家居商場空調設計探析

于紅偉

(上海鼎勝建筑工程管理設計有限公司，上海 200333)

0 引言

家居建材商場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，隨著房地產業的發展，以及人們對于家居建材的需求和品味也在逐步地提高，全國各地家居建材商場的建設競相發展，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就有100多家，其中紅星美凱龍計劃到2020年在全國建成200家。家居商場如此蓬勃發展也給設計帶來了挑戰。

筆者近兩年共設計6個家居商場項目，總建筑面積在60萬m2之上，有位于嚴寒地區的，有位于寒冷地區的，也有位于夏熱冬暖地區的，結合各地家居商場空調系統設計經驗，對家居建材商場的空調設計特點進行了個人總結;另外，筆者收集了全國30多個項目的設計資料，發現在家居商場的設計中還是存在許多需要改進的地方，在此歸納總結。

1 家居商場的空調負荷特性

家居商場的空調負荷主要由圍護結構負荷、人員負荷、照明負荷、新風負荷、附加負荷組成。

家居商場與百貨商場相比其特點為:該家居商場人流量少，圍護結構極少開窗，熱工性能較好。因此空調計算冷熱負荷與一般商場有較大差異。

表1是筆者對具體家居商場進行詳細負荷計算時所采用的空調室內設計參數，希望供其他設計師參考。

表1 家居商場空調室內設計參數

1)人員密度。

全國的規范沒有明確家居商場人員密度。而GB 50189-2005公共建筑節能設計標準中B.0.6中指出“當不能按照設計文件確定設計建筑各個房間人員密度時，一般的商店取3 m2/人，高檔商店取4 m2/人”。設計師倘若按此人員密度來做負荷計算，那么負荷計算結果將明顯偏大，新風負荷和人員負荷均衡偏大50%左右。筆者在2010年對各地紅星美凱龍家居商場進行調研，通過商場物業管理、項目管理提供的數據，以及對上海真北店、汶水店等實地考察，最終得出家居商場人員密度為7 m2/人。該結果得到紅星美凱龍建設事業中心認可，并被列入紅星美凱龍家居商場暖通空調設計標準之中。

2)照明負荷。

上述表1中照明負荷指標為:35 W/m2，該數據是筆者在2010年對各地紅星美凱龍家居商場的調研得出，要比GB 50189-2005公共建筑節能設計標準中B.0.5中的照明功率密度12 W/m2和19 W/m2大，這是因為家居商場的商鋪和展位對燈光效果的要求比一般的商場要高。

3)圍護結構負荷。

家居商場的玻璃幕墻有兩種:圍護性幕墻和裝飾性幕墻，圍護性幕墻的負荷計算和普通商場一樣。而裝飾性幕墻具有后襯實墻，這是需要設計人員注意的地方，裝飾性幕墻的傳熱系數既不能單純的取普通玻璃幕墻，也不能按照普通的外墻計算，而是取幕墻和后襯實墻的綜合傳熱系數。家居商場的中庭比較大，天窗面積也較大，因此天窗的負荷在圍護結構負荷中的比重比較大。設計人員應該予以重視。

4)新風負荷。

由于家居商場人員密度較普通商場的小很多，所以新風負荷所占比重也比普通商場的小很多。

5)附加負荷。

由于風機溫升、風管溫升、水泵溫升以及水管溫升所產生的附加負荷不容忽視，約占總負荷的10%。

2 冷熱源

1)冷源形式。

家居商場規模較大，一般總建筑面積都在10萬m2以上，單層建筑面積在2萬m2左右，所有商鋪的營運時間一致，通過以上負荷分析可以看出，家居商場無極端小負荷情況，一般采用相同冷量的離心式冷水機組或溴化鋰機組(如采用地源、水源熱泵機組視具體情況另行確定)，具體臺數一般按如下原則確定:a.夏季空調計算總冷負荷Q＜2 400RT，選用2臺離心式冷水機組;b.2 400RT≤Q＜3 600RT，選用 3 臺冷水機組;c.Q≥3 600RT，選用4臺冷水機組。

2)熱源形式。

家居商場熱源可以采用城市熱網、地源熱泵、溴化鋰機組以及燃氣鍋爐，具體須按照經濟性分析和業主意見等確定。

3)機組和水泵的連接方式。

家居商場的負荷特性穩定，不像百貨商場那樣容易受到節假日影響，筆者在設計家居商場，機組和水泵的連接方式比較傾向于一一對應的形式，這樣要比采用共母管的形式節省初投資，控制簡單。

a.冷水機組與冷凍水泵采用一對一獨立接管的連接方式，具體接管方式及接管詳圖見圖1(以2臺機組為例)。b.冷水機組與冷卻水泵采用一對一獨立接管的連接方式，制冷機房設冷卻水供、回水總管接駁至冷卻塔處，具體接管方式見圖2(以2臺機組為例)。

3 空調末端

1)商鋪。由于家居商場的層高較高，而立柜式空氣處理機組占地面積小，因此家居商場適合采用定頻立柜式空氣處理機組，設計全空氣系統，單風道送風。由于商鋪不設門或設置鏤空門，因此回風建議設置局部回風，回風口靠近空調機房，但是尺寸比較大，需要考慮是否影響裝修，實際設計中，有的設計師將回風口放置在主走道中央，這樣對商場的裝修帶來困難，建議回風口設在空調機房墻面(商鋪墻面)2 m以上位置，設在機房墻面上的回風口需設管道、消聲器與機組回風靜壓箱相連接。

2)門廳。底層主入口門廳空調負荷適當增加，如因卷簾影響風管無法敷設區域，可在局部區域采用吊頂式空調箱，從噪聲方面考慮，建議單臺吊頂式空調箱不宜超過3 000 m3/h。

3)風口形式。a.商鋪送風口結合柱網設置，送風口形式采用方形散流器。b.由于天窗負荷占的比較大，共享中廳每層四周走道設計送風口，為了配合裝修效果，送風口建議采用條形風口。

圖1 冷凍水循環泵與冷水機組一對一連接方式（無備用泵）接管圖

圖2 冷卻水循環泵與冷水機組一對一連接方式接管圖

4 排煙

1)商場排煙。

家居商場商鋪與走道之間隔墻砌至吊頂，排煙系統設計需按商鋪及走道分別劃分防煙分區，考慮風管高度等因素，建議防煙分區面積不大于350 m2。

商場排煙系統按照防火分區設計豎向立管及水平支管排煙，地上商場防火分區面積不大于4 000 m2，每個防火分區內建議設置2個～3個豎向立管，水平支排煙風管與空調送風管盡量減少交叉，確保室內吊頂高度要求。

2)中庭排煙。

GB 50016-2006建筑設計防火規范規定多層建筑的中庭可以采用自然排煙也可以采用機械排煙;GB 50045-95高層民用建筑設計防火規范規定凈空高度超過12 m的中庭采用機械排煙。

筆者建議高層家居商場和多層家居商場均采用機械排煙，并且中庭排煙與商場的排風系統合用，這樣系統簡單，并且減少了排風豎井，節省初投資。

屋頂中庭排煙口尺寸需考慮噪聲等影響因素滿足平時排風要求，排煙風機宜選用多臺，單臺風量不宜超過20 000 m3/h，有的工程師在設計中庭排煙兼排風風機的時候風機選型比較大，這樣平時運行排風的時候噪聲比較大。

5 節能

1)全新風運行和加大新風比運行。

在過渡季節，新風即可以作為免費的冷源，又可以用來改善室內空氣品質。因此家居商場在設計的時候應該注意新風取風百葉面積、新風井的面積、新風管的截面積均要滿足過渡季節全新風運行或是加大新風比運行的需要。新風比一般大于50%，具體須滿足當地的公共建筑節能規范。

新風取風口處應該設有嚴密關閉的閥門，以防止夏季空調系統停止運行時，熱濕空氣的侵入造成風管表面和室內墻面的結露，還可以防止冬季冷空氣侵入造成加熱排管的凍裂。

在設計全新風或是加大新風比運行時，需要進行風量平衡計算，系統最大新風量應該和中庭排風、衛生間排風等保持平衡，以免室內正壓值偏高而造成新風無法正常引入。

2)空氣能量回收。

家居商場的新風負荷占總的負荷的比重不如普通商場大，空調系統運行的時間也比普通商場短，經過技術經濟比較，新風和排風溫差大于8℃時，空氣處理機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組費用會增加很多。

b.熱回收裝置需要空調機房大，占用較多的建筑空間，取消熱回收功能可以節省出商業空間。

c.家居商場人員密度較小，新風量較少，因此本項目回收效果不明顯，且增加了阻力較大的熱回收段，空調箱還要增加功耗，反而不節能。

d.過渡季節采用全新風運行，增加熱回收裝置導致空調系統能耗增加。

6 其他建議

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

2)設計師在進行空調系統設計時，建議考慮冷熱源等大型設備的吊裝孔位置，要求建筑專業表達于建筑圖中，確保機組吊裝安全、可靠。設計師須配合結構專業做好各設備的基礎設計工作，以及墻、板預埋留洞工作。

7 結語

1)家居商場的空調負荷特性不同于普通的百貨商場，人員密度為7 m2/人;2)空調主機和水泵的連接方式建議采用一一對應的連接方式;3)家居商場排煙系統設計需按商鋪及走道分別劃分防煙分區。不能當作大空間處理;4)中庭排煙與商場的排風系統合用，并注意平時運行排風時候的噪聲;5)過渡季節盡量采用全新風運行或是加大新風比運行，來達到節能的目的;6)不能盲目的采用空氣能量回收，需經過技術經濟比較。

［1］ 陸耀慶.實用供熱空調設計手冊［M］.第2版.北京:中國建筑工業出版社，2008.

［2］ GB 50736-2012，民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范［S］.

［3］ GB 50189-2005，公共建筑節能設計標準［S］.

［4］ GB 50016-2006，建筑設計防火規范［S］.

［5］ GB 50045-95，高層民用建筑設計防火規范［S］.