商業綜合體建筑空調系統設計

范共華

杭州下城國投建設開發有限公司，浙江 杭州 310006

1 商業綜合體特點

1.1 復合性

商業綜合體是集購物、娛樂、住宿、休閑等多個功能于一體的大型多功能新型建筑，因此其功能的多樣性就決定了其建筑內部結構的復合型[1]。目前，根據調查顯示，國內的商業綜合體模式越來越多地開始向“地產+酒店”的模式發展，隨著市場競爭日益加劇，越來越多的開發商發現酒店行業廣闊的發展空間，其中高星級酒店業發展受到政府的大力支持。

1.2 娛樂性

作為商業綜合體建筑，其娛樂性是必不可少的設計因素之一，這是商業綜合體刺激人群消費必不可少的手段，一般商業綜合體對于人群的娛樂性需求都表現在建筑內部的劇場、電影院、電玩城及其他的娛樂設施中，這不僅增加了整個商業綜合體的活力，還促進了城市快速消費，帶動了城市整體經濟的發展。

1.3 空間個性化

商業綜合體的空間個性化設計，是吸引人群消費的首要因素。通過個性化的空間設計，在建筑內部創造一個具有獨特魅力的空間，能夠為消費人群提供舒適感和全新的體驗感，同時個性化的設計也賦予了整個商業綜合體建筑獨特性，使其成為附近的標志性建筑，進而吸引更多的消費者。

1.4 再生性

商業綜合體建筑因為人們審美的變化、消費習慣的改變及其他新項目的誕生，通常運營壽命不會太長[2]。為了適應這種更新換代，在設計商業綜合體時都會考慮其可更新、可修復性。商業綜合體實例示意圖如圖1所示。

圖1 商業綜合體實例示意圖

2 商業綜合體空調設計要點

2.1 安全性

在商業綜合體建筑空調系統設計中，安全性是首要考慮的因素。商業綜合體建筑人群密集，客流量相對巨大，并且其內部環境較為封閉，當發生火災、可燃氣器泄露、液體泄露等安全事故時，人群不能及時逃離危險區域，后果不堪設想。因此，商業綜合體建筑空調系統設計過程中，必須采取實施性強且安全可靠的空調系統設計方案。一般情況下，商業綜合體建筑空調系統的安全性保證，是將其拆分到整個系統的各個設備上，通過確保各個設備的安全進而保證整體的安全性。與此同時，還要從整個空調系統的設計、研發、管理、運行等各個環節進行嚴格把控，具體包括人員環境安全性、設備質量安全性、設備運行安全性、重要設備環境安全性等[3]。不同的商業綜合體建筑設計，還要考慮其特定的安全需求。例如在某些易燃易爆工程中，要著重考慮新風系統的安全性設計；在某些燃油燃氣鍋爐房中，要采取相應的防爆措施；在放置有重要設備的區域，還要增加高靈敏度的報警系統來保證安全。

2.2 生態指令

生態指令是在全球變暖的背景下，積極響應國家對于節能減排的號召，通過先進的、合理的空調系統設計來減少整個商業綜合體建筑在運行過程中的二氧化碳排放量。目前，國內大型商業綜合體建筑為了實現建筑室內溫度控制的高要求，在實現這個目標的過程中還是有難度的。但是隨著地源熱泵技術的不斷發展與運用，國內大型商業綜合體建筑也開始了地源熱泵在暖通空調中的應用實踐，因為地源熱泵是運用地熱能進行能量供給，能夠顯著節約電能及煤炭資源，進而達到節能減排的目的。

2.3 能效性

商業綜合體建筑內部空間巨大，整個空調系統也十分龐雜，空調系統示意圖如圖2所示。整個空調系統的能效性與制冷劑的GWP值、設計參數、各功能區環境都有關系。要實現整個建筑內部空調系統的能效最大化，就要根據具體商業綜合體所在地的自然氣候條件設置相應的參數，相對降低空調系統對制冷劑的GWP值的要求。

圖2 空調系統示意圖

3 商業綜合體空調系統設計

3.1 冷熱源系統選擇

在商業綜合體建筑空調系統設計中，冷熱源的選配是最重要的環節，因為冷熱源的選配直接決定著整個空調系統的節能性質。目前，我國大型商業綜合體建筑的統調系統一般選擇的冷源為離心冷水制冷和螺旋制冷。由于商業綜合體建筑存在如電影院、娛樂場、大廳等占地面積較大的空間場所，因此商業綜合體建筑的空調負荷量是十分巨大的，再者考慮到整個建筑內部溫度要滿足大流量人群對于溫度的舒適性要求，這就要求商業綜合體建筑空調系統的穩定性必須足夠強。因此，在具體的空調系統設計中，必須根據具體商業綜合體建筑項目的特點，合理調整和變動空調的功率值，以達到防治過多能源消耗的目的，進而實現整個空調系統的有效控制。在空調熱源系統的選擇上，可以選擇油氣兩用的熱水鍋爐，這種選擇方式必須在2臺熱轉換器同時運行的前提下進行，還要根據具體情況降低換熱系數。在熱源選擇過程中，還要根據商業綜合體建筑項目所在地的氣候狀況合理調整，假如當地氣候條件相對穩定，也可以選擇水側節能器，這種方式可以在一定程度上減少熱源的損耗，達到消防用水循環使用的效果。

3.2 排水系統設計

商業綜合體建筑空調的排水系統設計必須根據建筑內各個功能區的運營時間及空調的具體使用時間來進行。因為各功能區運轉時間與空調開關時間各有差別，所以必須根據各個功能區職能設置個性化的控制程序，進而加強對這個空調系統的綜合管理。在具體的設計工作中，可以采取雙導向管水泵的方式來實現空調水量的調節，同時配合變頻變流水泵，增加空調的循環使用率。此外，還要考慮整個空調系統的液壓平衡，這就要求必須對空調系統的給水流量進行跟蹤監測和嚴格把控，具體措施是在空調系統的給水路徑位置安裝靜態平衡閥門。為了避免空調系統端口處相連設備之間產生影響，還要在空調系統的并行路徑上安裝動態平衡閥門。

3.3 通風系統設計

為了使整個商業綜合體建筑內部能夠在四季均實現空氣流通，整個通風系統的設計要根據當地氣候條件選擇相應的設計方式，通常情況下，商業綜合體建筑規模一般較大，其內部較為封閉，存在各種熱源，因此必須在內區提供足夠的冷源才能保證空氣流通，可以通過單風道系統、一次回風系統實現。與此同時，可以在整個空調系統的末端使用吊式空調，通過風速較低的風道送風，再加上新風系統、排風系統，這樣在開啟整個新風系統的情況下，就能實現在冬季為整個建筑內部免費供冷，從而實現冷熱供應的平衡。

3.4 節能自動化系統設計

節能自動化系統是滿足整個空調系統便捷化控制和當下提倡節能環保的必然要求。可以在整個空調系統的供冷、供熱系統中設置冷熱供應機組、電閥門、冷水系統及空調的循環水泵，通過對建筑內部各功能區的供冷供熱需求進行計算分析，合理設置溫度、空調功率、空調水流量等參數來實現對整個空調機組的自動化控制，使得整個空調系統在建筑內部溫度環境變化的情況下在一定范圍內進行自我調控，將整個建筑內部溫度控制在相對穩定的范圍之內，以達到滿足人群對溫度舒適度的要求。與此同時，通過自動化控制系統可保證整個室內溫度保持在一個較小的范圍內變化，這種相對穩定的溫度狀態也極大地降低了整個空調系統的工作負荷量，進而達到降低損耗和節能的效果。

4 結束語

商業綜合體建筑目前仍處于高速的發展創新階段，在整個商業綜合體建筑空調系統設計中，設計人員還需要根據其具體的發展動態，從冷熱源系統選擇、排水系統設計、通風系統設計及節能自動化系統設計等多個方面，對商業綜合體建筑空調系統設計方案進行實時調整與改進，以滿足人們對商業綜合體建筑空調系統的性能要求。