深圳創新科技中心項目空調系統設計

朱樹園 伍曉峰 陳萍

深圳市建筑設計研究總院有限公司

1 工程概況

本工程位于廣東省深圳市，總建筑面積48 萬m2，其中地上面積40 萬m2，地下面積8 萬m2。主要功能為國際甲A 辦公樓2A 座、國際甲A 辦公樓2B 座、3棟宿舍（1A、1B、1C）及相聯系的商業裙房。地下共3層，裙房三層，1A 座宿舍分為兩個單元分別為29、31層，高度分別為93.8、99.6 m。1B 座宿舍共31 層，高99.6 m；1C 座宿舍共49 層，高154.6 m。辦公樓2A 座共69 層，高299.1 m。辦公樓2B 座共54 層，高235.2 m。

2 室內設計參數及空調負荷

主要房間的室內設計參數及空調負荷計算，見表1 和表2。室內參數按規范[1-2]選取。

表1 室內設計參數

表2 負荷計算

3 空調冷源及空調水系統設計

空調系統在充分考慮業主需求、項目實際情況、造價等多方面因素后，確定按水冷中央空調系統進行設計。

3.1 冷源

3.1.1 方案比選

表3 為制冷機組配置方案。

表3 制冷機組配置方案

經計算，方案一初投資為2280.8 萬元，運行費用9.21 萬元/天。方案二初投資為2442.6 萬元，運行費用為9.11 萬元/天（初投資僅包括制冷機組，水泵和冷卻塔，深圳電價按1.0697 元/kWh 計算，每天運行9 h）。

3.1.2 冷源配置

經過以上方案比選和專家評審，確定按方案二進行冷源配置。

辦公和商業冷源系統分開設置，機房合用，冷水組及其配套的循環水泵均設置于地下三層制冷機房內。選用超低噪聲逆流式方型冷卻塔，安裝在裙房屋頂，冷卻水供回水溫度為32°C/37°C。

宿舍大堂采用獨立多聯機空調系統，宿舍采用分體空調。

3.2 水系統

商業部分：冷水系統采用一級泵變流量系統。冷水系統均采用閉式機械循環，選用3 大（2 用1 備）3 小（2 用1 備）共6 臺變頻水泵，水泵與主機先串聯后并聯運行。冷水豎向管異程式，水平管采用同程式，分支管道上設置動態平衡閥進行水力調節。冷水系統設計供回水溫度為7/13°C。

辦公部分：冷水系統采用一級泵冷水機組變流量系統。冷水系統豎向分為三個區，見表4 和圖1。辦公樓2A、2B 座的板換設在避難層22 層。冷水系統采用閉式機械循環，共選用6 大2 小（不設備用）共8 臺變頻水泵，水泵與主機先串聯后并聯運行。冷水管道豎向管采用異程式，水平管采用同程式。分支管道上設置動態平衡閥進行水力調節。低區冷水系統設計供回水溫度為7/13°C。中、高區冷水系統設計供回水溫度為8/14°C。設備承壓詳見表5。

表4 辦公部分冷水系統分區表

圖1 辦公部分水系統分區圖

表5 辦公部分冷水系統設備承壓表

4 空調風系統設計

4.1 商業

商鋪、餐飲等小空間空調末端形式采用風機盤管加新風系統，臥式暗裝風機盤管裝在吊頂內，散流器上送上回。

大商業空調末端形式采用吊頂式空調處理機組加新風系統，吊頂式空調處理機組裝在吊頂內，散流器上送上回。

超市空調末端形式采用落地式空調處理機組的全空氣空調系統，空調機組安裝在空調機房內。采用散流器上送風，百葉風口集中上回風。

新風機采用立式新風處理機組處理,新風經散流器直接送入室內。新風機設置于新風機房或吊裝在走道內。

4.2 辦公樓

辦公、會議室、電梯廳等房間空調末端形式均采用風機盤管加新風系統，臥式暗裝風機盤管裝在吊頂內，散流器上送上回。

連接體中庭空調末端形式采用高靜壓風機盤管加新風系統，采用球型噴口側送風和旋流風口下送風，百葉風口上回風。

新風機采用立式新風空氣處理機組處理，新風經散流器直接送入室內。新風機設置于新風機房內。

辦公大堂空調末端形式采用落地式空調處理機組的全空氣空調系統，空調機組安裝在空調機房內。采用旋流風口上送風，百葉風口集中上回風。

5 亮點、難點，解決的技術問題

項目前期對空調系統方案進行了詳細的方案比選和技術經濟分析，同時邀請了行業暖通專家進行了方案評審，嚴格把控空調系統方案的合理性，經濟性和可操作性。

本項目為超高層項目，單體最高299.1 m，冷水系統采用一級泵冷水機組變流量系統。冷水系統設計供回水溫度為7/13°C。冷水系統豎向分為三個區，板換設在避難層22 層，冷水系統只經過一次熱交換，中區和高區供回水溫度8/14°C，水溫對末端設備的換熱能力影響較小。

冷源采用6 臺1650RT10kv 高壓離心式冷水機組和2 臺240RT 變頻螺桿式冷水機組，大機組采用高壓機組，有效的降低了供電損耗，提高了電氣的效率。小機組采用變頻技術，有效提高部分負荷時運行效率。

建筑體量大，管線多，辦公樓標準層4.2 m，凈高壓力大，本項目采用了BIM 技術，在項目設計階段，對管線進行了梳理和優化，有效的解決了凈高控制難，凈高不足的問題。

制冷機房位于地下三層，為方便機組安裝，設置了垂直吊裝孔，有效的節約了設備安裝時間，同時解決了設備在地下室運輸困難的問題。

各層水管支管設置了動態壓差平衡閥，有效的解決了靜態和動態的水冷平衡問題。

核心筒均為剪力墻，豎向風井均位于核心筒內，出核心筒的管道設計采用平板底出管（結構在板下留洞）的方式有效解決了從核心筒出來干管與走道內的管道交叉打架的問題，同時提高了室內凈高。

本項目為超高層項目，對火災危險性要求較高，塔樓部分，每個柱跨均預留了排煙接入口，以滿足后期裝修對平面圖布局調整帶來的排煙問題，同時每層均設置了機械補風系統，以增加火災時對人員疏散的保護。

項目空調水管管徑大，荷載大，結構專業對管道支吊架進行了受力復核，優化了支吊架布置方案，保證空調水系統安全運行。