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        某辦公大樓暖通設(shè)計(jì)淺析

        2014-08-08 03:23:50俞華春
        關(guān)鍵詞:經(jīng)濟(jì)效益

        俞華春

        摘要:本文結(jié)合某辦公大樓暖通設(shè)計(jì)實(shí)例,對(duì)該項(xiàng)目中的暖通設(shè)計(jì)情況進(jìn)行簡(jiǎn)單闡述,并對(duì)本項(xiàng)目的一些設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析與探討,希望能為類(lèi)似建筑的暖通設(shè)計(jì)提供參考。

        關(guān)鍵詞:暖通設(shè)計(jì);新風(fēng)系統(tǒng);誘導(dǎo)通風(fēng);經(jīng)濟(jì)效益;建筑防排煙

        中圖分類(lèi)號(hào):TU83 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

        1工程概況

        本項(xiàng)目位于廈門(mén)市某重要交通大道旁,周邊自然環(huán)境開(kāi)闊優(yōu)美,為城市開(kāi)放空間景觀的重要組成部分。對(duì)于立面設(shè)計(jì),在表皮上采用金屬幕墻與玻璃幕墻的組合,簡(jiǎn)潔明快、現(xiàn)代大方。地上建筑面積約46500㎡,建筑物總高度99.95m,地上25層,地下1層。地上為門(mén)廳、員工活動(dòng)區(qū)、會(huì)議中心、辦公室等;地下室平時(shí)為停車(chē)庫(kù)及設(shè)備用房等。

        2 暖通設(shè)計(jì)情況

        2.1空調(diào)冷源

        廈門(mén)市位于福建東南沿海,在我國(guó)建筑熱工設(shè)計(jì)分區(qū)中屬于夏熱冬暖地區(qū),夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度33.5 ℃,室外計(jì)算濕球溫度27.5 ℃。對(duì)于空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)本項(xiàng)目?jī)H考慮夏季供冷。設(shè)計(jì)采用變頻多聯(lián)機(jī)中央空調(diào)系統(tǒng),室外機(jī)置于室外專(zhuān)用平臺(tái)。

        2.2空調(diào)設(shè)計(jì)

        (1)室內(nèi)機(jī)根據(jù)房間布局、層高的不同選用天花暗藏風(fēng)管式室內(nèi)機(jī)、天花機(jī)、高靜壓風(fēng)管機(jī)上送上回。

        (2)新風(fēng):每層采用二或三套自帶冷源的新風(fēng)系統(tǒng),室內(nèi)機(jī)置于新風(fēng)機(jī)房?jī)?nèi),室外機(jī)置于室外專(zhuān)用平臺(tái)。

        2.3通風(fēng)防排煙

        (1)地上所有樓梯間和合用前室均采用自然防排煙;地下樓梯間為封閉樓梯間,采用自然防排煙,合用前室設(shè)機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。

        (2)地下車(chē)庫(kù)按防火分區(qū)設(shè)機(jī)械排風(fēng)及排煙系統(tǒng),排風(fēng)、排煙量均按換氣次數(shù)6次/h計(jì)算,其中排風(fēng)系統(tǒng)按3米高度計(jì)算;排煙系統(tǒng)按實(shí)際高度計(jì)算換氣體積。每個(gè)排風(fēng)、排煙系統(tǒng)分別在機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)一臺(tái)箱式離心風(fēng)機(jī)及一臺(tái)高溫排煙軸流風(fēng)機(jī)。并在車(chē)庫(kù)上空設(shè)若干臺(tái)智能型誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)。除由車(chē)道自然進(jìn)風(fēng)外,其余防火分區(qū)均分別設(shè)置機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng),平時(shí)送風(fēng)機(jī)兼火災(zāi)補(bǔ)風(fēng)用,送風(fēng)量按平時(shí)排風(fēng)量的80%及火災(zāi)排煙量的50%取大值。

        (3)裙房四層員工綜合活動(dòng)區(qū),每個(gè)房間設(shè)一個(gè)機(jī)械排煙系統(tǒng),排煙量分別按房間面積乘以60m3/h.m2計(jì)算,每個(gè)排煙系統(tǒng)選用一臺(tái)消防高溫排煙軸流風(fēng)機(jī),置于屋面。

        (4)主樓五~二十五層辦公、會(huì)議室等及其內(nèi)走道共設(shè)二個(gè)機(jī)械排煙系統(tǒng),排煙風(fēng)量以最大防煙分區(qū)面積乘以120m3/h.m2計(jì)算,每個(gè)排煙系統(tǒng)選用一臺(tái)消防高溫排煙軸流風(fēng)機(jī),置于屋面。其中大于100m2的房間設(shè)板式排煙口,其余排煙口設(shè)于內(nèi)走道。

        3項(xiàng)目設(shè)計(jì)過(guò)程中的一些分析與探討

        3.1新風(fēng)系統(tǒng)的問(wèn)題

        本工程原設(shè)計(jì)考慮采用自帶冷源的單向流新風(fēng)系統(tǒng),風(fēng)機(jī)設(shè)于本層機(jī)房?jī)?nèi),同時(shí)風(fēng)機(jī)的進(jìn)出風(fēng)管上均設(shè)置消聲器,以盡量減小或消除風(fēng)機(jī)噪音對(duì)室內(nèi)和室外人員的影響。然而在設(shè)計(jì)過(guò)程中業(yè)主要求采用全熱交換新風(fēng)系統(tǒng),認(rèn)為可以回收部分冷量,節(jié)約空調(diào)能源。當(dāng)時(shí)筆者也與業(yè)主進(jìn)行了一番探討:依據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2005中5.3.14.2條:“設(shè)計(jì)新風(fēng)量大于或等于4000m3/h的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),且新風(fēng)與排風(fēng)溫度差大于或等于8℃,宜設(shè)置排風(fēng)熱回收裝置”。 而本項(xiàng)目位于廈門(mén),空調(diào)室外計(jì)算干球溫度為33.5℃,而《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施》2009版暖通空調(diào)動(dòng)力中表1.2.2規(guī)定一般辦公室夏季空調(diào)設(shè)計(jì)計(jì)算溫度為26~28℃,若取低值26℃,則新風(fēng)與排風(fēng)溫度差為7.5℃<8℃;若取均值27℃,則新風(fēng)與排風(fēng)溫度差為6.5℃<8℃,可以理解為該地區(qū)熱回收效益較低,回收年限長(zhǎng),采用排風(fēng)熱回收意義不大。而帶冷源新風(fēng)系統(tǒng),具有新風(fēng)機(jī)組體積小,系統(tǒng)簡(jiǎn)單,易于安裝,易于維護(hù)等特點(diǎn)。業(yè)主最終同意新風(fēng)維持原設(shè)計(jì)。

        空調(diào)新風(fēng)的供給方式有很多種,各種新風(fēng)處理方式有著不同的特點(diǎn),應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程情況,經(jīng)過(guò)對(duì)比和分析,盡量選用較為合理的新風(fēng)方式。

        3.2地下汽車(chē)庫(kù)采用智能型誘導(dǎo)通風(fēng)還是傳統(tǒng)風(fēng)管通風(fēng)系統(tǒng)的問(wèn)題

        相對(duì)于風(fēng)管通風(fēng)系統(tǒng),智能型誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)具有系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、占用空間少、造價(jià)低、空氣凈化效果好、維修保養(yǎng)簡(jiǎn)單等多方面優(yōu)點(diǎn)。擴(kuò)初設(shè)計(jì)時(shí),業(yè)主比較偏向于采用傳統(tǒng)通風(fēng)方式,認(rèn)為誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)實(shí)際工程中運(yùn)用不是很廣泛,主要擔(dān)心通風(fēng)效果不是很理想。筆者針對(duì)此項(xiàng)目的具體情況從各個(gè)方面進(jìn)行充分的分析和比較,建議本項(xiàng)目車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)采用誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng),并介紹業(yè)主考察了另外一個(gè)采用誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)且已投入運(yùn)行的地下室。最后業(yè)主果斷采納了采用誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)的建議。事實(shí)證明,該項(xiàng)目投入使用后,其通風(fēng)效果受到廣泛的好評(píng),同時(shí)少了龐大的通風(fēng)管帶來(lái)的壓抑感,換來(lái)了地下室開(kāi)闊的視覺(jué)感受(圖1)。

        據(jù)悉早在2000年左右,誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)已得到歐美等國(guó)家的認(rèn)可,并作為地下車(chē)庫(kù)的首選通風(fēng)系統(tǒng)。當(dāng)然從最初的設(shè)計(jì),到品牌的選用,再到施工安裝,每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生不同的效果。雖然在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用還不夠普及,但誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)作為一種成熟的通風(fēng)方式,因其具有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),相信隨著設(shè)計(jì)、安裝以及產(chǎn)品生產(chǎn)的逐步規(guī)范化,在今后的汽車(chē)庫(kù)通風(fēng)系統(tǒng)中會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。這就少不了相關(guān)行業(yè)人員的共同努力。

        圖1:采用智能型誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)的視覺(jué)效果

        3.3關(guān)于辦公房間設(shè)置機(jī)械排煙的問(wèn)題

        隨著2009年版《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施》建筑部分之10.4.2條款“多層建筑(小于或等于六層)常采用外開(kāi)或推拉,高層建筑不應(yīng)采用外開(kāi)窗,應(yīng)采用內(nèi)開(kāi)或推拉”的實(shí)施,各地已陸續(xù)不在高層建筑中使用外平開(kāi)窗。

        而考慮立面的美觀,本項(xiàng)目采用的是隱框玻璃幕墻(金屬框隱蔽在玻璃的背面,室外看不見(jiàn)金屬框(如圖2)。而玻璃幕墻安全質(zhì)量保障措施有規(guī)定:幕墻墻面活動(dòng)部分面積不宜大于墻壁面面積15%,宜采用上懸窗,開(kāi)啟角度(圖3中的α)不宜大于30°,開(kāi)啟后的寬度不宜大于300mm。而2009年版《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施-暖通空調(diào).動(dòng)力》第4.9.6.2條款:當(dāng)開(kāi)窗角度小于70°時(shí),其有效排煙面積為A=F×sinα,(F為窗面積)。其有限的通風(fēng)面積根本無(wú)法滿足《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50045-95(2005版)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《高規(guī)》)第8.2.2.4條:“需要排煙的房間可開(kāi)啟外窗面積不應(yīng)小于該房間面積的2%”的要求。同時(shí)《高規(guī)》第8.4.1.2.條對(duì)需要排煙的部位的規(guī)定中:“面積超過(guò)100m2,且經(jīng)常有人停留或可燃物較多的地上無(wú)窗房間或設(shè)固定窗的房間。”本項(xiàng)目面積超過(guò)100m2的房間較多,為了能優(yōu)先采用自然防排煙,與建筑專(zhuān)業(yè)及幕墻設(shè)計(jì)單位進(jìn)行多次溝通,最終沒(méi)有更好的方案。只能在裙房以上的辦公樓每層設(shè)置2個(gè)排煙系統(tǒng),豎向共用豎井,排煙風(fēng)機(jī)置于屋面。這就導(dǎo)致僅僅暖通專(zhuān)業(yè),在辦公房間上空除了空調(diào)新風(fēng)管、空調(diào)媒管、冷凝管等,還設(shè)有龐大的排煙管。給原本層高就不高的辦公空間控制凈高造成很大的壓力。

        經(jīng)過(guò)此過(guò)程,明白了隨著社會(huì)文化的發(fā)展,藝術(shù)欣賞的需求,建筑設(shè)計(jì)考慮的不只是簡(jiǎn)單的功能需求,多元化的建筑美學(xué)在設(shè)計(jì)中考慮的比重也越來(lái)越大。希望不久的將來(lái)能有一種新型墻體,將建筑美學(xué)、建筑功能、建筑節(jié)能和建筑結(jié)構(gòu)等因素有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)。

        圖2:隱框玻璃幕墻

        圖3:上懸窗剖面示意圖

        3.4關(guān)于消防梯下地下室的加壓送風(fēng)

        本項(xiàng)目上部消防電梯平時(shí)作為客梯下地下室,而地下樓梯間為封閉樓梯間,滿足自然排煙要求。因此擴(kuò)初階段后,筆者與地方消防部門(mén)溝通,希望地下樓梯間和消防電梯的合用前室按電梯廳處理,不考慮機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。筆者認(rèn)為:消防電梯主要是火災(zāi)時(shí),由于樓高使得消防人員通過(guò)樓梯到達(dá)起火點(diǎn)的時(shí)候消耗了太多的體力(體力僅能到達(dá)九層)和時(shí)間而專(zhuān)門(mén)為消防人員設(shè)置的,其在火災(zāi)時(shí)僅供消防人員使用。當(dāng)?shù)叵率抑饡r(shí),消防人員通過(guò)樓梯就可以很方便快捷地到達(dá)起火點(diǎn),沒(méi)必要通過(guò)消防電梯下去?!陡咭?guī)》6.3.3條文解釋四:為保證消防電梯前室(也可能是日常使用的候梯廳)的安全可靠性,前室的門(mén)必須是防火門(mén)或防火卷簾??梢?jiàn):加壓送風(fēng)不是保證消防電梯安全的必要條件。根據(jù)《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施-規(guī)劃.建筑.景觀》2009版,防火設(shè)計(jì)要點(diǎn),第9.5.4相關(guān)規(guī)定:“消防電梯不下到地下室”。

        筆者認(rèn)為,可以通過(guò)消防電氣模塊控制,平時(shí)消防梯當(dāng)客梯下地下室;火災(zāi)時(shí)控制消防梯不下地下室,這樣電梯前室實(shí)際為電梯廳,無(wú)需機(jī)械加壓送風(fēng)。由于消防部門(mén)堅(jiān)持電氣控制很難完全保證消防梯火災(zāi)時(shí)不下地下室。施工圖階段,該地下室前室最終設(shè)計(jì)采用機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。

        3.5綜合活動(dòng)區(qū)軟環(huán)境的價(jià)值

        裙房四層為員工綜合活動(dòng)區(qū),因偶爾組織大型會(huì)議,為避免串音,原設(shè)計(jì)考慮:平時(shí)送排風(fēng)系統(tǒng)每個(gè)區(qū)域獨(dú)立設(shè)置;排煙系統(tǒng)各個(gè)區(qū)域共用一個(gè)系統(tǒng),每個(gè)廳的排煙口前設(shè)置平時(shí)常閉排煙閥,以節(jié)省造價(jià)。后期,業(yè)主要求每個(gè)廳的排煙系統(tǒng)也獨(dú)立設(shè)置,以達(dá)到更高的隔音要求,創(chuàng)造更高的人文軟環(huán)境。當(dāng)然這樣屋頂就多出了好幾臺(tái)排煙風(fēng)機(jī),增加了投資成本,但是相信:由于建設(shè)舒適,給公司帶來(lái)的效益,必定深有體會(huì)。

        3.6室外綠化空間通風(fēng)豎井的問(wèn)題

        對(duì)于要求塑造高品質(zhì)的室外綠化空間,地下建筑出地面的通風(fēng)井是一大制約因素,當(dāng)時(shí)該項(xiàng)目的業(yè)主曾以美觀作為第一指標(biāo),要求把地下室出綠化地面的所有通風(fēng)井“隱形”處理。而該項(xiàng)目室外綠化均以矮灌木及草坪為主,豎井不管以何種形式突出地面,視覺(jué)上均會(huì)顯得很“突?!薄=?jīng)過(guò)與水專(zhuān)業(yè)及室外景觀設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)多次溝通后,達(dá)成一致方案:通過(guò)結(jié)合路面排水溝暗裝把豎井給予“隱身”。如圖4所示,把通風(fēng)豎井及防雨百葉隱藏在地平線以下,并且在豎井周邊的水溝上方設(shè)置鐵箅子,以防止垃圾掉入。這種處理方式適用于豎井布置在室外綠地且無(wú)人員活動(dòng)的區(qū)域,以保證進(jìn)入地下進(jìn)風(fēng)豎井的空氣品質(zhì);排風(fēng)豎井排出的地下污濁空氣不會(huì)對(duì)人體健康造成影響。且達(dá)到了業(yè)主所需要“干凈”的室外空間,給室外的景觀設(shè)計(jì)創(chuàng)造了有利的條件。

        需要說(shuō)明的是,雨天水溝積水較大時(shí),雨水有可能通過(guò)百葉風(fēng)口進(jìn)入豎井內(nèi),應(yīng)配合水專(zhuān)業(yè)在地下室豎井底部設(shè)置集水坑作為預(yù)防措施。

        圖4:某豎井出地面做法

        結(jié)語(yǔ)

        暖通設(shè)計(jì),同世界上的諸多事物一樣,追求的是規(guī)范、美學(xué)及各種效益之間的有機(jī)平衡。在這三者當(dāng)中,規(guī)范無(wú)疑放在首位,尤其是消防規(guī)范,因?yàn)樗鼘?duì)應(yīng)的是大于天的安全保證,同時(shí)在滿足規(guī)范的前提下,消防設(shè)計(jì)也并不是越復(fù)雜越好,我們也要考慮實(shí)際的可操作性和效率。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,大家面對(duì)最多的便是美學(xué)及各種效益之間的權(quán)衡。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下,當(dāng)長(zhǎng)期的環(huán)境效益遇到了眼前的經(jīng)濟(jì)效益,取舍之間,責(zé)任二字不能丟在一邊。如今,我市高端的大型辦公綜合體,如雨后春筍般紛紛上馬。為了響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排號(hào)召,作為公共建筑耗能大戶的暖通空調(diào),自然應(yīng)以舍我其誰(shuí)的心態(tài),為未來(lái)美好的城市低碳環(huán)境,承擔(dān)應(yīng)有的責(zé)任與義務(wù)。

        參考文獻(xiàn)

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        [2]徐劍平.關(guān)于誘導(dǎo)通風(fēng)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用探討[J].制冷空調(diào),2011.

        [2]柴慧娟.高層建筑空調(diào)設(shè)計(jì)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1995.

        [3]張吉光,等.高層建筑和地下建筑通風(fēng)與防排煙[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2005.

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