全国海关信息中心业务楼暖通空调设计

全国海关信息中心业务楼建筑面积约3万平米，地下1层，地上14层，建筑高度69m。地下1层为停车场和设备机房，地上主、配楼成L型布局。主楼共14层，共中首层为大堂、电梯厅、接待大厅；2层为培训教室、大报告厅等；3层为职工餐厅、厨房、大报告厅楼座等 ；4-12层为业务办公、会议室等 ；13层为图书馆、活动室等，14层为多功能厅。配楼共11层，共中首层为大堂、休息厅、接待室等；2-3层为招待所餐厅、厨房等；4，9-11层为附属办公室；5-8层为招待所客房。

2 设计内容

工程设计内容除了包括常规的空调、通风、自动控制、防火及防排烟系统外，还应甲方要求加设冬季供暖系统，显然，这会导致重复投资，但业主从使用灵活、可靠性上考虑，也是可以理解的。因此，在与甲方协商未果的情况下，在施工图设计阶段后期又增加设计了供暖系统。

3 空调系统

3.1 全楼中央空调系统总耗冷量为3450kW，水系统为一次泵变水量双管制下供下回异程系统。夏季空调用冷源由设于地下1层的冷冻机房提供，供水温度为7℃，设计回水温度为12℃。该工程地下只有1层，除了满足一定量的车位外，其余部分用作柴油机发电机房、变配电间、水泵房、热力站、冷冻机房等，机房面积十分紧张。 这种情况下决定设2台冷水机组及相应的冷水泵和冷却水泵各3台(其中1台备用)。该工程有约2000平方米的客房，另外约有20%的办公人员要晚上加班，这两部分的负荷约为450kW，为单台冷水机组总负荷的25%，为了使系统在部分负荷下能正常运转满足空调要求，设计时选用了两台螺杆机组。

3.2主配楼之间成L型布局，主配楼进深为13-17m。主楼大部分为办公用房，配楼大部分为招待所客房，所以除了餐厅、报告厅、多功能厅等大空间采用单风道全空气系统外，其余均采用风机盘管加新风系统。该工程为中高楼办公楼，单层面积不大，约1300平方米，故每层只设一个机房，位于中间部位，且走道内各专业设备较多，各层的水系统很难设计成同程系统，只级采用异程系统；而异程系统管线较长，空调末端风机盘管启停变化大，会出现流量分配偏离设计状态，导致系统水力失调，流量的偏差会使近端的空调出现太凉或太热，远端的空调出现不凉或不热的现象，不但不能保证使用功能，还造成了能源的浪费。基于以上因素，笔者在每台风机盘管的回水管上设置了动态平衡电动两通阀，对运行进行动态调节，以使流量始终保持为设计流量。另外在空调机、新风机的回水管上设动态平衡电动调节阀，此阀为比例积分调节阀与动态平衡阀的组合，自控系统指令使电动阀停留在某一开度，相当于设定一流量，动态平衡阀保持此流量不变，当指令改变时电动阀开度改变，设定新的流量值，平衡阀再保持新流量不变，这样可不受外界影响，而保持机组的流量不变，使系统调节比较稳定。

4 供暖系统

冬季系统总耗热量为1390kW，供暖系统的水温为95℃/70℃。供暖系统根据建筑情况分为3个环路，即南楼供暖环路、主楼供暖北环路、率楼供暖北环路、主楼供暖南环路。为了尽可能减少室内明装供暖管道，利于室内装修，供暖系统各环路均采用水平双管同程式系统，为每层服务的水平干管设于该层楼板下层的吊顶内。为了防止双管系统的水力失调，在每层水平供水干管上设置定流量阀。

需要说明的是，该工程甲方认为冬季空调运行费用会经供暖系统高，所以要求在有空调的基础上增设供暖系统。其实空调系统冬季运行时，所需要的费用为空调机组和风机盘管的电费，耗电量大约为14W/m2，实际上按初叔设计风机盘管和空调机组耗电量约为125kW、按每天运行10h(共中2h折合成客房及加班房间的夜间使用时间)、冬季供暖运行120天、电费0.8元/(kWh)计，则每个冬季空调供暖运行费为12万元。此外报告厅、多功能厅、活动室等房间使用时间不多，在不使用时可以关掉这些房间的空调机或风机盘管以节约能源，所以上述费用还可以降低。而增设供暖系统仅一次性投资费用就多达146.5万元(未包括暖气罩及土建造价在内)，足够空调系统供暖运行12年以上的费用，而12年大约等于1套供暖系统的一般使用寿命。此外，空调设备冬季不使用，系统必须全部放水，使运行管理的工作量加大，同时系统放水后会加速管道的腐蚀，缩短空调系统的寿命。因此在此施工做完以后，笔者再次向甲方领导陈述利弊，在土建施工刚出地面的时候，甲方同意取消供暖系统。因为各专业在设计时是按照地下室有供暖的情况设计的，因此在修改设计时，保留了地下室的供暖，其他部分的供暖系统全部取消，冬季改用空调系统供暖。

5 防火及防排烟系统

5.1 该工程为建筑高度超过50m的一类公共建筑，因此裙房及附楼靠外墙的防烟楼梯间及其前室，主楼的消防电梯间前室及合用前室都设了机械加压送风系统，全楼共设7个系统。合用前室加压送风阀采用每层独立控制的方式，某层失火后，该层及其上一层合用前室的加压送风阀同时打开。疏散楼梯间均采用加压的方式，隔层设置自垂百叶风口。

5.2 该工程的中庭体积超过了17000平方立米，按规范要求其排烟量不应小于102000m3/h，排烟量非常大，因此中庭排烟分为3个系统。此外还设内走道排烟、多功能排烟等，全楼共设6个排烟系统。地下车库、地下发电机房设排风兼排烟系统。各房间专用排烟口按失火处排烟的方式进行控制。某处失火后，该处的排烟口打开，连锁的排烟风机启动。同时失火层及其上一层主要疏散通道的排烟口(阀)打开并启动连锁的排烟风机。排烟阀可在现场手动或通过温、烟感信号由消防中心自动打开。

6 运行效果

本工程于2001年12月完工，2002年初投入使用，经过一个冬季和一个夏季的使用，其夏季供冷及冬季供暖均达到设计要求，业主较为满意。