北京市某辦公建筑裝修改造項目暖通空調(diào)設(shè)計

郝亮 李秋菊 耿永偉 易偉文 馬增

1 中國建筑科學研究院有限公司建研科技股份有限公司

2 北京市建筑設(shè)計研究院有限公司

1 項目概況及改造設(shè)計范圍

本項目為既有建筑裝修改造項目。原有建筑于1996 年竣工，地上22 層，地下2 層，建筑高度70.8 m，總建筑面積：23522 m2。地上功能為辦公，地下一層為設(shè)備用房，地下二層為人防。本次改造設(shè)計建筑范圍為地下一層至屋頂層，不包含地下二層人防。改造設(shè)計暖通空調(diào)范圍包括冷熱源，通風防排煙及空調(diào)系統(tǒng)。改造設(shè)計后建筑功能房間分布情況，如圖1 所示。

圖1 建筑功能房間分布情況

2 改造設(shè)計后辦公建筑冷熱源系統(tǒng)

2.1 冷熱負荷計算

改造設(shè)計后建筑各功能房間冷熱負荷，具體如表1 所示。

表1 各功能房間冷熱負荷

2.2 冷源設(shè)計

本項目夏季空調(diào)供冷采用集中冷源。制冷機房設(shè)置在B1 層。設(shè)3 臺770 kW 電制冷螺桿機組，可滿足10%值班負荷工況下的機組開啟及運行。冷水機組冷凍水供、回水溫度為7/12 ℃?？照{(diào)冷凍水系統(tǒng)采用一級泵變流量系統(tǒng)，冷機側(cè)及負荷側(cè)均為變流量，設(shè)置3臺開式橫流冷卻塔，設(shè)備布置在裙房屋面，冷卻水供、回水溫度為32/37 ℃，冷卻塔配置自動加藥除垢系統(tǒng)，冷凍水補水定壓采用高位膨脹水箱，補水為軟化水。改造設(shè)計后辦公建筑制冷系統(tǒng)原理圖，如圖2 所示。

圖2 制冷系統(tǒng)原理圖

2.3 熱源設(shè)計

本項目冬季熱源沿用既有供熱系統(tǒng)，采用市政供熱。根據(jù)原市政熱力竣工圖，市政熱力一次水水溫125/70 ℃，本次改造設(shè)計市政熱力站經(jīng)設(shè)備更新后，設(shè)置板式換熱器熱交換成60/45 ℃二次熱水供各建筑功能區(qū)域冬季空調(diào)使用?？照{(diào)熱水補水定壓進行設(shè)備更新，設(shè)置在市政換熱站內(nèi)，采用變頻補水泵定壓補水，補水為軟化水。

本次改造設(shè)計辦公建筑樓內(nèi)供熱系統(tǒng)新增為大堂服務的低溫熱水地面輻射供暖系統(tǒng)，在B1 層制冷機房內(nèi)單獨設(shè)置一套板式換熱器將市政熱力站提供的60/45 ℃二次熱水換成50/40 ℃供新增的熱水地面輻射供暖系統(tǒng)，本系統(tǒng)總供熱量58 kW，熱水地面輻射供暖系統(tǒng)用戶側(cè)熱水補水定壓采用閉式膨脹罐，補水為軟化水。改造設(shè)計后辦公建筑熱水地面輻射供暖系統(tǒng)原理圖，如圖3 所示。

圖3 熱水地面輻射供暖系統(tǒng)原理圖

3 改造設(shè)計后辦公建筑空調(diào)水系統(tǒng)

空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計為一級泵變流量系統(tǒng)，負荷側(cè)和主機側(cè)均采用變流量，水泵變頻，螺桿冷水機組需滿足水量50%的負荷變化范圍。本項目空調(diào)系統(tǒng)采用兩管制系統(tǒng)，空調(diào)水從B1 層制冷機房內(nèi)分集水器上按照裙房、塔樓分別設(shè)置主干管，考慮風機盤管和空調(diào)機組的阻力差異及便于管理，裙房、塔樓的風機盤管與空調(diào)（新風）機組水系統(tǒng)主干管分別從分集水器引出。改造設(shè)計后辦公建筑空調(diào)水系統(tǒng)示意圖，如圖4 所示。

圖4 空調(diào)水系統(tǒng)示意圖

4 改造設(shè)計后辦公建筑空調(diào)風系統(tǒng)

4.1 風機盤管+新風系統(tǒng)

裙房F1-F4 層配套服務用房、F2 層食堂、餐廳、辦公等獨立小空間，為方便控制和管理采用風機盤管+新風系統(tǒng)，新風系統(tǒng)設(shè)置變頻。

塔樓F5-F20 層辦公區(qū)采用風盤+新風熱回收系統(tǒng)，新風熱回收機組設(shè)置變頻。辦公考慮房間人數(shù)的變化，新風系統(tǒng)設(shè)置變頻。

在每層辦公的人員密集場所設(shè)置CO2濃度探測器，根據(jù)CO2濃度的變化控制新風機組的變頻。

4.2 全空氣系統(tǒng)

首層大堂、裙房F3 層多功能廳等大空間采用全空氣系統(tǒng)。全空氣系統(tǒng)為單風道低速系統(tǒng)?？照{(diào)系統(tǒng)設(shè)置空調(diào)回風（排風）機，設(shè)計為雙風機系統(tǒng)，在過渡季節(jié)采用可變新風比或者全新風運行，空調(diào)機組風機設(shè)置變頻，適應不同負荷下風量調(diào)整，節(jié)能運行。

4.3 多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)

因與集中空調(diào)系統(tǒng)使用時間的不同或須保證24小時安全運行，在下列房間單獨設(shè)計多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)：地下B1 層業(yè)管打印機房，消防控制室，弱電進線間及運營商機房等。

4.4 機房空調(diào)系統(tǒng)

F8 層數(shù)據(jù)機房設(shè)置恒溫恒濕機房空調(diào)機組，數(shù)據(jù)機房空調(diào)室外機設(shè)置在F8 層數(shù)據(jù)機房外側(cè)，室外機設(shè)置導風筒，保證排熱效果。

4.5 分體式空調(diào)系統(tǒng)

B1 層制冷機房值班室、F8 層機房值班室設(shè)置分體式空調(diào)。

屋頂電梯機房設(shè)置分體式空調(diào)降溫、屋頂水箱間設(shè)置冷暖型分體式空調(diào)保證冬季室內(nèi)溫度。

綜上所述，改造設(shè)計后辦公建筑空調(diào)風系統(tǒng)示意圖，如圖5 所示。

圖5 空調(diào)風系統(tǒng)示意圖

5 改造設(shè)計后辦公建筑防排煙系統(tǒng)

5.1 防煙系統(tǒng)設(shè)計

本項目防煙系統(tǒng)的設(shè)計采用機械加壓送風系統(tǒng)方式[1-2]。防煙樓梯間及其合用前室分別設(shè)機械加壓送風系統(tǒng)，消防電梯前室單設(shè)機械加壓送風系統(tǒng)。防煙樓梯間和其前室分別加壓送風。機械加壓送風系統(tǒng)，樓梯間設(shè)置常開風口，前室設(shè)置常閉風口，正壓送風超壓措施采用設(shè)置壓差旁通閥。

5.2 排煙系統(tǒng)設(shè)計

本項目自然排煙系統(tǒng)設(shè)置區(qū)域：F1 層南側(cè)入口大堂。F2 層員工餐廳。F3 層閱覽室、F4 層健身房。F5-F20層大于100 m2的辦公室。F5-F20 層內(nèi)走廊及對應開敞休息區(qū)。

機械排煙系統(tǒng)設(shè)置區(qū)域：B1 層內(nèi)走廊及儲藏間。F1-F4 層內(nèi)走廊。F1 層東側(cè)大堂、對外辦事大廳、南側(cè)休息區(qū)及中庭。F2 層廚房、F3 層多功能廳。F1-F4 層內(nèi)走廊。

6 既有辦公建筑改造設(shè)計體會

6.1 改造設(shè)計前期對既有辦公建筑現(xiàn)場勘察

圖紙繪制初期，在對照原有存檔施工圖時，發(fā)現(xiàn)存檔施工圖紙與既有辦公建筑存在不用程度的差異，一部分通過存檔變更圖紙有據(jù)可查，還有一部分并無依據(jù)可查，根據(jù)現(xiàn)場從事物業(yè)管理多年的工作人員回憶，由于后期使用者的不同，會對最初的設(shè)計進行了裝修更改，所以，設(shè)計人員需要經(jīng)常去工地現(xiàn)場勘察。

6.2 合理設(shè)計新風熱回收系統(tǒng)

既有辦公建筑原設(shè)計是在塔樓每層都設(shè)置新風空調(diào)機房，并設(shè)計豎向新風井取新風后經(jīng)過新風空調(diào)機組處理后送入每層辦公室，考慮到現(xiàn)行節(jié)能規(guī)范對新風熱回收風量有最小風量限值要求時[3]，在分析對比每層設(shè)置新風空調(diào)機房與集中設(shè)置新風熱回收方案機房的方案后，確定由原既有辦公建筑每層設(shè)置新風空調(diào)機房調(diào)整為改造設(shè)計后的集中設(shè)置新風熱回收機房，節(jié)約了機房建筑使用面積。

6.3 與室內(nèi)精裝專業(yè)配合設(shè)計

本項目在方案初期，業(yè)主就提出較高的精裝要求，為此，暖通專業(yè)對于辦公標準層設(shè)計出風機盤管頂送+新風、風機盤管側(cè)送+地板對流器+新風、地板送風三種空調(diào)方案。在分析裝修后的凈高要求，風口氣流組織形式，以及精裝費用等之后，最終確定辦公標準層采用臥式風機盤管頂送+新風這一性價比最高的方案。

7 結(jié)論

7.1 既有辦公建筑改造設(shè)計項目的特點

既有辦公建筑經(jīng)過多年的運營，使用方積累大量的運行經(jīng)驗，因此改造設(shè)計時應與使用方充分溝通，進行大量的調(diào)查研究，充分了解既有辦公建筑各區(qū)域、各部位的使用情況，了解存在的問題或不足。在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，既有辦公建筑運行良好的系統(tǒng)可維持原設(shè)計系統(tǒng)形式，存在問題或不足的要找出原因并進行改造設(shè)計。

既有辦公建筑改造設(shè)計相對于新建項目資金有限，因此改造設(shè)計時應盡量配合建筑、結(jié)構(gòu)等專業(yè)減少土建大規(guī)模拆改，以節(jié)約資金。

7.2 既有辦公建筑改造設(shè)計項目的難點

由于既有辦公建筑現(xiàn)有狀況、條件的限制，暖通空調(diào)設(shè)計施工圖繪制難度很大。部分原有圖紙與現(xiàn)狀不符，有的部位根本沒有圖紙。增加的消防系統(tǒng)、空調(diào)通風系統(tǒng)擠占了有限的空間，為保證吊頂下凈高的要求，吊頂內(nèi)管線綜合需進行多次調(diào)整。

用于辦公建筑的設(shè)施較多，需連接各種線路，要考慮留出吊頂內(nèi)綜合布線的空間。施工階段設(shè)計人員去現(xiàn)場的頻繁程度比新建項目大很多，許多問題必須到現(xiàn)場實地察看才能解決。