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

梁捷

（江蘇省建筑設(shè)計(jì)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(gè)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(guó)經(jīng)濟(jì)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(duì)大型商業(yè)建筑綜合體暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行深入研究，并進(jìn)行一定的分析。

1 暖通空調(diào)冷熱源設(shè)計(jì)

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(jì)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(xiàng)目的冷源和熱源形式設(shè)計(jì)中，辦公區(qū)與商業(yè)區(qū)空調(diào)冷熱源設(shè)計(jì)是分開設(shè)立的，大型商業(yè)綜合體的冷源系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)計(jì)以便于運(yùn)營(yíng)管理和計(jì)量，這種冷源管理形式不僅不影響正常運(yùn)行，還能節(jié)省運(yùn)行成本。熱源形式以供暖系統(tǒng)運(yùn)行為主，市政供熱或燃?xì)忮仩t作為其重要能源來(lái)源。

1.2 空調(diào)熱源與冷源技術(shù)要點(diǎn)

首先，空調(diào)冷源設(shè)置技術(shù)可以采用獨(dú)立安裝操作，方便管理而且同時(shí)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(jī)組將其作為空調(diào)冷源設(shè)置基礎(chǔ)，在空調(diào)機(jī)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(jī)組的綜合設(shè)置臺(tái)數(shù)不得小于兩臺(tái)，根據(jù)各商業(yè)空調(diào)中心區(qū)域冷負(fù)荷的不同變化，宜在多臺(tái)大型冷水機(jī)組旁設(shè)置一臺(tái)小型制冷機(jī)，保證在較低的空調(diào)負(fù)荷下仍然能夠穩(wěn)定工作運(yùn)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(wèn)題時(shí)，影響整個(gè)商業(yè)空調(diào)系統(tǒng)正常工作運(yùn)行，冷水機(jī)組宜設(shè)置在整個(gè)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(gè)空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，也同時(shí)要綜合考慮空調(diào)設(shè)備正常運(yùn)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?xì)饣蛉加湾仩t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(jì)和環(huán)境效益。

1.3 空間設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在具有相對(duì)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(gè)空間，并根據(jù)每個(gè)空間的特定通風(fēng)和供熱需求計(jì)劃通風(fēng)空調(diào)的設(shè)計(jì)。

商業(yè)綜合體的布局有其特征，通常為首先選擇一個(gè)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(jìn)行擴(kuò)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(jì)完成之后，周圍的建筑物應(yīng)通過(guò)大廳的設(shè)計(jì)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(fēng)格。在每個(gè)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(fēng)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(diǎn)

就目前情況來(lái)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(chǎng)中星級(jí)較高的酒店，通常會(huì)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(gòu)物區(qū)、休閑娛樂(lè)區(qū)等等，均會(huì)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(chǎng)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(yàn)感更好，空調(diào)水系統(tǒng)的操作要求相對(duì)較高，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①空調(diào)水系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)，工作人員應(yīng)當(dāng)考慮到水泵的調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)，變頻和節(jié)能是最基本的設(shè)計(jì)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(jì)中對(duì)于管道的設(shè)計(jì)和回流的情況要按照實(shí)際情況來(lái)把握；②就是達(dá)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(jì)的過(guò)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(jì)的方法也不盡相同，需要設(shè)計(jì)人員嚴(yán)格按照要求進(jìn)行。

3 暖通空調(diào)設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，當(dāng)代大型綜合體建筑對(duì)于暖通空調(diào)設(shè)計(jì)還需要提起更高程度的重視。因?yàn)榫蛯?shí)際調(diào)查的情況來(lái)看，暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)依然存在一些問(wèn)題，這些問(wèn)題不但會(huì)影響人們的體驗(yàn)，同時(shí)也不利于綜合體建筑的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。針對(duì)這一現(xiàn)象，下文將暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題一一列舉出來(lái)，并加以解決。從而促進(jìn)商業(yè)綜合體建設(shè)的不斷發(fā)展，帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。

3.1 冷熱源設(shè)計(jì)工作分析

空調(diào)設(shè)備熱源與冷源相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，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(jī)組及熱泵的單機(jī)制冷量、制熱量選擇，要能適應(yīng)全年的空調(diào)負(fù)荷變化規(guī)律，滿足部分負(fù)荷運(yùn)行的情況及季節(jié)性要求。機(jī)組一般配置兩臺(tái)及以上，但當(dāng)工程較小時(shí)，可以只選用一臺(tái)，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(fù)荷的要求。

3.2 水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

在對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員除了需要格外關(guān)注空調(diào)風(fēng)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(duì)跨度比較大的特珠建筑進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，需要使用規(guī)范化的水系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)，認(rèn)真進(jìn)行水力計(jì)算，優(yōu)化管道規(guī)格、管內(nèi)流速，力求在設(shè)計(jì)層面上達(dá)到水力平衡。在對(duì)空調(diào)水泵進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)循環(huán)水的功能進(jìn)行節(jié)能式改造，比如采用變頻式循環(huán)泵等?？照{(diào)屬于比較常用的功能系統(tǒng)，因此其負(fù)荷也相對(duì)比較高，長(zhǎng)期處于高頻率的運(yùn)行狀態(tài)，必須要確保水泵的流量、揚(yáng)程滿足設(shè)計(jì)要求。如果空調(diào)處于低負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，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(yùn)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(yùn)行期間，可以通過(guò)調(diào)節(jié)水溫來(lái)調(diào)整供水系統(tǒng)，降低供水時(shí)消耗的能源。

3.3 充分配合建筑裝修工作

除了對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行改造之外，還需要確保機(jī)房設(shè)計(jì)工作的合理性，空調(diào)機(jī)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(jì)人員需要堅(jiān)持協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)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(jì)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(jī)組、水泵等空調(diào)設(shè)備安裝在專用機(jī)房?jī)?nèi)，其中會(huì)傳出強(qiáng)度比較大的噪聲，會(huì)對(duì)商業(yè)建筑其他空間造成影響，降低商業(yè)建筑的綜合價(jià)值，因此制冷換熱機(jī)房的最佳位置為地下；設(shè)置在地上各層的空調(diào)機(jī)房、新風(fēng)機(jī)房，則應(yīng)提醒建筑做好相應(yīng)消聲減噪措施，確?？照{(diào)機(jī)組在正常使用時(shí)，避免對(duì)其他房間產(chǎn)生干擾。

4 暖通空調(diào)設(shè)計(jì)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(diǎn)之處在于它能夠有效平衡各個(gè)類型單體空調(diào)建筑物在空調(diào)功能上、冷源的負(fù)荷上和時(shí)間上的不同需求，在一定的程度上可以穩(wěn)定整個(gè)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(yùn)行的區(qū)間。另外集中式冷源還可以有利于加強(qiáng)空調(diào)系統(tǒng)機(jī)組的定期維護(hù)與日常保養(yǎng)，通過(guò)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(gè)單體建筑物因?yàn)橹貜?fù)使用設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的制冷機(jī)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(duì)較遠(yuǎn)，通過(guò)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(duì)主管水溫和溫度流量變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視和自動(dòng)控制，而且通過(guò)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(fù)荷變化時(shí)控制系統(tǒng)進(jìn)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(hào)，通過(guò)群控空調(diào)系統(tǒng)控制制冷機(jī)及其相應(yīng)水泵的工作，有效降低空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)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(jī)組對(duì)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(fèi)。因此，對(duì)于有條件回收利用熱能的場(chǎng)所，可以設(shè)置用于冷卻水熱回收系統(tǒng)，將剩余熱量進(jìn)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(guò)回收后，溫度會(huì)有所降低，與其他冷卻水混合，再通過(guò)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(duì)環(huán)境造成熱污染，減少冷卻塔運(yùn)行的費(fèi)用，同時(shí)又能減少制熱需要的電能消耗，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。

4.4 辦公排風(fēng)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(fēng)熱回收系統(tǒng)可以對(duì)新風(fēng)進(jìn)行有效預(yù)熱（冷），減少新風(fēng)能耗，提高空調(diào)能效。

5 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于大型商業(yè)綜合體而言，暖通空調(diào)設(shè)計(jì)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(duì)于暖通空調(diào)的各個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在滿足其基本需求的同時(shí)，還要結(jié)合新型技術(shù)，加強(qiáng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)新，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。