安秋香 周亮 初明陽(yáng) 馬浩然

上海中森建筑與工程設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限公司

本項(xiàng)目地上分別有兩棟高層辦公塔樓，一棟高層商業(yè)塔樓，一棟高層酒店塔樓?？偨ㄖ娣e102947.36平方米，其中地上總建筑面積59816.40平方米，地下總建筑面積43121.96平方米，地上計(jì)容建筑面積共計(jì)59133.40平方米。項(xiàng)目將充分利用用地及周邊的有利條件，結(jié)合七寶老街的歷史文脈和當(dāng)代都市生活節(jié)奏，通過(guò)引進(jìn)國(guó)際高端商務(wù)辦公、休閑購(gòu)物娛樂(lè)的綜合開(kāi)發(fā)模式，打造出獨(dú)具魅力的商務(wù)休閑購(gòu)物中心。

1 負(fù)荷計(jì)算

1.1 設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)表

室外空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)以上海地區(qū)規(guī)范設(shè)計(jì)參數(shù)為準(zhǔn)。室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)如表1[1]。

表1 室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)表

1.2 設(shè)計(jì)計(jì)算軟件

采用HDY-SMAD暖通空調(diào)負(fù)荷計(jì)算及分析軟件（HDY-V4.0.225）。

1.3 設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果

對(duì)本工程的冬季熱負(fù)荷和夏季逐時(shí)冷負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，冷熱總負(fù)荷如表2。在負(fù)荷計(jì)算時(shí)，將各單體的塔樓部分和裙樓部分分開(kāi)計(jì)算，模型中的樓宇設(shè)置與空調(diào)水系統(tǒng)的負(fù)荷分區(qū)對(duì)應(yīng)設(shè)置。后期負(fù)荷輸出的結(jié)果，與水系統(tǒng)分區(qū)一一對(duì)應(yīng)，空調(diào)水管管徑選擇時(shí)非常方便。

表2 冷熱總負(fù)荷表

1.4 末端設(shè)備選型計(jì)算

負(fù)荷計(jì)算中有一個(gè)要點(diǎn)就是末端設(shè)備選擇需要重新進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。此負(fù)荷計(jì)算模型定義為末端選型負(fù)荷計(jì)算模型。末端AHU（FCU）選型或末端管徑計(jì)算均按此模型的計(jì)算結(jié)果。按照末端選型負(fù)荷計(jì)算模型的結(jié)果，按照室內(nèi)顯熱負(fù)荷選擇末端風(fēng)盤，全熱負(fù)荷進(jìn)行校核。

本文的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果用于制冷機(jī)及水泵等設(shè)備選型計(jì)算，該負(fù)荷計(jì)算模型定義為冷機(jī)選型負(fù)荷模型。兩負(fù)荷計(jì)算模型主要區(qū)別見(jiàn)表3。

表3 冷機(jī)選型負(fù)荷模型與末端選型負(fù)荷模型主要區(qū)別

2 冷熱源

2.1 冷熱源的配置

冷源部分采用2臺(tái)離心式水冷冷水機(jī)組+1臺(tái)螺桿式水冷冷水機(jī)組。在配置時(shí)，考慮大小機(jī)的搭配以及小機(jī)調(diào)節(jié)的靈活性，采用離心式和螺桿式的組合。

單臺(tái)離心式水冷冷水機(jī)組制冷量3000 kW，工作壓力1.0 MPa，冷水供回水溫度6 ℃/12 ℃[2]，冷卻水供回水溫度32 ℃/37 ℃，環(huán)保冷媒。根據(jù)綠建二星要求效率較國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)提高6%，COP≥6.254，IPLV≥6.2。

單臺(tái)螺桿式水冷冷水機(jī)組制冷量1400 kW，工作壓力1.0 MPa，冷水供回水溫度6 ℃/12 ℃，冷卻水供回水溫度32 ℃/37 ℃，環(huán)保冷媒。根據(jù)綠建二星要求效率較國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)提高6%，COP≥5.936，IPLV≥6.3。水冷冷水機(jī)組均為低壓供電。

熱源部分考慮給排水專業(yè)900 kW的生活熱水熱量需求，采用2臺(tái)燃?xì)庹婵諢崴仩t。單臺(tái)熱量為2800 kW，一次熱水供/回水溫80 ℃/60 ℃，空調(diào)熱水供/回水溫度為60 ℃/50 ℃。為滿足《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB31/387-2018）最新標(biāo)準(zhǔn)，鍋爐排放物滿足NOx＜50 mg/CBM要求。

設(shè)2臺(tái)板式水水換熱器，每臺(tái)換熱量為3300 kW，和熱水鍋爐相對(duì)應(yīng)。鍋爐和換熱器都設(shè)于地下一層鍋爐房?jī)?nèi)。

2.2 冷熱源機(jī)房的設(shè)置

本項(xiàng)目地下有三層，B1為商業(yè)，B2和B3均為車庫(kù)。B2為普通車庫(kù)，層高為3.6 m，B3為人防車庫(kù)，層高3.7 m。

本項(xiàng)目有鍋爐房，需要重點(diǎn)考慮泄爆口在總圖上的位置因素。特別本項(xiàng)目裙樓均為商業(yè)，泄爆口的位置特別重要。鍋爐房最終設(shè)置在基地的左下角。制冷機(jī)房則為滿足凈高要求，兩層通高。制冷機(jī)房和鍋爐房上下疊放。在B3層，制冷機(jī)房屬于人防外。所有管線在B2層去至各個(gè)末端。冷卻水管徑為DN500，為滿足車庫(kù)凈高要求，在B2層分拆至2組DN400的管線進(jìn)行排布。泄爆口兼吊裝口，滿足鍋爐和冷機(jī)的尺寸吊裝要求。

鍋爐用的燃?xì)獗碓O(shè)置在燃?xì)庹{(diào)壓站上。燃?xì)庹{(diào)壓站設(shè)置在本項(xiàng)目的綠化內(nèi)。

2.3 冷熱源機(jī)房的通風(fēng)設(shè)計(jì)

制冷機(jī)房設(shè)有平時(shí)通風(fēng)，設(shè)置同時(shí)下排風(fēng)口，排風(fēng)量為總風(fēng)量的1/3。制冷機(jī)房設(shè)有雙速風(fēng)機(jī)，平時(shí)低速通風(fēng)，事故通風(fēng)時(shí)候高速運(yùn)行。

鍋爐房的通風(fēng)需要考慮燃燒風(fēng)量。且鍋爐房用的排風(fēng)機(jī)不可設(shè)置在地下。

鍋爐房設(shè)置在地下或地下室時(shí)，其平時(shí)換氣次數(shù)每小時(shí)不應(yīng)少于12次，送風(fēng)量應(yīng)為排風(fēng)量加上燃燒空氣量。

本項(xiàng)目鍋爐房面積188 m2，計(jì)算排風(fēng)量為12182 m3/h，鍋爐燃燒風(fēng)量為9500 m3/h。選擇防爆型的排風(fēng)機(jī)，風(fēng)量14170 m3/h，設(shè)置T2辦公樓一層的專用機(jī)房?jī)?nèi)。補(bǔ)風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，防爆型的，設(shè)在專用機(jī)房?jī)?nèi)，風(fēng)量均為11670 m3/h。補(bǔ)風(fēng)機(jī)其中一臺(tái)變頻，平時(shí)運(yùn)行時(shí)候兩臺(tái)全開(kāi)，一臺(tái)根據(jù)鍋爐容量變頻運(yùn)行。事故通風(fēng)時(shí)，一臺(tái)定頻補(bǔ)風(fēng)機(jī)與排風(fēng)風(fēng)機(jī)聯(lián)合起來(lái)運(yùn)行，變頻補(bǔ)風(fēng)機(jī)關(guān)閉。

3 末端方案

在設(shè)計(jì)中公區(qū)的概念非常重要，設(shè)計(jì)盡量圍繞公區(qū)進(jìn)行。例如管井圍繞核心筒設(shè)計(jì)布置?？照{(diào)風(fēng)閥盡量設(shè)置在公區(qū)。末端以戶為單位，空調(diào)水管入戶設(shè)置關(guān)斷閥門。關(guān)斷閥門也盡量設(shè)置在公區(qū)。依靠公區(qū)，帶來(lái)運(yùn)營(yíng)后期的靈活性，維護(hù)也非常方便。

3.1 水系統(tǒng)

本工程空調(diào)水系統(tǒng)采用兩管制系統(tǒng)，冷、熱兩用?？照{(diào)水系統(tǒng)采用一次泵變頻變流量系統(tǒng)。分集水器共設(shè)有5分路，各單體塔樓一路，各單體的裙房商業(yè)和地下商業(yè)。在商業(yè)一路上，地下一層采用同程環(huán)路溝通，其余均為異程系統(tǒng)。

水系統(tǒng)重點(diǎn)是水閥門的設(shè)置[3]。

冷熱源系統(tǒng)上設(shè)有冬夏工況切換的閥門，采用電動(dòng)二通閥。

每層水管主干管上設(shè)置壓差控制閥組，靜態(tài)平衡閥加壓差控制器。供水管上設(shè)置靜態(tài)平衡閥，回水管路上設(shè)置壓差控制器。詳見(jiàn)圖1。

圖1 壓差控制閥組的設(shè)置

空調(diào)箱上設(shè)置動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)閥組，起到置靜態(tài)平衡，壓差及電動(dòng)調(diào)節(jié)功能閥組?；厮苈飞显O(shè)置動(dòng)態(tài)平衡閥，詳見(jiàn)圖2。

圖2 動(dòng)態(tài)平衡電動(dòng)閥組

每個(gè)商鋪的入戶設(shè)置一組關(guān)斷閥。

水閥門都盡量設(shè)置公區(qū)。

3.2 風(fēng)系統(tǒng)

地下一層集中商業(yè)和公共區(qū)域等大空間區(qū)域，采用全空氣低速風(fēng)管系統(tǒng)，氣流組織為上送上回。新風(fēng)系統(tǒng)具備采用不同新風(fēng)量的條件，過(guò)渡季節(jié)可加大新風(fēng)量，最大至總風(fēng)量的70%。

其余末端采用風(fēng)機(jī)盤管加集中新風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)盤管采用頂送頂回方式。新風(fēng)系統(tǒng)在每個(gè)商鋪，每個(gè)租戶設(shè)置一根新風(fēng)管入戶，新風(fēng)調(diào)節(jié)風(fēng)閥盡量需設(shè)置在公區(qū)。

裙樓新風(fēng)系統(tǒng)水平設(shè)置，新風(fēng)機(jī)組吊裝在公區(qū)?？紤]噪聲限制，新風(fēng)機(jī)風(fēng)量不得超過(guò)6000 m3/h。新風(fēng)機(jī)組變頻，采用新風(fēng)需求控制，可根據(jù)區(qū)域內(nèi)的CO2濃度調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量[4]。本項(xiàng)目中大于100 m2的餐飲設(shè)置二氧化碳濃度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，傳感器設(shè)置在呼吸區(qū)，取距地面1.5 m高位置。二氧化碳濃度傳感器監(jiān)測(cè)到二氧化碳濃度超過(guò)1800 mg/m2時(shí)進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)送排風(fēng)系統(tǒng)，低于1500 mg/m2時(shí)，停止運(yùn)行。

塔樓區(qū)域的新風(fēng)機(jī)組置于屋頂，通過(guò)垂直管線輸送到每層水平設(shè)置。塔樓除衛(wèi)生間排風(fēng)外，還設(shè)置有空調(diào)排風(fēng)?？照{(diào)排風(fēng)通過(guò)熱管熱回收機(jī)組回收熱量。

3.3 暖通管井的設(shè)置

暖通管井一共分為新風(fēng)管井，消防用的正壓排煙管井，空調(diào)水管井，餐飲廚房用的排油煙，事故風(fēng)井，24 h冷卻用冷媒管井。

各管井圍繞樓梯電梯等核心筒體布置各功能管井。同時(shí)考慮各管井功能及間距，盡可能的使平面管路路線短，盡量避免交叉。圖3為各單體核心筒的管井布置。

圖3 各單體核心筒的管井布置

3.4 外墻百葉

外墻百葉均設(shè)置在裙樓。塔樓部分的設(shè)備均設(shè)置在屋頂，無(wú)需要再考慮外墻百葉事宜。

外墻百葉主要是服務(wù)地下部分的車庫(kù)、設(shè)備用房、商業(yè)的進(jìn)排風(fēng)及地下廚房的補(bǔ)風(fēng)，裙樓部分的新風(fēng)百葉，裙樓廚房的補(bǔ)風(fēng)百葉。

進(jìn)排風(fēng)百葉之間需要保持間距水平或者高度上滿足間距要求。做到這一點(diǎn)，需要在風(fēng)井位置選擇時(shí)重點(diǎn)考慮。本項(xiàng)目在地下一層還設(shè)置了8處土建轉(zhuǎn)換風(fēng)井。轉(zhuǎn)換時(shí)，需要考慮風(fēng)的通道上風(fēng)速能滿足4～6 m/s。并在設(shè)備選擇上考慮此處轉(zhuǎn)換的阻力損失。

3.5 航空限高

本項(xiàng)目地處上海閔行，屬于航空限高范圍。屋面預(yù)留了2 m的設(shè)備安裝高度范圍。在T3屋面設(shè)置冷卻塔時(shí)，下挖一層，確保冷卻塔的頂高不超過(guò)限高范圍。大風(fēng)量的新風(fēng)機(jī)組拆分2臺(tái)，保證設(shè)備高度不超過(guò)1800 mm。

4 其他

4.1 與人防的配合

防護(hù)單元與防煙分區(qū)的設(shè)置盡量統(tǒng)一。

人防區(qū)平戰(zhàn)結(jié)合用的每個(gè)風(fēng)口均需要設(shè)置調(diào)節(jié)措施。

有風(fēng)管需要穿越人防防護(hù)單元時(shí)，可從人防門下走，此處需要配合人防門的高度，滿足風(fēng)管下的高度符合車庫(kù)凈高要求。

4.2 24小時(shí)冷卻系統(tǒng)的預(yù)留

本項(xiàng)目預(yù)留的是氟利昂冷媒制冷系統(tǒng)，按15 W/m2預(yù)留冷量，按照容量每層可預(yù)留一根冷媒管線位置。

4.3 消防排煙口的3C認(rèn)證問(wèn)題

消防排煙口需要滿足3C認(rèn)證，設(shè)計(jì)中采用了電動(dòng)風(fēng)閥加排煙閥的組合閥門再加普通風(fēng)口的設(shè)計(jì)（見(jiàn)圖4）。

圖4 排煙風(fēng)口的組合閥設(shè)計(jì)

4.4 氣體滅火房間事故后通風(fēng)事宜

氣體滅火房間需要設(shè)置事故后通風(fēng)。事故后通風(fēng)為下排風(fēng)口。通過(guò)MEE和MEC閥門進(jìn)行平時(shí)通風(fēng)和事故后通風(fēng)的切換。

5 項(xiàng)目過(guò)程中的方案變更

1）廚房補(bǔ)風(fēng)及新風(fēng)。原方案按均設(shè)置在屋頂考慮，后為節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)層的面積，廚房補(bǔ)風(fēng)均設(shè)置裙樓百葉解決。裙樓新風(fēng)外墻百葉解決。塔樓部分則維持在屋頂設(shè)置。

2）水系統(tǒng)。原方案按樓棟垂直分區(qū)。后又按功能調(diào)整為商業(yè)一路，各單體塔樓一路。

3）空間凈高。原方案車庫(kù)除了設(shè)有垃圾房的車庫(kù)凈高要求為2.2 m。后B2層為考慮酒店區(qū)域的卸貨小貨車的通行，要求凈高為2.8 m。梁下高度僅為2.8 m，意味著管線只能走梁井空間或者無(wú)管線。調(diào)整此處路由，結(jié)構(gòu)也配合調(diào)整梁的布置，滿足了業(yè)主要求。

4）功能空間的劃分。在建筑的布局上，功能空間出現(xiàn)多次反復(fù)。

這四條大的方案變更可為以后的其他項(xiàng)目操作中提供參考，盡量方案走在前面落定，以避免后期大的變更。

6 結(jié)語(yǔ)

商業(yè)綜合體的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)復(fù)雜，本文依次介紹了負(fù)荷計(jì)算、冷熱源，末端風(fēng)水系統(tǒng)以及其他一些重點(diǎn)項(xiàng)目。也介紹了項(xiàng)目中的一些重大的方案變更。公區(qū)的概念非常重要，在設(shè)計(jì)時(shí)一定要圍繞著公區(qū)進(jìn)行各建筑功能的暖通設(shè)計(jì)。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)已完成，施工正在進(jìn)行中。筆者進(jìn)一步的關(guān)注系統(tǒng)投入運(yùn)行后暖通的表現(xiàn)。