浙江汉林建筑设计有限公司310000
摘要：介绍了工程概况及特点，并从冷热源、空调系统、地板辐射采暖系统及防排烟系统等方面介绍了该工程的暖通空调设计情况。对设备平台的室外机进行了气流分析及静压校核，根据分析结果合理进行机组布置。
关键词：超高层建筑通风空调防排烟地板供暖空调室外机气流分析
本项目位于天津市南京路与鞍山道交叉口西南侧，地铁一号线鞍山道站出入口上。项目主要由商业用房、公寓及其配套组成，是典型的城市商业CBD中心区。总建筑面积81466m2，地下三层、地上42层，总建筑高度148m。地下一至三层为汽车库及设备房；一至三层为裙楼，主要功能为商业及公寓大堂；四层以上为两栋塔楼为公寓；十五层、三十层设置开敞式避难区。
1设计参数
1.1室外设计参数（见表1）
2空调系统
2.1空调采暖负荷
本工程夏季提供舒适性空调，冬季提供几种供暖。总空调面积36718.79m2，夏季空调总冷负荷为：4392.2kW，冷指标为119.6W/m2；总采暖面积为42885m2，冬季采暖总热负荷为2281.8kW，热指标为53W/m2。
2.2空调系统设计
考虑到商铺及公寓每户为独立产权，商铺及公寓每户单独设置冷暖空调，空调作为夏季制冷及过渡季节制热用。机组选用变频多联机组，公寓室外机设置于每层的设备平台，商铺室外机位置裙楼屋面。室内机选用暗藏风管式室内机或天花板嵌入式室内机，自带冷凝水提升泵。公寓及小商铺考虑外窗取新风，大商铺采用全热回收式新风机组。
受结构柱及剪力墙限制，公寓空调室外机设备平台位置紧张，散热不够充分，设备平台布置平面图、立面图见图1、图2。针对此情况，对空调室外机进行了气流分析及室外机静压校核计算。经计算空调室外机出风口设置600mm×600mm的扩口，且保证设备平台外百叶开口率大于90%方能满足散热要求。
图1设备平台布置平面图图2设备平台布置立面图
4采暖系统
采暖系统热源由天津市津安热电有限公司热网提供，换热站设置在地下一层，具体布置由甲方委托热力设计院进行设计。本工程采用地板采暖，采暖供水温度为50℃，回水温度为40℃，按连续采暖设计。
根据功能布置，本工程采暖分为四个系统：裙楼商业为一个系统，大堂及2~14层低区公寓为一个系统；16~29层中区公寓为一个系统；31~42高区公寓为一个系统。系统采用下供下回异程式机械循环方式。两栋塔楼相互独立，分别设置立管供至塔楼的低、中、高三区，每个分区总高度不大于50m,采暖分区见图3。低中高区均为换热站采暖立管直供。
采暖系统采用分户计量，热力站接至各系统的总管上设置热计量装置，管井内立管接至每户的支管上设置热计量装置。每个房间的地热盘管回水管接至分集水器处设置电动温控调节阀，房间设置温控器，根据房间温度自动调节阀门开闭。
5通风防排烟系统
5.1平时通风系统及地铁通风设施改造
车库、库房、设备房、卫生间等房间设置机械通风，地下汽车库排风系统与排烟系统合用，根据当地消防部门要求，排烟口应该常闭，考虑到地下室空间布局限制，风机及风管两个系统合用，风口分别设置，排风口及排烟口均为电动风口。库房及设备房均按功能要求设置机械排风，公寓卫生间及厨房采用成品排气道，自带防火功能。
本工程地下室东侧为现有地铁一号线鞍山道站地铁站，一层裙楼建筑含地铁集散厅及出入口。由于本建筑施工，原有地铁通风井及空调室外机需要改造。原地铁新、排风井顶部为网格式进排风口，根据建筑轮廓，送排风井外侧壁平建筑外墙，改为裙楼一层及二层侧墙送排风，且保证风机及风亭格栅风速满足《关于鞍山道风井出风口改造的意见和要求》中的规定值，以保证风机及风口噪声对周边居民影响在规范允许范围内。另原地铁室外机设置于地面，由于本工程施工，改至本建筑四层屋面。
5.2消防加压送风系统
本工程塔楼超过32层，主楼楼梯间及合用前室加压送风系统分段设置。-3~15层为一段，16~30层为一段，31~42层为一段。加压风机分别设置在15层、30层及屋顶。裙楼加压系统不分段，加压风机设置于裙楼屋面或首层吊顶安装。
本工程地下防烟楼梯间与1~15层防烟楼梯间共用加压风机。地上地下加压送风量不同的系统，风机风量按两个楼梯间的风量考虑，楼梯间设置自垂式百叶风口；地上地下加压风量相同的系统，风机风量按一个楼梯间的加压风量设置风机，楼梯间设置常闭电动风口，火灾时开启风机及相应梯段的风口进行加压。前室及合用前室每层设置常闭电动风口火灾时本层及上下两层的电动多叶送风口打开，加压风机启动给前室或合用前室加压。加压风量根据计算确定，保证防烟楼梯间的余压有40Pa至50Pa，前室的余压有25Pa至30Pa，以满足人员逃生的要求。
本工程避难层为封闭式避难层，设置机械加压送风，送风量按避难区单位面积30m3/（h.m2）计算。
5.3消防排烟系统
地下车库设计机械排烟，与平时通风合用风机及风管。平时采用70度电动防火风口(常开)，排烟采用电动板式排烟口（常闭）。火灾时关闭平时通风口，开启排烟口进行排烟。风机采用消防双速柜式离心风机，排烟量按换气次数6次/小时计算，采用机械补风。长度超过20m的内走道设置机械排烟，地下内走道设置机械补风，地上为自然补风。其他地上需要排烟的区域采用可开启外窗自然排烟。
6节能措施
本工程利用软件进行了热负荷及逐时冷负荷计算，且室内外设计参数均按相关节能标准规定的数值进行选取。空调及采暖设备根据冷热负荷计算结果进行选型布置。有集中新风需求的区域设置了新风热回收系统。集中采暖系统采用分室温度调节措施及分户计量装置。
7总结
本工程是一栋综合性超高层建筑，通过本工程的设计与施工，总结以下经验与体会：1）由于该建筑为超高层建筑，所以应对采暖水系统进行合理的分区，尽量减低设备及管件的承压，以减少造价、降低漏水可能性。2）注意防排烟系统设计合理性及可靠性，结合避难层对防排烟系统进行分段设置。3）当采用多联机空调系统时，考虑合理的室外机摆放位置，提供有利的散热条件。4）应与土建密切配合，所提空调机房与管井合理，尽量不影响建筑功能完整及外立面美观。
参考文献
[1]陆耀庆.实用供热空调设计手册.第二版.中国建筑工业出版社
[2]中国建筑科学研究院，中国建筑业协会建筑节能专业委员会.GB50189-2005.公共建筑节能设计标准.中国建筑工业出版社
[3]天津市建筑设计院，天津市墙体材料革新和建筑节能管理中心.DB29-153-2010.天津市公共建筑节能设计标准.天津市城市建设管理委员会