商务大厦暖通设计初探

魏俊勇

【摘要】随着我国经济的快速发展，城市商务大厦逐渐增多，商务大厦的暖通空调系统复杂并且巨大，因此设计质量对暖通空调系统整体的应用效果影响很大。本文以某商务大厦为例探讨了暖通空调的冷热源、冷却水、通风等方面的设计要点。

【关键词】商务大厦；暖通；设计

一、工程概况

某大厦是一座集商业，餐饮、娱乐、健身、办公为一体的大型综合商厦。总建筑面积36167.647m2。建筑主体共16层，建筑高度78.950米。平面功能为：地下3层为平战结合人防，平时作仓库，战时部分为战备物资仓库，部分为人员掩蔽室、设备房及管理用房。地下2层：汽车库。地下1层：汽车库、商场、变配电中心，局部夹层用做自行车库。1层：商场、办公写字楼、入口大堂、邮局、银行及消防控制室、电话总机房等设备用房。2～4层：商场及相应的附属用房。5层：餐饮、娱乐、健身用房及部分办公用房。

二、商务大厦暖通设计

（一）冷热源设计

1.冷源

经计算本商务大厦空调总冷负荷约为5110kW，总热负荷约为1588kW。单位建筑面积冷热负荷指标分别为142W/m2和44W/m2。选用2台离心式冷水机组和2台大型风冷单螺杆式冷水/热泵机组，离心式冷水机组设置于地下一层冷冻机房，单台制冷量约1761kW，制冷剂为HFC-134a，其冷水进/出水温度设定为：12/7℃，冷却水进出水温度为32/37℃。大型风冷单螺杆式冷水/热泵机组设置于屋面，标准工况下单台制冷量为794KW，制冷剂为HFC-407C，冷水进、出水温度设计为12℃/7℃。

2.热源

采用2台大型风冷单螺杆式冷水/热泵机组设置于屋面，标准工况下单台制热量为834KW，制冷剂为HFC-407C，热水进、出水温度设计为40℃/45℃。

（二）冷却水系统设计

冷却水系统包括大厦空调冷却水系统和租户冷却水系统。由于许多进驻办公楼的公司设有专用设备机房，机房内发热设备多，设备运行时对环境温度有一定要求，而且是全天24h运行、全年四季运行，所以设备机房需要设专用空调机组，全年供冷。考虑到大厦未来出租的需求，设置了为水冷整体式专用空调机组服务的租户冷却水系统，也可兼为大厦特殊用冷部位，如消防控制室、自动交换机房、电梯机房等服务。

空调冷却水系统和租户冷却水系统合用冷却塔，分别设置冷却水泵。冷却塔采用开式冷却塔，为提高租户冷却水系统水质，在地下2层的制冷机房内设置了两组板式换热器，将租户冷却水系统分为冷却塔一次水系统及租户二次水系统。租户二次水供回水设计温度为33/38，能满足水冷专用空调机组的运行要求。

因设计阶段很难预计租户设置水冷专用空调机组的需求量，租户冷却水系统的冷却水量便成为一种预留量，不同设计项目有不同的考虑。该大厦冷却塔容量按空调冷却水系统容量加大25%选取，加大的余量即是为专用设备机房和租户设备机房的水冷整体式空调机组预留。冷却水泵两用一备，单台泵流量370t/h。

租户二次水系统竖向不分区，板式换热器承压2.0MPa，闭式膨胀水箱设在30层的机房内。租户二次水循环泵定速运行，为适应系统流量变化，在机房内供回水总管之间设压差控制的电动旁通调节阀。

（三）通风设计

地下车库设置机械通风，排风按6次/h计，按3m高度计算排风量，排风量均为62820m3/h，排风采用引射通风器，省掉了排风管，节省车库空间。地下二层车库有直接通向室外的车道进出口，补风采取自然进风。制冷机房及水泵房均设置在地下二、一层，设置机械通风。厨房设置机械通风系统，为保证厨房负压，厨房补风量取排风量的80%，送风采用冬季加热夏季降温的新风机组，机组设置在地下二层车库新风机房内。为保证餐厅负压，设置全面排风，风机设置屋定，该风机与空调机组连锁，空调机组停，该风机开。公共卫生间竖向设置排风系统，各卫生间的排风量按10次/h换气量计算，每个卫生间设置通风器，竖井顶部设置集中的总排风机，风机选用FDW型玻璃钢屋顶排风机，以防各层排风量不均匀。

（四）防排烟系统

所有进出新风空调机房风管均设70℃防火调节阀，排烟系统在风机入口处设280℃排烟防火阀，该阀超温时，联动关闭排烟风机。大楼不能满足自然排烟要求的防烟楼梯间、合用前室均采用机械送风系统，多叶送风口可手动和电动开启，并与屋顶正压送风机连锁。大楼不能满足自然排烟要求房间均设置机械排烟系统，火灾时启动着火区域防烟分区相应的排烟风口进行排烟。

地下汽车库平时排风机考虑与火灾时排烟风机合用。排烟量按汽车库实际层高计算体积每小时6次换气设计。火灾时，排烟风机高速运转进行排烟。带有汽车出入口的防火分区采用无防火卷帘的坡道自然补风；无对外直接出口的防火分区设计采用通风采光窗自然补风；或设置机械补风机房的进行机械补风。

中庭高度大于12m，中庭通风兼排烟风机位于屋顶设备层。平时根据中庭的空气温度开启部分风机，火灾时，所有风机全开，以保证顺利排烟。楼梯间及其前室，消防电梯间前室均分别设置机械加压送风系统。着火时，通过楼梯间常开风口及被开启的前室着火层及其上下各一层的风口送风，使风压按楼梯间一前室一走道形成递减的压力梯度，以达到防烟的目的。须设机械排烟的空调房间及内走道均设置机械排烟系统或通风兼排烟系统。为保证排烟顺利，在无自然补风条件的空调房间，利用其空调系统进行补风：即按防烟分区分别设置排烟防火阀，着火时，开启机械排烟系统及该防烟分区的排烟防火阀，保持空调送风作为补风，达到空调系统按防烟分区及时补风，排烟系统顺利排烟的目的。

（五）空调设备消声、减振

1.风机及空调机组消声、减振

选用低余压、低功率、低转速、低噪音风机及空调机组，小风量的采用吊装风机及吊装空调机组，所有吊装风机及吊装空调机组均设减振支吊架，大风量的风机及空调机组均设在机房内，机房内楼层安装的风机及空调机组的底座均设减振台座或橡胶减振垫，空调机房内墙面做微孔板消声隔音墙，门采用隔声，密闭，防火门，组合式空调机组考虑消声处理。

2.风管及水管软接头

风机盘管、吊装空调器、组合式空调器及风机进出风管均设软接头，风机盘管、吊装空调器及组合式空调器与水管间均设柔性连接，减小了运转设备对水管道的振动影响。

（六）联锁及自控

采用DDC系统，由中央电脑及其终端设备加上若干现场控制分站和相应的传感器、执行器等组成。控制系统的软件功能应包括最优化启停、PID控制、时间通道、设备群控、动态图显示、能耗统计、各分站的协调联络以及独立控制、报警及打印等。中央电脑及其终端设备应采用双微机的方式，其中1台设于消防控制中心，以便火灾时消防控制中心迅速操作。冷水机组、冷却水泵、冷却塔风机及进水电动阀联锁控制。冷水机组根据冷量控制台数，冷却塔由回水温度控制其风机的运行台数。普通空调机控制回风温、湿度，新风空调机控制送风温度和典型房间的相对湿度（部分不控制相对湿度）。部分新风机组与排风机，补风机与排风机进行联锁启停控制。电梯机房分体空调机可由DDC系统进行启停控制。所有设备均能就地启停，均应有手动及DDC自动控制的转换开关。当此开关处于手动时，DDC系统应能监视设备的运行状态，但不能控制。风机盘管由室温调节器、风机三速开关及電动两通阀进行控制。所有控制系统的PID参数必须通过现场调试，对每一受控对象进行模拟计算。

参考文献：

[1]韦洁，赵勇兵.商务大厦工程暖通设计[J].城市建设，2010年z1期.

[2]张雷.关于高层建筑暖通设计的问题及改进措施分析[J].中国电子商务，2014年15期.