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摘要(系统识别):
暖通空调1994.2
27
国外技术介绍
现代办公楼的空调设计
上海城市建设学院龙惟定*
同
济大学
范存养*
提要本文分析了现代办公建筑在使用功能、建筑设计和空调负荷方面的特点,
介绍了近年国外在办公楼空调设计技术上的具体进展。
在向社会主义市场经济转轨过程中,由于第三
1.2功能特点
产业的大发展和外资的大量引进,各地都在兴建高
从80年代开始,由于计算机技术和通讯技术的
标准的办公楼和商住楼。办公楼的建筑水准和设备
高度发展,出现了称为“智能化大楼”(Intellegent
水准是一个国家现代化程度和技术水平的标志。但
Building)的新一代办公楼。智能化大楼具备三个条
是,纵观我国自行设计的办公楼,其空调的设计观念
件:①大楼管理的各项功能实现用电脑集中监控和
尚比较落后,空调方式不能适应办公楼的功能需求,
自动控制的BA化(Building Automation);②办公
冷热源形式单一,基本上未采取节能措施。本文拟以
业务的自动化(Office Automation),即OA化。用个
有限的篇幅,介绍国外近年来在办公楼空调设计方
人电脑、轻印刷、局域网络、数据库技术等实现数据
面的动向,以期对我国办公楼空调设计的技术进步
信息资源的共享和业务处理的高效率(如无纸贸
有所促进。
易);③以数据交换机(PBX)、卫星通讯、程控电话、
1现代办公楼的使用特点、功能特点和建筑特点
图文传真、电子邮件、电视会议等组成的现代化通讯
1.1使用特点
(Telecommunication),实现远近程的紧密业务联
·按办公楼的使用方式可分为单位自用办公楼
系。
和出租办公楼两类。自用办公楼空调系统运行管理
智能化办公楼的出现可说是新技术革命对传统
模式比较一致,因此整幢楼可选用同样的设备和系
建筑业的一个冲击。有人把传统建筑形象化地比喻
统。而出租办公楼的空调系统必须考虑其系统分区、
为有着“重厚长大”的骨胳与肌肉,而先进的电子、通
使用时间、计量和租金管理等诸多因素。
讯、控制技术为它配上了发达的头脑和健全的神经
·按办公楼的用途可分为专用办公楼和综合办
系统。在第三产业高度发展的今天,对办公室工作要
公楼两类。专用办公楼除了一般业务空间(办公室、
求高效率,容不得半点差错和失误。因此对办公室的
会议室)外,还有导入空间、通过空间、决策空间、余
环境质量提出了更高的要求。办公楼空调设计的首
暇空间和装置空间。这些不同的空间在使用和负荷
要目标便是保证办公室工作人员的工作效率,这与
分布上各有特点,空调设计中应充分加以考虑。综合
以住空调以保证舒适度为前提的概念有了很大的不
办公楼除了办公业务之外,还有餐饮、旅馆、购物、娱
同。
乐等多种功能,因此要着重考虑系统分区、运行时间
1.3建筑特点
差异和安全等因素。
·高度:智能化办公楼的层高较大,一般在4m以
·按办公楼的规模可分为小、中、大三类。小
上。由吊顶或架空地板形成OA机器和通讯设备的布线
规模办公楼建筑面积在6000m2以下,一般可采用
空间。办公室净高在2.6m以上。由于配线的需要,楼内
全分散式空调系统,空调设备本身最好带有自动调
竖井增多,竖井面积占有标准层面积的2%。
节装置。建筑面积6000~20000m2的是中等规模办
·平面:主要业务空间采用大开间开敞布置,柱
公楼,标准层平面一般要分“内区”和“周边区”,
间距较大。除了经理室和负责工作人员室有时用封
采用集中或半集中系统。大规模办公楼建筑面积在
闭式隔断(或透明的封闭式隔断)间隔以外,一般用
20000m2以上,这类办公楼应着重考虑能源的合理
作者通讯地址:*200092上海市赤峰路71号
使用,尽量采用各种空调节能措施。
**200092
上海市四平路1239号
国外技术介绍
暖通空调1994.2
书架、文件柜或屏风隔成不封闭的单独工作空间(工
供冷反复交替的形式。如果空调系统间歇运行,即使
作单元)。一个工作单元仅有一个人工作。每个单元
在冬季在启动期内也可能需要供冷。
中空调、照明、电源插座、通讯线路和电脑网络接口
智能化办公楼夏季冷负荷为一般办公楼的
等设施一应俱全。此外还应有业务联系空间供个人
1.3~1.4倍,而冬季热负荷却仅为一般办公楼的50
与集体、部门与部门之间的协调交流之用;还有信息
%。
空间,安装大型的或共用的信息处理和OA设备。
3现代办公楼的空调方式
·办公楼外围护结构形式多样,是建筑师充分
本文主要介绍办公楼标准层(业务空间)的空调
发挥创意性之处。近年来国外较多地采用低辐射
方式。在70~80年代,70~80%的办公楼采用风机
(Low一E)玻璃作幕墙或窗的材料,其结构形式见图
盘管加新风的空调方式(也是目前国内设计中最为
1。用真空镀膜方法在聚酯薄膜上镀上铝、铜或银金
常用的方式),随着办公楼的智能化,国外空调系统
属层,金属层外覆以12.7μm厚的聚丙烯保护膜。这
设计出现了以下的趋势:
压敏胶层
3.1分散化和个别化。分散空调适合于办公楼的工
玻璃
胶粘层
聚酯薄膜金属
12.7μm
作特点和使用方式(特别是办公楼的出租方式),满
聚丙烯薄膜
足各人对环境条件的不同需求。例如,周边区采用穿
墙式热泵机组(TWU,Through-wall unit),作为建
筑结构的一个组成部分布置在窗下,每台机组均可
独立控制。又如,按楼层或分区设置多元空调机
(MCU,Multi--compo unit.)。这种空调机内有两组盘
图1Low一E玻璃的结构
管;一组全年供冷,供内区消除OA设备发热量之
种Low一E玻璃冬季可反射来自室内的热辐射,夏
用,一组冷热切换;由多个送风管同时供5~6个区
季可反射室外的太阳辐射,从而降低了传热系数,改
域,一般至少有一个送风管全年送冷风。再如,近年
善了遮阳系数。用Low一E玻璃作玻璃幕墙,其隔热
来国外提出了末端可调变风量系统(TRAV,Termi-
性能可优于普通的砖墙,辐射遮阳系数可达0.4~
nal Regulation Air Volume)的概念。以往VAV
0.6。
(变风量)系统的风机用来保证风管内恒定的静压,
2现代办公楼的空调负荷特点
它由主风道内的静压控制器控制,不受末端装置的
由于现代办公楼中大量使用电信电器设备,因
控制。房间温度变化后首先调节VAV末端装置,如
此空调负荷中主要是内部发热量引起的负荷。预计
果系统中有多个末端装置动作,会引起风道静压改
到本世纪末,OA机器将进一步普及,在办公楼中达
变,再调节风机入口导叶或风机转速。而TRAV则
到平均每人一台OA机器,估计设备发热量如下表:
用先进的电脑软件根据末端装置实时风量变化直接
控制送风机,并保证风道的压力平衡。这种方式很适
办公室
OA区域
合办公楼内区负荷变动以及各人自主调节风量的使
电量(VA/m2)
49
200
用条件。
发热量(W/m2)
163
3.2全空气空调方式重新得到重用。智能化办公楼
在设备使用高峰期,内部发热量可达约80W/
出现后,国外已有40%左右的办公楼采用了全空气
m2,其中人体16W/m2(约7.1m2/人)、照明
方式。这是由于周边区负荷比较稳定,而大量OA机
26W/m2(照度为300~800lx)、设备40W/m2。
器的采用又需严格防止凝水和渗漏水的危害,水配
现代办公室中间接照明(顶棚照明)和桌面工作
管最好不通过业务空间,因此全空气方式又得到设
灯的照度分配比例为1:1。间接照明的一部分热量
计者的青睐。常见做法是,采用下气流(under floor)
(约30%)被吊顶回风或排风带走,不进入工作区。
空调,空调机送风到地板下的配线空间之中,再通过
在平面分内区和周边区的智能化办公楼中,内
地板送风口或地面送风柱将空调空气送入室内,作
区基本上全年供冷。周边区也由于较高的内部发热
为背景空调。在每一工作单元的工作桌下设有将送
量,夏季空调负荷基本上是稳定的,随时间的变化不
回风混合的循环风机,送风至桌面风口,或将隔断屏
大,而冬季则根据围护结构的情况,可能会出现供热
风的夹层作送风静压箱,通过屏风上的条形百叶风
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