厦门市某超高层建筑空调通风设计

张敏华

(厦门市合道施工图审查有限公司 福建厦门 361004)

引言

厦门市杏林湾营运中心7#楼，于2010年完成设计，现正在施工中。由于该工程为福建省内第一个设计采用变风量空调系统地板送风的项目，设计过程中碰到很多新的问题，故将设计情况与设计体会撰写出来，与各位同行分享。

1 工程概况

厦门市杏林湾营运中心是由厦门市杏林建设开发公司开发的商务办公楼群，建筑总面积70多万平米。该项目北面为杏林湾路，东南面为杏林湾园博园，西面为官任山景观绿化带，地理位置优越，景观极佳。7#楼位于杏林湾营运中心区内，为区内第二高楼。其地上三十五层，地下三层，建筑高度148.5m，建筑面积:107469.76m2，为一类民用超高层甲级商务办公楼。其地下一、二、三层均为停车库、设备用房(地下三层战时为人防区)，地上一层为门厅、休息厅、银行、消控安保、商务中心、商业、变电所，二层为餐厅、厨房、酒吧、商业，三层为办公、物业管理房、商业，四层为办公、商业，五层为办公、健身房、棋牌室、会所，六层为办公、机房，七至三十五层均为办公(其中第十三层、第二十六层及屋面为避难层)，屋顶设直升机停机坪(见图1)。

图1 建筑效果图

2 工程设计特点

⑴工程位于厦门市，属夏热冬暖地区，而该工程功能定位为办公楼，故空调只考虑夏季制冷;

⑵根据功能划分和甲方要求，商业与办公分别设置中央空调系统;

⑶根据功能定位，六层及以上办公楼为甲级商务办公，空调采用变风量空调系统地板送风，六层以下办公楼为普通办公，采用风机盘管加新风的空调方式;

⑷为节能，商业和办公均设有排风热回收装置。

3 设计参数及空调负荷

该工程相关设计参数(见表1、表2)。

表1 室外计算参数

表2 空调室内设计参数

根据计算，该工程空调冷负荷，商业部分为2396KW，办公部分为 6867KW。冷负荷指标，商业为 191W/㎡，办公为116W/㎡。

4 空调冷源及设备选择

根据计算负荷，商业部分选用2台制冷量为1196kW的水冷螺杆冷水机组;办公部分选用2台制冷量为2813kW的水冷离心式冷水机组和2台制冷量为580kW的水冷螺杆式冷水机组。冷水机组、水泵集中设于地下3层冷冻机房内，冷却塔设于6层屋顶。一层银行和智能化机房设局部冷源，采用多联空调系统，空调室外机设于6层屋顶。

5 空调系统形式

5.1 空调水系统

商业和办公空调冷冻水系统均采用一次泵变流量系统。水系统形式为两管制，异程式。为了减少系统承压，办公空调水系统设置分区。其中6层以下为低区，6～26层为中区，27层及以上为高区。系统在26层设置板式换热器，使系统承压控制在1.6MPa以内。低、中区膨胀水箱设于27层设备间，高区膨胀水箱设于屋顶机房层，裙房商业膨胀水箱设于6层屋顶。冷冻水供回水温度，低区、中区为6/11℃，高区为7/12℃;商业冷冻水供回水温度为7/12℃。冷却水系统为定流量系统，供回水温度均为32/37℃。

5.2 空调风系统

⑴裙房商场和商务会所采用单风道变风量全空气风管空调系统，上送上回;

⑵餐厅和5层及5层以下办公区采用风机盘管加新风系统，上送上回;

⑶6层及6层以上高档办公区采用变风量地板送风系统，每个高档办公区均设有压力无关型变风量末端装置，内区采用地板旋流散流器送风，外区采用风机动力型送风口送风。室外新风与空调回风混合后，经各层空调机房内的空调箱处理后，沿内走道地板内敷设的空调环状风管，送到各个房间的送风静压箱，再经地板旋流散流器和外区的风机动力型送风口从下部送入房间。空调回风和排风则通过吊顶内的风口及内走道吊顶内的环状风管送回空调机房或排至室外。空调风管布置详(图 2、图3)。

图2 空调送风布置图

图3 空调回风布置图

⑷新风系统:由于该工程排风总量大，为节能，商场设置全热交换器，使室外新风与商场排风经过热交换，进行能量回收，再经空调器处理后直接送入室内。办公区设置带表冷段的全热交换器，使室外新风与办公排风经过热交换，进行能量回收和冷处理，然后通过竖井送入各层内走道，负担各层内走道的空调冷负荷。商场全热交换器设于各层空调机房内，办公全热交换器分别设于13、26层避难层新风机房内。

6 通风、防排烟及空调自控设计

6.1 通风系统

⑴地下车库设置机械排风系统，排风量按6次/h换气计算。进风采用自然进风与机械进风相结合，进风量按5次/h换气计算。同时车库内设有智能型诱导通风系统。平时智能型诱导风机由车库内污染物感受器及电路控制器控制风机的开关，同时风机发出信号联锁控制主排风机的开关。

⑵地下各设备用房均设置独立的进排风系统。

⑶各层公共卫生间均设置机械排风系统，排风量按10次/h换气量计算。

⑷各层办公和商业均设置机械排风系统，排风量按略小于新风量计算。

⑸厨房预留进风口和排油烟竖井，厨房油烟需经静电油烟处理器等设施处理，达到排放标准(油烟排放浓度不大于2mg/m3)后在屋面高空排放。

6.2 防排烟系统

⑴防烟系统

①所有防烟楼梯间及其合用前室分别设机械加压送风系统，维持楼梯间余压值50Pa，合用前室25Pa的要求。楼梯间采用常开型风口，每三层设一个，前室采用常闭型风口，每层均设。由于该工程超32层，采用分段加压。

②13和26层避难层均设置机械加压送风系统。

⑵排烟系统

①地下车库按防烟分区(＜2000㎡)设置机械排风兼排烟系统，排烟量按6次/h换气计算。对于有车道自然进风的防火分区采用自然补风，不具备自然补风条件的防火分区均采用机械补风，补风量按大于排烟量50%计算。

②1～5层商业设机械排烟兼排风系统，风机排烟量按最大防烟分区面积120m3/h·㎡计算;

③地上各层超20米内走道和超100㎡不具备自然排烟条件的办公室均设机械排烟系统，风机排烟量按最大防烟分区面积120m3/h·㎡计算，且不小于7200m3/h。

6.3 自动控制

除常规控制外，根据该工程的暖通设计特点，设计了一些特殊的控制。

⑴空调系统采用BKS中央空调能源管理系统进行控制，利用模糊预期算法模型控制冷冻水系统;利用模糊优化算法控制冷却水系统，实现系统较大程度的节能。

⑵为节能，办公区冷却塔采用双速电机，部分负荷时，冷却塔风机低速运转。

⑶地板送风末端装置控制:当室内负荷变化时，根据房间内区设置的温控器与设定温度比较，变风量系统通过压力无关型末端装置调节房间的送风量，同时根据房间外区设置的温控器与设定温度比较，控制外区风机动力型末端装置启停和变风量运行。当各房间的送风量变化时，各层总的空调送风量相应改变，在保证总风管的送风静压恒定的前提下，控制空调机房内的空调器变风量运行，且保证系统最小送风量的变风量比为0.4。

7 设计体会

地板送风系统指的是利用结构楼板与架空地板之间的敞开空间，也称静压箱，将处理后的空气送至人员活动区域地板送风口的空调形式。设计时需注意以下的问题:

⑴地板静压箱的高度:地板静压箱的高度典型值一般为0.3～0.45m。考虑到架空地板块的典型高度为33mm，同时考虑地板下最大的空调设备高度(如风机动力型末端装置)，以及架空楼板的建筑找平，若采用结构降板的方式，建议降板高度不小于0.35m;

⑵区域送风温度的确定:为避免地板送风口附近人员感到过冷，进入静压箱的送风温度应保持在16～18℃，而地板送风口处的出风温度以17～18℃最佳。

⑶内外区划分及送风口形式:当房间净深超过5m时，宜进行内外区划分。一般距离外墙5m范围内的区域为外区，距离外墙5m以上的区域为内区。内区负荷相对稳定并且较小，建议采用被动式送风口送风，如地板旋流散流器;外区由于受气候和室外条件的影响，空调负荷较大且变化快，建议采用主动式送风口送风，如风机动力型送风口。

⑷楼板的保温:由于楼板下与静压箱内空气有温差，存在温差传热，导致冷量损失，这种情况对于出租型的办公楼尤为突出。为避免冷量损失，建议静压箱楼板应进行保温。为便于架空地板的安装，尽量少破坏保温层，建议采用楼板下保温的方式做保温楼面。

8 结语

以上为厦门市杏林湾营运中心7#楼的空调、通风、防排烟、自动控制系统的设计情况，及变风量空调系统地板送风的设计体会，与各位同行分享，欢迎批评指正。

[1]陆耀庆，实用供热空调设计手册(第2版)[M].

[2]全国民用建筑工程设计技术措施，暖通空调·动力[M].2009.

[3]徐伟.民用建筑供暖通风与空气调节设计规范技术指南[M].