深圳平安南塔空调设计与思考

深圳平安南塔空调设计与思考

张李智

（悉地国际设计顾问（深圳）有限公司 . 深圳， 518000）

摘要：简要介绍了深圳市平安金融中心南塔空调系统的设计，重点介绍从设计到竣工过程中，一些特殊功能区的空调设计，为以后类似项目特别是超高层综合性大厦的空调设计提供参考。 关键词 :超高层酒店 空调设计 冷热源 冷却塔 中图分类号： TU 文献标识码： A 文章编号： Air conditioning design and thinking of South Tower of Ping An Financial Center Project Zhang Lizhi （ By CCDI Group） Abstract：This paper briefly introduces the air conditioning system design of Ping An financial center project. This paper focuses on the air conditioning design of some special functional areas from design to completion, which can provide reference for similar projects, especially the air conditioning design of super high-rise comprehensive buildings。 . Key words：Super High Rise Hotel, Air Conditioning Design, Cooling/ Heatting Source, Cooling Tower

引言 伴随着我国开启全面建设社会主义现代化国家新征程，城市现代建筑的设计也越来越复杂多样化，设计理念越来越超前。 出现了集办公，酒店，商业于一身的超高层建筑。平安金融中心南塔作为北塔的补充，从项目设计初期，有目的有组织的对工程重点难点进行分析，并提供相应解决办法，本文主要针对此进行分析讨论。 工程概况 项目概况 平安金融中心南塔项目位于深圳市福田区中心区，北侧为平安金融中心北塔，总建筑面积约为 19.92万平方米。其中地上面积约为 13.2万平方米。主要功能包括：裙房 1~8层商业、塔楼 10~31层办公，塔楼 33~48层超五星级酒店组成。项目含有裙楼商业、塔楼办公及酒店等不同业态。其中塔楼 34~48层均为酒店使用楼层。 图1 平安金融中心南塔外观 室内参数 表 1 办公部分室内设计参数 功能 夏季室内 新风量 噪声标准 干球温度℃ 相对湿度 % m3/h dB（A） 大堂 27 60 50 办公 26 60 30 45 会议 26 60 20 40 餐饮店 26 55 25 50 零售店 26 55 20 50 购物通廊 26 55 20 50 主力店 26 55 20 50 作者简介：张李智， 1987年 01月生，男，中级职称，工学硕士，主要研究方向为绿色建筑、高性能空调系统等。 518048 悉地国际设计顾问 (深圳 )有限公司 (0755) 32967791 E-mail： zhang.lizhi@ccdi.com.cn 表 2 酒店部分室内设计 房间名称 夏 季 冬 季 噪声标准 温度 ℃ 相对湿度 % 温度 ℃ 相对湿度 % dB（A） 酒店大堂 26 50 21 35 45 酒店前台 26 50 21 35 45 餐厅大堂吧 26 50 21 35 45 中餐厅、VIP房 26 50 21 35 45 宴会厅 26 50 21 35 40 宴会厅前厅 26 50 21 35 45 会议室 26 50 21 35 35 西餐厅 26 50 21 35 45 客房 26 50 22 35 35 客房走廊 26 50 21 35 45 行政办公室 26 50 21 35 40 员工食堂 26 55 21 35 45 电梯厅 26 50 21 35 45 厨房 26 -- 18 -- 50 SPA 26 -- 25 -- 40 空调冷热源设计及主要设备选型 考虑到运行及系统负荷的技术特点，对主机配置进行了优化性设计，商业办公部分：选用 2台 2461kW（ 700RT/空调工况）双工况制冷机和 2台 2461kW（ 700RT）及 1台 848kW（ 250RT）变频水冷式制冷基载主机为冷源。同时，后期考虑高端客户需求，设置 2台 628KW（ 180RT）风冷式冷水机组为本项目办公部分的紧急冷源； 酒店部分：设计选用了 3台 600RT离心式冷水机组；本项目的酒店还考虑了酒店生活热水预热，所以还设置了 1台 573kW的水源热泵；以串联方式连接在冷冻水回水总管上，为冷冻水回水预冷，同时在供热侧供给 55°C的热水，作为酒店生活热水的预热源。这样可以减小主机系统配比，同时还能满足生活热水的预热需求。 酒店用的热源设置办法：项目酒店部分冬季仍有供热需求，设计选用两台 1800kW热水锅炉供空调采暖及裙房低区生活热水用，锅炉水通过热水循环泵将一部分直接供给生活热水加热，另一部分通过板换提供 60/50℃供空调供暖用，另选用两台蒸汽锅炉（ 1.0MPa）直接给予洗衣房使用，另一部分蒸汽会减压至（ 0.2MPa）后送至酒店高区换热站，为酒店高区客房层生活热水提供热源。 冷源采用冰蓄冷系统：用电低谷期，采用电制冷机制冰，将冷量以冰的方式储存起来 ;而在用电高峰的时期，把储存的冷量释放出来，从而满足建筑物空调负荷的需要，实现用电负荷的“移峰填谷”。最大限度实现中央空调用户能源运行费用节省 [1]。 空调水系统设计优化 水源热泵机组的冷冻水回水热回收 本项目水源热泵冷凝热全部或部分回收作为冷却塔防白雾盘管热源或预热生活热水，不仅可以大幅度降低水系统的热源的燃料费用，又可以减少向大气中排放废热，减轻大气污染，改善生态环境。具体详见附图 1，图 2. 图2 中央制冷原理图 图3 水源热泵回收冷冻水回水示意 三管制系统 为保证冷冻水，冷却水供给的稳定性，本项目的办公塔楼、酒店塔楼的冷冻水，冷却水管路均采用三管制系统，常规状态可实现水路同程，非常规状态三根管道可实现互为备用。 图4 三管制系统示意 空调风系统设计优化 空调机组互为备用 办公标准层两条空调主风管连通，中间设置电动阀门，阀门平时关闭，当其中一台机组故障时电动阀门自动打开，从而达到组合式空调设备互为备用的目的。 图5 办公风系统设计 办公标准层，根据负荷分布情况，设置内外分区。塔楼部分的新风系统采用变风量设计，每个办公区集中新风处理系统，系统采用变风量设计。 高大空间采用分层空调 采用分层空调与全室空调相比，可显著地节省冷负荷、初投资和运行能耗。 图6 分层空调设计 过渡节的大风量送风 办公满足过渡季节大风量送风。过渡季节室内新风换气次数可达 5次。 24H冷冻水系统设计 国外顶级租户的一般需求是要求网络机房空调系统运行绝对可靠，特别是本项目中还有交易层等空调重要保证用户，因此，采用风冷冷水机组保证网络机房的不间断空调。本项目中采用风冷冷水机组冷水系统和大厦的空调系统相互备用保证网络机房的不间断空调。优点是两套系统相互独立、可靠性、稳定性很高。 冷却塔设计 冷却塔作为集中制冷系统不可缺少的设备之一，由于存在占地面积大。噪声难以治理、飙水不能避免等诸多问题，一直是困扰建筑师和空调设计师的难题。大厦的裙房本身就小，建筑师又要将裙房屋面作为餐饮休闲场所使用，使得冷却塔的放置更加困难，经过与建筑师的多次沟通协调，最终将冷却塔放置在塔楼的 9层的设备层内：采用鼓风式冷却塔，塔身采用 316不锈钢材质。保证运行的耐腐蚀及建筑的美观。 利用建筑物的形体特点，结合深圳的当地主要风向等因素，布置冷却塔时，东南层和西北侧为进风侧；东北侧和西南侧为排风侧，这样可以很好的区分冷却塔的进风和排风、避免进排风气流的短路。 图7 冷却塔气流组织示意 为了减少噪声影响周边住户，在冷却塔四周设置了消声器。同时冷却塔区域均布置了浮筑地台。 图8 浮筑地台设计 为防止过渡季节室外相对湿度较高而产生冷却塔排风雾化，在冷却塔排风处安装热水盘管：因为业态属性不同，商业办公的此部分热源由位于中央冷冻水机房的水源热泵提供。酒店供暖系统提供酒店用冷却塔的热水盘管。 如果冷却塔排出的空气在与室外空气的混合过程中，混合点经过过饱和区，水蒸气就会成水珠，产生白雾。因此采用出风出增加热水盘管的措施可以减少白雾形成 [2]。 图9 冷却塔防白雾设计 水系统设计及压力分区设计 1)采用一次泵变流量统 (水泵变频 )。办公及商业在 9层设置板换压力分段转换；酒店部分考虑到系统承压，板换布置在 10层设备层，板换二次侧水泵布置在 35层。提供高区的酒店服务用房。 图10 冷冻水压力分区示意 2)冷却水供回水主管道之间设置温度旁通阀，冷却水进水温度低于 19℃时旁通阀开启。 办公标准层的组合式空调备用和水系统后备水管设计 塔楼办公部分的新风系统采用变风量设计，末端采用单风道 VAV-box箱。办公标准层两条空调主风管连通，中间设置电动阀门，阀门平时关闭，当其中一台机组故障时电动阀门自动打开，从而达到互为备用的目的。所有组合式空调机组提供风量计检测新风量。 为了保证空调系统的可靠性 ,避免由于冷水管道或阀门维修对租户的影响 ,项目中的冷水供回水立管设置了一根备用立管。 空气净化设计 办公商业的设计中定风量及变风量组合式空气处理机均设置初中效过滤段新风机组及全热交换机组设置电子空气净化装置。 酒店用空气净化装置及光氢离子体空气净化装置。风机盘管均设置光氢离子净化器；餐厅、健身房、大堂、商务中心等人员密度且变化大场所均在回风管或排风管内设置二氧化碳传感器并与新风系统连锁。 结语 本工程不是简单的办公或酒店项目，而是集合了酒店，办公，商业等多业态建筑，在满足业主要求的前提下，力求做到系统可靠，运行节能，管理方便，是本项目最终目标。 参考文献 [1]白鹃. 冰蓄冷技术在商用建筑节能中的应用[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2015, 000(029):532-532. [2]丁瑞星, 刘红. 平安国际金融中心空调设计[J]. 暖通空调, 2012, 042(012):60-63. [3] 张英男, 马媛. 中小型娱乐性游泳馆热湿负荷分析与空调设计[J]. 建筑热能通风空调, 2017(10):94-96.