大型商業(yè)建筑通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)探討

詹展

摘? 要：通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)作為大型商業(yè)建筑內(nèi)的重要構(gòu)成，其設(shè)計(jì)、應(yīng)用情況直接關(guān)系著建筑的使用功能與舒適程度，故而相關(guān)人員應(yīng)不斷完善其設(shè)計(jì)水平，進(jìn)而更好地滿足現(xiàn)代群體的多樣化需求，這也是當(dāng)下工程設(shè)計(jì)從業(yè)人員探究的共同問題之一。該文在闡述建筑對內(nèi)部環(huán)境溫度、濕度及空氣質(zhì)量提出的要求基礎(chǔ)上，較為詳細(xì)地探究了通風(fēng)空調(diào)的具體設(shè)計(jì)形式，包括通風(fēng)與自控系統(tǒng)、食品區(qū)與倉庫區(qū)的通風(fēng)設(shè)計(jì)等，以實(shí)現(xiàn)對建筑通風(fēng)空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)為目標(biāo)，探究幾點(diǎn)切實(shí)可行的方法措施，以供同行參考。

關(guān)鍵詞：商業(yè)建筑? 通風(fēng)空調(diào)? 自控系統(tǒng)? 節(jié)能設(shè)計(jì)

中圖分類號：TU83? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791（2021）03（c）-0091-03

Discussion on Ventilation and Air Conditioning Design of Large Commercial Buildings

ZHAN Zhan

（Hangzhou Zhehang Construction Engineering Co.， Ltd.， Hangzhou， Zhejiang Province， 310015? China）

Abstract： As an important component of large commercial buildings， the design and application of ventilation and air conditioning system is directly related to the use function and comfort of buildings. Therefore， relevant personnel should constantly improve their design level， so as to better meet the diversified needs of modern groups， which is also one of the common problems explored by current engineering design practitioners. On the basis of expounding the requirements of the building on the internal environment temperature， humidity and air quality， this paper explores the specific design forms of ventilation and air conditioning， including ventilation and automatic control system， ventilation design of food area and warehouse area， etc. in order to achieve the goal of energy-saving design of building ventilation and air conditioning， this paper explores some practical methods and measures for reference.

Key Words： Commercial building; Ventilation and air conditioning; Automatic control system; Energy saving design

近年來，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市化建設(shè)腳步明顯提速，越來越多的人開始重視城市內(nèi)大型商業(yè)建筑設(shè)計(jì)情況，并且對其設(shè)計(jì)水平提出更多的要求，進(jìn)而更好地滿足主觀需求。商業(yè)建筑，被定義成為用于進(jìn)行各種商業(yè)活動(dòng)的建筑物，大型商業(yè)建筑即建設(shè)規(guī)模相對較大并且集商業(yè)、辦公、文娛、餐飲、居住等多種功能為一體的建筑體?？臻g大、業(yè)務(wù)繁雜、人流量大并且不同部分之間相互依存等是大型商業(yè)建筑的主要特征?？梢园汛笮蜕虡I(yè)建筑細(xì)分成數(shù)個(gè)部分，其中公共行走、休息以及社交空間是主要部分。通風(fēng)空調(diào)能為商業(yè)建筑內(nèi)部創(chuàng)造體感舒適的環(huán)境，應(yīng)參照商業(yè)建筑內(nèi)部業(yè)態(tài)差異，創(chuàng)造出適宜的環(huán)境條件，應(yīng)不斷完善通風(fēng)空調(diào)的設(shè)計(jì)方案。

1? 建筑物對內(nèi)部環(huán)境的要求

1.1 溫度、濕度要求

大型商業(yè)建筑內(nèi)布置了很多機(jī)械設(shè)備，外加大量行人頻繁走動(dòng)均會(huì)形成較多的熱量，其有顯熱、潛熱之分。故而，在建筑內(nèi)部做好空調(diào)通風(fēng)設(shè)計(jì)工作具有很大現(xiàn)實(shí)意義。在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，應(yīng)分析建筑室內(nèi)外溫差改變情況，并精準(zhǔn)地測算出室內(nèi)熱負(fù)荷及濕負(fù)荷，以此為據(jù)選擇適宜的空氣調(diào)節(jié)裝置容量與類型，確?？照{(diào)設(shè)計(jì)方案的合理性、經(jīng)濟(jì)性。既往有部分研究中，將建筑室內(nèi)環(huán)境相對濕度50%～60%定義成最佳濕度值，應(yīng)確保室內(nèi)空氣循環(huán)過程的合理性，科學(xué)的通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)方案，一方面能使室內(nèi)舒適的氣溫環(huán)境得到保障，另一方面還能幫助人體及時(shí)散濕，使其產(chǎn)生較好的熱舒適感。

1.2 空氣質(zhì)量要求

環(huán)境空間是人類生存的基礎(chǔ)條件，在建筑內(nèi)部設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)的宗旨是利用經(jīng)處理獲得的新鮮空氣去取代室內(nèi)的污濁空氣，進(jìn)而較好地滿足機(jī)體的需求。但是空間內(nèi)摻雜著很多污染性氣體，比如硫化氯、一氧化氮等，并且大型商業(yè)建筑周圍的空氣污染問題更為顯著，故而在通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)集中處理新風(fēng)以后再將其輸送到建筑室內(nèi)環(huán)境，進(jìn)入使商業(yè)建筑內(nèi)部環(huán)境質(zhì)量得到較好保障[1]。長期以來，二氧化碳被認(rèn)定是大型商業(yè)建筑的主要污染物，針對污染氣體我國相關(guān)部門曾做出明確規(guī)定，認(rèn)為在該空氣環(huán)境內(nèi)，如果有80%認(rèn)為內(nèi)部空氣合格，那么權(quán)威機(jī)構(gòu)就不能斷言內(nèi)部空氣濃度達(dá)到了有害標(biāo)準(zhǔn)，可以認(rèn)定建筑內(nèi)部空氣質(zhì)量合格。但實(shí)際情況是大型商業(yè)建筑內(nèi)運(yùn)營著不同類型的業(yè)務(wù)，并且其對空氣質(zhì)量提出的要求也有一定差異，故而應(yīng)參照現(xiàn)實(shí)狀況設(shè)計(jì)出相配套的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)及體系。

2? 空調(diào)通風(fēng)的具體設(shè)計(jì)

某大型商業(yè)中心被建設(shè)在市區(qū)，建筑總面積大概為39.5萬m2，最高建筑達(dá)到30層，最大建筑高度99.50 m，隸屬于高層民用建筑的范疇，使用性質(zhì)是一類綜合樓。

該建筑地下共計(jì)有2層，使用功能以汽車庫、自行車庫、超市及設(shè)備用房等為主，地上1～5層均是裙房，功能以百貨、精品店、餐廳、電網(wǎng)城、KTV廣場、健身房等為主。地上5層之上多被用于高層住宅與酒店式公寓。

2.1 空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)

在大型商場中，通常會(huì)應(yīng)用低速單向式風(fēng)道全空氣通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)通風(fēng)空調(diào)，在綜合處理內(nèi)外部環(huán)境空氣時(shí)，一般會(huì)配置應(yīng)用組合式的通風(fēng)空調(diào)機(jī)組。按照上送下回的方式組織氣流，粗效過濾儀器是空調(diào)機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn)式配置方式，設(shè)計(jì)階段建議應(yīng)用粗中效的過濾段，其能有效過濾掉細(xì)菌所需依存的顆粒，這是整體改善建筑室內(nèi)空氣清潔度的有效方法之一[2]。商業(yè)建筑的辦公區(qū)主要是應(yīng)用風(fēng)機(jī)管盤的空調(diào)形式，辦公區(qū)內(nèi)獨(dú)立布置空調(diào)系統(tǒng)，值班室、消防中心、垃圾處理間內(nèi)的空調(diào)要實(shí)現(xiàn)24 h全天運(yùn)行，基于以上現(xiàn)實(shí)運(yùn)行特征，建議將分體式或是聯(lián)機(jī)的空調(diào)機(jī)布置在以上區(qū)域。在設(shè)計(jì)通風(fēng)與排煙時(shí)，要結(jié)合超市的區(qū)域部署情況，建議用雙風(fēng)機(jī)整體組合式的空調(diào)器，加強(qiáng)新風(fēng)、排風(fēng)動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)的調(diào)控，具體執(zhí)行階段，要參照建筑室內(nèi)負(fù)荷或外界氣候條件改變科學(xué)調(diào)節(jié)新風(fēng)比。對于應(yīng)用單風(fēng)機(jī)的組合式空調(diào)器的空調(diào)，應(yīng)合理應(yīng)用建筑室內(nèi)的機(jī)械式級無組織排風(fēng)形式。

空調(diào)水系統(tǒng)應(yīng)用雙管制異程式系統(tǒng)，即系統(tǒng)水平與縱向均以異程式為主導(dǎo)。大型商業(yè)建筑的賣場和后場應(yīng)用時(shí)間、計(jì)量、空調(diào)方式、冷熱供應(yīng)間歇期存在差異，賣場和后場空調(diào)水系統(tǒng)均應(yīng)用分區(qū)兩管制，能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)分布供熱與供冷。

2.2 自控系統(tǒng)

當(dāng)下，國內(nèi)大部分商業(yè)建筑內(nèi)置風(fēng)機(jī)與空調(diào)機(jī)均能實(shí)現(xiàn)就地控制。除了為KTV廣場與電影院服務(wù)的是螺桿式冷水機(jī)組，其他的空調(diào)水系統(tǒng)都采用了一次泵負(fù)荷側(cè)變、冷熱源側(cè)定流量測定系統(tǒng)，并將壓差旁通加設(shè)在供回水總管之間。

全空氣空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的新、排、回風(fēng)管上都布設(shè)了電動(dòng)風(fēng)閥門及溫濕度傳感器設(shè)施，回水管上還另設(shè)了電動(dòng)式二通閥門?？照{(diào)自主控制系統(tǒng)能設(shè)置多種工況下空調(diào)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)模式，精準(zhǔn)控制風(fēng)機(jī)、電動(dòng)水閥等裝置運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，結(jié)腸方式整體提升空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程的安全性、有效性，將能耗量降至最低水平[3]。

多數(shù)商業(yè)建筑內(nèi)會(huì)在步行街的風(fēng)機(jī)盤管上僅布置三速開關(guān)調(diào)節(jié)風(fēng)量，其他區(qū)段的風(fēng)機(jī)盤管上布設(shè)風(fēng)速三速開關(guān)、溫控器，作用分別是設(shè)定風(fēng)量大小、調(diào)控電動(dòng)式二通閥的啟停狀態(tài)。

單個(gè)空調(diào)系統(tǒng)能為商業(yè)建筑內(nèi)數(shù)個(gè)業(yè)態(tài)運(yùn)營過程服務(wù)，建議在各個(gè)業(yè)態(tài)的水路上加裝熱量計(jì)量儀與可調(diào)控閥門，能夠依照業(yè)態(tài)需求實(shí)現(xiàn)獨(dú)立計(jì)量與調(diào)控。

2.3 食品區(qū)的通風(fēng)設(shè)計(jì)

從宏觀上，可以將大型商業(yè)建筑內(nèi)部又細(xì)分成食品區(qū)、非食品區(qū)兩大部分，以上兩個(gè)區(qū)域采用的空調(diào)通風(fēng)設(shè)計(jì)形式存在差異。其中，食品區(qū)內(nèi)空調(diào)通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)著重重視以下幾個(gè)方面[4]：一是在冷藏區(qū)的上空布置設(shè)置風(fēng)管或通風(fēng)口時(shí)，容易發(fā)生凝水情況，降低食品的冷藏效果，故而不建議進(jìn)行以上操作;二是針對溫度條件要求相對較低的區(qū)域，空調(diào)風(fēng)很難將自身功能充分發(fā)揮出來，因而建議對該區(qū)域應(yīng)用單獨(dú)的機(jī)器完成空調(diào)通風(fēng)。

水產(chǎn)銷售分區(qū)是食品區(qū)的重要構(gòu)成，建議在其上方布置一套運(yùn)行狀態(tài)獨(dú)立的排風(fēng)系統(tǒng)，以防對水產(chǎn)區(qū)通風(fēng)時(shí)使水產(chǎn)品腥味串送至其他區(qū)域。食品區(qū)的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)換氣頻次的控制，一般要求控制在≥15次/h。對生鮮蔬果或熟食區(qū)，也應(yīng)將有排油功能的裝置增設(shè)到排風(fēng)設(shè)施的上部。加強(qiáng)排油煙的風(fēng)量管理控制，通常會(huì)將食品制造商提供的各個(gè)爐灶現(xiàn)實(shí)風(fēng)量作為憑據(jù)，也可以參照根據(jù)排氣罩的尺寸去設(shè)定。

2.4 倉庫區(qū)的通風(fēng)設(shè)計(jì)

首先，通常情況下，商業(yè)建筑內(nèi)倉庫區(qū)每1 h進(jìn)行2～4次換氣，借此方式確保倉庫區(qū)空氣流通的順暢性，這是更有效控制其溫度、濕度與空氣質(zhì)量的重要基礎(chǔ)上，維持物品狀態(tài)的干燥性。保證物品的干燥。

其次，對于收貨通道，其內(nèi)的空調(diào)通風(fēng)設(shè)計(jì)與倉庫區(qū)基本一致，每小時(shí)也需要換氣2～4次，維持倉庫及收貨通道兩者的統(tǒng)一性。垃圾處理間內(nèi)也需確?？照{(diào)通風(fēng)設(shè)計(jì)的合理性，這主要是為改善垃圾區(qū)空氣環(huán)境質(zhì)量，一般要求每小時(shí)內(nèi)進(jìn)行2～6次換氣操作。

最后，對于紙箱間區(qū)而言，為減少費(fèi)用支出及取得較好的通風(fēng)效果，則建議應(yīng)用直接敞開的空氣流通方法。如果建筑倉庫區(qū)內(nèi)應(yīng)用了分體樣式空調(diào)機(jī)或分體多聯(lián)式空調(diào)機(jī)，消防中心區(qū)、冷凍房、水泵房等均要確保每小時(shí)內(nèi)的通風(fēng)達(dá)到7次[5]。

2.5 科學(xué)設(shè)計(jì)營業(yè)廳的最小凈高

大型商業(yè)建筑內(nèi)業(yè)態(tài)復(fù)雜多樣，不同業(yè)態(tài)工藝要求有區(qū)別，故而設(shè)計(jì)階段一定要和商業(yè)工藝與二次裝修、裝飾設(shè)計(jì)等相結(jié)合，通過緊密配合，方能較好地滿足建筑正常使用要求。

參照現(xiàn)行的商業(yè)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范要求，布置通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的營業(yè)廳最小凈高≥3 m。如果商業(yè)建筑凈高在3 m之上，為滿足百貨首層及其其他各層對外形美觀性提出的要求，建議將各樓層風(fēng)管底部距吊頂高度控制在200～300 mm之間。

3? 建筑通風(fēng)空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)方法

3.1 科學(xué)設(shè)計(jì)氣流模式

可以將分層空調(diào)布置在大型商業(yè)建筑內(nèi)，將出風(fēng)口的中心設(shè)定成側(cè)面供氣的接口，把多功能孔垂直細(xì)分成上部非空調(diào)區(qū)、下部空調(diào)區(qū)，將室內(nèi)熱源產(chǎn)生的浮力設(shè)定成地板供氣驅(qū)動(dòng)，構(gòu)建出一種由下到上的氣流運(yùn)輸模式，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果[6]。

3.2 科學(xué)設(shè)計(jì)水力平衡

水利平衡設(shè)計(jì)是幫助建筑通風(fēng)空調(diào)實(shí)現(xiàn)節(jié)能設(shè)計(jì)的有效方法之一。具體設(shè)計(jì)前要精準(zhǔn)地測算出水力平衡，而后依照水力平衡要求、建筑供應(yīng)系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)調(diào)節(jié)需求選擇適宜的平衡閥、節(jié)流閥等，同時(shí)保證回路內(nèi)的水和空氣量均符合設(shè)計(jì)的壓力要求。

3.3 科學(xué)運(yùn)用地源熱

新時(shí)期，地源熱泵在通風(fēng)空調(diào)工程領(lǐng)域中的應(yīng)用范疇有不斷拓展趨勢。地源熱泵的原理是把低品位熱能轉(zhuǎn)型成高品位熱能，也能有效應(yīng)用地下淺層地?zé)豳Y源同時(shí)達(dá)到供熱、制冷功能的空調(diào)系統(tǒng)。地源熱泵技術(shù)采用的地?zé)豳Y源隸屬于可再生能源，這也就意味著該項(xiàng)技術(shù)同時(shí)具備節(jié)能、減排的作用。地源熱泵技術(shù)管理空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)不需要燃燒燃料，對能源的需求量偏低[7-8]。當(dāng)下，市面上可采用的地源熱泵類型較多，地埋管通常是首選，其主要是由埋管、換熱器兩個(gè)部分構(gòu)成，能夠利用介質(zhì)循環(huán)過程傳送熱量。在炎熱的夏季，在地源熱泵的協(xié)助下能夠抽取建筑室內(nèi)的熱量并將其釋放在土壤內(nèi)，確保地下溫度的常年的均衡性;而在寒冷的冬季，則可以取出土壤內(nèi)的熱量，用于室內(nèi)供暖過程。

3.4 合理運(yùn)用各種新型節(jié)能技術(shù)

為了能使建筑通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)自身運(yùn)行階段能取得較好的節(jié)能成效，在設(shè)計(jì)實(shí)踐中科學(xué)應(yīng)用各種新的節(jié)能技術(shù)，比如余熱循環(huán)、熱回收、冷熱電三聯(lián)供技術(shù)等。其中，余熱循環(huán)技術(shù)主要是基于熱傳遞原理，能夠和循環(huán)系統(tǒng)相互配合，進(jìn)而使余熱從某部分傳輸至其他部分，這樣便減少了空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行階段的能耗量。

4? 結(jié)語

通風(fēng)空調(diào)是建筑工程的重要構(gòu)成，通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)情況影響這室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量及人們主觀舒適度，使人們身心健康得到更大的保障，故而一定要給予通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)情況較高重視，這在很大程度上也確立了空調(diào)機(jī)新排風(fēng)設(shè)計(jì)的重要地位。具體實(shí)踐中，需要考慮實(shí)用性、美觀性與經(jīng)濟(jì)性，并布置功能完善的自控系統(tǒng)，整體監(jiān)測空調(diào)運(yùn)行數(shù)據(jù)，為空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)維管理等提供更可靠的理論支持。

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