合肥市某大型商業綜合體空調系統設計

劉偉 馬任遠 李梅

中國建筑設計院有限公司

1 工程概況

該大型商業綜合體項目位于安徽省合肥市中心地段，集綜合商場、店面、餐飲、娛樂等功能于一體。建筑面積15.4萬m2，建筑高度38.7 m，地上6層（局部7層），地下3層，其中地下1層至6層為商業等，局部7層為影院，地下2～3層為機械車庫及設備用房，局部為非機動車庫。

2 設計參數

合肥地區屬夏熱冬冷地區，室外設計參數見表1[1]：

表1 室外設計參數

典型房間室內設計參數見表2：

表2 典型房間室內設計參數

典型房間通風設計參數見表3：

表3 典型房間通風設計參數

3 冷熱源系統設計

冷源采用集中水冷電制冷方式，設置于地下3層制冷機房，配置3臺制冷量3868 kW離心式冷水機組和1臺制冷量1758 kW螺桿式冷水機組，供回水溫度7/12 ℃，冷卻塔設置在屋面，如圖1。影城設置三臺風冷熱泵機組（內置水力模塊），單臺制冷量266 kW、供回水溫度7/12 ℃，制熱量292 kW、供回水溫度45/40 ℃，熱泵機組置于屋頂，滿足影院獨立運行要求，如圖2。電玩城和KTV由于運行時間段與商業部分不同，設置獨立的VRV空調系統。

圖1 冷熱源系統示意圖

圖2 風冷熱泵系統示意圖

熱源采用自建鍋爐房，設置于地下1層鍋爐房，配置兩臺燃氣冷凝真空熱水鍋爐，供熱量分別為4200 kW和2800 kW，供回水溫度65/50℃，如圖1。

冷熱源水系統均采用一級泵變流量水系統，循環水泵變頻控制，冷熱水供回水主干管設置壓差控制閥。

4 空調系統設計

4.1 空調水系統設計

本商業區域的風機盤管、空調機組均采用2管制，賣場與辦公區分設環路。每個商鋪預留一對冷熱水支管及冷凝水支管，支管末端采用絲堵進行封堵，室內部分由租戶自行設計。

空調冷熱水分別來自制冷機房和鍋爐房，冷、熱水系統均為變流量水系統，豎向、水平均為異程式系統。每層樓風機盤管供水總分支管上設置靜態平衡閥，空調機組水盤管均設置比例積分電動調節閥，如圖3。

圖3 空調水系統示意圖

4.2 空調風系統

賣場、酒店、公共區等采用雙風機定風量全空氣系統，其中精裝區域（公共區）風管及風口設計到位，其余區域僅預留風管接口，室內部分由租戶自行設計。

健身、KTV、以及其余零售商鋪等部分采用風機盤管+新風系統。面積較大的商鋪預留新風進風口或取風井，面積較小的商鋪預留新風支管，每個商鋪預留新風支管，室內部分風管及風機盤管由租戶自行設計。新風機組采用熱回收型。

影院影廳采用雙風機定風量全空氣系統，公共區域、辦公室采用風機盤管+新風系統，放映室設置變制冷劑流量多聯空調系統，并設置獨立的通風系統。

全空氣空調系統采用雙風機定風量全空氣空調系統，過渡季節保證達到相當于總風量的70%的全新風運行，可以有效地改善空調區內的空氣品質，大量節省空氣處理所需消耗的能量。新風量的控制與工況的轉換，采用新風和回風的焓值控制方法。在人員密集且隨時間變化較大的功能空間：會議室、餐廳、超市、電影院、商場等區域設置CO2探測系統并與空調系統聯動。

5 通風系統設計

地下機械車庫按照防煙分區設機械通風系統，每個防煙分區各設置機械排風系統及機械補風系統。每個防火分區設置一個CO監測點，通過CO探測器網探地下車庫空氣中CO的濃度，當濃度達到一定指標時，該系統會自動誘導開啟風機系統實現排氣通功能[1]。地下非機動車庫排風兼排煙按4次/h換氣次數設計。

設備用房設置機械通風系統，其中，垃圾間、隔油池間設置獨立排風系統，并設置活性炭過濾器，排風立管經豎井排至室外。影廳放映機房設置機械排風系統，其排風量不小于15次/小時或每臺放映機800～1000 m3/h。

鑒于設計階段尚無具體廚房工藝及布置，廚房僅按預留條件設置。每個廚房各按照設置排油煙系統1套、平時排風系統1套和事故排風系統1套預留，對應設置補風系統，其中平時補風系統冬季加熱至16 ℃送至室內。風量經過平衡計算確保廚房維持負壓，廚房的氣味不流入餐廳及其它區域，同時餐廳的氣味也不流入其它區域。廚房排油煙系統由排風機、補風機及廚房油煙凈化裝置組成，廚房油煙等廢氣經過油煙罩內設置的UV油煙凈化裝置處理后，經排風機排至裙房屋頂，油煙凈化裝置設置在每層廚房內，經廚房工藝深化設計后確定。針對每層豎向同一位置均按餐飲條件預留的小型商鋪，按豎向設置預留排油煙管道及事故排風管道，風量按系統總風量的50%考慮，每層商鋪A排油煙機事故排風支管設置手動調節閥，支管末端采用盲板進行封堵。商鋪排油煙罩內設置UV油煙凈化裝置，由租戶自行購置安裝，排油煙補風設備風量按排油煙風量的80%設計。

6 防排煙系統設計

6.1 防煙系統設計

不滿足自然排煙條件的防煙樓梯間及消防電梯前室、合用前室均設置機械加壓送風系統。加壓風量取計算風量與規范風量的較大值。火災事故發生時，向上述區域加壓送風，使其氣壓處于正壓狀態（設計參數：防煙樓梯為50 Pa，前室及合用前室為25 Pa），阻止煙氣滲入。加壓送風機設在設備屋頂、地庫風機房等適當位置，經垂直風管及送風口將空氣送到各層樓梯間、合用前室和消防電梯前室使其加壓。樓梯間加壓風口采用常開型風口，每隔2至3層設置一個或單雙數層間隔設置，火災時開啟相應的加壓風機[3]。

合用前室、消防電梯前室加壓風口每層設置一個，采用常閉型加壓風口，設置手動及在消防控制室遙控的自動開啟裝置，并與加壓風機連鎖。火災時開啟加壓風機與著火層及其上下兩層共三層的加壓風口[3]。加壓風機設置旁通管及電動調節閥，以防止超壓。

6.2 排煙系統設計

1）地下車庫排煙系統

地下停車庫的排煙系統與其通風系統合用。發生火警時，有關通風系統將轉換成消防補風/排煙風機。排煙量按《汽車庫、修車庫、停車場設計防火規范》GB50067-2014表8.2.5取值[2]。設機械補風，補風量為排煙量的50%～80%。

2）商業中庭機械排煙系統

首層大堂高度超過12 m，依據其體積按規范要求取4次/時換氣計算排煙量，總排煙量不小于102000 m3/小時，補風采用自然補風。

3）商業機械排煙系統

商業機械排煙系統按豎向設置，每個防火分區設置兩組排煙及補風豎井，排煙風機設在屋頂層，其系統風量按最大防煙分區面積乘以120 m3/h計算。每層按防火分區設置排煙系統，并通過水平排煙管道連接至豎井內的排煙立管。排煙口平時關閉，設手動及自動開啟，當任一排煙口開啟時，與之聯動的排煙風機應自動啟動。補風采用機械補風系統，補風口設置于各層走廊等公共區。

4）影廳排煙系統

每個影廳設置獨立的機械排煙系統。觀眾廳排煙量按以13次/h換氣標準計算，或90 m3/(m2·h)換氣標準計算，兩者取其大者。設機械補風，補風量不小于排煙量的50%[4]。

7 節能與環保設計

7.1 節能設計

1）本工程各項圍護結構熱工性能參數設計滿足《安徽省公共建筑節能設計標準》的相關要求，并盡可能降低。通過對圍護結構的節能優化設計，減少建筑物的圍護結構耗熱。

2）冷水系統采用一級泵變水量系統，可根據負荷變化變流量運行，降低水泵耗電。

3）全空氣系統采用雙風機變新風量空調系統，在過渡季和冬季可改變新風比，利用室外天然冷量為室內降溫。

4）空調冷(熱)水耗電輸冷比設計值優于《安徽省公共建筑節能設計標準》的判定值[6]。

6.2 環保措施

1）空調制冷設備中工質的使用：禁止使用含CFC的制冷劑，制冷機房內的電制冷冷水機組要求采用環保型制冷劑R134a、R410A或R123。

2）本工程通風空調系統均考慮合理的消聲措施，滿足室內噪聲要求；防止對建筑周圍環境的噪聲污染。

3）廚房排油煙經過UV凈化處理，凈化效率滿足國家標準要求，并排放至裙房屋頂，盡可能降低對周邊環境的影響。

8 結語

大型商業綜合體涉及到機動車庫、非機動車庫、多種設備用房、大型商場、零售商鋪、餐飲娛樂、電影院等多種用途和商業業態，涵蓋了多種空調、通風系統，同時，在設計階段，商業業態的規劃仍具有很大的不確定性，因此，在保證舒適性和提高系統運行效率的前提下，將空調、通風系統設計成為一種涵蓋多種業態的系統形式是設計重點，也具有很大的研究意義。