辦公樓暖通設(shè)計(jì)方案

北京某辦公樓暖通設(shè)計(jì)方案介紹了工程概況及特點(diǎn)，并從集中空調(diào)水風(fēng)系統(tǒng)、局部空調(diào)系統(tǒng)、采暖系統(tǒng)、通風(fēng)防排煙和空調(diào)自控系統(tǒng)及經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)等方面介紹了大廈的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)情況。工程概述遠(yuǎn)洋大廈座落于北京西長安街南側(cè)、復(fù)興門立交橋東南、首都黃金地帶。大廈建筑面積約11萬m2,建筑高度67.3m。地上共17層：包括首層商務(wù)、服務(wù)、輔助性商用，2~16層為辦公、17層為俱樂部；地下共3層：包括餐廳、廚房、會(huì)議、物業(yè)管理辦公、各類機(jī)房、汽車庫、自行車庫、倉庫及人防等功能。標(biāo)準(zhǔn)層高3.70m，辦公室內(nèi)凈高2.65m，空調(diào)面積約7.9萬m2。大廈四立面約75%的面積為透明白玻璃點(diǎn)式幕墻，是一幢整體性、高檔次、多功能、智能化綜合寫字樓。設(shè)計(jì)始于1995年，2000年8月建成并投入使用。根據(jù)大廈高起點(diǎn)的定位，空調(diào)系統(tǒng)按照高標(biāo)準(zhǔn)、高效、經(jīng)濟(jì)節(jié)能的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)如下:

場所干球溫度（°C）相對(duì)濕度（%）最小新風(fēng)量m3/h.p夏李冬季夏李冬季總裁辦公室23~2421~22<55>4085貴賓室、個(gè)人辦公室24~2521~22<55>4050辦公室、休息室、會(huì)議室25~2621~22<60>4030~35商場、展示廳25~2618~20<65>4020宴會(huì)廳、餐廳、多功能廳24~2521~22<65>4025咖啡廳、酒吧、舞廳23~2422~23<60>4030壁球、高爾夫、健身房23~2419~20<60>4030桑拿、浴室25~2624~25<70<7030門廳、大堂、走廊27~2816~18計(jì)算機(jī)中心21~2320~22<65>4030電話機(jī)房、消防安全控制中心25~2621~22<55>4030目前大廈冷凍機(jī)裝機(jī)冷量為13185kW(3750RT)，空調(diào)總冷負(fù)荷為11866kW，冷負(fù)荷指標(biāo)為108.6W/m2。冷凍機(jī)房位于地下二、三層，采用4395kW/臺(tái)(1250RT/臺(tái))離心式冷水機(jī)組三臺(tái)，冷媒為R134a。冷凍水供回水溫度7/12工，冷卻水進(jìn)出水溫度32/37工。冷凍水系統(tǒng)為一次泵復(fù)式變流量系統(tǒng)。水泵三用一備，抽出式設(shè)置。分、集水器間設(shè)旁通管和壓差調(diào)節(jié)閥以保證供回水管路壓力平衡及過渡季出現(xiàn)冷凍回水溫度過高時(shí)降低其溫度，使冷水機(jī)組安全運(yùn)行。為避免負(fù)荷偏載發(fā)生、平衡管網(wǎng)阻力，在水泵出口上設(shè)置動(dòng)態(tài)平衡閥以保證水系統(tǒng)在出現(xiàn)流量變化等狀況時(shí)能安全、平穩(wěn)地工作。水系統(tǒng)由設(shè)在屋頂?shù)呐蛎浰涠▔?，冷凍水系統(tǒng)充水及補(bǔ)水均使用軟化水?？照{(diào)水系統(tǒng)主干管采用下供下回雙管異同程結(jié)合式系統(tǒng)，按空氣、新風(fēng)處理機(jī)組和風(fēng)機(jī)盤管兩個(gè)環(huán)路供水。空氣、新風(fēng)處理機(jī)組環(huán)路為四管制，為有利于冬季加熱盤管防凍,提高傳熱效率，熱水供回水溫度為85/60^,由熱交換站提供。為解決管路水力失調(diào)和節(jié)能的問題，各末端機(jī)組均設(shè)靜態(tài)平衡閥和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。風(fēng)機(jī)盤管環(huán)路為二管制，冬、夏季供水轉(zhuǎn)換在冷凍機(jī)房進(jìn)行，冬季供回水溫度為60/50°C,各供水單元回水干管上均設(shè)靜態(tài)平衡閥。四管制供水，使系統(tǒng)具備同時(shí)供應(yīng)冷熱水的可能性。尤其是在過渡季，當(dāng)大廈南北兩側(cè)要求分別供冷、暖時(shí)，通過管路切換，可滿足要求。根據(jù)房間的使用功能，設(shè)置了全空氣空調(diào)系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng)。地下一層餐廳、多功能廳、廚房、地下二層變配電間及首層大堂、頂層俱樂部采用全空氣系統(tǒng)。根據(jù)各自的負(fù)荷特點(diǎn)，空調(diào)循環(huán)風(fēng)量為35~40m3/h.m2,新風(fēng)比為30~45%。綜合考慮節(jié)能、降低投資、保證送風(fēng)的清潔度和便于控制管理的要求，除廚房和變配電間之外，均采用一次回風(fēng)系統(tǒng)。廚房和變配電間為直流式系統(tǒng)。一層大堂氣流組織方式為雙側(cè)對(duì)噴多股平行射流方式，其余均為上送上回或側(cè)送上回方式。為保證新風(fēng)的清潔度，避免新、排風(fēng)的交叉污染，各系統(tǒng)新風(fēng)取風(fēng)方式結(jié)合建筑特點(diǎn)采取由集中新風(fēng)豎井從大廈上部引入和各層就地取風(fēng)的兩種方式，并使新風(fēng)口遠(yuǎn)離各排風(fēng)口?？諝?、新風(fēng)處理機(jī)組均采用了初、中效過濾，以保證室內(nèi)空氣潔凈度達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)。冬季加濕為液下浸透濕膜方式，餐廳、廚房、變配電間冬季不設(shè)加濕。為避免由于冬、夏季冷熱水溫差過大造成盤管因熱脹冷縮導(dǎo)致過度疲勞、縮短使用壽命，采用了冷熱雙盤管。各層辦公室和人員流動(dòng)性大，負(fù)荷變化頻繁的首層商務(wù)、服務(wù)、展示廳、零售店、貴賓室及中小會(huì)議室等采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。針對(duì)銷售和出租以及物業(yè)管理的需要，各層辦公室大開間區(qū)域均按約100m2面積劃分控制單元、設(shè)置供回水回路以便于檢修和維護(hù)并避免干擾其它租戶。為了減少室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管的負(fù)荷，減少凝結(jié)水量，有利于降低風(fēng)機(jī)盤管的噪音，保證新風(fēng)的清潔度，將新風(fēng)處理到室內(nèi)狀態(tài)的機(jī)器露點(diǎn)溫度并送至風(fēng)機(jī)盤管出風(fēng)口上。這一做法還避免了若將新風(fēng)送至風(fēng)機(jī)盤管回風(fēng)口位置上，當(dāng)風(fēng)機(jī)盤管的風(fēng)機(jī)停止時(shí)，新風(fēng)從回風(fēng)口流入房間把沾附在回風(fēng)過濾網(wǎng)上的灰塵吹入室內(nèi)的缺點(diǎn)。為保證大廈24小時(shí)值守的機(jī)要部門、業(yè)務(wù)值班室及計(jì)算機(jī)中心等特殊部門的正常運(yùn)行并不受集中空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的影響和干擾，節(jié)約能源，設(shè)置了局部空調(diào)系統(tǒng)。電話總機(jī)房、消防安全監(jiān)控中心，樓宇自動(dòng)化監(jiān)控中心分別設(shè)置風(fēng)冷柜式空調(diào)機(jī)組；計(jì)算機(jī)中心采用機(jī)房專用恒溫恒濕機(jī)組；航運(yùn)業(yè)務(wù)值班室及機(jī)要室采用VRV系統(tǒng)；弱電電纜引入小室和電梯機(jī)房采用分體空調(diào)。冬季熱源及采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)采暖空調(diào)熱負(fù)荷為12650kW，熱指標(biāo)為115.8W/m2。熱源由城市熱網(wǎng)供給，一次水供回水溫度95/70工，經(jīng)熱交換后，高溫二次水供回水溫度為85/60工，供采暖系統(tǒng)及空氣、新風(fēng)處理機(jī)組使用。各類機(jī)房、自行車庫等設(shè)5~8工的值班采暖，人防掩蔽體采暖設(shè)計(jì)溫度為18工，廁所為16工；低溫二次水供回水溫度為60/50工，供風(fēng)機(jī)盤管和汽車坡道化雪系統(tǒng)使用（化雪系統(tǒng)因故未上）。為保證一層室內(nèi)良好的溫度環(huán)境，抵擋大門的冷風(fēng)侵入，在各大門入口處均設(shè)置了熱空氣幕。通風(fēng)防排胭系

統(tǒng)各類機(jī)房或庫房的通風(fēng)換氣次數(shù)名稱 換氣次數(shù)（次/h）名稱換氣次數(shù)（次/h）3變配電所20地下庫房廁所10油庫、油泵房10廚房40冷凍機(jī)房、8汽車庫6水泵房310熱交換站、鍋10煤氣表房爐房柴油發(fā)電機(jī)房12電纜引入小室5為避免二次污染，吉合大廈建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，也下各類用房分別采用窗井排、補(bǔ)風(fēng)及屋頂高空排放兩種通風(fēng)排煙方式。地下各類機(jī)房、庫房和汽車庫均通過不同窗井排風(fēng)排煙和補(bǔ)風(fēng)；垃圾間、廁所和廚房分別通過排風(fēng)豎井將排風(fēng)從屋頂排出。須設(shè)機(jī)械排煙的庫房、汽車庫及廚房等均設(shè)置采用雙速風(fēng)機(jī)的通風(fēng)兼排煙兩用系統(tǒng)及補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。部分系統(tǒng)根據(jù)需要同時(shí)設(shè)置了通風(fēng)電動(dòng)風(fēng)閥和排煙防火閥。平時(shí)通風(fēng)時(shí)，雙速風(fēng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，開啟電動(dòng)風(fēng)閥，關(guān)閉排煙防火閥；火災(zāi)時(shí)，雙速風(fēng)機(jī)高速運(yùn)行，關(guān)閉電動(dòng)風(fēng)閥，按防煙分區(qū)開啟各排煙防火閥及啟動(dòng)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，以保證通風(fēng)兼排煙的雙重功能要求。中庭通風(fēng)兼排煙風(fēng)機(jī)位于屋頂設(shè)備層。平時(shí)根據(jù)中庭的空氣溫度開啟部分風(fēng)機(jī)，火災(zāi)時(shí)，所有風(fēng)機(jī)全開，以保證順利排煙。樓梯間及其前室，消防電梯間前室均分別設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。著火時(shí)，通過樓梯間常開風(fēng)口及被開啟的前室著火層及其上下各一層的風(fēng)口送風(fēng)，使風(fēng)壓按樓梯間-前室-走道形成遞減的壓力梯度，以達(dá)到防煙的目的。須設(shè)機(jī)械排煙的空調(diào)房間及內(nèi)走道均設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)或通風(fēng)兼排煙系統(tǒng)。為保證排煙順利，在無自然補(bǔ)風(fēng)條件的空調(diào)房間，利用其空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)風(fēng):即按防煙分區(qū)分別設(shè)置排煙防火閥，著火時(shí)，開啟機(jī)械排煙系統(tǒng)及該防煙分區(qū)的排煙防火閥，保持空調(diào)送風(fēng)作為補(bǔ)風(fēng)，達(dá)到空調(diào)系統(tǒng)按防煙分區(qū)及時(shí)補(bǔ)風(fēng)，排煙系統(tǒng)順利排煙的目的。作為大廈先進(jìn)的BAS樓宇自控系統(tǒng)重要組成部分的空調(diào)系統(tǒng)控制，是保證空調(diào)系統(tǒng)達(dá)到高效節(jié)能的目的，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化運(yùn)行管理的重要手段。根據(jù)大廈的功能特點(diǎn)，為了便于管理和節(jié)省投資，空調(diào)系統(tǒng)控制采取了中央控制和局部區(qū)域自控相結(jié)合的方式。冷凍機(jī)房設(shè)置雙重控制即以機(jī)房就地控制為主,以中央控制室監(jiān)控為輔的方式。自控包括開停機(jī)的自動(dòng)動(dòng)作程序，通過負(fù)荷流量計(jì)算來確定開機(jī)臺(tái)數(shù)及調(diào)節(jié)運(yùn)行負(fù)荷率、機(jī)組的輪時(shí)啟動(dòng)程序以及旁通環(huán)路的自動(dòng)開啟和關(guān)閉?？諝?、新風(fēng)處理機(jī)采取以中央控制為主、就地控制為輔的方式?？諝馓幚頇C(jī)組自控包括根據(jù)回風(fēng)溫、濕度控制其表冷（或加熱）段及加濕器（冬季）的水閥開度、調(diào)節(jié)新風(fēng)比、通過過濾器兩側(cè)的壓差傳感信號(hào)報(bào)告過濾器的堵塞情況、提供風(fēng)機(jī)故障報(bào)警及設(shè)備停機(jī)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉新風(fēng)閥。新風(fēng)處理機(jī)組自控包括根據(jù)室外空氣焓值控制其表冷（或加熱）段及加濕器（冬季）水閥開度，通過過濾器兩側(cè)的壓差信號(hào)報(bào)告過濾器的堵塞情況，提供風(fēng)機(jī)故障報(bào)警及設(shè)備停機(jī)時(shí)自動(dòng)關(guān)閉新風(fēng)閥，冬季當(dāng)加熱段后溫度低于5工及停機(jī)時(shí)提供防凍保護(hù)。門廳、廁所等公共場所的風(fēng)機(jī)盤管采取中央控制方式，由中央控制室實(shí)行遠(yuǎn)程群控。其它專用場所風(fēng)機(jī)盤管采取局部區(qū)域就地控制方式。通過溫控三速開關(guān)控制風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)機(jī)的啟停和三速運(yùn)轉(zhuǎn)，根據(jù)室溫自動(dòng)調(diào)節(jié)盤管水閥的開關(guān)。學(xué)習(xí)其中的經(jīng)驗(yàn)與教冷水機(jī)組的配置及外遮陽的應(yīng)用遠(yuǎn)洋大廈冷水機(jī)組配置方案因業(yè)主的原因及建筑的變化經(jīng)歷了“部分冰蓄冷”、“二大一小主機(jī)"、及目前的“三大主機(jī)”的配置變動(dòng)。大廈在建期間，由于加層（增加了二層）以及帶形鍍膜玻璃窗改為落地白色透明玻璃點(diǎn)式幕墻，使建筑面積增加了近1.5萬m2，窗墻比由原來的1:4變?yōu)?:1，窗玻璃的遮擋系數(shù)也變大，導(dǎo)致冷負(fù)荷大為增加。在冷凍機(jī)房和變配電所無法擴(kuò)大增容的情況下，采取了三臺(tái)1250RT/臺(tái)的冷機(jī)配置，并在大廈東、西、南三受光面設(shè)置了大面積卷簾式智能化外遮陽。經(jīng)過四個(gè)夏季的運(yùn)行，冷水機(jī)組和外遮陽的聯(lián)合使用滿足了設(shè)計(jì)要求，但晚上須正常啟用一臺(tái)冷機(jī)才能負(fù)擔(dān)夜間負(fù)荷。由于大廈24小時(shí)工作的部門均設(shè)置了獨(dú)立的局部空調(diào)系統(tǒng)，當(dāng)晚上加班人員離去后冷水機(jī)組就停止制冷，晚上加班期間負(fù)荷變化不顯著，因此在本工程中，大冷機(jī)低負(fù)荷運(yùn)行的不合理情況并不明顯。卷簾式外遮陽的有效使用，大大減少了窗玻璃的輻射得熱，達(dá)40%以上。削減了裝機(jī)冷量和電量，緩解了過渡季東、南、西向房間過熱的程度，是節(jié)能和節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用的途徑之一。四管制供水及動(dòng)、靜態(tài)平衡閥的配合使用由于大廈大面積使用白色透明玻璃點(diǎn)式幕墻，在冬季和過渡季部分時(shí)段，大廈北側(cè)和南、西側(cè)熱負(fù)荷不平衡，當(dāng)卷簾式外遮陽無法使用時(shí)，出現(xiàn)北側(cè)需要供暖、南側(cè)需要供冷的情況。四管制的空調(diào)水系統(tǒng)為滿足這一要求提供了可能性。雖然四管制增加了系統(tǒng)的投資，但與滿足不了用戶的舒適性要求，造成物業(yè)經(jīng)營管理上的較大經(jīng)濟(jì)損失相比，還是合理的。在大廈57臺(tái)空氣、新風(fēng)處理機(jī)組中，新風(fēng)處理機(jī)組占86%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于空氣處理機(jī)組，新風(fēng)處理機(jī)組負(fù)荷也遠(yuǎn)大于空氣處理機(jī)組負(fù)荷。并且絕大部分新風(fēng)處理機(jī)組風(fēng)量一樣，負(fù)荷相同，使用時(shí)間一致。要保證機(jī)組正常工作，供水系統(tǒng)主要矛盾是保證流量按比例分配。工程中利用靜態(tài)平衡閥調(diào)節(jié)性能基本上按線性變化的特性解決了這一問題。不僅在設(shè)計(jì)工況下，保證了流量的合理分配，即使當(dāng)管路供水量因大廈負(fù)荷變化而改變時(shí)，各機(jī)組之間的流量分配比例仍大致不變。對(duì)于采用并聯(lián)環(huán)路制冷系統(tǒng)而言，保證安全平穩(wěn)運(yùn)行的難題是避免多臺(tái)冷水機(jī)組并聯(lián)運(yùn)行時(shí)發(fā)生出力不均的偏載現(xiàn)象和部分機(jī)組運(yùn)行時(shí)，因流量減少管路水力特性發(fā)生變化，造成水泵電機(jī)電流過載的問題。利用動(dòng)態(tài)平衡閥自動(dòng)調(diào)節(jié)補(bǔ)償管路阻力的特性可有效避免偏載和電機(jī)電流過載的發(fā)生。本工程中，由于動(dòng)、靜態(tài)平衡閥的配合使用，保證了水系統(tǒng)安全、有效及平穩(wěn)的運(yùn)行，避免了人為疏忽造成危害的可能，節(jié)省了管理維護(hù)工作量。