大型商業建筑通風空調設計探討

詹展

摘? 要：通風空調系統作為大型商業建筑內的重要構成，其設計、應用情況直接關系著建筑的使用功能與舒適程度，故而相關人員應不斷完善其設計水平，進而更好地滿足現代群體的多樣化需求，這也是當下工程設計從業人員探究的共同問題之一。該文在闡述建筑對內部環境溫度、濕度及空氣質量提出的要求基礎上，較為詳細地探究了通風空調的具體設計形式，包括通風與自控系統、食品區與倉庫區的通風設計等，以實現對建筑通風空調的節能設計為目標，探究幾點切實可行的方法措施，以供同行參考。

關鍵詞：商業建筑? 通風空調? 自控系統? 節能設計

中圖分類號：TU83? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：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，我國社會經濟快速發展，城市化建設腳步明顯提速，越來越多的人開始重視城市內大型商業建筑設計情況，并且對其設計水平提出更多的要求，進而更好地滿足主觀需求。商業建筑，被定義成為用于進行各種商業活動的建筑物，大型商業建筑即建設規模相對較大并且集商業、辦公、文娛、餐飲、居住等多種功能為一體的建筑體。空間大、業務繁雜、人流量大并且不同部分之間相互依存等是大型商業建筑的主要特征。可以把大型商業建筑細分成數個部分，其中公共行走、休息以及社交空間是主要部分。通風空調能為商業建筑內部創造體感舒適的環境，應參照商業建筑內部業態差異，創造出適宜的環境條件，應不斷完善通風空調的設計方案。

1? 建筑物對內部環境的要求

1.1 溫度、濕度要求

大型商業建筑內布置了很多機械設備，外加大量行人頻繁走動均會形成較多的熱量，其有顯熱、潛熱之分。故而，在建筑內部做好空調通風設計工作具有很大現實意義。在設計實踐中，應分析建筑室內外溫差改變情況，并精準地測算出室內熱負荷及濕負荷，以此為據選擇適宜的空氣調節裝置容量與類型，確?？照{設計方案的合理性、經濟性。既往有部分研究中，將建筑室內環境相對濕度50%～60%定義成最佳濕度值，應確保室內空氣循環過程的合理性，科學的通風空調設計方案，一方面能使室內舒適的氣溫環境得到保障，另一方面還能幫助人體及時散濕，使其產生較好的熱舒適感。

1.2 空氣質量要求

環境空間是人類生存的基礎條件，在建筑內部設計空調系統的宗旨是利用經處理獲得的新鮮空氣去取代室內的污濁空氣，進而較好地滿足機體的需求。但是空間內摻雜著很多污染性氣體，比如硫化氯、一氧化氮等，并且大型商業建筑周圍的空氣污染問題更為顯著，故而在通風空調設計過程中，應集中處理新風以后再將其輸送到建筑室內環境，進入使商業建筑內部環境質量得到較好保障[1]。長期以來，二氧化碳被認定是大型商業建筑的主要污染物，針對污染氣體我國相關部門曾做出明確規定，認為在該空氣環境內，如果有80%認為內部空氣合格，那么權威機構就不能斷言內部空氣濃度達到了有害標準，可以認定建筑內部空氣質量合格。但實際情況是大型商業建筑內運營著不同類型的業務，并且其對空氣質量提出的要求也有一定差異，故而應參照現實狀況設計出相配套的通風空調系統及體系。

2? 空調通風的具體設計

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

該建筑地下共計有2層，使用功能以汽車庫、自行車庫、超市及設備用房等為主，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 空調通風系統

在大型商場中，通常會應用低速單向式風道全空氣通風系統設計通風空調，在綜合處理內外部環境空氣時，一般會配置應用組合式的通風空調機組。按照上送下回的方式組織氣流，粗效過濾儀器是空調機組的標準式配置方式，設計階段建議應用粗中效的過濾段，其能有效過濾掉細菌所需依存的顆粒，這是整體改善建筑室內空氣清潔度的有效方法之一[2]。商業建筑的辦公區主要是應用風機管盤的空調形式，辦公區內獨立布置空調系統，值班室、消防中心、垃圾處理間內的空調要實現24 h全天運行，基于以上現實運行特征，建議將分體式或是聯機的空調機布置在以上區域。在設計通風與排煙時，要結合超市的區域部署情況，建議用雙風機整體組合式的空調器，加強新風、排風動態平衡狀態的調控，具體執行階段，要參照建筑室內負荷或外界氣候條件改變科學調節新風比。對于應用單風機的組合式空調器的空調，應合理應用建筑室內的機械式級無組織排風形式。

空調水系統應用雙管制異程式系統，即系統水平與縱向均以異程式為主導。大型商業建筑的賣場和后場應用時間、計量、空調方式、冷熱供應間歇期存在差異，賣場和后場空調水系統均應用分區兩管制，能夠實現同時分布供熱與供冷。

2.2 自控系統

當下，國內大部分商業建筑內置風機與空調機均能實現就地控制。除了為KTV廣場與電影院服務的是螺桿式冷水機組，其他的空調水系統都采用了一次泵負荷側變、冷熱源側定流量測定系統，并將壓差旁通加設在供回水總管之間。

全空氣空調風系統的新、排、回風管上都布設了電動風閥門及溫濕度傳感器設施，回水管上還另設了電動式二通閥門?？照{自主控制系統能設置多種工況下空調設備的運轉模式，精準控制風機、電動水閥等裝置運轉狀態，結腸方式整體提升空調系統運轉過程的安全性、有效性，將能耗量降至最低水平[3]。

多數商業建筑內會在步行街的風機盤管上僅布置三速開關調節風量，其他區段的風機盤管上布設風速三速開關、溫控器，作用分別是設定風量大小、調控電動式二通閥的啟停狀態。

單個空調系統能為商業建筑內數個業態運營過程服務，建議在各個業態的水路上加裝熱量計量儀與可調控閥門，能夠依照業態需求實現獨立計量與調控。

2.3 食品區的通風設計

從宏觀上，可以將大型商業建筑內部又細分成食品區、非食品區兩大部分，以上兩個區域采用的空調通風設計形式存在差異。其中，食品區內空調通風設計時應著重重視以下幾個方面[4]：一是在冷藏區的上空布置設置風管或通風口時，容易發生凝水情況，降低食品的冷藏效果，故而不建議進行以上操作;二是針對溫度條件要求相對較低的區域，空調風很難將自身功能充分發揮出來，因而建議對該區域應用單獨的機器完成空調通風。

水產銷售分區是食品區的重要構成，建議在其上方布置一套運行狀態獨立的排風系統，以防對水產區通風時使水產品腥味串送至其他區域。食品區的空調通風系統設計時，應加強換氣頻次的控制，一般要求控制在≥15次/h。對生鮮蔬果或熟食區，也應將有排油功能的裝置增設到排風設施的上部。加強排油煙的風量管理控制，通常會將食品制造商提供的各個爐灶現實風量作為憑據，也可以參照根據排氣罩的尺寸去設定。

2.4 倉庫區的通風設計

首先，通常情況下，商業建筑內倉庫區每1 h進行2～4次換氣，借此方式確保倉庫區空氣流通的順暢性，這是更有效控制其溫度、濕度與空氣質量的重要基礎上，維持物品狀態的干燥性。保證物品的干燥。

其次，對于收貨通道，其內的空調通風設計與倉庫區基本一致，每小時也需要換氣2～4次，維持倉庫及收貨通道兩者的統一性。垃圾處理間內也需確保空調通風設計的合理性，這主要是為改善垃圾區空氣環境質量，一般要求每小時內進行2～6次換氣操作。

最后，對于紙箱間區而言，為減少費用支出及取得較好的通風效果，則建議應用直接敞開的空氣流通方法。如果建筑倉庫區內應用了分體樣式空調機或分體多聯式空調機，消防中心區、冷凍房、水泵房等均要確保每小時內的通風達到7次[5]。

2.5 科學設計營業廳的最小凈高

大型商業建筑內業態復雜多樣，不同業態工藝要求有區別，故而設計階段一定要和商業工藝與二次裝修、裝飾設計等相結合，通過緊密配合，方能較好地滿足建筑正常使用要求。

參照現行的商業建筑設計規范要求，布置通風空調系統的營業廳最小凈高≥3 m。如果商業建筑凈高在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，建議將各樓層風管底部距吊頂高度控制在200～300 mm之間。

3? 建筑通風空調的節能設計方法

3.1 科學設計氣流模式

可以將分層空調布置在大型商業建筑內，將出風口的中心設定成側面供氣的接口，把多功能孔垂直細分成上部非空調區、下部空調區，將室內熱源產生的浮力設定成地板供氣驅動，構建出一種由下到上的氣流運輸模式，實現節能效果[6]。

3.2 科學設計水力平衡

水利平衡設計是幫助建筑通風空調實現節能設計的有效方法之一。具體設計前要精準地測算出水力平衡，而后依照水力平衡要求、建筑供應系統的現實調節需求選擇適宜的平衡閥、節流閥等，同時保證回路內的水和空氣量均符合設計的壓力要求。

3.3 科學運用地源熱

新時期，地源熱泵在通風空調工程領域中的應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型成高品位熱能，也能有效應用地下淺層地熱資源同時達到供熱、制冷功能的空調系統。地源熱泵技術采用的地熱資源隸屬于可再生能源，這也就意味著該項技術同時具備節能、減排的作用。地源熱泵技術管理空調通風系統運行狀態時不需要燃燒燃料，對能源的需求量偏低[7-8]。當下，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、換熱器兩個部分構成，能夠利用介質循環過程傳送熱量。在炎熱的夏季，在地源熱泵的協助下能夠抽取建筑室內的熱量并將其釋放在土壤內，確保地下溫度的常年的均衡性;而在寒冷的冬季，則可以取出土壤內的熱量，用于室內供暖過程。

3.4 合理運用各種新型節能技術

為了能使建筑通風空調系統自身運行階段能取得較好的節能成效，在設計實踐中科學應用各種新的節能技術，比如余熱循環、熱回收、冷熱電三聯供技術等。其中，余熱循環技術主要是基于熱傳遞原理，能夠和循環系統相互配合，進而使余熱從某部分傳輸至其他部分，這樣便減少了空調系統運行階段的能耗量。

4? 結語

通風空調是建筑工程的重要構成，通風空調設計情況影響這室內環境質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空調設計情況較高重視，這在很大程度上也確立了空調機新排風設計的重要地位。具體實踐中，需要考慮實用性、美觀性與經濟性，并布置功能完善的自控系統，整體監測空調運行數據，為空調系統設計、運維管理等提供更可靠的理論支持。

參考文獻

[1] 姚學任.論石油化工建筑的通風空調節能措施[J].應用能源技術，2021（3）：50-52.

[2] 袁志超，汪崇瑜.太陽能在民用建筑中的應用探討[J].城市住宅，2021，28（2）：226-227.

[3] 趙媛媛.大型商業建筑通風空調設計分析[J].工程技術研究，2021，6（1）：195-196.

[4] 劉雪榮，石永慶.公共建筑通風空調工程安裝技術難點及解決策略[J].制冷，2020，39（4）：85-89.

[5] 徐剛.房屋建筑工程中的綠色節能施工技術探討[J].住宅與房地產，2020（33）：166-167.

[6] 楊程凱，徐波.建筑通風及空調系統的弊病及應對措施[J].城市住宅，2020，27（8）：168-169.

[7] 過廣華.我國地熱產業整體評價與發展模式探析[D].中國地質大學（北京），2018.

[8] 劉靜.北京市淺層地熱資源開發的經濟環境影響與政策模擬[D].中國地質大學（北京），2018.