联合办公中的暖通设计应用分析研究

联合办公中的暖通设计应用分析研究

康丽君

穆氏建筑设计（上海）有限公司上海市200050

摘要：随着国家鼓励创业和市场化的进程，与国际化接轨的办公建筑越来越多，对于暖通设计与国际接轨的呼声日益增强。本文从联合办公中暖通空调的特点入手，结合其对暖通新风的特殊需求，结合设备本身的机械应用要求，提出详细的解决方案，按照国际标准实施并应用新风系统设计，通过PM2.5过滤优化室内空气品质。

关键词：联合办公；暖通设计；新风；PM2.5

引言

随着国家鼓励创业和市场化的进程，越来越多的经济体形式呈现，以个体为单位的自主创业也大量涌现，应对个体客户对于办公空间的需求从而诞生了新型的联合办公性质的公司。此类公司提供具有时代性质的精装空间，以共享办公的办公形式，将不同经济体系内的个体集中在一起，共享空间，节约办公成本。新型联合办公的使用特点和功能特色对于建筑和暖通系统设计与规划提出了新的要求。

1联合办公暖通对建筑的影响

联合办公建筑特点分析

联合办公项目常常设置于交通方便的商业中心地带，办公设施一般由联合办公公司筹建，使用者是其客户。因此在建筑选择上以交通便利，配套齐全的商业大楼为选择对象，由于联合办公中的经济体有可能是几个人，甚至是一个人，因此对于空间的设计既需要考虑其对于资源的高效利用，也要考虑其私密性的要求。随着个体的发展，对于空间的要求也比较灵活。比较显著的特点是需要有较多的多媒体会议区，休息交流区，前台接待区，活动区等。公共空间设置公共座位外，私密的办公场所为进行较为重要的商业活动提供保证。为更好的服务办公，动静分离的区块设计是联合办公场所的一个显著特点。

1.2暖通设计应用分析

以上联合办公的各种特点对于暖通系统的设计提出了新的要求。

1.2.1人员密度分析

首先由于其人员密度较常规办公室高，对于新风的要求量较常规建筑能够提供的量大。根据《全国民用建筑工程设计技术措施2009规划•建筑•景观》的相关设计规定，办公建筑普通办公室4平方米/人，有会议桌的中小会议室1.8平方/人。而联合办公项目需要考虑峰值时间，出勤率较高时人员密度达到3平方米/人，有会议桌的中小会议室1.5平方/人。对比如图1所示：由比较可以看出联合办公人员密度比常规办公室大16%-25%。由于人数密度较高，对于空调系统和新风系统的要求比常规空调系统高。

1.2.2暖通改进措施

当常规空调系统无法满足时，势必需要增加空调或者新风系统以补充室内需求的需要。对于建筑必须留有足够空间以安装设备及提供新增管道的空间。因此在选择联合办公的经营场所时，应选择较为方便暖通系统设计时增加设备的建筑，选择有紧邻裙楼或者顶层的楼层的建筑或者选择独栋建筑。

1.2.3改进措施的相关建议

由于联合办公中各行各业的用户对办公室的使用时间不同，不存在规律性，建筑应尽量考虑到对于周围建筑的影响，比如不要选择靠近居民区或者裙楼以上即为住宅性质的建筑，以免因设备晚间运行，产生噪音而对他人产生纠纷和影响。

图1联合办公与常规办公人口密度比较表

2联合办公暖通系统设计

2.1暖通应用分析

联合办公中由于暖通制冷需求较常规系统多，因此常常需要补充暖通设备来满足室内需求。在此以上海某项目作为例子，简述增加暖通系统的设计。由于本项目大部分区域可以沿用原有大楼的空调系统，经过负荷计算，本项目需增加一台65KW风冷热泵空调设备补充原有系统冷热量使用，此系统还兼顾一个区域作为加班空调使用。空调设备放置于楼顶，从原有暖通管井进入空调设备机房后，通过供冷热水到本区域的新增风机盘管进行送风。内机为8号风机盘管8台。采用低静压静音型设备进行空气输送。空调主机采用高能效产品风冷热泵机组，选用能效较高的产品COP=3.3以节约耗能。

2.2解决措施分析

由于本系统主机所带内机较少，系统较小，总管长较短，为避免机组频繁启停，计算系统水容量以校核是否满足机组需求。

根据系统平面计算系统水容量如下：

表1系统水容量计算表

由于系统较小的水系统由于其本身水容量较小，水循环频率较快，很容易短时间内达到设定的水温而使设备因达到设定温度而停机。但是机组本身出于对压缩机的保护，一般设定一小时启停次数不多于12次，也就是说一旦设备停止运转，至少要5分钟后，才可以发动第二个运转过程。而由于换热此时水温有可能已经达不到当初的设计要求。因此就有必要计算是否需要增加另外的一些容量，来保证使用过程中的水温要求。机组频繁启停也会影响到机组的使用寿命，导致耗电量的上升，需通过计算确定是否需要增加缓冲水箱。

根据风冷热泵厂家提供的相关数据，风冷热泵夏季保护时间约为5min，冬季融霜时间约为3min。在本段时间内系统水温差不得大于3℃。

系统最小水容量计算公式：

V=（Q×T）/（C×△t）

V-----系统最小水容，kg；

Q-----制冷量/制热量，KW；

T-----保证系统稳定性的时间，夏季按照5分钟，冬季按照3分钟；

C-----水定压比热，4.2Kj/kg×℃；

△t-----水温温差要求，3℃；

由此可见系统总水容量＜计算最小水容量,配置容量为0.9m3缓冲水箱一个。本项目实施后系统运行平稳，制冷制热效果良好（图2）。

3联合办公中新风的处理

3.1新风标准分析

根据业主要求，通风系统的设计需遵循国际标准和国内标准，ASHRAEStandard62.1-2016中规定如下：

遵循国家规范，根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012的相关规定执行。办公室和会议室的取值按照国家规范相关规定如下：

图2新增风冷热泵系统图

1）公共建筑主要房间每人所需最小新风量应符合表3.0.6-1规定。

表2公共建筑主要房间每人所需最小新风量

3）高密人群建筑每人所需最小新风量应按人员密度确定，且应符合表3.0.6-4规定。

表3高密人群建筑每人所需最小新风量

由于国际标准和国内标准对于新风的取值有一定差异，实际取值考虑实际的房间应用情况和以往在项目中汲取到的经验，综合考量。

由于联合办公的人员灵活性较高，人员流动性强，人流量在不同的时间段呈现不同的变化，但高峰时间较少。比如节日安排，季节因素，市场情况，气候原因都会对于人员的出勤进行影响。因此对于新风的设计也考虑到其流动性的特点。使用几率较少的大型会议室新风量设计稍小于使用频率较高的中小型会议室，从而节约能源，避免前期盲目扩大新风量造成选择机组较大，造成初期投资的资源浪费和后期运行费用的增加。

图3国际及中国PM2.5相关标准比较表

3.2新风PM2.5处理措施

本项目综合定位较高，空气品质要求较高，对于PM2.5等空气污染物浓度的要求需满足国际标准。对比相关国家对于PM2.5控制的指标要求如图3所示：

综合本项目情况，在计算新风风机余压满足的情况下，设计针对PM2.5的空气过滤系统进行室内空气的处理。

常规的新风处理方式为选择电离式过滤器，或者增加二次管道净化设备进行空气的循环处理。

二次管道净化设备配备高中低三档过滤如图4所示：

图4空气过滤器图示

初效过滤器：(Primaryefficiencyfilter)主要控制5μm以上颗粒及烟雾。过滤效率：90%;

F7中小过滤器：(Mediumeffectfilter)主要控制3μm以上颗粒及烟雾。过滤效率≥90%，采用300mm厚袋式过滤，此种过滤器性质优于板式过滤器效率，过滤器本身过滤衰减小，增加F7过滤有效的过滤中等离子外，减少对H11过滤器的维护，节约成本;

H11高效过滤器：(HighefficiencyparticulateairFilter)主要控制0.1μm~0.3μm颗粒及烟雾。过滤效率≥95~99.95%，采用180mm铝合金箱式过滤器，双漏风处理设备;

初期配备40mm厚特殊气态过滤器，有效去除气态污染物，如甲醛，苯系，TVOC等。过滤器使用6个月更换一次。

在此选择CADR值（CleanAirDeliveryRate洁净空气输出比率，国际单位m3/h）较高的设备，以提高净化的效能。

室内空气处理量计算：

换气次数：5次，按照AHAM国际标准。

净化机风量计算：

适用面积S（平方米）=12F&pide;60H

F：净化机最大出风量，单位m3/h;

H：房间高度，单位m;

S：净化机适用面积。

本项目层高为3m，使用空气处理机面积为1,000m2，经以上公式进行反算，需要处理风量15,000m3/h。考虑到本项目原有新风机4,000m3/h，选择原有新风处理机组出风段增加电离式PM2.5过滤装置过滤和局部循环式空气净化机组循环处理的方式进行室内空气的处理。选择机型最大风量为1000m3/h的情况下，可选用11台设备承担室内空气处理，最终选择12台，一台备用。

3.3新风PM2.5监控措施

为切实保证空气质量品质，在人员密集处设置空气探测仪器，检测PM2.5数值，实时监控。监控界面如图5所示。

图5空气质量检测设备

新风送风采用独立风口送至人员活动区的办法，保证直接到达有效新风需求区域，不会因室内空调停开而影响其送风品质。空气品质搭载电子监控系统实时监控。本项目实施后空气品质优良，检测结果如图6所示：

图6某联合办公项目PM2.5监控数据

由以上结果可知，工作日两道过滤正常开启时，当室外PM2.5浓度为95µg/m3时室内PM2.5浓度为18µg/m3，可有效控制PM2.5的污染。图示峰值较高处为放假期间新风过滤关闭时检测到的数据。

4联合办公噪音控制

联合办公一般可分为动区和静区，以便应对不同的办公需求，对于动区可按照国标进行噪音控制。对于静区应尽量选用低噪音设备进行设计，内机选择不宜过大，一般噪音要求稍低于常规设计，结合国际标准，建议噪音≤40dB。

5联合办公暖通控制系统

末端设备配备至少一个温度感应装置，当多个电话间共用一台设备时，温度感应装置应布置在一个典型的房间内。由于联合办公的特点，温度控制集中设置，配备自动调整温度的系统以辅助温度调节。大型会议区域，贵宾区域均设置CO2探测设备，与新风设备联动。房间内设置热敏传感器，当人员离开时，调小设备风量或者关闭部分设备，以节约能源。

6结论与建议

通过以上文中所述各方面所述，联合办公中的暖通设计的设计要求和设计目标都与常规暖通要求有所不同，在进一步与国际接轨的过程中，联合办公暖通设计作为一个窗口，可以不断探索暖通设计在其中的灵活应用。随着联合办公建筑在各种建筑中的应用，每个项目都有其自身的特点和难点，在不断创新中探索新方法，解决新问题，有针对性的做好暖通设计任重而道远。

参考文献

[1]GB50736-2012.民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].

[2]ASHRAESTANDARD62.1-2016VentilationAcceptableIndoorAirQuality.

[3]WELLBuildingStandard.

[4]GB50189-2015.公共建筑节能设计标准[S].

[5]赵荣义.简明空调设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社.

[6]陆亚俊,马最良,邹平华.暖通空调[M].北京：中国建筑工业出版社.

[7]《全国民用建筑工程设计技术措施2009规划•建筑•景观》.

作者简介

康丽君（1980-09-20），女，汉族，籍贯：河南省许昌市，当前职务：暖通工程师，当前职称：中级职称，学历：本科，研究方向：暖通设计，节能，LEED，制冷，洁净。