超高层商业综合体暖通设计探讨

超高层商业综合体暖通设计探讨

谭凯旋

谭凯旋

（成都基准方中建筑设计有限公司四川成都610000）

【摘要】超高层商业综合体通常集中多种商业形态，是综合性的商业体。其暖通设计也比常规建筑要求更高，难度更大。本文结合自己多年的暖通设计经验，以超高层商业综合体为例，对其暖通设计中的要点进行分析。

【关键词】超高层商业综合体；暖通设计；问题；节能

1超高层商业综合体暖通设计

1.1项目实况

某工程是一座超高层商业综合体，总建筑面积为105180.63m2，地上建筑面积为77323m2。设有停车场，设备用房，商业用房，主要功能为商业，塔楼部分为办公。根据与甲方协商确定初步设计成果，本套中央空调系统设计为温湿度独立控制的空调系统，采用预冷式热泵型溶液调湿新风机组处理新风负荷及室内潜热负荷，干盘管处理显热负荷，实现室内温度、湿度独立调节，提供空调系统效率及人体舒适度。

1.2冷源系统设计

本工程空调系统冷源选用电制冷冷水机组制备高温冷水，共选用3台水冷冷水机R-1~3，其中R-1、2为离心式冷水机组，制冷量为（2461KW*2），R-3为螺杆式冷水机组，制冷量为1406KW。冷水进出水温度均设计为14摄氏度到19摄氏度，冷却水进、出水温为32摄氏度到37摄氏度。与冷水机组R-1、2选配选用三台冷水泵B-1~3(两用一备)，三台冷却水泵b-1~3(两用一备)，两台方形鼓风型逆流冷却塔CT-1、2；与冷水机组R-3配备选用两台冷水泵R-4、5(一用一备)，两台b-4、5（一用一备），一台方形鼓风型逆流冷却塔CT-3。本工程冷水机组、空调水泵均设于地下五层制冷机房、冷却塔均设于九层避难层。

为了保证建筑裙房屋面室外空间的设计理念和使用效果，根据同类项项目经验以及本项目的需求和特点，本项目的冷却塔设置与塔楼的9层避难层，局部挑空，冷却塔室内布置，冷却塔进风采用塔楼冷却塔机房东西部及背面低位的百叶窗，排风采用冷却塔机房北面高位的排风百叶窗，冷却塔选用专门设计的鼓风型逆流冷却塔5台，为了防止高湿度室外环境下冷却塔排风出现雾气，冷却塔由厂家配置防雾加热盘管，采用电加热，提高排风温度，减少白色雾气。

1.3水系统设计

本工程的空调水系统设计为一次泵变流量系统，冷水泵及放冷冷水泵均变频控制，为防止水系统底部超压，在22层（避难层）设有板式换热器HR-01~02隔绝压力，将水系统分为高区及地区两部分，与板换配套设有二次空调冷水泵B2-1、2、3（两用一备，变频控制）。二次侧供回水温度设计为15.0摄氏度/20.0摄氏度。空调的冷水系统采用两管制布置，根据建筑布局，使用功能及管理方便的要求划分为如下3个环路：低区预冷式热泵型溶液调湿新风机组及空调机组、地区干式风机盘管、高区空调末端。本工程的空调机组、新风机组各环路竖向及水平均按异程设计，空调机组及新风机组支路设有静态平衡阀、风机盘管各环路竖向设计异程、水平设计为同程、每层水平支路均设置静态平衡阀。

本工程空调系统设有空调计量系统，采用能量型，具体做法为：在各层水路主管上设有能量表（由一台电磁式流量计、一台能量积算仪及测量供回水温度的温度传感器组成）用于空调计费。空调冷水机冷却系统均设有综合物化水处理装置实现杀菌、灭菌、缓蚀、防垢等净化功能，每台冷水机组冷凝器设置一套胶球在线清洗装置，提高冷凝器换热效率。空调冷水系统的主供、回水管之间均设置有压差旁通装置，空调机组及新风机组回水管设电动二通比例积分调节阀，风机盘管设电动二通开关阀。

1.4风系统设计

本工程各区域的空调风系统根据使用要求分别设计低速全空气空调系统及风机盘管+新风系统，分别选用热泵式预冷型溶液全空气机组及热泵式预冷型溶液新风机组+干式风机盘管。办公标准层采用散流器贴附顶送风方式。散流器的型式和数量根据空调房间吊顶高度、防止噪声值等确定。吊顶上部应有安装风管和散流器风量调节阀的足够高度。

1.5防排烟系统设计

（1）排烟系统及补风系统

地下汽车库机械排风（兼排烟）系统，采用柜式离心风机（电机外置），排烟排风系统及补水系统按防烟分区横向不跨越防火分区，补风采用机械补风或车道自然补风。排烟量计算：地下汽车库按6次/h计算排烟量；其他区域排烟风机排烟量按最大防烟分区面积每平方米不小于120m3/h计算，该防烟分区烟量按每平方60m3/h计算。未设置机械排烟的房间利用可开启外窗自然排风，可开启外窗有效面积大于房间建筑面积的2%。

（2）防烟系统

所有楼梯间、合用前室、消防电梯前室均设置机械加压送风系统。楼梯间加压送分系统采用只对楼梯间加压，对前室不压的做法，合用前室、消防电梯前室，独立设置机械加压送风系统。楼梯间加压送风口设置为敞开百叶风口，内设防护网，防止人员能够进去。为消防电梯前室或合用前室服务的加压系统加压风口采用常闭口，火灾时电动打开火层及其上层常闭加压口，联锁打开相应加压风机。机械加压风机的全压，除计算最不利环管道压头损失外，尚应有余压。所有加压送风机组均设置旁通管，旁通管接入大气，旁通管上设置电动调节阀，当系统超压时开启泄压，防止楼梯间及前室超压。

2超高层商业综合体暖通设计中需注意问题及创新设计

通过参与该项目的暖通设计工作，经过了仔细的调查和分析之后，我总结出在进行超高层商业综合体暖通设计过程中需注意如下问题及需不断进行创新设计：

(1)功能区的确定

一般情况下，在设计阶段,由于招商工作未正式开展,因而不能完全确定各个房间的功能和面积。这给设计工作带来了一定的难度,尤其是对空调负荷的计算影响较大。因此,在这个设计阶段要与业主密切配合,尽可能地将各功能区域划分清楚并对可能的变化作适当的估计,使得空调负荷计算有较准确的依据并能适应一定的功能变化。

(2)注重环保、节能设计

建筑行业的迅速发展导致其能耗过高，平均能源消耗量占社会总耗能的四分之一以上，有些地区甚至接近总能耗的一半，针对暖通行业的相关数据分析，其能耗也十分严重。所以在其设计的过程中，需要注入环保设计和节能设计，有效地降低系统运行中产生的能耗。在该超高层商业综合体中，主要采用的环保和节能设计如下：1）采用低噪音设备，所有与设备联接的风管及水管均采用不燃柔性联接，使设备震动与管道隔离；2）排烟风机采用弹簧减震器减震，其他吊装设备采用橡胶减震器减震；3）设备进出口风管采用消声器或消声静压箱；4）制冷机房内墙面做吸声墙及顶棚，而吸声物料具有不燃特性；5）离心或轴流风机、水泵、制冷剂、冷却塔等设备均采用减震台座，通过弹簧减震或橡胶减震垫减震和降低噪；6）对有噪声和振动源的设备作必要的消声、减震处理，并将噪声控制在国家标准之内；7）空调系统采用温湿度独立控制、运行节能、室内舒适度好；8)空调自控系统采用智能控制系统，根据建筑所需冷量来控制供冷量，运行节能；9）空调系统分区域设置计量装置；10）空调系统采用热泵式预冷型溶液空气机组，空调系统运行节能。

(3)有效降低暖通系统的设计成本

在暖通设计的过程中，要对方案中设备的市场价格，能源价格，原料价格，维护价格，运营成本，工材料和施工的相关技术等全方位多角度的了解，严选材料及设备，从根本上保证暖通系统运行的可靠性。另外，充分考虑设备在运行中产生的各种费用以及使用的年限等，根据不同的季节可能出现的差异情况，将各个时期的设计方案和施工成本展开比较，从中挑选最佳的设计方案。

3结语

在现代超高层商业综合体的建设中，暖通工程的设计是一项非常重要的内容。作为设计人员，要总体考虑在此过程中遇到的各种问题，研究如何提升高层建筑暖通设计水平与质量，选择合适项目自身的暖通设计方案，从而保证超高层商业综合体暖通设计工作的顺利进行。

参考文献：

[1]陆耀庆．实用供热空调设计手册(第二版)．北京：中国建筑工业出版社．

[2]季文君．高层建筑暖通设计中存在的问题———改进策略［J］．科技创新导报，2012，(12)．

[3]GB50019―2003，采暖通风与空气调节设计规范．