南京青奥中心超高层建筑空调设计_刘燕军

３０ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
２０
４５
办 公 室 、会 议 室
２５
５５
２０
３５
３０
４０
客房
２３
５５
２２
３５
５０
３５
精 品 店 、酒 店 配 套
２５
５５
２０
３５
３０
４５
大餐厅
２５
６５
２０
３５
２０
４５
餐饮包间
２５
６０
２０
３５
３０
４０
多功能厅 康 体 、健 身 区
２５
６０
２０
辅助冷源采用１台水冷螺杆式冷水机组和３台 水冷离心式冷水机组，冷水设计供回水温度为６ ℃／ １２．５ ℃，冷却水进出水温度为３２ ℃／３７ ℃。配置４ 台开式逆流冷却塔，与制冷机组搭配形式为“并联多 机 对 多 塔”，冷 却 塔 设 置 于 １ 层 设 备 平 台 。 各 冷 却 塔 进水管设置电动蝶阀实现分级负荷节能控制。 ３．３ 五 星 级 酒 店 冷 热 源 系 统 设 计
３．２ 辅 助 冷 热 源 系 统 设 计 本项目过渡季节冷热负荷分别为 ９ ６００，４ ３２０
ｋＷ，为 满 足 过 渡 季 节 和 冬 季 内 区 的 空 调 需 求 ，配 套 相应辅助冷热源。由于能源中心采用溴化锂吸收
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暖通空调 ＨＶ＆ＡＣ ２０１４年第４４卷第９期
设计参考
图 ３ 塔 ２ 中 区 （２６～３６ 层 ）空 调 冷 热 源 系 统 原 理 图
４０
２５
４０
２６
６０
２０
３５
５０
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游泳池区
２８
７０
２８
７０
５０
观 光 区 、空 中 走 廊
２５
６５
１８
３５
２０
４５
表 ２ 冷 、热 负 荷 计 算 结 果
较 低 的 供 水 温 度 和 较 大 的 供 回 水 温 差 ，既 可 以 减 小
塔 １ 塔 ２
建 筑 面 积／ｍ２ ９０ ２７４．１９ １１３ ６８４．９５
消 防 控 制 中 心 、电 梯 机 房 等 设 分 体 空 调 或 变 制 冷剂流量冷暖多联空调系统。室外机设置于避难 层 或 屋 顶 ，满 足 设 备 散 热 需 求 。 ３．６ 游 泳 池 空 调 系 统
游泳池设泳池专用恒温除湿热泵机组。除湿 热 泵 机 组 既 可 满 足 泳 池 区 域 的 全 年 除 湿 要 求 ，又 能 满 足 泳 池 区 域 的 夏 季 空 调 制 冷 需 求 ，将 池 区 潮 湿 空 气 及 泳 池 蒸 发 排 风 中 的 余 热 及 潜 热 回 收 ，转 化 成 热 能 ，对 室 内 空 气 与 池 水 进 行 加 热 。 泳 池 地 面 设 置 低 温地板辐射供暖系统。 ４ 空 调 水 路 系 统 设 计 ４．１ 冷 水 系 统 采 用 一 级 泵 四 管 制 变 流 量 系 统 。 ４．２ 超 高 层 空 调 水 系 统 如 何 分 区 是 设 计 的 一 个 关 键 问 题 。 分 区 数 量 多 ，泵 组 及 板 式 换 热 器 设 置 数 量 多，将导致冷源效 率 降 低，高 区 末 端 装 置 的 换 热 面 积增大，运行控制 和 维 护 均 较 为 复 杂；反 之 则 泵 组 及板式换热器设 置 数 量 少，运 行 管 理 简 单，运 行 能 耗低。 考 虑 到 管 路 系 统 的 焊 接、密 封、成 本 及 可 靠 性 等 问 题 ，其 空 调 水 系 统 的 划 分 高 度 也 不 宜 过 高 。
影响分区的因素主要有设备、管道、管道配件、管 道连接方式的承压能力。虽然目前市场上螺杆式冷 水机组的承压能力最高可达２．４５ＭＰａ，离心式加强型 机组可达２．１ＭＰａ，但是选用承压能力大于１．６ ＭＰａ 的设备的造价将大幅增加，因此空调水系统的分区设 计需结合建筑实际情况经技术经济比较后确定［１］。
图 １ 青 奥 中 心 双 塔 效 果 图
☆ 刘燕军，男，１９７６年７月生，大学，高级工程师，主任工程师 １０００４４ 北京市车公庄大街１９号 （０１０）８８３２７７３０ Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｙａｎｊｕｎ＠ｃａｄｇ．ｃｎ
收 稿 日 期 ：２０１４－０３－０３ 修 回 日 期 ：２０１４－０４－２３
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｔｗｏ ｓｕｐｅｒ ｈｉｇｈ－ｒｉｓｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ｃｏｎｔａｉｎ ｏｆｆｉｃｅｓ，ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｈｏｔｅｌ ａｎｄ ｆｉｖｅ－ｓｔａｒ ｈｏｔｅｌ，ｗｉｔｈ ｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎ ｕｓａｇｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ ｓｈａｐｅ．Ｆｏｃｕｓｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｌｄ ａｎｄ ｈｅａｔ ｓｏｕｒｃｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｔｈｅ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｚｏｎｉｎｇ，ａｎｄ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ｔｈｅ ｎｏｔｉｃｅａｂｌｅ ｉｓｓｕｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ， ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｓｍｏｋｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ．Ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｓｏｍｅ ＨＶＡＣ ｓｙｓｔｅｍ ｄｅｓｉｇｎ ｉｄｅａｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｕｐｅｒ ｈｉｇｈ－ｒｉｓｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ ３００ ｍｅｔｅｒｓ．
图 ４ 塔 ２ 低 区 （６～２５ 层 ）空 调 冷 热 源 系 统 原 理 图
机组，无冷却塔可 作 为 过 渡 季 冷 源，且 距 离 塔 楼 较 远，管 线 长 度 大，因 此 就 地 设 辅 助 冷 热 源。 冷 热 源 机 房 设 置 在 塔 楼 地 下 室 ，采 用 电 制 冷 机 组 及 蒸 汽 换 热机组供应塔楼及会议中心过渡季空调冷热水。
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ ｃｏｌｄ ａｎｄ ｈｅａｔ ｓｏｕｒｃｅ，ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｗａｔｅｒ ｓｙｓｔｅｍ，ｆｏｕｒ ｐｉｐｅｓ，ｈｅａｔ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｕｎｉｔ， ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｚｏｎｅ
★ Ｃｈｉｎａ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｄｅｓｉｇｎ Ａｃａｄｅｍｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ
塔 ２ 高 区 为 五 星 级 酒 店 ，根 据 酒 店 管 理 公 司 的 要 求 ，冷 热 源 单 独 设 置 和 管 理 。 酒 店 冷 热 负 荷 分 别 为４ ８００，３ ５００ｋＷ，采 用 四 管 制 空 调 水 系 统。 冷 源设置在塔楼地 下 室，采 用 电 制 冷 机 组，热 源 采 用
℃／６１ ℃的空调热水。
一套系统。能源中心同时提供 ０．６ ＭＰａ蒸汽 供 洗
超高层建筑的平面空间非常宝贵，核心筒内管 衣房、换 热 站、厨 房 等 功 能 用 房 使 用。 空 调 冷 热 源
井的面积极为紧张，故超高层空调系统中一般采用 系统原理图见图２～４。
图 ２ 塔 ２ 中 区 酒 店 后 勤 部 分 （３６～４１ 层 ）、高 区 （４２～６７ 层 ）空 调 冷 热 源 系 统 原 理 图
塔１设有空调换热间及 生 活 热 水 换 热 间，塔 ２ 设有厨房、空调换 热 间、生 活 热 水 换 热 间 及 游 泳 池 设备机房，裙房及 地 下 室 设 有 洗 衣 房、厨 房 及 游 泳 池设备机房。 所 需 蒸 汽 总 量 为 ２２ｔ／ｈ。 区 域 能 源 中心提 供 的 ０．６ ＭＰａ饱 和 蒸 汽 供 至 各 用 汽 点 后， 分别在末端减至所需压力以满足要求。 ３．５ 变 制 冷 剂 流 量 多 联 机 空 调 系 统
夏 季 冷 负 荷／ｋＷ ９ ５７６
１２ ９６８
冬 季 热 负 荷／ｋＷ ６ ３３７ ８ ５６１
管径，又可以减少 系 统 水 流 量 及 设 备 容 量，减 少 水 泵和末端空调设 备 的 耗 电 量，降 低 系 统 运 行 功 耗，
依据青奥城整体规划与建筑方案，并考虑今后 弥补由于大温差设 计 冷 水 机 组 效 率 下 降 所 带 来 的
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暖通空调 ＨＶ＆ＡＣ ２０１４年第４４卷第９期
设计参考
南京青奥中心超高层建筑空调设计
中国建筑设计院有限公司 刘燕军☆ 深圳华森建筑与工程设计顾问有限公司 柏 文 中国建筑设计院有限公司 路 娜 孙淑萍
摘 要 青奥中心２栋超高层塔楼是含办公楼、会议酒店及五星级酒店的综合建筑，使用功能多、 建筑形体复杂。重点介绍了冷热源的设计及空调水系统的分区，以及空调、通风及防排烟系统需要 特别注意的问题。对高度为３００ｍ 左右的超高层建筑的暖通空调系统设计提供一些设计思路。
２０１４（９）
刘 燕 军 ，等 ：南 京 青 奥 中 心 超 高 层 建 筑 空 调 设 计
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表 １ 室 内 空 调 主 要 设 计 参 数
夏季
温 度／℃
相 对 湿 度／％
冬季
新风量／（ｍ３／（人·ｈ）） Ａ 声级噪声／ｄＢ
温 度／℃
相 对 湿 度／％
入 口 大 厅 、大 堂
２７
５０
１８
关键词 冷热源 空调水系统 四管制 换热机组 压力分区
Ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ Ｎａｎｊｉｎｇ Ｙｏｕｔｈ Ｏｌｙｍｐｉｃ Ｃｅｎｔｅｒ ｓｕｐｅｒ ｈｉｇｈ－ｒｉｓｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ
Ｂｙ Ｌｉｕ Ｙａｎｊｕｎ★ ，Ｂａｉ Ｗｅｎ，Ｌｕ Ｎａ ａｎｄ Ｓｕｎ Ｓｈｕｐｉｎｇ
运营特点，设置区域能源中心为各个单体建筑集中 损失。
提供空调冷热源。该能源中心是附近工业厂区的
根据使 用 功 能，塔 １ 及 裙 房、地 下 室 为 一 套 系
冷热电三联供系 统，采 用 溴 化 锂 吸 收 式 机 组，为 本 统，塔２的１～４１层为一套系统，其中３７～４０层为
项目提供夏季 ６ ℃／１２．５ ℃ 的空调冷水及冬季 ８４ 五星级酒店餐饮部 分，五 星 级 酒 店 的 ４２～６７ 层 为
２０１４（９）
刘 燕 军 ，等 ：南 京 青 奥 中 心 超 高 层 建 筑 空 调 设 计
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蒸 汽 换 热 机 组 换 热 ，设 于 ４１ 层 避 难 层 。 冷 源 采 用 ４ 台 水 冷 螺 杆 式 冷 水 机 组 ，冷 水 设 计
供回水温度为６ ℃／１２．５ ℃，冷却水进出水温度为 ３２ ℃／３７ ℃。配置４台开式逆流冷却塔，与制冷机 组搭配形式为“并联多机对多塔”，冷 却 塔 设 置 于 １ 层设备平台。各冷却塔进水管设置电动蝶阀实现 分级负荷节能控制。 ３．４ 蒸 汽 系 统
高层塔楼共用５层裙房及其地下室。 １ 号 塔 楼（以 下 简 称 塔 １）为 会 议 酒 店 ，总 建 筑 面
积约９．６万 ｍ２。６～５５层为客房层，其中１１，２６，４１ 层为避难层兼设备层，层高５．８５ ｍ；５１ 层为行政酒 廊，５２层为行 政 套 房 层 兼 避 难 层 ，５３～５５ 层 为 行 政 套房层。５６层为观光咖啡厅，５７，５８ 层局 部 为 机 房 层。客房层层高３．９ｍ。２号塔楼（以下简称塔２）为 超 高 层 综 合 体 建 筑 ，其 中 ６～３５ 层 为 办 公 部 分 ，约 ７ 万 ｍ２；３７～６６层为五星级酒店部分，约５万 ｍ２；１１， ２５，３６，４１层和５７层为设备层及避难层。 ２ 设 计 参 数 及 冷 热 负 荷 ２．１ 室 内 空 调 主 要 设 计 参 数 （见 表 １） ２．２ 冷 、热 负 荷 计 算 结 果 （见 表 ２） ３ 冷 热 源 系 统 设 计 ３．１ 主 冷 热 源 系 统 设 计
由于能源中心采用溴化锂吸收式机组，其最 低 供冷温度不能低于６ ℃，这个温度对于采用板式换 热器梯级供 冷 的 系 统 来 说 ，宜 仅 进 行 一 次 换 热 。 如 果高区的供水 与 中 区 的 供 水 二 次 换 热 ，将 造 成 高 区 供水温度偏高。为达到与中区风机盘管同样的供冷 量，高区风机盘管需要加大型号，带来的问题是风机 盘管体积大、安装不便，尤其噪声超标难以解决。
１ 工 程 概 况 青奥会中心项目（见图 １）位 于 南 京 市 建 邺 区，
为 青 奥 城 四 大 功 能 板 块 之 一。 总 建 筑 面 积 ４８ 万 ｍ２，其中地上部分３７万 ｍ２，地下部分１１万 ｍ２，由 会议中心及２栋超高层塔楼组成。双塔部分包括 １栋５８层（２５５．２ ｍ）的会议酒 店及配套设施；１ 栋 ６８层（３１４．５ ｍ）的 五 星 级 酒 店 及 写 字 楼。２ 栋 超