办公建筑暖通设计的浅析

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【摘要】随着人们生活水平不断提高，对建筑内部环境的要求也逐步增强。文本主要针对办公建筑内部暖通结构设计进行分析研究，并结合工程实例和笔者多年工作经验，归纳了暖通设计方法，以期为相关人员暖通设计工作提供参考。

【关键词】办公建筑；暖通设计；新风系统；通风防排烟

1工程概况

某办公建筑工程位于浙江省重要交通枢纽带，项目所在地周边自然环境优美，地表开阔平坦，来往行人车辆较多，因此，该处建筑将成为影响城市景观格局构建的重要因素。为确保建筑外观具有现代化都市风格，简洁明朗，建筑外表面设计采用金属和玻璃幕墙联合组成。建筑总占地面积为34500㎡，高约70.95m，其中地上建筑为20层，地下1层。地上建筑主要用于办公、会议和员工活动等，地下1层作为车库和设备用房。

2暖通设计方案

2.1空调冷源

浙江省自然气候属于夏热冬暖，冬季温度较我国其它地区偏高，空调设计中将夏季室外温度记为干球温度33.5℃和湿球温度27.5℃。空调设计仅考虑夏季降温作用，在设计中央空调系统时，可采取变频多联机结构，机箱放置于室外的专用平台。

2.2空调设计

（1）室内空调设备、管线布局应根据房间格局、天花板和层高等多种因素确定，确保室内设备布设合理。

（2）新风：每层设置2或3套新风系统，将室内机放置于机房内，室外机放置于室外的专用平台上。

2.3通风防排烟

（1）地上建筑通风良好，采用自然防排烟；地下建筑为封闭楼梯间，应在地下室加设加压设备促进空气循环流通。

（2）该工程地下车库排风排烟系统按照防火分区进行设计，平均换气次数为6次/h，排风系统高度为3m，排烟系统高度以换气体积计算确定。排风和排烟系统分别配置一台离心风机和高温排烟风机，带动系统内部气体流通。车库顶部设置诱导风机，以电脑控制风机转速，台数按照实际情况测算确定。防火分区应配有送风系统，发生火灾时用于补风，平时用于送风，送风量取80%排风量和50%火灾排烟量二者较大值。

（3）裙房四层为员工活动场所，建筑方案设计中每个房间配有一个排烟系统，系统排烟量以房间面积乘以60m3/h.m2来确定，屋面设置相应数量的风机。

（4）主楼五至二十层用于日常办公和会议室，计划在室内及走廊共设置两个排烟系统，系统排烟量按照分区面积乘以120m3/h.m2计算，每个系统屋面配有一台风机。当室内面积大于100m2时应设置排烟口。

3项目设计过程中的一些分析与探讨

3.1新风系统的问题

本工程原设计考虑采用自带冷源的单向流新风系统，风机设于本层机房内，同时风机的进出风管上均设置消声器，以尽量减小或消除风机噪音对室内和室外人员的影响。然而在设计过程中业主要求采用全热交换新风系统，认为可以回收部分冷量，节约空调能源。当时笔者也与业主进行了一番探讨：依据《公共建筑节能设计标准》5.3.14.2条：“设计新风量大于或等于4000m3/h的空气调节系统，且新风与排风温度差大于或等于8℃，宜设置排风热回收装置”。而本项目位于浙江，空调室外计算干球温度为33.5℃，而《全国民用建筑工程设计技术措施》中规定一般办公室夏季空调设计计算温度为26~28℃，若取低值26℃，则新风与排风温度差为7.5℃<8℃；若取均值27℃，则新风与排风温度差为6.5℃<8℃，可以理解为该地区热回收效益较低，回收年限长，采用排风热回收意义不大。而带冷源新风系统，具有新风机组体积小，系统简单，易于安装，易于维护等特点。业主最终同意新风维持原设计。

空调新风的供给方式有很多种，各种新风处理方式有着不同的特点，应根据实际工程情况，经过对比和分析，尽量选用较为合理的新风方式。

3.2地下汽车库采用智能型诱导通风还是传统风管通风系统的问题

相对于风管通风系统，智能型诱导通风系统具有系统设计简单、占用空间少、造价低、空气净化效果好、维修保养简单等多方面优点。扩初设计时，业主比较偏向于采用传统通风方式，认为诱导风机实际工程中运用不是很广泛，主要担心通风效果不是很理想。笔者针对此项目的具体情况从各个方面进行充分的分析和比较，建议本项目车库设计采用诱导风机通风系统，并介绍业主考察了另外一个采用诱导通风系统且已投入运行的地下室。最后业主果断采纳了采用诱导风机通风系统的建议。事实证明，该项目投入使用后，其通风效果受到广泛的好评，同时少了庞大的通风管带来的压抑感，换来了地下室开阔的视觉感受。

3.3关于办公房间设置机械排烟的问题

随着2009年版《全国民用建筑工程设计技术措施》建筑部分之10.4.2条款“多层建筑（小于或等于六层）常采用外开或推拉，高层建筑不应采用外开窗，应采用内开或推拉”的实施，各地已陆续不在高层建筑中使用外平开窗。而考虑立面的美观，本项目采用的是隐框玻璃幕墙（金属框隐蔽在玻璃的背面，室外看不见金属框。而玻璃幕墙安全质量保障措施有规定:幕墙墙面活动部分面积不宜大于墙壁面面积15%，宜采用上悬窗，开启角度不宜大于30°，开启后的宽度不宜大于300mm。而2009年版《全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调.动力》第4.9.6.2条款：当开窗角度小于70°时，其有效排烟面积为A=F×sinα，（F为窗面积）。其有限的通风面积根本无法满足《高规》要求：“需要排烟的房间可开启外窗面积不应小于该房间面积的2％”的要求。同时《高规》对需要排烟的部位的规定中：“面积超过100m2，且经常有人停留或可燃物较多的地上无窗房间或设固定窗的房间。”本项目面积超过100m2的房间较多，为了能优先采用自然防排烟，与建筑专业及幕墙设计单位进行多次沟通，最终没有更好的方案。只能在裙房以上的办公楼每层设置2个排烟系统，竖向共用竖井，排烟风机置于屋面。这就导致仅仅暖通专业，在办公房间上空除了空调新风管、空调媒管、冷凝管等，还设有庞大的排烟管。给原本层高就不高的办公空间控制净高造成很大的压力。因此，办公房间排烟口应设在屋顶或靠近屋顶的墙壁上，并应设有风量调节装置；机械排烟系统宜单独设置；地下室应同时设置送风系统。

3.4消防梯下地下室的加压送风系统

该工程地面上方建筑以客梯作为消防电梯，与地下水贯通，而楼梯则与地下室分隔，符合建筑暖通设计规范要求。因此，在地下室中楼梯与电梯公用部分可按照电梯厅设计要求进行暖通设计，不设置送风系统。笔者结合多年工作经验认为：《高规》中规定的消防电梯前室设计时，必须安装防火门或卷帘门以隔断火灾蔓延。由此可见，发生火灾时门能够起到保护作用，加压送风并不是保障消防电梯安全的必须条件。此外，一旦发生火灾，消防电梯仅提供消防人员使用，以节省消防人员救护伤员的效率，并节省消防人员体力消耗。当地下室发生火灾时，消防人员可以通过楼梯进入地下室，而不一定必须通过消防电梯进入，因此，地下室电梯前室不一定设置加压送风装置。

结语

综上所述，建筑暖通设计应遵循社会经济、环境保护和城市景观美化三者均衡发展，在三者中寻求效益最大化。应在满足建筑暖通设计规范，充分发挥消防设计功能的基础上，确保设备运行安全，降低建筑暖通造价，简化消防设计程序，在掌握建筑结构和实际现场情况的同时，确保设计方案的可操作性。目前，我国建筑建筑设计过于注重资金和质量，而忽视了环境效益，往往以破坏环境为代价，影响了建筑市场可持续发展。为减低建筑对环境的影响，建筑节能设计成为新时代建筑设计的关键，降低了建筑对资源和能源的消耗量，为构建环境友好型社会奠定了夯实基础。