(cè)算出自然排風(fēng)口，在完成排風(fēng)口的整體設(shè)計(jì)后，為確保該區(qū)域的自然排風(fēng)效果，要對(duì)該類排風(fēng)口的排風(fēng)效果進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn)，利用相關(guān)機(jī)械設(shè)備適時(shí)檢測(cè)該排風(fēng)裝置的具體運(yùn)行狀態(tài)，并在與地面距離為1.2m處的電動(dòng)排煙窗附近設(shè)計(jì)合適的機(jī)械啟停裝置，有效增強(qiáng)自然排風(fēng)裝置設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

3.2 合理設(shè)計(jì)防煙體系

在開展防煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，相關(guān)人員需明確該綜合樓防煙樓梯間的具體數(shù)量，在該項(xiàng)目中其實(shí)際數(shù)量為七部，地上的4部是2間在獨(dú)立前室、2間在合用前室；而地下的3部則為1間在獨(dú)立前室、2間在合用前室內(nèi)。基于本綜合樓建設(shè)項(xiàng)目的總體高度超出50m，該類公共建筑內(nèi)部的所有部位都要設(shè)計(jì)出適宜的防煙加壓系統(tǒng)，并將送風(fēng)加壓系統(tǒng)分別安置在獨(dú)立前室、合用前室與防煙樓梯間中，制作出適宜的自動(dòng)控制系統(tǒng)，在平時(shí)將該類器械關(guān)閉，而在出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)可借用消防控制室來完成火災(zāi)層的啟動(dòng)，其啟動(dòng)形式既可手動(dòng)也可自動(dòng)，在啟動(dòng)火災(zāi)層后，可利用其上層風(fēng)口來完成防煙排煙送風(fēng)活動(dòng)，繼而增強(qiáng)該建筑的安全性。此外，帶有獨(dú)立前室下的排煙排煙樓梯間還需設(shè)置合適的送風(fēng)加壓系統(tǒng)，將以地上加壓為主的送風(fēng)機(jī)放置到地上樓梯間內(nèi)的頂部防火吊頂中，適時(shí)提升防火防煙的科學(xué)性，并在該類樓梯間中安置設(shè)計(jì)合適的風(fēng)口類型，在本項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，百葉自垂式風(fēng)口較為合適，在出現(xiàn)火災(zāi)后，可在消防控制室內(nèi)自動(dòng)啟動(dòng)送風(fēng)機(jī)的防煙送風(fēng)程序，將合用前室、樓梯間的余壓制控制在25～30Pa、40～50Pa。

3.3 完善機(jī)械停車區(qū)通風(fēng)排煙設(shè)計(jì)

基于綜合樓項(xiàng)目中的工作人數(shù)較多，需為其設(shè)計(jì)科學(xué)的機(jī)械停車區(qū)域，而在該類區(qū)域中，相關(guān)人員需為其設(shè)計(jì)適宜的通風(fēng)排煙設(shè)計(jì)。具體來看，本綜合樓建設(shè)項(xiàng)目的機(jī)械停車區(qū)域有1000m2左右，依照停車場(chǎng)防火規(guī)范而言，需對(duì)該類地區(qū)設(shè)計(jì)機(jī)械排煙體系。比如，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)不同的停車位置合理劃分防火區(qū)域，在各項(xiàng)防火區(qū)域中設(shè)置合適的防火門、防火卷簾與防火墻等，并合理縮減防火區(qū)域，盡量將單獨(dú)的防火地區(qū)控制在2000m2左右，有效增強(qiáng)防火措施的針對(duì)性、有效性。設(shè)計(jì)人員還要在防火區(qū)域設(shè)計(jì)合理的防煙分區(qū)，在該系統(tǒng)內(nèi)搭建一定的排煙防煙系統(tǒng)。依照當(dāng)前排煙風(fēng)機(jī)排煙量的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)人員應(yīng)嚴(yán)格遵照該項(xiàng)數(shù)值，在本項(xiàng)目中其具體的排煙量要在30000m3/h左右，由于該工程項(xiàng)目內(nèi)部多為辦公式建筑，相較其他類型建筑來說，其排風(fēng)量有所不同，需按照每輛車400m3/h進(jìn)行確認(rèn)與計(jì)算，且補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)可運(yùn)用日常的送風(fēng)系統(tǒng)，在出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，針對(duì)其排風(fēng)量的計(jì)算來說，需依照80%～90%的排煙量開展對(duì)應(yīng)的計(jì)算工作。

3.4 改進(jìn)設(shè)備用房排煙系統(tǒng)

一般來講，在綜合樓內(nèi)需設(shè)計(jì)建設(shè)出不同形態(tài)的設(shè)備用房，在該類用房內(nèi)設(shè)置科學(xué)的排煙系統(tǒng)。在本綜合項(xiàng)目中，其帶有消防控制室、消防泵房、弱電機(jī)房與變配電室等場(chǎng)所，在消防控制室與弱電機(jī)房中選用了干粉手提類滅火器開展對(duì)應(yīng)的滅火工作，也就是說，需在該類空間中設(shè)計(jì)機(jī)械通風(fēng)體系，其具體的排風(fēng)量要依照8～12次/h的換氣次數(shù)而定。在該綜合樓暖通空調(diào)系統(tǒng)中，其排風(fēng)系統(tǒng)需選擇70℃左右的防火閥，當(dāng)其煙氣溫度在70℃以上時(shí)該類裝置將自動(dòng)關(guān)閉，內(nèi)部的消防泵房面積需在50m2以內(nèi)。此外，在設(shè)備用房附近，相關(guān)人員還需設(shè)計(jì)配套的衛(wèi)生間，該類空間應(yīng)設(shè)置適宜的管道類換氣扇，該類換氣扇要連接走廊吊頂中的排風(fēng)管道，并將煙氣與風(fēng)傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的豎井內(nèi)，繼而排到屋面大氣內(nèi)，在完成設(shè)備用房排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)后，相關(guān)人員應(yīng)合理測(cè)算與控制不同裝置中的排風(fēng)量、送風(fēng)量，以增強(qiáng)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

4 結(jié)語

綜上所述，在進(jìn)行綜合體暖通空調(diào)設(shè)計(jì)期間，設(shè)計(jì)人員需詳細(xì)考量多重要素，利用適宜的VRV系統(tǒng)來完善該綜合體內(nèi)部各項(xiàng)空間的設(shè)計(jì)，受建筑高度影響，其在開展暖通空調(diào)設(shè)計(jì)建設(shè)時(shí)要采取合適的措施，并利用科學(xué)算法為此后的暖通設(shè)計(jì)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。