福州某超高層建筑暖通設(shè)計總結(jié)

劉明浩

（中國城市建設(shè)研究院有限公司福建分院 350000）

0 前言

本文以海西商務(wù)大廈、福清利嘉中心項目暖通設(shè)計介紹為主，淺述福州地區(qū)超高層住宅、辦公樓、五星級酒店暖通設(shè)計特點。

1 工程概況

海西商務(wù)大廈位于福州市鼓樓區(qū)，定位為國際5A 甲級超高層寫字樓，建筑高度為168m，總建筑面積為107433 平方米。地上共39 層、地下共4 層，地上1 層為大堂，2 至37 層為辦公用房，38、39 層為接待中心；地下室平時為設(shè)備用房及車庫，人防設(shè)置于地下4 層，戰(zhàn)時為二等人員掩蔽所?，F(xiàn)已竣工投入使用，現(xiàn)大廈更名為福建外貿(mào)大廈。

福清利嘉中心位于福清市。總建筑面積為1055533 平方米，包括1 棟高度為158.6 米的五星級酒店、1 棟高度為164 米的SOHO 辦公樓、10 棟高度為119.2～147.1米住宅樓、裙樓及部分地下兩層為商業(yè)；地下室共4 層，平時為車庫、商業(yè)及設(shè)備用房，人防設(shè)置于地下3、4 層，戰(zhàn)時為物資庫、人防固定電站、二等人員掩蔽所。現(xiàn)已部分竣工投入使用，其余部分正在施工。

2 超高層住宅暖通設(shè)計特點

福州市屬于夏熱冬暖地區(qū)，住宅一般采用預(yù)留分體空調(diào)方式滿足住戶空調(diào)供暖需求，不獨立設(shè)置供暖設(shè)施。住宅各房間（含衛(wèi)生間、廚房）均設(shè)置可開啟外窗自然通風(fēng)，廚房另設(shè)煙囪以滿足廚房排油煙需求。一般住宅項目走道長度均小于20 米，不設(shè)置排煙設(shè)施。因此，福州地區(qū)超高層住宅暖通專業(yè)主要設(shè)計內(nèi)容為消防防煙設(shè)計。

福清利嘉中心在2015年2月完成施工圖設(shè)計，防排煙系統(tǒng)按照《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GBJ50045-95（2005年版）及《福建省高層建筑防火設(shè)計指導(dǎo)意見》設(shè)計。

防煙樓梯間及前室防煙設(shè)計：根據(jù)規(guī)范要求，建筑高度超過100 米的居住建筑其防煙樓梯間、前室及合用前室均應(yīng)采用機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。并根據(jù)GBJ50045-95 （2005年版）第8.3.3 條“層數(shù)超過三十二層的高層建筑，其送風(fēng)系統(tǒng)及送風(fēng)量應(yīng)分段設(shè)計。”因此福清利嘉中心超高層住宅防煙系統(tǒng)縱向以避難層為界進行分段劃分設(shè)計，將風(fēng)機置于避難層風(fēng)機房及屋面上，以確保每段縱向防煙系統(tǒng)層數(shù)或高度均滿足規(guī)范要求。

避難層防煙設(shè)計：封閉避難層設(shè)置機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，送風(fēng)量按避難層凈面積每平方米不小于30m3/h 計算。

綜上所述，福州地區(qū)超高層住宅項目主要設(shè)計內(nèi)容為防煙樓梯間、前室及避難層防煙設(shè)計，其主要特點是機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)縱向以避難層為界進行分段劃分設(shè)計，將風(fēng)機分別置于避難層風(fēng)機房及屋面上，以確保每段縱向防煙系統(tǒng)層數(shù)或高度均滿足規(guī)范要求。

3 超高層辦公樓暖通設(shè)計特點

超高層辦公樓暖通設(shè)計特點分析主要以介紹海西商務(wù)大廈為主。

3.1 中央空調(diào)系統(tǒng)

3.1.1 冷熱源

應(yīng)業(yè)主要求，海西商務(wù)大廈采用常規(guī)、節(jié)能的空調(diào)冷熱源系統(tǒng)，因此空調(diào)冷源為設(shè)置在地下二層的水冷離心機組，空調(diào)熱源為設(shè)置于屋頂?shù)娘L(fēng)冷熱泵機組；水冷機組為離心式，風(fēng)冷熱泵僅作冬季熱源用，夏季不參與供冷。

夏季空調(diào)冷源設(shè)置于地下2 層冷凍機房內(nèi)，主要由2 臺820RT(2883kW)水冷離心式冷水機組、1 臺510RT(1793kW)水冷離心式冷水機組、5 臺冷凍水泵（2 用1 備和1 用1 備）和5 臺冷卻水泵（2 用1 備和1 用1 備）構(gòu)成，設(shè)計供回水溫度為5.8℃/10.8℃，冷卻水設(shè)計供回水溫度為32℃/37℃，冷卻塔設(shè)在屋頂。

冬季空調(diào)熱源設(shè)置在屋頂，主要由4 臺制熱量為838.4kW 的風(fēng)冷熱泵機組、5臺冷熱水循環(huán)泵（4 用1 備）。風(fēng)冷熱泵制熱時供回水溫度為46.5/41.5℃。

按甲方要求，38 層及39 層辦公樓層采用獨立的變制冷劑流量空調(diào)系統(tǒng)，室外機放置于屋頂。電梯機房、消控中心等有24 小時獨立運行需求的房間采用分體式空調(diào)器。

3.1.2 空調(diào)水系統(tǒng)

海西商務(wù)大廈空調(diào)水系統(tǒng)由空調(diào)冷水系統(tǒng)和空調(diào)熱水系統(tǒng)組成。

空調(diào)冷水系統(tǒng)：24 層以下的空調(diào)冷水由制冷機房內(nèi)的冷水機組直供，供回水溫度為5.8℃/10.8℃；24 層以上的空調(diào)冷水由設(shè)置于24 層的板式換熱器經(jīng)換熱后提供，其供回水溫度為7℃/12℃。

空調(diào)熱水系統(tǒng)：10 層至37 層的空調(diào)熱水由設(shè)置于屋頂?shù)娘L(fēng)冷熱泵直供，供回水溫度為46.5℃/41.5℃；10 層以下的空調(diào)熱水由設(shè)置于10 層的板式換熱器經(jīng)換熱后提供，其供回水溫度為45℃/40℃。

如圖1所示：

圖1 水系統(tǒng)分區(qū)示意圖

本項目空調(diào)水系統(tǒng)豎向分段后各段豎向系統(tǒng)高度較高，因此采用豎向同程系統(tǒng)，以確保豎向水利平衡。

3.1.3 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)

1 層大堂及夾層走廊采用全空氣系統(tǒng)，氣流組織為上送上回。2 層以上辦公區(qū)域采用4 管制風(fēng)機盤管+新風(fēng)方式。

3.2 通風(fēng)系統(tǒng)

辦公樓層衛(wèi)生間及開水間設(shè)置豎向機械排風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)機分別設(shè)置于十層避難層、二十四層避難層及屋頂。其余汽車庫及設(shè)備用房通風(fēng)均為常規(guī)設(shè)計。

3.3 防排煙系統(tǒng)

海西商務(wù)大廈施工圖審查時間為2014年5月，防排煙系統(tǒng)以《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》GBJ50045-95（2005年版）及《福建省高層建筑防火設(shè)計指導(dǎo)意見》的規(guī)定作為主要依據(jù)進行設(shè)計。此工程防排煙系統(tǒng)與通風(fēng)系統(tǒng)有著共同的特點，即縱向系統(tǒng)以避難層為界進行分段劃分設(shè)計，將防排煙風(fēng)機置于車庫、避難層風(fēng)機房及屋面上，以確保每段縱向防排煙系統(tǒng)層數(shù)或高度均滿足規(guī)范要求。

3.3.1 加壓送風(fēng)系統(tǒng)

防煙樓梯間、前室及合用前室均設(shè)置機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)機分別設(shè)置于避難層及屋頂。封閉避難間設(shè)置機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)，送風(fēng)量按避難間凈面積每平方米不小于30m3/h 計算。

3.3.2 排煙系統(tǒng)

地下車庫設(shè)置排風(fēng)(兼排煙)系統(tǒng)：按照防火分區(qū)的劃分，每層每個防火分區(qū)內(nèi)設(shè)置機械排煙、補風(fēng)系統(tǒng)，排煙風(fēng)機置于機房內(nèi)；此系統(tǒng)與平時機械通風(fēng)系統(tǒng)合用。

地上大于100 m2的辦公區(qū)域設(shè)置機械排煙自然補風(fēng)系統(tǒng)，排煙風(fēng)機置于避難層及屋面。

4 超高層酒店暖通設(shè)計特點

超高層酒店暖通設(shè)計特點分析主要以介紹福清利嘉中心9#樓酒店為主。

4.1 中央空調(diào)系統(tǒng)

福清利嘉中心9#樓酒店空調(diào)冷源為水冷離心機組，空調(diào)熱源為供熱鍋爐。

空調(diào)水系統(tǒng)與海西商務(wù)大廈類似，即在避難層進行換熱后給高區(qū)提供冷熱水，以解決超高層水系統(tǒng)承壓過高問題。

客房部分空調(diào)水系統(tǒng)采用縱向系統(tǒng)，即客房層走道上不設(shè)置空調(diào)水管，空調(diào)水立管分散設(shè)置于客房衛(wèi)生間空調(diào)水井內(nèi)，經(jīng)過衛(wèi)生間吊頂空間接入風(fēng)機盤管，以保證走道凈高需求，如圖2所示：

圖2 酒店客房空調(diào)水系統(tǒng)及平面示意圖

酒店空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)主要特點在于為保證走道凈高需求，客房新風(fēng)、衛(wèi)生間排風(fēng)豎向設(shè)置，標(biāo)準(zhǔn)客房新風(fēng)量為100m3/h，衛(wèi)生間排風(fēng)量為90m3/h。衛(wèi)生間排風(fēng)集中進行收集，通過設(shè)置于避難層或屋面的風(fēng)機排至避難層外墻或屋面。新風(fēng)經(jīng)設(shè)置于避難層或屋面的新風(fēng)機組冷（熱）水盤管處理后，通過若干風(fēng)管分散到衛(wèi)生間的新風(fēng)豎井中，再送至各個客房。如圖3所示：

4.2 通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)

福清利嘉中心9#樓超高層酒店的通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)與海西商務(wù)大廈的特點基本一致，均為以避難層為界進行分段劃分設(shè)計，將風(fēng)機置于避難層或屋面上。需要注意的是因酒店通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)比辦公樓要復(fù)雜，避難層各系統(tǒng)管道較多，因此應(yīng)重點關(guān)注避難層管線綜合排布，以確保避難區(qū)域、走道的凈高要求。

5 結(jié)語

筆者通過對以上福州地區(qū)典型超高層住宅、辦公樓、酒店設(shè)計特點的分析，認為福州地區(qū)超高層建筑暖通設(shè)計的主要特點可以總結(jié)為以下幾點：

1、超高層公建因其體量較大、空調(diào)能耗高，因此在選擇空調(diào)系統(tǒng)方案時，一般優(yōu)先選擇能耗較低的水冷冷水系統(tǒng)。此外，為滿足加班需求，可采用大小機搭配的方式適當(dāng)選用一臺小機組或局部樓層配置多聯(lián)機。

圖3 酒店客房空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)及平面示意圖

2、超高層建筑空調(diào)水系統(tǒng)縱向分區(qū)設(shè)計，通過在避難層設(shè)置板式換熱器換熱后，將空調(diào)水系統(tǒng)縱向高度控制在100 米以內(nèi)，以解決超高層水系統(tǒng)承壓過高問題。

3、超高層建筑空調(diào)水系統(tǒng)豎向跨度大，因此為確保水利平衡，一般采用豎向同程系統(tǒng)。

4、通風(fēng)系統(tǒng)的送排風(fēng)風(fēng)機一般設(shè)置于避難層、屋頂區(qū)域，這樣既不占用使用樓層空間又能隔絕風(fēng)機噪聲且不破壞建筑外立面。通風(fēng)系統(tǒng)縱向以避難層為界進行分段劃分設(shè)計，以減少通風(fēng)系統(tǒng)長度，降低通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)壓，從而達到節(jié)能的目的。

5、消防防排煙系統(tǒng)縱向以避難層為界進行分段劃分設(shè)計，將風(fēng)機分別置于避難層風(fēng)機房及屋面上，以滿足消防規(guī)范對縱向防排煙系統(tǒng)高度的限制要求。

6、超高層建筑避難層常常作為設(shè)備層使用，其各系統(tǒng)管道較多，應(yīng)特別注意管線綜合排布，以確保避難區(qū)域、走道的凈高要求。