某市政办公楼暖通优化设计

王淼

江苏绿色都建建筑设计研究院有限公司 江苏 南京 210000

1 工程概况

本项目为南京市江北新区某市政办公楼，位于南京市江北新区五桥板块，项目总用地面积34864.87m2，总建筑面积147752m21#2#单体地上建筑面积：91453.24m2，地下建筑面积53397m2；建筑密度47.13%，容积率2.62，绿地率15.03%，人均公共绿地面积1.5m2；地上塔楼23层，裙房6层，地下2层，屋面标高99.35m；地上主要功能为办公及各功能区域配套用房，地下室主要的功能为停车库以及设备用房。

2 空调冷热源设计

2.1 空调冷热负荷

本建筑围护结构按65%节能标准设计，采用HDY-SMAD（V1.9.2版）软件进行空调负荷计算 详细负荷见表1。

表1 空调冷热负荷

2.2 冷热源

2.2.1 本工程冷热源由能源站提供。能源站夏季提供的空调供回水温度为6/13℃，冬季提供的供回水温度为46/40℃，供回水温度结合室外气温，实现温度补偿调节。用户侧末端空调器夏季额定供回水温度为7/14℃，冬季为45/39℃。

2.2.2 热交换机房设计三台板式换热器，其中一台整体机组换热量2000kW，单板1000kW，一次侧13/6℃，二次侧14/7℃，承压1.6MPa；二台整体机组换热量5000kW，单板2500kW，一次侧13/6℃，二次侧14/7℃，承压1.6MPa，水阻70Kpa。

2.3 空调水系统

2.2.1 板换一次侧采用二次泵二管制变水量系统，空调循环泵采用变频控制，二次泵扬程用来克服能源站出口至本工程热交换站沿程阻力、局部阻力及设备阻力；板换二次侧空调水系统均采用一次泵二管制变水量系统，空调循环泵采用变频控制；空调循环泵变频控制范围内根据供回水干管压差变频调节系统水量，供回水总管间设置压差旁通控制，空调循环泵变频控制范围外根据供回水压差旁通一部分水量。根据功能区空调负荷特点与要求的不同，同时考虑管理因素，集水器汇合的各路回水管均设置平衡调节阀，用来系统平衡初调节以及各管路流量的测量；

2.2.2 空调水系统垂直干管为同程，局部异程布置，各支路采用静态平衡阀等措施保证水系统的水力平衡，空调水系统水平干管为同程，局部为异程系统布置，各组立管顶端设自动排气阀（型号E121），最低点设泄水阀门；

2.2.3 空调水系统采用落地式膨胀水箱定压补水，设置于换热机房；

2.2.4 空调系统循环水采用微米级微泡排气除污装置进行水质处理。

图1 空调水系统原理图

2.3 空调系统

本工程选用的空调均为高效、节能的设备，空调冷热源[1-5]均右能源站集中供应，节省占地面积，释放更多使用空间，同时可以更好地满足建筑功能的需求。门厅、中庭等高大空间采用全空气屋顶机配置温控型旋流风口，底部回风使得高大空间有很好的气流组织，保证人员活动区温度较为舒适；非高大空间空调的房间空调室内机采用风机盘管，其中送风口为散流器回风口为单层百叶，风机盘管避开梁设置基本可以保证风机盘管不占用净高空间，根据房间的功能不同合理的分设系统，每台室内机设独立控制器，使得各房间均能实现温度的独立自动控制。

新风采用全热回收效率不低于65%的屋顶柜式全热新风换气机，在核心筒对角分别设置一个新风井、一个排风井；并在排风井上距地500mm处设置百叶用于排风；分系统布置新风系统有助于减小主管管道的高度，且减少最远末端与主机的距离，从而可以降低主机的压头配置。通过热湿交换作用，在夏季制冷期运行时，新风从室内的排风中获得冷量，新风温度降低的同时也被干燥，使湿度较高的的室外新风湿度降低；在冬季运行时新风从室外排风中获得热量，新风温度升高的同时使干燥的室外新风被排风加湿；经过进排风的全热交换既满足了室内的通风换气要求，又充分回收了部分废热废湿。

3 通风系统

通风系统依据不同的建筑形态因地制宜，选择适合的通风方式。过渡季节采用自然通风来获取室外自然的、免费的冷热源以达到节能减排的目的。

自然通风是利用室内外温度差所造成的热压或风力作用造成的压差来实现换气的一种通风方式，在建筑方案中应结合各地方的气候环境综合考虑。通过合理布局与设计，实现室内良好通风是目前最经济、最有效的通风方式，在环境适宜的过渡季节，应优先采用自然通风设计。

本工程裙楼部分大空间内部由挑高中庭上下贯穿，过渡季节中庭利用烟囱效应进行自然通风，密度较低的热空气不断在中庭的高处聚集，通过中庭的高窗排出室外；而密度较低的室外空气通过中庭下部的低窗补充沉于中庭底部，不断为室内提供新鲜、舒适的空气。

4 防排烟系统

由于本工程外墙均为玻璃幕墙，可开启外窗面积有限，所以各层均按《建筑防烟排烟系统技术标准》GB51251-2017中4.2.4要求分成若干个防烟分区进行机械排烟，由于该规范4.6.3及4.6.4要求：当一个排烟系统[6-10]负担多个防烟分区进行排烟时，其系统排烟量计算对于6m以下场所应按同一个防火分区内任意两个相邻的防烟分区的排烟量之和的最大值计算排烟量，排烟量按不小于60m3/（h*m2）计算且每个防烟分区机械排烟量取值不小于15000m3/h；为了控制排烟风机风量及风管管径，将每个防烟面积控制在200～250m2，在核心筒对角设置两个排烟井，然后将两个排烟井用风管围绕核心筒连接成环如图2所示（假设同一防火分区内任意两个相邻的防烟分区排烟量之和的最大值为30000m3/h，而环状风管管径只需要按15000m3/h风量计算，即仅需1000mm×250mm的风管就能满足规范要求的管道风速，而屋顶仅需一台风量为36000m3/h（排烟风机风量按照1.2倍的计算排烟量设计）的排烟风机分成两个支管分别接至两个排烟竖井即可，如图3所示；将每个防烟分区支管接至环状风管即可。

图3 屋顶接管平面示意图

排烟系统采用上述设计方案与常规的设计方案对比，此设计方案及常规的单竖井设计方案相比，可以在满足管道设计风速要求的基础上，有效减小水平干管的截面积、减小排烟竖井立管的截面积及排烟风机的总风量；除此之外，上述设计方案比常规的设计方案节省排烟管道材料，同时还能减少配套的阀门、配电装置及相关消防控制系统的成本。

5 结束语

暖通工程在整个办公楼建设设计中作为非常重要的部分，其能耗费非常大，因此在进行暖通设计时应注意降低在施工过程中的能耗。以“为室内人员提供健康、舒适、的使用环境”，最大限度地实现人与自然和谐共生的可持续发展为最终目标，最大限度节约资源（节能、节地、节水、节材），保护环境和减少污染，形成的绿色建筑技术方案菜单，选择最优化方案，体现人与社会的和谐、建筑与环境的和谐。通过分散布置新风系统、采用双竖井排烟内部连成环等优化措施，使得项目净高得到最大化，同时能达到在全生命周期内最大限度地“节能、节地、节水、节材”。