摘要：随着高层建筑数量的增多,从写字楼到住宅区各种高层建筑屹立在城市之中。高层建筑中,暖通空调作为重要组成部分关系着人们居住使用、能源消耗,成为高层建筑中暖通空调设计重要研究内容。为此,笔者根据多年经验就5A级写字楼的暖通空调设计要点进行简要分析。
关键词：暖通空调 空调系统 新风排风系统 防烟排烟系统 设计
前言：20世纪80年代以来，我国的高层建筑发展迅猛，而进入90年代以后，则向着建筑更高，设备更加完善的方向前进，并从大城市向中等城市扩展的趋势。同时，由于高层建筑具有与一般建筑不同的特点，所以，高层建筑的采暖空调与一般建筑相比，其负荷、系统形式等均有其特殊性。因此，高层建筑的供暖通风与空调的负荷、系统形式、系统的冷热源、高层建筑的空调设计、通风设计、空调水系统以及高层建筑的防火与防排烟等方面都有很高的要求。正是由于高层建筑的上述特点，所以高层建筑的设计理论、设计方法和施工技术都提出了更高的要求。
一、工程概况
本项目是59层的超高层办公楼，位于广东省某市区。本市区地处南亚热带，气候资源丰富。一年四季不明显，夏热冬暖，春秋短暂，雨量充沛。本项目建设面积为105104.12m2，建筑高度249.80m。1-5层层高6.5m，主要功能为大型商业百货；6-59层层高4.1m，主要功能为办公、会议室、配套服务等；地下层高3.6m，主要功能为设备间、停车场。
设计内容为：对此办公楼作空调系统设计、新风排风系统设计、防烟排烟系统设计。
二、空调系统设计
本写字楼的业态模式为按楼层或按隔间全部出租出售，没有自持物业。考虑到办公室是间歇性使用，白天使用，晚上关闭，人员分布较平均，同时各房间冷热负荷并不相同需要进行个别的调节。后期有众多小业主进驻，为方便后期运行管理和分层分户热计量，经与建设方充分沟通后空调系统形式采用采用热泵多联机空调系统。多联机中央空调是户用中央空调的一个类型，俗称”一拖多”，指的是一台室外机通过配管连接两台或两台以上室内机，室外侧采用风冷换热形式、室内侧采用直接蒸发换热形式的一次制冷剂空调系统。
由于本工程建筑高度高，建筑面积大，空调室外机摆放难度大。经过几次设计，决定把室外机竖向分布，分别布置在6层、23层、35层、46层、屋顶层5个设备层。各室外机所带系统如下，6层设备层室外机负担地下2-13层空调系统，23层设备层室外机负担14-26层空调系统，35层设备层室外机负担27-38层空调系统，46层设备层室外机负担39-51层空调系统，屋顶层室外机负担52-59层空调系统。详见图1。
各设备层空调室外机布置在沿围护结构一圈的设备平台上，由于建筑周圈面积有限，室外机数量众多，通过采用双排布置的形式来解决此问题，充分利用建筑层高设计双层导流风罩，满足气流组织的要求，详见图2、图3。
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图1 热泵多联机系统竖向分区图 图2 热泵多联机室外机剖面图 图3 热泵多联机室外机平面布置图
二、新风排风系统设计
本工程整个建筑立面全为玻璃幕墙且所有房间均不设可开启外窗。业主对本写字楼定位为5A级，对室内空气品质要求高，所以必须设计合理舒适的新风排风系统。标准层新风量计算：面积2000m2，人员密度12m2/人，新风量标准为30m3/(h·人)，每层总新风量为5000 m3/h。排风采用走廊集中排风，办公区及卫生间排风量之和按80%新风量设计。
本工程在设计时采用离子液新风排风热回收系统，新、排风系统完全独立，在新风、排风机内设有离子液盘管，通过离子液管路将热量在排风与新风间传递，实现能量回收，同时零污染健康环保。新风、排风系统竖向分区及离子液热回收系统详见图4。为保证良好的室内空气品质，在各设备层总新风机进风口处设有风道式电子除尘空气净化装置，此净化装置与新风机联动控制，同步启停。选配断电保护，BA系统，实现楼宇自控。
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图4 新风尧排风竖向分区尧离子液热回收系统
三、防烟排烟系统设计
1、防烟系统设计
防烟楼梯间及合用前室分别设计机械加压送风系统，加压送风系统竖向分为5段，加压送风机分别设置于6层、各避难层（23层、35层、46层）及屋顶机房层各送风机房内。合用前室每层设一多叶正压送风口，风口平时均处于常闭状态，火灾时合用前室开启着火层及上下层共三层风口（手动、电动开启），每个分区的顶层或底层火灾时，开启包括顶层或底层的连续三层风口（手动、电动开启），同时连锁启动相应的风机。防烟楼梯间每隔三层设自垂百叶送风口，火灾时开启正压送风机送风。防烟楼梯间和合用前室均设有余压阀，防烟楼梯间余压值40~50 Pa，合用前室余压值25~35 Pa，当压力值超过上述要求时，余压阀自动打开泄压。
2、排烟系统设计
本工程整个建筑立面全为玻璃幕墙且所有房间均无可开启外窗，新的《建筑设计防火规范》规定地上面积超过50m2的无窗房间需要设计机械排烟。本工程标准层按照目前的建筑划分单间房间面积均不超50m2，房间内可不设排烟口。在划分和计算防烟分区面积时应将其计算在内。标准层总面积2000m2，划分为四个防烟分区，每个防烟分区面积均不超500m2，在交通核四个角分设四处排烟竖井（每个防烟分区一个），每个防烟分区排烟量为60000m3/h。同时由于整层均没有可开启外窗，相应设计了机械补风系统，补风量不小于排烟量的50%。排烟及补风系统竖向划分为5段，每段竖向不超50m，在每个设备层分设风机。
总结：
对于业态模式全部为出租出售的写字楼，后期将有众多小业主进驻，为后期运行管理方便和分层分户热计量。空调系统形式可以选用热泵多联机空调系统，同时为解决冬季供暖问题可设计地板嵌入暗藏式散热器供热系统，装修效果非常好，美观实用。高档写字楼新风排风系统非常重要，设计合理节能的新风排风系统是一个重要的课题。本工程在以上几点中做了有益的尝试，是一个值得推广的案例，期待能为后来设计者提供帮助。
参考文献：
【1】郭锐.高层建筑暖通空调设计要点分析[J].工程技术研究.2019.
【2】上官海波.高层建筑暖通空调设计要点探讨[J].居业.2019.