淺談商業建筑暖通空調設計中的常見問題

褚旭

摘要：隨著我國經濟的持續快速發展和人民生活水平的提高，我國的商業建筑也得到了大量的興建。以此同時，越來越多的商業建筑都已安裝的中央暖通空調，但是在其運行過程中，由于會產生較大的功率，致使建筑耗費過大的能源，不利于城市的環境。如果我們對其進行合理的設計，有效的控制其運行模式，這樣可以有效的降低暖通空調的能耗。本文即針對商業建筑暖通空調設計中應著重考慮的問題，詳細闡述了商業建筑暖通空調設計的要點。

關鍵詞：商業建筑;暖通空調;能耗;新風;經濟性

一、商業建筑空調設計的特點

商業建筑的空調設計不同于住宅、辦公樓或酒店等建筑，其具有以下特點：

（一）平面建筑空間大，負荷較小

商業建筑的平面建筑空間較大，為吸引顧客的注意力，使之停留在室內琳瑯滿目的商品上，除廣告櫥窗外，商場的外圍結構大都被設計成封閉式（即使是玻璃幕墻），故圍護結構的傳熱及輻射負荷相對較小。

（二）冷負荷所占比重大

為保證商業建筑的采光和廣告效應，商場使用的各式照明設備較多且發熱值高（如投射燈、鹵素燈等），尤其是針對一些特殊商品（如首飾），故由照明產生的冷負荷占空調室內負荷的較大部分。

（三）人員和新風負荷大

商業建筑的人員密度高，故人員負荷及新風負荷均較大，而且室內空氣的品質好壞完全依賴于空調的新風系統。

（四）空調設備具有靈活性

商業建筑的部分格局會隨季節或需求不同而變動，故要求空調設備具有一定的靈活性。

二、商業建筑暖通空調設計中應著重考慮的問題

（一）可行性和可靠性問題

能夠滿足使用要求，這是方案可行性應考慮的主要問題。設計方案應符合國家和當地政府有關法律和規范的要求，包括有關環境保護的要求，設計方案應能滿足有關方面的要求（如供電、供氣、供水、供熱等），并應特別顧及這些條件的長期、變化情況。例如，采用水源熱泵設計方案時應考慮當地地質情況、地下水資源的現狀和變化趨勢、冬季熱負荷和夏季冷負荷不平衡所產生的熱（冷）蓄積效應等問題。在商業建筑中可用面積是很珍貴的，所以設備用房面積極為精簡，特別在商場一樓大多考慮使用吊頂式空調器，從而節省建筑面積。

（二）經濟性比較問題

經濟性比較是目前商業空調方案比較中考慮最多的一個問題。應采用相同的設計要求、使用情況、設備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較，這樣才能保證方案比較結果的科學性和合理性。如果對采用名牌設備和采用低檔設備的方案進行經濟性比較，顯然是不合理的;如果不考慮舒適性的區別，對有新風供應和沒有新風供應的方案進行經濟性比較，顯然不可能做出正確的選擇;如果不考慮美觀性和舒適性進行經濟性比較，對集中式空調方案顯然是不公平的。運行能耗和運行費用是暖通空調設計方案技術經濟性比較必須考慮的重要參數。運行能耗除了應計算暖通空調主機（鍋爐和制冷機等）的能耗外，還應計算其他輔助設備（如風機和水泵等）的能耗。

（三）調節性和可操作性問題

商業建筑空調系統的容量通常是按接近全年最不利的氣象條件確定的，但是由于現在商場建筑保溫做的很好，另外大多數建筑沒有窗所以在全年的大多數時間內季節對溫度影響不大，現在商場中的散熱設備越來越多致使室內溫度高，且室外環境對其影響小。所以，在調節方面多不采用。

空調系統自動化水平的提高，可以減少管理人員的數量和勞動強度，從而使人工費減少，但使一次投資增加，對操作人員素質的要求提高。空調系統是否采用自動控制，應根據實際情況和要求，經技術經濟性比較來確定。對于大型空調系統和需要經常調節控制的設備較多的工程，宜采用自動控制，以減少操作管理的工作量。但自動控制系統應盡可能簡化，以提高系統的經濟性和可靠性。

（四）安全性問題

暖通空調系統的安全性主要包括易燃易爆環境安全、防火安全、人員環境安全、重要設備物品環境安全、系統設備運行安全5 個方面的問題。

人員環境安全主要包括暖通空調系統對人體的危害、防止恐怖襲擊和防止傳染性疾病擴散這3 個方面的問題。在防止恐怖襲擊方面和防止傳染性疾病擴散方面，應注意空調新風口是最薄弱環節，因此必須采取可靠的防范措施，新風口應設置在人員難以接近、不易受到污染的地方。由于商場多為全空氣空調系統，回風口很多，因此它是最容易遭受恐怖分子生化襲擊的空調系統形式，如果不采取特殊的措施，它也是最容易造成流行性疾病擴散的空調系統形式。在確定系統新風量時，除了要考慮以往的一些因素外，還要考慮在流行性疾病暴發期間，稀釋室內有害病毒濃度的要求。

三、商業建筑的空調方式

（一）商業建筑中最常用的空調方式

當前商業建筑空調系統設計中，定風量空調系統是采用的最多的。

原因有如下幾點：

1、因空調機組置于機房內，運轉、維修容易，能進行完全的空氣過濾。產生振動、噪聲傳播的問題較少。

2、因送風量大，換氣充分，特別是如設置回風機，則在冬季或過渡季可以利用新風供冷。

3、分區較少時，設備費比其他方式便宜。此方式與變風量方式相比，有如下缺點：全年的風機送風動力大，不利于節能。由于不能適應某一分區中的每個商店的負荷變化，而導致各個商店之間存在溫度波動，所以在大型商場建筑中，采用與單元機組結合使用的方式來代替，以后可以考慮逐漸向變風量方式過渡。

（二）空調的系統選擇

對于商業建筑來說，其空調系統的方式較靈活，可采用全空氣式系統空氣——水系統，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，因此在大型商業建筑中使用全空氣式系統的設計極為普遍。

1、空氣——水系統

常見的方式是處理新風+ 風機盤管的方式。此類系統靈活性強，可區分獨立控制，針對商場內功能、布局的大范圍的變動可及時作出相應改動，且次系統占用的吊頂空間較少。但此系統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水管滴凝結水的問題，給商場帶來損失;且設備多，將來檢修繁瑣，維護保養工作量大。

2、全空氣式系統

對于大空間的商業建筑來說，只要其樓層高度足夠，全空氣式系統是最佳的空調方式。由中央空調箱進行冷熱處理的空氣通過風道輸送給空調區域。

此類系統通風換氣次數大，人體的舒適性較好;過渡季節可采用全新風供冷，節約能源;且系統簡單，維護保養方便。但缺點是風道斷面大，占用建筑空間大，布置不靈活，當格局有較大變動時，無法滿足裝修要求。

3、吊頂式空調機系統

吊頂式空調機系統是近幾年發展起來的一種空調系統，可以省去機房面積，降低建筑層高，節約風管。吊頂式空調機組安裝在使用空間吊頂內，機組噪聲不僅通過風口傳出，而且直接輻射出來，所以噪聲問題是吊頂式空調機組的一大問題。其次，供回水管多，并且水管安裝在吊頂內，增加了漏滴水。新風量有限也是吊頂式空調機組的一大缺點，由于梁下風管、水管等各種管道很多，限制了新風管道，所以吊頂式空調機系統只在外區有有限的新風。

4、變新風比系統

其實變新風比系統就是全空氣式系統的一種，但由于此系統使用在大型百貨商場內被極為看好，故詳細說明一下。

變新風比系統，顧名思義，新風在變化。次系統設計中考慮到一年四季不同的季節氣候變化，通過改變新風量來實現以盡可能少的能耗滿足室內的舒適環境，所以此系統是一種節能系統，尤其在過渡季節。

（三）商業建筑內的氣流組織

商業建筑內目前多采用上送下回、上送側回和側送下回方式，也有采用下送上回方式的，雖可以減輕室內負荷，但卻易使地面灰塵上揚，對人體健康、室內空氣環境不利，故應慎重使用。回風口設于地面時，為防紙屑、煙頭等被吸入，應在回風口內側設鐵絲網，且回風道上應設置能清除灰塵的孔洞，定期清掃。

參考文獻：

[1] 梁斯麒. 高層建筑暖通設計中存在的問題及改進策略[J]. 科技促進發展，2010.2.

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