合肥某商场暖通空调设计

邓剑云 黄杏宁

1安徽省宣城市建筑设计院有限公司

2安徽省宣城市规划局

0 引言

近年来，随着我国国民经济水平的不断提高，商业建筑业持续稳定地向前发展，人们对室内空气的温湿度、洁净度和空气品质的要求越来越高。同时，由于能源的紧缺，节能问题越来越引起人们的重视。因此，在商业建筑中配置节能、健康、舒适的中央空调系统有利于提高商场的档次，吸引更多的顾客，满足人们对高生活水平的追求。

1 工程概况

本工程为合肥市某商场，该商场共三层，一二层为商场，三层为会议室、办公室等，一层层高为4.8m，二层层高为4.5m，三层层高为3.9m，总建筑面积约6860m2。地下室为设备机房，层高3.6m。本办公楼要求设计夏季和冬季中央空调系统和部分房间的通风系统，从而为整个建筑提供一个舒适的办公环境。满足舒适要求的前提下，强调节能是本设计的主导思想。

2 主要设计参数

2.1 空调室外设计参数

夏季：空调干球温度35℃，空调日平均温度31.7℃，通风计算温度31.5℃，湿球温度28.2℃，平均风速3.2m/s，相对湿度65%。

冬季：空调干球温度-4.0℃，通风计算温度-0.9℃，平均风速2.6m/s，相对湿度78%。

2.2 空调室内设计参数

卖场：夏季 25℃，65%，0.25m/s；冬季 18℃，50%，0.2m/s；新风量 20m3/(人·h)。

会议室：夏季25℃，65%，0.25m/s；冬季 18℃，50%，0.15m/s；新风量 30m3/(人·h)。

办公室、财务室和值班室：夏季25℃，55%，0.25m/s；冬季 20℃，45%，0.15m/s；新风量 30m3/(人·h)。

3 空调系统设计

3.1 冷源和热源

商场空调负荷包括夏季的空调冷负荷和冬季的热负荷，其中，冷负荷采用冷负荷系数法进行计算，热负荷按照稳定传热理论计算[1]。

该空调系统的冷负荷为645.667kW，本工程选用螺杆式冷水机组，螺杆式冷水机组适用于大中型空调系统，而且螺杆式冷水机组调节性能好，有较高的COP值[2]。

该空调系统热负荷542.34kW，考虑到该商场附近有市政管网，故该工程的制热设备选用汽-水换热器。

图1为冷热源机房设备布置图。

图1 冷热源机房设备布置图

3.2 空调风系统设计

该设计的一二层是商场，属于大空间，而且人员多，成分复杂，故选择全空气系统。三层是独立的办公室与会议室，使用时间各不相同，且要求的工况也不一样，故选用风机盘管加独立新风系统（图2）。

在空调季节，该商场的排风分为系统回风和渗透排风。但当处于过渡季节时，系统采用全新风，没有回风，故排风仅能依靠渗透。这样的话会使得商场的内部压力过大，会使人感到压抑，会影响商场的正常营业。故需要设置排风系统，以适应过度季节的排风。在新风管，回风管和排风管上设置电动控制阀进行联动。根据新风管的开启程度来控制回风和排风口的开启程度[3]。在室内设置温度感应系统，用于控制新风的电动阀[4]。

图2 三层风管平面布置图

3.3 空调水系统设计

空调水系统选择闭式、异程、双管制、一次泵变流量系统，夏季供回水温度为6℃/12℃，冬季供回水温度为60℃/50℃。同时，采用分集水器进行水量配置，分集水器之间设自力式压差旁通阀，以平衡供回水之间的压差[5]。根据《中央空调设备选型手册》的要求，分集水器采用DN350的无缝钢管。水处理方面采用TWD型电子水处理仪，该设备能针对不同水质和不同载能程度，自动调整有效输出参数，从而达到防垢除垢、杀菌灭藻的目的。补给水箱采用《简明空调设计手册》中的方型1号水箱。冷冻水泵采用某公司生产的空调循环专用泵VGDW80-32三台，热水泵采用某公司生产的热水循环泵HPX40-160三台，冷却水泵采用某公司生产的空调循环专用泵VGDG100-25三台。图3为第三层水管平面布置图。

图3 三层水管平面布置图

3.4 其他相关设计

1）风管的保温、防潮和防腐。为提高冷、热量的利用率，避免不必要的冷、热损失，保证空调的设计运行参数，同时，防止空调风道送冷风时其表面温度可能低于或等于周围空气的露点温度，使表面结露，加速传热，以及结露对风道的腐蚀，需进行相应的保温设计。根据规范及业主要求，本设计选用柔性泡沫橡塑保温材料；根据《采暖通风与空气调节设计规范GB 50019-2003》，选用保温层厚度为25mm。由于送风温度较低，风管与空气相接触后可能产生凝结水。对商场环境和风管有很坏的影响，故应设置防潮层。

2）水管的保温及防腐。为了减少管道的冷、热损失和防止冷管路表面结露，保温材料选用柔性泡沫橡塑保温材料。冷冻水管的保温层厚度均按《采暖通风与空气调节设计规范GB 50019-2003[附条文说明]》中空气调节供冷管道最小保冷厚度（mm）进行设计，冷凝水管保温层厚度《采暖通风与空气调节设计规范GB 50019-2003[附条文说明]》空气调节凝结水管防凝露厚度（mm）进行设计。冷冻水管的保温结构中设置一层防潮层，防止大气中水蒸气和空气一起进入保温层并渗透而出现凝结水，破坏保温材料绝热性能。保护层选用镀锌铁皮，室内厚度0.5mm，室外厚度0.8mm。

3）消声设计。由于风管主管道的设计风速＜8m/s，故在新风机组的出口装设消声静压箱，并贴以吸声材料，既可以稳定气流，又可利用箱断面的突变和箱体内表面的吸声作用对风机产生的噪音进行有效的衰减。

4）减震设计。新风机组、风机盘管及装设管道中间的通风机的吊装，吊脚架上采用弹簧减震装置，机组与风管的连接处采用软管短管。水泵、热泵机组固定在隔振基座上，以增加其稳定性。隔振基座用混凝土板或型钢加工而成，其质量按经验数据确定，水泵取其自重的1～3倍，水泵的基座采用弹簧复合减震器，接管均应采用柔性连接。对于热泵机组由于自重大，其地基承重能力应大于机组运行重量的1.5倍。可在机座下直接设置橡胶垫板或减震基座。

4 结语

商场属于人流量比较大的地方，空调系统的负荷较大，所以减少商场空调系统的能耗对于节能减排和降低经营成本具有十分重要的意义。笔者认为在设计中应采用以下比较易实现的方法减少空调系统能耗：

1）各房间的温度、湿度和新风量等室内环境参数选择严格按照设计标准；商场的围护结构传热系数和遮阳系数严格按照夏热冬冷地区规定的范围进行选取；选择两管制空气调节冷热水系统的循环水泵时，冷水循环水泵和热水循环水泵分别设置，实现节电节能。

2）一、二层商场均设回风机，采用双风机系统。该系统可根据季节调节新、回风量之比，在过渡季节充分利用室外空气的自然冷量，实现全新风经济运行，从而节约能耗，而在夏季和冬季可以采用最小新风量。通过回风机与新风机联锁控制风量的自控措施实现这一目的。

[1] 陈俭.冷负荷计算中几个常见问题的分析[J].制冷空调与电力机械,2011,32(2):64-66

[2] 张华俊.式冷水机组选型分析[J].建筑热能通风空调,2002,(4):21-25

[3] 黎建良.某激光导航仪洁净车间空调工程的优化分析[J].2006,(3):43-46

[4] 黄植华.双 风机空调系统焓值控制方式及CO2浓度控制方法的探讨[J].洁净与空调技术,2009,(2):38-40

[5] 李浙.空调水系统的平衡与平衡阀[J].制冷,2010,(3):57-60