深圳北站汇隆商务中心暖通空调设计

陶罗飞

摘要：该项目是由公寓、办公楼、商业及配套设施组成的城市综合体，属超高层建筑。本文介绍了该项目的空调冷源、空调水系统、空调风系统、通风系统、防排烟系统及其控制系统的设计，并对设计经验进行总结。本工程运行后，效果良好，取得了较好的社会效益和经济效益。

关键词：超高层建筑 冷热源 空调水系统 自控

HVAC Design of Shenzhen North Railway Station Huilong Business Center

By Tao Luofei（DJI-Innovations）

Abstract: The project is an urban complex composed of apartments, office buildings, commercial and supporting facilities, belonging to the super high-rise building. This paper introduces the design of air conditioning cold source, air conditioning water system, air conditioning wind system, ventilation system, smoke control system and control system of the project, and summarizes the design experience. After the operation of the project, the effect is good, and has obtained better social and economic benefits.

Keywords:super high-rise building, cold and heat source, Air conditioning water system, self-control

1工程概述

工程名称为汇隆商务中心，本工程位于深圳市龙华新区北站商务区内，东侧为民塘路，西、北侧为与地铁北站间微循环路，南侧为玉龙路，建筑占地面积20338.65m2；总建筑面积217425.00m2(地上164933.00m2，地下52492.00m2)；建筑高度196.7m，建筑总高度205.7m，地上44层，地下3层。

地上部分为高层办公楼和裙房商业，地下部分为停车库和设备用房，其中地下的2，3层局部为附建式人防工程。设计规模等级:大型工程(高度大于50m的公共建筑工程)。建筑防火类别与耐火等级:一类高层建筑和裙房，地上与地下耐火等级均为一级。

2空调系统设计

2.1 室内设计参数

2.2空调冷源

1#办公区冷源利用分体空调。本次设计预留分体空调位置、电量及排水。利用可开启外窗进行自然通风满足新风需求。且每个办公用房预留百叶位置，为以后机械通风提供条件。1#办公大堂、物业管理用房等采用多联式空调机组。采用新风热交换机组满足新风需求。

裙房商业每个商铺预留一组多联式空调机组，施工图中示意室外机位置，冷媒管路由。设计冷凝水干管，为后期商铺进行二次设计提供条件。利用可开启外窗进行自然通风满足后期新风需求。每个商户外墙均预留可拆卸外窗位置，为以后设置机械通风提供条件。

2#办公楼冷源利用地下三层制冷机房提供的冷水（5℃～12℃），为2#办公楼低区（B3～22F）及高区换热站提供冷源，设置1100冷吨离心式制冷机组两台，550冷吨双工况离心式制冷机组一台。 在22层避难层设置换热站为高区供冷，二次侧冷水供回水温度为6℃～13℃。为满足夜间加班需求，设置水蓄冷机组（双工况），夜间蓄冷（4℃～11℃），白天常规供冷（5℃～12℃）。水蓄冷系统设置换热机组两台，主要为夜间加班时使用，满足夜间加班低负荷需求，另外如夜间加班有一定富裕，也可以补充白天高峰期供冷，起到部分削峰平谷的作用。由本项目消防水池作为水蓄冷水池使用，节约建造成本及建筑空间。通过设置于水蓄冷系统各个位置的电动蝶阀对水蓄冷各种工况进行合理切换，以满足使用需求。水蓄冷采用自然分层法蓄冷放冷。水蓄冷系统（含蓄冷水池以及水池内布水器）的详细设计需经后期二次深化后设置。

为保证办公网络机房不间断运行需要，分别在各避难层及屋面预留多联式空调室外机机位及各层立管套管。2#办公楼二层、三层架空绿化休闲预留多联式空调机组，施工图中示意室外机位置、冷媒管路由、冷凝水预留立管，为后期商铺进行二次设计提供条件。利用可开启外窗进行自然通风，满足后期新风需求。每个商户外墙均预留可拆卸外窗位置，为以后设置机械通风提供条件。

2#办公楼空调面积61999m

2，计算冷负荷为9057.1kW，冷负荷指标空调面积为146W/m2。

2.3空调水系统

空调水系统均采用两管制一次泵系统，制冷机组、换热器和水泵采用共用母管连接方式。在用户侧供回水干管上设置压差旁通控制器，以达到用户侧变流量，冷源侧定流量的目的。水蓄冷系统蓄冷工况、放冷工况均采用两管制一次泵系统，共用水泵。换热器和水泵采用共用母管连接方式。由于不存在冷水机组流量适应性的问题，因此采用一次泵变流量系统，根据负荷侧流量变化调节水泵转速，以达到节能的目的。

办公低区、办公高区分别定压补水，采用高位膨胀水箱补水定压，水蓄冷系统利用消防水池定压补水，每套系统均设置全程或水处理设备及真空脱气机以利于系统正常运行。办公水系统每层风机盘管环路均为同程式系统。避难层新风机组环路为异程式系统。每层风机盘管环路设置静态平衡阀。每台风机盘管均设置电动两通阀。每台空调机组、新风机组均设置比例积分调节阀。空调冷水供回水温度为4/11℃（水蓄冷）、5/12℃（低区办公）、6/13℃(高区办公)。空调系统按负担区域的垂直高度，办公区空调系统分为两个垂直分区，低区为B3～22层，设备、管道承压为1.6MPa；高区为23～屋顶，设备、管道承压为1.6MPa。水蓄冷系统设备、管道承压为1.6MPa。

2.4空调风系统

①2#办公楼一层大厅空调系统

采用全空气定风量系统，采用方形散流器顶送风，高大空间采用旋流风口顶送风，首层顶回风。空调机组设置静电除尘段。

②2#办公楼四楼~屋顶办公层

空调末端采用风机盘管+新风系统。在避难层及屋顶设置集中组合式新风机组，新风经过处理后通过竖井内镀锌钢板风管送至各层。各层设置定风量阀以平衡各层风量。机组设置变频器，依据开放的楼层数调节新风风量，以达到节能的目的。新风机组设置静电除尘段。

③2#办公楼11层～22层中庭、23层～34层中庭、35层～屋顶中庭

中庭采用全空气定风量系统，靠墙地面送风，地面回风。空调机组设置静电除尘段。

④弱电机房、电讯间、UPS间

采用基站空调，24小时无人值守空调。

⑤电力监控室、员工休息室、消防控制室、制冷机房控制室

采用壁挂式分体空调。

3 机械通风设计

①变电所、低压配电室排风根据设备散热量计算，送风量按排风量的80%计算或自然补风，排风兼作气体灭火后排风系统。

②高压配电室、公共开关房排风换气次数为6次/h，送风量按排风量的80%计算或自然补风，排风兼作气体灭火后排风系统。

③制冷机房平时排风换气次数为6次/h，事故排风换气次数为12次/h，送风量按排风量的80%计算，平时兼事故通风系统。

④热交换机房、雨水回收泵房、消防水泵房排风换气次数为4次/h，送风量按排风量的80%计算

⑤水箱间、油箱间、气瓶间、弱电机房、电讯间排风换气次数为6次/h，送风量按排风量的80%计算

⑥公共卫生间、茶水间采用集中管井排风，集中排风机设置于避难层，每层设置楼层排风机使整个风管处于负压，排风换气次数为15次/h，自然补风；

⑦隔油间排风换气次数为10次/h，自然补风，排风管道上设置活性炭过滤器。

⑧湿式垃圾房、干式垃圾房除配置空调外，另设送排风系统，排风换气次数为12次/h，送风量按排风量的80%计算，排风管道上设置活性炭过滤器。

4防排烟系统

①防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室及合用前室采用机械加压送风系统，风机为轴流风机。

②地下汽车库、自行车库每个防火分区设机械排风兼排烟系统及补风系统，平时送排风，火灾时排烟及补风。

③商业 办公区负担多个防烟分区火灾时的排烟。排烟量按最大防烟分区120m3/h·m2 计算。地下层排烟相应设置补风系统，补风量按大于排烟量50%计算。

④内走道负担一个防烟分区火灾时的排烟。排烟量按60m3/h·m2 计算。地下层相应设置补风系统，补风量按大于排烟量的50%计算。

⑤中庭排烟量按中庭体积6次/h换气次数计算。

⑥以上排烟火灾时开启相应着火区域的排烟风机及补风机，对着火区域进行排烟，排烟风机排烟风机入口处设有常开防火阀，当烟气温度达到280℃时熔断关闭，联动关闭排烟风机和对应的补风风机。

5自动控制

①水冷冷水机组、换热器及水系统控制：冷水机组（板式换热器）与水泵一一对应设置，水泵互为备用，主机采用群集控制。冷水机组（换热器）的加、减机以空调的负荷为依据。空调负荷根据测量的负荷侧流量、供回水温差计算得出。换热器一次侧回水管设置电动调节阀，根据二次侧出水温度调节一次侧水流量。部分水泵采用变频控制，根据其负担的最不利环路的压差信号进行控制。

②空调机组控制：空调机组自动控制的内容包括：机组的启停控制、运行状态的检测、温度的自动控制、连锁控制、报警功能等。根据室内温度设定值，调节带比例积分调节阀开度，达到控制室内温度的目的。空调机组均设置CO2控制系统，CO2探测器设置于回风管道上，通过检测到的CO2浓度与设定值比较，调节空调机组新风、回风调节阀比例，调整新风量，相应调整对应排风机频率，使排风机风量与新风量匹配。

③新风机组控制：新风机组自动控制的内容包括：机组的启停控制、运行状态的检测、送风温度的自动控制、连锁控制、报警功能等。根据送风温度设定值，调节带比例积分调节阀开度，达到控制送风温度的目的。办公屋顶及设备层设置的新风机组设置变频器，根据实际使用楼层数，调节转速，使新风量满足实际使用需求。达到减少能耗的目的。

④风机盘管控制：采用温控器控制电动二通阀，手动控制风机三速。风机启停与电动二通阀联锁。在室内典型区域设有温度传感器，控制风机盘管回水管上的电动二通阀的开关，调节出风温度。

⑤末端空调水管控制：考虑出租型物业后期管理方便，在每个办公室空调水支管设置电动两通阀(24VAC)，由楼宇自控来控制其开启关闭。

⑥通风设备均可远程启停，就地开关控制。地下车库排风、送风系统按照车库的CO浓度进行自动运行控制，在车库适当位置设置CO自动检测装置，当检测到CO浓度超过允许值时，开启送排风机。

6设计总结

①超高层建筑空调水系统的竖向分区要结合建筑的设备（避难）层设置，并综合考虑

安全性、节能性和运行管理等因素，经技术经济比较后确定

② 对于功能复杂的机电管井布置，应从方案阶段出发，多重比较，可考虑将系统新风、排风竖向上下布置，尽可能节省核心筒管井面积。

③ 制冷机房、低压配电房等主要机房应尽可能靠近负荷中心，减少整体负担半径范围，减少主要管线交叉，减少投资造价。

参考文献

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部《公共建筑节能设计标准》（GB 50189—2015）[S]. 北京:中国建筑出版社,2015

[2] 陆耀庆.实用供热空调设计手册 [M].2 版.北京:中国建筑工业出版版，2008