11.1.3  办公类建筑中央空调工程设计要点

11.1.3 办公类建筑中央空调工程设计要点

11.1.3.1 办公建筑的设计规范

目前,有关办公类建筑的暖通空调设计规范,主要有《办公建筑设计规范》(JGJ 67—2006)。当然,还有《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB 50736—2012)中有关办公建筑设计中的条款内容。此外,比较重要的设计规范还有《民用建筑设计通则》(GB 50352—2005)(建标[2013]169号文在征求意见)、《公共建筑节能设计标准(GB 50189—2015)、《室内空气质量标准》(GB/T 18883—2016)、《民用建筑工程室内环境控制规范》(GB 50325—2010》、《车库建筑设计规范》(JGJ 100—2015)和《智能建筑设计标准》(GB 50314—2015)等规范等。

11.1.3.2 办公建筑的空调方式

对于中小型或平面形状呈长条形或房间进深较小的办公楼建筑,通常不分内区和外区,一般采用低速风道系统(各层机组)或风机盘管加新风系统的空调方式,亦可采用分散式的水热源热泵或变冷剂流量的VRV系统(造价较高)。近年来,变风量系统(VAV)和变冷剂流量(VRV)系统应用得越来越广泛。

办公建筑暖通空调设计,在系统规划和方案设计要注意以下几点:

对系统和各组成设备在容量、对内外影响、对应负荷的灵活性、稳定性、自动控制、经济性、维修管理及节能等方面进行综合考虑。

(1)办公建筑空调设备的整个系统应对负荷的变化应具有较高的灵活性,应认真地进行负荷计算,分析已有条件,按照建筑物的用途、负荷性质及其他实际情况规划空调设备。

(2)送风、排风设备及热交换器在设计中不可产生相互干扰。即不要在送、排风口的附近形成气流短路,烟囱排气不要侵入冷却塔等外部热交换器,侵入空调机造成腐蚀等。应调查室外空气的污染程度,考虑必要的空气过滤装置,应注意研究排出的废气及热量对室外环境的影响。

(3)分析全年各不同时刻冷热负荷的最大、最小和平均值,经过分析掌握各不同时刻、方位及气候的负荷变化,进行研究选定冷热源设备容量、设备台数及自动控制方式。设备的容量应考虑将来发展的要求,但应注意不应产生设备容量过大的现象。

(4)对于内部负荷密度不同的设备系统,可以采用VAV(variable air volume system)方式、局部设置小型空调机等方式。除此之外,在大规模办公建筑物中,还要考虑人员加班等部分使用的运行工况。

办公类建筑暖通空调系统的划分应符合下列要求:

1)采用集中供暖、空调的办公建筑,应根据用途、特点及使用时间等划分系统。

2)进深较大的区域,宜划分为内区和外区,不同的朝向宜划为独立区域。

3)全年使用空调的特殊房间,例如计算机房、电话机房、控制中心等,应设独立的空调系统。

4)采暖、空调系统宜设置温度、湿度自控装置,对于独立计费的办公室应装分户独立计量装置。

5)办公建筑宜设集中或分散的排风系统,办公室的排风量不应大于新风量的90%,卫生间、吸烟室应保持负压。

6)办公建筑不宜采用直接电热式采暖供热设备。

11.1.3.3 办公建筑暖通空调设计要点

1.冷、热源设置

(1)冷热源集中在地下室,对维修、管理和噪声、振动等处理比较有利,但设备(蒸发器、冷凝器和泵等)承压大,应根据水系统高度校核设备承压能力。如果有裙房,冷却塔可放在裙房屋顶上。

(2)冷热源集中布置在最高层,冷却塔和制冷机之间接管短,蒸发器、冷凝器和水泵承压小,节省管路,烟囱短且占建筑空间小。但应注意燃料供应、防火、设备搬运、消声防振等问题。

(3)热源在地下室,制冷机在顶层,它兼有前面两者的优点,但烟囱占建筑空间大。

(4)部分冷冻机在中间层,对使用功能上分低区(中区)和高区的建筑物较合适。

(5)冷热源集中在中间层,设备承受一定压力,管理方便,但中间设备层要比标准层高,噪声和振动容易上下传递,结构上应做消声防振处理。

(6)当无地下室可利用或在原有高层建筑增设空调时,可设置独立机房,其优点是利于隔声防振。

(7)冷热源(指风冷单冷或热泵机组)放在裙房屋顶或主楼屋顶或通风良好的设备层中(一定要保证通风良好,否则将严重影响机组出力)。

2.设备层的布置 设备层是指建筑物的某层其有效面积的大部分作为空调、给排水、电气和电梯等机房设备间的楼层。避难层可兼作设备层。

设备层的布置原则是:20层以内的高层建筑,宜在上部或下部设一个设备层;30层以内的高层建筑,宜在上部和下部设两个设备层;30层以上的超高层建筑,宜在上、中、下分别设设备层。设备层内空调设备、风管、水管和电线电缆等,宜由下向上顺序布置。

一般可按以下原则划分:离地≤2.0m布置空调设备,水泵等,离地2.5~3.0m布置冷、热水管路,离地3.6~4.6m布置空调、通风管路,离地>4.6m布置电线电缆。

3.水系统和风系统的设计 在超高层空调水系统设计和规划中,应注意以下几点:

(1)采用大温度差减少循环水量,按一般的水温(冷水5~8℃热水40~45℃),将空调机盘管的利用温差取15℃左右是可能的。这样就可以减少水泵的动力和缩小配管的管径。

(2)在变流量控制设备的方法中,控制水泵转速的方式是最佳节能方式,但是要注意成本的增大和水压的减少。

在超高层空调风系统设计和规划中,除充分考虑防火灾问题以外,应注意以下几点:

(1)冬季热空气容易向上层部分移动,是下部的暖房效果变坏。这是由于烟囱效应的影响,根据需要应该对应季节对风机的静压进行调节。

(2)通过导入室外空气的空气调节阀或者建筑物低层部分各处的缝隙,容易侵入大量的室外空气,导致负荷比预计的要大。因此,需要选用高性能的空气调节阀。

(3)应该与排烟系统综合地进行设计和系统控制。