重慶新光天地制熱提升改造——大型集中商業(yè)空調(diào)采暖探討

賀 雙

重慶新光天地制熱提升改造——大型集中商業(yè)空調(diào)采暖探討

賀 雙

（北京市建筑設計研究院有限公司重慶分公司 重慶 401121）

根據(jù)項目制熱現(xiàn)狀及使用方需求，從需求、設計、施工、運營等多方面分析問題和原因，在并有針對性地提出整改措施。在保證空調(diào)制熱效果的前提下，所有整改盡可能沿用原有空調(diào)系統(tǒng)和設備、縮小施工范圍，將工程造價、施工影響降至最低。

大型集中商業(yè)；空調(diào)；制熱

0 工程背景

重慶新光天地位于重慶渝北區(qū)嘉州商圈，項目集結生活、藝術、購物和美食四大元素，并融入重慶在地文化、匯集全球時尚品牌，以清新、華麗的設計呈現(xiàn)城市中的生活城市。項目總建筑面積約35萬m2，營業(yè)面積約為25萬m2，整體規(guī)劃地下5層、地上8層，室內(nèi)樓層劃分三大世界：美麗市場、百貨世界、天空之城。

本項目商業(yè)部分原設計空調(diào)面積約14萬m2，冬季室內(nèi)設計溫度18℃，主要業(yè)態(tài)包含特色百貨、餐飲、后勤辦公等。熱源選用三臺2200kW的真空燃氣鍋爐，采用兩管制、一次泵變流量、二次泵系統(tǒng)變流量的空調(diào)水系統(tǒng)。二次泵共分為A、B、C、D、E五個區(qū)，其中A、B、C三個區(qū)位于大商業(yè)一層至七層夾層，各區(qū)地上部分連通，為特色百貨、餐飲、美麗市場（特色超市），末端均采用定風量全空氣系統(tǒng)；D區(qū)位于中商業(yè)地下一層，均為特色小吃，末端采用吊式空氣處理機+新風的方式；E區(qū)為A、B、C區(qū)對應地下一層，為特色百貨、餐飲、美麗市場（特色超市），末端均采用定風量全空氣系統(tǒng)。

項目于2017年8月開始營業(yè)，夏季制冷效果良好，但在2017年冬季出現(xiàn)制熱效果不理想、冷熱不均勻不穩(wěn)定、冷風倒灌等狀況。受建設方委托，開展本次制熱提升整改工程。

1 制熱問題及分析

根據(jù)運維人員反饋、多次現(xiàn)場走訪測試、圖紙復核發(fā)現(xiàn)，冬季制熱效果不理想、冷熱不均勻不穩(wěn)定、冷風倒灌的主要原因在于以下幾個方面：

（1）總供熱量不足；

（2）二次泵熱水回流；

（3）水系統(tǒng)未經(jīng)有效調(diào)試；

（4）調(diào)節(jié)閥門不起作用，系統(tǒng)定流量運行；

（5）二次泵各區(qū)間水泵“搶水”現(xiàn)象明顯；

（6）空調(diào)水管保溫不到位、破損較多；

（7）末端空調(diào)風系統(tǒng)未經(jīng)有效調(diào)試，風口風量未達到設計值；

（8）風管堵、漏現(xiàn)象嚴重，部分連接風口與主管的軟管脫落；

（9）部分風口未根據(jù)吊頂高度進行有效選型，導致熱風無法送至人員活動區(qū)；

（10）D區(qū)餐飲油煙補風不足，進排風嚴重失衡；

（11）E區(qū)地下一層、ABC區(qū)一層餐飲油煙補風不足，進排風嚴重失衡；

很明顯，第（1）、（2）、（6）～（9）條是導致該項目制熱效果不理想的主要原因，第（3）～（5）條是導致該項目冷熱不均勻不穩(wěn)定的主要原因，第（10）、（11）條是導致該項目冷風倒灌的主要原因。

其中，第（1）（2）條為鍋爐裝機容量不足、水泵配置與實際工況不一致，類似于心臟疾病；第（3）～（6）條為熱水輸送系統(tǒng)問題，類似于血脈疾??；第（7）～（9）為空調(diào)末端問題，類似于器官疾??；第（10）、（11）條為建筑風平衡問題，類似于呼吸道疾病。接下來，本文將從表至里，針對不同問題提出解決方案，其中心臟問題和建筑風平衡問題為本文重點。

2 解決方案

2.1 呼吸道疾病——建筑風平衡問題

項目現(xiàn)狀：

（1）由于招商完成后，餐飲業(yè)態(tài)范圍比原設計增大很多，二次深化設計單位僅給新增餐飲設置排油煙系統(tǒng)，并未對應設置油煙補風系統(tǒng)。

（2）業(yè)主采購油煙風機定頻，長期開啟。

（3）D區(qū)餐飲排油煙總量約為478000m3/h，油煙補風總量約為51640m3/h，空調(diào)新風總量約為132600m3/h，建筑負壓量約為293760m3/h。

（4）A、B、C區(qū)餐飲排油煙總量約為829600m3/h，油煙補風總量約為236900m3/h；全空氣空調(diào)機組送風總量約為6365000m3/h，原設計新風量為總送風量的10%，故新風量為636500m3/h。故，僅考慮排油煙、油煙補風、空調(diào)新風情況下，建筑總進風43800m3/h，室內(nèi)微正壓。

根據(jù)上述，提出以下解決方案：

（1）物業(yè)管理公司配合，排油煙風機開啟時，油煙補風機聯(lián)動開啟；

（2）物業(yè)管理公司配合，不開啟空調(diào)排風，僅開啟衛(wèi)生間排風；

（3）物業(yè)管理公司配合，按照規(guī)范及設計，開啟空調(diào)新風系統(tǒng)；

（4）常開出入口增加熱風幕，以減緩門口處強烈的冷熱溫差；

（5）增大D區(qū)吊式空氣處理機供熱量；

D區(qū)總計有96臺送風量為5000m3/h的吊式空氣處理機，在無負壓新風時平均每臺吊式空氣處理機制熱量約9.5kW。經(jīng)計算，負壓新風熱負荷約1852kW。故在理想情況下，吊式空調(diào)機加熱該部分新風后，每臺機組制熱量約28.8kW，現(xiàn)場吊式空氣處理機額定制熱量均可達到要求，無需更換末端設備，僅需提供足夠熱量、保證水系統(tǒng)平衡即可。

2.2 器官疾病——空調(diào)末端問題

該類問題主要在于施工不合格、調(diào)試不到位、裝修設計風口選型不合理，故提出以下解決方案：

（1）風管破損、軟管脫落、閥門損壞、風管堵塞、保溫破壞等情況，應予以全面的檢查、返修；

（2）各末端空調(diào)風系統(tǒng)應仔細調(diào)試，使各風口風量達到設計值；

（3）盡可能降低送風口高度，凈高在4m以上的送風口改為旋流風口或條縫型風口；

（4）部分空調(diào)機組回風口較高（4m以上），需降低其回風口處溫感至距地3m左右，加大送熱量；

2.3 血脈疾病——熱水輸送系統(tǒng)問題

水系統(tǒng)管路根據(jù)招商和裝修調(diào)整，管路過于復雜，導致管路阻力過大，且未進行有效調(diào)試，致使部分空調(diào)機組水量不足。故，在水泵、鍋爐改造完成后，應對水系統(tǒng)予以全面檢查、調(diào)試，必要時根據(jù)流量更換調(diào)節(jié)閥門。

2.4 心臟疾病——鍋爐及水泵問題

2.4.1 鍋爐容量估算

D區(qū)排油煙風機開啟、平時排風機不開、油煙補風機開啟、新風機開啟的狀態(tài)下，負壓新風量約293760m3/h，經(jīng)計算該部分新風熱負荷約1852kW；

考慮其他不可控因素，預留1.1富裕系數(shù)，故總裝機容量應為（8497+1852）×1.1=11384kW。故，需新增鍋爐裝機容量約11384-6600=5084kW。根據(jù)現(xiàn)場土建條件，最終經(jīng)業(yè)主及顧問單位確認，選用兩臺2.8MW的真空燃氣鍋爐。

2.4.2 水泵基礎參數(shù)分析

（1）水泵流量總體分析

現(xiàn)場鍋爐總裝機容量6600kW，設計溫差15℃，總熱水流量378.4m3/h。擴容后總裝機容量11900kW，按15℃溫差計算，總熱水流量682.2m3/h。擴容后總熱水流量為現(xiàn)場的1.81倍，增加303.8m3/h。

現(xiàn)場所有二次泵總（含備用泵）水量累加為773.8m3/h。

（2）水泵揚程總體分析

由于擴容后熱水總流量是現(xiàn)場的1.89倍，根據(jù)=2，擴容后管道阻力約為現(xiàn)場的1.892=3.57倍。

2.4.3 水泵沿用性分析

（1）一次泵沿用性分析

若溫差不變，原設計三臺2200kW鍋爐對應四臺（三用一備）一次泵可以沿用；反之，溫差改變時，一次泵所需流量、揚程均發(fā)生變化，視情況需更換調(diào)整。

新增兩臺2800kW鍋爐對應三臺（兩用一備）一次泵為新增水泵。

（2）二次泵沿用性分析

①二次泵基礎數(shù)據(jù)分析

根據(jù)竣工圖空調(diào)水管，結合前述改造后各區(qū)空調(diào)負荷，按15℃溫差計算各區(qū)空調(diào)水量、阻力，形成下表1。

表1 二次泵銘牌數(shù)據(jù)與15℃溫差改造設計需求參數(shù)對比表

由上表可以看出，由于負荷增加，在保證原有15℃供回水溫差、水泵備用情況時，原有水泵流量、揚程均遠遠無法滿足工況要求。

由于水泵流量是固定的，揚程是根據(jù)流量及管路特性變化的。所以，若保留現(xiàn)場二次泵，可采用加大溫差、減小流量的方式。

②二次泵沿用方案一——加大溫差，有單獨備用泵

在保留各分區(qū)空調(diào)水泵備用的情況不變的前提下，首先要保證的是各分區(qū)水量與現(xiàn)有水泵匹配，經(jīng)計算，此時溫差普遍在23～26℃，僅C區(qū)溫差在14.1℃。若C區(qū)水泵由一用一備改為兩臺互為備用，再保證水流量不變，經(jīng)計算此時溫差為28.2℃，與其他分區(qū)溫差基本一致。

綜合考慮，將溫差設置為27℃，計算該情況下各區(qū)空調(diào)水量、阻力，形成下表2。

表2 二次泵銘牌數(shù)據(jù)與27℃溫差改造設計需求參數(shù)對比表

由上表可以看出，在保證流量的前提下，現(xiàn)有二次泵水泵揚程基本上都遠大于實際需求。由于溫差較大（27℃），D區(qū)吊式空氣處理機制熱能力嚴重下降，可能無法滿足加熱廚房負壓新風負荷。同時，由于溫差增大，現(xiàn)有鍋爐對應的四臺一次泵流量、揚程也遠大于實際所需，一次泵需要更換。

綜上，不建議采用該方案。

③二次泵沿用方案二——加大溫差，互為備用

由方案一可以看出，一味地增大去保證水泵備用情況不變，反而造成銘牌揚程遠大于所需揚程。故可以考慮在此基礎上適當減小溫差、增加部分區(qū)域水泵臺數(shù)（即取消單獨備用泵）。經(jīng)計算，形成下表3。

表3 改變備用情況后各區(qū)所需溫差對比表

由表3可以看出，除C區(qū)仍保留一臺獨立備用泵外，其他區(qū)均改為備用泵，此時各區(qū)溫差基本在13.2～16.3℃。與現(xiàn)設計溫差較為一致。據(jù)此，將供回水溫差設置為17℃，再計算該情況下各區(qū)空調(diào)水量、阻力，形成下表。

表4 二次泵銘牌數(shù)據(jù)與17℃溫差改造設計需求參數(shù)對比表

由表4可以看出，該種改造對水泵流量、揚程的需求基本與銘牌參數(shù)一致，但仍有部分區(qū)域揚程不滿足需求。按常規(guī)設計，可考慮加大鍋爐房至制冷機房的單熱供回水管管徑，但由于該部分管道較大、且已施工，若拆除更換，則會影響大量吊頂和其他管線，對運營有較大影響。

故考慮在原有的管道基礎上并聯(lián)一根管道，經(jīng)計算，A區(qū)需并聯(lián)90m DN150的管道、D區(qū)需并聯(lián)220m DN200的管道、E區(qū)需并聯(lián)96m DN125的管道。

3 改造工程量匯總

3.1 主要改造工程量匯總

（1）各區(qū)地下一層、一層常開出入口增設熱風幕；

（2）凈高大于4m的送風口改為旋流風口或條縫型風口；

（3）凈高大于4m的回風口處溫感降低至3m左右；

（4）增加2臺2.8MW冷凝式真空鍋爐及對應水泵；

（5）鍋爐房至制冷機房的單熱管道增加并聯(lián)管路；

（6）鑒于第4、5條修改，鍋爐房、熱水泵土建、管道、配電箱應修改。

3.2 各單位改造責任匯總

（1）設計單位

根據(jù)本整改方案詳細計算，并出具相關施工圖紙；

（2）物業(yè)運營

排油煙風機開啟時，油煙補風機聯(lián)動開啟；

不開啟空調(diào)排風，僅開啟衛(wèi)生間排風；

按規(guī)范及設計要求，開啟空調(diào)新風系統(tǒng)（空調(diào)機組新風量為其送風量的10%）；

（3）施工單位

對風管破損、軟管脫落、閥門損壞、風管堵塞、保溫破壞等情況，予以全面的檢查和返修；

對各空調(diào)風系統(tǒng)進行調(diào)試，以保證各送風口風量；

對空調(diào)水系統(tǒng)保溫破壞、閥門損壞、管道堵塞、管徑與原設計不一致等情況，予以全面的檢查和返修；

針對設計單位提出的鍋爐房整改進行施工；

在水泵、鍋爐改造完成后，應對水系統(tǒng)予以全面檢查、調(diào)試，必要時根據(jù)流量更換調(diào)節(jié)閥門。

4 總結與展望

本解決方案主要包括三部分：物業(yè)運營管理、現(xiàn)場自查整改和調(diào)試、部分工程改造，三者密不可分，任何一項措施未整改到位，都有可能導致空調(diào)效果不佳。經(jīng)過各方努力和配合，項目在2018年冬季制熱效果良好，除設置門斗的常開出入口周圍2m范圍外，其余區(qū)域溫度均在20℃以上。

根據(jù)本次制熱提升改造經(jīng)驗，暴露了在大型集中商業(yè)項目中常常會出現(xiàn)的問題：

（1）項目前期未對業(yè)態(tài)進行整體規(guī)劃，或項目進行中招商不到位、招商把控不嚴格，破壞前期規(guī)劃；

（2）招商滯后；

（3）設計單位未進行各種情況下的建筑風平衡計算；

（4）二次深化設計擅自修改一次設計；

（5）裝修設計風口選型不合適；

（6）未嚴格按照圖紙施工；

（7）施工完畢未進行有效調(diào)試；

（8）物業(yè)運營單位未按設計要求運營管理。

也即，建設方應在前期進行詳細周密地科研，并聘請專業(yè)單位對項目業(yè)態(tài)進行有效科學地規(guī)劃，設計單位根據(jù)各業(yè)態(tài)預留機電、土建條件。建設前或過程中積極招商，由商家提出具體要求，設計單位復核修改相關設計。二次深化設計單位、裝修設計單位在進行各種設計時應征詢一次設計意見，保證一次設計體系和理念不變。施工單位應嚴格按照圖紙施工，施工完畢應對項目各級系統(tǒng)進行認真充分地調(diào)試。物業(yè)運營單位應嚴格按照設計文件、各設備廠家技術指導文件進行運營管理。

如此，才可保證項目規(guī)劃、設計、施工、運營都科學合理、有據(jù)可依，各種邏輯才能夠貫通，才可確保項目能夠達到最初的設想，保證投資收益。

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Heating Promotion of Xinguangtiandi Chongqing——Discussion on HVAC Heating of Shoppingmall

He Shuang

( Beijing Institute of Architectural Design (Group) Co., Ltd, Chongqing, 361004 )

ccording to the current heating situation of this project,and the demand of user, the problems and reasons are analyzed from the aspects of demand, design, construction and operation, the corresponding improvement measures are put forward. On the premise of guaranteeing the heating effect of air conditioning, all renovations should continue to use the original HVAC system and equipment as far as possible, narrow the scope of construction, and minimize the cost of construction and construction impact.

Shoppingmall; HVAC; Heating

1671-6612（2019）06-654-06

TU83

B

賀 雙（1988-），男，本科，工程師，從事暖通設計，E-mail：457116094@qq.com

2019-01-17