淺談商業綜合體暖通空調設計特點和常見問題

梁捷

（江蘇省建筑設計研究院有限公司，江蘇南京 210000）

1 商業建筑空調設計的特點

商業建筑的中央空調系統設計不同于普通住宅、辦公樓或星級酒店等其他建筑，其設計具有以下幾個特點：

1.1 獨特的圍護結構，負載更少

商業建筑的圍護結構部分與普通建筑有所不同。為了牢牢抓住顧客的眼睛，除了廣告牌和展示窗外，大多數購物中心的信封結構都經過重新設計，形成了全封閉式。由于圍護結構和其他輻射源的室外熱傳遞，負載相對較小。

1.2 照明的冷卻負荷比較大

為了有效地確保商業區建筑物的自然采光并發揮廣告效果，商場使用的照明設備類型和室內供熱值很高，尤其是鐘表、珠寶、化妝品等。通常在空調室中占據較大的負載。

1.3 人員重物和新鮮空氣

商品住宅中的室內人員密度很高，為了確保購物商場的清潔和空氣質量，新鮮空氣的量通常高于其他建筑物的空氣量，這反過來又導致更大的室內新鮮空氣負荷。

2 商業建筑暖通空調設計中應著重考慮的問題

2.1 可行性和可靠性問題

空調效果可以同時滿足不同用戶的要求。這是暖通空調設計人員在設計時應考慮的主要技術問題。在環境和節能方面遵守國家法規和當地標準是進行合理設計的主要前提，應考慮這些環境條件的長期和變化情況。例如，當采用地源熱泵系統設計方案時，應充分考慮當地的土壤地質、氣候、水和熱資源利用狀況和變化趨勢，尤其是在冬季和夏季室內負荷不匹配的情況下。選擇方案的合理性；在采用風冷式熱泵系統設計方案時，應特別注意冬季寒冷和嚴寒地區的室外空調計算溫度，以確保機組壓縮機在合理的溫度范圍內能正常工作。

2.2 初始投資問題

對空調系統的初始投資通常是甲方在選擇空調程序時要考慮的主要問題。在選擇空調系統方案前，應比較甲方使用要求，設備品牌等級，能源價格，舒適使用，美觀實用條件和基準設計條件的合理性，以有效保證科學合理。僅從價格的角度比較高端和低端設備顯然是不公平的，如果不充分考慮舒適性的差異，那么新鮮空氣系統的投資成本顯然會更低。但是對舒適度和衛生的要求不一樣；如果不考慮裝飾和美觀，那么分體式空調的投資肯定是很少的，但是中央空調可以更好地匹配裝飾形狀并節省空間。總之，在初始投資問題中需要考慮許多方面，并且不可能僅從價格中進行比較和選擇。

2.3 法規和可操作性問題

提高空調系統的自動化水平可以大大減輕空調管理人員的工作量和勞動強度，從而大大降低管理人工成本，但同時也會增加一次性投資成本，以及相應的要求，這對于空調運行管理人員的素質也有很大提高。空調控制系統是否完全采用自動控制，應根據實際使用情況和技術經濟要求進行分析確定。對于大型中央空調控制系統和一些需要鏈接的空調和通風設備（例如，與排風扇相連的排煙閥；與新風扇相連的新鮮風扇入口處的電動空氣閥；流量檢測器）。對于冷卻器等，應采用自動控制以確保安全并有效減少系統運行過程管理的巨大工作量。但是，應盡可能簡化自動化控制器的系統結構，以減少系統的初始投資并提高工作可靠性。

2.4 安全性問題

空調設備和系統的安全問題主要包括：防止空調設備和系統對人體的直接傷害，防止恐怖襲擊和防止傳染病的持續傳播。人員操作失誤，標記不清晰，水管和風管老化等均具有直接傷害操作員的隱患；從有效預防各種恐怖襲擊和有效預防傳染病的角度出發，在感染的持續傳播方面，應特別注意使用新的空調設備通風口，并且必須及時采取可靠的污染預防措施。新型通風口應安裝在工人難以接近且不易受到空氣污染的安全場所。由于大型購物中心大多是空調系統，其空調出口很大，易于發現和識別，它們也是恐怖分子的生化武器直接攻擊的最脆弱的目標；在流行病蔓延的情況下，例如2020年初，新的皇冠流行病正在蔓延。當空調繼續工作時，如果未及時采取特殊保護措施，則回風口會增加病毒的傳播。

3 商業建筑空調設計的參數選定和負荷計算

3.1 室內溫濕度

商場的室內空調溫度既要充分考慮顧客對溫度的要求，更多還要充分考慮整個商場內部工作人員對溫度的適應。夏季情況下，顧客頻繁進出，通常管理人員會把室內溫度設定較低，但是由于溫度較低對店內售貨員的健康不利，應盡量減少室內適度而不是將室內溫度設定的過低；而在冬季，客人穿上了御寒的衣物，而售貨員一直工作在商場內部，穿著衣物不太多，由于人員頻繁進出造成冷風侵入量較大，綜合情況考慮下，冬季室內溫度宜稍高些。

3.2 夏季空調冷負荷

在夏天，空調系統的負荷主要來源是建筑物圍護結構的得熱量、內部設備發熱量、人員發熱量、新風帶入的熱量等。其中尤以空調新風的負荷、人體的負荷及其他照明負荷為主，建筑物維護結構負荷較小，僅占商場總負荷的2%~5%。

3.2.1 人體負荷

夏季室內空調負荷的很大一部分是人的密度直接影響夏季空調的負荷。現在一些大型商業綜合體的經營者總是期望他們的購物中心能夠保持一定的規模和人流量，而且總是保持相對高端的，但是實際上兩者之間處于取舍關系，因為越是高端的地方，人的密度就越低。因此，在設計時，不應與以前的大型商業綜合體設計相同的高密度來計算人員密度。

3.2.2 照明負荷

當今，商家對商品的展示越來越重視，于是出現了很多專柜，高照度的商場要求越發明顯。而國內的大多數商場是全封閉式的，以將消費者和顧客的注意力和目光都停留在琳瑯滿目的商品上，照明負荷的容量也隨之大幅上升，其在商場總負荷中所占的容量和比例也越來越高。而且，商場展示所用的照明燈具大多為高熱值，進一步加劇了照明負荷的上升。

3.2.3 室外新風負荷

商業性的建筑由于其室內工作人員的活動密度比較大，必須注意保持室內有充分的室外新鮮空氣。

4 商業建筑的空調方式

對于商業建筑來說，其空調系統的方式較靈活，可采用全空氣空調系統，也可采用風機盤管+新風形式，甚至兩者的結合使用。因為大型商業建筑的特點和全空氣式系統的某些優越性，在大型商業建筑中使用全空氣式系統的設計極為普遍。

4.1 空氣——水系統

常見的處理方式主要是處理新風+風機盤管的兩種方式。此類新風系統的靈活性強，可以進行分區獨立控制，針對大型商場內系統的功能、布局的大范圍的變動可及時對系統進行調整和相應的改動，且次新風系統占用的吊頂空間相對較少。

但此系統通常是按最小新風量來設計，空氣品質和舒適性受到限制，水管也會受到施工因素的原因易造成水管漏水和夏季冷凝水管結露的問題，給商場帶來損失，且設備較多，將來檢修煩瑣，維護保養工作量大。

4.2 全空氣式系統

對于大面積的商業建筑，只要建筑物高度允許，全空調系統是最佳的系統終端方法。組合式空調箱將處理后的空氣送入目標區域，同時滿足新鮮空氣和回風的要求，空氣處理程度高，溫度和濕度易于精確控制，性能可調節。

此類全新風系統的優點是通風換氣的次數大，人體的舒適性和效果較好，過渡季節及寒冷季節可以直接采用全新風供冷，節約能源，且系統簡單，維護和保養方便。但其缺點主要是由于風道的橫斷面大，占用的建筑內部空間大，當建筑格局布置有較大的變動時，無法很好地滿足整體裝修的要求。

4.3 吊頂式空調機組

這種新風系統實際上是近幾年的一種新型空調系統，可以有效省去了機房的面積，降低了建筑的層高，節約了大量的風管。吊頂式空調機組主要是安裝在一個可使用較大空間的吊頂內，機組的噪聲不僅通過吊頂的出風口直接傳出，而且直接通過水管輻射到吊頂上來，所以解決機組的噪聲問題也是吊頂式空調機組的重要技術問題。其次，由于其供回水管多，并且供回水管直接安裝在了吊頂內，增加了冷凝水結露的可能。吊頂內的新風輸送量有限也是傳統吊頂式空調系統機組的缺點，由于吊頂梁下的風管、水管等各種新風輸送管道很多，限制了吊頂內的新風輸送管道，傳統吊頂式空調機組的新風系統只在吊頂外區有限的空間內。

5 結束語

由此可見，現在商業綜合體建筑對于中央空調的使用越來越多，并且為了能夠滿足人們對于商業綜合體建筑內部環境的要求，針對中央空調在使用中存在的問題還有待加強。那么隨著科學技術的不斷發展，對于中央空調的設計和技術研究也越來越深入。未來商業綜合體建筑會發展的越來越好，成為人們生活娛樂的主要場所。