莫耐議

深圳市華陽國際工程設(shè)計股份有限公司

1 工程概況

本工程位于珠海市橫琴新區(qū)，總用地面積約1.7萬m2，總建筑面積約20 萬m2，空調(diào)面積約12 萬m2。本建筑物地面由裙房及兩座塔樓（北塔、南塔）組成，且南塔和北塔布局一致，建筑總高度為130 m，地下4層，主要為設(shè)備房和汽車停車庫，裙房1～4 層為商業(yè)裙房，5～29 層為辦公塔樓，其中11、20 層為避難層兼設(shè)備房，其建筑外形如圖1 所示。

2 空調(diào)冷源

2.1 冷負荷

經(jīng)計算，各區(qū)域單體建筑的逐時空調(diào)冷負荷結(jié)果如下：裙房冷負荷約為5100 kW，冷指標252 W/m2。北塔、南塔冷負荷均約為7500 kW，冷指標均為160 W/m2。項目逐時冷負荷綜合最大值約為20100 kW，冷指標為177 W/m2。

2.2 空調(diào)冷源

珠海橫琴新區(qū)要建設(shè)成為資源節(jié)約、環(huán)境友好的“生態(tài)島”，生態(tài)優(yōu)良、環(huán)境優(yōu)美的“低碳島”。區(qū)域供冷供熱系統(tǒng)是橫琴新區(qū)實現(xiàn)能源梯級利用，節(jié)能減排和落實“生態(tài)島”的環(huán)保發(fā)展理念的重要依托和保障，該系統(tǒng)是橫琴新區(qū)建設(shè)的一項市政配套基礎(chǔ)設(shè)施，向新區(qū)的各類建筑提供空調(diào)系統(tǒng)的冷源，冬季采暖及生活熱水的熱源。因此本項目冷源全部采用市政區(qū)域供冷冷源，通過板式換熱器將區(qū)域供冷管網(wǎng)與用戶側(cè)系統(tǒng)隔開，實現(xiàn)間接連接[1]。

2.3 板式換熱器間

為方便以后運行管理，在地下4 層設(shè)置一個集中板式換熱器間，考慮到此工程基地平面尺寸較大（為189 m×65 m），因此換熱器間設(shè)置在南塔和北塔投影范圍中間位置[2]，如圖2 所示。市政冷源預(yù)留給用戶接入系統(tǒng)的資用壓頭≤100 kPa，而市政冷源預(yù)留的接口至換熱間的距離較遠，換熱器一次側(cè)供回水管路總長約為400 m，為降低管路比摩阻，一次側(cè)供回水管選用較大管徑D630×12[3]。換熱機房內(nèi)設(shè)置裙房，南塔和北塔3 套板式換熱器系統(tǒng)，換熱器間主要設(shè)備配置表見表1，區(qū)域冷源供回水溫度約為4/12 ℃，要求用戶側(cè)冷水回水溫度≥13 ℃，故二次側(cè)冷水供回水溫度設(shè)計為5.5/13 ℃[4]。由于珠海屬于夏熱冬暖地區(qū)，因此本項目冬季不考慮供熱。

圖2 板式換熱器間位置示意圖

表1 換熱器間主要設(shè)備配置表

3 空調(diào)水系統(tǒng)

此項目裙房、南塔、北塔3 套系統(tǒng)的換熱機房均設(shè)于地下4 層，建筑標高為-13.45 m。

3.1 裙房空調(diào)水系統(tǒng)

裙房1～4 層為商業(yè)裙房，建筑標高為24 m。地下4 層到裙房4 層的相對高度約為37.5 m，因此裙房換熱機房內(nèi)所有設(shè)備及配件，空調(diào)末端設(shè)備及配件的承壓均＜1.0 MPa，因此裙房水系統(tǒng)的工作壓力設(shè)計為1.0 MPa。

3.2 塔樓空調(diào)水系統(tǒng)

由于本項目南塔和北塔布局一樣，僅為鏡像關(guān)系，本文僅介紹一個塔樓的豎向水系統(tǒng)。

1 到2 層設(shè)有兩層通高的辦公大堂，5～29 層為辦公塔樓，地下4 層到地下1 層為辦公區(qū)域電梯廳，需接入辦公塔樓水系統(tǒng)，而地上部分空調(diào)水系統(tǒng)需供至屋頂，屋頂建筑標高為136.5 m，塔樓屋頂至地下4 層的相對高度約為150 m，則系統(tǒng)的靜水壓力為1.5 MPa，再加上水泵揚程，系統(tǒng)中的板式換熱器、循環(huán)冷凍水泵、局部管道的承壓已經(jīng)超過1.6 MPa，必須達到2.0 MPa[5]。目前市場上2.0 MPa 的板式換熱器，循環(huán)冷凍水泵，閥門及相關(guān)配件已經(jīng)很普遍，且施工工藝也完全滿足要求。因此采用豎向不分區(qū)方案，雖然系統(tǒng)工作壓力較高，設(shè)備和管道系統(tǒng)投資有所增大，但卻節(jié)省了中間板式換熱器和高區(qū)循環(huán)泵，冷水溫度和末端設(shè)備換熱面積不變，與豎向分區(qū)方案對比，初投資低，能源利用效率更高，系統(tǒng)運行更節(jié)能，后期維護管理更簡單，因此本項目塔樓豎向不分區(qū)，辦公區(qū)水系統(tǒng)圖如圖3 所示。

圖3 辦公區(qū)水系統(tǒng)示意圖

地下4 層到地下1 層電梯廳的空調(diào)末端形式為風(fēng)機盤管，經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)有部分企業(yè)的風(fēng)機盤管承壓可達到1.75 MPa。鑒于地下4 層和屋頂層的相對高度約為150 m，為最大限度降低地下4 層電梯廳的空調(diào)末端承壓，采用水泵壓入式，且地下室電梯廳的水管是從B1層接出一根支路至B4 層，而不是直接由地下室4 層主干管接出，如圖3 所示。

4 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)

4.1 裙房空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)

1）裙房部分大空間公共區(qū)域采用組合式空氣處理機組低風(fēng)速單風(fēng)道全空氣系統(tǒng)，一次設(shè)計到位。室外新風(fēng)由外墻百葉采入與集中回風(fēng)混合后進入空氣處理機組，經(jīng)空氣處理機組冷卻、除濕、加壓后再經(jīng)消聲靜壓箱、風(fēng)管、散流器送至空調(diào)區(qū)域。采用風(fēng)管回風(fēng)，回風(fēng)管裝消聲器。新風(fēng)管裝有電動對開多葉調(diào)節(jié)閥，可根據(jù)室內(nèi)需要及季節(jié)變化而調(diào)節(jié)多葉調(diào)節(jié)閥的開啟度，過渡季節(jié)可將閥全開。

2）裙房商鋪根據(jù)甲方要求，僅預(yù)留冷凍水接口，及新風(fēng)接口，室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)由業(yè)主自行設(shè)計。新風(fēng)集中集中處理，新風(fēng)經(jīng)集中處理后通過新風(fēng)管送至商鋪內(nèi)。餐飲鋪還預(yù)留排油煙及事故排風(fēng)管道。

3）物業(yè)管理用房、消防控制室等需長時間獨立運行的房間設(shè)置分體空調(diào)或多聯(lián)機系統(tǒng)。

4.2 塔樓空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)

辦公大堂采用組合式空氣處理機組低風(fēng)速單風(fēng)道全空氣系統(tǒng)，塔樓辦公區(qū)域采用風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。由于塔樓核心筒內(nèi)布置了大量的豎向交通設(shè)施，很難在核心筒內(nèi)層層設(shè)置新風(fēng)機房，為了不占用核心筒外辦公區(qū)域的面積，辦公塔樓的新風(fēng)系統(tǒng)不采用分散式水平系統(tǒng)，而采用小集中豎向新風(fēng)系統(tǒng)，充分利用塔樓的11 層，20 層避難層（兼設(shè)備層）和屋面設(shè)置集中新風(fēng)機組，再通過豎向風(fēng)井與各樓層聯(lián)絡(luò)。

辦公區(qū)每層新排風(fēng)設(shè)置情況如下：為盡量減少走道內(nèi)的管道交叉保證走道的凈高要求，辦公塔樓核心筒設(shè)置兩個相對的新風(fēng)豎井，每個井負擔每層一半的新風(fēng)量。塔樓各公共衛(wèi)生間設(shè)豎向排風(fēng)系統(tǒng)，各層僅設(shè)排風(fēng)風(fēng)口。塔樓辦公區(qū)域也設(shè)置豎向排風(fēng)系統(tǒng)，每個辦公區(qū)域與走道間設(shè)置消聲排風(fēng)短管，房間的排風(fēng)通過短管排至走道后，通過走道的排風(fēng)百葉接至排風(fēng)豎井。辦公區(qū)每層新排風(fēng)系統(tǒng)如圖4 所示。

圖4 辦公區(qū)每層新排風(fēng)系統(tǒng)示意圖

辦公區(qū)豎向新排風(fēng)系統(tǒng)如圖5 所示，在11 層避難層（兼設(shè)備層）設(shè)置2 臺排風(fēng)熱回收型新風(fēng)處理機組，通過設(shè)置在核心筒內(nèi)的豎向新風(fēng)總管向5～14 層辦公區(qū)域輸送新風(fēng)。5～14 層的衛(wèi)生間排風(fēng)和辦公區(qū)排風(fēng)在11 層分別引入一臺排風(fēng)熱回收型新風(fēng)處理機組，對新風(fēng)進行預(yù)處理后排至室外。在20 層避難層（兼設(shè)備層）同樣設(shè)置2 臺排風(fēng)熱回收型新風(fēng)處理機組，管控15～24 層的新排風(fēng)系統(tǒng)。在屋面設(shè)置1 臺排風(fēng)熱回收型新風(fēng)處理機組，管控25～29 層的新排風(fēng)系統(tǒng)。為防止新排風(fēng)串味，以上所有的排風(fēng)熱回收型新風(fēng)處理機組均采用熱管式全熱回收新風(fēng)處理機組。

圖5 辦公區(qū)豎向新排風(fēng)系統(tǒng)示意圖

5 結(jié)語

項目在2020 年已竣工并投入運行，空調(diào)系統(tǒng)運行正常，達到了設(shè)計目標，也得到了業(yè)主的肯定。在項目施工配合階段，有一些感觸與同行分享。

1）本項目甲方要求所有的板式換熱器均設(shè)置一臺備用，因此原設(shè)計南塔和北塔換熱系統(tǒng)中的板式換熱器均為3 用1 備，其實設(shè)置的3 臺板式換熱器已互為備用，期中1 臺板式換熱器壞掉，另外2 臺基本上能滿足系統(tǒng)70%負荷要求，可不需再設(shè)置備用的換熱器。裙房設(shè)置2 用1 備的換熱器，更改為容量小一些的3臺板式換熱器，即可互為備用。

2）本項目地下室電梯廳的風(fēng)機盤管靜水壓力約為1.4～1.5 MPa，雖然地下4 層電梯廳的水管從B1 層接出一根支路至B4 層，且采用水泵壓入式，能降低地下室4 層電梯廳的空調(diào)末端承壓，但也需采購承壓為1.75 MPa 的風(fēng)機盤管，能滿足承壓要求的設(shè)備供應(yīng)商較少?？蓪⒌叵率译娞輳d設(shè)計為分體空調(diào)系統(tǒng)，則所有空調(diào)末端設(shè)備的承壓都不超過1.6 MPa[6]。

3）1～4 層為商業(yè)裙房，4 層的層高有7 米，本項目充分利用裙房樓梯間4 層上空的空間做成夾層，夾層內(nèi)設(shè)置商業(yè)裙房的空調(diào)機房或風(fēng)機房，避免占用了商鋪的面積，將商業(yè)價值最大化。

4）本項目辦公塔樓一次設(shè)計能滿足自然排煙要求，因此核心筒未設(shè)計豎向排煙井。但租戶二次設(shè)計時因裝修隔墻改變，有內(nèi)房間需要機械排煙時，由于各層承租商不同，無法增設(shè)豎向排煙井至避難層，只能在各層辦公區(qū)域增加排煙機房和排煙百葉，導(dǎo)致大量占用辦公區(qū)域面積和大量增加消防用電，且新增的排煙百葉影響外立面的美觀。因此建議類似項目設(shè)計時即便塔樓一次設(shè)計能自然排煙，也在核心筒預(yù)留機械排煙豎井，通過豎向排煙風(fēng)管接至避難層的排煙風(fēng)機，在水平各層預(yù)留排煙主管，方便租戶后期接入，這樣既可滿足二次裝修機械排煙的需求[7]。