北京遠(yuǎn)洋大廈暖通空調(diào)設(shè)計經(jīng)驗與教訓(xùn)

1、北京遠(yuǎn)洋大廈暖通空調(diào)設(shè)計經(jīng)驗與教訓(xùn) 工程概述遠(yuǎn)洋大廈座落于北京西長安街南側(cè)、復(fù)興門立交橋東南、 首都黃金地帶。大廈建筑面積約11萬m2建筑高度67.3m。地上共17層：包括首層商務(wù)、服務(wù)、輔助性商用，216層為辦公、17層為俱樂部；地下共 3層：包括餐廳、廚房、會議、物業(yè)管理辦公、各類機房、 汽車庫、自行車庫、倉庫及人防等功能。標(biāo)準(zhǔn)層高3.70m,辦公室內(nèi)凈高2.65m,空調(diào)面積約7.9萬m2大廈四立面約75%勺面積為透明白玻璃點式幕墻，是一幢整體性、高檔次、多 功能、智能化綜合寫字樓。設(shè)計始于1995年，2000年8月建成并投入使用?？照{(diào)系統(tǒng)根據(jù)大廈高起點的定位，空調(diào)系統(tǒng)按照高標(biāo)準(zhǔn)、高效、經(jīng)

2、濟節(jié)能的原則進行設(shè)計。室內(nèi)設(shè)計參數(shù)如下：場所干球溫度（C）相對濕度（%）最小新風(fēng)量m3/h.p夏季冬季夏季冬季總裁辦公室23-2421224085“賓室、個人辦公室242521224050M公室、休息室、會議室25-262122403035工場、展示廳2526182040201會廳、餐廳、多功能廳242521224025山啡廳、酒吧、舞廳232422234030球、高爾夫、健身房232419204030拿、浴室25262425 70 7030廳、大堂、走廊27281618十算機中心212320224030“話機房、消防安全控制中心252621224030目前大廈冷凍機裝機冷量為13185kW(

3、3750 RT),空調(diào)總冷負(fù)荷為 11866k堆 冷負(fù)荷指標(biāo)為108.6W/ m2。冷凍機房位于地下二、三層，采用 4395kW/臺(1250RT/臺)離心式冷水 機組三臺，冷媒為 R134a。冷凍水供回水溫度 7/12 C,冷卻水進出水溫度32/37 C。冷凍水系統(tǒng)為一次泵復(fù)式變流量系統(tǒng)。 水泵三用一備，抽出式設(shè)置。 分、 集水器間設(shè)旁通管和壓差 調(diào)節(jié)閥以保證供回水管路壓力平衡及過渡季出現(xiàn)冷凍回水溫度過高時降低其溫度， 使冷水機 組安全運行。 為避免負(fù)荷偏載發(fā)生、 平衡管網(wǎng)阻力， 在水泵出口上設(shè)置動態(tài)平衡閥以保證水 系統(tǒng)在出現(xiàn)流量變化等狀況時能安全、 平穩(wěn)地工作。 水系統(tǒng)由設(shè)在屋頂?shù)呐蛎浰?/p>

4、定壓， 冷 凍水系統(tǒng)充水及補水均使用軟化水。空調(diào)水系統(tǒng)主干管采用下供下回雙管異同程結(jié)合式系統(tǒng)， 按空氣、 新風(fēng)處理機組和風(fēng)機盤管兩個環(huán)路供水。 空氣、新風(fēng)處理機組環(huán)路為四管制， 為有利于冬季加熱盤管防凍， 提高傳熱效率，熱水供回水溫度為 85/60 ，由熱交換站提供。為解決管路水力失調(diào)和節(jié)能的問題，各末端機組均設(shè)靜態(tài)平衡閥和電動調(diào)節(jié)閥。風(fēng)機盤管環(huán)路為二管制，冬、夏季供水轉(zhuǎn)換在冷凍機房進行，冬季供回水溫度為 60/50 ，各供水單元回水干管上均設(shè)靜態(tài)平衡閥。四管制供水， 使系統(tǒng)具備同時供應(yīng)冷熱水的可能性。 尤其是在過渡季， 當(dāng)大廈南北兩側(cè)要求分別供冷、暖時，通過管路切換，可滿足要求。根據(jù)房間的使

5、用功能， 設(shè)置了全空氣空調(diào)系統(tǒng)和風(fēng)機盤管加新風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng)。 地下一層餐廳、多功能廳、廚房、地下二層變配電間及首層大堂、頂層俱樂部采用全空氣系統(tǒng)。根據(jù)各自的負(fù)荷特點， 空調(diào)循環(huán)風(fēng)量為 3540m3/h.m2, 新風(fēng)比為3045%。 綜合考慮節(jié)能、 降低投資、 保證送風(fēng)的清潔度和便于控制管理的要求， 除廚房和變配電間之外， 均采用一次回風(fēng)系統(tǒng)。廚房和變配電間為直流式系統(tǒng)。一層大堂氣流組織方式為雙側(cè)對噴多股平行射流方式，其余均為上送上回或側(cè)送上回方式。 為保證新風(fēng)的清潔度，避免新、排風(fēng)的交叉污染， 各系統(tǒng)新風(fēng)取風(fēng)方式結(jié)合建筑特點采取由集中新風(fēng)豎井從大廈上部引入和各層就地取風(fēng)的兩種方式，并使新風(fēng)口遠(yuǎn)離

6、各排風(fēng)口?？諝?、新風(fēng)處理機組均采用了初、中效過濾，以保證室內(nèi)空氣潔凈度達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)。 冬季加濕為液下浸透濕膜方式， 餐廳、廚房、變配電間冬季不設(shè)加濕。 為避免由于冬、 夏季冷熱水溫差過大造成盤管因熱脹冷縮導(dǎo)致過度疲勞、 縮短使用壽命，采用了冷熱雙盤管。各層辦公室和人員流動性大，負(fù)荷變化頻繁的首層商務(wù)、服務(wù)、展示廳、零售店、貴賓室及中小會議室等采用風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。 針對銷售和出租以及物業(yè)管理的需要， 各層辦公室大開間區(qū)域均按約100 m2面積劃分控制單元、設(shè)置供回水回路以便于檢修和維護并避免干擾其它租戶。 為了減少室內(nèi)風(fēng)機盤管的負(fù)荷， 減少凝結(jié)水量， 有利于降低風(fēng)機盤管的噪音，保證新風(fēng)的清潔度

7、， 將新風(fēng)處理到室內(nèi)狀態(tài)的機器露點溫度并送至風(fēng)機盤管出風(fēng)口上。 這一做法還避免了若將新風(fēng)送至風(fēng)機盤管回風(fēng)口位置上， 當(dāng)風(fēng)機盤管的風(fēng)機停止時， 新風(fēng)從回風(fēng)口流入房間把沾附在回風(fēng)過濾網(wǎng)上的灰塵吹入室內(nèi)的缺點。為保證大廈 24 小時值守的機要部門、業(yè)務(wù)值班室及計算機中心等特殊部門的正常運行并不受集中空調(diào)系統(tǒng)運行的影響和干擾， 節(jié)約能源，設(shè)置了局部空調(diào)系統(tǒng)。 電話總機房、消防安全監(jiān)控中心， 樓宇自動化監(jiān)控中心分別設(shè)置風(fēng)冷柜式空調(diào)機組； 計算機中心采用機房專用恒溫恒濕機組；航運業(yè)務(wù)值班室及機要室采用VRV系統(tǒng)；弱電電纜引入小室和電梯機房采用分體空調(diào)。冬季熱源及采暖系統(tǒng)設(shè)計采暖空調(diào)熱負(fù)荷為12650k遮熱

8、指標(biāo)為115.8W/m2。熱源由城市熱網(wǎng)供給，一次水供回 水溫度為95/70 C,經(jīng)熱交換后，高溫二次水供回水溫度為85/60 C,供采暖系統(tǒng)及空氣、新風(fēng)處理機組使用。各類機房、自行車庫等設(shè)58c的值班采暖，人防掩蔽體采暖設(shè)計溫度為18C,廁所為16C；低溫二次水供回水溫度為60/50 C,供風(fēng)機盤管和汽車坡道化雪系統(tǒng)使用（化雪系統(tǒng)因故未上）。為保證一層室內(nèi)良好的溫度環(huán)境，抵擋大門的冷風(fēng)侵入，在 各大門入口處均設(shè)置了熱空氣幕。通風(fēng)防排煙系統(tǒng)各類機房或庫房的通風(fēng)換氣次數(shù)名稱換氣次數(shù)（次/h）名稱換氣次數(shù)（次/h）M下庫房3變配電所20則所10油庫、油泵房10，房40冷凍機房、8（車庫6水泵房3（

9、氣表房10熱交換站、鍋爐房10*油發(fā)電機房12電纜引入小室5為避免二次污染，結(jié)合大廈建筑結(jié)構(gòu)的特點，地下各類用房分別采用窗井排、補風(fēng)及屋 頂高空排放兩種通風(fēng)排煙方式。地下各類機房、庫房和汽車庫均通過不同窗井排風(fēng)排煙和補 風(fēng)；垃圾間、廁所和廚房分別通過排風(fēng)豎井將排風(fēng)從屋頂排出。須設(shè)機械排煙的庫房、汽車庫及廚房等均設(shè)置采用雙速風(fēng)機的通風(fēng)兼排煙兩用系統(tǒng)及補風(fēng)系統(tǒng)。部分系統(tǒng)根據(jù)需要同時設(shè)置了通風(fēng)電動風(fēng)閥和排煙防火閥。平時通風(fēng)時，雙速風(fēng)機低速運轉(zhuǎn)， 開啟電動風(fēng)閥，關(guān)閉排煙防火閥；火災(zāi)時，雙速風(fēng)機高速運行，關(guān)閉電動風(fēng)閥，按防煙分區(qū)開啟各排煙防火閥及 啟動補風(fēng)系統(tǒng)，以保證通風(fēng)兼排煙的雙重功能要求。中庭通風(fēng)兼

10、排煙風(fēng)機位于屋頂設(shè)備層。平時根據(jù)中庭的空氣溫度開啟部分風(fēng)機，火災(zāi)時，所有風(fēng)機全開，以保證順利排煙。樓梯間及其前室， 消防電梯間前室均分別設(shè)置機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。 著火時， 通過樓梯間 常開風(fēng)口及被開啟的前室著火層及其上下各一層的風(fēng)口送風(fēng)，使風(fēng)壓按樓梯間f前室f走道形成遞減的壓力梯度，以達(dá)到防煙的目的。須設(shè)機械排煙的空調(diào)房間及內(nèi)走道均設(shè)置機械排煙系統(tǒng)或通風(fēng)兼排煙系統(tǒng)。 為保證排煙順利， 在無自然補風(fēng)條件的空調(diào)房間， 利用其空調(diào)系統(tǒng)進行補風(fēng)： 即按防煙分區(qū)分別設(shè)置排煙防火閥， 著火時， 開啟機械排煙系統(tǒng)及該防煙分區(qū)的排煙防火閥， 保持空調(diào)送風(fēng)作為補風(fēng)，達(dá)到空調(diào)系統(tǒng)按防煙分區(qū)及時補風(fēng)，排煙系統(tǒng)順利排煙

11、的目的。空調(diào)系統(tǒng)控制作為大廈先進的BAS樓宇自控系統(tǒng)重要組成部分的空調(diào)系統(tǒng)控制，是保證空調(diào)系統(tǒng)達(dá)到高效節(jié)能的目的， 實現(xiàn)現(xiàn)代化運行管理的重要手段。 根據(jù)大廈的功能特點， 為了便于管理和 節(jié)省投資，空調(diào)系統(tǒng)控制采取了中央控制和局部區(qū)域自控相結(jié)合的方式。冷凍機房設(shè)置雙重控制即以機房就地控制為主， 以中央控制室監(jiān)控為輔的方式。 自控包括開停機的自動動作程序， 通過負(fù)荷流量計算來確定開機臺數(shù)及調(diào)節(jié)運行負(fù)荷率、 機組的輪 時啟動程序以及旁通環(huán)路的自動開啟和關(guān)閉?？諝狻?新風(fēng)處理機采取以中央控制為主、 就地控制為輔的方式。 空氣處理機組自控包括根據(jù)回風(fēng)溫、濕度控制其表冷（或加熱）段及加濕器（冬季）的水閥開

12、度、調(diào)節(jié)新風(fēng)比、通過過濾器兩側(cè)的壓差傳感信號報告過濾器的堵塞情況、 提供風(fēng)機故障報警及設(shè)備停機時自動關(guān)閉新風(fēng)閥。 新風(fēng)處理機組自控包括根據(jù)室外空氣焓值控制其表冷 （或加熱） 段及加濕器 （冬季） 水閥開度， 通過過濾器兩側(cè)的壓差信號報告過濾器的堵塞情況， 提供風(fēng)機故障報警及設(shè)備停機時自動關(guān)閉新風(fēng)閥，冬季當(dāng)加熱段后溫度低于5及停機時提供防凍保護。門廳、 廁所等公共場所的風(fēng)機盤管采取中央控制方式， 由中央控制室實行遠(yuǎn)程群控。 其 它專用場所風(fēng)機盤管采取局部區(qū)域就地控制方式。 通過溫控三速開關(guān)控制風(fēng)機盤管風(fēng)機的啟 停和三速運轉(zhuǎn)，根據(jù)室溫自動調(diào)節(jié)盤管水閥的開關(guān)。經(jīng)驗及教訓(xùn)冷水機組的配置及外遮陽的應(yīng)用遠(yuǎn)

13、洋大廈冷水機組配置方案因業(yè)主的原因及建筑的變化經(jīng)歷了 “部分冰蓄冷” 、 “二大一小主機”、及目前的“三大主機”的配置變動。大廈在建期間，由于加層（增加了二層）以及帶形鍍膜玻璃窗改為落地白色透明玻璃點式幕墻，使建筑面積增加了近1.5萬m2,窗墻比由原來的 1:4 變?yōu)?3:1 ，窗玻璃的遮擋系數(shù)也變大，導(dǎo)致冷負(fù)荷大為增加。在冷凍機房和變配電所無法擴大增容的情況下，采取了三臺1250RT/ 臺的冷機配置，并在大廈東、西、南三受光面設(shè)置了大面積卷簾式智能化外遮陽。 經(jīng)過四個夏季的運行， 冷水機組和外遮陽的聯(lián)合使用滿足了設(shè)計要求，但晚上須正常啟用一臺冷機才能負(fù)擔(dān)夜間負(fù)荷。由于大廈 24 小 時工作的

14、部門均設(shè)置了獨立的局部空調(diào)系統(tǒng)，當(dāng)晚上加班人員離去后冷水機組就停止制冷，晚上加班期間負(fù)荷變化不顯著， 因此在本工程中， 大冷機低負(fù)荷運行的不合理情況并不明顯。卷簾式外遮陽的有效使用，大大減少了窗玻璃的輻射得熱，達(dá)40%以上。削減了裝機冷量和四管制供水及動、靜態(tài)平衡閥的配合使用由于大廈大面積使用白色透明玻璃點式幕墻，西側(cè)熱負(fù)荷不平衡， 當(dāng)卷簾式外遮陽無法使用時，四管制的空調(diào)水系統(tǒng)為滿足這一要求提供了可能性。電量，緩解了過渡季東、南、西向房間過熱的程度，是節(jié)能和節(jié)省運行費用的途徑之一。在冬季和過渡季部分時段， 大廈北側(cè)和南、出現(xiàn)北側(cè)需要供暖、 南側(cè)需要供冷的情況。雖然四管制增加了系統(tǒng)的投資， 但與

15、滿足不了用戶的舒適性要求，造成物業(yè)經(jīng)營管理上的較大經(jīng)濟損失相比，還是合理的。在大廈 57 臺空氣、新風(fēng)處理機組中，新風(fēng)處理機組占86%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于空氣處理機組，新風(fēng)處理機組負(fù)荷也遠(yuǎn)大于空氣處理機組負(fù)荷。 并且絕大部分新風(fēng)處理機組風(fēng)量一樣， 負(fù)荷相同， 使用時間一致。要保證機組正常工作， 供水系統(tǒng)主要矛盾是保證流量按比例分配。工程中利用靜態(tài)平衡閥調(diào)節(jié)性能基本上按線性變化的特性解決了這一問題。不僅在設(shè)計工況下， 保證了流量的合理分配， 即使當(dāng)管路供水量因大廈負(fù)荷變化而改變時， 各機組之間的流量分配比例仍大致不變。 對于采用并聯(lián)環(huán)路制冷系統(tǒng)而言， 保證安全平穩(wěn)運行的難題是避免多臺冷水機組并聯(lián)運行時發(fā)生出力不均的偏載現(xiàn)象和部分機組運行時， 因流量減少管路水力特性發(fā)生變化， 造成水泵電機電流過載的問題。 利用動態(tài)平衡閥自動調(diào)節(jié)補償管路阻力的特性可有效避免偏載和電機電流過載的發(fā)生。本工程中，由于動、靜態(tài)平衡閥的配合使用，保證了水系統(tǒng)安全、有效及平穩(wěn)的運行， 避免了人為疏忽造成危害的可能，節(jié)省了管理維護工作量。冬季日照的充分利用及技術(shù)經(jīng)濟的合理平衡因采用白色透明玻璃幕墻導(dǎo)致不同朝向得熱不平衡的問題， 同時也提供了冬季合理利用日照，減少供熱量，節(jié)省能源的契機。由于時間和空間的