系統(tǒng)調(diào)適在解決綜合商場冷熱環(huán)境舒適性問題中的應(yīng)用分析

劉超洋 王學(xué)志 覃思敏

摘 要 著眼于綜合商場冷熱環(huán)境舒適性的影響因素，總結(jié)了商場存在的舒適性典型問題，以我國華東地區(qū)某大型商業(yè)綜合體為例，分析了空調(diào)風(fēng)和水系統(tǒng)平衡、空調(diào)自控系統(tǒng)、廚房補排風(fēng)系統(tǒng)等在商場運營管理過程中需要注意的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，給出了相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)適方法，論證了系統(tǒng)調(diào)適對解決商業(yè)建筑冷熱環(huán)境舒適性問題的效果。

關(guān)鍵詞 商業(yè)建筑;舒適性調(diào)適;水系統(tǒng)平衡;排油煙系統(tǒng);空調(diào)自控系統(tǒng)

引言

隨著商場從單一的購物場所逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧徫?、餐飲、休閑、娛樂等功能為一體的綜合性建筑，顧客對室內(nèi)環(huán)境舒適性和空氣質(zhì)量的要求也相應(yīng)提高。綜合商場具有人流密度不穩(wěn)定、人員流動性大、熱源眾多等特點，空調(diào)系統(tǒng)作為綜合商場冷熱環(huán)境舒適性的主要調(diào)節(jié)手段，其設(shè)計與施工質(zhì)量、風(fēng)和水系統(tǒng)平衡、自控系統(tǒng)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)對室內(nèi)冷熱環(huán)境舒適性影響巨大。部分綜合商場在運營初期就出現(xiàn)了夏季過熱、冬季過冷的情況，接到租戶或顧客相關(guān)投訴后，僅通過加開冷熱源設(shè)備的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，只能暫時滿足商場內(nèi)使用人群的舒適性要求，無法從根本上解決冷熱環(huán)境舒適性問題，且不利于空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能。

為了解決上述問題，本文以我國東南地區(qū)一座大型綜合商場為例，總結(jié)了綜合商場冷熱環(huán)境舒適性存在的典型問題，從建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、空調(diào)系統(tǒng)及商場運營管理三方面分析了影響冷熱環(huán)境舒適性的主要因素，給出了相應(yīng)的調(diào)適方法，結(jié)合實踐案例，探討了綜合商場運營管理過程中在空調(diào)風(fēng)和水系統(tǒng)平衡、空調(diào)自控系統(tǒng)、廚房補排風(fēng)等方面需要注意的關(guān)鍵環(huán)節(jié)及需要解決的關(guān)鍵問題。

1綜合商場冷熱環(huán)境舒適性存在的典型問題分析

1.1 冷熱環(huán)境舒適性典型問題

項目位于我國夏熱冬冷地區(qū)，功能為商業(yè)綜合體，包含寫字樓、影院等特殊租戶。建筑地下1層、地上裙樓5層、塔樓17層，建筑面積約為12.3萬㎡，其中空調(diào)面積7.6萬㎡，本文討論的范圍為裙樓商業(yè)。該項目空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計為集中冷站二次泵變流量系統(tǒng)：冷源采用2臺960RT變頻離心式水冷冷水機組與4臺1700RT高壓離心式水冷冷水機組（含項目二期空調(diào)預(yù)留）;水系統(tǒng)采用下供上回異程式;除商業(yè)門廳采用全空氣系統(tǒng)外，其他空調(diào)區(qū)域采用風(fēng)機盤管+新風(fēng)系統(tǒng)。

該項目在投入運行后的第一個供冷季就出現(xiàn)了室內(nèi)局部報熱的問題，調(diào)適團隊在夏季典型工況（即室外溫度接近設(shè)計溫度時），對商場的公共區(qū)室內(nèi)溫濕度環(huán)境場進(jìn)行了測試，測試結(jié)果如表1所示：

由表1和圖1可知：商場存在明顯的冷熱不均衡問題，5F平均溫度27.5℃，部分區(qū)域溫度高達(dá)28.5℃，與1F平均溫度溫差達(dá)到3.8K，遠(yuǎn)高于舒適度要求的垂直溫差<2K，冷熱環(huán)境舒適性不佳，極大影響了顧客的購物體驗。

1.2 影響冷熱環(huán)境舒適性主要因素

調(diào)適團隊經(jīng)測試及排查發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致上述問題的主要原因包括：

（1）建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)

由于施工遺留問題，該項目圍護(hù)結(jié)構(gòu)存在大量漏冷漏風(fēng)縫隙，圖2顯示了該項目夏季室內(nèi)壓力場測試結(jié)果，可見商場內(nèi)呈明顯負(fù)壓狀態(tài)，導(dǎo)致無組織滲風(fēng)出現(xiàn)，在增加夏季空調(diào)運行能耗的同時，還將導(dǎo)致室內(nèi)出現(xiàn)冷熱不均情況，降低了顧客的舒適性體驗。

（2）空調(diào)系統(tǒng)

1）水系統(tǒng)平衡未經(jīng)調(diào)適

立管實測冷凍水流量分配不均，部分立管實測溫差低于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（6K），流量偏大，而部分不利末端流量偏小，末端供冷能力不足，出現(xiàn)局部過熱問題。

2）末端設(shè)備換熱效果不佳

該項目末端設(shè)備數(shù)量眾多，缺乏定期維護(hù)管理，調(diào)適團隊現(xiàn)場抽查發(fā)現(xiàn)，部分空調(diào)風(fēng)柜和風(fēng)機盤管水側(cè)濾網(wǎng)臟堵嚴(yán)重，阻礙了冷凍水供應(yīng)，空調(diào)冷量供應(yīng)困難，導(dǎo)致局部區(qū)域偏熱。

3）空調(diào)自控系統(tǒng)“只監(jiān)不控”

該項目配置有冷站群控系統(tǒng)和末端BA控制系統(tǒng)，空調(diào)自控系統(tǒng)處于“只監(jiān)不控”狀態(tài)，空調(diào)系統(tǒng)日常運行主要靠空調(diào)管理人員憑經(jīng)驗控制。究其原因有三：首先，國內(nèi)對空調(diào)自控系統(tǒng)尚無明確的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，方案多由廠商設(shè)計深化，以賣產(chǎn)品為主，已形成固定思維，不能很好地滿足項目的需求;其次，設(shè)計參數(shù)及控制邏輯并不能完全貼近實際情況，后續(xù)對自控系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)化調(diào)節(jié)的少之又少;最后，多數(shù)項目自控系統(tǒng)缺少維護(hù)保養(yǎng)，時間一長，傳感器準(zhǔn)確性變差，導(dǎo)致系統(tǒng)控制出現(xiàn)誤判，最終運行人員不敢采用自控系統(tǒng)，系統(tǒng)提前報廢[1]。

1.3 廚房排補風(fēng)系統(tǒng)

餐飲租戶廚房是舒適性問題多發(fā)區(qū)域之一，租戶進(jìn)場二次裝修管理缺失，導(dǎo)致餐飲廚房補風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量未達(dá)到設(shè)計要求或只安裝排風(fēng)系統(tǒng)不安裝補風(fēng)系統(tǒng)。餐飲補風(fēng)量不足，只能從商場公區(qū)進(jìn)行補風(fēng)，進(jìn)一步增大室內(nèi)負(fù)壓，如果圍護(hù)結(jié)構(gòu)存在漏冷漏風(fēng)縫隙，將導(dǎo)致無組織冷風(fēng)滲透嚴(yán)重。

2系統(tǒng)調(diào)適在解決舒適性問題中的實踐

本章就上述綜合商場冷熱環(huán)境舒適性存在的問題，給出相應(yīng)的系統(tǒng)調(diào)適方法，驗證系統(tǒng)調(diào)適對提升商場舒適性的效果。

2.1 優(yōu)化有組織通風(fēng)、減少無組織滲風(fēng)

空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)調(diào)適從有組織通風(fēng)優(yōu)化、無組織滲風(fēng)控制兩方面入手，在提升室內(nèi)舒適度的同時，降低空調(diào)系統(tǒng)能耗。

（1）實施餐飲排、補風(fēng)連鎖控制，確保餐飲補風(fēng)達(dá)到設(shè)計要求，減小室內(nèi)負(fù)壓。該項目餐飲租戶較多，實際運行中部分餐飲租戶廚房排風(fēng)、補風(fēng)未聯(lián)動，只開排風(fēng)不開補風(fēng)，補風(fēng)機選型配置遠(yuǎn)低于設(shè)計要求風(fēng)量（排風(fēng)量80%），且建設(shè)后期業(yè)態(tài)調(diào)整新增多家餐飲租戶未設(shè)置補風(fēng)措施，以上因素最終導(dǎo)致餐飲租戶廚房從商場公區(qū)補風(fēng)，室內(nèi)整體風(fēng)平衡被打破，加劇無組織滲風(fēng)。針對該問題，調(diào)適團隊聯(lián)合物業(yè)團隊，核查餐飲租戶補風(fēng)量，要求租戶補裝補風(fēng)系統(tǒng)，強制進(jìn)行排、補風(fēng)聯(lián)動改造，保證餐飲廚房補風(fēng)量滿足要求，緩解室內(nèi)負(fù)壓嚴(yán)重問題。

（2）主出入口客流路徑管理。該項目一層出入口數(shù)量較多，營業(yè)期間外門處于常開狀態(tài)，冬季冷風(fēng)滲透嚴(yán)重，導(dǎo)致低區(qū)過冷，夏季冷量逸散劇烈，導(dǎo)致空調(diào)能耗過高。調(diào)適團隊結(jié)合現(xiàn)場實際需求，經(jīng)與物業(yè)管理團隊商議后，對主出入口的雙層門采用Z字形規(guī)劃客流路徑，單層門加裝不定位彈簧，通過以上措施，增大了出入口處阻力，減少無組織滲風(fēng)量。

（3）圍護(hù)結(jié)構(gòu)（外門、外窗、外墻等）漏風(fēng)漏熱點封堵。該項目由于施工遺留問題，外掛石材幕墻、外門、外窗的縫隙缺乏良好封堵，室內(nèi)外壓差作用下，這些圍護(hù)結(jié)構(gòu)漏洞成了漏風(fēng)漏熱通道，無組織滲風(fēng)加劇。發(fā)現(xiàn)該問題后，調(diào)適團隊聯(lián)合物業(yè)團隊、施工單位全面排查商場圍護(hù)結(jié)構(gòu)氣密性，通過加裝密封條、注膠等方式對漏風(fēng)漏熱點進(jìn)行封堵，減小其對整體風(fēng)平衡的不良影響。

2.2 冷凍水系統(tǒng)平衡調(diào)適

空調(diào)水系統(tǒng)存在水量在不同立管之間分配不合理情況，冷凍水系統(tǒng)初調(diào)節(jié)并不完善，調(diào)適團隊提出需進(jìn)行冷凍水系統(tǒng)平衡調(diào)適。平衡調(diào)適依據(jù)管道設(shè)計流量，從集水器開始，由低往高逐層調(diào)節(jié)末端靜態(tài)平衡閥，使每個支管流量盡可能接近基準(zhǔn)流量比（偏差不大于10%）。該項目入駐率穩(wěn)定，冷凍水系統(tǒng)平衡調(diào)適考慮冷熱不均的區(qū)域，采用按需調(diào)適方式，適當(dāng)減小低樓層平衡閥開度，將流量“憋”到局部偏熱的5F樓層支管，盡量滿足5F供冷量需求。

2.3 空調(diào)自控系統(tǒng)調(diào)適

空調(diào)自控系統(tǒng)的作用主要為實現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)自動運行，實現(xiàn)動態(tài)化、精細(xì)化運行管理，達(dá)到節(jié)能運行的目標(biāo)。調(diào)適團隊聯(lián)合自控系統(tǒng)供應(yīng)商，完成該項目空調(diào)自控系統(tǒng)的功能和性能調(diào)適，主要調(diào)適流程如圖7所示。

（1）前置條件檢查：自控系統(tǒng)各傳感器功能完好、反饋值正確，執(zhí)行器手/自動執(zhí)行到位，系統(tǒng)按給定的控制邏輯穩(wěn)定運行。

（2）運行調(diào)適：在前置條件檢查的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場實際優(yōu)化自控系統(tǒng)控制策略，對參數(shù)設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化，觀察并記錄優(yōu)化后的運行效果，在保證室內(nèi)舒適性的前提下，將已制定的運行策略轉(zhuǎn)變成自控控制程序，保證空調(diào)系統(tǒng)在不同負(fù)荷需求下均能實現(xiàn)高效節(jié)能運行。

3小結(jié)

項目經(jīng)調(diào)適團隊調(diào)適優(yōu)化后，在室外氣溫相近的條件下，再次對室內(nèi)環(huán)境溫度進(jìn)行了測試，測試結(jié)果如下表：

根據(jù)測試結(jié)果可以看出垂直溫度失調(diào)問題得到明顯改善，1F至5F溫差由3.8K降至2.2K;局部區(qū)域報熱問題得到有效緩解，5F平均溫度25.8℃，最高溫度26.4℃，商場環(huán)境舒適度整體提升。

4結(jié)束語

本文針對綜合商場冷熱環(huán)境舒適性系統(tǒng)調(diào)適案例中發(fā)現(xiàn)的舒適性典型問題，具體分析了建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、空調(diào)系統(tǒng)及商場運營管理三方面因素對商場舒適性的影響，希望能夠為類似綜合商場項目的設(shè)計、施工及舒適性調(diào)適提供參考，起到提升商場環(huán)境品質(zhì)的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 潘云鋼.我國暖通空調(diào)自動控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].暖通空調(diào)，

2012，42（11）：1-8.