關(guān)于大型商業(yè)綜合體暖通空調(diào)設(shè)計的若干體會

梁捷

（江蘇省建筑設(shè)計研究院有限公司，江蘇南京 210000）

0 引言

大型商業(yè)綜合體建筑即是指多個使用功能不同的建筑空間組合而成的建筑功能體系，是一種商業(yè)綜合建筑的主要代表功能形態(tài)。隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展，大型商業(yè)建筑綜合體不斷增多。暖通空調(diào)控制系統(tǒng)不僅是大型商業(yè)建筑綜合體的一套必備空調(diào)系統(tǒng)，也是其舒適度的重要組成保證，下文將面對大型商業(yè)建筑綜合體暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案進行深入研究，并進行一定的分析。

1 暖通空調(diào)冷熱源設(shè)計

1.1 空調(diào)冷熱源形式

大型商業(yè)綜合體的暖通空調(diào)設(shè)計主要采用中央空調(diào)系統(tǒng)，集中設(shè)置冷源和熱源。在這種整體項目的冷源和熱源形式設(shè)計中，辦公區(qū)與商業(yè)區(qū)空調(diào)冷熱源設(shè)計是分開設(shè)立的，大型商業(yè)綜合體的冷源系統(tǒng)獨立設(shè)計以便于運營管理和計量，這種冷源管理形式不僅不影響正常運行，還能節(jié)省運行成本。熱源形式以供暖系統(tǒng)運行為主，市政供熱或燃氣鍋爐作為其重要能源來源。

1.2 空調(diào)熱源與冷源技術(shù)要點

首先，空調(diào)冷源設(shè)置技術(shù)可以采用獨立安裝操作，方便管理而且同時也有利于其充分發(fā)揮使用功能。一般的大型商業(yè)綜合體宜優(yōu)先采用空調(diào)水冷式的形式。采用冷水機組將其作為空調(diào)冷源設(shè)置基礎(chǔ)，在空調(diào)機組結(jié)構(gòu)搭配及熱源選擇上，各自的冷源設(shè)置系統(tǒng)及各冷水機組的綜合設(shè)置臺數(shù)不得小于兩臺，根據(jù)各商業(yè)空調(diào)中心區(qū)域冷負荷的不同變化，宜在多臺大型冷水機組旁設(shè)置一臺小型制冷機，保證在較低的空調(diào)負荷下仍然能夠穩(wěn)定工作運行。冷凍水、冷卻水系統(tǒng)等都需要綜合安裝一套備用水泵，避免在工作水泵出現(xiàn)問題時，影響整個商業(yè)空調(diào)系統(tǒng)正常工作運行，冷水機組宜設(shè)置在整個空調(diào)系統(tǒng)服務(wù)中心區(qū)內(nèi)甚至空調(diào)中心處，既要優(yōu)先綜合充分考慮整個空調(diào)系統(tǒng)實際經(jīng)濟效益，也同時要綜合考慮空調(diào)設(shè)備正常運輸、檢修等其他因素。其次，大型商業(yè)空調(diào)綜合體的配套空調(diào)系統(tǒng)和熱源設(shè)置系統(tǒng)中，在有市政供熱的區(qū)域，應(yīng)優(yōu)先考慮市政供熱作為系統(tǒng)空調(diào)熱源，在沒有市政供熱的地區(qū)，供熱方式一般可以直接選用燃氣或燃油鍋爐作為熱源，既可減少成本，又可減少環(huán)境污染，并具有一定的經(jīng)濟和環(huán)境效益。

1.3 空間設(shè)計要點

在具有相對復(fù)雜的空間組成的系統(tǒng)的構(gòu)建中，有必要首先了解建筑物中的各個空間，并根據(jù)每個空間的特定通風和供熱需求計劃通風空調(diào)的設(shè)計。

商業(yè)綜合體的布局有其特征，通常為首先選擇一個特色建筑作為建筑群的中心，成為空間中的主導(dǎo)建筑，然后進行擴散并且在其周圍建造其他建筑物，使其具有主導(dǎo)的空間布局。使得功能具有突出性。例如，在中央大廳的設(shè)計完成之后，周圍的建筑物應(yīng)通過大廳的設(shè)計突出建筑物的綜合特征，并突出建筑物的功能。

并行性的本質(zhì)是將小布局房間并排排列在空間中，以形成建筑風格。在每個內(nèi)部建筑物中，沒有主要和次要的，只有不同的樣式，這增加了大型商業(yè)綜合體建筑的建筑風格，具有不同種類的功能要求。

2 空調(diào)水系統(tǒng)形式及技術(shù)要點

就目前情況來看，在大型商業(yè)綜合體建筑中的空調(diào)水系統(tǒng)都有特殊的規(guī)定，比如市場中星級較高的酒店，通常會選擇四管制系統(tǒng)作為空調(diào)水系統(tǒng)的形式，而在大型商業(yè)綜合體建筑中還包括其他區(qū)域，比如辦公區(qū)或者是購物區(qū)、休閑娛樂區(qū)等等，均會選擇兩管制的系統(tǒng)作為空調(diào)水系統(tǒng)形式。這是目前市場上的基本情況。而為了能夠更好地服務(wù)人類，讓人們的體驗感更好，空調(diào)水系統(tǒng)的操作要求相對較高，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：①空調(diào)水系統(tǒng)在設(shè)計時，工作人員應(yīng)當考慮到水泵的調(diào)節(jié)設(shè)計，變頻和節(jié)能是最基本的設(shè)計之一，除此之外，還包括熱水循環(huán)系統(tǒng)等等。由于大型綜合體建筑的內(nèi)部構(gòu)造比較繁雜，且存在的不同區(qū)域較多，設(shè)計中對于管道的設(shè)計和回流的情況要按照實際情況來把握；②就是達到空調(diào)水系統(tǒng)的要求，比如空調(diào)水水溫的控制，大型商業(yè)綜合體中，通常冷凍水的溫度要低于其他類型建筑的溫度，并且還采用階梯換熱的形式，確保空調(diào)水系統(tǒng)的正常工作；③空調(diào)水系統(tǒng)在設(shè)計的過程中，要充分利用大型商業(yè)綜合體建筑的設(shè)備樓層，可以分解較大的壓力，在保證每一層都有壓力的情況下，減少空調(diào)水的置換；④空調(diào)水系統(tǒng)有四管制和兩管制，兩者在使用中，設(shè)計的方法也不盡相同，需要設(shè)計人員嚴格按照要求進行。

3 暖通空調(diào)設(shè)計存在的問題

伴隨著科學技術(shù)的不斷創(chuàng)新和經(jīng)濟水平不斷提高，當代大型綜合體建筑對于暖通空調(diào)設(shè)計還需要提起更高程度的重視。因為就實際調(diào)查的情況來看，暖通空調(diào)的設(shè)計依然存在一些問題，這些問題不但會影響人們的體驗，同時也不利于綜合體建筑的長遠發(fā)展。針對這一現(xiàn)象，下文將暖通空調(diào)設(shè)計中存在的問題一一列舉出來，并加以解決。從而促進商業(yè)綜合體建設(shè)的不斷發(fā)展，帶來更大的經(jīng)濟效益。

3.1 冷熱源設(shè)計工作分析

空調(diào)設(shè)備熱源與冷源相關(guān)技術(shù)設(shè)計要點，首先應(yīng)掌握冷源與熱源的參數(shù)，避免空調(diào)設(shè)備冷熱間的相互影響，使空調(diào)設(shè)備更好地發(fā)揮其使用功能性。冷水機組及熱泵的單機制冷量、制熱量選擇，要能適應(yīng)全年的空調(diào)負荷變化規(guī)律，滿足部分負荷運行的情況及季節(jié)性要求。機組一般配置兩臺及以上，但當工程較小時，可以只選用一臺，但其必須具有優(yōu)良的調(diào)節(jié)性，并能滿足建筑物最低負荷的要求。

3.2 水系統(tǒng)設(shè)計要點

在對空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計時，設(shè)計人員除了需要格外關(guān)注空調(diào)風系統(tǒng)之外，還需要充分重視水系統(tǒng)，商業(yè)綜合體使用的一般是兩管制式水系統(tǒng)，尤其在對跨度比較大的特珠建筑進行規(guī)劃時，需要使用規(guī)范化的水系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)，認真進行水力計算，優(yōu)化管道規(guī)格、管內(nèi)流速，力求在設(shè)計層面上達到水力平衡。在對空調(diào)水泵進行設(shè)計時，需要對循環(huán)水的功能進行節(jié)能式改造，比如采用變頻式循環(huán)泵等。空調(diào)屬于比較常用的功能系統(tǒng)，因此其負荷也相對比較高，長期處于高頻率的運行狀態(tài)，必須要確保水泵的流量、揚程滿足設(shè)計要求。如果空調(diào)處于低負荷的運轉(zhuǎn)狀態(tài)時，也要確保其頻率處于低頻的基本狀態(tài)，使水系可以始終在安全的環(huán)境中運行。這種系統(tǒng)與其他人工控制的暖通空調(diào)系統(tǒng)相比，更為智能。在運行期間，可以通過調(diào)節(jié)水溫來調(diào)整供水系統(tǒng)，降低供水時消耗的能源。

3.3 充分配合建筑裝修工作

除了對暖通空調(diào)系統(tǒng)進行改造之外，還需要確保機房設(shè)計工作的合理性，空調(diào)機房需要與商業(yè)建筑的其他空間保持一定協(xié)調(diào)性。設(shè)計人員需要堅持協(xié)調(diào)設(shè)計原則與節(jié)省用地的原則。由于暖通專業(yè)設(shè)備通常比較大，在方案設(shè)計階段就要提醒建筑專業(yè)，注意預(yù)留設(shè)備吊裝口。

一般冷水機組、水泵等空調(diào)設(shè)備安裝在專用機房內(nèi)，其中會傳出強度比較大的噪聲，會對商業(yè)建筑其他空間造成影響，降低商業(yè)建筑的綜合價值，因此制冷換熱機房的最佳位置為地下；設(shè)置在地上各層的空調(diào)機房、新風機房，則應(yīng)提醒建筑做好相應(yīng)消聲減噪措施，確保空調(diào)機組在正常使用時，避免對其他房間產(chǎn)生干擾。

4 暖通空調(diào)設(shè)計特色及技術(shù)創(chuàng)新

4.1 空調(diào)系統(tǒng)采取集中式冷源

使用集中式冷源的最大優(yōu)點之處在于它能夠有效平衡各個類型單體空調(diào)建筑物在空調(diào)功能上、冷源的負荷上和時間上的不同需求，在一定的程度上可以穩(wěn)定整個空調(diào)系統(tǒng)的日常工作效率曲線，推持空調(diào)系統(tǒng)處于高效運行的區(qū)間。另外集中式冷源還可以有利于加強空調(diào)系統(tǒng)機組的定期維護與日常保養(yǎng)，通過統(tǒng)一冷源管理方式提高系統(tǒng)管理效率，集中式冷源可以避免單個單體建筑物因為重復(fù)使用設(shè)置一個獨立的制冷機房，節(jié)省單體建筑物日常使用空間面積。

4.2 空調(diào)冷源水系統(tǒng)

大型商業(yè)綜合體由于建筑面積較大，冷凍水循環(huán)泵與輸送水管距離相對較遠，通過采取大溫差，小流量的冷凍水循環(huán)系統(tǒng)，可有效減少冷源處循環(huán)水量，節(jié)約冷凍水循環(huán)泵輸送所用能源消耗，群控系統(tǒng)設(shè)置采用一次泵變流量系統(tǒng)，可以在供水管和回水管上安裝壓差傳感器，對主管水溫和溫度流量變化進行實時監(jiān)視和自動控制，而且通過水管安裝流量控制溫度傳感器，可以有效保證系統(tǒng)在發(fā)生負荷變化時控制系統(tǒng)進行中的流量回饋調(diào)節(jié)和溫度改變，系統(tǒng)設(shè)置具有相應(yīng)的流量回饋控制信號，通過群控空調(diào)系統(tǒng)控制制冷機及其相應(yīng)水泵的工作，有效降低空調(diào)系統(tǒng)運行中的能耗。

4.3 冷卻水熱能源回收系統(tǒng)

常規(guī)的中央空調(diào)制冷系統(tǒng)中，制冷空調(diào)機組對從冷凝器中快速排出的多余熱量沒有有效綜合利用，造成能源的浪費。因此，對于有條件回收利用熱能的場所，可以設(shè)置用于冷卻水熱回收系統(tǒng)，將剩余熱量進行低溫回收即可用于低溫加熱日常生活中的熱水，冷卻水經(jīng)過回收后，溫度會有所降低，與其他冷卻水混合，再通過冷卻塔散熱。該熱回收系統(tǒng)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)能源的合理利用，減少熱量排出對環(huán)境造成熱污染，減少冷卻塔運行的費用，同時又能減少制熱需要的電能消耗，節(jié)省運行費用。

4.4 辦公排風熱回收系統(tǒng)

商業(yè)綜合體中通常也存在辦公區(qū)域，合理設(shè)置排風熱回收系統(tǒng)可以對新風進行有效預(yù)熱（冷），減少新風能耗，提高空調(diào)能效。

5 結(jié)束語

對于大型商業(yè)綜合體而言，暖通空調(diào)設(shè)計非常重要，不僅影響其整體建筑的舒適程度，而且關(guān)系著建筑的整體能源消耗。對于暖通空調(diào)的各個系統(tǒng)設(shè)計，在滿足其基本需求的同時，還要結(jié)合新型技術(shù)，加強系統(tǒng)設(shè)計創(chuàng)新，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。