淺談高層辦公建筑暖通空調設計要點

丘桂達

國貿地產集團有限公司（361000）

0 前言

在高層辦公建筑中暖通空調是重要的組成部分，也是建筑功能中不可或缺的建設工程內容。 應用建筑暖通空調可以實現對室內溫度、濕度的調節，使室內環境維持在一個相對舒適的狀態，從而改善人們的辦公條件。但是在高層辦公建筑中運行暖通空調將會消耗大量的能源， 增加建筑工程的成本。所以為了保障建筑工程的質量， 提高經濟效益，需要對高層辦公建筑的暖通空調系統進行優化設計。

1 工程概況

國貿中心項目位于廈門島東部湖里高林板塊2011G01 地塊內，北臨仙岳路，西臨湖里萬達廣場，南臨高林小學，東臨金融中心A2 地塊。 項目地塊屬于廈門兩岸金融中心湖里首期啟動區，緊鄰五緣灣和湖邊水庫，是城市新中軸線的開端。 工程總用地 24 341.547 m2，總建筑面積 250 847.653 m2。 地下 1 層主要為車庫、超市和商業，地下 2、3、4 層為車庫和設備用房。 地上由裙樓和兩棟塔樓組成，地上4 層（局部5 層）為商業裙樓，南北布置兩棟超高層甲級寫字樓塔樓，層數為 5～30 層，其中 26～30 層兩棟塔樓通過連橋部位設計為一個整體。

2 高層辦公建筑暖通空調設計實例分析

2.1 空調系統的選擇

在廈門國貿中心的暖通空調設計中，對空調系統的規劃需要按照該項目的建筑規模及超高層辦公建筑功能的特點，并且針對建筑負荷計算結果及空調系統的安全性、經濟性、節能效果等進行相關的評價和分析， 根據分析結果選擇適當的空調系統。 根據國貿中心工程概況，經過比較空調系統的相關指標和效果，確定選用智能多聯變頻空調系統及全熱交換器新風換氣系統。

2.2 優化空調系統

由于國貿中心工程對建筑設備設置BA 控制系統，所以在對建筑設備進行綜合管理的過程中，要進一步優化相對復雜的空調運行系統，從而保障物業管理部門對人力資源的節省，同時也能夠有效提高空調系統設備的自動化程度，為高層辦公建筑室內提供較為舒適的環境，促使高層辦公建筑達到高效化、經濟化、節能化的管理效果。 該工程項目還設置了能源計量管理系統，對能源數據的采集、診斷及分析進行科學的管理，以便合理利用建筑能源，實現節能減排。

2.3 提高室內舒適性

國貿中心工程建筑暖通空調系統的設計中，為了提高室內的舒適性設置了開啟幕墻，但是這種方式具有開啟扇掉落的安全隱患，所以幕墻與幕墻之間增設了網狀通風條，以便有效地改善建筑室內的自然通風效果。 新風豎井引自屋面，在排風性能上每層可以單獨排出，確保新風不受污染。 該工程新風口均勻設置，在衛生間、茶水間及會議室等單獨設置排風系統，保證新風量滿足規范要求。 同時該工程空調設備采購招標選用低噪聲型，風管風速設置在規定的要求范圍內，并保障室內的氣流組織合理，提高了室內環境的舒適性。

2.4 空調管道及風口設置

國貿中心工程建筑的大堂高度相對較高，在設計暖通空調系統時，結合裝修造型利用高靜壓風管機和旋流風口進行設計規劃，能夠在一定程度上保障空調運行的效果。 對辦公區域及電梯廳區域的空調系統設計，要根據室內的裝修情況利用方形及條形散流器等，避免風口直對人的活動區域或辦公卡位。 對空調風口位置裝修預留孔尺寸需經風速復核，風口均勻布置，可以確保暖通空調系統的散熱效果。 另外，該工程的空調系統管道與排煙管道、水管、橋架等綜合排布合理設計，確保裝修凈高滿足要求。

3 高層辦公建筑暖通空調設計要點

3.1 合理設計冷熱源

高層辦公建筑的冷熱源設計是其整個空調系統中最為重要的一個內容，設計人員必須要嚴格按照高層辦公建筑工程的設計規范，選擇具有良好質量保障的冷熱源，同時確保冷熱源能夠充分滿足空調的運行需求。 所以在本次暖通空調設計要點即要根據建設的實際要求選擇適當的熱源泵，設備容量考慮大小負荷均能適應，室外機為模塊組合。 熱源泵要具有使用靈活、安全性能高等優勢，可兼顧辦公室加班使用要求[1]。

3.2 合理設計系統分區

在高層辦公建筑中，因為室內外溫度在太陽輻射的作用下具有一定的差距，所以在國貿中心建筑室內的不同區域所呈現出來的負荷特性也有所不同。 空調負荷一般是通過太陽輻射和圍護結構傳入到建筑室內，所以這一部分的負荷通常與圍護結構的熱工性能及季節性具有較為密切的聯系。 對國貿中心空調系統區域進行合理的分區設計，能夠有效區別周邊區及內區的運行工況。 為了避免出現能源浪費，要進行分區溫度控制，按照該建筑樓層面積可以設計若干內區和外區，以距外墻5 m 為界，合理規劃系統分區范圍， 在各個區域內設置控溫開關，以滿足空調負荷的實際需求。 同時在衛生間、經理室、檔案室及會議室等獨立設置空調系統，滿足使用要求。

3.3 合理設置新風及排風系統

高層辦公建筑有許多采用玻璃幕墻，且內區較多辦公室通風不暢。 采用新風凈化系統及排風系統，可以將新鮮的空氣經過過濾及凈化之后輸送到室內，并將室內的渾濁空氣排出。 新風系統設置考慮過渡季節利用室外空氣直接送入內區降溫，系統既節能又簡單。 排風系統的設置主要是對能量進行回收，即通過熱回收機組將排風中的冷熱量進行充分回收，并對新風進行預冷或者預熱，從而最大限度地減少空調能源消耗。 在高層辦公建筑暖通空調設計中，設計全熱轉輪熱回收裝置，可以保障60%以上的熱回收效率， 充分降低空調系統的能源消耗，保障室內良好的通風效果，提高室內的舒適程度。

3.4 合理布置通風空調管道及風口

高層辦公建筑吊頂內管道較多，且裝修吊頂造型較復雜，對凈高要求較高。 暖通空調的通風管道設置，除了要遵循通風空調管道布置牢固、美觀、嚴密、開關閥靈活等原則，還要結合其他排煙風管、消防管、噴淋管、給排水管、橋架、電動擋煙垂壁等綜合布置。 暖通空調的風口設置，除了考慮均勻設置，更要結合辦公卡位，避免對人直吹，并結合照明、煙感、廣播、噴淋頭等綜合布置吊頂上設備點位。 風口材質及風口形式選用，需考慮結露、吹風感、吊頂高度等設置。

3.5 合理設計自控系統

高層辦公建筑暖通空調系統除了要設計常規控制以外， 還要根據實際的暖通工程設計特點，合理設置自動控制系統。 如實時對室內溫度、濕度進行數據收集，按照預設空調運行模式調節狀態，以保障室內環境的舒適性。 另外，還可以在人員密度較大的區域設置二氧化碳監測裝置，與空調控制室內的新風量運行系統進行聯動，及時調整新風量，同時依托變頻技術控制空調系統的風速和溫濕度，保障高層辦公建筑的室內條件良好。

4 結語

由于高層辦公建筑具有一定的特殊性，所以在對暖通空調系統進行設計時，需要充分了解建筑實際情況，針對安全性、經濟性、節能性進行分析，以降低能耗、提高舒適程度為目標，掌握空調系統設計要點，從而確定合理的施工安裝方案，提升建筑整體的功能性和作用，推動節能建筑的發展。