浅谈高层办公建筑暖通空调设计要点

2020-09-13丘桂达

河南建材 2020年9期

丘桂达

国贸地产集团有限公司（361000）

0 前言

在高层办公建筑中暖通空调是重要的组成部分，也是建筑功能中不可或缺的建设工程内容。应用建筑暖通空调可以实现对室内温度、湿度的调节，使室内环境维持在一个相对舒适的状态，从而改善人们的办公条件。但是在高层办公建筑中运行暖通空调将会消耗大量的能源，增加建筑工程的成本。所以为了保障建筑工程的质量，提高经济效益，需要对高层办公建筑的暖通空调系统进行优化设计。

1 工程概况

国贸中心项目位于厦门岛东部湖里高林板块2011G01 地块内，北临仙岳路，西临湖里万达广场，南临高林小学，东临金融中心A2 地块。项目地块属于厦门两岸金融中心湖里首期启动区，紧邻五缘湾和湖边水库，是城市新中轴线的开端。工程总用地 24 341.547 m2，总建筑面积 250 847.653 m2。地下 1 层主要为车库、超市和商业，地下 2、3、4 层为车库和设备用房。地上由裙楼和两栋塔楼组成，地上4 层（局部5 层）为商业裙楼，南北布置两栋超高层甲级写字楼塔楼，层数为 5～30 层，其中 26～30 层两栋塔楼通过连桥部位设计为一个整体。

2 高层办公建筑暖通空调设计实例分析

2.1 空调系统的选择

在厦门国贸中心的暖通空调设计中，对空调系统的规划需要按照该项目的建筑规模及超高层办公建筑功能的特点，并且针对建筑负荷计算结果及空调系统的安全性、经济性、节能效果等进行相关的评价和分析，根据分析结果选择适当的空调系统。根据国贸中心工程概况，经过比较空调系统的相关指标和效果，确定选用智能多联变频空调系统及全热交换器新风换气系统。

2.2 优化空调系统

由于国贸中心工程对建筑设备设置BA 控制系统，所以在对建筑设备进行综合管理的过程中，要进一步优化相对复杂的空调运行系统，从而保障物业管理部门对人力资源的节省，同时也能够有效提高空调系统设备的自动化程度，为高层办公建筑室内提供较为舒适的环境，促使高层办公建筑达到高效化、经济化、节能化的管理效果。该工程项目还设置了能源计量管理系统，对能源数据的采集、诊断及分析进行科学的管理，以便合理利用建筑能源，实现节能减排。

2.3 提高室内舒适性

国贸中心工程建筑暖通空调系统的设计中，为了提高室内的舒适性设置了开启幕墙，但是这种方式具有开启扇掉落的安全隐患，所以幕墙与幕墙之间增设了网状通风条，以便有效地改善建筑室内的自然通风效果。新风竖井引自屋面，在排风性能上每层可以单独排出，确保新风不受污染。该工程新风口均匀设置，在卫生间、茶水间及会议室等单独设置排风系统，保证新风量满足规范要求。同时该工程空调设备采购招标选用低噪声型，风管风速设置在规定的要求范围内，并保障室内的气流组织合理，提高了室内环境的舒适性。

2.4 空调管道及风口设置

国贸中心工程建筑的大堂高度相对较高，在设计暖通空调系统时，结合装修造型利用高静压风管机和旋流风口进行设计规划，能够在一定程度上保障空调运行的效果。对办公区域及电梯厅区域的空调系统设计，要根据室内的装修情况利用方形及条形散流器等，避免风口直对人的活动区域或办公卡位。对空调风口位置装修预留孔尺寸需经风速复核，风口均匀布置，可以确保暖通空调系统的散热效果。另外，该工程的空调系统管道与排烟管道、水管、桥架等综合排布合理设计，确保装修净高满足要求。

3 高层办公建筑暖通空调设计要点

3.1 合理设计冷热源

高层办公建筑的冷热源设计是其整个空调系统中最为重要的一个内容，设计人员必须要严格按照高层办公建筑工程的设计规范，选择具有良好质量保障的冷热源，同时确保冷热源能够充分满足空调的运行需求。所以在本次暖通空调设计要点即要根据建设的实际要求选择适当的热源泵，设备容量考虑大小负荷均能适应，室外机为模块组合。热源泵要具有使用灵活、安全性能高等优势，可兼顾办公室加班使用要求[1]。

3.2 合理设计系统分区

在高层办公建筑中，因为室内外温度在太阳辐射的作用下具有一定的差距，所以在国贸中心建筑室内的不同区域所呈现出来的负荷特性也有所不同。空调负荷一般是通过太阳辐射和围护结构传入到建筑室内，所以这一部分的负荷通常与围护结构的热工性能及季节性具有较为密切的联系。对国贸中心空调系统区域进行合理的分区设计，能够有效区别周边区及内区的运行工况。为了避免出现能源浪费，要进行分区温度控制，按照该建筑楼层面积可以设计若干内区和外区，以距外墙5 m 为界，合理规划系统分区范围，在各个区域内设置控温开关，以满足空调负荷的实际需求。同时在卫生间、经理室、档案室及会议室等独立设置空调系统，满足使用要求。

3.3 合理设置新风及排风系统

高层办公建筑有许多采用玻璃幕墙，且内区较多办公室通风不畅。采用新风净化系统及排风系统，可以将新鲜的空气经过过滤及净化之后输送到室内，并将室内的浑浊空气排出。新风系统设置考虑过渡季节利用室外空气直接送入内区降温，系统既节能又简单。排风系统的设置主要是对能量进行回收，即通过热回收机组将排风中的冷热量进行充分回收，并对新风进行预冷或者预热，从而最大限度地减少空调能源消耗。在高层办公建筑暖通空调设计中，设计全热转轮热回收装置，可以保障60%以上的热回收效率，充分降低空调系统的能源消耗，保障室内良好的通风效果，提高室内的舒适程度。

3.4 合理布置通风空调管道及风口

高层办公建筑吊顶内管道较多，且装修吊顶造型较复杂，对净高要求较高。暖通空调的通风管道设置，除了要遵循通风空调管道布置牢固、美观、严密、开关阀灵活等原则，还要结合其他排烟风管、消防管、喷淋管、给排水管、桥架、电动挡烟垂壁等综合布置。暖通空调的风口设置，除了考虑均匀设置，更要结合办公卡位，避免对人直吹，并结合照明、烟感、广播、喷淋头等综合布置吊顶上设备点位。风口材质及风口形式选用，需考虑结露、吹风感、吊顶高度等设置。

3.5 合理设计自控系统

高层办公建筑暖通空调系统除了要设计常规控制以外，还要根据实际的暖通工程设计特点，合理设置自动控制系统。如实时对室内温度、湿度进行数据收集，按照预设空调运行模式调节状态，以保障室内环境的舒适性。另外，还可以在人员密度较大的区域设置二氧化碳监测装置，与空调控制室内的新风量运行系统进行联动，及时调整新风量，同时依托变频技术控制空调系统的风速和温湿度，保障高层办公建筑的室内条件良好。