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(yùn)中心7#樓，于2010年完成設(shè)計，現(xiàn)正在施工中。由于該工程為福建省內(nèi)第一個設(shè)計采用變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)地板送風(fēng)的項目，設(shè)計過程中碰到很多新的問題，故將設(shè)計情況與設(shè)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(yùn)中心是由廈門市杏林建設(shè)開發(fā)公司開發(fā)的商務(wù)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(yōu)越，景觀極佳。7#樓位于杏林灣營運(yùn)中心區(qū)內(nèi)，為區(qū)內(nèi)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(wù)辦公樓。其地下一、二、三層均為停車庫、設(shè)備用房(地下三層戰(zhàn)時為人防區(qū))，地上一層為門廳、休息廳、銀行、消控安保、商務(wù)中心、商業(yè)、變電所，二層為餐廳、廚房、酒吧、商業(yè)，三層為辦公、物業(yè)管理房、商業(yè)，四層為辦公、商業(yè)，五層為辦公、健身房、棋牌室、會所，六層為辦公、機(jī)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(shè)直升機(jī)停機(jī)坪(見圖1)。

圖1 建筑效果圖

2 工程設(shè)計特點

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

⑵根據(jù)功能劃分和甲方要求，商業(yè)與辦公分別設(shè)置中央空調(diào)系統(tǒng);

⑶根據(jù)功能定位，六層及以上辦公樓為甲級商務(wù)辦公，空調(diào)采用變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)地板送風(fēng)，六層以下辦公樓為普通辦公，采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)的空調(diào)方式;

⑷為節(jié)能，商業(yè)和辦公均設(shè)有排風(fēng)熱回收裝置。

3 設(shè)計參數(shù)及空調(diào)負(fù)荷

該工程相關(guān)設(shè)計參數(shù)(見表1、表2)。

表1 室外計算參數(shù)

表2 空調(diào)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)

根據(jù)計算，該工程空調(diào)冷負(fù)荷，商業(yè)部分為2396KW，辦公部分為 6867KW。冷負(fù)荷指標(biāo)，商業(yè)為 191W/㎡，辦公為116W/㎡。

4 空調(diào)冷源及設(shè)備選擇

根據(jù)計算負(fù)荷，商業(yè)部分選用2臺制冷量為1196kW的水冷螺桿冷水機(jī)組;辦公部分選用2臺制冷量為2813kW的水冷離心式冷水機(jī)組和2臺制冷量為580kW的水冷螺桿式冷水機(jī)組。冷水機(jī)組、水泵集中設(shè)于地下3層冷凍機(jī)房內(nèi)，冷卻塔設(shè)于6層屋頂。一層銀行和智能化機(jī)房設(shè)局部冷源，采用多聯(lián)空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)室外機(jī)設(shè)于6層屋頂。

5 空調(diào)系統(tǒng)形式

5.1 空調(diào)水系統(tǒng)

商業(yè)和辦公空調(diào)冷凍水系統(tǒng)均采用一次泵變流量系統(tǒng)。水系統(tǒng)形式為兩管制，異程式。為了減少系統(tǒng)承壓，辦公空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)置分區(qū)。其中6層以下為低區(qū)，6～26層為中區(qū)，27層及以上為高區(qū)。系統(tǒng)在26層設(shè)置板式換熱器，使系統(tǒng)承壓控制在1.6MPa以內(nèi)。低、中區(qū)膨脹水箱設(shè)于27層設(shè)備間，高區(qū)膨脹水箱設(shè)于屋頂機(jī)房層，裙房商業(yè)膨脹水箱設(shè)于6層屋頂。冷凍水供回水溫度，低區(qū)、中區(qū)為6/11℃，高區(qū)為7/12℃;商業(yè)冷凍水供回水溫度為7/12℃。冷卻水系統(tǒng)為定流量系統(tǒng)，供回水溫度均為32/37℃。

5.2 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)

⑴裙房商場和商務(wù)會所采用單風(fēng)道變風(fēng)量全空氣風(fēng)管空調(diào)系統(tǒng)，上送上回;

⑵餐廳和5層及5層以下辦公區(qū)采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，上送上回;

⑶6層及6層以上高檔辦公區(qū)采用變風(fēng)量地板送風(fēng)系統(tǒng)，每個高檔辦公區(qū)均設(shè)有壓力無關(guān)型變風(fēng)量末端裝置，內(nèi)區(qū)采用地板旋流散流器送風(fēng)，外區(qū)采用風(fēng)機(jī)動力型送風(fēng)口送風(fēng)。室外新風(fēng)與空調(diào)回風(fēng)混合后，經(jīng)各層空調(diào)機(jī)房內(nèi)的空調(diào)箱處理后，沿內(nèi)走道地板內(nèi)敷設(shè)的空調(diào)環(huán)狀風(fēng)管，送到各個房間的送風(fēng)靜壓箱，再經(jīng)地板旋流散流器和外區(qū)的風(fēng)機(jī)動力型送風(fēng)口從下部送入房間。空調(diào)回風(fēng)和排風(fēng)則通過吊頂內(nèi)的風(fēng)口及內(nèi)走道吊頂內(nèi)的環(huán)狀風(fēng)管送回空調(diào)機(jī)房或排至室外。空調(diào)風(fēng)管布置詳(圖 2、圖3)。

圖2 空調(diào)送風(fēng)布置圖

圖3 空調(diào)回風(fēng)布置圖

⑷新風(fēng)系統(tǒng):由于該工程排風(fēng)總量大，為節(jié)能，商場設(shè)置全熱交換器，使室外新風(fēng)與商場排風(fēng)經(jīng)過熱交換，進(jìn)行能量回收，再經(jīng)空調(diào)器處理后直接送入室內(nèi)。辦公區(qū)設(shè)置帶表冷段的全熱交換器，使室外新風(fēng)與辦公排風(fēng)經(jīng)過熱交換，進(jìn)行能量回收和冷處理，然后通過豎井送入各層內(nèi)走道，負(fù)擔(dān)各層內(nèi)走道的空調(diào)冷負(fù)荷。商場全熱交換器設(shè)于各層空調(diào)機(jī)房內(nèi)，辦公全熱交換器分別設(shè)于13、26層避難層新風(fēng)機(jī)房內(nèi)。

6 通風(fēng)、防排煙及空調(diào)自控設(shè)計

6.1 通風(fēng)系統(tǒng)

⑴地下車庫設(shè)置機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)量按6次/h換氣計算。進(jìn)風(fēng)采用自然進(jìn)風(fēng)與機(jī)械進(jìn)風(fēng)相結(jié)合，進(jìn)風(fēng)量按5次/h換氣計算。同時車庫內(nèi)設(shè)有智能型誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)。平時智能型誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)由車庫內(nèi)污染物感受器及電路控制器控制風(fēng)機(jī)的開關(guān)，同時風(fēng)機(jī)發(fā)出信號聯(lián)鎖控制主排風(fēng)機(jī)的開關(guān)。

⑵地下各設(shè)備用房均設(shè)置獨立的進(jìn)排風(fēng)系統(tǒng)。

⑶各層公共衛(wèi)生間均設(shè)置機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)量按10次/h換氣量計算。

⑷各層辦公和商業(yè)均設(shè)置機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)，排風(fēng)量按略小于新風(fēng)量計算。

⑸廚房預(yù)留進(jìn)風(fēng)口和排油煙豎井，廚房油煙需經(jīng)靜電油煙處理器等設(shè)施處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)(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(tǒng)

⑴防煙系統(tǒng)

①所有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)，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(fēng)口，每三層設(shè)一個，前室采用常閉型風(fēng)口，每層均設(shè)。由于該工程超32層，采用分段加壓。

②13和26層避難層均設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。

⑵排煙系統(tǒng)

①地下車庫按防煙分區(qū)(＜2000㎡)設(shè)置機(jī)械排風(fēng)兼排煙系統(tǒng)，排煙量按6次/h換氣計算。對于有車道自然進(jìn)風(fēng)的防火分區(qū)采用自然補(bǔ)風(fēng)，不具備自然補(bǔ)風(fēng)條件的防火分區(qū)均采用機(jī)械補(bǔ)風(fēng)，補(bǔ)風(fēng)量按大于排煙量50%計算。

②1～5層商業(yè)設(shè)機(jī)械排煙兼排風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)排煙量按最大防煙分區(qū)面積120m3/h·㎡計算;

③地上各層超20米內(nèi)走道和超100㎡不具備自然排煙條件的辦公室均設(shè)機(jī)械排煙系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)排煙量按最大防煙分區(qū)面積120m3/h·㎡計算，且不小于7200m3/h。

6.3 自動控制

除常規(guī)控制外，根據(jù)該工程的暖通設(shè)計特點，設(shè)計了一些特殊的控制。

⑴空調(diào)系統(tǒng)采用BKS中央空調(diào)能源管理系統(tǒng)進(jìn)行控制，利用模糊預(yù)期算法模型控制冷凍水系統(tǒng);利用模糊優(yōu)化算法控制冷卻水系統(tǒng)，實現(xiàn)系統(tǒng)較大程度的節(jié)能。

⑵為節(jié)能，辦公區(qū)冷卻塔采用雙速電機(jī)，部分負(fù)荷時，冷卻塔風(fēng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)。

⑶地板送風(fēng)末端裝置控制:當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷變化時，根據(jù)房間內(nèi)區(qū)設(shè)置的溫控器與設(shè)定溫度比較，變風(fēng)量系統(tǒng)通過壓力無關(guān)型末端裝置調(diào)節(jié)房間的送風(fēng)量，同時根據(jù)房間外區(qū)設(shè)置的溫控器與設(shè)定溫度比較，控制外區(qū)風(fēng)機(jī)動力型末端裝置啟停和變風(fēng)量運(yùn)行。當(dāng)各房間的送風(fēng)量變化時，各層總的空調(diào)送風(fēng)量相應(yīng)改變，在保證總風(fēng)管的送風(fēng)靜壓恒定的前提下，控制空調(diào)機(jī)房內(nèi)的空調(diào)器變風(fēng)量運(yùn)行，且保證系統(tǒng)最小送風(fēng)量的變風(fēng)量比為0.4。

7 設(shè)計體會

地板送風(fēng)系統(tǒng)指的是利用結(jié)構(gòu)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(qū)域地板送風(fēng)口的空調(diào)形式。設(shè)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?？紤]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(diào)設(shè)備高度(如風(fēng)機(jī)動力型末端裝置)，以及架空樓板的建筑找平，若采用結(jié)構(gòu)降板的方式，建議降板高度不小于0.35m;

⑵區(qū)域送風(fēng)溫度的確定:為避免地板送風(fēng)口附近人員感到過冷，進(jìn)入靜壓箱的送風(fēng)溫度應(yīng)保持在16～18℃，而地板送風(fēng)口處的出風(fēng)溫度以17～18℃最佳。

⑶內(nèi)外區(qū)劃分及送風(fēng)口形式:當(dāng)房間凈深超過5m時，宜進(jìn)行內(nèi)外區(qū)劃分。一般距離外墻5m范圍內(nèi)的區(qū)域為外區(qū)，距離外墻5m以上的區(qū)域為內(nèi)區(qū)。內(nèi)區(qū)負(fù)荷相對穩(wěn)定并且較小，建議采用被動式送風(fēng)口送風(fēng)，如地板旋流散流器;外區(qū)由于受氣候和室外條件的影響，空調(diào)負(fù)荷較大且變化快，建議采用主動式送風(fēng)口送風(fēng)，如風(fēng)機(jī)動力型送風(fēng)口。

⑷樓板的保溫:由于樓板下與靜壓箱內(nèi)空氣有溫差，存在溫差傳熱，導(dǎo)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(yīng)進(jìn)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(jié)語

以上為廈門市杏林灣營運(yùn)中心7#樓的空調(diào)、通風(fēng)、防排煙、自動控制系統(tǒng)的設(shè)計情況，及變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)地板送風(fēng)的設(shè)計體會，與各位同行分享，歡迎批評指正。

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[2]全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施，暖通空調(diào)·動力[M].2009.

[3]徐偉.民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范技術(shù)指南[M].