長沙某商業(yè)綜合體暖通空調(diào)設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)體會(huì)

文/黃冰 深圳華陽國際工程設(shè)計(jì)股份有限公司長沙分公司 湖南長沙 410000

1、項(xiàng)目概況

項(xiàng)目位于湖南省長沙市，總建筑面積422580.25㎡，主要功能包括集中商業(yè)、高層公寓、多層辦公、地下車庫及配套設(shè)備用房等功能，其中集中商業(yè)部分面積為73197.50㎡，主要功能包括：零售、餐飲、兒童娛樂、美食廣場(chǎng)、影院、超市等功能。

2、冷熱源設(shè)計(jì)

根據(jù)甲方的運(yùn)行管理要求、結(jié)合本項(xiàng)目的特點(diǎn)，本項(xiàng)目集中商業(yè)設(shè)置三臺(tái)1000RT的10KV高壓離心式制冷機(jī)組和一臺(tái)600RT的離心式制冷機(jī)組，冷卻泵和冷凍泵、冷卻塔與主機(jī)之間采用一一對(duì)應(yīng)布置，制冷機(jī)房設(shè)置在B3層，上方設(shè)置有吊裝口；冷卻塔采用超低噪音橫流冷卻塔，設(shè)置在商業(yè)裙房屋面。

圖1 集中商業(yè)冷熱源系統(tǒng)圖

超市冷源采用水冷冷水機(jī)組，選2臺(tái)200RT的螺桿式冷水機(jī)組,冷卻泵、冷凍泵、冷卻塔與主機(jī)之間采用一一對(duì)應(yīng)布置，制冷機(jī)房設(shè)置在B1層，冷卻塔設(shè)置在商業(yè)裙房屋面，超市與集中商業(yè)共同采用3臺(tái)制熱量為2100KW的冷凝式燃?xì)庹婵斟仩t，影院采用獨(dú)立的風(fēng)冷熱泵機(jī)組。

3、空調(diào)水系統(tǒng)

集中商業(yè)空調(diào)水系統(tǒng)采用一次泵主機(jī)側(cè)變流量系統(tǒng)，冷凍水、冷卻水分別設(shè)六臺(tái)循環(huán)水泵,冷凍水泵變頻運(yùn)行，冷凍水系統(tǒng)共分4個(gè)環(huán)路，其中2個(gè)環(huán)路服務(wù)于A地塊，另外2個(gè)環(huán)路經(jīng)直埋后接至B地塊?？照{(diào)冷水供、回水溫度為6/12℃，冷卻水供回水溫度為32/37℃，空調(diào)熱水供、回水溫度為60/50℃。

超市空調(diào)水系統(tǒng)采用一次泵主機(jī)側(cè)定流量末端變流量系統(tǒng)，冷凍水、冷卻水分別設(shè)3臺(tái)循環(huán)水泵,空調(diào)冷水供、回水溫度為7/12℃，冷卻水供回水溫度為32/37℃，空調(diào)熱水供、回水溫度為60/50℃。

4、空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)

商業(yè)一層和四層回廊區(qū)域、影院部分采用定風(fēng)量全空氣系統(tǒng)，二層和三層回廊區(qū)域采用吊頂式空調(diào)機(jī)組加新風(fēng)形式，商鋪、超市采用風(fēng)機(jī)盤管（或吊頂式空調(diào)機(jī)組）加新風(fēng)系統(tǒng)。四層位于玻璃頂下方的連廊采用落地明裝風(fēng)機(jī)盤管送風(fēng)，二層沿玻璃幕墻狹長型的通高區(qū)域在二層和三層分別設(shè)置吊頂式空調(diào)機(jī)組沿往幕墻方向側(cè)送風(fēng)，用于防止冬季沿外立面幕墻冷空氣下沉導(dǎo)致人員出現(xiàn)冷感的現(xiàn)象。

5、消防排煙系統(tǒng)

商業(yè)所有商鋪、超市、長度超過20米的內(nèi)走道和地上大于100㎡其他房間、地下室大于50㎡其他房間均設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)（凈高均小于6m），其排煙量按不小于60m m3/h.㎡計(jì)算，且取值不小于按15000 m3/h,其排煙風(fēng)量按任意兩個(gè)相鄰防煙分區(qū)的排煙量之和的最大值計(jì)算。裙房中庭及與之相連的回廊分別設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)。中庭排煙量按周圍場(chǎng)所防煙分區(qū)中最大排煙量的2倍數(shù)值計(jì)算，且不小于107000m3/h回廊機(jī)械排煙量按不小于60m3/h.㎡計(jì)算，且不小于13000 m3/h，商業(yè)四層影院各影廳、放映走道等均設(shè)置單獨(dú)的機(jī)械排煙及補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。

6、排油煙系統(tǒng)

本項(xiàng)目地上部分餐飲商鋪排油煙均采用每戶獨(dú)立設(shè)置風(fēng)管至屋面的形式，地下餐飲商鋪采用多鋪共用一根干管的形式排油煙，戶內(nèi)設(shè)置排油煙風(fēng)機(jī)和油煙凈化器并于屋頂設(shè)置二級(jí)變頻風(fēng)機(jī)和二級(jí)油煙凈化處理器的形式。排油煙風(fēng)量前期按60次換氣次數(shù)進(jìn)行估算，美食廣場(chǎng)各檔口采用按60次換氣次數(shù)并不小于5000m3/h.戶進(jìn)行設(shè)計(jì)，美食廣場(chǎng)每個(gè)檔口的排油煙、補(bǔ)風(fēng)支管均設(shè)置電動(dòng)風(fēng)閥。

7、關(guān)于大型商業(yè)綜合體暖通設(shè)計(jì)的心得

現(xiàn)代商業(yè)綜合體項(xiàng)目中庭承載著整個(gè)商場(chǎng)人員交通、引導(dǎo)顧客購物、供人員休憩交流等功能，通常采用大面積的通高鏤空的設(shè)計(jì)，此類設(shè)計(jì)造成了嚴(yán)重的“煙囪效應(yīng)”，在空調(diào)設(shè)計(jì)中必須引起重視。以本項(xiàng)目為例：中庭高度大部分在27m左右，經(jīng)計(jì)算本工程中庭夏季在設(shè)計(jì)工況下產(chǎn)生的熱壓為11.5Pa，冬季在設(shè)計(jì)工況下產(chǎn)生的熱壓達(dá)27.0Pa，如不加以控制將嚴(yán)重影響空調(diào)效果和能耗。夏季空調(diào)工況下煙囪效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致高層呈負(fù)壓熱空氣從高層吸入，大量室外熱空氣的吸入會(huì)加劇惡化頂層的空調(diào)狀況，冬季由于更大的室內(nèi)外溫差故其煙囪效應(yīng)比夏季更強(qiáng)，如不采取措施必將導(dǎo)致低層大量冷空氣吸入導(dǎo)致底層難以保證設(shè)計(jì)溫度，主要出入口附近受嚴(yán)重尤其嚴(yán)重。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)中主要采用以下措施降低煙囪效應(yīng)帶來的影響：屋頂排風(fēng)、排煙風(fēng)機(jī)均設(shè)置與風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)啟閉電動(dòng)密閉風(fēng)閥，主要出入口均設(shè)置門斗，并設(shè)計(jì)有熱風(fēng)幕；主要出入口外門均預(yù)留安裝防風(fēng)條的條件，門窗均安裝密封條；進(jìn)行施工交底強(qiáng)調(diào)各類孔洞要求做到嚴(yán)密封堵；進(jìn)行嚴(yán)格的風(fēng)量平衡計(jì)算，保持整體微正壓；適當(dāng)加大出入口位置空調(diào)負(fù)荷，降低其冬季冷感。

大型商業(yè)綜合體頂層玻璃頂附近夏季空調(diào)負(fù)荷具有其特殊性，設(shè)計(jì)時(shí)必須加以重視。通過對(duì)長沙市多個(gè)大型商業(yè)綜合體的實(shí)地考察和咨詢，絕大部分都存在夏季頂層人員感覺悶熱的情況，結(jié)合商場(chǎng)實(shí)際情況加以分析可知導(dǎo)致頂層較熱的原因有以下幾點(diǎn)：①頂層沒有設(shè)計(jì)遮陽措施或者采用了遮陽系數(shù)較高的遮陽材料導(dǎo)致太陽輻射直接或者間接進(jìn)入室內(nèi)加熱周圍的空氣造成所謂的“溫室效應(yīng)”，而高溫氣體不斷向周圍空氣進(jìn)行對(duì)流換熱造成回廊等人員活動(dòng)區(qū)域溫度升高②穹頂下方空氣等在陽光照射下溫度可達(dá)60℃，玻璃頂蓋和鋼構(gòu)架等在陽光的直射下則溫度更高，高溫的物體通過熱輻射影響周圍人員的舒適度，由PMV計(jì)算公式可知平均輻射溫度決定著人體輻射散熱強(qiáng)度，其值越高，PMV值越高，人體感覺越熱③室內(nèi)熱空氣上浮的特性導(dǎo)致室內(nèi)熱源產(chǎn)生熱空氣通過中庭源源不斷的往頂層聚集，產(chǎn)生分層效應(yīng) ④中庭煙囪效應(yīng)（前文已述）。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)中通過采用遮陽系數(shù)低的電動(dòng)折疊遮陽簾，加大頂層回廊空調(diào)布置負(fù)荷，設(shè)置穹頂排熱風(fēng)機(jī)等措施保證頂層空調(diào)效果，空調(diào)送風(fēng)口采用沿店鋪側(cè)設(shè)置條縫風(fēng)口，送風(fēng)方向?yàn)?5度朝往店鋪側(cè)方向，防止送風(fēng)直接進(jìn)入中庭影響回廊空調(diào)效果。

大型商業(yè)綜合體暖通設(shè)計(jì)需要充分了解建設(shè)方需求和工程特點(diǎn)，應(yīng)力求做到通過合理的系統(tǒng)選型和設(shè)計(jì)達(dá)到整體管理方便和運(yùn)行節(jié)能的目的。本項(xiàng)目集中商業(yè)采用10KV高壓冷水機(jī)組降低了變壓器的損耗同時(shí)高壓冷水機(jī)組具有更小的運(yùn)行電流和啟動(dòng)電流從而減小線路損耗；熱源方面采用冷凝式真空熱水鍋爐，對(duì)煙氣熱量予以回收，其運(yùn)行效率較普通非冷凝式鍋爐提高8%以上。物業(yè)、商運(yùn)辦公區(qū)等需要考慮在商場(chǎng)打烊后繼續(xù)運(yùn)行的區(qū)域設(shè)置獨(dú)立的多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)，影院等運(yùn)行時(shí)間與集中商業(yè)不一致的區(qū)域獨(dú)立設(shè)置風(fēng)冷熱泵系統(tǒng)從而避免了大型冷水機(jī)組長時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行而導(dǎo)致運(yùn)行效率低的情況；集中商業(yè)采用一次泵主機(jī)側(cè)變流量系統(tǒng)，冷凍水泵變頻運(yùn)行，提高部分負(fù)荷下運(yùn)行效率；中庭頂部設(shè)置有多臺(tái)排風(fēng)風(fēng)機(jī)，可靈活開啟運(yùn)行，既可以作為夏季頂部排熱使用也可作為夏季或者過渡季節(jié)凌晨通風(fēng)換氣用，可利用凌晨室外冷空氣對(duì)建筑進(jìn)行“預(yù)冷”，既能利用室外天然冷量又改善室內(nèi)空氣品質(zhì)；末端方面：考慮到后期招商存在一定的不確定性，另外商業(yè)綜合體為應(yīng)對(duì)消費(fèi)升級(jí)往往面臨 “三年一小調(diào),五年一大調(diào)”的狀況，本設(shè)計(jì)末端按柱跨進(jìn)行布置、接入租戶的供回水總管做適當(dāng)放大，末端系統(tǒng)在初期增加極少的成本的情況下即可做到后期只需少量調(diào)整就能快速的應(yīng)對(duì)商場(chǎng)業(yè)態(tài)的調(diào)整。

大型商業(yè)綜合體項(xiàng)目應(yīng)注重優(yōu)化水系統(tǒng)設(shè)計(jì)以降低運(yùn)行能耗，本項(xiàng)目冷、熱源機(jī)房均設(shè)置在建筑物負(fù)荷中心位置，冷、熱源機(jī)房外水管管徑選擇參考《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施—暖通空調(diào)·動(dòng)力》(2009)5.8.3條將其比摩阻控制在100～300Pa/m范圍內(nèi)，同時(shí)校核其流速保證空調(diào)房間內(nèi)空調(diào)管道流速不宜超過技術(shù)措施中表5 .8 .3 -1 的限值。而機(jī)房內(nèi)的管道因?yàn)楣艿缽濐^、三通、閥門等構(gòu)件特別多其局部阻力系數(shù)遠(yuǎn)大于機(jī)房外管線，所以不能簡單以控制比摩阻為目標(biāo)，必須適當(dāng)控制流速從而控制動(dòng)壓達(dá)到最終控制機(jī)房內(nèi)整個(gè)阻力損失的目的。本項(xiàng)目冷熱水系統(tǒng)設(shè)有四個(gè)總環(huán)路，每個(gè)環(huán)路均設(shè)置有靜態(tài)平衡閥，環(huán)路劃分既能促進(jìn)了水力平衡，也利于后期管理，自立管接出的樓層干管均設(shè)有靜態(tài)平衡閥，靜態(tài)平衡閥均標(biāo)注設(shè)計(jì)流量，從而保證后期的調(diào)試效果；另外考慮商業(yè)大型主力店等議價(jià)能力較強(qiáng)的商家可能要求自機(jī)房獨(dú)立環(huán)路引出以便于計(jì)量或者管理，設(shè)計(jì)中分集水器位置預(yù)留1～2個(gè)環(huán)路接口作為后期備用。

餐飲業(yè)態(tài)往往占據(jù)商業(yè)面積的40%以上，排油煙系統(tǒng)的優(yōu)劣直接影響商戶的運(yùn)營和工作人員的身體健康和商場(chǎng)運(yùn)行能耗。商業(yè)綜合體項(xiàng)目排油煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)常面臨著油煙凈化器和油煙風(fēng)機(jī)放置在屋面還是放置在戶內(nèi)的討論，兩者在實(shí)際工程中均有一定比例。油煙凈化器和油煙風(fēng)機(jī)放置在屋面的優(yōu)點(diǎn)在于機(jī)組檢修方便、管道呈負(fù)壓減少煙氣泄露，其缺點(diǎn)在于煙道容易積累油污，不及時(shí)清理時(shí)甚至存在火災(zāi)隱患，煙凈化器和油煙風(fēng)機(jī)放置在戶內(nèi)的優(yōu)點(diǎn)在于機(jī)組免受日曬雨淋使用壽命更好、操作人員能方便觀察到機(jī)組的工作狀態(tài)，風(fēng)管不易積累油污，其缺點(diǎn)在于管道正壓存在煙氣泄露，排風(fēng)風(fēng)機(jī)風(fēng)量較大時(shí)存在噪音大影響室內(nèi)環(huán)境、檢修困難，占用層高較多等問題，因此選擇排油煙風(fēng)機(jī)和油煙凈化器的放置位置時(shí)應(yīng)該結(jié)合項(xiàng)目具體分析后確定，不能盲目套用。

排油煙補(bǔ)風(fēng)風(fēng)量應(yīng)滿足整體風(fēng)量平衡要求，應(yīng)與排油煙風(fēng)機(jī)聯(lián)動(dòng)啟閉，經(jīng)了解實(shí)際運(yùn)營過程中經(jīng)常出現(xiàn)租戶只開排油煙風(fēng)機(jī)不開補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)的現(xiàn)象，不開補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)對(duì)于商戶而言不僅節(jié)約了電費(fèi)，而且從公共區(qū)域抽取的為室溫空氣也增加廚房工作人員的舒適度，但對(duì)整個(gè)商場(chǎng)的平衡造成嚴(yán)重的破壞，造成商場(chǎng)整體負(fù)壓大量空氣直接從外墻、門窗縫等進(jìn)入室內(nèi)，嚴(yán)重影響空調(diào)效果，導(dǎo)致商場(chǎng)出現(xiàn)溫度不達(dá)標(biāo)、風(fēng)口凝露等問題。該現(xiàn)象如果僅依靠后期人員管理很難完全杜絕，所以應(yīng)在設(shè)計(jì)階段考慮必要的技術(shù)措施進(jìn)行防治。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)中將商戶各排油煙風(fēng)機(jī)、補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)均納入BA監(jiān)控，設(shè)置未聯(lián)鎖開啟報(bào)警，可從技術(shù)層面實(shí)現(xiàn)杜絕不開補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)的現(xiàn)象。

結(jié)語：

隨著人們生活水平的提高，商場(chǎng)已從原來的單純的百貨為主導(dǎo)的賣場(chǎng)形式轉(zhuǎn)變?yōu)槌院韧鏄焚徱惑w的商業(yè)綜合體?，F(xiàn)代商業(yè)綜合體各種復(fù)雜的建筑形態(tài)百花齊放，各類新型業(yè)態(tài)的涌現(xiàn)以及不斷改變的管理運(yùn)營理念都對(duì)商業(yè)的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)帶來挑戰(zhàn)，暖通專業(yè)必須充分了解各種業(yè)態(tài)運(yùn)營特點(diǎn)，緊密結(jié)合建設(shè)單位運(yùn)營管理需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。本文以實(shí)際設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，對(duì)商業(yè)綜合體設(shè)計(jì)、運(yùn)營中遇到常見的問題加以分析和解決，希望能對(duì)今后類似建筑的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)有借鑒和參考意義。