商业综合体建筑空调系统设计

2021-06-30范共华

工程技术研究 2021年9期

范共华

杭州下城国投建设开发有限公司，浙江杭州 310006

1 商业综合体特点

1.1 复合性

商业综合体是集购物、娱乐、住宿、休闲等多个功能于一体的大型多功能新型建筑，因此其功能的多样性就决定了其建筑内部结构的复合型[1]。目前，根据调查显示，国内的商业综合体模式越来越多地开始向“地产+酒店”的模式发展，随着市场竞争日益加剧，越来越多的开发商发现酒店行业广阔的发展空间，其中高星级酒店业发展受到政府的大力支持。

1.2 娱乐性

作为商业综合体建筑，其娱乐性是必不可少的设计因素之一，这是商业综合体刺激人群消费必不可少的手段，一般商业综合体对于人群的娱乐性需求都表现在建筑内部的剧场、电影院、电玩城及其他的娱乐设施中，这不仅增加了整个商业综合体的活力，还促进了城市快速消费，带动了城市整体经济的发展。

1.3 空间个性化

商业综合体的空间个性化设计，是吸引人群消费的首要因素。通过个性化的空间设计，在建筑内部创造一个具有独特魅力的空间，能够为消费人群提供舒适感和全新的体验感，同时个性化的设计也赋予了整个商业综合体建筑独特性，使其成为附近的标志性建筑，进而吸引更多的消费者。

1.4 再生性

商业综合体建筑因为人们审美的变化、消费习惯的改变及其他新项目的诞生，通常运营寿命不会太长[2]。为了适应这种更新换代，在设计商业综合体时都会考虑其可更新、可修复性。商业综合体实例示意图如图1所示。

图1 商业综合体实例示意图

2 商业综合体空调设计要点

2.1 安全性

在商业综合体建筑空调系统设计中，安全性是首要考虑的因素。商业综合体建筑人群密集，客流量相对巨大，并且其内部环境较为封闭，当发生火灾、可燃气器泄露、液体泄露等安全事故时，人群不能及时逃离危险区域，后果不堪设想。因此，商业综合体建筑空调系统设计过程中，必须采取实施性强且安全可靠的空调系统设计方案。一般情况下，商业综合体建筑空调系统的安全性保证，是将其拆分到整个系统的各个设备上，通过确保各个设备的安全进而保证整体的安全性。与此同时，还要从整个空调系统的设计、研发、管理、运行等各个环节进行严格把控，具体包括人员环境安全性、设备质量安全性、设备运行安全性、重要设备环境安全性等[3]。不同的商业综合体建筑设计，还要考虑其特定的安全需求。例如在某些易燃易爆工程中，要着重考虑新风系统的安全性设计；在某些燃油燃气锅炉房中，要采取相应的防爆措施；在放置有重要设备的区域，还要增加高灵敏度的报警系统来保证安全。

2.2 生态指令

生态指令是在全球变暖的背景下，积极响应国家对于节能减排的号召，通过先进的、合理的空调系统设计来减少整个商业综合体建筑在运行过程中的二氧化碳排放量。目前，国内大型商业综合体建筑为了实现建筑室内温度控制的高要求，在实现这个目标的过程中还是有难度的。但是随着地源热泵技术的不断发展与运用，国内大型商业综合体建筑也开始了地源热泵在暖通空调中的应用实践，因为地源热泵是运用地热能进行能量供给，能够显著节约电能及煤炭资源，进而达到节能减排的目的。

2.3 能效性

商业综合体建筑内部空间巨大，整个空调系统也十分庞杂，空调系统示意图如图2所示。整个空调系统的能效性与制冷剂的GWP值、设计参数、各功能区环境都有关系。要实现整个建筑内部空调系统的能效最大化，就要根据具体商业综合体所在地的自然气候条件设置相应的参数，相对降低空调系统对制冷剂的GWP值的要求。

图2 空调系统示意图

3 商业综合体空调系统设计

3.1 冷热源系统选择

在商业综合体建筑空调系统设计中，冷热源的选配是最重要的环节，因为冷热源的选配直接决定着整个空调系统的节能性质。目前，我国大型商业综合体建筑的统调系统一般选择的冷源为离心冷水制冷和螺旋制冷。由于商业综合体建筑存在如电影院、娱乐场、大厅等占地面积较大的空间场所，因此商业综合体建筑的空调负荷量是十分巨大的，再者考虑到整个建筑内部温度要满足大流量人群对于温度的舒适性要求，这就要求商业综合体建筑空调系统的稳定性必须足够强。因此，在具体的空调系统设计中，必须根据具体商业综合体建筑项目的特点，合理调整和变动空调的功率值，以达到防治过多能源消耗的目的，进而实现整个空调系统的有效控制。在空调热源系统的选择上，可以选择油气两用的热水锅炉，这种选择方式必须在2台热转换器同时运行的前提下进行，还要根据具体情况降低换热系数。在热源选择过程中，还要根据商业综合体建筑项目所在地的气候状况合理调整，假如当地气候条件相对稳定，也可以选择水侧节能器，这种方式可以在一定程度上减少热源的损耗，达到消防用水循环使用的效果。

3.2 排水系统设计

商业综合体建筑空调的排水系统设计必须根据建筑内各个功能区的运营时间及空调的具体使用时间来进行。因为各功能区运转时间与空调开关时间各有差别，所以必须根据各个功能区职能设置个性化的控制程序，进而加强对这个空调系统的综合管理。在具体的设计工作中，可以采取双导向管水泵的方式来实现空调水量的调节，同时配合变频变流水泵，增加空调的循环使用率。此外，还要考虑整个空调系统的液压平衡，这就要求必须对空调系统的给水流量进行跟踪监测和严格把控，具体措施是在空调系统的给水路径位置安装静态平衡阀门。为了避免空调系统端口处相连设备之间产生影响，还要在空调系统的并行路径上安装动态平衡阀门。

3.3 通风系统设计

为了使整个商业综合体建筑内部能够在四季均实现空气流通，整个通风系统的设计要根据当地气候条件选择相应的设计方式，通常情况下，商业综合体建筑规模一般较大，其内部较为封闭，存在各种热源，因此必须在内区提供足够的冷源才能保证空气流通，可以通过单风道系统、一次回风系统实现。与此同时，可以在整个空调系统的末端使用吊式空调，通过风速较低的风道送风，再加上新风系统、排风系统，这样在开启整个新风系统的情况下，就能实现在冬季为整个建筑内部免费供冷，从而实现冷热供应的平衡。

3.4 节能自动化系统设计

节能自动化系统是满足整个空调系统便捷化控制和当下提倡节能环保的必然要求。可以在整个空调系统的供冷、供热系统中设置冷热供应机组、电阀门、冷水系统及空调的循环水泵，通过对建筑内部各功能区的供冷供热需求进行计算分析，合理设置温度、空调功率、空调水流量等参数来实现对整个空调机组的自动化控制，使得整个空调系统在建筑内部温度环境变化的情况下在一定范围内进行自我调控，将整个建筑内部温度控制在相对稳定的范围之内，以达到满足人群对温度舒适度的要求。与此同时，通过自动化控制系统可保证整个室内温度保持在一个较小的范围内变化，这种相对稳定的温度状态也极大地降低了整个空调系统的工作负荷量，进而达到降低损耗和节能的效果。