湖北宜昌某購物中心水環熱泵空調系統設計

石玉香

（南京交通職業技術學院，江蘇南京211118）

湖北宜昌某購物中心水環熱泵空調系統設計

石玉香

（南京交通職業技術學院，江蘇南京211118）

介紹了某購物中心空調冷熱源、風系統、水系統、消防防排煙系統及保溫自控系統，闡述了水環熱泵系統的具體應用。

空調；風系統；水系統；水環熱泵

0 引言

隨著現代生產力的發展，人們對生活的要求越來越高，對購物的舒適度和觀賞性也提出了更高的要求，綜合性購物中心得到了更快的發展。此類購物中心不同于以往的大面積商場，它是由更多的小單元組成，所以空調的形式也相應發生了變化。

1 工程概況

此項目總建筑面積約14萬m2，項目包含體驗式水景購物中心、超星級酒店以及5A寫字樓，是以水文化為主題的娛樂購物中心。以下介紹的是-1F~9F的購物及餐飲部分的空調設計。此商業部分建筑面積為32587m2，冷負荷7332kW，冷負荷指標225W/m2，熱負荷3659kW，熱負荷指標113 W/m2。

2 設計參數

2.1 空調室外設計參數

夏季：空調干球溫度35.6℃，空調日平均溫度31.1℃，通風計算溫度31.8℃，濕球溫度27.8℃，平均風速1.5m/s，相對濕度66%。

冬季：空調干球溫度-1.1℃，通風計算溫度4.9℃，平均風速1.3m/s，相對濕度74%。

2.2 空調室內設計參數

商店：夏季25~27℃，小于等于65%，0.25m/s；冬季17~19℃；新風量20m3/（人·h）。

餐廳：夏季24~26℃，小于等于65%，0.25m/s；冬季19~21℃；新風量30m3/（人·h）。

3 空調系統設計

3.1 冷源和熱源

此購物中心不同與一般的大型商場，各個商鋪和餐飲比較分散，傳統的中央空調系統不適合，故采用水環熱泵空調系統。水環熱泵位于各商業單元內，由用戶自行啟停和控制溫度。此系統有如下優點：

（1）水環熱泵所用的電費直接通過各家的電表直接反映出來，解決了計量及收費的問題，不會形成浪費。

（2）使用起來方便靈活。個別機組出現故障，維修時間短，影響面較小。而且維修費用不用大家平攤，誰使用誰出錢，不產生矛盾。

考慮到該購物中心附近有市政管網，故該工程的制熱設備選用汽-水換熱器。

圖1 五層部分風管布置圖

圖2 空調水系統圖

圖3 五層部分水管布置圖

3.2 空調風系統設計

餐飲和商場人流量較大，新鮮空氣的多少對人們的健康有直接的影響，因此在吊頂內設置新風機。室外新風從建筑外墻上層百葉風口或風井吸入后，經過機組進風口處的粗效過濾器處理后進入新風機組內進行熱濕處理，然后通過新風管送入房間內。各商業單元均采用上送上回氣流組織，送風口為直片式散流器，回風口為格柵回風口（帶濾網），通過回風箱與機組相連。出于節能的目的，采用天花板回風口回到整體式水環熱泵，在過渡季節采用全新風運行。為了防止空調房間的正壓過大，能把相應的回風排出去，新風抽進來，設置排風系統，采用水平排風管路集中后統一排入豎井，由六樓屋頂的風機集中抽出排放的機械排風方式。此排風系統按新風的80%計算，兼做消防的排煙風道。

3.3 空調水系統設計

空調水系統選擇閉式、同程、雙管制、一次泵變流量系統，夏季水環熱泵進出水溫度為32℃/37℃，冬季進出水溫度為20℃/15℃。水環熱泵空調水夏季通過位于6層裙房屋頂東北角的3臺閉式循環冷卻塔散熱，冬季通過位于地下三層的2臺板式換熱器換熱。水處理方面采用旁流水處理器，該設備是在原有的全流式水處理器的基礎上開發的新一代產品，除了優良的除菌滅藻功能，防止垢的形成外，還抑制了管道的腐化，增加了系統使用壽命，達到設備防腐的效果。采用位于8層裙房頂層的高位水箱做定壓補水裝置。空調循環水泵采用臥式端吸變頻泵三用一備。

3.4 消防防排煙系統

所有不符合自然排煙的區域及超過20m的內走道均設機械排煙系統，排煙量按60m3/（h·m2）計算，中庭設機械排煙系統，排煙量按6次/h計算，邊沿設置1m高擋煙垂壁，擋煙垂壁由不燃材料制作。

不符合自然排煙的排煙系統與排風系統合用，平時作為排風系統使用，火災發生時打開排煙風口，同時由防煙防火閥關閉排風管路，排煙排風機轉至高速用于排煙。

防煙樓梯間及消防電梯前室均設置機械加壓送風系統，地上地下共用送風系統的防煙樓梯間及合用前室采用常閉多葉送風口，防煙樓梯間地上地下共用送風系統，送風口采用多葉加壓送風口，樓梯間正壓送風量24000~38000m3/h，消防電梯前室正壓送風量20000~24000m3/h。

3.5 其他相關設計

3.5.1 保溫

夏季水環熱泵進出水溫度為32℃/37℃，冬季進出水溫度為20℃/15℃，所以其室內部分可以不保溫，但室外部分（包括商業走道）需要保溫。其保溫材料和粘結劑應為不燃或難燃材料，根據表1進行保溫，所有閥件及軟接頭等設活動保護殼。風管若采用離心玻璃棉板材作保溫時，風管底部及兩側應采用保溫釘，其密度不小于15顆/m2。

冷熱水泵，換熱器及冷熱管道上的集水器、閥門、水過濾器等均需保溫，保溫材料應用所連接的管道保溫材料一致，厚度不小于下表中的最大厚度，保溫應美觀，不影響運動部件的活動，并能方便拆洗和維護。室外明露保溫管道增設0.3mm鍍鋅鋼板保護層。

3.5.2 自動控制

空調系統為了提高空調精度，避免過冷過熱節約能源，空調自控采用數字式監控系統（DDC）。

新風處理機回水管上設電動二通閥，樓宇自控系統根據室內溫度調節閥門開度，新風風閥與風機、水閥連鎖控制，停風機時自動關閉新風閥和水閥。通風機入口過濾網設置壓差報警裝置，當灰塵較大需要清洗時，報警裝置報警。

水環熱泵進出水口、換熱器進水口均設電動二通閥，樓宇自控系統根據空調供回水溫度啟停冷卻塔、熱交換器、空調循環水泵等。空調水泵均采用變頻泵，由供回水壓差調節水泵的供電頻率來改變水泵的流量，從而實現節能運行。

表1 管道保溫

4 結語

水環熱泵本身就是節能的產品，它省去了繁雜的冷凍水系統，節省了機房面積。使用后每平米用電量為294kWh，比全空氣系統每平米用電量363.8kWh節省了電量，此套系統在該購物中心達到了業主對空調效果的要求，為業主節省了空調費用，值得我們大力推廣。

[1]李翔.革飛，等.某大型商業建筑通風空調設計[J].制冷與空調，2012，（02）：52~57.

[2]鄧劍云，等.合肥某商場暖通空調設計[J].建筑熱能通風空調，2013，（07）：96 ~98.

[3]唐丹.廣州紡織博覽中心水環熱泵空調系統設計分析[J].暖通與空調，2011，（07）：16-18.

Design of Water Loop Heat Pump Air Conditioning System for a Shopping Center in Yichang Hubei

SHI Yu-xiang
（Nanjing Communications Institute of Technology，Nanjing 211118，China）

This paper introduces the application of water heat pump system in a shopping center，which is a cold and heat source，air system，water system，fire control and smoke extraction system.

air conditioning；air system；water system；water loop heat pump

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2015.06.022

TU831

B

2095-3429（2015）06-0081-03

2015-10-28

修回日期：2015-12-28

石玉香（1975-），女，河南人，研究生碩士，副教授，研究方向：制冷空調。