2 　福建省民用高層建筑中采用的主要空調(diào)方式

    空調(diào)方式一般多按空氣處理設(shè)備的設(shè)置情況而分為分散式、半集中式(亦稱小型中央空調(diào)式) 和集中式三大類。近年來對集中式和半集中式系統(tǒng)統(tǒng)稱為中央式空調(diào),所以,空調(diào)方式基本上可分為集中方式與局部方式兩大類。

    2. 1 　局部空調(diào)方式的應(yīng)用。如國際大廈、國泰大廈及五交商業(yè)大廈每單元選用2 臺柜式空調(diào)機(jī),建設(shè)業(yè)主考慮售房的價格與便于用戶自設(shè)空調(diào)方式和有利于空調(diào)運(yùn)行管理費(fèi)用核算而采用了局部空調(diào)的方式。

    2. 2 　集中空調(diào)與半集中空調(diào)(均稱為中央空調(diào)) 的應(yīng)用。我省高層建筑大多數(shù)采用這種方式,如已建成的西湖大酒店、閩江飯店、溫泉大飯店、外貿(mào)中心酒店、閩都大廈、海山賓館,正在建設(shè)中的宏利大廈、世界金龍大廈、國貿(mào)大廈、天福大廈以及正在設(shè)計中的亞青新都會花園廣場、中山大廈、西湖賓館、省保險公司大樓、銀河大廈等等。

    與小型獨(dú)立機(jī)組相比,中央空調(diào)大型設(shè)備具有故障少、壽命長、噪聲小、用電省、造價低、維修工作量小、安全可靠、運(yùn)行管理較為靈活方便等優(yōu)點,故高層建筑多采用中央式空調(diào)。

    從使用功能與負(fù)荷特點來說,客房區(qū)與公共區(qū)不同,采用的空調(diào)系統(tǒng)也應(yīng)有所不同,高層區(qū)小空間的客房或?qū)懽謽?由于層高的限制,多數(shù)采用空氣—水的空調(diào)方式。國外的高層寫字樓,常采用誘導(dǎo)式的空調(diào)系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)或變風(fēng)量系統(tǒng)。而旅游賓館客房則多數(shù)采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)的系統(tǒng),原因是風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)比誘導(dǎo)空調(diào)系統(tǒng)“節(jié)省電耗”(可節(jié)省10 %～20 %) 。高級建筑也有用全空氣低風(fēng)速單、雙風(fēng)道空調(diào)方式的。要根據(jù)建筑特點經(jīng)多方面比較,因地制宜地選用空調(diào)形式。

    2. 3 　局部空調(diào)方式與中央空調(diào)方式在一個高層建筑中同時并用:如宏利大廈1～6 層為中央空調(diào)方式,6～33 層為局部空調(diào)方式。

    在高層建筑中很少采用局部空調(diào)作為全樓空調(diào)的主要原因是,獨(dú)立機(jī)組過多會增加維修費(fèi)用,一次投資大,同時給管理上帶來麻煩,如采用窗式空調(diào)還有噪聲大和新風(fēng)不好解決的困難。某些有特殊需要的部分,如消防中心、電腦房、音響、電視室和電話總機(jī)房、電梯機(jī)房等處要求24 h 空調(diào)并要求維持一定的相對濕度。因集中空調(diào)系統(tǒng)一般屬于間歇性運(yùn)行,滿足不了上述房間的室內(nèi)溫濕度要求,故對這一類房間可單獨(dú)設(shè)局部空調(diào)系統(tǒng)來滿足其需要,或除用中央空調(diào)外再另設(shè)分體空調(diào)機(jī)組或窗式空調(diào)等作為備用。另一方面,在高層建筑中有些房間受到建筑布局或結(jié)構(gòu)限制(如梁過于高大) ,冷水管道無法通過或因管路過長而空調(diào)負(fù)荷又不大,也可采用局部分散空調(diào)方式。再者如電梯機(jī)房因設(shè)備發(fā)熱量較大和機(jī)房屋頂受太陽熱的影響,而室溫較高需要空調(diào),但因受到膨脹水箱安裝高度的限制以致不能利用中央空調(diào)系統(tǒng)供冷,可選用分體式機(jī)組進(jìn)行空調(diào),廈門鷺江大廈、福州溫泉大飯店等工程,就是這樣設(shè)計的。

    2. 4 　熱泵熱回收空調(diào)系統(tǒng)方式的應(yīng)用。熱泵熱回收空調(diào)方式是一種閉路式以水為熱源的熱泵空調(diào)方式,通過共同的水管系統(tǒng)將閉式冷卻塔、作為輔助熱源的熱水器和室內(nèi)機(jī)組等全部裝置連接起來,稱為半局部空調(diào)方式。它用同一個系統(tǒng)按照不同房間的不同要求分別供冷或供熱。南方溫帶地區(qū)的水管可不作保溫,系統(tǒng)較為簡單,安裝工作量比中央空調(diào)系統(tǒng)少、投資省。這種系統(tǒng)夏天內(nèi)部區(qū)和周邊區(qū)均供冷,室內(nèi)熱量通過水系統(tǒng)由冷卻塔排出;冬天,當(dāng)周邊區(qū)有熱負(fù)荷,內(nèi)部區(qū)有冷負(fù)荷時,周邊區(qū)機(jī)組按熱泵機(jī)組運(yùn)行,內(nèi)部區(qū)的機(jī)組按制冷運(yùn)行,整個空調(diào)系統(tǒng)的制冷負(fù)荷比供熱負(fù)荷大時,水溫上升,這時利用冷卻塔冷卻。當(dāng)供熱負(fù)荷比制冷負(fù)荷大時,可用輔助熱源將系統(tǒng)的水加熱。在過渡季節(jié),建筑物向陽房間需要供冷,而背陰的房間則要供熱,或者內(nèi)部區(qū)的人體、照明等發(fā)熱量較大時,如有1/ 3 機(jī)組供冷,就有足夠的熱源供暖。這樣,在南方某些較暖的地區(qū)應(yīng)用這種系統(tǒng)很有可能不需要輔助熱源。

    以水為熱源的熱泵空調(diào)方式有以下優(yōu)點: ①能進(jìn)行熱回收,可根據(jù)需要開停機(jī)組,有利于節(jié)能; ②可單獨(dú)控制室溫; ③機(jī)組自帶制冷機(jī)和利用熱回收運(yùn)行,不需要集中機(jī)房和大型鍋爐裝置,可節(jié)省機(jī)房面積和節(jié)約投資。對于中等以下規(guī)模的綜合樓,低層是商場、小餐廳等發(fā)熱量較大的公共場所,高層是寫字樓、公寓等建筑物,因此有熱回收價值。為了節(jié)能應(yīng)用這種系統(tǒng)是很好的。廈門汀州大廈就采用這種空調(diào)方式。

    3 　民用高層建筑空調(diào)系統(tǒng)的選擇

    3. 1 　客房部分空調(diào)系統(tǒng)的選用

    我省高層賓館客房空調(diào)系統(tǒng)基本上都采用空氣—水系統(tǒng),其典型方式有風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)機(jī)組,例如閩江飯店、海山賓館、西湖大酒店、溫泉大飯店、外貿(mào)中心酒店、天福大廈等。但按其中新風(fēng)管的接法又可分為兩大類,一是每個客房的新風(fēng)管直接送到房間,如閩江飯店;二是新風(fēng)管接到盤管的回風(fēng)箱上,如華林大廈。

    風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組已逐步定型化、規(guī)格化,有臥式、立式和立柱式等,易于選擇安裝,布置靈活方便,各房間可以獨(dú)立調(diào)節(jié),并可以用“節(jié)能”鑰匙實現(xiàn)客人離開時關(guān)掉機(jī)組或轉(zhuǎn)為低檔運(yùn)行,節(jié)能并節(jié)省費(fèi)用。風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)比誘導(dǎo)式低10 %～20 %。由于是獨(dú)立的新風(fēng)系統(tǒng)和獨(dú)立的機(jī)組,各個房間的空氣互不串通,單獨(dú)維修也不影響其他房間,調(diào)節(jié)靈活,管理方便,同時由于風(fēng)機(jī)盤管的一次投資比變風(fēng)量系統(tǒng)少,寫字樓的空調(diào)也多采用風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組,如中福公司福僑大廈寫字樓。

    選擇風(fēng)機(jī)盤管時要考慮到人體的舒適感范圍比較寬,為滿足不同人員對溫、濕度的不同要求,有一個適當(dāng)?shù)撵`活調(diào)節(jié)范圍是必要的,而且機(jī)組使用一段時間后,會出現(xiàn)阻力增加、風(fēng)量減少、功能下降等現(xiàn)象,因此,按中速檔容量選擇機(jī)組是適宜的。

    風(fēng)機(jī)盤管之所以在高層賓館中獲得廣泛的應(yīng)用,是由于它具有一系列獨(dú)特的優(yōu)點:

    ①能適應(yīng)較大的空調(diào)負(fù)荷,對于負(fù)荷大和負(fù)荷變動幅度大的高層建筑周邊區(qū)非常適用; ②便于對各個房間的空調(diào)設(shè)備進(jìn)行個別調(diào)節(jié)和控制; ③少占建筑空間,有利于降低建筑層高,節(jié)省建筑投資; ④動力消耗和運(yùn)行費(fèi)用較低; ⑤控制調(diào)節(jié)性能優(yōu)越,能適應(yīng)較寬的人體舒適感范圍; ⑥系統(tǒng)噪聲小,有利于環(huán)保。

    因此,風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)在高層建筑中,尤其是在高層賓館的建筑中已經(jīng)發(fā)展成為一種主要的空調(diào)方式。

    3. 2 　公共場所、餐飲及康樂部分空調(diào)系統(tǒng)的選擇

    高層賓館的公共場所、餐飲及康樂部分有以下特點: ①使用時間較為集中,空調(diào)高峰負(fù)荷出現(xiàn)在使用時間; ②內(nèi)熱負(fù)荷(如人體、燈光、電氣設(shè)備、飯菜、火鍋等的散熱量) 所占的比重較大; ③使用時人員密度高、散熱散濕量大,要求供應(yīng)的新風(fēng)較多,需要換氣量也大。

    我省高層建筑的公共場所、餐廳和康樂部分的空調(diào)系統(tǒng)多采用低風(fēng)速單風(fēng)道或雙風(fēng)道系統(tǒng)和變風(fēng)量這三種空調(diào)系統(tǒng)。例如閩江飯店的公共部分、前大堂、后大堂、歌舞廳,一層的中、西餐廳等都是采用組合式空調(diào)機(jī)組低速雙風(fēng)管系統(tǒng),又如外貿(mào)中心酒店康樂中心3 層的國際多功能廳、閩江飯店15 層的多功能廳、16 層的寫字樓都是采用變風(fēng)量低速雙風(fēng)道空調(diào)系統(tǒng),還有如閩江飯店2 層廳、華林大廈餐廳、廈門鷺江大廈餐廳等都是用低速單風(fēng)道系統(tǒng);中旅商場1～3 層都是采用變風(fēng)量雙風(fēng)道空調(diào)系統(tǒng)。由于這些系統(tǒng)調(diào)節(jié)風(fēng)量的方法有多種,沒有再熱損失,非峰值負(fù)荷時的送風(fēng)量可隨時增減調(diào)節(jié),節(jié)約了能耗。根據(jù)測定當(dāng)風(fēng)量為滿負(fù)荷設(shè)計風(fēng)量的50 %時,可節(jié)約電能26. 5 % ,因而全年的送風(fēng)電力消耗比定風(fēng)量方式少得多,加上沒有冷、熱抵消,節(jié)能效果很好,所以變風(fēng)量的方式較為流行。

    但也有一些公共部分如高級的小餐廳、小貴賓廳和小會議室等為了避免受到串聲等干擾,不希望在門或墻上開回風(fēng)口,或回風(fēng)口布置有困難時,為使室內(nèi)空氣獨(dú)立循環(huán)而采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)的空調(diào)方式,或者為了適應(yīng)過渡季節(jié)或冬季內(nèi)區(qū)供冷、周邊區(qū)供暖的要求,內(nèi)區(qū)采用變風(fēng)量或單風(fēng)道方式,外區(qū)用雙水管風(fēng)機(jī)盤管的方式,例如福州溫泉大廈的首層至三層公共場所的周邊區(qū)用雙水管風(fēng)機(jī)盤管的方式,內(nèi)區(qū)用低風(fēng)速單風(fēng)道方式,夏季周邊區(qū)與內(nèi)區(qū)同時供冷,過渡季節(jié)或冬季,周邊區(qū)供暖,內(nèi)區(qū)則根據(jù)室外空氣參數(shù)和室內(nèi)溫度要求供冷或通風(fēng),風(fēng)機(jī)盤管只負(fù)責(zé)建筑物的周邊負(fù)荷。

    4 　民用高層建筑新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計

    我省高層建筑新風(fēng)供給的方式歸納起來有三種,一是無組織的依靠窗縫滲透或開小氣窗進(jìn)入新鮮空氣來達(dá)到換氣的目的。這種方式存在以下問題: ①新風(fēng)量很難保證,時有時無,時多時少; ②破壞了客房溫度的均勻性,并且濕度很不好控制; ③室外大氣污染嚴(yán)重時,不經(jīng)過濾而滲入室內(nèi)的新風(fēng),影響室內(nèi)空氣潔凈度。二是新鮮空氣經(jīng)過新風(fēng)機(jī)組進(jìn)行處理,有組織不間斷地進(jìn)入客房,大多數(shù)有一定檔次的高層飯店、賓館都采用這種方式(如溫泉大廈、閩江飯店、外貿(mào)酒店、廈門鷺江大廈、福僑大廈等,每層樓設(shè)一新風(fēng)機(jī)組) ,其好處如下: ①保證室內(nèi)一定的正壓,防止室外空氣滲入而破壞室內(nèi)溫度的均勻性,并可以保證室內(nèi)的衛(wèi)生條件; ②通過不斷向室內(nèi)送入新風(fēng),可使前一批旅客的氣味不影響到下一批; ③新風(fēng)可以負(fù)擔(dān)一定的冷量。三是分散吸取新風(fēng)的方式,如華林大廈1～3 層的寫字樓、會議室、辦公室等房間,通過天井或外墻的小型新風(fēng)管直接接至風(fēng)機(jī)盤管或吊裝式變風(fēng)量空調(diào)機(jī)組的回風(fēng)箱。這種就地取新風(fēng)的方式,適用在少數(shù)靈活的地方,但選用盤管與空調(diào)機(jī)組時要放大處理新風(fēng)部分的冷、熱量。

    新風(fēng)量的確定:按傳統(tǒng)的計算方法,要以滿足正壓要求、局部排風(fēng)和衛(wèi)生條件三者所需新風(fēng)量中的大者來確定新風(fēng)量,我省民用高層賓館客房一般取30～50 m3/ (h·人) 。

    5 　民用高層建筑排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計

    在高層賓館空調(diào)房間內(nèi),為防止污染空氣進(jìn)入室內(nèi),衛(wèi)生間的換氣次數(shù)一般按5～8 h - 1計算。為防止室外空氣的滲透,送入室內(nèi)的新風(fēng)量應(yīng)大于排風(fēng)量的20 %;排風(fēng)系統(tǒng)按其規(guī)?？梢苑譃樾∠到y(tǒng)與大系統(tǒng)兩種。一般都是利用豎風(fēng)管(或豎井磚風(fēng)道) 由下往上排風(fēng),風(fēng)管布置在與客房衛(wèi)生間相鄰的豎井內(nèi),小系統(tǒng)的豎風(fēng)管(如廈門鷺江大廈) 一直延伸到屋面與屋頂風(fēng)機(jī)相接;大系統(tǒng)一般利用中間某層或頂層吊頂空間(層高需特殊加高) 布置水平排風(fēng)干管,將豎風(fēng)管的排風(fēng)匯集起來,通過豎井與頂層機(jī)房離心風(fēng)機(jī)相接排出室外,如閩江飯店、省金屬公司商業(yè)大廈就是這樣設(shè)計的。

    6 　民用高層建筑消防正壓送風(fēng)與排煙設(shè)計

    6. 1 　我省高層建筑防排煙的設(shè)計原則是根據(jù)建筑平面,防煙樓梯、消防電梯及其前室的布局,全面考慮系統(tǒng)的布置,樓梯間、電梯間及其前室為正壓區(qū)(機(jī)械增壓區(qū)) ,走道為負(fù)壓區(qū)(排煙區(qū)) ,樓梯間壓力> 前室壓力> 走道壓力。不管樓梯間及其前室是否靠外墻或有無外窗,非敞開式樓梯不能作為自然或機(jī)械排煙通道,而應(yīng)設(shè)置正壓送風(fēng)系統(tǒng),以使疏散通道不被煙氣污染。

    6. 2 　正壓值的確定:我省正壓值的取值是沿著著火房間、走道、前室、防煙樓梯間順次遞增,當(dāng)著火間及走道采用負(fù)壓排煙,而前室、防煙樓梯間采用機(jī)械加壓送風(fēng)時,正壓值走道為8 Pa ,前室內(nèi)維持25 Pa ,防煙樓梯間內(nèi)維持50 Pa ,以保證煙氣不致侵入上述疏散通道。

    6. 3 　火災(zāi)發(fā)生時著火層應(yīng)立即疏散,其上、下兩個鄰層也須及時疏散,送風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)量應(yīng)按同時開啟3 層門時門斷面的總面積計算,這也是選擇風(fēng)機(jī)風(fēng)量的依據(jù)。但有外窗的疏散樓梯間及前室,因漏風(fēng)縫隙增多,故選風(fēng)機(jī)時風(fēng)量應(yīng)乘以1. 2～1. 3 的漏風(fēng)系數(shù)。

    6. 4 　正壓送風(fēng)口的設(shè)置:樓梯間根據(jù)總風(fēng)量每1～2 層設(shè)置一個敞開的多葉送風(fēng)口,前室設(shè)常閉風(fēng)口,即每層設(shè)置一個電動開啟、手動或電動復(fù)位的多葉送風(fēng)口,接至消防控制中心。風(fēng)口斷面風(fēng)速按7 m/ s 確定。

    6. 5 　排煙系統(tǒng)的設(shè)置與排煙量的計算

    6. 5. 1 　內(nèi)走道可按水平防火分區(qū)設(shè)置垂直排煙系統(tǒng),風(fēng)量按60 m3/ (m2·h) 計算。當(dāng)房間與走道之間的門為防火門時,可只計算走道面積;為普通門時,應(yīng)根據(jù)排煙區(qū)的大小,增加該區(qū)房間面積的1/ 8～1/ 4 。上面計算出的排煙量應(yīng)大于與之相對應(yīng)的正壓送風(fēng)量30 %左右,以維持著火區(qū)的負(fù)壓。

    6. 5. 2 　因著火層及其上下鄰層有正壓送風(fēng),所以排煙應(yīng)集中于著火層,按著火層計算風(fēng)量。

    6. 5. 3 　選擇風(fēng)機(jī)時,應(yīng)將系統(tǒng)總風(fēng)量乘以1. 3～1. 5 的漏風(fēng)系數(shù),對于超高層建筑可同時計算2 個著火層,如中間設(shè)避難層可分為2 個系統(tǒng)設(shè)置。

    6. 5. 4 　符合排煙系統(tǒng)要求的公共區(qū)域,排煙系統(tǒng)不可跨越防火分區(qū),如一個防火分區(qū)太大,可內(nèi)設(shè)兩個以上的排煙系統(tǒng)。排煙系統(tǒng)的風(fēng)量根據(jù)房間高度決定,高度大于10 m ,按6 h - 1計算,高度小于10 m 時,按60 m3/ (m2·h) 計算。

    6. 5. 5 　對于兼作平時排風(fēng)的系統(tǒng),其排風(fēng)量應(yīng)與以上計算的風(fēng)量進(jìn)行比較,取其大者。我省金屬公司商業(yè)大廈、銀河大廈、國際大廈、溫泉大飯店、西湖大酒店等就是根據(jù)以上原則進(jìn)行設(shè)計的。

    7 　福建省高層建筑空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計簡況

    福建省地處溫、熱帶,空調(diào)水系統(tǒng)大部分采用兩管制,同程方式運(yùn)行(少數(shù)采用異程式) ,并在各層回水干管上設(shè)置壓力平衡閥,水力工況穩(wěn)定可靠,分別由設(shè)在冷凍機(jī)房內(nèi)的冷水機(jī)組供冷和快速加熱器供熱。夏天供冷、冬天供熱,通過冷凍機(jī)房內(nèi)的轉(zhuǎn)換開關(guān)來實現(xiàn)換向,轉(zhuǎn)換冷、熱媒的供給。夏天冷水機(jī)組冷凍水的進(jìn)口溫度為12 ℃,出口水溫為7 ℃,冬天熱水的供水溫度為55～65 ℃,回水的溫度為40～50 ℃。由于采用雙管同程水系統(tǒng),并在每層樓的回水水平干管中設(shè)置平衡閥進(jìn)行水力平衡調(diào)節(jié),可保證水力工況穩(wěn)定可靠,冷熱均勻。帶補(bǔ)充水的膨脹水箱安裝于屋頂?shù)淖罡咛?保證水系統(tǒng)始終能滿流運(yùn)行。并在空調(diào)系統(tǒng)每層管道的末端裝置設(shè)備上裝設(shè)自動排氣閥,以便隨時排除系統(tǒng)中分離出來的空氣,確保滿流運(yùn)行。還有一些工程如外貿(mào)中心酒店、省府大廈和省工商行采用了美國江森的部分自動控制,以利于節(jié)能。水系統(tǒng)上的空調(diào)末端設(shè)備由二通或三通電動閥控制,避免低負(fù)荷時的壓力積聚,保證了系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

來源：中國空調(diào)制冷網(wǎng)