• 虹橋新城市廣場空調通風設計
  • 2015-10-27

一、建筑概況

虹橋新城市廣場,位于江蘇南京市主城區,是一座集辦公、娛樂、購物、休閑的綜合性建筑,建筑面積137339平方米。地下三層,負一層為超市,負二、三層為汽車庫;裙房四層,一層至三層為商業,四層為餐飲;主副兩座塔樓組成,主塔樓為五層至二十五層為高檔寫字樓,副塔樓五層至十三層為單元式寫字樓。

二、空調設計標準

1、室外氣象參數

南京地區地理位置:北緯32°00″,東徑118°48″,夏季空調室外計算干球溫度35.0℃,夏季空調室外計算濕球溫度28.3℃,冬季空調室外計算干球溫度-6℃,冬季空調室外計算相對濕度73.0%,夏季室外風速2.6m/s,冬季室外風速2.6m/s。

2、室內設計參數

根據“采暖通風與空氣調節設計規范”、及建設單位的具體要求,確定表1所示建筑物各部位的設計標準。

表1:室內設計參數

表1

三、空調系統

1、空調負荷、冷熱源

本建筑夏季空調設計計算冷負荷按反應系數法計算確定,冬季空調設計計算熱負荷按穩態傳熱計算方法計算確定。本工程空調負荷分超市、商場、餐廳及辦公四部分,超市、商場及餐廳部分采用風冷熱泵冷熱水機組,設置在副塔樓頂層屋面,辦公部分采用一拖多冷劑直接蒸發空調系統,空調室外機設置在各層陽臺,主要各功能部分空調冷熱負荷如表2所示。

表2:主要各功能部分空調冷熱負荷

表2

2、空調風系統

空調系統原則上按使用功能及防火分區劃分為若干系統。超市、商場及餐廳等采用低速風道送風空調方式。辦公、小會議室等采用一拖多冷劑直接蒸發空調加新風空調方式。

3、空調水系統

裙房空調水系統水管采用兩管制,分超市、商場及餐廳三個系統,分若干回路負擔不同區域,貫通各空調設備。由于建筑平面復雜,建筑體量大,空調水系統總體采用同程形式,各系統均設能量劑,便于計量與節能管理,于集水器匯合的各路回水管均設平衡調節閥,備系統平衡初調節和各管路流量測量用,空調水系統采用設置于頂樓屋面的高位膨脹水箱實現系統定壓和補水。

四、通風

1、地下室各房間采取機械送排風方式,各地面房間通過送新風及機械排風實行通風換氣。

2、各主要房間通風設計

車庫、各設備用房采用全面通風方法消除房間余熱或排除廢氣,經計算,由車庫等各主要場所通風量折算的換氣次數(換氣次數n=L(通風量)/V(房間體積))如表3所示。

表3:主要房間通風換氣次數

表3

3、風管材料

(1)地面排風排煙管及防火分隔兩側附近(2m范圍)的空調風管管材為鍍鋅薄鋼板,排煙管最小厚度不小于1.0mm,防火閥至防火隔墻或排煙風機間的排煙風管壁厚為2.0mm。

(2)地下室送排風排煙管、廚房排風管滿足消防排煙要求的無機玻璃鋼風管,送排風管耐火極限大于1小時,跨越防火單元及防火閥與防火墻間的管段滿足耐火極限大于2小時。

(3)空調送回風管為A級不燃雙面鋁泊玻纖復合保溫風管。

五、節能設計

1、風冷熱泵冷熱水機組根據負荷需要可自動調節運行臺數,每臺機組均有出力自動調節功能,風冷熱泵冷熱水機組額定制冷工況能效比〔COP〕≥3.0。

2、空氣處理機組風機采用變頻控制器實行季節性分階段調節風量,以減少空調機組的能耗,空調通風系統風機WS≤0.32。

3、空調水系統采用一次泵系統,末端空氣處理機組為變水量溫度控制方式,空調冷水循環泵ER=0.0245。

4、多聯機系統設集中控制器,集中控制系統具有末端用能計量功能。室外主機額定制冷工況能效比〔COP〕≥2.6。

5、各場所排風系統采用變頻控制與臺數控制相結合,過渡季節最大限度利用室外新風消除房間余熱。

6、保溫

(1)空調送回風管:考慮層高及消音等因素,選用A級不燃雙面鋁泊玻纖復合保溫風管,熱阻≥0.74m2.K/W要求符合節能標準規定,同時要求不燃玻纖保溫風管符合環保、衛生等有關規定。

(2)水管保溫:空調冷熱水管采用難燃橡塑海綿保溫管殼。

(3)吊頂內排煙管保溫:排煙管采用不燃硅酸鋁保溫板材。

六、防火與防排煙

1、通風空調系統原則上按使用功能及防火分區劃分為若干系統,風管穿越防火分區及變形縫等處設防火閥。

2、防煙樓梯間、消防電梯間前室及合用前室分設獨立的加壓送風系統。防煙樓梯間加壓送風口采用自垂式百葉風口,消防電梯間前室或合用前室采用多葉加壓送風口,多葉加壓送風口平時為常閉,著火時,打開著火層及其上下兩層的風口,同時啟動正壓送風機。送風系統維持防煙樓梯間40-50Pa,消防電梯間前室或合用前室25-30Pa的正壓,以防煙氣的侵入。送風系統風機設于屋面,從建筑安全位置進風,提高火災時送風系統進風的可靠性,另外,各進風系統進風處設煙感器,如發現進風有煙,則關閉送風機。

3、地下房間、地面無窗房間、內走道均設機械排煙。地面房間原則上采用可開啟外窗自然排煙方法,個別較大空間離外窗排煙口超過30米的部位采用機械排煙。建筑共享空間采用機械排煙方法排煙,另外,地下部分房間對應相應的排煙系統設機械補風。

七、討論

1、冷熱源方式

本工程建筑面積較大,是一座綜合性建筑,按傳統冷熱源設計方式宜為冷水機組加鍋爐。建筑根據業態與產權或經營使用權的不同,劃分為相對獨立的幾個單元,包括塔樓辦公部分、地下超市部分與裙樓商業、餐飲部分。經多方認證,通過業主對建筑各功能盡可能的明確,根據各業主或運營方的要求,從方便建設方以后的管理及節省運營成本考慮,塔樓部分寫字樓冷熱源設計為變頻多聯機,空調室外機水平層解決;地下負一層為大型超市,通過對已建成的大超市運營模式的考察,冷熱源單獨考慮;這樣裙房一至四層商業及餐飲面積約兩萬平方米,由于商業及餐飲對冬季空調的要求可以適當降低,以及鍋爐房在負一層設置存在一些困難,所以冷熱源設計為風冷螺桿型熱泵冷熱水機組,設置在副塔樓頂層架空層屋面,為了防止熱泵機組噪聲及振動對其下面辦公層的影響,設計了架空層。

2、防排煙設計

本工程裙房采用低速風道送風空調方式,由于商業格局為四周商業店鋪中間為人行通道,面積超一百平方米的店鋪及不滿足自然排煙要求的步行走道均需設置機械排煙,人行通道空調管線較復雜,有空調送風管、空調新風管、排風排煙管及空調供回水管,管道交叉很多,為盡量減小水平排煙管的面積,減少空間矛盾,本工程設有四處排風排煙豎井。但由于單層商業面積較大,風管布置還顯困難。裙房四層為挑高樓層,委托設計時空調及排煙均按單層設計,業主進入裝修時,將其分隔成二層使用,對空調及排煙設計調整增加了難度。所以為了減少設計后期修改矛盾,適當多預留豎井,采用豎向系統,減少水平輻射范圍,對減少裝修空間矛盾有利。另外,吊頂排煙口設置盡量靠近固定墻體,便于安裝手動開關。

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