家居商場(chǎng)空調(diào)設(shè)計(jì)探析

于紅偉

(上海鼎勝建筑工程管理設(shè)計(jì)有限公司，上海 200333)

0 引言

家居建材商場(chǎng)的涵義可理解為面積較大、商品比較齊全的以銷售家居用品和裝飾建材的綜合商店。近二十年內(nèi)，隨著房地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以及人們對(duì)于家居建材的需求和品味也在逐步地提高，全國(guó)各地家居建材商場(chǎng)的建設(shè)競(jìng)相發(fā)展，僅紅星美凱龍、吉盛偉邦、居然之家、美克美家等四大品牌的家居建材商場(chǎng)就有100多家，其中紅星美凱龍計(jì)劃到2020年在全國(guó)建成200家。家居商場(chǎng)如此蓬勃發(fā)展也給設(shè)計(jì)帶來(lái)了挑戰(zhàn)。

筆者近兩年共設(shè)計(jì)6個(gè)家居商場(chǎng)項(xiàng)目，總建筑面積在60萬(wàn)m2之上，有位于嚴(yán)寒地區(qū)的，有位于寒冷地區(qū)的，也有位于夏熱冬暖地區(qū)的，結(jié)合各地家居商場(chǎng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)家居建材商場(chǎng)的空調(diào)設(shè)計(jì)特點(diǎn)進(jìn)行了個(gè)人總結(jié);另外，筆者收集了全國(guó)30多個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)資料，發(fā)現(xiàn)在家居商場(chǎng)的設(shè)計(jì)中還是存在許多需要改進(jìn)的地方，在此歸納總結(jié)。

1 家居商場(chǎng)的空調(diào)負(fù)荷特性

家居商場(chǎng)的空調(diào)負(fù)荷主要由圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷、人員負(fù)荷、照明負(fù)荷、新風(fēng)負(fù)荷、附加負(fù)荷組成。

家居商場(chǎng)與百貨商場(chǎng)相比其特點(diǎn)為:該家居商場(chǎng)人流量少，圍護(hù)結(jié)構(gòu)極少開窗，熱工性能較好。因此空調(diào)計(jì)算冷熱負(fù)荷與一般商場(chǎng)有較大差異。

表1是筆者對(duì)具體家居商場(chǎng)進(jìn)行詳細(xì)負(fù)荷計(jì)算時(shí)所采用的空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)，希望供其他設(shè)計(jì)師參考。

表1 家居商場(chǎng)空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)

1)人員密度。

全國(guó)的規(guī)范沒有明確家居商場(chǎng)人員密度。而GB 50189-2005公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中B.0.6中指出“當(dāng)不能按照設(shè)計(jì)文件確定設(shè)計(jì)建筑各個(gè)房間人員密度時(shí)，一般的商店取3 m2/人，高檔商店取4 m2/人”。設(shè)計(jì)師倘若按此人員密度來(lái)做負(fù)荷計(jì)算，那么負(fù)荷計(jì)算結(jié)果將明顯偏大，新風(fēng)負(fù)荷和人員負(fù)荷均衡偏大50%左右。筆者在2010年對(duì)各地紅星美凱龍家居商場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研，通過(guò)商場(chǎng)物業(yè)管理、項(xiàng)目管理提供的數(shù)據(jù)，以及對(duì)上海真北店、汶水店等實(shí)地考察，最終得出家居商場(chǎng)人員密度為7 m2/人。該結(jié)果得到紅星美凱龍建設(shè)事業(yè)中心認(rèn)可，并被列入紅星美凱龍家居商場(chǎng)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之中。

2)照明負(fù)荷。

上述表1中照明負(fù)荷指標(biāo)為:35 W/m2，該數(shù)據(jù)是筆者在2010年對(duì)各地紅星美凱龍家居商場(chǎng)的調(diào)研得出，要比GB 50189-2005公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中B.0.5中的照明功率密度12 W/m2和19 W/m2大，這是因?yàn)榧揖由虉?chǎng)的商鋪和展位對(duì)燈光效果的要求比一般的商場(chǎng)要高。

3)圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷。

家居商場(chǎng)的玻璃幕墻有兩種:圍護(hù)性幕墻和裝飾性幕墻，圍護(hù)性幕墻的負(fù)荷計(jì)算和普通商場(chǎng)一樣。而裝飾性幕墻具有后襯實(shí)墻，這是需要設(shè)計(jì)人員注意的地方，裝飾性幕墻的傳熱系數(shù)既不能單純的取普通玻璃幕墻，也不能按照普通的外墻計(jì)算，而是取幕墻和后襯實(shí)墻的綜合傳熱系數(shù)。家居商場(chǎng)的中庭比較大，天窗面積也較大，因此天窗的負(fù)荷在圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷中的比重比較大。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該予以重視。

4)新風(fēng)負(fù)荷。

由于家居商場(chǎng)人員密度較普通商場(chǎng)的小很多，所以新風(fēng)負(fù)荷所占比重也比普通商場(chǎng)的小很多。

5)附加負(fù)荷。

由于風(fēng)機(jī)溫升、風(fēng)管溫升、水泵溫升以及水管溫升所產(chǎn)生的附加負(fù)荷不容忽視，約占總負(fù)荷的10%。

2 冷熱源

1)冷源形式。

家居商場(chǎng)規(guī)模較大，一般總建筑面積都在10萬(wàn)m2以上，單層建筑面積在2萬(wàn)m2左右，所有商鋪的營(yíng)運(yùn)時(shí)間一致，通過(guò)以上負(fù)荷分析可以看出，家居商場(chǎng)無(wú)極端小負(fù)荷情況，一般采用相同冷量的離心式冷水機(jī)組或溴化鋰機(jī)組(如采用地源、水源熱泵機(jī)組視具體情況另行確定)，具體臺(tái)數(shù)一般按如下原則確定:a.夏季空調(diào)計(jì)算總冷負(fù)荷Q＜2 400RT，選用2臺(tái)離心式冷水機(jī)組;b.2 400RT≤Q＜3 600RT，選用 3 臺(tái)冷水機(jī)組;c.Q≥3 600RT，選用4臺(tái)冷水機(jī)組。

2)熱源形式。

家居商場(chǎng)熱源可以采用城市熱網(wǎng)、地源熱泵、溴化鋰機(jī)組以及燃?xì)忮仩t，具體須按照經(jīng)濟(jì)性分析和業(yè)主意見等確定。

3)機(jī)組和水泵的連接方式。

家居商場(chǎng)的負(fù)荷特性穩(wěn)定，不像百貨商場(chǎng)那樣容易受到節(jié)假日影響，筆者在設(shè)計(jì)家居商場(chǎng)，機(jī)組和水泵的連接方式比較傾向于一一對(duì)應(yīng)的形式，這樣要比采用共母管的形式節(jié)省初投資，控制簡(jiǎn)單。

a.冷水機(jī)組與冷凍水泵采用一對(duì)一獨(dú)立接管的連接方式，具體接管方式及接管詳圖見圖1(以2臺(tái)機(jī)組為例)。b.冷水機(jī)組與冷卻水泵采用一對(duì)一獨(dú)立接管的連接方式，制冷機(jī)房設(shè)冷卻水供、回水總管接駁至冷卻塔處，具體接管方式見圖2(以2臺(tái)機(jī)組為例)。

3 空調(diào)末端

1)商鋪。由于家居商場(chǎng)的層高較高，而立柜式空氣處理機(jī)組占地面積小，因此家居商場(chǎng)適合采用定頻立柜式空氣處理機(jī)組，設(shè)計(jì)全空氣系統(tǒng)，單風(fēng)道送風(fēng)。由于商鋪不設(shè)門或設(shè)置鏤空門，因此回風(fēng)建議設(shè)置局部回風(fēng)，回風(fēng)口靠近空調(diào)機(jī)房，但是尺寸比較大，需要考慮是否影響裝修，實(shí)際設(shè)計(jì)中，有的設(shè)計(jì)師將回風(fēng)口放置在主走道中央，這樣對(duì)商場(chǎng)的裝修帶來(lái)困難，建議回風(fēng)口設(shè)在空調(diào)機(jī)房墻面(商鋪墻面)2 m以上位置，設(shè)在機(jī)房墻面上的回風(fēng)口需設(shè)管道、消聲器與機(jī)組回風(fēng)靜壓箱相連接。

2)門廳。底層主入口門廳空調(diào)負(fù)荷適當(dāng)增加，如因卷簾影響風(fēng)管無(wú)法敷設(shè)區(qū)域，可在局部區(qū)域采用吊頂式空調(diào)箱，從噪聲方面考慮，建議單臺(tái)吊頂式空調(diào)箱不宜超過(guò)3 000 m3/h。

3)風(fēng)口形式。a.商鋪送風(fēng)口結(jié)合柱網(wǎng)設(shè)置，送風(fēng)口形式采用方形散流器。b.由于天窗負(fù)荷占的比較大，共享中廳每層四周走道設(shè)計(jì)送風(fēng)口，為了配合裝修效果，送風(fēng)口建議采用條形風(fēng)口。

圖1 冷凍水循環(huán)泵與冷水機(jī)組一對(duì)一連接方式（無(wú)備用泵）接管圖

圖2 冷卻水循環(huán)泵與冷水機(jī)組一對(duì)一連接方式接管圖

4 排煙

1)商場(chǎng)排煙。

家居商場(chǎng)商鋪與走道之間隔墻砌至吊頂，排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)需按商鋪及走道分別劃分防煙分區(qū)，考慮風(fēng)管高度等因素，建議防煙分區(qū)面積不大于350 m2。

商場(chǎng)排煙系統(tǒng)按照防火分區(qū)設(shè)計(jì)豎向立管及水平支管排煙，地上商場(chǎng)防火分區(qū)面積不大于4 000 m2，每個(gè)防火分區(qū)內(nèi)建議設(shè)置2個(gè)～3個(gè)豎向立管，水平支排煙風(fēng)管與空調(diào)送風(fēng)管盡量減少交叉，確保室內(nèi)吊頂高度要求。

2)中庭排煙。

GB 50016-2006建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范規(guī)定多層建筑的中庭可以采用自然排煙也可以采用機(jī)械排煙;GB 50045-95高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范規(guī)定凈空高度超過(guò)12 m的中庭采用機(jī)械排煙。

筆者建議高層家居商場(chǎng)和多層家居商場(chǎng)均采用機(jī)械排煙，并且中庭排煙與商場(chǎng)的排風(fēng)系統(tǒng)合用，這樣系統(tǒng)簡(jiǎn)單，并且減少了排風(fēng)豎井，節(jié)省初投資。

屋頂中庭排煙口尺寸需考慮噪聲等影響因素滿足平時(shí)排風(fēng)要求，排煙風(fēng)機(jī)宜選用多臺(tái)，單臺(tái)風(fēng)量不宜超過(guò)20 000 m3/h，有的工程師在設(shè)計(jì)中庭排煙兼排風(fēng)風(fēng)機(jī)的時(shí)候風(fēng)機(jī)選型比較大，這樣平時(shí)運(yùn)行排風(fēng)的時(shí)候噪聲比較大。

5 節(jié)能

1)全新風(fēng)運(yùn)行和加大新風(fēng)比運(yùn)行。

在過(guò)渡季節(jié)，新風(fēng)即可以作為免費(fèi)的冷源，又可以用來(lái)改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。因此家居商場(chǎng)在設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該注意新風(fēng)取風(fēng)百葉面積、新風(fēng)井的面積、新風(fēng)管的截面積均要滿足過(guò)渡季節(jié)全新風(fēng)運(yùn)行或是加大新風(fēng)比運(yùn)行的需要。新風(fēng)比一般大于50%，具體須滿足當(dāng)?shù)氐墓步ㄖ?jié)能規(guī)范。

新風(fēng)取風(fēng)口處應(yīng)該設(shè)有嚴(yán)密關(guān)閉的閥門，以防止夏季空調(diào)系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)，熱濕空氣的侵入造成風(fēng)管表面和室內(nèi)墻面的結(jié)露，還可以防止冬季冷空氣侵入造成加熱排管的凍裂。

在設(shè)計(jì)全新風(fēng)或是加大新風(fēng)比運(yùn)行時(shí)，需要進(jìn)行風(fēng)量平衡計(jì)算，系統(tǒng)最大新風(fēng)量應(yīng)該和中庭排風(fēng)、衛(wèi)生間排風(fēng)等保持平衡，以免室內(nèi)正壓值偏高而造成新風(fēng)無(wú)法正常引入。

2)空氣能量回收。

家居商場(chǎng)的新風(fēng)負(fù)荷占總的負(fù)荷的比重不如普通商場(chǎng)大，空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)間也比普通商場(chǎng)短，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，新風(fēng)和排風(fēng)溫差大于8℃時(shí)，空氣處理機(jī)組不建議采用熱回收，主要原因如下:

a.采用熱回收之后空氣處理機(jī)組費(fèi)用會(huì)增加很多。

b.熱回收裝置需要空調(diào)機(jī)房大，占用較多的建筑空間，取消熱回收功能可以節(jié)省出商業(yè)空間。

c.家居商場(chǎng)人員密度較小，新風(fēng)量較少，因此本項(xiàng)目回收效果不明顯，且增加了阻力較大的熱回收段，空調(diào)箱還要增加功耗，反而不節(jié)能。

d.過(guò)渡季節(jié)采用全新風(fēng)運(yùn)行，增加熱回收裝置導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)能耗增加。

6 其他建議

1)通常家居商場(chǎng)內(nèi)走道吊頂高度高于商鋪，每個(gè)商場(chǎng)吊頂高度不同，通常情況，走道吊頂高度不低于3.5 m，商鋪內(nèi)吊頂高度不低于3.0 m。因此，建議空調(diào)送風(fēng)管及排煙管主管道(除穿越走道或個(gè)別設(shè)于非主要走道的風(fēng)管及用于走道空調(diào)及排煙的支管外)盡量設(shè)于商鋪吊頂內(nèi)，確保公共走道吊頂高度。

2)設(shè)計(jì)師在進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，建議考慮冷熱源等大型設(shè)備的吊裝孔位置，要求建筑專業(yè)表達(dá)于建筑圖中，確保機(jī)組吊裝安全、可靠。設(shè)計(jì)師須配合結(jié)構(gòu)專業(yè)做好各設(shè)備的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作，以及墻、板預(yù)埋留洞工作。

7 結(jié)語(yǔ)

1)家居商場(chǎng)的空調(diào)負(fù)荷特性不同于普通的百貨商場(chǎng)，人員密度為7 m2/人;2)空調(diào)主機(jī)和水泵的連接方式建議采用一一對(duì)應(yīng)的連接方式;3)家居商場(chǎng)排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)需按商鋪及走道分別劃分防煙分區(qū)。不能當(dāng)作大空間處理;4)中庭排煙與商場(chǎng)的排風(fēng)系統(tǒng)合用，并注意平時(shí)運(yùn)行排風(fēng)時(shí)候的噪聲;5)過(guò)渡季節(jié)盡量采用全新風(fēng)運(yùn)行或是加大新風(fēng)比運(yùn)行，來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的;6)不能盲目的采用空氣能量回收，需經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。

［1］ 陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.第2版.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008.

［2］ GB 50736-2012，民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］ GB 50189-2005，公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［4］ GB 50016-2006，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范［S］.

［5］ GB 50045-95，高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范［S］.