徐州新都国际大厦通风空调系统设计

刘滨

摘要：介绍了徐州新都国际大厦的概况和空调系统设计，主要包括空调冷热源、水系统，风系统及防排烟系统设计。

关键词： 冷热源；水系统；多联机系统；

中图分类号：S611文献标识码： A

0 引言

徐州新都国际大厦位于徐州市淮海西路南侧，总建筑面积约67595㎡，建筑高度为94.3m，地上24层，地下3层。地下2~3层平时为汽车库及设备用房，战时为核6级二等人掩及核6级物资库；地下1层~地上4层为商业及餐饮用房；地上5~24层为健身娱乐及办公用房。

房间 夏季 冬季 新风量

m³/(h·p) 噪声标准dB(A) 人员密度 人/㎡

温度，℃ 相对湿度，% 温度，℃ 相对湿度，%

办公室 26~28 ≤60 18~20 — 30 ≤45 —

商业 26~28 ≤60 18~20 ≥30 19 ≤50 ≤0.4

餐饮 25~27 ≤65 18~22 — 30 ≤50 ≤0.4

健身房 24~26 ≤60 18~20 ≥40 40 ≤40 ≤0.4

卫生间 26~28 ≤65 18~20 — — — —

图1 徐州新都国际大厦效果图

1 室内设计参数

空调室外设计计算参数按徐州地区设计气象参数选取，室内设计计算参数见表1。

表1室内设计计算参数表

2 空调系统

2.1 空调冷、热负荷及指标

本工程空调建筑面积约47160㎡，夏季空调冷负荷6708Kw，冷指标142W/㎡，冬季热负荷4693Kw，热指标99.5W/㎡。

2.2 空调系统冷、热源

根据建筑功能，为了便于使用及控制，本工程集中空调水系统服务于地下1层~地上4层商业及餐饮等，5~24层健身及办公室采用智能化变频多联空调系统。

2.2.1 冷、热水系统

夏季冷源采用两台磁悬浮变频离心式冷水机组R-1~2，机组设于地下三层制冷机房。机组采用高效环保的R134a冷媒，单台制冷量为1758Kw，冷冻水进出水温度为7/12℃，冷冻水循环泵采用单级卧式离心泵，泵B1~3流量335m³/h，扬程34.0m，功率45Kw，共三台，两用一备。

冷却水循环泵采用单级卧式离心泵，泵b1~3流量416m³/h，扬程28.0m，功率45Kw，共三台，两用一备。

选用2台静音型方形横流冷却塔，置于裙房屋面，每台塔的处理水量为600m³/h，供回水温度为30/35℃。

过渡季节商场内区仍需供冷，采用冷却塔为免费冷源，设置一台免费板换HR-3，单台换热量为1800Kw，冷源侧供回水温度为8/12℃；负荷侧供回水温度为10/15℃。根据负荷大小，自动调节冷却水供回水总管旁通调节阀。

冬季热源采用市政热网集中供热，热交换站设于地下三层制冷机房，热媒为0.6MPa蒸汽，由市政热力管网供给。选用两台空调用汽水槽纹换热器HR-1,2，单台换热量为1.75MW，空调用热媒为60/50℃热水，热水循环泵采用单级卧式离心泵，泵RB1~3流量110m³/h，扬程27.0m，功率15Kw，共三台，两用一备。冬夏季电动切换。

空调水系统为双管制变水量系统，空调冷、热水系统均采用软化水处理系统，冷却水采用全自动型物化全程综合水处理器。系统采用高位膨胀水箱定压，定压泵启停范围为：38~60mH2o。

空调循环水系统采用一次泵形式，在空调分、集水器之间设置压差旁通阀，根据空调最不利环路的压差控制压差旁通阀的开度，以满足不同负荷时的需要。

2.2.2 空调多联机系统

5~24层健身及办公室根据建筑功能，各层均设置独立的智能化变频多联空调系统，共分为21个系统。本工程室内外机选型考虑了徐州寒冷地区制热量衰减的影响以及冷媒管长度衰减的影响。

所有空调系统均采用风冷热泵式，夏季供冷、冬季供热，5~12层室外机设于裙房屋面，13~24层室外机设于塔楼屋面，室内机室外机用冷媒管道连接。

室内机为风管天井式、花板嵌入式（四向气流）。空调室内机均设LCD有线控制器。各房间均可根据其使用功能及时间的不同予以独立控制，以利于节能。

2.3 空调风系统

根据商业空间大、人员多的特点，地下1层~地上4层商业及餐饮用房空调系统主要采用全空气系统。空调机组设置于空调机房内，空调气流组织为顶送顶回，所有空调机组均设置变频风机，根据商业负荷变化变风量运行。

全空气系统具有以下特点：1.控制参数少，只有温度及湿度，便于集中控制，方便管理人员运行及维修。2.在过渡季节，大商场内区仍需供冷，全空气系统可充分使用室外参数较低的新风对室内进行冷却，减少冷水机组运行的时间，节能效果显著。3.大空间商场人员密度大，全空气系统可设置粗、中效过滤器，提高室内空气品质。

5~24层健身及办公用房采用多联机室内机加冷凝热回收新风换气系统，冷凝热回收新风机组设置于各层新风机房内，新风及排风均通过竖向风井与室外联通。

冷凝热回收新风机组内设高效全封闭涡旋压缩机，走廊内经过处理的空气通过排风管道经冷凝器排至排风竖井，新风经过蒸发器通过送风风管送至各办公室内，在送排风的同时，实现了冷热的热回收，达到了节能的目的。由于冷凝器与蒸发器是彻底分开的，不存在送排风的交叉感染，适合对空气品质有严格要求的场所。

3 通风系统设计

（1）地下3层制冷机房设置排风兼事故通风系统，平时制冷机房按6次/h换气次数计算排风风量，事故通风风量均按12次/h换气次数计算。排风机为双速风机，风机均应就近在制冷机房内外安装控制按钮。平时低速运行进行排风，当制冷机房发生事故时，由手动或消防控制中心将风机转入高速运行。

（2）地下1层变配电间排风兼事故排风系统均采用普通百叶风口，送排风机均采用70℃电动防火阀，风机及管路上电动防火阀均应就近在配电室内外安装控制按钮。火灾时，由手动或消防控制中心统一关闭通风管路上的电动防火阀，并联锁排风风机及送风风机停运，气体灭火后电动防火阀开启并联锁相应风机运行进行排废气。

（3）地下1层~地上4层商业设置静音排风风机，将室内污浊空气排至室外。

（4）公共卫生间均设置机械排风，排风量按10次/h换气次数计算，通过排风竖井排至室外。

（5）本次设计预留了厨房排油烟竖向烟道，排油烟风机、油烟净化装置及厨房事故风机均设置于裙房屋面，由专业设备厂家另行设计。

4 排烟系统设计

地下自行车库设置排风兼排烟系统及补风系统。排风按4次/h换气次数计算风量，排烟量按6次/h换气次数计算风量，均采用百叶风口，自行车坡道自然补风，排烟风机均为双速风机，平时风机低速运行进行排风，火灾时，风机转入高速运行进行排烟。

地下1层~地上4层商业及中庭排烟系统均采用远控多叶排烟口，排烟系统按防火分区设置，多叶排烟口按防烟分区设置并由电气专业编号进入消防控制室，所有排烟风机入口均设有280℃熔断的排烟防火阀，火灾发生时，手动或由消防控制室远距离开启着火处防烟分区排烟口（其余防烟分区排烟口保持关闭），并联锁对应防火分区之排烟风机运行进行排烟，当烟气的温度达到280℃时排烟阀关闭并联锁排烟风机停运。商业均采用自然补风。

联通地下1层~4层扶梯区域设有25m高中庭，需设置机械排烟系统，中庭体积小于17000m³，排烟量按6次/h计算。

通风空调风管连接竖井，穿越空调机房的楼板、隔墙以及防火分区的隔墙处，均设置70℃熔断的防火调节阀，此阀要求与风机联锁。

防排烟控制：火灾时相应的消防风机启动，排风机、空调机以及冷热源系统均停止运行。

所有排烟口设置均满足30米排烟服务半径要求，商业排烟量按服务区内最大防烟分区每平方120m³/h计算，须机械补风区域之补风量不小于排烟量的50%，承担一个防烟分区之排烟风机之排烟量按每平方60m³/h计算。

防烟分区处应设挡烟垂壁，挡烟垂壁采用防火玻璃制作。

吊顶内排烟管道需设置50mm厚离心玻璃棉进行隔热。

5 防烟系统设计

共用竖井之地上防烟楼梯间正压送风每隔两层（或一层）设一自垂百叶风口，地下防烟楼梯间正压送风每层设一防火风口，正压送风风机风量叠加计算。火灾时，由消防中心远距离开启加压送风机，进行加压送风。

防烟楼梯间前室，防烟楼梯间与消防电梯合用前室逐层设置电动加压送风口，火灾时，由消防中心远距离或现场手动打开着火层及相邻送风口，同时联动开启加压风机，进行加压送风。

6 结语

商业建筑寸土寸金，尤其是1层商业面积更加珍贵，本工程将服务于1~4层的空调机组集中设置于4层空调机房内，通过竖井将空调风送至各层。不仅保留了大空间商业建筑全空气系统的优点，还减小了空调机房面积，最大限度的提高了商业的经济价值。

本工程为甲类建筑，集商场、餐饮、办公、健身于一体，功能复杂。为了达到节能要求，暖通专业采用了多项节能措施：本工程采用DDC可编程控制系统达到节能目的；过渡季节采用冷却塔作为免费冷源，供过渡季节空调制冷；蒸汽凝结水排至软水箱作为系统补水，余者排至室外排污降温池；采用了热回收新风换气机，其回收效率不应低于60%。

由于场地限制，可再生能源利用仅采用了太阳能热水系统。若能设置部分地源热泵系统，则节能效果更加显著。

参考文献：

[1]中国建筑科学研究院.GB 50736-2012.民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[2]中华人民共和国公安部.GB 50045-95.高层民用建筑设计防火规范[S].北京：中国计划出版社，2005.

[3]江苏省建筑设计研究院有限公司.DGJ32/J 96-2010.公共建筑节能设计标准[S].南京：江苏科学技术出版社，2010.