大型商業綜合體的暖通空調設計

李盛超 趙國俊

摘要：介紹了某城市綜合體商業中心空調冷熱源配置方案、空調系統形式、通風和防排煙設計、空調自控及空調節能措施，最后提出了該項目的設計體會。

關鍵詞：城市綜合體；冷熱源；空調通風；排煙；空調自控

中圖分類號：TB657文獻標識碼： A

近年來國內城市綜合體項目大量出現，由于其建筑體量大、空間復雜、業態繁多，因此必須有針對性地采取通風、空調及防排煙措施，提供各業態所需的室內環境條件。

1 工程概況

進入 21 世紀隨著對可持續發展認識的深入，環保問題日益受到人們的重視，建設可持續發展的“綠色建筑”受到關注。同時，由于人們生活水平的提高，大家對室內環境品質也越來越重視。因此，暖通空調方案成為暖通空調系統生命周期中最為關鍵的環節。本文就基于大型商業綜合體對暖通空調設計要求進行簡要分析。

2 空調設計

2.1大型商業綜合體的概述

業態多樣化與消費享受化，引導了商業地產的升級與變革，形成了休閑商業聚集的全新創造——商業綜合體。而所謂的商業綜合體其實是指將城市中商業、辦公、居住、旅店、展覽、餐飲、會議、文娛等城市生活空間的三項以上功能進行組合，并在各部分間建立一種相互依存、相互裨益的能動關系，從而形成一個多功能、高效率、復雜而統一的綜合體。這一概念源自于“城市綜合體”的概念，但是兩者有著明顯區別。城市綜合體是以建筑群為基礎，融合商業零售、商務辦公、酒店餐飲、公寓住宅、綜合娛樂五大核心功能于一體的“城中之城”。

商業綜合體是出于城市土地資源的高度集約需要而產生的，它是多個使用功能不同的建筑空間組合而成的建筑群，其合理性在于節約用地、縮短交通距離、提高工作效率、發揮投資效益等，因此其在城市的核心區域和未來的核心區域。由此可以看出大型商業綜合體是具有高可達性、功能復合強、大空間尺度高、密度集約及高科技集成設施的特征。因此，對該處的暖通空調設計的要求也是不言而喻的。下面就圍繞大型商業綜合體的空調負荷、采暖通風設計要點及節能環保進行探討。

2.2空調水系統?？照{水系統采用一級泵變流量兩管制系統，與之配套的空調循環水泵設變頻調速裝置?？照{水系統以異程式為主。由于大商業各業態營業時間、計量、空調方式、供冷供熱時間不一致，該區域采用分區兩管制。為了使各空調水系統達到水力平衡，并實現水流量可測控，在各并聯支路上設置靜態平衡閥；同時，由于空調水系統為變流量系統，運行過程中各分支管路的流量隨外界負荷的變化相應地改變，通過在空調機組等設備及支路上設置動態平衡閥來減少末端空調設備相互問的干擾。

2.3空調風系統。超市、百貨、次主力店等采用低速單風道全空氣系統，空氣處理設備為單風機組合式空調機組，設置于各層空調機房內。氣流組織為上送上回，送風口采用方形散流器，回風口采用單層百葉風口。精品店及小餐飲采用吊頂式空調器加獨立新風；步行街及KTV采用風機盤管加獨立新風。氣流組織為上送上回或側送上回，送風口采用雙層百葉風口，回風口采用單層百葉風口。電影城各觀眾廳設置獨立的低速單風道全空氣系統，氣流組織為上送上回，送風口采用方形溫控旋流風口，回風口采用單層百葉風口[51。為了保證空調系統運行時觀眾廳噪聲不高于35dB（A），設計上將空調器設置于空調機房內，空調機房內貼吸聲材料，并采用防火隔聲門；同時，空調送、回風管路上分別設置兩級消聲器。

3通風及防排煙

3.1通風。城市綜合體通常進深大，業態復雜，房間自然通風換氣效果受外立面影響非常大，往往效果極差。該項目主要采取以下通風措施：1）超市、百貨、次主力店、電影城觀眾廳等采用室內微正壓無組織排風與室內多個區域設置雙速機械排風機相結合的方式。平時，風機低速排風，通過排風機的臺數控制方式保持排風與新風的動態平衡；火災時，風機高速排煙。2）精品店和小餐飲等與步行街直接連通的內區房間通過在步行街中庭屋頂設置機械排風系統達到通風換氣的要求。

3.2防排煙。防煙系統設計按現行防火規范執行，對不具備自然排煙條件的防煙樓梯間、合用前室、消防電梯前室設置機械加壓送風系統。防煙樓梯間加壓送風口采用白垂百葉風口，每層或每隔一層設置；合用前室、防煙樓梯問前室、消防電梯前室加壓送風口采用常閉的多葉送風口，每層設置，火災時開啟著火層及其相鄰層多葉送風口。裙房各層水平方向貫通的步行街與多個中庭連通，且步行街兩側均為精品店或小餐飲。設計把步行街作為安全走道，已突破現行的防火規范。經消防性能化設計計算及消防論證后提出以下加強措施：步行街所有精品店和小餐飲均設置機械排煙，排煙量按72m3/h確定；精品店和小餐飲發生火災時，自動噴淋系統先于機械排煙系統啟動；步行街及中庭排煙量按該區域不小于6次/h的體積換氣次數確定。超市、百貨、次主力店等均按現行防火規范要求設置豎向機械排煙系統，自然補風。電影城各觀眾廳設置獨立的機械排煙系統，排煙量取90m3/（m2.h）換氣標準和13次/h換氣標準計算的大值。各觀眾廳空調機組兼作火災時的補風系統。

4 空調自控

空調、通風系統采用直接數字式控制系統（DDC系統），由中央控制器及DDC現場控制器組成，可監測冷熱源機組、空調循環水泵、空調末端設備、通風機等設備的運行狀態及參數，集中遠距離控制和程序控制，并納入樓宇自控系統（BAS）。

4.1空調冷熱源系統。冷熱源機組、空調循環水泵、冷卻塔及水系統管路上的電動閥門等納入空調能源管理系統，作為樓宇自控系統（BAS）的一個子系統接入其中，并將管路上采集到的溫度、流量、壓力、功率等數據進行歸納、分析和整理，結合空調負荷預測分析，對監控對象的運行做優化管理，以達到節能的目的。

4.2空調末端。組合式空調器新、回風管上設電動風閥及溫濕度傳感器，空調自控系統設定多工況運行模式，對風機、電動風閥、電動二通調節閥實現有效控制，并在適宜的室外氣象條件下，利用室外新風降低室內的熱濕負荷。新風機組回水管上設置電動二通調節閥，根據送風溫度與設定值的差值控制電動二通調節閥開度。吊頂式空調器回水管上設置電動二通調節閥，根據回風溫度與設定值的差值控制電動二通調節閥的開度。風機盤管設置手動風量三速開關，就地控制風機啟停和風量；回水管上設置電動二通閥，由室溫控制器控制電動二通閥開閉。

5 空調系統節能

大商業冷熱源中心借用消防水池兼作空調蓄冷水池，利用夜間低焓值的室外空氣提高制冷機運行效率，并利用夜間低價電能儲存冷量。白天負荷高峰期，充分使用儲存的冷量進行供冷，不開啟制冷主機、延遲開啟制冷主機或與制冷主機聯合供冷，達到電力移峰填谷和節省空調系統運行費用的目的；空調供回水溫差由常規的5℃提高至6℃，并適當放大管道直徑，降低水系統輸送能耗；全空氣系統采用可變新風比設計，在適宜的室外氣象條件下最大程度利用室外新風。冷水機組制冷系數COP值、熱水機組額定熱效率及平時使用的通風、空調系統風機單位風量耗功率均滿足現行公共建筑節能設計標準要求；普通機械通風機總效率（含風機、電機及傳動效率）均大于0.52。

6設計體會

城市綜合體項目通常為一個城市標志性建筑，建筑專業對立面效果特別關注。該項目建筑立面上設有大幅廣告及櫥窗，使得空調專業很難在立面上設置風口，不得已只能將風口設在裙房屋頂。然而裙房商業建筑上部又筑有辦公和酒店，雖然設計時盡可能讓風口、風機、冷卻塔等設備遠離辦公和酒店，并采取了消聲、綠化等措施，但在實際運行工程中仍免不了對室外環境造成不利影響，因此對于城市綜合體項目，建議機電專業應從項目方案設計階段開始介入，盡早與建筑專業溝通，討論建筑節點做法，并提出相應的要求。

參考文獻：

[1]胡晨炯.某大型商業綜合體的暖通空調設計[J].制冷

[2]強兆燕.大型公共建筑暖通空調系統設計評價研究[D].天津大學

[3]林郁.暖通空調設計方案的問題探討[J].科技致富向導