［摘要］简要介绍厦门海峡交流中心二期1#楼及杏林湾营运中心12#楼空调通风系统设计情况。针对其空调能耗进行比较分析，着重介绍了排风热回收系统的节能效果以及如何利用超高层建筑自身特点，减小设备专业占用高度等技术措施。结果表明在超高层建筑中，通过合理选择空调设备、适当采用节能措施可以达到节能减排的效果。
［关键词］超高层;能耗;热回收;节能
1项目介绍
1．1厦门海峡交流中心二期1#楼(简称海峡1#楼)
本项目位于厦门会展中心北片区(外景见图1)。地上49层，地下3层。总建筑面积108166m2。建筑总高度约210m。地下一层局部为商业，其他部分为车库及配套设备用房;地上部分，1～3层为大堂、银行及餐厅，4～5层局部挑空放置冷却塔，其余部分为会议室，6层以上为办公区，其中16、32层为避难层。冷源选用三台制2813kW离心式冷水机组、一台1336kW螺杆式冷水机组。制冷主机、低区冷冻水泵及冷却水泵设置于地下一层制冷机房，高区冷冻水泵设置于16层(避难层)换热机房内。冷冻水采用两管制变流量系统。高、低区供回水温度分别为7/12℃、6/11℃。空调冷却水系统设置九台低矮型离心式冷却塔，进、出水温度为37℃、32℃，冷却塔设置于4～5层。标准层办公采用一次回风单风机变风量上送风(VAV)系统。新、排风系统由三台转轮式全热交换机组(变频)承担，分别设置于16F、32F、49F三个避难层［3］。
1．2杏林湾营运中心12#楼(简称杏林湾12#楼)
本工程位于厦门杏林湾路南侧，园博园以北(外景见图2)。地上54层，地下3层。总建筑面积159380m2。建筑高度262．05m。地下部分为车库、设备房、展廊等。地上部分首层为入口大堂、配套商业及消控室;2层为配套商业、电梯大堂;3～4层为配套商业、员工餐厅;5～6层为会议室及办公配套会所;7至53层为办公，54层为观光大厅，避难层设于16F、27F、42F。冷源分为主楼和裙房两套系统。(由于裙房部分与本文无关，故不介绍;下文所提到的杏林湾12#楼均为该工程的主楼部分)主楼部分冷源选用两台4045kWT加一台2110kW的离心式冷水机组。冷水机组、低区冷冻泵及冷却水泵均设于地下一层，高区冷冻泵设置在27层换热机房。冷冻水系统为两管制变流量，低区、高区供回水温度分别为5/12℃、6/13℃。冷却水系统设置10台横流式冷却塔，进、出水温度分别为40℃、32℃，冷却塔设置在4层南侧裙房屋面。主楼部分采用一次回风单风机变风量下送风(地板送风)系统;新、排风系统设置四台转轮式全热交换器(变频)，分别设于16F、27F、42F及屋顶层［2］。
2空调系统设计能耗比较
海峡1#楼功能以办公为主，其制冷量与杏林湾12#楼的主楼部分相差不大，故针对上述两个空调系统的能耗进行分析比较。空调设备能耗分布见表1、表2，空调冷源系统能效比较见表3。
2．1空调冷源能耗
通过表3可知，杏林湾12#楼系统能效比为4．18，相对于海峡1#楼的3．31提高了26．3%，分析其原因主要有两点:(1)海峡1#楼受自身条件影响(没有裙房、顶层设有停机坪、周边区域无法借用)在方案阶段即确定冷却塔位置结合建筑造型特点，在其内部解决。最终在建筑内4、5层挑空处，设置了9台离心式逆流塔，这种做法虽然解决了位置问题，但相应的也带来了能耗的增加。(2)杏林湾12#楼设计时间晚于海峡1#楼5年左右，随着时间的推移，大温差系统的技术及产品逐渐成熟，故杏林湾12#楼采用了冷冻水、冷却水两侧大温差系统，其设计能效比相应有所提高.
2．2空调输送系统的能耗
由表1、表2还可得出，在超高层空调系统中，水泵及空气处理机等输送设备所占的能耗达到了40%左右，因此，采用变水量及变风量技术，对降低空调系统能耗的潜力很大。例如:在空调负荷较低的情况下，利用变水量及变风量技术使空调系统的输送能耗降低30%，则空调系统总体能耗将降低12%左右。综上所述，在超高层建筑空调系统设计过程中，合理选用设备、适当采用节能措施，可以有效提高空调系统的效率，降低其能耗。
3排风热回收系统
由于超高层建筑的避难层层高较高，且新风及排风系统多为竖向集中设置，故在上述两个项目中新、排风系统均分段设置了转轮式热回收机组。上述两个工程的新、排风量及状态参数详见图3，根据设计要求，全热交换效率需大于65%，故本次计算ηh按照65%取值。
4层高控制
超高层建筑空调末端大多采用全空气系统，且室内空间需要设置机械排烟系统，其送风、回风、排烟等管道占据高度空间较大，加之超高层建筑层数较多，如何结合建筑自身特点，减少管线占用高度，值得认真考虑。
4．1利用结构单向变截面梁系特点
海峡1#楼标准层结构采用变截面梁、单向布置的形式，结合这一特点，空调送、回风干管分别沿核心筒做环形布置。其中送风干管高400mm，在空气处理机房内，从结构两道单向梁中间(梁窝)部分接至室内后，分成两条支管，高度均为250mm，在结构500mm高的钢梁下送至各房间;回风及排烟合用一套管道，高度320mm，沿核心筒外壁，在结构400mm高的钢梁下环形布置，具体见图4［3］。
4．2排烟与空调回风管道合用
为了尽量减少设备管道的设置，海峡1#楼采用了排烟管道与空调回风管道合用系统。根据不同房间设置防烟分区，在每个防烟分区内设置一个回风口兼排烟口，通过电动风阀的切换，可以实现空调回风与火灾排烟的转换。
4．3加大梁高，梁中留洞
在杏林湾12#楼的设计过程中，由于采用了地板送风系统，在标准层的上空只存在一条排烟管道，而且该管道截面积较大，经过与结构专业的协调，采用加大梁高，梁中留洞的办法，最终使排烟管道没有占掉任何层高，具体见图5。
5结束语
在超高层建筑中，一方面，通过合理选择空调设备、适当采用节能措施，对空调系统进行优化设计，可以达到提高系统效率、降低运行能耗的效果;另一方面，结合建筑自身特点，对设备管线进行合理布置，可以较大幅度地节约建设成本，最终实现节能减排的目标。
参考文献
［1］陆耀庆．供暖通风设计手册［M］．北京:中国建筑工业出版社，1986．
［2］庄秋鹏．空调节能技术在超高层建筑中的应用［J］．福建建筑，2018(2):94－97．
［3］刘振国．厦门海峡交流中心二期1#楼空调通风工程［J］．福建建筑，2011(7):106－108．
作者：刘振国 单位：厦门佰地建筑设计有限公司