呂勝華

筑博設(shè)計股份有限公司

摘要：本文從豎向變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)形式、特點(diǎn)和控制方式等幾方面簡單介紹筆者參與的南寧華潤一期購物中心項(xiàng)目中庭空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計。

關(guān)鍵詞：豎向變風(fēng)量；變風(fēng)量閥；定風(fēng)量閥；變頻；

0 引言

隨著改革開放及經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，我國興建了大量的商業(yè)建筑，大型百貨商業(yè)的數(shù)量也與日俱增，這些大型百貨多采用的中央空調(diào)系統(tǒng)。早期建設(shè)的百貨商場大部分存在空調(diào)冷量不足，能耗過大，空氣品質(zhì)差等情況。近年來隨著大商業(yè)空調(diào)設(shè)計經(jīng)驗(yàn)積累，商業(yè)空調(diào)設(shè)計及技術(shù)更趨于完善，但還是存在整體能耗太大的情況。下面筆者結(jié)合自己所參與設(shè)計的南寧華潤一期購物中心項(xiàng)目具體分析中庭豎向變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)。

1 中庭送風(fēng)形式

傳統(tǒng)中庭空調(diào)系統(tǒng)的形式，有全空氣系統(tǒng)、空氣—水系統(tǒng)，現(xiàn)對各種方式特點(diǎn)分析：

（1）空氣—水系統(tǒng)。此系統(tǒng)的常見方式為風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)或者吊頂風(fēng)柜+新風(fēng)系統(tǒng)。此系統(tǒng)靈活性強(qiáng)，可分區(qū)獨(dú)立控制，可隨商場中庭的功能、布局的改變而靈活調(diào)整末端布置，有較強(qiáng)的適應(yīng)性。而且不需要機(jī)房面積，增加租賃空間。但是此系統(tǒng)的新風(fēng)量是按最小新風(fēng)量來設(shè)計，空氣的品質(zhì)和舒適度，會受到很大的限制，且過渡季節(jié)，無法盡可能多的利用室外天然冷源，空調(diào)系統(tǒng)需要主機(jī)運(yùn)行來維持，全年的能耗高。水管數(shù)量比較多，受到施工水平的限制，容易發(fā)生漏水。末端設(shè)備繁多，盤管電氣線路多，維修量大。

（2）全空氣系統(tǒng)，對于大型商場來講，只要商場空間足夠（一般比空氣-水系統(tǒng)需要高200～300的空間），全空氣系統(tǒng)是常用也是較佳的選擇。此系統(tǒng)換氣次數(shù)大，舒適性高，而且在過渡季節(jié)，可以不開啟主機(jī)和水泵等設(shè)備，全新風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行，特別是在南方夏熱冬冷地區(qū)，秋冬季節(jié)都可以全新風(fēng)運(yùn)行，節(jié)能效果非常顯著。

目前國內(nèi)大中型商場中，絕大多數(shù)采用的是全空氣系統(tǒng)（定風(fēng)量或變風(fēng)量）.定風(fēng)量系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是初投資少且系統(tǒng)簡單，缺點(diǎn)是在絕大多數(shù)時間內(nèi)，室內(nèi)負(fù)荷低于設(shè)計值時，風(fēng)量不能隨之變化，因而節(jié)能性差。變風(fēng)量系統(tǒng)初投資大，但節(jié)能效果大大優(yōu)于定風(fēng)量系統(tǒng)。

2 中庭變風(fēng)量系統(tǒng)設(shè)計

2.1本項(xiàng)目商業(yè)建筑中庭由地下一層至地上六層，地下一層建筑高度高度為6.5米，地上中庭總建筑高度為37.2米。地下中庭總建筑面積約為4500平方米；地上中庭總建筑面積約為18500平方米。由于受到消防規(guī)范限制，建筑專業(yè)把中庭分成地上和地下兩個防火分區(qū)，空調(diào)系統(tǒng)按照不同防火分區(qū)中庭也相應(yīng)設(shè)置兩套不同形式。地下中庭單獨(dú)在本層設(shè)置定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)。地上中庭設(shè)置豎向變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)。本文章主要研究地上豎向變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)。

2.2本項(xiàng)目中庭系統(tǒng)如下圖所示：

本項(xiàng)目豎向變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)與定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)主要有以下幾個不同地方：

（1）空調(diào)機(jī)組集中放置在裙房屋面，通過送、回風(fēng)管井送至各層中庭區(qū)域。

（2）每層空調(diào)送風(fēng)支管均設(shè)置一個變風(fēng)量閥，回風(fēng)支管均設(shè)置一個定風(fēng)量閥。

（3）屋頂空調(diào)機(jī)組均采用變頻控制方式。

2.3本項(xiàng)目豎向變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

2.3.1空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能效果顯著

（1）空調(diào)機(jī)組采用自動變新風(fēng)量系統(tǒng)。在過渡季節(jié)和冬天，當(dāng)室外空氣焓值小于商場內(nèi)空氣時候，可以通過新風(fēng)管和回風(fēng)管上的電動風(fēng)閥，自動改變新風(fēng)和回風(fēng)比例，甚至可以達(dá)到使用全新風(fēng)滿足室內(nèi)空調(diào)要求，不需要主機(jī)和水泵運(yùn)行，省下大量的空調(diào)電費(fèi)。在空調(diào)季節(jié)，當(dāng)商場人員較少的時候，可以減少新風(fēng)量的取入，減少新風(fēng)能耗。

（2）每層空調(diào)送風(fēng)支管設(shè)置變風(fēng)量閥，閥門可根據(jù)所負(fù)責(zé)樓層的負(fù)荷變化，自動調(diào)節(jié)閥門的開度。屋頂風(fēng)機(jī)根據(jù)各個變風(fēng)量閥門的開度情況，自動調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的總送風(fēng)量，減少風(fēng)機(jī)的能耗。變風(fēng)量與定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的能耗對比分析，變風(fēng)量系統(tǒng)節(jié)能率達(dá)到29%以上[1]。

2.3.2空調(diào)機(jī)組集中放置在裙房屋面，維護(hù)管理方便。更可以取消每層空調(diào)機(jī)房，增加商業(yè)的面積，給甲方創(chuàng)造更大的價值。

2.3.3空調(diào)系統(tǒng)有效克服中庭上熱下冷現(xiàn)象。

現(xiàn)在很多商場設(shè)計成中庭挖空通高，兩邊設(shè)計一個個的百貨商鋪，會使公共區(qū)間和商鋪的各自空間，形成兩個相對獨(dú)立的空間。中空部分由于空氣的自重由高向低流動，出現(xiàn)上熱下冷現(xiàn)象。

本項(xiàng)目靠近屋面的五、六層中庭空調(diào)風(fēng)管風(fēng)速取4米/秒左右，當(dāng)靠近屋面的樓層某些時刻室內(nèi)出現(xiàn)冷負(fù)荷比較大，設(shè)計空調(diào)送風(fēng)量無法使室內(nèi)溫濕度參數(shù)達(dá)到設(shè)計值的時候，就把五、六層送風(fēng)支管上的變風(fēng)量閥開度加大，同時把一、二層送風(fēng)支管上的變風(fēng)量閥開度減小，使五、六層的中庭室內(nèi)溫濕度參數(shù)達(dá)到設(shè)計值，一、二層不足的冷負(fù)荷就由中庭中空部分空氣的自重由高向低流動自然補(bǔ)充。

3 商場中庭變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)控制方式

本項(xiàng)目中庭豎向變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)控制方式主要有以下幾個特點(diǎn)：

（1）每層回風(fēng)口上均設(shè)置一個溫度傳感器。用以控制送風(fēng)管上變風(fēng)量閥門的開度，回風(fēng)溫度低于設(shè)定溫度時，變風(fēng)量閥門關(guān)小，反之開大。

（2）空調(diào)機(jī)組新風(fēng)閥門的開度采用模糊控制方式。物管人員根據(jù)商場各個時段人流量不同，制定一個新風(fēng)閥門開度表，由物管人員每天手動控制方式。

（3）空調(diào)機(jī)組變頻控制方式。每層的變風(fēng)量閥開度信號反饋回空調(diào)機(jī)組控制器，控制器接收到閥門開度信號后與設(shè)計時閥門開度情況作對比，自動調(diào)節(jié)空調(diào)機(jī)組的頻率，改變整個系統(tǒng)送風(fēng)量。

4、結(jié)束語、

項(xiàng)目在2012年9月份已經(jīng)竣工開業(yè)，中庭空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)過1年多時間的運(yùn)行，空調(diào)效果比較好，基本能達(dá)到預(yù)期的設(shè)計效果，甲方比較滿意。但同時發(fā)現(xiàn)有幾個不足之處：（1）商業(yè)中庭頂層變風(fēng)量閥全開某些時刻溫度比較高，達(dá)不到設(shè)計溫度。改進(jìn)辦法：屋頂天窗增加電動遮陽百葉等外遮陽方式，減少太陽直接輻射得熱量。（2）屋頂風(fēng)管保溫材料采用普通橡塑保溫，經(jīng)常日曬雨淋，保溫材料腐蝕和老化比較嚴(yán)重。改進(jìn)辦法：保溫材料采用鋁箔橡塑保溫，可以有效防止腐蝕和老化。

通過以上幾點(diǎn)對項(xiàng)目過程中的總結(jié)，希望對以后類似項(xiàng)目的設(shè)計有一定的借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙加寧.商場建筑的冷負(fù)荷特點(diǎn)及變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用[J].流體機(jī)械，2002-30-10

[2]陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計手冊第二版[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008

[3]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)管司，中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院.全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施暖通空調(diào).動力2009版[M].北京：中國計劃出版社，2009

[4]中國人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012