高层建筑暖通空调设计的案例研究
【摘 要】当代建筑业高层建筑已成为主要部分，作为判断其工程质量优劣的主要指标，高程建筑的暖通空调设计尤为重要。本文以项目工程中的暖通空调为例，结合作者多年设计经验，综合考虑各种系统管道，做到均衡布置，以避免造成不可预料的损失，并且采用多项技术措施，最大程度做到节能环保，很好的解决了高层建筑空调通风系统与其他系统难协调、环保节能设计难控制的问题。
【关键词】高层建筑 暖通空调设计 空气调节系统 案例研究
高层建筑是当代建筑行业的主要部分，随着建筑层数的增加，其需要更先进的技术和合理的设计方案才能满足建筑的要求。高层建筑中暖通空调设计既要满足各空调房间对空调设计参数的不同要求，又要受到建筑及结构专业的制约，加之人民对舒适度要求不断提高，因此高层建筑的暖通空调设计成为判断工程质量优劣主要指标[1]。现今高层空调设计还存在不少问题，例如高层建筑空调通风系统与其他系统难协调、环保节能设计难控制等[2]。本文以三河天久实业科技有限公司碳纤维产业基地综合楼项目的暖通空调设计为例，结合作者多年设计经验，综合考虑各种系统管道，做到均衡布置，以避免造成不可预料的损失，同时采用多项措施，最大程度做到节能环保。
1 建筑工程概况
本文结合的工程项目为三河天久实业科技有限公司碳纤维产业基地综合楼，该工程为五星级商务酒店及智能办公楼组成的综合楼，其为一类高层建筑，总建筑面积129225.03m2，其中地下面积20159.20m2，地上面积109065.83m2。建筑层数分为东楼地上25层、西楼地上23层，地下2层，屋面建筑高度：98.60m。各层功能具体如下：
1层为大堂、咖啡厅、精品店，2层为餐饮，3层为会议室，东楼4层及以上为五星级酒店，西楼4层至10层为集团宿舍，11层至23层为集团办公室，地下1层至2层为公室、洗浴中心、娱乐中心、车库。
2 空气调节的系统设计
2.1 空调冷热源
本工程空调冷负荷为12304kW，冷指标为95W/m2；空调热负荷为9210kW，热指标为80W/m2。制冷机房设在地下二层，系统设3台离心机（900RT3164KW）和2台螺杆机预留水源热泵机组安装条件，应业主要求选用水源热泵，机房预留水源热泵系统的位置，水源热泵拟采用两台螺杆机。空调系统热源由本区域锅炉房提供，空调所需热水由设置在换热机房内的热交换器提供60℃/50℃的二次热水，热交换间进行二次设计。电梯机房和电气用房、配置二十四小时分体壁挂空调，以避免房间过热产生危险。
2.2 通风设计
（1）各设备用房及辅助用房的通风量根据以下原则确定：
制冷机房6次/h，变配电室8次/h，热交换机机房10次/h，电梯机房10次/h，水泵房6次/h，公共卫生间10次/h，洗衣房20次/h。
（2）厨房通风系统：由于无厨房工艺配合，本设计图中厨房的送排风管及风口位置以及排风量均只能作为参考，不能作为正式的施工图依据，此部分应以厨房工艺承包商最终确定并进行相应的调整，排风机应选用厨房专用排风机，风机设置在厨房吊顶内。为使油烟气达到环保排放标准，在厨房设油雾净化装置，厨房炉灶上方均设带过滤器的不锈钢排风罩。为保证厨房负压，厨房送风量取排风量的80%，送风宜进行冬季加热夏季降温处理。
（3）卫生间：各卫生间排风排至各层合用的垂直风道内，排风量按10次/h换气量计算，每个卫生间设置排气扇，竖井顶部设置集中的总排风机，风机选用带乙二醇热回收段排风机。
（4）地下车库：地下车库设置机械通风，送风按5次/h，排风按6次/h计，排风与排烟合用管道系统。
（5）地下室制冷机房、泵房及变配电室：制冷机房及水泵房均设置在地下二层，应设置机械通风。换气次数均取6次/h。制冷机房设置送风系统，送风量为排风量的80%。变配电室换气次数取8次/h。变配电室设置送风系统，送风量为排风量的85%，送风机设置在变配电室内。
（6）电梯机房：电梯机房采用机械排风，排风量按10次/h计算，选用超低噪音轴流风机，设置在机房墙上。
2.3 防排烟设计
（1）地下车库：地下一层车库为一个防火分区，划为一个防烟分区。设置一个排烟系统，采用排烟排风合用系统，风机选用高温排烟风机箱，消防补风与平时送风合用。
（2）地下层其他部位：每个防火分区设置机械排烟机及补风，风机排烟量为最大防烟分区面积乘120m3/h，补风量不小于排烟量的50%。个别防火区域采用排烟排风合用系统。地下核心筒的防烟楼梯间设置加压送风系统，加压风机设置东西楼屋顶。裙房部分的地下防烟楼梯间设置机械加压送风系统，加压风机设置在裙楼屋顶和地下一层厨房用房内。
（3）防烟楼梯间及消防电梯合用前室：高层的防烟楼梯间、前室及消防电梯合用前室根据有关消防规范要求，应设机械加压送风防烟[3]。本设计采用防烟楼梯间及合用前室分别加压送风，带独立前室的防烟楼梯间仅对楼梯间进行加压送风。防烟楼梯间送风余压值为50Pa，合用前室送风余压值为25Pa。加压风机设置在东西楼屋顶。防烟楼梯间加压送风口，每隔二层设置一个风口。
（4）中庭：中庭根据有关消防规范规定，应进行机械排烟，排烟量按6次/h换气计算[4]。排烟采用板式排烟口，平时关闭，排烟口设有手动、自动开启装置，排烟口和排烟阀与排烟风机连锁，当任一排烟口或排烟阀开启时，排烟风机即能启动。排烟风机设置在二层走道吊顶内。风机选用二台排烟风机，并在风机入口总管上安装280℃自动关闭的防火阀。中庭排烟补风采用门窗自然补风。
（5）宴会厅及会议厅：宴会厅及会议厅根据有关消防规范规定，应进行机械排烟，排烟量按每平米60m3/h换气计算[5]。排烟采用板式排烟口，平时关闭，排烟口设有手动、自动开启装置，排烟口和排烟阀与排烟风机连锁，当任一排烟口或排烟阀开启时，排烟风机即能启动。排烟风机分别设置在同层的吊顶内。各选用排烟风机两台，并设机械补风系统，补风量不小于排烟量的50%。