陳 逸

（上海中森建筑與工程設(shè)計(jì)顧問有限公司，上海 200000）

1 大型商場暖通設(shè)計(jì)分析

1.1 工程概況

本工程位于江蘇省徐州市，功能為商業(yè)，地上四層，地下一層，建筑面積15.4 萬m2，綠建一星，屬于多層公共建筑。項(xiàng)目建筑概況如表1 所示。

表1 項(xiàng)目概況

1.2 設(shè)計(jì)范圍

一是空調(diào)冷熱源系統(tǒng)設(shè)計(jì)；二是舒適性空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)；三是通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)；四是消防防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)；五是廚房通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

1.3 空調(diào)系統(tǒng)

1#樓商業(yè)mall 根據(jù)甲方要求，冷源采用電制冷冷水機(jī)組，熱源采用燃?xì)庹婵諢釟忮仩t。2#和3#風(fēng)情街采用了變制冷劑流量多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)，預(yù)留室外機(jī)安裝位置、電量等條件。1#樓超市及影院應(yīng)承租方要求，預(yù)留了風(fēng)冷熱泵。消控室、值班室等要求24 小時(shí)制冷和供熱的房間采用分體空調(diào)。

空調(diào)冷源選用3 臺850RT 離心式冷水機(jī)組（2 臺定頻、1 臺變頻），制冷機(jī)房位于地下一層；空調(diào)熱源選用了3 臺2450kW 的燃?xì)庹婵諢崴仩t，鍋爐房位于地下一層，其泄爆面積不小于鍋爐間的10%。

1.3.1 空調(diào)水系統(tǒng)

1.商業(yè)mall 空調(diào)冷凍水管路為分區(qū)兩管制，一次泵變流量、閉式機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)。夏季為全區(qū)提供冷凍水，冬季僅為內(nèi)區(qū)提供冷凍水。冷凍水泵根據(jù)末端負(fù)荷變化變頻變流量運(yùn)行。

2.冷卻塔選用3 臺冷卻能力為850m3/h 的方型橫流式冷卻塔，冷卻水供回水溫度為37/32℃，冷卻塔置于通風(fēng)良好的屋面上。冷卻塔采用公用集管并聯(lián)運(yùn)行，各塔間設(shè)平衡管連通。冷卻塔和廚房排油煙等污染源距離確保大于10m。

3.冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)采用臺數(shù)控制。

4.空調(diào)水系統(tǒng)采用異程式布置，在各環(huán)路總回水管上設(shè)置一級靜態(tài)平衡閥。樓層水平供水干管接立管處設(shè)置二級靜態(tài)平衡閥，同時(shí)水平回水管上設(shè)置壓差控制器?？照{(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組回水管上設(shè)置比例積分電動調(diào)節(jié)閥，風(fēng)機(jī)盤管回水管上設(shè)置電動二通閥。

5.系統(tǒng)采用高位膨脹水箱定壓補(bǔ)水，膨脹水箱位于屋頂層專用水箱間內(nèi)，設(shè)置分體空調(diào)保障房間溫度。水系統(tǒng)最高點(diǎn)處設(shè)放氣閥，低處設(shè)置泄水閥。

6.空調(diào)熱水系統(tǒng)設(shè)置全自動軟化水裝置、自動化學(xué)加藥裝置，冷凍水系統(tǒng)設(shè)置自動化學(xué)加藥裝置，冷卻水系統(tǒng)設(shè)置自動化學(xué)加藥裝置和旁濾過濾器。

7.系統(tǒng)總供回水管之間設(shè)置電動調(diào)節(jié)型旁通閥（旁通管徑及旁通閥型號按容量最大的單臺制冷機(jī)的額定流量選取）。

8.空調(diào)管道優(yōu)先采用自然補(bǔ)償，自然補(bǔ)償若不能達(dá)到要求則設(shè)置波紋補(bǔ)償器。

1.3.2 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)

1.超市、影院觀眾廳和影院售票廳等大空間區(qū)域采用全空氣一次回風(fēng)定風(fēng)量系統(tǒng)，空調(diào)區(qū)域氣流組織采用頂送，機(jī)房附近集中頂回風(fēng)的方式。

2.各商鋪和公共區(qū)域空調(diào)方式采用空氣-水空調(diào)系統(tǒng)，其中商鋪末端采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，公共區(qū)域末端采用吊頂式空氣處理機(jī)組。

3.商鋪新風(fēng)由設(shè)置在屋頂?shù)氖彝庑团P式新風(fēng)空調(diào)箱或吊裝在首層灰空間內(nèi)的吊式新風(fēng)空調(diào)箱提供，同一新風(fēng)系統(tǒng)不得服務(wù)于同層的多個(gè)防火分區(qū)。新風(fēng)口與排風(fēng)口保證至少10m 水平間距。

4.新風(fēng)機(jī)組及空調(diào)機(jī)組均設(shè)有初效過濾器，初效過濾器為G4 級，初阻力不超過50Pa，中效二級過濾為F7 級，初阻力不超過80Pa。

表2 空調(diào)負(fù)荷及指標(biāo)

5.員工通道和一層疏散出口的外門設(shè)熱水風(fēng)幕，地下一層設(shè)有濕式垃圾房，垃圾推入門內(nèi)側(cè)設(shè)置加熱型風(fēng)幕，風(fēng)幕機(jī)和門禁、卷簾開關(guān)聯(lián)動。

1.4 鍋爐房設(shè)計(jì)

1.4.1 鍋爐房熱負(fù)荷

鍋爐房熱水主要用于空氣調(diào)節(jié)和熱水風(fēng)幕，空調(diào)熱負(fù)荷5881kW，熱水風(fēng)幕負(fù)荷1276kW。

1.4.2 設(shè)備選型

本工程采用3 臺額定熱功率為2450kW 的燃?xì)庹婵諢崴仩t，鍋爐熱效率不小于93%，鍋爐額定壓力為1.0MPa，鍋爐供回水溫度為60/50℃。

1.4.3 熱水系統(tǒng)

1.鍋爐匹配的熱水泵為變流量泵，“3 用1 備”，鍋爐熱水循環(huán)水泵和鍋爐一一對應(yīng)，鍋爐循環(huán)水泵與鍋爐連鎖。

2.鍋爐產(chǎn)出的熱水接至制冷機(jī)房的供回水總管，通過電動蝶閥切換冬夏季工況。

3.鍋爐熱水系統(tǒng)補(bǔ)水采用鈉離子交換軟化處理，由全自動軟水裝置提供。

4.鍋爐水系統(tǒng)定壓采用高位膨脹水箱定壓補(bǔ)水，膨脹水箱位于屋頂層專用水箱間內(nèi)，設(shè)置分體空調(diào)保障房間溫度。水系統(tǒng)最高點(diǎn)處設(shè)放氣閥，低點(diǎn)設(shè)排污放水閥。

5.鍋爐房入口自來水壓力為0.2MPa。

6.鍋爐為全自動鍋爐，配置有獨(dú)立自控、檢測和報(bào)警系統(tǒng)，出水管上設(shè)能量計(jì)算裝置。

1.4.4 排煙氣系統(tǒng)

1.鍋爐煙氣經(jīng)不銹鋼煙筒伸至屋頂高空排放，滿足環(huán)保要求。

2.鍋爐房雙層不銹鋼保溫成品煙囪設(shè)置防雷接地措施。

3.煙筒保溫材料采用離心玻璃棉氈，保溫厚度75mm，保溫層外表面溫度不超過60℃。

4.鍋爐排污排至機(jī)房地溝后匯總到集水坑內(nèi)，后續(xù)進(jìn)行專業(yè)排水處理。

1.5 通風(fēng)系統(tǒng)

1.地庫設(shè)置機(jī)械排風(fēng)，每1000 平設(shè)置一個(gè)CO 傳感器，排風(fēng)機(jī)根據(jù)CO 濃度自動控制，機(jī)械補(bǔ)風(fēng)或利用坡道自然補(bǔ)風(fēng)。

2.廚房補(bǔ)風(fēng)量為排風(fēng)量的80%，其中1/3 經(jīng)冷熱處理后送入廚房，具體根據(jù)廚房工藝最終要求風(fēng)量和室內(nèi)環(huán)境溫度深化。

3.廚房油煙經(jīng)豎井引至屋頂排放，經(jīng)凈化后的油煙氣排放口和周邊環(huán)境敏感目標(biāo)或主樓距離需大于20m。不能達(dá)到要求時(shí)需增設(shè)異味凈化裝置，減少異味影響，排風(fēng)口仍需設(shè)置在距離周邊敏感目標(biāo)或主樓10m 以上的位置。

4.公共衛(wèi)生間設(shè)置機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)。

5.隔油間等異味較重房間獨(dú)立設(shè)置機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)。

6.儲藏間等倉儲類房間設(shè)置機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)。

7.水泵房設(shè)置獨(dú)立的機(jī)械送排風(fēng)系統(tǒng)。

1.6 節(jié)能設(shè)計(jì)

1.離心式冷水機(jī)組COP 和IPLV 值詳見表3。

表3 離心式冷水機(jī)組COP 和IPLV 值

2.本工程選用的燃?xì)庹婵諢崴仩t熱效率均大于90%。

3.空調(diào)系統(tǒng)電冷源綜合制冷性能系數(shù)SCOP 為4.83>4.50。

4.空調(diào)冷（熱）水系統(tǒng)循環(huán)水泵耗電輸冷（熱）比EC（H）-α 具體情況見表4。

表4 空調(diào)冷（熱）水系統(tǒng)循環(huán)水泵耗電輸冷（熱）比EC（H）-α

5.風(fēng)系統(tǒng)最大單位風(fēng)量耗功率，新風(fēng)系統(tǒng)不超過0.24，通風(fēng)系統(tǒng)不超過0.27。

6.空調(diào)風(fēng)管、冷熱水管、冷凝水管均需設(shè)置保溫。

7.地庫設(shè)置CO 濃度檢測系統(tǒng)，排風(fēng)機(jī)根據(jù)CO 濃度自動啟停控制。

8.采用分區(qū)兩管制系統(tǒng)，建筑內(nèi)部全年供冷，其他區(qū)域按季節(jié)供冷供熱。

9.空調(diào)系統(tǒng)采用BAS 控制，高效準(zhǔn)確地進(jìn)行負(fù)荷分析，使得空調(diào)、通風(fēng)設(shè)備在最佳工況運(yùn)行，最大限度降低能耗。

2 優(yōu)化建議與思考

2.1 集中空調(diào)系統(tǒng)冷源

大型商場暖通設(shè)計(jì)不僅要考慮空調(diào)負(fù)荷，還要考慮功能性，為使建筑內(nèi)部功能參數(shù)不出現(xiàn)沖突，還應(yīng)確保系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性[1]。此外，為了提高制冷效果，設(shè)計(jì)時(shí)可將制冷機(jī)房置于空調(diào)服務(wù)核心區(qū)域，盡量縮短服務(wù)半徑。維護(hù)保養(yǎng)時(shí)應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)最終應(yīng)用表現(xiàn)精簡系統(tǒng)，既可使系統(tǒng)運(yùn)行效率得到增強(qiáng)，還因?yàn)榭照{(diào)系統(tǒng)簡化，空調(diào)維修成本也會有所下降。集中空調(diào)系統(tǒng)制冷可以讓空調(diào)占地面積縮減，通過設(shè)置獨(dú)立機(jī)房，還可以在一定程度上減少對資源的消耗[2]。本項(xiàng)目通過方案比選，優(yōu)化了中央制冷機(jī)房的設(shè)置位置，并最大程度壓縮了機(jī)房面積，在保證空調(diào)運(yùn)行效果的同時(shí)為甲方節(jié)約了寶貴的空間。

2.2 冷卻水熱回收

制冷機(jī)組運(yùn)行時(shí)不僅會消耗能源，還會釋放熱量，而這些熱量往往會并不會被回收利用，從而導(dǎo)致了資源浪費(fèi)。為了響應(yīng)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，也為了降低空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行成本以及實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，提高系統(tǒng)節(jié)能效果是需要重點(diǎn)考慮的問題[3]。因此暖通設(shè)計(jì)時(shí)可以將冷卻水熱回收，從而實(shí)現(xiàn)資源再利用。另外，進(jìn)行冷卻水熱回收還會導(dǎo)致冷卻塔所在區(qū)域的環(huán)境溫度下降，如若將其和其他冷卻水混合，那么冷卻塔溫度就會變得更低。需要注意的是，在進(jìn)行冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)不僅要考慮冷卻水循環(huán)情況，為了提高資源利用率，還需要充分考慮空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)方式，通過改進(jìn)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)方式能夠進(jìn)一步控制其對環(huán)境造成的危害。遺憾的是，由于甲方內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)所限，本項(xiàng)目未能在冷卻水系統(tǒng)上進(jìn)行上述節(jié)能設(shè)計(jì)。

2.3 暖通管井設(shè)置優(yōu)化

項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，因時(shí)間緊任務(wù)重，細(xì)節(jié)問題未能考慮到位。如空調(diào)水管井的設(shè)置偏少且位置為迎合建筑需求不盡合理，導(dǎo)致水環(huán)路長度相差幅度較大，影響了系統(tǒng)水力平衡；又比如消防排煙及補(bǔ)風(fēng)管井的設(shè)置，應(yīng)根據(jù)建筑布局設(shè)置，盡量避免管線穿越回廊等公共區(qū)域，引起大范圍的管線交叉，影響吊頂高度；還有廚房油煙井、補(bǔ)風(fēng)井及事故風(fēng)井的設(shè)置，應(yīng)根據(jù)餐飲規(guī)模集中或獨(dú)立設(shè)置，避免管線過長壓低商鋪高度，不利用日后租戶使用……之后設(shè)計(jì)中，暖通設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡量避免此類問題。

3 結(jié)語

大型商場建造需要考慮到多方面因素，不僅要考慮顧客使用感受，對于系統(tǒng)設(shè)計(jì)、影響系統(tǒng)運(yùn)行的原因等也不能忽略，尤其是暖通設(shè)計(jì)更是要重視[4]。設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)大型商場實(shí)際情況和具體要求開展設(shè)計(jì)工作，明確設(shè)計(jì)形式、技術(shù)要點(diǎn)，設(shè)置合理的系統(tǒng)配置參數(shù)，同時(shí)還要不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)內(nèi)容，讓人民群眾可以在商場內(nèi)感受到更加良好的體驗(yàn)。