成都某办公楼空调通风系统改造

成都某办公楼空调通风系统改造
马国川
【摘要】For the operation of the HVAC system in an office building in Chengdu,some problems were found that the indoor air quality in some interior zones was poor,some rooms were too much cold or hot,and occupants always felt very uncomfortable.Through a site survey,we analyzed the reasons for those problems and proposed a rebuilding plan.After the rebuilding of the HVAC system,a new survey showed that the indoor air quality was significantly improved.%成都某办公楼空调运行中出现部分空调内区房间空气品质不良,房间空调过冷过热,人员舒适度差等不良问题.对项目进行现场调研,分析出现问题的原因,提出空调系统的改造方案.改造后根据用户进行回访表明问题得到较好解决.
【期刊名称】《制冷与空调（四川）》
【年(卷),期】2018(032)001
【总页数】5页(P94-97,102)
【关键词】新风系统;改造;新风;排风;空气品质
【作者】马国川
【作者单位】中国建筑西南设计研究院有限公司成都610041
【正文语种】中文
【中图分类】TU831.3
随着经济的发展和生活水平的提高，人们待在室内的时间越来越长。

因此，室内空气品质的好坏，对人们的舒适、健康意义重大。

同时，良好的室内空气环境有利于保障产品质量、提高生产效率。

办公室是人们工作的重要场所，其空气品质的好坏直接影响了人们工作的效率和身体健康，因此，很有必要对此进行研究[1]。

本文以成都某办公楼空调通风系统改造为例，提出了一些暖通设计中需要注意的问题。

成都某办公楼地上24层，地下两层，总建筑面积约40000m2。

原设计地上1～3层为公共用房，其中一层主要分为写字楼门厅及值机大厅；二层主要为管理办公用房及信息大厅；三层有售票大厅及会议室等，4～24层均为办公。

办公楼投入运行约三年。

根据用户反映及现场调研，办公楼2～5层空调在运行过程中遇到以下问题：（1）2～5层内区房间空气品质较差，办公工作人员感觉不适，并伴有胸闷、头痛、嗓子发麻、眼睛发痒及恶心等不适症状，过渡季节和冬季更为明显。

内区房间冬季室内温度偏高。

（2）二层集中空调系统部分房间夏季过冷冬季过热。

（3）办公楼公共卫生间换气不够，卫生间及走道空气污浊。

2.1.1 现状
空气品质问题是用户反映最为强烈的问题。

现场调研正是冬季空调运行季节，办公楼2-5F的用户普遍反映所在空调房间空气品质较差，在场工作人员感觉不适，伴有胸闷、头痛、嗓子发麻、眼睛发痒及恶心等不适症状，调研人员进入房间后明显感觉胸闷气闷和空气清新度不够。

2.1.2 原因分析
通过查看原2-5F空调设计施工图得知，除2F旅客休息厅及3F～5F常客中心接待大厅各设了一套全空气系统外，其余办公空调系统均为风机盘管加新风方式，2-5F每层设置一套新风系统，分别为X-1～4，空调系统未做内外区分区设置空调系
统。

空调及新风机组参数如表1所示。

根据现场调研和建设单位提供的二次装修图纸，2～5层的实际房间分隔及使用功
能与原设计相比有较大变化，新增很多无外窗的内区房间，而空调通风系统仍按一次施工图设计图纸施工安装，空调通风系统未根据二次装修做出相应调整。

根据二次装修图纸及现场情况对比计算，二次装修图中办公室设计人员数量比原空调设计图中的人员密度大。

根据用户提供的2-5F每层办公室实际使用人员密度，对新风量进行核算（按办公室人员新风量30m3/h·人计算[7]），计算结果如表2所示。

由上表分析可见，原设计空调房间使用功能及设计人数与实际使用情况存在较大的差异，造成房间人员新风量不能满足要求。

另外，根据现场调研，2-5F大多为无
外窗内区房间，有些外区房间虽然有对外采光玻璃幕墙，但为封闭玻璃无法开启。

从空气平衡的角度考虑，无窗和封闭窗房间没有设置机械排风系统，房间正压高，新风更难送入，进一步导致新风量减少。

以二次装修图与原设计平面对比，办公采用风机盘管加新风系统，二次装修过程中空调系统末端未做调整。

由于部分房间分隔变化，如大空间办公室隔为几个小办公使用，造成部分房间无新风口、有些房间有送风口而无回风口，而有些房间只有回风口而没有送风口，因此造成在总新风量不足的情况下部分区域新风分配不均，使得这些区域的新风不足问题更为突出。

空调房间的新风主要用来稀释室内CO2、室内浮尘及其他污染物，改善室内空气
品质[2,9]。

增加新风量是改善室内空气品质的必要措施，是保证室内空气品质的
重要条件[3]。

办公室空调新风量一般按满足人员卫生要求的新风量30m3/h人来确定[5,7]，造成办公室人员不适症状主要是由于房间新风量不足所致。

另一方面，由于空调系统未进行内外区房间分区设置，造成过渡季节和冬季室内余热无法消除而引起室内温度偏高，加之冬季相对湿度较低，房间燥热加剧了人员不适。

综上所述，造成办公室人员不适主要是由于房间新风量不足、内区房间过热引起燥
热所致，而新风量不足主要由于办公实际人员密度大于设计人员密度、内区或无可开启外窗房间未设置排风系统导致新风无法送入、新风口分布不均匀等原因造成。

2.2.1 现状
运行管理人员提出二层南区空调系统无法调节，空调系统一旦运行，部分房间夏季过冷，冬季过热。

现场调研发现二层南区办公室冬季室内温度偏高。

2.2.2 原因分析
对比装修平面图和原空调设计平面图，二层南区原设计为大空间旅客休息厅与一、二层的中厅相通，合用一套全空气定风量系统；二次装修设计中将该大空间划分为很多小办公室（房间分隔轻质墙不到顶），东西两侧分开，中间隔出走道，而空调通风系统仍按原空调通风设计图纸施工安装。

原设计旅客休息厅改为办公使用，房间功能及分隔改变造成大部分房间实际空调负荷需求与设计负荷偏离较大，全空气机组自控系统无法真实反应室内温度，几乎失效，因此造成部分房间夏季过冷冬季过热。

由于增加了房间隔断使得西侧办公室只有送风没有回风，而东侧办公室只有少量送风口，回风区域全部设在销售部团队办公室靠窗一侧；原设计的气流组织设计对现有的房间分隔而言是极不合理的[4]。

2～5F办公区公共卫生间及附近走道空气较污浊，卫生间排风采用换气扇结合屋顶管理排风机集中排风的方式。

根据调研，公共卫生间门、窗密闭性较好，平时使用过程中大多处于关闭状态，无补风途径；卫生间排气扇本身压头较小，使得排风无法达到设计换气次数要求。

根据上述对空调系统弊病分析，提出以下改造方案。

据前分析可知，现有空调新风机组供给新风量低于实际在室人员需求新风量，需要加大新风量以满足人员卫生要求。

由于层高和吊顶等现场条件限制（2F、3F层高3.90m，4F、5F层高3.60m），走道吊顶内管路系统较为复杂，改造新风管路系统难度较大，只能在现有走道新风干管尺寸不变的基础上改造。

通过计算，原新风
系统管道内风速相对较低，在新风干管尺寸不变及风管风速满足规范要求的前提下更换新风机组以加大新风量，更换新风机组的压头亦相应调整以满足管路阻力要求。

具体参数详见表3。

针对区域性新风分配不均的问题，本次改造中根据房间新风量需求对每个风机盘管都接入新风管，让新风分配尽量均匀合理。

造成新风不足的原因除本身新风机组风量不足外，还有内区或无可开启外窗房间未设置排风系统，房间正压大新风难以送入。

针对以上情况，考虑在办公室内区或无可开启外窗增加机械排风系统，从而有效送入新风，改善房间内空气品质。

由于现场条件限制，在建筑物外立面增加排风出口、内区增加排风井不具备条件；同时走道吊顶内空间狭小，增加管道难度大。

结合现状，可采用以下措施设置排风：（1）利用原有竖向排烟井道，在屋面增加排风机，结合火灾时排烟系统，火灾时排烟，通过阀门切换平时排风，火灾排烟。

（2）无法采用竖向井道排风的办公室内吊装低噪音管道排风机，将空气直接排至中厅或排至走道内再排至室外，西侧3～5F中厅的玻璃幕墙上设电动窗进行通风
换气，东侧中庭增设吊装低噪音风机箱进行排风。

（3）将公共卫生间的换气扇更换为低噪声管道风机，增大压头，并在走道和卫生间在吊顶内设连通管作为补风设施，以保证达到设计排风量。

对屋面集中排风机检测风量，如工况不符合设计要求，需要更换风机。

二、三层改造平面详见图1、图2，其余楼层类似。

通过以上排风措施，可解决内区或无开启外窗房间新风无法有效送入的问题，增大房间新风量，有效改善房间空气品质。

将外区房间封闭窗改造为可开启外窗，利用外窗自然通风换气改善房间空气品质，对于个别有外窗但可开启面积很小的房间，再增加不同方向可开启外窗，最大程度利用外窗自然通风换气。

二层南区办公室全空气空调机组风机增设变频器，办公区内的所有送风口改为温控型变风量送风口，以便根据负荷需求调节房间送风量，以实现区域温度独立控制；对无回风口的房间增设回风口，并对该区域各房间增设排风措施；同时扩大空调机房内的新风百叶面积，在过渡季及冬季最大限度的利用室外自然新风消除室内余热，改善室内环境。

对于内区房间空调季节余热无法消除造成房间过热情况。

可以利用室外新风消除室内余热[8]，将空调新风的温度设定值调低，从而热水水阀减小或关闭，以免过度
加热的新风向室内带入热量。

甲方根据上述改造方案对空调通风系统进行了改造工程实施，之后经过一年运行观察，使用方在后期回访中对改造效果很满意，改造的实施有效的改善了办公房间空气品质差的问题，人员舒适度得到了极大的提高。

通过本改造项目的原因分析和实施，得出以下结论：
（1）房间新风量不足会引起室内人员不适，满足人员新风量要求是改善室内空气品质的必要措施。

（2）空调系统设计中实际人员密度大于设计人员密度会造成房间人员新风量不足，设计过程中需要合理选择人员密度。

同时，内区或无可开启外窗房间未设置排风系统会导致室内正压较大导致新风无法送入、新风口分布不均匀等原因也会造成房间新风量不足。

内区房间需考虑设置排风系统，为保证室内空气品质，应注意气流组织的合理性。

（3）内外区房间分区较为明显的项目应该考虑空调风系统和水系统内、外区分区设置，二次装修过程中使用方需要根据新的房间布局对空调、通风系统进行重新设计。

（4）本工程大量外区房间虽然有对外采光玻璃幕墙，但为封闭玻璃无法开启，不能利用自然通风。

建筑设计师在项目设计中应该最大程度利用可开启外窗进行自然
通风。

（5）公共卫生间排风需要考虑一定的补风措施以保证达到设计排风量。

【相关文献】
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