黄　伟，李　觐

(广州市设计院，广州 510620)

保利国际广场地板送风空调系统设计

黄伟，李觐

(广州市设计院，广州 510620)

[摘要]本文以保利国际广场地板送风空调系统(UFAD)作为工程实例，扼要介绍了保利国际广场的暖通空调系统的设计，并着重介绍了地板送风系统(UFAD)在该工程中的实际应用。

[关键词]地板送风；空调系统；设计

1工程概况

保利国际广场位于广州市海珠区，为甲级写字楼及配套展馆综合项目，由南北两栋32层塔楼及东西各4层附楼和两层地下室组成，总建筑面积为：206 041m2，顶标高160.6m。其中：地下二层作车库、机电设备用房、厨房，地下一层作商业展厅、商业展厅后勤服务区、机电设备用房、餐厅，东、西附楼为商业展厅，南北两座塔楼为超甲级写字楼。本工程在暖通空调系统设计方面的最大特色，就是办公室区域应用了地板送风系统(UFAD)这一具有创新性的空调系统形式。

图1　琶洲保利国际广场外观图

2暖通空调系统设计简介

2.1　空调冷热源系统的设计

(1)中央空调日常装机冷负荷为：16900kW，值班装机冷负荷为：704kW。日常工作中央空调冷源的选择与搭配:采用2台6336kW和2台2112kW制冷效率较高的水冷离心式冷水机组作为空调冷源。在全年的绝大多数时候可通过调配这4台水冷离心式冷水机组不同投运组合来满足不同的负荷要求。日常工作中，空调冷冻水采用二次泵系统，冷源侧一次泵为定流量系统，负荷侧二次泵实施变频调速，二次泵侧根据各环路压差及使用功能差异分为：北塔楼、南塔楼(含餐厅)、地下室和附楼的商业展厅3个系统。

(2)夜间和节假日值班工作中央空调冷源的选择与搭配：采用2台352kW部分负荷性能较优的水冷螺杆式冷水机组作为空调冷源。在夜间少数办公室加班、节假日或春秋季的时候可开启水冷螺杆式冷水机组来满足少量的负荷要求。值班工况空调冷冻水采用一次泵系统，只接入塔楼办公区域。值班空调系统与日常空调系统共用冷却塔组。

(3)冷冻水系统竖向分区：南、北塔楼的16层避难层均设水—水板式热交换器，隔离高低区，解决设备及管道配件承压问题。

(4)低区冷冻水供回水温度：7℃/14℃，高区冷冻水供回水温度：8℃/15℃，冷却水供回水温度：32℃/37℃。

(5)中央空调冷却塔设于东裙楼东侧的下沉式地坑内。

(6)塔楼冬季设采暖，中央空调装机热负荷为：3490kW，热源采用2台1745kW燃气热水炉，气源为广州市城市煤气。低区空调热水供回水温度：51℃/41℃，高区冷冻水供回水温度：50℃/40℃。

2.2　空调风系统的设计

(1)塔楼标准办公楼层地板送风系统(UFAD)。它利用建筑的混凝土楼板和架空地板之间的开放空间做为静压腔，内区通过具有强诱导作用的地板送风口或地板送风风机动力型VAV箱直接向工作区提供空调，主要的电力、电讯、数据电缆系统、水消防管道都敷设在该静压腔内，并与建筑物的空调系统形成一个整体，回风通过高侧墙或天花回至层间下送风空调机组。塔楼新风由位于避难层的两台新风处理机集中处理后通过高低区新风管送至各层空调机房，新风处理机负担室内绝大部分湿负荷。层间回风由走道天花回至空调机房内，与处理过的新风混合后，进入层间空气处理机，经过滤、降焓除湿、消音后，经地板送风系统送至办公区，层间空调机组负担全部室内显热，层间空气处理机出风温度为17℃，根据典型管道静压实施变风量运行；同时也可根据室外气象条件可进行全新风运行，当全新风运行时，关闭新风处理系统，由层间新风口直接进新风，并启动层间排风机，根据室内外压差变频调速排风。标准办公楼层空调送风主管敷设于走廊地板下，主风道上每一跨内设一压差和温控电动调节风阀，控制单元内架空地板内压差和温度，送风经风阀送入地板下送风静压腔，通过内区的可调旋流风口和外区的地板送风风机动力型VAV箱连条形风口送至空调区内。

(2)公共区的商业展厅、门厅、地下一层餐厅、银行营业厅等大空间房间采用全空气式系统。过渡季节可调节新、回风电动多叶调节阀，实现全新风运行。地下商业展厅空调送回风管兼作消防排烟和补风管。地下一层夹层小餐厅、会议室、咖啡室等小房间采用风机盘管加独立新风系统。

图2　地板送风旋口

图3　周边会议室地面

2.3　用户冷却水系统的设计

设置用户冷却水系统，为有特殊空调或工艺要求的租户提供24小时不间断的冷却水服务。各塔楼用户冷却水系统具有700kW的冷却能力，冷却水供回水温度：32℃/37℃，闭式冷却塔和循环水泵均为一用一备，每层预留一对DN50的接驳口。

2.4　通风和消防防排烟系统的设计

本工程的平时通风系统和消防防排烟系统按相关规范和技术措施设计。由于本项目建筑专业对外立面的要求很高，因此，针对建筑外立面百叶的设计方案，与建筑专业进行了深入的探讨和研究。图4为全新风、排风口和玻璃筒电梯井自然进风口；图5为首层下沉式进出风井。

图4　全新风排风口和玻璃筒电梯井自然进风口

图5　下沉式进出风井

2.5　消声及减振设计

为了达到良好的消声及减振效果，层间安装的水泵等大型设备均采用了设置减振台架等技术措施。实践证明，在消声、减振上取得了较好的效果。

2.6　暖通空调自控系统

本工程的空调与通风系统自控系统为楼宇自控的独立子系统。空调冷水机组、水泵、冷却塔、空气处理机、新风处理机、排风机等均需接入自控系统。可在中央空调控制室实现对上述设备的监示、测量、控制和运行记录。其中，空调冷热源系统、空调末端系统、二次泵变频系统、冷却塔变频系统均为机电一体化产品。

2.7　节能技术的综合应用

本工程节能技术的综合应用，包括地板送风、过渡季节全新风、冷冻水大温差、二次泵变频、动态水力平衡、加班工况一次泵值班机组、玻璃筒电梯井自然通风、机电一体化等。不同节能技术在同一建筑物内的大量应用技术风险相对较大，但也为建筑的运行节能奠定了良好的基础。同时，大量应用高效率冷水机组、水泵、风机等节能设备，例如：大量应用高效低噪的机翼型后弯风机，明显地降低了风机的噪音和安装功率容量，取得较好节能效果。实践表明，通过节能技术的综合应用和高效率冷水机组、水泵、风机等节能设备使用，有效地减少了本工程通风空调系统的全年能耗。

3地板送风系统(UFAD)的应用

3.1　地板送风系统(UFAD)的概念

“地板送风系统”是指利用结构楼板与架空地板之间的敞开空间(地板静压箱)，将处理后的空气送到房间使用区域内(高度达1.8m)位于地板上或近地板处的送风口。

3.2　地板送风系统(UFAD)的设计难点

该工程是国内最早采用地板送风系统(UFAD)理论进行工程设计的项目之一、是规模最大的采用地板送风系统的建筑物。通过本工程的实践，实现了地板送风系统(UFAD)技术的引进、消化吸收、改良，并形成了产业化的工程设计、产品生产、施工能力。在工程的设计和施工的过程中，攻克了诸多难点。这些难点包括：

(1)由于国内地板送风(UFAD)的理论和实践缺乏，在设计和计算中只能参考美国采暖、制冷与空调工程师学会(ASHRAE)期刊近年相关论文和美国加州大学伯克利分校建筑环境研究中心(CBE)研究成果(后来这些论文和研究成果成为ASHRAE《地板送风设计指南》的重要组成部分)，并根据国内施工技术情况和广州气候条件作了改进和调整。

(2)国内下送风空调机组、风口、自动控制组件为空白。为节省投资，在设计院的指导和协助下，该工程的各产品供应商实现了从下送风空调机组、部分风口、自动控制组件的国产化生产，其中低噪音下送风空调机组结构我院还申请了国家专利。

(3)地板送风施工技术要求高。由于施工单位对地板送风技术不熟悉，因此要求设计对施工的指导更到位，特别是对下送风影响较大土建施工质量、施工工序搭接、下送风风管制安、自控调试等，其中我院指导下完成的三面U型铆接下送风风管制安工艺为国内首创。

3.3　地板送风系统(UFAD)的设计策略

经过大量查阅国内外文献、参考国内外采用地板送风系统的工程项目，以及通过与业主进行方案比选，在综合考虑投资成本、运行管理、能耗等各方面因素之后，最终，保利国际广场地板送风系统(UFAD)采用的设计策略为“内区被动式旋流地板散流器+外区主动式送风末端+集中式层间空调末端”。标准层办公室地板送风系统平面与剖面图，详见图6和图7。同时，我们摘录了当前国内同类项目进行对比，详见表1。

图6　标准办公层平面图

图7　标准办公层剖面图

表1当前国内同类项目

比较项目上海某广场深圳某金融中心深圳某中心保利国际广场面积41000m272000m280000m2206041m2总高24m208m22m160m地点上海浦东深圳罗湖区深圳市盐田区广州海珠区用途金融办公楼甲级写字楼某公司总部办公会展综合体地板送风形式主动式送风末端层间空调器不详主动式送风末端+分散式层间空调器主动式送风末端层间空调器不详内区被动式旋流地板散流器+外区主动式送风末端+集中式层间末端

通过表1所列出的当前国内同类项目的比较，可看出：(1)内区采用被动式旋流地板散流器更节省初投资和减少主动式送风末端风机能耗。(2)由于减少了主动式送风末端，对于办公室室内噪声水平的控制将会更加有利。这一点在该项目地板送风系统的运行过程中，得到了实践证明。

3.4　地板送风系统(UFAD)的施工顺序、步骤

(1)在安装架空地板体系之前，必须对混凝土楼板进行清洗和密封以减少粉尘，如有需要，应该采取抑止细菌生长的措施；

(2)在楼板上刷涂料或密封胶；

(3)在楼板表面标出架空地板基座格挡的位置(暂不安装)；

(4)除地板下的空气通路与隔断外，安装外区和其它所需的风机末端装置、暖通空调部件以及地板下所需的所有风道；

(5)安装地板下电源、语音和数据通信线路；

(6)根据地板静压箱防漏风技术要求，确保邻近地板检视口的所有垂直表面进行了充分密封，主要包括与楼板的所有交接处、与清水墙和其它垂直隔断上的穿透处，以及与建筑物楼板相接的所有边界处；

(7)安装基座和整体的架空地板块；

(8)在要求的位置，安装空气通道和地板下隔断；

(9)确定地板送风口以及电源、语音和数据通信终端的位置；

(10)建议在送风口安装之前最好让坚实的地板块就位，这样可以使架空地板成为一个安全的工作平台，并有助于地板静压箱内保持清洁；

(11)施工活动结束后，彻底清洗架空地板静压箱的顶面，如有需要，同时清洗地板下积灰的楼板面；

(12)安装地板散流器、地板块组件以及电源/语音/数据通信的终端；

(13)根据生产商的说明书安装地毯片，为所有的送风口、格栅、电源/语音/数据通信的终端切割检视孔；

(14)在施工阶段应做好竣工图，图中要表示出地板静压箱内各种服务设施的准确位置以便于日后进行检视、维护和系统升级。

4结语

本文以保利国际广场地板送风空调系统(UFAD)作为工程实例，扼要介绍了保利国际广场的暖通空调系统的设计，并着重介绍了地板送风系统(UFAD)在该工程中的实际应用，包括：地板送风系统的概念、设计难点、设计策略、施工顺序、步骤等内容。通过对该具有技术创新性的空调系统形式的应用与研究，我们发现地板送风技术不单只是空调技术，更是一项融合了建筑、结构、水、电、暖通空调的综合建筑技术，因而更需要与建筑师的协调和各专业的配合。

5参考文献

[1] 刘天川.超高层建筑空调设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2004

[2] 钱以明.高层建筑空调与节能[M].上海：同济大学，1995

[3] ASHREA.Handbook-Fundamentals 2005 Atlanta USA,ASHRAE Inc,2005

[4] 李耀熙.空气源户式机组地板采暖系统应用研究[J].制冷，2014，34(1)：13-17

Underfloor Air Distribution System Design of Poly International Plaza

HUANG Wei,LI Jin

(Guangzhou Design Institute，Guangzhou 510620)

Abstract：Combined with the project of UFAD system in Poly International Plaza,briefly presents the air conditioning system design and application on UFAD system in this project.

Key words:UFAD；Air Conditioning System；Design

[中图分类号]TU831[文献标示码]B

doi:10.3696/J.ISSN.1005-9180.2015.01.006

文章编号：ISSN1005-9180(2015)01-028-05

作者简介：黄伟(1978-)，男，硕士，高级工程师，注册公用设备工程师，从事暖通空调设计。Email:garyhuang2003@tom.com

收稿日期：2015-1-4