都劍 李林

中國建筑西南設計研究院有限公司

近年來國內城市綜合體項目大量出現，由于其建筑體量大、空間復雜、業(yè)態(tài)繁多，因此必須有針對性地采取通風、空調及防排煙措施，提供各業(yè)態(tài)所需的室內環(huán)境條件。

1 工程概況

某大型城市綜合體地處成都市中心核心區(qū)域，建筑總面積約100萬m2，集商業(yè)、辦公、酒店等為一體，建筑總高度約130m，屬一類高層公共建筑[1]。

圖1 成都某城市綜合體效果圖

該建筑地下共2層，為汽車庫、自行車庫、設備用房、超市等；地上1～5層裙房為百貨、精品店、小餐飲、次主力店、餐廳、KTV、步行街、電影城等；6層及以上為辦公和商務酒店。該項目效果圖如圖1所示。

2 空調設計

2.1 空調負荷及冷熱源設置

根據物業(yè)管理、營業(yè)時間、產權和能耗計量的要求，該項目分為三個獨立的冷熱源中心，空調冷水供回水溫度6℃/12℃，熱水供回水溫度60℃/50℃，均采用高位膨脹水箱定壓。冷熱源詳細設置[2～3]如下：

1）超市冷熱源中心：超市位于地下一層，空調面積7916m2，空調總冷量2083kW，總熱量683kW。設2臺螺桿式冷水機組，1臺燃氣真空熱水鍋爐。

2）百貨冷熱源中心：百貨位于地上1～5層，空調面積24119m2，空調總冷量6792kW，總熱量2314kW。設2臺離心式冷水機組，2臺燃氣真空熱水鍋爐。

3）大商業(yè)冷熱源中心：大商業(yè)由地下1層至地上4層的精品店、小餐飲、步行街、次主力店、KTV、電影城等構成，空調面積82884m2，空調總冷量16843kW，總熱量7251kW。設4臺離心式冷水機組，1臺螺桿式冷水機組，3臺燃氣真空熱水鍋爐。

4）地上4棟塔樓（6層及6層以上）：商務酒店采用分體空調；辦公采用多聯機空調系統。

2.2 空調水系統

空調水系統采用一級泵變流量兩管制系統，與之配套的空調循環(huán)水泵設變頻調速裝置。

空調水系統以異程式為主。由于大商業(yè)各業(yè)態(tài)營業(yè)時間、計量、空調方式、供冷供熱時間不一致，該區(qū)域采用分區(qū)兩管制[4]。

為了使各空調水系統達到水力平衡，并實現水流量可測控，在各并聯支路上設置靜態(tài)平衡閥；同時，由于空調水系統為變流量系統，運行過程中各分支管路的流量隨外界負荷的變化相應地改變，通過在空調機組等設備及支路上設置動態(tài)平衡閥來減少末端空調設備相互間的干擾。

2.3 空調風系統

超市、百貨、次主力店等采用低速單風道全空氣系統，空氣處理設備為單風機組合式空調機組，設置于各層空調機房內。氣流組織為上送上回，送風口采用方形散流器，回風口采用單層百葉風口。

精品店及小餐飲采用吊頂式空調器加獨立新風；步行街及KTV采用風機盤管加獨立新風。氣流組織為上送上回或側送上回，送風口采用雙層百葉風口，回風口采用單層百葉風口。

電影城各觀眾廳設置獨立的低速單風道全空氣系統，氣流組織為上送上回，送風口采用方形溫控旋流風口，回風口采用單層百葉風口[5]。為了保證空調系統運行時觀眾廳噪聲不高于35dB(A)，設計上將空調器設置于空調機房內，空調機房內貼吸聲材料，并采用防火隔聲門；同時，空調送、回風管路上分別設置兩級消聲器。

3 通風及防排煙

3.1 通風

城市綜合體通常進深大，業(yè)態(tài)復雜，房間自然通風換氣效果受外立面影響非常大，往往效果極差。該項目主要采取以下通風措施：

1）超市、百貨、次主力店、電影城觀眾廳等采用室內微正壓無組織排風與室內多個區(qū)域設置雙速機械排風機相結合的方式。平時，風機低速排風，通過排風機的臺數控制方式保持排風與新風的動態(tài)平衡；火災時，風機高速排煙。

2）精品店和小餐飲等與步行街直接連通的內區(qū)房間通過在步行街中庭屋頂設置機械排風系統達到通風換氣的要求。

3.2 防排煙

防煙系統設計按現行防火規(guī)范執(zhí)行，對不具備自然排煙條件的防煙樓梯間、合用前室、消防電梯前室設置機械加壓送風系統。防煙樓梯間加壓送風口采用自垂百葉風口，每層或每隔一層設置；合用前室、防煙樓梯間前室、消防電梯前室加壓送風口采用常閉的多葉送風口，每層設置，火災時開啟著火層及其相鄰層多葉送風口。

裙房各層水平方向貫通的步行街與多個中庭連通，且步行街兩側均為精品店或小餐飲。設計把步行街作為安全走道，已突破現行的防火規(guī)范。經消防性能化設計計算及消防論證后提出以下加強措施：

步行街所有精品店和小餐飲均設置機械排煙，排煙量按72m3/h確定；精品店和小餐飲發(fā)生火災時，自動噴淋系統先于機械排煙系統啟動；步行街及中庭排煙量按該區(qū)域不小于6次/h的體積換氣次數確定。

超市、百貨、次主力店等均按現行防火規(guī)范要求設置豎向機械排煙系統，自然補風。

電影城各觀眾廳設置獨立的機械排煙系統，排煙量取90m3/(m2·h)換氣標準和13次/h換氣標準計算的大值[6]。各觀眾廳空調機組兼作火災時的補風系統。

4 空調自控

空調、通風系統采用直接數字式控制系統（DDC系統），由中央控制器及DDC現場控制器組成，可監(jiān)測冷熱源機組、空調循環(huán)水泵、空調末端設備、通風機等設備的運行狀態(tài)及參數，集中遠距離控制和程序控制，并納入樓宇自控系統（BAS）。同時，各業(yè)態(tài)的空調水管支干管上設置熱量計量裝置和調節(jié)閥門，按業(yè)態(tài)獨立計量和控制。

4.1 空調冷熱源系統

冷熱源機組、空調循環(huán)水泵、冷卻塔及水系統管路上的電動閥門等納入空調能源管理系統，作為樓宇自控系統（BAS）的一個子系統接入其中，并將管路上采集到的溫度、流量、壓力、功率等數據進行歸納、分析和整理，結合空調負荷預測分析，對監(jiān)控對象的運行做優(yōu)化管理，以達到節(jié)能的目的。

4.2 空調末端

組合式空調器新、回風管上設電動風閥及溫濕度傳感器，空調自控系統設定多工況運行模式，對風機、電動風閥、電動二通調節(jié)閥實現有效控制，并在適宜的室外氣象條件下，利用室外新風降低室內的熱濕負荷。

新風機組回水管上設置電動二通調節(jié)閥，根據送風溫度與設定值的差值控制電動二通調節(jié)閥開度。

吊頂式空調器回水管上設置電動二通調節(jié)閥，根據回風溫度與設定值的差值控制電動二通調節(jié)閥的開度。

風機盤管設置手動風量三速開關，就地控制風機啟停和風量；回水管上設置電動二通閥，由室溫控制器控制電動二通閥開閉。

5 空調系統節(jié)能

1）大商業(yè)冷熱源中心借用消防水池兼作空調蓄冷水池，利用夜間低焓值的室外空氣提高制冷機運行效率，并利用夜間低價電能儲存冷量。白天負荷高峰期，充分使用儲存的冷量進行供冷，不開啟制冷主機、延遲開啟制冷主機或與制冷主機聯合供冷，達到電力移峰填谷和節(jié)省空調系統運行費用的目的[7～8]；

2）空調供回水溫差由常規(guī)的5℃提高至6℃，并適當放大管道直徑，降低水系統輸送能耗；

3）全空氣系統采用可變新風比設計，在適宜的室外氣象條件下最大程度利用室外新風。

4）冷水機組制冷系數COP值、熱水機組額定熱效率及平時使用的通風、空調系統風機單位風量耗功率均滿足現行公共建筑節(jié)能設計標準要求；

5）普通機械通風機總效率（含風機、電機及傳動效率）均大于0.52。

6 設計體會

該項目從方案設計到竣工歷時逾5年，于2012年底正式開業(yè)，各空調系統陸續(xù)投入運行。期間由于招商變化等原因造成各專業(yè)設計多次做出大的調整，因此，在城市綜合體項目的設計過程中，特別需要設計和業(yè)主密切溝通，多學科、多部門整合地工作，同時，設計人員在設計時要留有一定的富余量以適應業(yè)態(tài)改變引起的變動。

城市綜合體項目通常為一個城市標志性建筑，建筑專業(yè)對立面效果特別關注。該項目建筑立面上設有大幅廣告及櫥窗，使得空調專業(yè)很難在立面上設置風口，不得已只能將風口設在裙房屋頂。然而裙房商業(yè)建筑上部又筑有辦公和酒店，雖然設計時盡可能讓風口、風機、冷卻塔等設備遠離辦公和酒店，并采取了消聲、綠化等措施，但在實際運行工程中仍免不了對室外環(huán)境造成不利影響，因此對于城市綜合體項目，建議機電專業(yè)應從項目方案設計階段開始介入，盡早與建筑專業(yè)溝通，討論建筑節(jié)點做法，并提出相應的要求。

[1]高層民用建筑設計防火規(guī)范(2005年版)(GB 50045-95)[S].北京:中國計劃出版社,2005

[2]采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范(GB 50019-2003)[S].北京:中國計劃出版社,2003

[3]住房和城鄉(xiāng)建設部工程質量安全監(jiān)管司.全國民用建筑工程設計技術措施:暖通空調?動力(2009年版)[M].北京:中國計劃出版社,2009

[4]潘云鋼.高層民用建筑空調設計[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1999

[5]李惠風,王鴻章.影劇院空調設計[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1991

[6]電影院建筑設計規(guī)范(JGJ 58-2008)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008

[7]公共建筑節(jié)能設計標準(GB 50189-2005)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005

[8]陸耀慶.實用供熱空調設計手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2007