某商业广场暖通空调设计

李远森

摘要：主要介绍该工程空调水系统及空调系统的设计特点，并简要介绍了通风、防排烟系统

关键词：水系统通风空调VAV热回收防排烟系统

1工程概况

该商业广场位于成都市成华区。项目总建筑面积310，680m²(其中空调面积154，888m²)，地上与地下面积分别为186.220m²、124，460m²。地下3层，其中负二、三层为设备用房及地下汽车库，负一层为超市、百货、餐饮等商业区。地上38层，其中1至5层为裙楼商业部分(包括商铺、百货、电影院、餐饮等)，6至38层为办公楼(17、28层为避难层)。建筑主屋面高度为173.4m，东西向最长距离374m，南北向最长距离为138m。

2空调冷热源系统

商场及办公楼夏季冷负荷31876kW，空调面积冷负荷指标206W／m²；冬季热负荷10679kW，空调面积热负荷指标69W／m²。

根据工程使用功能特点及业主对工程的定位，空调冷热源机组采用常规的电制冷机组、燃气热水锅炉。空调冷源选用6台高效离心式电制冷机组，其中4台每台制冷量为7032kW(电源10kV)；另外2台每台制冷量为2110kW(电源380V)，以满足不同时段、季节冷负何差异较大的特点，冷冻水供回水温度为8℃／11℃。热源选用4台制热容量为2800kW的常压热水锅炉，供回水温度为90℃，75℃，通过板式换热器换热后，提供60℃／50℃的采暖热水。冷水机组、热水锅炉分别放置于地下3层及1层。

由于空调制冷机组其中4台机组采用10kV的独立工作电源，与市政的电压级别相符，减少了变压器等变配电设备的初投资及相应的设备房占用面积，亦减少了变配电设备运行损耗。

3空调水系统

冷热水采用机械循环四管制闭式系统，为商场、办公楼外区提供采暖水系统。外区空调机组、新风空调机组及风机盘管为四管制，内区机组盘管为单冷型。冬、夏季冷热水转换依靠空调末端设备的电动二通阀自动切换来完成。

水系统使用一次泵定流量、二次泵变流量系统。一次泵水系统根据空调负荷对冷水机组或锅炉进行台数控制，二次变频水泵根据各功能区负荷变化利用变频器进行流量和台数控制，以达到最优的节能效果。

该工程单体面积大，功能复杂多样，因此根据不同功能区负荷特性、管路特性差别大的特点，设置不通的泵组为各功能区输送冷热水。对于商场，设置两组变频水泵，分别供给商场的东、西区，东、西区各设置3组立管。办公楼水系统分为低区、高区，由一组变频水泵供给。办公楼高区冷热水经过设置17层的水一水板式换热器换热后，经水泵输送至高区末端设备。商场、办公楼低区的冷热水温度分别为6℃／11℃、60℃／50℃，办公楼高区的冷热水温度分别为7℃／12℃、55℃／45℃。商场、办公楼水系统分别采用异程式、同程式系统，各层总支管设置平衡阀，以解决水力失调问题。

为了满足办公楼计算机房24小时空调的需求，在办公楼屋面设置2台(一用一备)专用的闭式冷却塔，提供32℃／37℃的冷却水至办公楼高区各层计算机房。在17层空调设备房设置水一水板式换热器，冷却水经换热后向办公楼低区计算机房提供33℃／38℃的冷却水。办公楼计算机房空调末端设备采用水冷热泵机组，由各承租户根据需求自行安装。

4空调风系统

4.1商场风系统

4.1.1风系统特点商场风系统主要分为集中空调风系统及半集中空调风系统。对于购物通道、百货、电影院等大空间采用集中送风空调系统，而小商铺等采用风机盘管+新风系统。根据商场各区功能、内装修可变化的特点，对于各承租户区，预留新、排风接口，由各承租户在安装空调设备时自行接管。如此，既节省了初次安装费用，亦可以给各承租户室内装修时更多的灵活性和自主权。

根据商场各功能区运行时间的特点，新风系统按照商铺、餐饮、百货等分开设置的竖向系统。新风由新风机组集中处理后送入室内。餐饮、百货等各层排风汇集排风立管，由设置于屋面的排风机排至室外。而中庭两侧商铺的排风，根据气流由高压向低压流动的特点，汇集中庭后，由设置在中庭屋面的排风机集中排至室外。

4.1.2商场新、排风系统及购物通道集中送风系统控制商场人员不同时段变化较大，为了使室内新风量随人员而变化，在房间或回风道上设置检测器，根据CO₂气体含量自动调节新风量，排风量按新风一定比例进行调节。新、排风机设置变频驱动器，根据风道压差的变化，通过改变新、排风机的转速来实现系统新、排风量的调节。购物通道空调采用风量或水量两种控制方式控制室内温度。当送风量在额定风量70％以上时，由设置在回风口处的温度传感器，控制风机变频器动作，调节风量，以达到回风温度的控制。当风量达到额定风量70％而回风温度仍低于设定值，采取水量控制。由设置回风口处的传感器，控制水路电动二通阀动作，调节水量，以达到回风温度的控制。

4.2办公楼风系统

4.2.1办公楼大堂设置组合型空调箱，采用单风道集中送风方式，供应空调冷热风。由于大堂层高高达11.4m，且外墙采用全玻璃幕墙。空调气流组织采用上送上回方式，为了保证冬季大堂工作区温度在设定范围，在大堂外侧设置地板送风装置，冬季开启送热风。

4.2.2标准层该办公楼为高级办公场所，主体南北向且呈长方形，核心筒距离外维护结构约11m，且还大面积使用了玻璃幕墙，存在较明显的内、外区。在冬季部分时段，办公楼北侧和南侧热负荷不平衡，有可能出现北侧需要供暖、南侧需要供冷或外区需要供暖、内区需要供冷的情况。

为了解决负荷不平衡问题，办公楼设计了内、外区分离系统：采用单制冷变风量系统(VAV系统)，内外区分别设置VAV BOX，且外区为带热水盘管动力型VAV BOX。夏季房间要求供冷时，依靠内、外区的VAV BOX根据温度传感器分别控制内、外区温度。冬季，内区要求供冷、外区要求供热时，利用外区VAV BOX的热水盘管提高外区的送风温度，以实现内、外区温度的控制。

办公楼标准层新、排风分低、中、高区三部分，新风处理设备分别设置干17层、28层、屋面层。新风先经过全热回收转轮预处理，并经过新风机组的处理后通过竖向风道送至各层的空调机组。排风由空调排风机和各层的卫生间排风机来完成。为了保证新风量，在各层的新、排风支管设置定风量装置。

过渡季节，通过风阀的转换，办公楼新风不经过全热回收转轮的预处理，由新风机组直接输送至办公楼各层空调机组。

5通风系统

地下车库、卫生间、设备房等设置机械通风系统。通风量按换气次数或房间的发热量确定送排风量。对于变配电房，为了保证在夏季极端室外条件下，变配电设备能正常运行，采用通风与空调并用的方武：而对于餐饮的厨房，对补风进行预处理，以保证厨房有较好的工作环境。

6消防防排烟系统

对于该项目中有回廊、无可燃物且高度大于30m的中庭，在回廊设置机械排烟系统，中庭不设置排烟系统；其他高度小于30m的中庭，设置机械排烟系统，自然补风。商场各功能区均按要求设置机械排烟系统。各防烟楼梯间、消防电梯前室或合用前室及办公楼避难区分别设置机械加压送风系统。内走道按规范要求设置机械防排烟系统。地下停车场设置机械防排烟。所有穿越防火分区的风管设置防火阀。各层水平支管与竖向风道连接处设置防火阀。

7结语

对于民用建筑舒适性空调，暖通空调系统的主要设计任务是为了创造一个舒适、卫生、安全的工作环境。对于在冬季需同时供冷及采暖的变风量系统，应根据项目的特点与要求，合理选择变风量系统，以达到最佳的舒适性、运行、控制等方面的设计要求。