城市综合体空调设计

李 勇

(晋城市建筑设计院，山西 晋城 048026)

城市综合体空调设计

李 勇

(晋城市建筑设计院，山西 晋城 048026)

以城市综合体空调系统设计为研究对象，重点描述了空调方式、防排烟、自动控制、通风、保温及管材方面的设计手法，并总结了设计中的节能措施，为类似工程的设计积累了经验。

空调方式，转轮全热回收，防排烟，自动控制，节能

1 建筑概述

本工程为某村委市场一期工程(效果图见图1)，由商业综合体、美食中心、农产品交易中心3栋建筑通过商业步行内街及地下车库连成一个既相互独立、又紧密联系的建筑群体。本项目总建筑面积93 143.17 m2，其中地下车库面积26 467.46 m2，美食中心地上计容面积12 705.36 m2，农产品交易中心地下夹层面积2 400.35 m2，地上面积9 397.75 m2；商业综合体地上面积42 172.25 m2。地下车库为Ⅰ类地下汽车库，停车数为480辆。建筑外观如图1所示。商业综合体建筑层数为5层，建筑高度为30.65 m，1层～3层为商场；4层、5层为高档服装精品屋。美食中心建筑层数为地上5层，建筑高度为23.10 m，内设快餐厅、茶餐厅、风味小吃店等。农产品交易中心建筑层数为地下夹层、地上4层，建筑高度为22.15 m，地下夹层为非机动车停车库，停车数为298辆，1层～4层为农产品交易中心。建筑结构形式为框架结构。建筑合理使用年限为50年，抗震设防烈度为6度。

商业综合体为一类高层商业建筑，建筑耐火等级为一级；美食中心和农产品交易中心为多层商业建筑，建筑耐火等级为二级；地下车库耐火等级为一级。

2 冷热源

项目空调热源形式为区域锅炉房，热媒采用市政高温热水转换的60 ℃/50 ℃热水，换热站设于地下1层，设置两台板式换热器；冷源形式制冷站，冷媒采用7 ℃/12 ℃冷水，制冷站设于地下1层，设置两台离心式冷水机组，一台螺杆式冷水机组。冷、热负荷参数如表1、表2所示。

表1 热负荷参数

3 空调方式

空调风系统按防火分区设置为原则的同时，结合将来物业管理的方便以及建筑使用功能，美食中心、农产品交易中心除卫生间等局部小空间采用风机盘管系统外，均采用了全空气空调系统(见图2)，空调机组采用全热回收空气处理机组(见图3)，机组集中设于屋面；商业综合体采用了风机盘管加新风系统，新风机采用全热回收空气处理机组，新风机组集中设于屋面。空调水系统为一次泵变水量系统，通过机房内供回水管间的电动调节阀控制水系统供回水总管的压差，使空调末端系统变流量运行。

表2 冷负荷参数

4 防排烟

1)地下层停车库分为七个防火分区。车库每个防火分区设两套机械送、排风(烟)系统，排烟量按6次/h换气次数计算，排烟及补风机均设于通风机房，平时排风机低速运行排风，火灾时高速运行排烟。车库内设CO浓度探测设备，采用CO浓度自动控制风机启停，CO浓度限制为3×10-6～5×10-6m3/m3。2)地下层设备用房为一个防火分区，并分为多个防烟分区，设一套排烟系统。走道、制冷机房、消防水泵房分区，每个防烟分区设常闭板式排烟口，排烟风机通过竖井设于屋面，补风由平时送风机兼消防补风。3)商业综合体防烟楼梯间及合用前室均设机械加压送风系统，加压风机均设于屋面，火灾时，前室开启着火层及上一层加压送风口加压送风，火灾时，楼梯间根据着火区域分别开启地上或地下风口加压送风。4)地上建筑均按防火分区设置排烟系统，每个防火分区分为多个防烟分区，每个防烟分区均设板式常闭排烟口，火灾时根据着火区域信号开启风口排烟，排烟风机联动开启，排烟风机设于屋面，通过竖井与各层排烟系统连接。商业综合体顶层局部区域层高超过6 m，不划分防烟分区，并单独设置排烟系统。5)中庭均设机械排烟系统，体积不大于17 000 m3时，排烟量按其体积的6次/h换气计算；体积大于17 000 m3时，排烟量按其体积的4次/h换气计算，但最小排烟量不应小于10 200 m3/h。

5 通风

1)变配电室自动灭火装置为气体灭火，设机械通风系统，兼作事故通风，事故通风换气次数为12次/h。2)消防水泵房，生活水泵房设机械通风系统，排风量按6次/h换气次数计算。3)换热站设机械通风系统，排风量按6次/h换气次数计算。4)制冷机房设机械通风系统，兼作事故通风，排风量按12次/h换气次数计算，同时制冷机房内设制冷剂泄漏检测及报警装置，与事故通风系统连锁，检测装置安装在易泄漏制冷剂的部位。5)卫生间设排气扇，排风量按10次/h换气次数计算，风管连接通风竖井时均采取防止回流及防火措施。

6 自动控制

空调系统采用楼宇自控系统(BAS)，在BAS系统中可显示所有空调通风设备、冷热源机组等的运行状况、故障报警，并且可对设备的启停控制进行操作。1)空调房间设置温湿度自动控制。2)空调系统根据负荷需要控制风机转速。3)冷热源机房自控：冷热源机组的运行台数根据冷热负荷的需要进行控制，优化启停控制，启停连锁控制，循环水泵、冷却水塔等根据冷热源机组及末端运行工况进行优化运行控制，以及设备的运行状态和非正常状态的故障报警等。4)通风设备运行控制。5)消防控制室监控操作防火阀、排烟阀、排烟风机等消防系统。

7 管材及保温

1)所有土建风道内的空调风管均采用20 mm铝箔复合酚醛泡沫保温风管，其余风管均采用镀锌钢板制作，其厚度按GB 50738—2011通风与空调工程施工规范规定执行。2)所有风口均采用铝合金风口，除风机盘管送风口外，其他送风口均配调节阀，风口颜色由建筑装修确定。3)本工程中的空调送风管，新风管均做保温，采用橡塑绝热材料(闭孔性材料，难燃B1级)保温，保温层厚度25 mm。板材采用阻燃胶与风管粘结，防火阀前后2 m处用非燃材料(超细玻璃棉板外复合铝箔布)保温，保温厚度25 mm。防火阀应单独设置支架。4)空调水系统，管径不大于DN80采用热镀锌钢管，螺纹连接，大于DN80采用无缝钢管，焊接连接，冷凝水管采用热镀锌钢管。5)空调供回水管采用橡塑绝热材料(闭孔性材料，难燃B1级)保温，保温层厚度：管径不大于DN50为28 mm，不小于DN65为36 mm；冷凝水管采用橡塑绝热材料(闭孔性材料，难燃B1级)保温，保温层厚度13 mm。

8 环保

1)冷水机组采用环保冷媒。2)厨房排油烟排至大气前需经过油烟净化器过滤达国家标准。3)地下室隔油池、垃圾房的废气需经过活性碳空气过滤装置后排出。4)所有空调通风系统的设备均采用低噪声设备，设备机房考虑隔声、隔振。风机、水泵以及制冷机组等均采取减振措施，设置减振垫、弹性支吊架等减振装置。设备与风管连接处设软接头、消声器，设备与水管的连接处设置柔性连接器。排风系统尽量做到高空排放。5)屋顶冷却塔选用超低噪声型并加设挡水装置，冷却塔散热风机采用变频控制，以保证所发出的噪声不超过规定标准及降低冷却塔的飘水。

9 节能

1)室内设计参数，新风量，机组性能系数等指标均符合GB 50189—2005公共建筑节能设计标准中的有关要求。2)冷冻水采用一次泵变流量系统，水泵的工况转速根据空调负荷的变化进行变频调节，以此降低电力消耗，降低运行费用。3)空调通风系统可根据室内外条件进行自动控制，防止了因不合理运行造成的浪费。全空气系统在过渡季节采取全新风运行，可减少制冷机房的运行时间，空调系统的排风与新风之间在条件许可的情况下采用转轮热回收装置。要求全热回收装置的热回收效率不低于70%。冬季也可以用室外新风提供建筑内区的制冷。4)选用高效节能型风机、水泵及空调设备，降低空调系统的能耗。5)风系统风机最大单位风量耗功率(Ws)小于GB 50189—2005公共建筑节能设计标准的值。6)空调水系统循环水泵输送能效比(ER)满足GB 50189—2005公共建筑节能设计标准要求。7)空调系统冷热水管及采暖管道上安装能量计量装置。冷却塔补水管及空调机房补水管装计量表，以方便管理，提高用户节能意识。8)空调、采暖水管保温材料的厚度满足国家相关规范要求。9)围护结构符合《公共建筑节能设计标准》的要求。10)空调风管、水管及保温材料均采用导热系数小、保温性能好的环保产品。

10 结语

完成类似综合体空调设计这种复杂的工程，在需要具有相当丰富经验的设计师的同时，还需要建设单位多方面的配合。在实际工程中，前期商业策划与后期使用功能往往相差很大，大空间的商业区会被分隔为不确定的小区域经营，这种不确定性的改变就更加适合采用风机盘管加新风系统，而全空气空调系统改造就比较难以实现。在本项目的使用中，由于内区较大，冬季供冷十分必要，可采取冷却塔供冷方式，在冬季热源方面，市政热力还是首选方式。

[1] 陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].第2版.北京：中国建筑工业出版社，2008.

[2] 孙一坚.简明通风设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社，1997.

[3] GB 50736—2012，民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].

On air-conditioner design of urban complexes

Li Yong

(JinchengArchitecturalDesignInstitute,Jincheng048026,China)

Taking the air-conditioner system of some urban complexes as the research object, the paper mainly depicts the design methods for the air-conditioning approaches, smoke control, automatic control, ventilation thermal insulation, and pipe materials, and sums up the energy-saving measures in the design, so as to accumulate experience for the design of similar projects.

air-conditioner approach, enthalpy recovery wheel, smoke control, automatic control, energy-saving

2015-08-23

李 勇(1982- )，男，工程师

1009-6825(2015)31-0141-02

TU831

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