日月光中心一期機電咨詢及改造體會

李林林 朱金鳴 朱黎明

上海市建工設(shè)計研究總院有限公司

從上海市乃至全國城市發(fā)展趨勢來看，隨 著生活水平提高，城 市商業(yè)進入轉(zhuǎn)型發(fā)展的階段，需 要對城市建筑進行相應(yīng)的改造升級，以適應(yīng)市場發(fā)展的需求。隨著網(wǎng)購的發(fā)展，整 個商業(yè)餐飲所占比例有了較大提高，結(jié) 合國家[1]及 當?shù)卣募?guī)定，地 下室禁止使用燃氣等綜合因素，帶來餐飲的排油煙量增加，耗電量也需要較大的提高等一系列問題。進而需要有關(guān)精通設(shè)計的單位在滿足國家和地方有關(guān)規(guī)定的要求前提下，協(xié) 助這些城市建筑的業(yè)主進行升級改造，滿 足建筑物的升級和滿足節(jié)能環(huán)保和降低能耗的要求。

1 工程概況

本項目地下3 層，地 上31 層，由 1 棟超高層辦公、2 棟公寓，裙房商業(yè)和地下車庫組成?？偨ㄖ娣e30萬m2，其 中商業(yè) 16 萬m2，辦 公C 樓 4.3 萬 m2，公 寓 A樓3 萬m2，公寓B 樓3 萬m2，車庫 4 萬m2。公寓共388 戶，除 公寓采用分體多聯(lián)機外，其 他區(qū)域全部采用集中空調(diào)系統(tǒng)。商業(yè)部分目前已開業(yè)9 年，原設(shè)計餐飲占30%～40%，現(xiàn) 狀餐飲約占67%?，F(xiàn)根據(jù)規(guī)定地下室不采用燃氣，均 采用電餐飲。其余餐飲租戶也有較大一部分采用電餐飲。

2 改造前現(xiàn)狀

2.1 改造前冷熱源

本工程冷源由三處冷凍機房及一個鍋爐房組成，制冷機房1：地下一層北區(qū)域，制冷機房內(nèi)設(shè)置 4 臺1100RT（3868 kW）離心式制冷主機，服務(wù)面積約75000 m2。制 冷機房2：地 下一層南區(qū)域，制 冷機房內(nèi)設(shè)置3 臺1000RT（3156 kW）離 心式制冷主機，服 務(wù)面積為52000 m2。制冷機房3：地 下三層區(qū)域，制 冷機房內(nèi)設(shè)置 2 臺 1758 kW 離心式制冷主機和 1 臺 1044 kW螺桿式冷水機組。制 冷機房1、2 服務(wù)于裙房商業(yè)，制 冷機房3 服務(wù)于地上31 層辦公塔樓。鍋 爐房設(shè)置于地下一層，設(shè) 置 3 臺 6300 kW 真空熱水鍋爐，服 務(wù)于整個商業(yè)及辦公樓等。

2.2 改造前總體狀況

根據(jù)對冷凍機房現(xiàn)場具體了解及近二年運行數(shù)據(jù)分析，主 要為以下特點：冷 凍機組開機不足，基 本上不能全部開啟運行。受冷卻塔排熱影響，冷 機運行效率偏低。供 回水溫度偏高，降 低了空調(diào)的舒適性。商 場一方面是冷量不夠，而 另一方面制冷機房又不能充分提供出冷量。道銹蝕、保 溫破壞嚴重，大 部分電氣控制損壞嚴重。

圖1 冷卻塔改造前現(xiàn)場圖

圖2 冷卻塔改造前填料圖

冷卻塔效率沒有發(fā)揮，由 諸多因素造成：①業(yè)主曾經(jīng)為了防止噪聲，對 冷卻塔四周進行了圍擋，導(dǎo) 致氣流短路。②填料表面結(jié)垢嚴重損壞普遍，嚴重影響冷卻效果并造成冷水機組開機不足。③閥門、電氣控制損壞嚴重，遠 程控制基本失效。④經(jīng)現(xiàn)場測試，白 天背景噪聲大于65dB(A)。⑤ 排油煙風口與冷卻塔距離過近，影響散熱，且 油煙等酸性物質(zhì)對冷卻塔產(chǎn)生腐蝕，影 響使用壽命。⑥綜合的原因造成冷卻水溫過高，開機率只有60%左右。冷 卻塔當時的現(xiàn)場圖片為圖1 和圖2。圖1 可見冷卻塔已經(jīng)被維護構(gòu)筑物幾乎所封閉住了，圖2 可見冷卻塔的填料也已經(jīng)損壞嚴重，表面已經(jīng)結(jié)垢較重。

餐飲區(qū)域的空調(diào)末端及系統(tǒng)腐蝕嚴重。各個區(qū)域空調(diào)機組由于使用年限過長，壁 板、基 礎(chǔ)老化嚴重。由于缺少保養(yǎng)，管 道銹蝕、水 管、風 管保溫、風 機、過 濾器、閥門等設(shè)備損壞嚴重。表冷器腐蝕、堵 塞情況嚴重，大 大影響傳熱效果。多數(shù)機房空調(diào)水溫、回 風、新 風自控與條件基本失效?？照{(diào)機組風量變頻裝置控制基本失效，目 前按定頻在使用。機房地面地坪毛糙，墻 面、頂 面吸聲材料破壞嚴重，另 外有部分分體機組室外機放在機房內(nèi)，甚 至有風冷壓縮冷凝機組（城市超市使用的三臺外機）放在了空調(diào)機房內(nèi)。各個區(qū)域在主風管上隨意開設(shè)支管現(xiàn)象常見，既 破壞了系統(tǒng)的平衡，又 影響了其他末端的使用效果。有關(guān)情況見圖3 至圖5。

圖4 空調(diào)機房內(nèi)情形2

圖5 空調(diào)機房內(nèi)情形3

3 改造方案

3.1 改造方案

通過對夏季及過渡季節(jié)用冷狀況的數(shù)據(jù)分析，為進一步滿足使用要求，結(jié) 合冷卻塔的改造以及商業(yè)提前與滯后用冷的需求，可 采用增加冷水機組的方法來實現(xiàn)。增加一臺500RT 螺桿式（變頻）冷 水機組，滿 足部分負荷和提前與滯后用冷的需求[2]。增加冷水機組可以進一步提高系統(tǒng)的效率及降低運行費用，為 提前與滯后用冷提供了便利，并 且可以為減少分體機組創(chuàng)造有利條件。

根據(jù)前面改造前總體狀況可知，如 何提高冷卻塔的冷卻能力并達到設(shè)計能力以大大提高冷水系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。冷卻塔除了熱工性能應(yīng)滿足要求外，噪聲指標必須達到低噪聲要求。對改造前后的噪聲檢測進行對比，滿 足周邊《聲環(huán)境質(zhì)量標準》2 類聲環(huán)境功能區(qū)的要求[3]，即 晝間 60dB(A)夜間 50dB(A)。據(jù)當時的設(shè)備狀況，冷 卻塔等設(shè)備必須進行全部拆除并進行更換。

根據(jù)現(xiàn)場情況，全 方位清理了每個空調(diào)機房的垃圾、堆 物等，恢 復(fù)防火門等消防內(nèi)容。修繕墻面與頂面吸聲材料，機 組地坪刷涂環(huán)氧樹脂等材料。修復(fù)損壞的保溫材料，清 理私拉私設(shè)的各個風支管，恢 復(fù)各個分支閥門功能。部分更換空調(diào)機組損壞的配件，風 機、表冷器、空 氣過濾器、水 過濾器、電 動水閥、電 動風閥等，有 些空調(diào)機組進行整體更換。后期弱電會進行恢復(fù)BA 系統(tǒng)，包 括報警，就 地與遠程控制功能等。

4 變配電間暖通空調(diào)改造

4.1 改造之前狀況

開閉所及變電所室內(nèi)溫度普遍偏高，高于 45 ℃，影響設(shè)備保證率，降 低變壓器的效率影響壽命。主要原因，是 通風系統(tǒng)與降溫設(shè)備損壞嚴重，缺 少維護保養(yǎng)及部分通風降溫設(shè)備未配置到位。工程部均放置了分體空調(diào)進行降溫補救，且 錯誤的將室外機就近放置于室內(nèi)走廊，從 而降溫效果不明顯，且 后勤走廊溫度也非正常。業(yè)主訴求不僅要降低變電所室溫，且 希望全部取消這些雜亂無序的室外機擺放。

4.2 進行的改造

開閉所及變電所首先是根據(jù)電氣設(shè)計專業(yè)重新計算的發(fā)熱量，重 新就算，僅 舉例列出其中兩個，具 體如表1。

表1 各變電所發(fā)熱量

根據(jù)各個變電所發(fā)熱量，重 新計算所需真實通風量及空調(diào)負荷。根據(jù)文獻[4]，計 算消除余熱時，通 風量具體為：

變電所 A 發(fā)熱量Q為 103.428 kW，代 入式（1）得L=34866 m3/ h，故 取排風量 34870 m3/ h，原 EF/B12D-1排風機風量22117 m3/ h 不滿足要求。實際所需送風量34870×0 .8=27900 m3/ h，原 SF/B12D-1 排風機風量20135 m3/ h 不滿足要求。

然而根據(jù)現(xiàn)場，由 于變電所送排風土建管井存在漏風現(xiàn)象。使用機械通風進行降溫，會影響附近商鋪運營（如漏熱風至屈臣氏等店）。現(xiàn)場風管道尚可較好運行，故 通風系統(tǒng)不進行調(diào)整。但 需增設(shè)3 臺吊裝式空調(diào)箱，冷量不小于 110 kW，詳見變電所 A、E 暖通圖紙，如 圖6。

圖6 變電所A 改造吊裝空調(diào)箱布置平面圖

35kV 變電所，發(fā) 熱量Q=207.28 kW，則 計算消除余熱時，通 風量L=207.28/0.337/(40-31.2)=69894 m3/ h，故取排風量69900 m3/ h，原 EF/B11C-1 排風機的風量32397 m3/ h 不滿足要求。送風量 69900×0 .8=55920 m3/h，原 SF/B11C-1 排風機的風量30690 m3/ h 亦不能滿足要求。

改造對策，考 慮增加空調(diào)箱，也 并入大的空調(diào)水系統(tǒng)，在 夏季對35kV 變電所進行空調(diào)降溫處理。選用一臺 16000 m3/ h，冷 量 249 kW 空調(diào)箱進行降溫，改 造后不僅效果顯著，而 且也全部取消了原先多擺放的雜亂無章的分體空調(diào)，取 得了較好的效果。改造空調(diào)設(shè)置如圖7 所示。

圖7 35kV 變電所改造空調(diào)平面圖

其余變電所也進行類似樣式改造，有 些受周邊條件限制，設(shè) 置了立式空調(diào)箱，并 入大型冷凍水系統(tǒng)，僅使空調(diào)風管伸入到變電所，進 行空調(diào)降溫處理。也有空調(diào)機房與變電所相鄰，可 直接在側(cè)墻上裝設(shè)噴口進行送冷風，在 下部設(shè)置回風口進行空調(diào)回風。

5 商場排油煙系統(tǒng)

5.1 改造之前狀況

根據(jù)對原來圖紙的查閱與現(xiàn)場查看，各 個餐飲商家在排油煙系統(tǒng)布局上普遍存在著不合理現(xiàn)象。典型的B2 層美食廣場在餐飲高峰時油煙氣等異味外溢情況比較普遍，與廚房排油煙系統(tǒng)設(shè)置不合理緊密聯(lián)系。最大的問題是餐飲量增加，且 需對油煙進行凈化、過濾，且 排放需滿足擴散半徑要求。一共 48 套排油煙系統(tǒng)，多 數(shù)一個系統(tǒng)帶數(shù)家店鋪，也 有一家店鋪單獨一套排油煙系統(tǒng)的情況。

5.2 排油煙系統(tǒng)的改造

根據(jù)國家規(guī)范及上海市地方標準,考慮油煙排放半徑及屋面有限的位置，經(jīng) 多次現(xiàn)場踏勘，并 結(jié)合原有竣工圖進行油煙系統(tǒng)繪制，統(tǒng) 籌合理安排每套的排油煙量是重點和難點。基于現(xiàn)狀重新設(shè)計出來的油煙系統(tǒng)中，全 部增加油煙凈化器和紫外線殺菌除異味裝置，且 配合環(huán)保部門要求，設(shè) 置油煙在線監(jiān)測裝置與當?shù)攸S浦區(qū)環(huán)保部門進行聯(lián)網(wǎng)。

每套系統(tǒng)都有各自的特點，例 如改造前現(xiàn)場踏勘魔 丼屋日式料理店，位 于商場四層，排 放也設(shè)在四層屋面，油煙排放量為14000 m3/ h 滿足其使用要求。但是此次環(huán)保部門要求整個商業(yè)排油煙需進行整頓，且業(yè)主要求商鋪必須全部使用日月光大業(yè)主自身的設(shè)備，因 此仍需對其進行改造，并 且在室外增加了業(yè)主提供的全套設(shè)備。

6 其他機電改造

對于整個項目改造的內(nèi)容還有很多，比 如對地下二層美食廣場進行了全面改造，并于 2019 年 6 月 16日全面重新營業(yè)，地 下一層南側(cè)和北側(cè)垃圾房進行了改造，對餐廚垃圾房設(shè)置了高溫冷庫。并對整個商業(yè)97 套空調(diào)機組和近300 多套分體空調(diào)全數(shù)進行踏勘，出具分析報告。對入住日月光的商戶盒馬鮮生進行了相關(guān)的條件預(yù)留。

其余專業(yè)也進行了其他的有關(guān)的改造。比如給排水對地下三層隔油池和疏水層的改造，電 氣對變電所設(shè)備的改造，以 及對弱電系統(tǒng)的逐步進行中的改造，建筑對于地下一層垃圾房重新布局和擴大，結(jié) 構(gòu)配合機電暖通專業(yè)重新計算排油煙設(shè)備等有關(guān)設(shè)備的荷載復(fù)核，重 新設(shè)計承重基礎(chǔ)等一系列改造內(nèi)容。

以下為 2019 年 9 月 6 號從業(yè)主處獲得的數(shù)據(jù)并整理的表格，可 見改造后 2019 年 8 月同比，合 計節(jié)約電費同比降低了21.64%。

7 結(jié)語

根據(jù)當時現(xiàn)場狀況改造設(shè)計過程是相對繁瑣的，首先讀的是10 多年前的竣工圖，資料已經(jīng)不是很齊全，而 且與現(xiàn)場經(jīng)過數(shù)年的不斷變化，與 原圖紙已經(jīng)有了較大出入，這 就更要求設(shè)計人員結(jié)合現(xiàn)在商場運行的具體情況進行現(xiàn)場踏勘。現(xiàn)場實際情況與原竣工圖相對應(yīng)比較困難，要 想做好此處設(shè)計，需 要耐心。

設(shè)計完畢并非項目結(jié)束，現(xiàn) 場施工單位施工中現(xiàn)場經(jīng)常會遇到一些問題，施 工搞不懂，這 就需要設(shè)計師到現(xiàn)場進行溝通。比如拆開吊頂，風管或其他設(shè)備難以安裝或通不過去的情況，無 一不需要設(shè)計師和施工的在現(xiàn)場一起想辦法，促 使施工順利完成，并 達到設(shè)計預(yù)期效果。包括后期調(diào)試，也 是需要設(shè)計師到場，雖 然繁瑣些，但 也從中獲得了更多的現(xiàn)場經(jīng)驗，正 好彌補了設(shè)計師一直以來多數(shù)時間都是根據(jù)老一輩工程師傳授的寶貴經(jīng)驗以及有關(guān)規(guī)范進行設(shè)計，對 現(xiàn)場知識運用不夠充分的弊病，從 而可以學習較多重要的現(xiàn)場知識。通過現(xiàn)場觀察和操作，才 能更好的理論聯(lián)系實際，更透徹的理解老一輩工程師們的寶貴經(jīng)驗和規(guī)范的規(guī)定。因此作為設(shè)計師，除了能夠做較多類型的項目外，如 果能適當參與現(xiàn)場改造的項目，對 于理解本專業(yè)的知識和運用也能起到更好的作用。