大型商业综合体的暖通空调设计

李盛超 赵国俊

摘要：介绍了某城市综合体商业中心空调冷热源配置方案、空调系统形式、通风和防排烟设计、空调自控及空调节能措施，最后提出了该项目的设计体会。

关键词：城市综合体；冷热源；空调通风；排烟；空调自控

中图分类号：TB657文献标识码： A

近年来国内城市综合体项目大量出现，由于其建筑体量大、空间复杂、业态繁多，因此必须有针对性地采取通风、空调及防排烟措施，提供各业态所需的室内环境条件。

1 工程概况

进入 21 世纪随着对可持续发展认识的深入，环保问题日益受到人们的重视，建设可持续发展的“绿色建筑”受到关注。同时，由于人们生活水平的提高，大家对室内环境品质也越来越重视。因此，暖通空调方案成为暖通空调系统生命周期中最为关键的环节。本文就基于大型商业综合体对暖通空调设计要求进行简要分析。

2 空调设计

2.1大型商业综合体的概述

业态多样化与消费享受化，引导了商业地产的升级与变革，形成了休闲商业聚集的全新创造——商业综合体。而所谓的商业综合体其实是指将城市中商业、办公、居住、旅店、展览、餐饮、会议、文娱等城市生活空间的三项以上功能进行组合，并在各部分间建立一种相互依存、相互裨益的能动关系，从而形成一个多功能、高效率、复杂而统一的综合体。这一概念源自于“城市综合体”的概念，但是两者有着明显区别。城市综合体是以建筑群为基础，融合商业零售、商务办公、酒店餐饮、公寓住宅、综合娱乐五大核心功能于一体的“城中之城”。

商业综合体是出于城市土地资源的高度集约需要而产生的，它是多个使用功能不同的建筑空间组合而成的建筑群，其合理性在于节约用地、缩短交通距离、提高工作效率、发挥投资效益等，因此其在城市的核心区域和未来的核心区域。由此可以看出大型商业综合体是具有高可达性、功能复合强、大空间尺度高、密度集约及高科技集成设施的特征。因此，对该处的暖通空调设计的要求也是不言而喻的。下面就围绕大型商业综合体的空调负荷、采暖通风设计要点及节能环保进行探讨。

2.2空调水系统。空调水系统采用一级泵变流量两管制系统，与之配套的空调循环水泵设变频调速装置。空调水系统以异程式为主。由于大商业各业态营业时间、计量、空调方式、供冷供热时间不一致，该区域采用分区两管制。为了使各空调水系统达到水力平衡，并实现水流量可测控，在各并联支路上设置静态平衡阀；同时，由于空调水系统为变流量系统，运行过程中各分支管路的流量随外界负荷的变化相应地改变，通过在空调机组等设备及支路上设置动态平衡阀来减少末端空调设备相互问的干扰。

2.3空调风系统。超市、百货、次主力店等采用低速单风道全空气系统，空气处理设备为单风机组合式空调机组，设置于各层空调机房内。气流组织为上送上回，送风口采用方形散流器，回风口采用单层百叶风口。精品店及小餐饮采用吊顶式空调器加独立新风；步行街及KTV采用风机盘管加独立新风。气流组织为上送上回或侧送上回，送风口采用双层百叶风口，回风口采用单层百叶风口。电影城各观众厅设置独立的低速单风道全空气系统，气流组织为上送上回，送风口采用方形温控旋流风口，回风口采用单层百叶风口[51。为了保证空调系统运行时观众厅噪声不高于35dB（A），设计上将空调器设置于空调机房内，空调机房内贴吸声材料，并采用防火隔声门；同时，空调送、回风管路上分别设置两级消声器。

3通风及防排烟

3.1通风。城市综合体通常进深大，业态复杂，房间自然通风换气效果受外立面影响非常大，往往效果极差。该项目主要采取以下通风措施：1）超市、百货、次主力店、电影城观众厅等采用室内微正压无组织排风与室内多个区域设置双速机械排风机相结合的方式。平时，风机低速排风，通过排风机的台数控制方式保持排风与新风的动态平衡；火灾时，风机高速排烟。2）精品店和小餐饮等与步行街直接连通的内区房间通过在步行街中庭屋顶设置机械排风系统达到通风换气的要求。

3.2防排烟。防烟系统设计按现行防火规范执行，对不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、合用前室、消防电梯前室设置机械加压送风系统。防烟楼梯间加压送风口采用白垂百叶风口，每层或每隔一层设置；合用前室、防烟楼梯问前室、消防电梯前室加压送风口采用常闭的多叶送风口，每层设置，火灾时开启着火层及其相邻层多叶送风口。裙房各层水平方向贯通的步行街与多个中庭连通，且步行街两侧均为精品店或小餐饮。设计把步行街作为安全走道，已突破现行的防火规范。经消防性能化设计计算及消防论证后提出以下加强措施：步行街所有精品店和小餐饮均设置机械排烟，排烟量按72m3/h确定；精品店和小餐饮发生火灾时，自动喷淋系统先于机械排烟系统启动；步行街及中庭排烟量按该区域不小于6次/h的体积换气次数确定。超市、百货、次主力店等均按现行防火规范要求设置竖向机械排烟系统，自然补风。电影城各观众厅设置独立的机械排烟系统，排烟量取90m3/（m2.h）换气标准和13次/h换气标准计算的大值。各观众厅空调机组兼作火灾时的补风系统。

4 空调自控

空调、通风系统采用直接数字式控制系统（DDC系统），由中央控制器及DDC现场控制器组成，可监测冷热源机组、空调循环水泵、空调末端设备、通风机等设备的运行状态及参数，集中远距离控制和程序控制，并纳入楼宇自控系统（BAS）。

4.1空调冷热源系统。冷热源机组、空调循环水泵、冷却塔及水系统管路上的电动阀门等纳入空调能源管理系统，作为楼宇自控系统（BAS）的一个子系统接入其中，并将管路上采集到的温度、流量、压力、功率等数据进行归纳、分析和整理，结合空调负荷预测分析，对监控对象的运行做优化管理，以达到节能的目的。

4.2空调末端。组合式空调器新、回风管上设电动风阀及温湿度传感器，空调自控系统设定多工况运行模式，对风机、电动风阀、电动二通调节阀实现有效控制，并在适宜的室外气象条件下，利用室外新风降低室内的热湿负荷。新风机组回水管上设置电动二通调节阀，根据送风温度与设定值的差值控制电动二通调节阀开度。吊顶式空调器回水管上设置电动二通调节阀，根据回风温度与设定值的差值控制电动二通调节阀的开度。风机盘管设置手动风量三速开关，就地控制风机启停和风量；回水管上设置电动二通阀，由室温控制器控制电动二通阀开闭。

5 空调系统节能

大商业冷热源中心借用消防水池兼作空调蓄冷水池，利用夜间低焓值的室外空气提高制冷机运行效率，并利用夜间低价电能储存冷量。白天负荷高峰期，充分使用储存的冷量进行供冷，不开启制冷主机、延迟开启制冷主机或与制冷主机联合供冷，达到电力移峰填谷和节省空调系统运行费用的目的；空调供回水温差由常规的5℃提高至6℃，并适当放大管道直径，降低水系统输送能耗；全空气系统采用可变新风比设计，在适宜的室外气象条件下最大程度利用室外新风。冷水机组制冷系数COP值、热水机组额定热效率及平时使用的通风、空调系统风机单位风量耗功率均满足现行公共建筑节能设计标准要求；普通机械通风机总效率（含风机、电机及传动效率）均大于0.52。

6设计体会

城市综合体项目通常为一个城市标志性建筑，建筑专业对立面效果特别关注。该项目建筑立面上设有大幅广告及橱窗，使得空调专业很难在立面上设置风口，不得已只能将风口设在裙房屋顶。然而裙房商业建筑上部又筑有办公和酒店，虽然设计时尽可能让风口、风机、冷却塔等设备远离办公和酒店，并采取了消声、绿化等措施，但在实际运行工程中仍免不了对室外环境造成不利影响，因此对于城市综合体项目，建议机电专业应从项目方案设计阶段开始介入，尽早与建筑专业沟通，讨论建筑节点做法，并提出相应的要求。

参考文献：

[1]胡晨炯.某大型商业综合体的暖通空调设计[J].制冷

[2]强兆燕.大型公共建筑暖通空调系统设计评价研究[D].天津大学

[3]林郁.暖通空调设计方案的问题探讨[J].科技致富向导