系统调适在解决综合商场冷热环境舒适性问题中的应用分析

刘超洋 王学志 覃思敏

摘 要 着眼于综合商场冷热环境舒适性的影响因素，总结了商场存在的舒适性典型问题，以我国华东地区某大型商业综合体为例，分析了空调风和水系统平衡、空调自控系统、厨房补排风系统等在商场运营管理过程中需要注意的关键环节，给出了相应的系统调适方法，论证了系统调适对解决商业建筑冷热环境舒适性问题的效果。

关键词 商业建筑;舒适性调适;水系统平衡;排油烟系统;空调自控系统

引言

随着商场从单一的购物场所逐渐转变为集购物、餐饮、休闲、娱乐等功能为一体的综合性建筑，顾客对室内环境舒适性和空气质量的要求也相应提高。综合商场具有人流密度不稳定、人员流动性大、热源众多等特点，空调系统作为综合商场冷热环境舒适性的主要调节手段，其设计与施工质量、风和水系统平衡、自控系统等关键环节对室内冷热环境舒适性影响巨大。部分综合商场在运营初期就出现了夏季过热、冬季过冷的情况，接到租户或顾客相关投诉后，仅通过加开冷热源设备的方式进行调节，只能暂时满足商场内使用人群的舒适性要求，无法从根本上解决冷热环境舒适性问题，且不利于空调系统节能。

为了解决上述问题，本文以我国东南地区一座大型综合商场为例，总结了综合商场冷热环境舒适性存在的典型问题，从建筑围护结构、空调系统及商场运营管理三方面分析了影响冷热环境舒适性的主要因素，给出了相应的调適方法，结合实践案例，探讨了综合商场运营管理过程中在空调风和水系统平衡、空调自控系统、厨房补排风等方面需要注意的关键环节及需要解决的关键问题。

1综合商场冷热环境舒适性存在的典型问题分析

1.1 冷热环境舒适性典型问题

项目位于我国夏热冬冷地区，功能为商业综合体，包含写字楼、影院等特殊租户。建筑地下1层、地上裙楼5层、塔楼17层，建筑面积约为12.3万㎡，其中空调面积7.6万㎡，本文讨论的范围为裙楼商业。该项目空调系统设计为集中冷站二次泵变流量系统：冷源采用2台960RT变频离心式水冷冷水机组与4台1700RT高压离心式水冷冷水机组（含项目二期空调预留）;水系统采用下供上回异程式;除商业门厅采用全空气系统外，其他空调区域采用风机盘管+新风系统。

该项目在投入运行后的第一个供冷季就出现了室内局部报热的问题，调适团队在夏季典型工况（即室外温度接近设计温度时），对商场的公共区室内温湿度环境场进行了测试，测试结果如表1所示：

由表1和图1可知：商场存在明显的冷热不均衡问题，5F平均温度27.5℃，部分区域温度高达28.5℃，与1F平均温度温差达到3.8K，远高于舒适度要求的垂直温差<2K，冷热环境舒适性不佳，极大影响了顾客的购物体验。

1.2 影响冷热环境舒适性主要因素

调适团队经测试及排查发现，导致上述问题的主要原因包括：

（1）建筑围护结构

由于施工遗留问题，该项目围护结构存在大量漏冷漏风缝隙，图2显示了该项目夏季室内压力场测试结果，可见商场内呈明显负压状态，导致无组织渗风出现，在增加夏季空调运行能耗的同时，还将导致室内出现冷热不均情况，降低了顾客的舒适性体验。

（2）空调系统

1）水系统平衡未经调适

立管实测冷冻水流量分配不均，部分立管实测温差低于设计标准（6K），流量偏大，而部分不利末端流量偏小，末端供冷能力不足，出现局部过热问题。

2）末端设备换热效果不佳

该项目末端设备数量众多，缺乏定期维护管理，调适团队现场抽查发现，部分空调风柜和风机盘管水侧滤网脏堵严重，阻碍了冷冻水供应，空调冷量供应困难，导致局部区域偏热。

3）空调自控系统“只监不控”

该项目配置有冷站群控系统和末端BA控制系统，空调自控系统处于“只监不控”状态，空调系统日常运行主要靠空调管理人员凭经验控制。究其原因有三：首先，国内对空调自控系统尚无明确的标准规范，方案多由厂商设计深化，以卖产品为主，已形成固定思维，不能很好地满足项目的需求;其次，设计参数及控制逻辑并不能完全贴近实际情况，后续对自控系统进行精细化调节的少之又少;最后，多数项目自控系统缺少维护保养，时间一长，传感器准确性变差，导致系统控制出现误判，最终运行人员不敢采用自控系统，系统提前报废[1]。

1.3 厨房排补风系统

餐饮租户厨房是舒适性问题多发区域之一，租户进场二次装修管理缺失，导致餐饮厨房补风系统风量未达到设计要求或只安装排风系统不安装补风系统。餐饮补风量不足，只能从商场公区进行补风，进一步增大室内负压，如果围护结构存在漏冷漏风缝隙，将导致无组织冷风渗透严重。

2系统调适在解决舒适性问题中的实践

本章就上述综合商场冷热环境舒适性存在的问题，给出相应的系统调适方法，验证系统调适对提升商场舒适性的效果。

2.1 优化有组织通风、减少无组织渗风

空调风系统调适从有组织通风优化、无组织渗风控制两方面入手，在提升室内舒适度的同时，降低空调系统能耗。

（1）实施餐饮排、补风连锁控制，确保餐饮补风达到设计要求，减小室内负压。该项目餐饮租户较多，实际运行中部分餐饮租户厨房排风、补风未联动，只开排风不开补风，补风机选型配置远低于设计要求风量（排风量80%），且建设后期业态调整新增多家餐饮租户未设置补风措施，以上因素最终导致餐饮租户厨房从商场公区补风，室内整体风平衡被打破，加剧无组织渗风。针对该问题，调适团队联合物业团队，核查餐饮租户补风量，要求租户补装补风系统，强制进行排、补风联动改造，保证餐饮厨房补风量满足要求，缓解室内负压严重问题。

（2）主出入口客流路径管理。该项目一层出入口数量较多，营业期间外门处于常开状态，冬季冷风渗透严重，导致低区过冷，夏季冷量逸散剧烈，导致空调能耗过高。调适团队结合现场实际需求，经与物业管理团队商议后，对主出入口的双层门采用Z字形规划客流路径，单层门加装不定位弹簧，通过以上措施，增大了出入口处阻力，减少无组织渗风量。

（3）围护结构（外门、外窗、外墙等）漏风漏热点封堵。该项目由于施工遗留问题，外挂石材幕墙、外门、外窗的缝隙缺乏良好封堵，室内外压差作用下，这些围护结构漏洞成了漏风漏热通道，无组织渗风加剧。发现该问题后，调适团队联合物业团队、施工单位全面排查商场围护结构气密性，通过加装密封条、注胶等方式对漏风漏热点进行封堵，减小其对整体风平衡的不良影响。

2.2 冷冻水系统平衡调适

空调水系统存在水量在不同立管之间分配不合理情况，冷冻水系统初调节并不完善，调适团队提出需进行冷冻水系统平衡调适。平衡调适依据管道设计流量，从集水器开始，由低往高逐层调节末端静态平衡阀，使每个支管流量尽可能接近基准流量比（偏差不大于10%）。该项目入驻率稳定，冷冻水系统平衡调适考虑冷热不均的区域，采用按需调适方式，适当减小低楼层平衡阀开度，将流量“憋”到局部偏热的5F楼层支管，尽量满足5F供冷量需求。

2.3 空调自控系统调适

空調自控系统的作用主要为实现空调系统自动运行，实现动态化、精细化运行管理，达到节能运行的目标。调适团队联合自控系统供应商，完成该项目空调自控系统的功能和性能调适，主要调适流程如图7所示。

（1）前置条件检查：自控系统各传感器功能完好、反馈值正确，执行器手/自动执行到位，系统按给定的控制逻辑稳定运行。

（2）运行调适：在前置条件检查的基础上，结合现场实际优化自控系统控制策略，对参数设置进行优化，观察并记录优化后的运行效果，在保证室内舒适性的前提下，将已制定的运行策略转变成自控控制程序，保证空调系统在不同负荷需求下均能实现高效节能运行。

3小结

项目经调适团队调适优化后，在室外气温相近的条件下，再次对室内环境温度进行了测试，测试结果如下表：

根据测试结果可以看出垂直温度失调问题得到明显改善，1F至5F温差由3.8K降至2.2K;局部区域报热问题得到有效缓解，5F平均温度25.8℃，最高温度26.4℃，商场环境舒适度整体提升。

4结束语

本文针对综合商场冷热环境舒适性系统调适案例中发现的舒适性典型问题，具体分析了建筑围护结构、空调系统及商场运营管理三方面因素对商场舒适性的影响，希望能够为类似综合商场项目的设计、施工及舒适性调适提供参考，起到提升商场环境品质的作用。

参考文献

[1] 潘云钢.我国暖通空调自动控制系统的现状与发展[J].暖通空调，

2012，42（11）：1-8.