摘要:超高層商業(yè)綜合體通常集中多種商業(yè)形態(tài),是綜合性的商業(yè)體。其暖通設(shè)計(jì)也比常規(guī)建筑要求更高,難度更大。本文結(jié)合自己多年的暖通設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),以超高層商業(yè)綜合體為例,對(duì)其暖通設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:超高層商業(yè)綜合體;暖通設(shè)計(jì);問(wèn)題;節(jié)能
1超高層商業(yè)綜合體暖通設(shè)計(jì)
1.1 項(xiàng)目實(shí)況
某工程是一座超高層商業(yè)綜合體,總建筑面積為105180.63m2,地上建筑面積為77323 m2。設(shè)有停車場(chǎng),設(shè)備用房,商業(yè)用房,主要功能為商業(yè),塔樓部分為辦公。根據(jù)與甲方協(xié)商確定初步設(shè)計(jì)成果,本套中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為溫濕度獨(dú)立控制的空調(diào)系統(tǒng),采用預(yù)冷式熱泵型溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組處理新風(fēng)負(fù)荷及室內(nèi)潛熱負(fù)荷,干盤(pán)管處理顯熱負(fù)荷,實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度、濕度獨(dú)立調(diào)節(jié),提供空調(diào)系統(tǒng)效率及人體舒適度。
1.2冷源系統(tǒng)設(shè)計(jì)
本工程空調(diào)系統(tǒng)冷源選用電制冷冷水機(jī)組制備高溫冷水,共選用3臺(tái)水冷冷水機(jī)R-1~3,其中R-1、2為離心式冷水機(jī)組,制冷量為(2461KW*2),R-3為螺桿式冷水機(jī)組,制冷量為1406KW。冷水進(jìn)出水溫度均設(shè)計(jì)為14攝氏度到19攝氏度,冷卻水進(jìn)、出水溫為32攝氏度到37攝氏度。與冷水機(jī)組R-1、2選配選用三臺(tái)冷水泵B-1~3(兩用一備),三臺(tái)冷卻水泵b-1~3(兩用一備),兩臺(tái)方形鼓風(fēng)型逆流冷卻塔CT-1、2;與冷水機(jī)組R-3配備選用兩臺(tái)冷水泵R-4、5(一用一備),兩臺(tái)b-4、5(一用一備),一臺(tái)方形鼓風(fēng)型逆流冷卻塔CT-3。本工程冷水機(jī)組、空調(diào)水泵均設(shè)于地下五層制冷機(jī)房、冷卻塔均設(shè)于九層避難層。
為了保證建筑裙房屋面室外空間的設(shè)計(jì)理念和使用效果,根據(jù)同類項(xiàng)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)以及本項(xiàng)目的需求和特點(diǎn),本項(xiàng)目的冷卻塔設(shè)置與塔樓的9層避難層,局部挑空,冷卻塔室內(nèi)布置,冷卻塔進(jìn)風(fēng)采用塔樓冷卻塔機(jī)房東西部及背面低位的百葉窗,排風(fēng)采用冷卻塔機(jī)房北面高位的排風(fēng)百葉窗,冷卻塔選用專門(mén)設(shè)計(jì)的鼓風(fēng)型逆流冷卻塔5臺(tái),為了防止高濕度室外環(huán)境下冷卻塔排風(fēng)出現(xiàn)霧氣,冷卻塔由廠家配置防霧加熱盤(pán)管,采用電加熱,提高排風(fēng)溫度,減少白色霧氣。
1.3水系統(tǒng)設(shè)計(jì)
本工程的空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)為一次泵變流量系統(tǒng),冷水泵及放冷冷水泵均變頻控制,為防止水系統(tǒng)底部超壓,在22層(避難層)設(shè)有板式換熱器HR-01~02隔絕壓力,將水系統(tǒng)分為高區(qū)及地區(qū)兩部分,與板換配套設(shè)有二次空調(diào)冷水泵B2-1、2、3(兩用一備,變頻控制)。二次側(cè)供回水溫度設(shè)計(jì)為15.0攝氏度/20.0攝氏度??照{(diào)的冷水系統(tǒng)采用兩管制布置,根據(jù)建筑布局,使用功能及管理方便的要求劃分為如下3個(gè)環(huán)路:低區(qū)預(yù)冷式熱泵型溶液調(diào)濕新風(fēng)機(jī)組及空調(diào)機(jī)組、地區(qū)干式風(fēng)機(jī)盤(pán)管、高區(qū)空調(diào)末端。本工程的空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組各環(huán)路豎向及水平均按異程設(shè)計(jì),空調(diào)機(jī)組及新風(fēng)機(jī)組支路設(shè)有靜態(tài)平衡閥、風(fēng)機(jī)盤(pán)管各環(huán)路豎向設(shè)計(jì)異程、水平設(shè)計(jì)為同程、每層水平支路均設(shè)置靜態(tài)平衡閥。
本工程空調(diào)系統(tǒng)設(shè)有空調(diào)計(jì)量系統(tǒng),采用能量型,具體做法為:在各層水路主管上設(shè)有能量表(由一臺(tái)電磁式流量計(jì)、一臺(tái)能量積算儀及測(cè)量供回水溫度的溫度傳感器組成)用于空調(diào)計(jì)費(fèi)。空調(diào)冷水機(jī)冷卻系統(tǒng)均設(shè)有綜合物化水處理裝置實(shí)現(xiàn)殺菌、滅菌、緩蝕、防垢等凈化功能,每臺(tái)冷水機(jī)組冷凝器設(shè)置一套膠球在線清洗裝置,提高冷凝器換熱效率。空調(diào)冷水系統(tǒng)的主供、回水管之間均設(shè)置有壓差旁通裝置,空調(diào)機(jī)組及新風(fēng)機(jī)組回水管設(shè)電動(dòng)二通比例積分調(diào)節(jié)閥,風(fēng)機(jī)盤(pán)管設(shè)電動(dòng)二通開(kāi)關(guān)閥。
1.4風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
本工程各區(qū)域的空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)使用要求分別設(shè)計(jì)低速全空氣空調(diào)系統(tǒng)及風(fēng)機(jī)盤(pán)管+新風(fēng)系統(tǒng),分別選用熱泵式預(yù)冷型溶液全空氣機(jī)組及熱泵式預(yù)冷型溶液新風(fēng)機(jī)組+干式風(fēng)機(jī)盤(pán)管。辦公標(biāo)準(zhǔn)層采用散流器貼附頂送風(fēng)方式。散流器的型式和數(shù)量根據(jù)空調(diào)房間吊頂高度、防止噪聲值等確定。吊頂上部應(yīng)有安裝風(fēng)管和散流器風(fēng)量調(diào)節(jié)閥的足夠高度。
1.5防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)
(1)排煙系統(tǒng)及補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)
地下汽車庫(kù)機(jī)械排風(fēng)(兼排煙)系統(tǒng),采用柜式離心風(fēng)機(jī)(電機(jī)外置),排煙排風(fēng)系統(tǒng)及補(bǔ)水系統(tǒng)按防煙分區(qū)橫向不跨越防火分區(qū),補(bǔ)風(fēng)采用機(jī)械補(bǔ)風(fēng)或車道自然補(bǔ)風(fēng)。排煙量計(jì)算:地下汽車庫(kù)按6次/h計(jì)算排煙量;其他區(qū)域排煙風(fēng)機(jī)排煙量按最大防煙分區(qū)面積每平方米不小于120m3/h計(jì)算,該防煙分區(qū)煙量按每平方60m3/h計(jì)算。未設(shè)置機(jī)械排煙的房間利用可開(kāi)啟外窗自然排風(fēng),可開(kāi)啟外窗有效面積大于房間建筑面積的2%。
(2)防煙系統(tǒng)
所有樓梯間、合用前室、消防電梯前室均設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。樓梯間加壓送分系統(tǒng)采用只對(duì)樓梯間加壓,對(duì)前室不壓的做法,合用前室、消防電梯前室,獨(dú)立設(shè)置機(jī)械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。樓梯間加壓送風(fēng)口設(shè)置為敞開(kāi)百葉風(fēng)口,內(nèi)設(shè)防護(hù)網(wǎng),防止人員能夠進(jìn)去。為消防電梯前室或合用前室服務(wù)的加壓系統(tǒng)加壓風(fēng)口采用常閉口,火災(zāi)時(shí)電動(dòng)打開(kāi)火層及其上層常閉加壓口,聯(lián)鎖打開(kāi)相應(yīng)加壓風(fēng)機(jī)。機(jī)械加壓風(fēng)機(jī)的全壓,除計(jì)算最不利環(huán)管道壓頭損失外,尚應(yīng)有余壓。所有加壓送風(fēng)機(jī)組均設(shè)置旁通管,旁通管接入大氣,旁通管上設(shè)置電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,當(dāng)系統(tǒng)超壓時(shí)開(kāi)啟泄壓,防止樓梯間及前室超壓。
2超高層商業(yè)綜合體暖通設(shè)計(jì)中需注意問(wèn)題及創(chuàng)新設(shè)計(jì)
通過(guò)參與該項(xiàng)目的暖通設(shè)計(jì)工作,經(jīng)過(guò)了仔細(xì)的調(diào)查和分析之后,我總結(jié)出在進(jìn)行超高層商業(yè)綜合體暖通設(shè)計(jì)過(guò)程中需注意如下問(wèn)題及需不斷進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì):
(1)功能區(qū)的確定
一般情況下,在設(shè)計(jì)階段,由于招商工作未正式開(kāi)展,因而不能完全確定各個(gè)房間的功能和面積。這給設(shè)計(jì)工作帶來(lái)了一定的難度,尤其是對(duì)空調(diào)負(fù)荷的計(jì)算影響較大。因此,在這個(gè)設(shè)計(jì)階段要與業(yè)主密切配合,盡可能地將各功能區(qū)域劃分清楚并對(duì)可能的變化作適當(dāng)?shù)墓烙?jì),使得空調(diào)負(fù)荷計(jì)算有較準(zhǔn)確的依據(jù)并能適應(yīng)一定的功能變化。
(2)注重環(huán)保、節(jié)能設(shè)計(jì)
建筑行業(yè)的迅速發(fā)展導(dǎo)致其能耗過(guò)高,平均能源消耗量占社會(huì)總耗能的四分之一以上,有些地區(qū)甚至接近總能耗的一半,針對(duì)暖通行業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)分析,其能耗也十分嚴(yán)重。所以在其設(shè)計(jì)的過(guò)程中,需要注入環(huán)保設(shè)計(jì)和節(jié)能設(shè)計(jì),有效地降低系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的能耗。在該超高層商業(yè)綜合體中,主要采用的環(huán)保和節(jié)能設(shè)計(jì)如下:1)采用低噪音設(shè)備,所有與設(shè)備聯(lián)接的風(fēng)管及水管均采用不燃柔性聯(lián)接,使設(shè)備震動(dòng)與管道隔離;2)排煙風(fēng)機(jī)采用彈簧減震器減震,其他吊裝設(shè)備采用橡膠減震器減震;3)設(shè)備進(jìn)出口風(fēng)管采用消聲器或消聲靜壓箱;4)制冷機(jī)房?jī)?nèi)墻面做吸聲墻及頂棚,而吸聲物料具有不燃特性;5)離心或軸流風(fēng)機(jī)、水泵、制冷劑、冷卻塔等設(shè)備均采用減震臺(tái)座,通過(guò)彈簧減震或橡膠減震墊減震和降低噪;6)對(duì)有噪聲和振動(dòng)源的設(shè)備作必要的消聲、減震處理,并將噪聲控制在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi);7)空調(diào)系統(tǒng)采用溫濕度獨(dú)立控制、運(yùn)行節(jié)能、室內(nèi)舒適度好;8)空調(diào)自控系統(tǒng)采用智能控制系統(tǒng),根據(jù)建筑所需冷量來(lái)控制供冷量,運(yùn)行節(jié)能;9)空調(diào)系統(tǒng)分區(qū)域設(shè)置計(jì)量裝置;10)空調(diào)系統(tǒng)采用熱泵式預(yù)冷型溶液空氣機(jī)組,空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能。
(3)有效降低暖通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本
在暖通設(shè)計(jì)的過(guò)程中,要對(duì)方案中設(shè)備的市場(chǎng)價(jià)格,能源價(jià)格,原料價(jià)格,維護(hù)價(jià)格,運(yùn)營(yíng)成本,工材料和施工的相關(guān)技術(shù)等全方位多角度的了解,嚴(yán)選材料及設(shè)備,從根本上保證暖通系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。另外,充分考慮設(shè)備在運(yùn)行中產(chǎn)生的各種費(fèi)用以及使用的年限等,根據(jù)不同的季節(jié)可能出現(xiàn)的差異情況,將各個(gè)時(shí)期的設(shè)計(jì)方案和施工成本展開(kāi)比較,從中挑選最佳的設(shè)計(jì)方案。
3結(jié)語(yǔ)
在現(xiàn)代超高層商業(yè)綜合體的建設(shè)中,暖通工程的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容。作為設(shè)計(jì)人員,要總體考慮在此過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題,研究如何提升高層建筑暖通設(shè)計(jì)水平與質(zhì)量,選擇合適項(xiàng)目自身的暖通設(shè)計(jì)方案,從而保證超高層商業(yè)綜合體暖通設(shè)計(jì)工作的順利進(jìn)行。
參考文獻(xiàn):
[1] 陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)(第二版).北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社.
[2] 季文君.高層建筑暖通設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題———改進(jìn)策略[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2012,(12).
[3] GB50019―2003,采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范.