厦门某超高层办公楼空调系统设计总结

厦门某超高层办公楼空调系统设计总结
姜尊仁
广州地铁设计研究院股份有限公司
摘 要： 厦门某超高层办公楼空调系统采用多联机和风机盘管系统相结合的方式合理地解决了办公区、 办公楼公 共区和商业不同的舒适度和计费需求， 同时采用溶液除湿新风机实现了办公区域排风的热回收， 减少了系统新风 负荷。

关键词： 超高层办公楼 空调系统 多联机 全热交换器
Design of Air­conditioning System for a
Super High­rise Office Building in Xiamen
JIANG Zun­ren
Guangzhou Metro Design &Research Institute Co.,Ltd.
Abstract: The air conditioning system of an ultra­high­rise office building in Xiamen has solved the different comfort and billing needs of the office area,the public area of the office building and the business by combining multi­line and fan coil systems,and the heat recovery of the exhaust air in the office area has been achieved by using a solution dehumidifying new wind machine,which reduced the load of fresh air.
Keywords: super high­rise office building,air­conditioning system,multiple links,fan coil,total heat exchanger
收稿日期： 2018­3­26
作者简介： 姜尊仁 （1988~）， 男， 本科， 工程师； 南昌市红谷滩新区地铁大厦 13A 层广州院 （330038）； E­mail:hk.zunren@
1 工程概况
厦门某办公楼建筑总面积102109.43m 2
，建筑总
高度 143.75m ，
地上共三十三层， 地下共二层， 为一类 超高层办公商业组合建筑
（图 1）。

图1 建筑概况图
地上部分： 1层为办公大堂， 商业及配套用房， 2层 为商业，
3层至33层为办公， 其中 1至 3层设置裙楼， 11层和23层为避难层。

1至18层为低区， 低区电梯机 房设在20层，
19至 33层为高区，高区电梯机房设在 屋顶。

地下室部分： 地下夹层为地下停车库， 地下1层局 部为商业、 其余为设备用房、 地下停车库， 地下2 层为 设备用房， 地下停车库及平战结合的人防工程。

2 负荷计算
2.1 室外计算参数渊厦门冤
夏季： 通风室外计算温度 31.3 益， 通风室外计算 相对湿度 71%，
空调室外计算干球温度 33.5 益，
空调 第 38 卷第 3期 2019 年 3 月
建 筑 热 能 通 风 空 调
Building Energy &Environment Vol.38No.3 Mar.2019.96~98
文章编号： 1003­0344 （2019） 3­096­4
室外计算湿球温度27.5 益， 空调室外计算日平均温度 29.7 益，室外平均风速 3.1m /s ，室外大气压
994.5hPa
[1]。

冬季： 供暖室外计算温度 8.3 益， 通风室外计算温 度12.5益，
空调室外计算温度6.6 益， 空调室外计算相 对湿度 79%，室外平均风速 3.3m/s ，室外大气压
1006.5hPa
[1] 。

2.2 室内设计计算参数
表1为室内设计计算参数表
（冬季不供暖）。

表1 室内设计计算参数表
2.3 空调冷负荷计算汇总
表2为空调冷负荷计算汇总表。

表2 空调冷负荷计算汇总表
3 系统设计
3.1 空调系统1设计
3~33层办公均采用变制冷剂流量中央空调系统
（以下简称VRV 系统）。

其中 3~8层室外机均放置在 裙房屋面（四层） 。

9、 10、 12~15层室外机均放置在11 层避难层。

16~21 层室外机均放置在 22 层避难层。

23~33层室外机均放置在屋面层。

各办公房间均采用天花暗藏风管式室内机上送
上回。

三层新风由空调新风机(组合式空调机组)处理 后送到三层办公区域， 新风机置于裙房屋面
（四层） 新 风机房内。

4~33层采用竖向新风系统， 由区域性空调 新风机处理后送到各房间， 选用带热回收溶液除湿新 风机。

4~15 层为第一段， 设 4 台新风机（新风量
15000m 3 /h 、 排风量 8000m 3
/h ）
置于 11 层 （避难层） 新 风机房内。

16~27层为第二段，
设 4台新风机 （新风量 15000m 3 /h 、 排风量 8000m 3
/h ）
置于 22 层 （避难层） 新 风机房内。

28~33层为第三段， 设2台15000m 3
/h 的新 风机置于屋面新风机房内。

3.2 空调系统2设计
一层大堂， 三层新风及3~33层公共区域空调采用 板管蒸发冷却式涡旋冷水机组。

选用 2 套制冷量为 168kW 的机组设在屋顶，
服务 19~33层。

选用三套制 冷量为 252kW 的机组设在裙房屋面（四层）
，服务 1~18层。

一层办公大堂采用吊挂机上送上回，
新风由空调 新风机(组合式空调机组)处理后送到办公大堂， 新风 机置于裙房屋面 （四层） 新风机房内。

3~33层电梯厅、 卫生间采用风机盘管上送上回， 与办公房间共用新风 系统， 卫生间设置独立排风系统。

3.3 空调系统3设计
地下一层~二层所有商业设一个中央空调系统。

选用二台制冷量为 1220kW
（347RT ） 的螺杆式冷水机 组， 提供夏季冷水， 供回水温度7/12 益，
冷冻机房设在 地下一层。

二台300m
3
/h 的方形横流式冷却塔置于裙 房屋面 （四层）， 冷却水供回水温度为32/37 益。

采用一
次泵变流量双管闭式循环系统，
水系统立管为异程布 置，水平管均为同程布置。

冷冻供回水主干管之间设 置电动压差旁通阀。

采用吊挂式空调器或风机盘管系 统的水平回水干管上设置静态平衡阀。

地下一层 ~ 二层所有商铺均采用风机盘管或吊 挂机加新风系统方式。

地下一层新风由设置在地下一 层新风机房内的新风机处理后送至空调商铺， 一、 二层 商铺采用竖向新风系统， 新风机设置在裙房屋面 （四 层） 新风机房内。

4 系统分析
4.1 分系统设计思路
该项目主体部分为超高层办公楼， 办公部分以分
层或分单元出租为主， 租户主体为中小型网络公司和 外贸公司， 各租户工作时间范围差异性比较大， 对空调 的需求也有较大差异。

若采用传统的中央空调水系统， 一般仅在常规上班时间开启中央空调，
常规下班时间 为了避免负荷率太低而关闭空调，
无法满足部分租户 加班时间或差异化工作时间空调需求。

为了满足项目 的定位需求， 更好地满足所有租户差异化时间的舒适 性需求， 办公部分采用 VRV 系统， 每个租户都可以根 据自己的工作时间开启自己的空调系统，
充分满足个 房间名称 夏季
冬季
新风量
/m 3
/h
噪声声级 /dB(A) 室温/℃ 相对温度/% 室温/℃ 相对温度/% 公共区域 26 ≤65 — — 10 ≤45 餐饮 26 ≤65 — — 25 ≤55 商铺 26 ≤65 — — 20 ≤45 办公
26
≤65
—
—
30
≤40
系统 编号 系统 空调面积
/m
2
计算值 /kW 负荷 附加系数 同时 使用系数 计算冷负荷
/kW 1 1~33层办公 45331 9720.8 1.2 0.8 9332 2 一层大堂、三层新风 及3~33层公共区域
4448 4633.3 1.2 0.8 4448 3
­1~2 层商业
8846
2479.8
1.1
0.9
2455
姜尊仁： 厦门某超高层办公楼空调系统设计总结 第 38 卷第 3 期 ·97·
体的需求。

同时 VRV系统自带计费功能， 可以准确计 量各租户的空调使用量， 根据实际使用量缴纳相应使 用费。

一层大堂及办公层电梯厅和卫生间等公共区域， 均为人员过渡性区域，舒适性要求并没有那么高， 空 调系统只需满足常规工作时间的需求， 空调负荷相对 比较稳定。

单独设置一套空调系统， 方便公共区域的 管理和公摊费用的计量。

主机设备选用板管蒸发冷却 式涡旋冷水机组， 主机设置在裙房和主楼屋面， 节省 了机房位置， 主机更靠近服务区， 减少了空调水系统 的传输能耗， 系统更加节能。

系统末端所有设备开关 时间统一， 控制简单， 出了一层大堂， 其它层公共区域 均为内区， 负荷也相对比较稳定， 设计水系统采用一 次泵定流量系统。

地下一层和一、 二层裙楼部分为商业， 运营和管 理均有别于办公， 单独设置一套空调系统更利于运营 管理。

空调区域集中且相对距离地下室比较近， 故而 选用两台螺杆式冷水机组设置在地下一层冷冻机房 内， 冷却塔设置在裙楼屋面。

冷冻水系统采用一次泵 变流量双管闭式循环系统， 设置变频水泵， 根据末端 负荷率调整水泵运行频率， 减少部分负荷时空调系统 的能耗。

水系统立管异程布置， 水平管均同程布置， 采 用吊挂式空调器或风机盘管系统的水平回水干管上 设置静态平衡阀， 减少系统水力失调。

末端采用风机 盘管加独立新风系统， 各商户可根据自己需求调节商 铺温度， 经新风机组处理的独立新风系统可以满足商 铺人员新风量的需求。

4.2多联机系统设计需注意事项
4.2.1 室外机选型与布置
该项目标准层每层办公区域计算冷负荷为 306.4kW，市场上大多数品牌单台室外机制冷量最大 只能做到 246.4kW， 为了尽量减少室外机台数， 每层 选用两套制冷量为151.5kW的室外机。

室外机分别布 置在裙房屋面， 两个避难层和屋面， 通过在核心筒内 设置冷媒管井接至各服务楼层。

设计时需与建筑专业 配合冷媒管井和剪力墙开洞的位置， 保证两个管井可 以平均覆盖一整层的办公房间。

室外机的位置需有良 好的通风散热条件， 裙房屋面和顶层屋面设置的室外 机只要保持设备之间合理的距离通风散热条件基本 没有什么问题， 设置在避难层的室外机除了需要靠近 外墙设置百叶并保持设备之间的距离， 还应该增设导 流罩将室外机热量顺利导流至室外 （图 2）。

设计时需 与建筑专业配合好室外机设置的位置以及室外机百 叶的透风面积， 确保冷媒管可以便利地接入冷媒管井、 同时室外机能良好地散除热量。

（a） 双排空调
（b） 单排空调
图2 多联机室外机导流罩
4.2.2 室内机选型与布置
变频多联机系统使用灵活， 室内机选型时应考虑 间歇使用和户间传热的影响， 室内负荷宜取 1.1~1.3的 放大系数 [2]。

暖通设计作为建筑主体的辅助功能性设计， 应充 分考虑项目定位。

该项目办公房间以出租为主，室内 后期装修均由租户进场后根据自身风格装修， 室内机 的设置宜尽量适应多种装修风格而不会过多影响室 内净高， 因此选用风管机， 设备安装在梁窝内， 尽量均 匀布置， 便于租户在装修时根据装修风格调整风口的 位置。

办公室空调冷凝水渗漏也是一个较大的问题， 为 了从设计上防止冷凝水渗漏， 除了冷凝水主管设置合 理的坡度外， 室内机均配置冷凝水提升泵。

4.3带热回收溶液除湿新风机选型与布置
为了提高办公楼室内空气质量， 该项目采用带热 回收溶液除湿新风机处理新风和排风， 每层分为两个 新排风系统， 新风机分别设置在 11层， 22层避难层和 屋顶层。

每层新风量约为5000m 3 /h， 卫生间排风量约 为 2000m 3 /h， 设计时需考虑每层楼的风量平衡，
在办
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2019年
建 筑 热 能 通 风 空 调 ·98·
海取3.8元/m 3， 锅炉效率取93%。

一个酒店夏季厨房 处于工作时间方案一每小时节约费用为 474/380/271元。

烟罩补风采用 5益和 16益每小时节约热量为 280/280/280元。

表3 全日餐后场厨房计算
注： 1、表中的三个数据依次分别为根据上海/北京 /哈尔滨的气象 参数计算的结果。

2、 目前单独对烟罩补风这块有的建议采用5益有 的建议采用16益， 故此表中对两种情况作了计算比较。

3总结
通过分析比较得出以下结论：
1）通过对目前常用的厨房通风空调设计方案对 比， 建议采用方案三计算方案进行厨房通风空调设计。

2）采用方案三烟罩单独补风能起到较好的节能 效果。

3） 采用5益送风时人员的工作效率为 87%， 在可 接受的范围。

4）烟罩补风选用5益比选用 16益的送风参数有 较好的节能效果， 但是需注意当厨房室内温度18益相 对湿度 45%以上时风口会出现结露情况， 烟罩补风口 设计时需充分考虑避免烟罩补风直接吹至厨师身上 会造成不舒适。

5） 厨房送排风风机建议选用变频风机， 风机选型 时风压选大些以方便避免现场施工的不确定性同时 可以方便根据现场的实际状况调节实际所需的风量。

参考文献
[1]D P Wyon.Individual microclimate control:required range,prob­
able benefits and current feasibility[C]//Proceedings of Indoor
Air’ 96.Tokyo:Institute of Public Health,1996
[2]叶晓江,连之伟,李慈珍.室内热环境、 热舒适与工作效率关系
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[3]赵荣义,范存养,薛殿华,等.空气调节[M].北京:中国建筑工业
出版社,2000
[4]黄季宜,孙敏生,王冷非.公共厨房通风空调设计计算[J].暖通
空调,2008,38(9):40­44
[5]中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施 ­
暖通空调­动力[M].北京:中国计划出版社,2009
方案一
方案三
烟罩冬季补风
处理到5℃
烟罩冬季补风
处理到16℃
排油烟量A/m 3 /h 20000 20000 20000
排油烟补风B/m 3 /h 16000 13120 13120
全面通风C/m 3 /h 3600 3600 3600 全面通风补风D/m 3 /h 2880 2880 2880
夏季排油烟补风冷负荷/kW 238/201/144 0/0/0 0/0/0
夏季全面通风冷负荷/kW 43/36/26 43/36/26 43/36/26 夏季总冷负荷/kW ­/­/­ 43/36/26 43/36/26 冬季排油烟补风热负荷/kW 98/140/232 32/66/142 80/114/190 冬季全面通风补风热负荷/kW 18/25/42 7/14/31 18/25/42 冬季总热负荷/kW ­/­/­ 39/80/173 98/139/232
公楼内走道布置两个排风口， 每层排风量为 3000m 3 /h。

设计过程中要根据规范要求计算每层新风量和 卫生间排风量， 根据风平衡要求计算还需另外设置的 排风量， 根据设备所负责区域计算设备风量， 与建筑 配合竖井和核心筒剪力墙开洞位置。

新风机房位置要 同时考虑新排风接至竖井和室外的管路路由， 尽量避 开避难区， 新排风口之间也要保持规范要求的距离。

5设计总结
对于超高层办公楼空调系统设计， 要根据甲方产 品定位需求， 经过认真分析和准确计算后， 合理地选 择系统或者系统组合。

对于多联机系统， 应根据办公楼避难层和屋顶位 置对各室外机所负担楼层进行合理划分， 配合建筑预 留室外机安装空间，注意散热条件。

室内机的选型要 考虑户间传热量， 布置要充分考虑后期租户装修的可 能性， 进行包容性设计。

为了提高办公楼空气质量， 新风系统不仅要考虑 新风风量， 还要充分考虑新风质量， 应合理选择新风机 处理新风。

有条件的情况下可以考虑热回收式新风机 组， 但是要注意办公楼每层和整栋楼的风平衡， 合理计 算新、 排风量。

参考文献
[1]中国建筑科学研究院.GB50736­2012民用建筑供暖通风与
空气调节设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2012 [2]徐秋生.多联机空调系统设计探讨[J].暖通空调,2008,38(1):
69­73
（上接98页） 陈步超： 五星级酒店厨房空调通风系统设计探讨
第 38 卷第 3 期 ·101·。