寫字樓暖通空調設計

摘要：隨著科學技術的不斷發展，建筑新技術如雨后春筍般涌現出來，與此同時，在 建筑節能、環保方面的要求也越來越高，這給各種工程方案設計提出了嚴峻考驗。相比于電氣、給排水專業，暖通空調設計具有更廣、更復雜的選擇性，通常一個項 目可有多種設計方案，但不同的設計方案所帶來的總體效果不盡相同，例如項目的可靠性、節能性、經濟性等等。筆者經過多年的實踐，結合具體的工程實例，對辦 公寫字樓的暖通空調設計過程進行了詳細的分析，指出了其中存在的問題，以期給相關工作者一點啟發。

    工程概述

    我市某綜合寫字樓，其建筑面積一共13200平方米，地下三層，地上十七層。制冷機房及儲藏間、柴油發電機等都位于地下三層，其余兩層為餐廳、廚房、車 庫、人防等；地上一層為大堂、傳達室及辦公房；從第二層開始，往上均為大小會議室及辦公房等。整個建筑高度67.3米，每層標高3.7米，室內凈高 2.65米，空調總面積7.9萬平方米。整個寫字樓集高檔次、多功能、智能化于一體。

    空調系統

    由于大廈定位起點高，因此在進行空調系統設計的時候要遵循高標準、高效、節能的原則。室內設計參數如下：大廈冷凍機組總的制冷量為13185kW，空調的 總負荷為11866kW，冷負荷指標為108.6W/m2。冷凍機房位于地下三層，共三臺離心式冷水機組，規格為4395kW/臺，冷媒為R134a。冷 凍水進出口溫度為7/12℃,冷卻水進出水溫度32/37℃。冷凍水系統采用一次泵復式變流量方式。水泵三用一備，設置方式為抽出式。為保證供回水管路的 壓力穩定，防止過渡季時回水溫度過高，可以在分、集水器間設置旁通管以及壓差調節閥，從而確保冷水機組運行正常。此外，在水泵的出口處設置動態平衡閥，可 以起到平衡管道阻力、避免偏載發生的作用，無論流量如何變化都能保證水系統安全、平穩地工作。水系統的壓力維持靠的是樓頂的膨脹水箱，冷凍水系統充水及補 水均使用軟化水。

    空調水系統主管采用下供下回雙管異同程結合式系統，按空氣、新風處理機組和風機盤管兩個環路供水。為防止冬季加熱盤管凍裂，保證傳熱效率，空氣、新風處理 機組均采用四管制的環路，并且保持熱水進出口溫度為85/60℃，由熱交換站提供。在各末端機組上設置靜態平衡閥和電動調節閥，這樣可以很好地解決管路水 力失調的問題，并且可以節約能耗。風機采用二管制盤管回路，在冷凍機房進行冬、夏季供水轉換，冬季水的進出口溫度為60/50℃，各供水單元回水干管上均 設靜態平衡閥。

    四管制供水，在過渡季能發揮很大的作用，因為當寫字樓南北兩側要求分別供應冷、暖時，只需切換管路即可滿足要求，因此使系統同時供應冷熱水成為可能。

    根據房間所需的功能，設置了全空氣空調系統和風機盤管加新風的空調系統。全空氣系統應用于地下一二層及地上第一層，由各自的負荷特點選擇合適的空調循環風 量，控制新風比為30—45%。在綜合考慮投資、節能、送風清潔度等因素后決定采用一次回風系統。廚房和變電間采用直流式系統。一層大堂氣采用雙側對噴多 股平行射流方式,其余均為上送上回或側送上回方式。為保證新風的清潔度，要結合建筑自身特點選擇合適的方式進行取風，例如可以各層就地取風，也可從大廈上 部集中取風。為確保室內空氣潔凈度達到高標準，空氣、新風處理機組均采用初、中效過濾。冬季加濕采用液下浸透濕膜方式。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致過度疲勞、縮短使用壽命,采用了冷熱雙盤管。

    對于人員流動性大、負荷變化頻繁的樓層、房間，均采用風機盤管加新風系統。對于寫字樓內部的機要部門、計算機中心等特殊部門，因其24小時有人值班，要設 置獨立的空調系統。電話總機房、消防安全監控中心等設置風冷柜式空調機組；計算機中心采用機房專用恒溫恒濕機組。

    冬季熱源及采暖系統設計

    采暖空調的熱指標為115.8W/m2，熱負荷為12650KW。由城市熱網提供熱源，一次水進出口溫度為95/70℃，經熱交換后，高溫二次水進出口溫 度為85/60℃，可供采暖系統及空氣、新風處理機組使用。自行車庫以及各類機房可以設定5℃到8℃的值班采暖，人防掩蔽體采暖設計溫度為18℃,廁所為 16℃；低溫二次水供回水溫度為60/50℃，供風機盤管和汽車坡道化雪系統使用。為保證一層室內良好的溫度環境,抵擋大門的冷風侵入,在各大門入口處均 設置了熱空氣幕。

    空調系統控制

    空調系統控制是寫字樓先進BAS樓宇自控系統的重要組成部分，是確保空調系統達到高效節能目的、實現現代化運行管理的重要手段。結合該寫字樓的功能特點，為了節約投資、方便管理，最終選取了中央控制和局部區域自控相結合的空調系統。

    冷凍機房設置雙重控制即以機房就地控制為主,以中央控制室監控為輔的方式。自控包括開停機的自動動作程序,通過負荷流量計算來確定開機臺數及調節運行負荷率、機組的輪時啟動程序以及旁通環路的自動開啟和關閉。

    空氣、新風處理機采取以中央控制為主、就地控制為輔的方式。空氣處理機組自控內容較多，包括根據回風溫、濕度控制其表冷(或加熱)段及加濕器(冬季)的水 閥開度、新風比的調節、由過濾器兩側的壓差傳感信號報告過濾器的堵塞情況、報警風機故障以及新風閥自動隨設備停機關閉。新風處理機組自控包括根據室外空氣 焓值控制其表冷(或加熱)段及加濕器(冬季)水閥開度,通過過濾器兩側的壓差信號報告過濾器的堵塞情況,提供風機故障報警及設備停機時自動關閉新風閥,冬 季當加熱段后溫度低于5℃及停機時提供防凍保護。

    對于公共場所，例如廁所、門廳等的風機盤管，所采取的控制方式為中央控制，通過中央控制室進行遠程群控。另外一些特殊場所的風機盤管則采取獨立的、就地控 制方式。風機盤管的啟動、停止以及三速運轉都是靠溫控三速開關來控制的，盤管水閥的開關是根據室溫自動調節的。
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