某商業廣場暖通空調設計

摘要：主要介紹該工程空調水系統及空調系統的設計特點，并簡要介紹了通風、防排煙系統

關鍵詞：水系統 通風空調 VAV 熱回收 防排煙系統

1 工程概況

該商業廣場位于成都市成華區。項目總建筑面積310，680m²(其中空調面積154，888m²)，地上與地下面積分別為186.220m²、124，460m²。地下3層，其中負二、三層為設備用房及地下汽車庫，負一層為超市、百貨、餐飲等商業區。地上38層，其中1至5層為裙樓商業部分(包括商鋪、百貨、電影院、餐飲等)，6至38層為辦公樓(17、28層為避難層)。建筑主屋面高度為173.4m，東西向最長距離374m，南北向最長距離為138m。

2 空調冷熱源系統

商場及辦公樓夏季冷負荷31876kW，空調面積冷負荷指標206W／m²；冬季熱負荷10679kW，空調面積熱負荷指標69W／m²。

根據工程使用功能特點及業主對工程的定位，空調冷熱源機組采用常規的電制冷機組、燃氣熱水鍋爐。空調冷源選用6臺高效離心式電制冷機組，其中4臺每臺制冷量為7032kW(電源10kV)；另外2臺每臺制冷量為2110kW(電源380V)，以滿足不同時段、季節冷負何差異較大的特點，冷凍水供回水溫度為8℃／11℃。熱源選用4臺制熱容量為2800kW的常壓熱水鍋爐，供回水溫度為90℃，75℃，通過板式換熱器換熱后，提供60℃／50℃的采暖熱水。冷水機組、熱水鍋爐分別放置于地下3層及1層。

由于空調制冷機組其中4臺機組采用10kV的獨立工作電源，與市政的電壓級別相符，減少了變壓器等變配電設備的初投資及相應的設備房占用面積，亦減少了變配電設備運行損耗。

3 空調水系統

冷熱水采用機械循環四管制閉式系統，為商場、辦公樓外區提供采暖水系統。外區空調機組、新風空調機組及風機盤管為四管制，內區機組盤管為單冷型。冬、夏季冷熱水轉換依靠空調末端設備的電動二通閥自動切換來完成。

水系統使用一次泵定流量、二次泵變流量系統。一次泵水系統根據空調負荷對冷水機組或鍋爐進行臺數控制，二次變頻水泵根據各功能區負荷變化利用變頻器進行流量和臺數控制，以達到最優的節能效果。

該工程單體面積大，功能復雜多樣，因此根據不同功能區負荷特性、管路特性差別大的特點，設置不通的泵組為各功能區輸送冷熱水。對于商場，設置兩組變頻水泵，分別供給商場的東、西區，東、西區各設置3組立管。辦公樓水系統分為低區、高區，由一組變頻水泵供給。辦公樓高區冷熱水經過設置17層的水一水板式換熱器換熱后，經水泵輸送至高區末端設備。商場、辦公樓低區的冷熱水溫度分別為6℃／11℃、60℃／50℃，辦公樓高區的冷熱水溫度分別為7℃／12℃、55℃／45℃。商場、辦公樓水系統分別采用異程式、同程式系統，各層總支管設置平衡閥，以解決水力失調問題。

為了滿足辦公樓計算機房24小時空調的需求，在辦公樓屋面設置2臺(一用一備)專用的閉式冷卻塔，提供32℃／37℃的冷卻水至辦公樓高區各層計算機房。在17層空調設備房設置水一水板式換熱器，冷卻水經換熱后向辦公樓低區計算機房提供33℃／38℃的冷卻水。辦公樓計算機房空調末端設備采用水冷熱泵機組，由各承租戶根據需求自行安裝。

4 空調風系統

4.1商場風系統

4.1.1風系統特點商場風系統主要分為集中空調風系統及半集中空調風系統。對于購物通道、百貨、電影院等大空間采用集中送風空調系統，而小商鋪等采用風機盤管+新風系統。根據商場各區功能、內裝修可變化的特點，對于各承租戶區，預留新、排風接口，由各承租戶在安裝空調設備時自行接管。如此，既節省了初次安裝費用，亦可以給各承租戶室內裝修時更多的靈活性和自主權。

根據商場各功能區運行時間的特點，新風系統按照商鋪、餐飲、百貨等分開設置的豎向系統。新風由新風機組集中處理后送入室內。餐飲、百貨等各層排風匯集排風立管，由設置于屋面的排風機排至室外。而中庭兩側商鋪的排風，根據氣流由高壓向低壓流動的特點，匯集中庭后，由設置在中庭屋面的排風機集中排至室外。

4.1.2商場新、排風系統及購物通道集中送風系統控制商場人員不同時段變化較大，為了使室內新風量隨人員而變化，在房間或回風道上設置檢測器，根據CO₂氣體含量自動調節新風量，排風量按新風一定比例進行調節。新、排風機設置變頻驅動器，根據風道壓差的變化，通過改變新、排風機的轉速來實現系統新、排風量的調節。購物通道空調采用風量或水量兩種控制方式控制室內溫度。當送風量在額定風量70％以上時，由設置在回風口處的溫度傳感器，控制風機變頻器動作，調節風量，以達到回風溫度的控制。當風量達到額定風量70％而回風溫度仍低于設定值，采取水量控制。由設置回風口處的傳感器，控制水路電動二通閥動作，調節水量，以達到回風溫度的控制。

4.2辦公樓風系統

4.2.1辦公樓大堂設置組合型空調箱，采用單風道集中送風方式，供應空調冷熱風。由于大堂層高高達11.4m，且外墻采用全玻璃幕墻。空調氣流組織采用上送上回方式，為了保證冬季大堂工作區溫度在設定范圍，在大堂外側設置地板送風裝置，冬季開啟送熱風。

4.2.2標準層該辦公樓為高級辦公場所，主體南北向且呈長方形，核心筒距離外維護結構約11m，且還大面積使用了玻璃幕墻，存在較明顯的內、外區。在冬季部分時段，辦公樓北側和南側熱負荷不平衡，有可能出現北側需要供暖、南側需要供冷或外區需要供暖、內區需要供冷的情況。

為了解決負荷不平衡問題，辦公樓設計了內、外區分離系統：采用單制冷變風量系統(VAV系統)，內外區分別設置VAV BOX，且外區為帶熱水盤管動力型VAV BOX。夏季房間要求供冷時，依靠內、外區的VAV BOX根據溫度傳感器分別控制內、外區溫度。冬季，內區要求供冷、外區要求供熱時，利用外區VAV BOX的熱水盤管提高外區的送風溫度，以實現內、外區溫度的控制。

辦公樓標準層新、排風分低、中、高區三部分，新風處理設備分別設置干17層、28層、屋面層。新風先經過全熱回收轉輪預處理，并經過新風機組的處理后通過豎向風道送至各層的空調機組。排風由空調排風機和各層的衛生間排風機來完成。為了保證新風量，在各層的新、排風支管設置定風量裝置。

過渡季節，通過風閥的轉換，辦公樓新風不經過全熱回收轉輪的預處理，由新風機組直接輸送至辦公樓各層空調機組。

5 通風系統

地下車庫、衛生間、設備房等設置機械通風系統。通風量按換氣次數或房間的發熱量確定送排風量。對于變配電房，為了保證在夏季極端室外條件下，變配電設備能正常運行，采用通風與空調并用的方武：而對于餐飲的廚房，對補風進行預處理，以保證廚房有較好的工作環境。

6 消防防排煙系統

對于該項目中有回廊、無可燃物且高度大于30m的中庭，在回廊設置機械排煙系統，中庭不設置排煙系統；其他高度小于30m的中庭，設置機械排煙系統，自然補風。商場各功能區均按要求設置機械排煙系統。各防煙樓梯間、消防電梯前室或合用前室及辦公樓避難區分別設置機械加壓送風系統。內走道按規范要求設置機械防排煙系統。地下停車場設置機械防排煙。所有穿越防火分區的風管設置防火閥。各層水平支管與豎向風道連接處設置防火閥。

7 結語

對于民用建筑舒適性空調，暖通空調系統的主要設計任務是為了創造一個舒適、衛生、安全的工作環境。對于在冬季需同時供冷及采暖的變風量系統，應根據項目的特點與要求，合理選擇變風量系統，以達到最佳的舒適性、運行、控制等方面的設計要求。