合肥市某大型商业综合体空调系统设计

刘伟 马任远 李梅

中国建筑设计院有限公司

1 工程概况

该大型商业综合体项目位于安徽省合肥市中心地段，集综合商场、店面、餐饮、娱乐等功能于一体。建筑面积15.4万m2，建筑高度38.7 m，地上6层（局部7层），地下3层，其中地下1层至6层为商业等，局部7层为影院，地下2～3层为机械车库及设备用房，局部为非机动车库。

2 设计参数

合肥地区属夏热冬冷地区，室外设计参数见表1[1]：

表1 室外设计参数

典型房间室内设计参数见表2：

表2 典型房间室内设计参数

典型房间通风设计参数见表3：

表3 典型房间通风设计参数

3 冷热源系统设计

冷源采用集中水冷电制冷方式，设置于地下3层制冷机房，配置3台制冷量3868 kW离心式冷水机组和1台制冷量1758 kW螺杆式冷水机组，供回水温度7/12 ℃，冷却塔设置在屋面，如图1。影城设置三台风冷热泵机组（内置水力模块），单台制冷量266 kW、供回水温度7/12 ℃，制热量292 kW、供回水温度45/40 ℃，热泵机组置于屋顶，满足影院独立运行要求，如图2。电玩城和KTV由于运行时间段与商业部分不同，设置独立的VRV空调系统。

图1 冷热源系统示意图

图2 风冷热泵系统示意图

热源采用自建锅炉房，设置于地下1层锅炉房，配置两台燃气冷凝真空热水锅炉，供热量分别为4200 kW和2800 kW，供回水温度65/50℃，如图1。

冷热源水系统均采用一级泵变流量水系统，循环水泵变频控制，冷热水供回水主干管设置压差控制阀。

4 空调系统设计

4.1 空调水系统设计

本商业区域的风机盘管、空调机组均采用2管制，卖场与办公区分设环路。每个商铺预留一对冷热水支管及冷凝水支管，支管末端采用丝堵进行封堵，室内部分由租户自行设计。

空调冷热水分别来自制冷机房和锅炉房，冷、热水系统均为变流量水系统，竖向、水平均为异程式系统。每层楼风机盘管供水总分支管上设置静态平衡阀，空调机组水盘管均设置比例积分电动调节阀，如图3。

图3 空调水系统示意图

4.2 空调风系统

卖场、酒店、公共区等采用双风机定风量全空气系统，其中精装区域（公共区）风管及风口设计到位，其余区域仅预留风管接口，室内部分由租户自行设计。

健身、KTV、以及其余零售商铺等部分采用风机盘管+新风系统。面积较大的商铺预留新风进风口或取风井，面积较小的商铺预留新风支管，每个商铺预留新风支管，室内部分风管及风机盘管由租户自行设计。新风机组采用热回收型。

影院影厅采用双风机定风量全空气系统，公共区域、办公室采用风机盘管+新风系统，放映室设置变制冷剂流量多联空调系统，并设置独立的通风系统。

全空气空调系统采用双风机定风量全空气空调系统，过渡季节保证达到相当于总风量的70%的全新风运行，可以有效地改善空调区内的空气品质，大量节省空气处理所需消耗的能量。新风量的控制与工况的转换，采用新风和回风的焓值控制方法。在人员密集且随时间变化较大的功能空间：会议室、餐厅、超市、电影院、商场等区域设置CO2探测系统并与空调系统联动。

5 通风系统设计

地下机械车库按照防烟分区设机械通风系统，每个防烟分区各设置机械排风系统及机械补风系统。每个防火分区设置一个CO监测点，通过CO探测器网探地下车库空气中CO的浓度，当浓度达到一定指标时，该系统会自动诱导开启风机系统实现排气通功能[1]。地下非机动车库排风兼排烟按4次/h换气次数设计。

设备用房设置机械通风系统，其中，垃圾间、隔油池间设置独立排风系统，并设置活性炭过滤器，排风立管经竖井排至室外。影厅放映机房设置机械排风系统，其排风量不小于15次/小时或每台放映机800～1000 m3/h。

鉴于设计阶段尚无具体厨房工艺及布置，厨房仅按预留条件设置。每个厨房各按照设置排油烟系统1套、平时排风系统1套和事故排风系统1套预留，对应设置补风系统，其中平时补风系统冬季加热至16 ℃送至室内。风量经过平衡计算确保厨房维持负压，厨房的气味不流入餐厅及其它区域，同时餐厅的气味也不流入其它区域。厨房排油烟系统由排风机、补风机及厨房油烟净化装置组成，厨房油烟等废气经过油烟罩内设置的UV油烟净化装置处理后，经排风机排至裙房屋顶，油烟净化装置设置在每层厨房内，经厨房工艺深化设计后确定。针对每层竖向同一位置均按餐饮条件预留的小型商铺，按竖向设置预留排油烟管道及事故排风管道，风量按系统总风量的50%考虑，每层商铺A排油烟机事故排风支管设置手动调节阀，支管末端采用盲板进行封堵。商铺排油烟罩内设置UV油烟净化装置，由租户自行购置安装，排油烟补风设备风量按排油烟风量的80%设计。

6 防排烟系统设计

6.1 防烟系统设计

不满足自然排烟条件的防烟楼梯间及消防电梯前室、合用前室均设置机械加压送风系统。加压风量取计算风量与规范风量的较大值。火灾事故发生时，向上述区域加压送风，使其气压处于正压状态（设计参数：防烟楼梯为50 Pa，前室及合用前室为25 Pa），阻止烟气渗入。加压送风机设在设备屋顶、地库风机房等适当位置，经垂直风管及送风口将空气送到各层楼梯间、合用前室和消防电梯前室使其加压。楼梯间加压风口采用常开型风口，每隔2至3层设置一个或单双数层间隔设置，火灾时开启相应的加压风机[3]。

合用前室、消防电梯前室加压风口每层设置一个，采用常闭型加压风口，设置手动及在消防控制室遥控的自动开启装置，并与加压风机连锁。火灾时开启加压风机与着火层及其上下两层共三层的加压风口[3]。加压风机设置旁通管及电动调节阀，以防止超压。

6.2 排烟系统设计

1）地下车库排烟系统

地下停车库的排烟系统与其通风系统合用。发生火警时，有关通风系统将转换成消防补风/排烟风机。排烟量按《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》GB50067-2014表8.2.5取值[2]。设机械补风，补风量为排烟量的50%～80%。

2）商业中庭机械排烟系统

首层大堂高度超过12 m，依据其体积按规范要求取4次/时换气计算排烟量，总排烟量不小于102000 m3/小时，补风采用自然补风。

3）商业机械排烟系统

商业机械排烟系统按竖向设置，每个防火分区设置两组排烟及补风竖井，排烟风机设在屋顶层，其系统风量按最大防烟分区面积乘以120 m3/h计算。每层按防火分区设置排烟系统，并通过水平排烟管道连接至竖井内的排烟立管。排烟口平时关闭，设手动及自动开启，当任一排烟口开启时，与之联动的排烟风机应自动启动。补风采用机械补风系统，补风口设置于各层走廊等公共区。

4）影厅排烟系统

每个影厅设置独立的机械排烟系统。观众厅排烟量按以13次/h换气标准计算，或90 m3/(m2·h)换气标准计算，两者取其大者。设机械补风，补风量不小于排烟量的50%[4]。

7 节能与环保设计

7.1 节能设计

1）本工程各项围护结构热工性能参数设计满足《安徽省公共建筑节能设计标准》的相关要求，并尽可能降低。通过对围护结构的节能优化设计，减少建筑物的围护结构耗热。

2）冷水系统采用一级泵变水量系统，可根据负荷变化变流量运行，降低水泵耗电。

3）全空气系统采用双风机变新风量空调系统，在过渡季和冬季可改变新风比，利用室外天然冷量为室内降温。

4）空调冷(热)水耗电输冷比设计值优于《安徽省公共建筑节能设计标准》的判定值[6]。

6.2 环保措施

1）空调制冷设备中工质的使用：禁止使用含CFC的制冷剂，制冷机房内的电制冷冷水机组要求采用环保型制冷剂R134a、R410A或R123。

2）本工程通风空调系统均考虑合理的消声措施，满足室内噪声要求；防止对建筑周围环境的噪声污染。

3）厨房排油烟经过UV净化处理，净化效率满足国家标准要求，并排放至裙房屋顶，尽可能降低对周边环境的影响。

8 结语

大型商业综合体涉及到机动车库、非机动车库、多种设备用房、大型商场、零售商铺、餐饮娱乐、电影院等多种用途和商业业态，涵盖了多种空调、通风系统，同时，在设计阶段，商业业态的规划仍具有很大的不确定性，因此，在保证舒适性和提高系统运行效率的前提下，将空调、通风系统设计成为一种涵盖多种业态的系统形式是设计重点，也具有很大的研究意义。