对商场暖通空调设计的探讨

对商场暖通空调设计的探讨

黄嘉骏

广州宏城广场房地产开发有限公司510623

摘要：商场暖通空调的设计要根据商场的地理位置和人流量的实际情况进行综合考虑和论证，计算出所需的数据并确定具体的设计方案，在达到节能减排的前提下，满足商场对暖通空调的需求。本文集合商场暖通空调冷负荷的特点，实例探讨了商场的暖通空调设计。

关键词：商场；暖通空调；设计

一、商场暖通空调的冷负荷特点

1.1商场内部活动区域较大，人流量大，照明灯具多，人体的散热负荷、照明负荷、新风负荷是冷负荷的大部分来源，并且相对来说这些冷负荷常年不变；但是围护结构的负荷占有的比例很小，各个时刻都在发生变化；商场内湿负荷大，所以热湿很小。灯光负荷占有很大比例，现今国家实行了建筑的节能政策，在这一背景下，灯具一般采用节能高效型的光源，照明功率和密度在逐步减小。设计应该按照电气理论专业的照明功率数据分布进行统计。

1.2人员密度的取值大小是直接影响到设计冷负荷的重要因素，设计中可参考建筑设计规范分层取值，但是要考虑到大、中、小城市人流密度的区别。大城市商场人员密度可取0.7～1.2人/m2，中小城市可取0.2～0.7人/m2，一层最大，一层以上或地下层依次递减。人员密度还要考虑经营品种的不同和商业建筑在城区内地理位置的不同。比如服装、百货商场客流较多，工艺品、珠宝首饰、钟表、文教体育用品、精品、高档商品商场客流较少。

二、商场的暖通空调设计

2.1案例概述

某大型综合商场工程，总建筑面积11万m2，主体地下13层，地上3层。地下13层为设备房、复式汽车库；其余均为商业卖场，并设有局部的餐饮。建筑总高度为16m，为二类公共建筑。

2.2空调系统设计要点

2.2.1冷源设计

该商场展示交易区中央空调系统仅考虑为单冷，经计算，其夏季空调总冷负荷为14023kW，空调冷负荷指标约为165W/m2采用水冷离心式、螺杆式冷水机组。为便于统一管理，该工程在地下3层设置集中冷冻机房，机房内设64台空调工况下制冷量为1000RT的水冷离心式冷水机组和2台400RT水冷螺杆式机组。若晚间餐饮或其他由供冷要求的区域，可开启2台400RT配合冷负荷要求。

2.2.2空调水系统设计

本工程夏季供回水温度为7/12℃，空调冷却水循环系统采用传统的开式系统，进出水温度为37/32℃。由于工程规模大，冷冻机房集中，管线若同程设计投资较大占用空间较多、交叉严重，故采用异程式布置，并根据业主节约初投资的原则，冷冻水系统采用二次泵变流量系统，末端空调机组设置室温控制装置，并在冷冻水管路上采用自力式压差控制平衡阀及室温控制电动调节阀（2通）的控制方式，以保证每个末端的水流量变化只与室温有关，解决各系统管路间压力相互干扰问题，保证各系统间的水力平衡。

2.2.3空调风系统设计

①空调回风口的布置

本工程展示交易区的大空间空气调节系统，通过一次回风组装式变风量空气处理机组合式调节混合风量的空气处理机组实现。

其他楼层的机房设置，设计汲取了以往购物中心的设计经验以及物业反馈的使用意见：空调机组的回风口设在商铺公共通道处会造成风速过大、噪音过大、振动明显、容易积蓄污物等弊端为避免此类问题发生，设计标准层的空调机房尽量设置在市场靠外墙处，并在每个机房与商铺之间设置一堵与格栅吊顶等高的隔墙，顶部通透，以便作为空调回风通路。隔墙与机房外墙间距不小于2m宽，作为维修走廊。而铝合金回风口的处理，放弃倾斜式铝格栅风口，采用直列式铝格栅风口，减少因回风阻力过大而产生二次噪音。同时在空调机进出风端口加设消音装置，进一步消减了正常运行时的噪音。

②商场内风管梳式对插布置

本工程中60000m3/h组合式空调机组其送风主管的尺寸达到3300mm*630mm，高度过高，再加上排烟风管经计算也需3300mm*630mm，若交叉布置，则会大大降低层高。经多次方案优化，该工程采用了梳式对插布置形式予以解决，其布置原则是在一个防火分区内，尽量将空调主风管沿防火分区边缘布置，再逐级向内区进行分支渐缩式引入送风，而分区内的排烟风管布置尽量利用分区内居于中部疏散楼梯间旁的排烟竖井引出排烟管，向左右两侧分支出排烟风管，形成一种梳式对插布置的模式。

③中庭送风

本工程有6个中庭，作为采光及通风通道，是展示市场形象的窗口对于在中庭处是否设置空调送风以及如何设置的问题，在方案设计阶段就经过多次讨论及论证。

④新风量的取值

一般而言，为保证场内环境的舒适度，新风引入之后原则上应考虑有相应的泄除措施，做到引入多少排除多少，系统总负荷中的新风负荷也考虑其相应的冷量消耗，而在实际使用中，很多工程却由于泄除能力不足，导致室内空气混浊、品质下降、室内正压过高等现象。因为新风不能正常引入，导致其实际空调负荷远低于设计要求。如何对新风量进行取值计算，如何协调好保持室内正压与足量新风2者间的关系，避免引起室内正压过高，保证工程使用效果值得探讨。

2.3计算分析

首先，关于保持室内正压所需新风量的计算方法在《全国民用建筑工程设计技术措施/暖通空调•动力》2003中推荐以换气次数进行估算，而在2009版本中则推荐按缝隙法计算。为简便说明，暂按2003版中意见，以满足保持室内正压最小正压值5Pa所需的换气次数1次/h（为方便计算，将0.9次/h改为1次/h）为例，计算该工程中一个标准的4000m2防火分区单元内为保持5Pa正压所需的1次换气次数的新风量（标准层高5m）为20000m3/h。再计算4000m2防火分区单元内为保证人体舒适度而所需新风量：按人流系数为0.38人/m2，每人每小时所需20m3，新风计30400m3/h。

若按《全国民用建筑工程设计技术措施/暖通空调•动力》2009版中规定新风量的取值应为保持室内正压所需的新风量与保证每人每小时所需新风量两者中的较大值。则本工程新风量最终取值应为：30400m3/（㎡•h）大于保持正压所需的新风量20000m3/h，差值为10400m3/h。如果人流系数加大，则两者间差值更大。很显然，对于像该工程有大体量内区的服装商场来说，光靠门洞、门缝等自然泄方式有些勉为其难。为弥补自然泄风的不足，保持室内正压及空气品质，该工程采取排烟排风共管增设排风口并相应增加排风机的方式解决，措施如下：排风与排烟风管共用，在每个防火分区的排烟风管上，加设一只常开排风口，负责对本防火分区的平时排风，排风口处均设置电信号控制的防烟防火阀，平时可根据需要排风的区域开启或关闭，火灾时电信号强制关闭，保证排烟系统可以按照烟分区进行有效排烟；排烟排风共用风机则采用“双风机模式”，置于屋顶，实现空调季节及过渡季节的机械强制排风，排风量可根据楼层和季节调节变化。

结语

商场的暖通空调系统所消耗的能量占建筑总能耗量的很大一部分，提高其设计水平在整个建筑的节能起着重要作用。在商场的暖通空调设计中，本着设计的可行性、经济性、可调性、可操作性原则，针对商场的特点，对商场的空调负荷、空调系统的选择、通风、供暖等进行科学合理的设计，才能有效的减少不必要的资源浪费以及能耗，从而保证暖通空调系统内部设备具有一定的使用寿命，并提高暖通空调系统运行的效率。

参考文献：

[1]王菲菲，李帅.探究大型商业广场暖通空调设计系统方案[J].城市建设理论研究，2015，（2）

[2]聂晓丽.某商场暖通空调设计要点探讨[J].城市建设理论研究，2013，（23）.

[3]武小媛.大型商业综合体的暖通空调设计[J].城市建筑，2015，（32）