郝亮 李秋菊 耿永伟 易伟文 马增

1 中国建筑科学研究院有限公司建研科技股份有限公司

2 北京市建筑设计研究院有限公司

1 项目概况及改造设计范围

本项目为既有建筑装修改造项目。原有建筑于1996 年竣工，地上22 层，地下2 层，建筑高度70.8 m，总建筑面积：23522 m2。地上功能为办公，地下一层为设备用房，地下二层为人防。本次改造设计建筑范围为地下一层至屋顶层，不包含地下二层人防。改造设计暖通空调范围包括冷热源，通风防排烟及空调系统。改造设计后建筑功能房间分布情况，如图1 所示。

图1 建筑功能房间分布情况

2 改造设计后办公建筑冷热源系统

2.1 冷热负荷计算

改造设计后建筑各功能房间冷热负荷，具体如表1 所示。

表1 各功能房间冷热负荷

2.2 冷源设计

本项目夏季空调供冷采用集中冷源。制冷机房设置在B1 层。设3 台770 kW 电制冷螺杆机组，可满足10%值班负荷工况下的机组开启及运行。冷水机组冷冻水供、回水温度为7/12 ℃。空调冷冻水系统采用一级泵变流量系统，冷机侧及负荷侧均为变流量，设置3台开式横流冷却塔，设备布置在裙房屋面，冷却水供、回水温度为32/37 ℃，冷却塔配置自动加药除垢系统，冷冻水补水定压采用高位膨胀水箱，补水为软化水。改造设计后办公建筑制冷系统原理图，如图2 所示。

图2 制冷系统原理图

2.3 热源设计

本项目冬季热源沿用既有供热系统，采用市政供热。根据原市政热力竣工图，市政热力一次水水温125/70 ℃，本次改造设计市政热力站经设备更新后，设置板式换热器热交换成60/45 ℃二次热水供各建筑功能区域冬季空调使用。空调热水补水定压进行设备更新，设置在市政换热站内，采用变频补水泵定压补水，补水为软化水。

本次改造设计办公建筑楼内供热系统新增为大堂服务的低温热水地面辐射供暖系统，在B1 层制冷机房内单独设置一套板式换热器将市政热力站提供的60/45 ℃二次热水换成50/40 ℃供新增的热水地面辐射供暖系统，本系统总供热量58 kW，热水地面辐射供暖系统用户侧热水补水定压采用闭式膨胀罐，补水为软化水。改造设计后办公建筑热水地面辐射供暖系统原理图，如图3 所示。

图3 热水地面辐射供暖系统原理图

3 改造设计后办公建筑空调水系统

空调水系统设计为一级泵变流量系统，负荷侧和主机侧均采用变流量，水泵变频，螺杆冷水机组需满足水量50%的负荷变化范围。本项目空调系统采用两管制系统，空调水从B1 层制冷机房内分集水器上按照裙房、塔楼分别设置主干管，考虑风机盘管和空调机组的阻力差异及便于管理，裙房、塔楼的风机盘管与空调（新风）机组水系统主干管分别从分集水器引出。改造设计后办公建筑空调水系统示意图，如图4 所示。

图4 空调水系统示意图

4 改造设计后办公建筑空调风系统

4.1 风机盘管+新风系统

裙房F1-F4 层配套服务用房、F2 层食堂、餐厅、办公等独立小空间，为方便控制和管理采用风机盘管+新风系统，新风系统设置变频。

塔楼F5-F20 层办公区采用风盘+新风热回收系统，新风热回收机组设置变频。办公考虑房间人数的变化，新风系统设置变频。

在每层办公的人员密集场所设置CO2浓度探测器，根据CO2浓度的变化控制新风机组的变频。

4.2 全空气系统

首层大堂、裙房F3 层多功能厅等大空间采用全空气系统。全空气系统为单风道低速系统。空调系统设置空调回风（排风）机，设计为双风机系统，在过渡季节采用可变新风比或者全新风运行，空调机组风机设置变频，适应不同负荷下风量调整，节能运行。

4.3 多联机空调系统

因与集中空调系统使用时间的不同或须保证24小时安全运行，在下列房间单独设计多联机空调系统：地下B1 层业管打印机房，消防控制室，弱电进线间及运营商机房等。

4.4 机房空调系统

F8 层数据机房设置恒温恒湿机房空调机组，数据机房空调室外机设置在F8 层数据机房外侧，室外机设置导风筒，保证排热效果。

4.5 分体式空调系统

B1 层制冷机房值班室、F8 层机房值班室设置分体式空调。

屋顶电梯机房设置分体式空调降温、屋顶水箱间设置冷暖型分体式空调保证冬季室内温度。

综上所述，改造设计后办公建筑空调风系统示意图，如图5 所示。

图5 空调风系统示意图

5 改造设计后办公建筑防排烟系统

5.1 防烟系统设计

本项目防烟系统的设计采用机械加压送风系统方式[1-2]。防烟楼梯间及其合用前室分别设机械加压送风系统，消防电梯前室单设机械加压送风系统。防烟楼梯间和其前室分别加压送风。机械加压送风系统，楼梯间设置常开风口，前室设置常闭风口，正压送风超压措施采用设置压差旁通阀。

5.2 排烟系统设计

本项目自然排烟系统设置区域：F1 层南侧入口大堂。F2 层员工餐厅。F3 层阅览室、F4 层健身房。F5-F20层大于100 m2的办公室。F5-F20 层内走廊及对应开敞休息区。

机械排烟系统设置区域：B1 层内走廊及储藏间。F1-F4 层内走廊。F1 层东侧大堂、对外办事大厅、南侧休息区及中庭。F2 层厨房、F3 层多功能厅。F1-F4 层内走廊。

6 既有办公建筑改造设计体会

6.1 改造设计前期对既有办公建筑现场勘察

图纸绘制初期，在对照原有存档施工图时，发现存档施工图纸与既有办公建筑存在不用程度的差异，一部分通过存档变更图纸有据可查，还有一部分并无依据可查，根据现场从事物业管理多年的工作人员回忆，由于后期使用者的不同，会对最初的设计进行了装修更改，所以，设计人员需要经常去工地现场勘察。

6.2 合理设计新风热回收系统

既有办公建筑原设计是在塔楼每层都设置新风空调机房，并设计竖向新风井取新风后经过新风空调机组处理后送入每层办公室，考虑到现行节能规范对新风热回收风量有最小风量限值要求时[3]，在分析对比每层设置新风空调机房与集中设置新风热回收方案机房的方案后，确定由原既有办公建筑每层设置新风空调机房调整为改造设计后的集中设置新风热回收机房，节约了机房建筑使用面积。

6.3 与室内精装专业配合设计

本项目在方案初期，业主就提出较高的精装要求，为此，暖通专业对于办公标准层设计出风机盘管顶送+新风、风机盘管侧送+地板对流器+新风、地板送风三种空调方案。在分析装修后的净高要求，风口气流组织形式，以及精装费用等之后，最终确定办公标准层采用卧式风机盘管顶送+新风这一性价比最高的方案。

7 结论

7.1 既有办公建筑改造设计项目的特点

既有办公建筑经过多年的运营，使用方积累大量的运行经验，因此改造设计时应与使用方充分沟通，进行大量的调查研究，充分了解既有办公建筑各区域、各部位的使用情况，了解存在的问题或不足。在调查研究的基础上，既有办公建筑运行良好的系统可维持原设计系统形式，存在问题或不足的要找出原因并进行改造设计。

既有办公建筑改造设计相对于新建项目资金有限，因此改造设计时应尽量配合建筑、结构等专业减少土建大规模拆改，以节约资金。

7.2 既有办公建筑改造设计项目的难点

由于既有办公建筑现有状况、条件的限制，暖通空调设计施工图绘制难度很大。部分原有图纸与现状不符，有的部位根本没有图纸。增加的消防系统、空调通风系统挤占了有限的空间，为保证吊顶下净高的要求，吊顶内管线综合需进行多次调整。

用于办公建筑的设施较多，需连接各种线路，要考虑留出吊顶内综合布线的空间。施工阶段设计人员去现场的频繁程度比新建项目大很多，许多问题必须到现场实地察看才能解决。