某超高层建筑暖通空调系统设计

吴秀芬

摘要：近年来，一大批超高层商业综合体等公建项目如雨后春笋般地出现，暖通空调系统设计既要满足功能需求，又要最大限度地减少未来租户、住户、物业管理公司及酒店管理公司提出的修改调整，这对暖通空调系统设计提出了更高的要求。该文在此背景下，以超高层商业综合体的暖通空调设计为阐述对象，着重对空调冷热源、空调水系统、空调方式的选择等进行了详细说明。

关键词：超高层；商业综合体；冷热源；空调水系统；空调风系统

中图分类号：TU831.3 文献标识码：A 文章编号：1674-3024（2016）08-105-02

1项目概述

本项目位于榆林市经济开发区北部，分为东区和西区。东区为商业步行街，地下二层为车库及设备用房，地下一层为商业用房，地上共分为八个多层建筑，共四层，均为商业用房。西区为商业步行街和办公，西区商业地上分为西段和东段，地下连成一体，西区西段地下三层～地下二层为车库及设备用房，地下一层～六层为商业用房，七层以上分别为二栋超高层写字楼。西区东段地下三层～地下二层为车库及设备用房，地下一层～六层为商业用房，西区东段与西段，地下一层商业用房向下沉式广场直接开放。东区和西区形成综合建筑群，

东区总建筑面积174041.89平方米，建筑高度20.55米。西区总建筑面积421569.87平方米，分为商场和办公。商业用房的建筑高度大约32m，办公楼的建筑高度大约199m。办公共48层，其中在15、30层为避难层。建筑总图如图1所示。

2空调冷热源

本项目采用中央空调系统，相对集中设置中央冷热源，东区商业群合用一套冷热源系统，制冷换热站房设在地下二层，空调总冷负荷为12660 kW，设置3台单台制冷量为4220 kw的水冷离心式冷水机组。冷水机组的制冷剂为R134a，冷冻水供回水温度为7/12℃，冷却水供回水温度为32/37℃，冷却塔布置在商业屋面。东区商业群冬季空调热源采用市政集中热源，冬季115/80℃的市政热媒经地下二层制冷换热站房内设置的冬季空调板换机组换热后，提供60/50℃空调热水。西区分为办公与商业，为便于运营管理及计量，办公与商业空调冷热源分开设置，且考虑到商业面积庞大，半径过长，西区商业以下沉式广场为界限冷热源分开设置。西段商业空调总冷负荷为8440 kw，设置2台单台制冷量为4220 kw的水冷离心式冷水机组。东段商业空调总冷负荷为12660 kw，设置3台单台制冷量为4220 kw的水冷离心式冷水机组。办公空调系统分为低区和高区，办公低区共22层，高区共19层。低区和高区共用冷水机组，低区采用冷水机组直供，同时在30层避难层设置夏季空调用板式换热器，作为高低区水压的分界设备，使静水压力分段承受。办公低区总冷负荷为4840 kw，办公高区总冷负荷为3600 kw，办公共设置2台单台制冷量为4220 kW的水冷离心式冷水机组，冷水机组的制冷剂均为R134a，商业和办公低区的冷冻水供回水温度均为7/12℃，办公高区的冷冻水供回水温度为9/14℃，考虑末端空气处理设备供冷能力的下降。冷却水供回水温度均为32/37℃。离心式冷水机组均布置在地下二层制冷换热站房，冷却塔布置在商业裙房屋面。

冬季空调热源采用市政热源，115/80℃的市政热媒经地下二层制冷换热站房内设置的冬季空调板换机组换热后，直接给商业和办公低区提供60/50℃空调热水，同时在30层避难层设置冬季空调用板式换热器，作为高低区水压的分界设备，使静水压力分段承受，办公高区冬季空调热水一次水的供回水温度为85/60℃，二次水的供回水温度为60/50℃。办公低区和高区空调制冷换热原理图如图2和图3所示。

为了满足商业内区常年供冷需要，本系统考虑设置板式热交换器，利用系统冷却塔冬季“免费”供冷。冬季运行的冷却塔设置防冻加热措施，室外水管设电伴热。

电梯机房、消防控制室及弱电机房等设置独立的分体空调器。

3空调水系统

冷冻水系统为一次泵定流量系统，在机房内分集水器之间设置压差旁通，以实现系统末端的变流量运行，整个水系统由设在站内的闭式定压补水装置根据回水压力变化定压补水以保障系统压力稳定。办公水系统采用双管异程式，夏季供冷，冬季供热。商业水系统采用分区双管异程式，外区冬夏冷热切换，内区常年供冷。空调水系统中空调（新风）机组水环路和风机盘管水环路分开布置。系统控制均采用手动、自动两种方式切换。

商业的承压均为1.0MPa，试验压力为1.5MPa。办公低区的承压为1.8MPa，试验压力为2.3MPa。办公高区的承压为1.4MPa，试验压力为1.9MPa。

4空调风系统

地下一层及地上五层裙房小空间商业等空调形式为风机盘管加新风系统。A、B塔写字楼等处采用风机盘管加新风系统，新风机组冬季设湿膜加湿装置，风机盘管配带三速开关温控器，通过控制水管上的电动二通阀控制室温。新风机组的新风管设电动（保温）多叶调节阀，与空调系统联锁。当系统停止运行时自动关闭，以切断室外空气的进入。风机盘管采用两管制，冬季供暖，夏季供冷。全空气空调、新风系统原则上按防火分区划分。空调房间均维持微正压。空气处理机组、新风处理机组采用两级过滤，粗效过滤器为可拆洗的板式过滤器，中效过滤器为电子除尘净化杀菌式。

5自动控制

制冷机房采取双重控制模式，以机房就地控制为主，楼宇自控为辅，两种控制模式可互相切换。自控内容包括：开停机的自动动作程序、通过负荷冷量计算来确定开机台数及调节运行负荷率、机组的轮时启动程序以及旁通环路的自动开启和关闭。空气（新风）处理机采取双重控制模式，以楼宇自控为主，机房就地控制为辅两种控制模式可互相切换。自控内容包括：根据室外空气焓值设定送风温度、根据送风温度控制其加热器的水阀开度、过滤器压差监控与报警、风机状态监视、冬季防冻保护及设备停机时自动关闭新风阀并对热水电动阀设最小开度限制，卫生间总排风机的启停采取以楼宇控制为主模式，并就地设置检修开关，其余通风机其启停均采取楼宇控制模式，并就地设置检修开关。

6结束语

在超高层商业综合体建筑中，机电系统的合理设置至关重要，该文对类似项目的暖通空调设计具有借鉴意义。