上海复兴(无锡)大厦空调通风设计简介

河北省建筑设计研究院 洪佩华

提要上海复兴(无锡)大厦由两座超高层主楼及裙房、广场、地下车库等附房组成。位于上海市南外滩，主楼设中央空调，空调冷热源为风冷式冷热水热泵机组。空调水系统分高低二区，大堂及营业厅采用全空气空调系统，办公、商住为风机盘管加新风系统，全部水系统均为双管制，同程式。

主楼的卫生间、开水间及设备用房均设有机械通风，交通核内防烟楼梯间及其前室、合用前室设机械加压送风，内走廊设机械排烟，地下车库及地下设备用房均设计了平时机械送排风兼作火灾时的机械排烟。

关键词空调水水系统换气次数加压送风机械排烟

1、概况

上海复兴(无锡)大厦位于上海南外滩，建筑的南北主轴线恰面对黄浦江东岸的东方明珠电视塔。该工程由美国NBBJ设计事务所和河北省建筑设计研究院联合进行方案设计，河北省建筑设计研究院完成初设计及施工图设计。复兴大厦的南北主轴线将内外广场、两栋超高层主楼以及裙房有机地联系起来，从而形成内外结合、相互联系、且充分对社会公众开放的公共空间。

该工程建筑面积约11万m2，1#、2#主楼为两栋超高层写字楼，地上42层， 地下2层，裙房由8层及6层两部分组成，汽车库设于广场地下。主楼地上总高154m。一、二层为大堂，分别直接通向上下二层广场，15层、30层为避难层，部分兼作设备用房，顶上两层及地下二层均为技术层。1＃楼以商住用房为主，2＃楼为办公用房。裙房1～3层为银行营业厅， 顶层为设备层，其它层为办公室。大厦另设一锅炉房为主楼热水提供蒸汽热源。

主楼的开水供应：每层设开水间，由煤气开水炉供应开水。

2、空调系统设计

复兴(无锡)大厦的主楼大堂及裙房的营业厅采用全空气空调系统，每层设空调机房， 选用上海通惠开利40kW型柜式空调机组，风管送风，集中回风口回风。其它办公及商住用房均 采用风机盘管加新风系统。以2＃主楼为例：空调水系统及新风分配层原理图详见图1。

2.1 空调冷热源：复兴大厦因地处上海市区南外滩，用地紧张，设置机房很困雄，所以空调冷热水主机选型经各方面多次考查及可行性讨论后选用风冷冷热水热泵机组及风冷冷水机组。 通过冷热负荷计算，选择热泵机组与冷水机组的配比：低区为4：1；高区为3：1(考虑了冬季高层的冷风渗透因素)。

2＃主楼屋面面积仅有700m2左右，满足不了全楼48500m2的空调用热泵机组的安放位置，因此，如图1所示，16～41层的空调用热泵机组及冷水机组位于本楼屋面，该空调系统为高区空调系统(简称为高区)，而1～14层空调系统为低区空调系统( 简称为低区)。低区用冷热水热泵机组设置于裙房屋面，主楼层顶的泵房为高区服务，低区空调用泵房位于主楼地下一层。

风冷式冷热水热泵机组夏季供7～12℃低温水(冷冻水)，冬季供45～40℃热水。

2＃主楼空调总负荷

2.2 冷冻水系统

复兴大厦主楼空调水系统如原理图1所示分高低两个区，在每个区的空调水系统中，风机盘管水系统等柜机(包括新风机组，空调机组)的水系统分设供回水干管，汇集于集分水器 。这样设计的原因是：风机盘管与柜机的水阻力损失差异较大，又柜机较之风机盘管水流量要大得多，如果并联在一个水系统中，阻力平衡很困难，甚至阻力损失相差太大，影响水量分配。系统定压：低区于16层管道间设膨胀水箱，而高区的膨胀水箱位于屋顶的楼梯间顶层。

全部水系统均采用双管制同程式。低区系统最高使用工作压力为0.85 MPa，高区系统最大工作压力为1.1MPa，表1为水量分配表。

2.3新风系统

复兴大厦标准层平面近似为36x32(m)的长方形，中心为交通核面积。四周为办公用房，为不占用办公用房，对新风集中处理用安装于15、30层避难层及顶层设备层的柜式空调机，并通过交通核西北、东南的两个送风竖井，将新风分层送至各房间，新风分配及新风机组的水系统参见图1。

3、通风系统

复兴大厦机械通风部位及换气次数见表2。

3.1 卫生间排风：1#主楼主要是商住用房，标准层基本上是每层划分为4个单元，每单元内均设有办公室、居室及卫生间，卫生间机械排风采用通风器通过排风竖井及设备层或避难层的排风机联锁运行，卫生间通风器的同时使用系统一般取K＝7。而2＃主楼标准层均为大办公室 ，每层于交通核内设集中大卫生间，因此排风以避难层为界，分段集中排风，卫生间的废气从吊顶排风口经排风竖井由排风机定时自动集中排气(1～14层排风机设于15层避难层，16～29 层设于30层避难层，31～41层设于42层设备层)。

3.2 开水间排风

复兴大厦主楼选用的是煤气开水炉，开水间排风方案经上海市煤气公司审核同意。1# 主楼开水间设机械排风也设机械送风。分段集中送排风的设置方法同2＃主楼卫生间的设置划分，2#主楼卫生间则要求设两套独立的排风系统，一套为开水间的全面排风，另一套为煤气开水炉的废气排放，进风则采用开水间的门上百叶窗自然通风方式。

3.3 设备间的机械通风

复兴大厦主楼地上避难层及顶层设备层的外窗均为百叶窗，属开敞式，为自然通风。 而地下1、2层设备层均设机械通风并且兼作火灾时的机械防排烟系统。1#、2#主楼地下机械通 风分为3个部分：地下一层的高低压变配电室设独立的进风排风系统，地下1层的其它用房及地 下2层的水处理用房分别为2个独立的进排风系统，3个系统的进、排风合用一个进、排风竖井。 进风口位于主楼2层，排风口设在内广场2层台阶处的排风竖井上部，排风竖井由建筑专业结合 周围环境综合考虑。各系统的排风口均设止回阀，以防其它系统的废气倒灌。

3.4 地下车库机械通风

复兴大厦地下汽车库位于广场地下，并与裙房，主楼的地下一层相通，汽车库停车位为187辆，另有自行车车库，可存自行车920辆。

地下车库以机械排风、自然进风为主，附以部分机械进风。

汽车库一区及自行车库有宽敞的进车道，作为主要的自然进风，汽车库二区设有机械送风。进排风系统是以防火分区为单元划分。自行车库、汽车库二区各为一个系统，汽车库一区分设2个排风系统。参见图2。

4、防排烟设计

4.1 空调系统中采用的保温材料为不燃性中空玻璃棉，根据规范要求，空调及通风系统中的风道穿越机房、防火墙等部位处均设置防火阀。

4.2 防烟楼梯间及其前室、合用前室设加压送风系统，于15、30层避雅层及40层设备层分别设置加压送风机，每栋超高层均设9台加压送风机。将42层超高层作为3个14层高层考虑，火灾时，加压送风系统全部投入工作。主楼内走廊设机械排烟，排烟口最远距离不超过30m。排烟系统竖向设计，分段划分范围同上述加压送风系统。

4.3 地下设备用房的排风与自行车库的排风均采用管道顶排风方式。火灾时兼作排烟则要求：①风管的钢板厚度要按排烟时情况选择；②排风量要满足火灾时的排烟要求。排风机可选用双速排烟风机，平时用低速排风，火灾时消防中心控制切换成高速运转排烟。

复兴大厦地下变配电室层高5m排烟次数12h-1。平时的排风量可满足火灾时的排烟量60m3/(h.m2)，只需在排风机的选型上选择排烟风机 ，便可满足平时或火灾时两用。而其它设备用房因平时的排风小于火灾时的排烟，选用了双速排烟风机。排风管内平时排风时风速小，排烟时风速虽增大，但没超出规范要求的0.25m /S。

4.4 地下汽车库的排烟

复兴大厦地下汽车库因为机械停车，层高为45m，当取换气次数10h-1计算时，排风量相当于45m3/(h.m2)，小于规范要求的60m3/(h.m2)的排烟要求，但如果设想将一个防火分区划分为三个防烟分区进行排烟时，排烟风机的总风量按规范计算：

S空(防火分区面积)/3 x120＝40S(m3/(h.m2))，就 小于10h-1换气的总排风量(45.Sm3/h.m2))。地下汽车库每个防火分区在火灾时利用平时排烟系统进行排烟，排烟量已超过8万m3/h风量。管道及设备体积己相当大，经上海市消防审批通过地下车库的排风兼排烟。 取10h-1换气次数。在排风管道设计时，按规范上排1/3下排2/3，排烟时由消防中心控制关闭下排风口，上排风系统作排烟用。但全部风量由上排风管道通过时排烟风速太大， 因此设计时适当加大了上排风管道的断面，即平时排风时上排风增加到总风量的2/5～1/2。通过考查一些已建的地下车库，多数因下排风困难，增加了上排风量，经运行表明是可以使用的。