关于大型商业综合体暖通空调设计的若干体会

梁捷

（江苏省建筑设计研究院有限公司，江苏南京 210000）

0 引言

大型商业综合体建筑即是指多个使用功能不同的建筑空间组合而成的建筑功能体系，是一种商业综合建筑的主要代表功能形态。随着我国经济高速发展，大型商业建筑综合体不断增多。暖通空调控制系统不仅是大型商业建筑综合体的一套必备空调系统，也是其舒适度的重要组成保证，下文将面对大型商业建筑综合体暖通空调系统设计方案进行深入研究，并进行一定的分析。

1 暖通空调冷热源设计

1.1 空调冷热源形式

大型商业综合体的暖通空调设计主要采用中央空调系统，集中设置冷源和热源。在这种整体项目的冷源和热源形式设计中，办公区与商业区空调冷热源设计是分开设立的，大型商业综合体的冷源系统独立设计以便于运营管理和计量，这种冷源管理形式不仅不影响正常运行，还能节省运行成本。热源形式以供暖系统运行为主，市政供热或燃气锅炉作为其重要能源来源。

1.2 空调热源与冷源技术要点

首先，空调冷源设置技术可以采用独立安装操作，方便管理而且同时也有利于其充分发挥使用功能。一般的大型商业综合体宜优先采用空调水冷式的形式。采用冷水机组将其作为空调冷源设置基础，在空调机组结构搭配及热源选择上，各自的冷源设置系统及各冷水机组的综合设置台数不得小于两台，根据各商业空调中心区域冷负荷的不同变化，宜在多台大型冷水机组旁设置一台小型制冷机，保证在较低的空调负荷下仍然能够稳定工作运行。冷冻水、冷却水系统等都需要综合安装一套备用水泵，避免在工作水泵出现问题时，影响整个商业空调系统正常工作运行，冷水机组宜设置在整个空调系统服务中心区内甚至空调中心处，既要优先综合充分考虑整个空调系统实际经济效益，也同时要综合考虑空调设备正常运输、检修等其他因素。其次，大型商业空调综合体的配套空调系统和热源设置系统中，在有市政供热的区域，应优先考虑市政供热作为系统空调热源，在没有市政供热的地区，供热方式一般可以直接选用燃气或燃油锅炉作为热源，既可减少成本，又可减少环境污染，并具有一定的经济和环境效益。

1.3 空间设计要点

在具有相对复杂的空间组成的系统的构建中，有必要首先了解建筑物中的各个空间，并根据每个空间的特定通风和供热需求计划通风空调的设计。

商业综合体的布局有其特征，通常为首先选择一个特色建筑作为建筑群的中心，成为空间中的主导建筑，然后进行扩散并且在其周围建造其他建筑物，使其具有主导的空间布局。使得功能具有突出性。例如，在中央大厅的设计完成之后，周围的建筑物应通过大厅的设计突出建筑物的综合特征，并突出建筑物的功能。

并行性的本质是将小布局房间并排排列在空间中，以形成建筑风格。在每个内部建筑物中，没有主要和次要的，只有不同的样式，这增加了大型商业综合体建筑的建筑风格，具有不同种类的功能要求。

2 空调水系统形式及技术要点

就目前情况来看，在大型商业综合体建筑中的空调水系统都有特殊的规定，比如市场中星级较高的酒店，通常会选择四管制系统作为空调水系统的形式，而在大型商业综合体建筑中还包括其他区域，比如办公区或者是购物区、休闲娱乐区等等，均会选择两管制的系统作为空调水系统形式。这是目前市场上的基本情况。而为了能够更好地服务人类，让人们的体验感更好，空调水系统的操作要求相对较高，主要体现在以下几个方面：①空调水系统在设计时，工作人员应当考虑到水泵的调节设计，变频和节能是最基本的设计之一，除此之外，还包括热水循环系统等等。由于大型综合体建筑的内部构造比较繁杂，且存在的不同区域较多，设计中对于管道的设计和回流的情况要按照实际情况来把握；②就是达到空调水系统的要求，比如空调水水温的控制，大型商业综合体中，通常冷冻水的温度要低于其他类型建筑的温度，并且还采用阶梯换热的形式，确保空调水系统的正常工作；③空调水系统在设计的过程中，要充分利用大型商业综合体建筑的设备楼层，可以分解较大的压力，在保证每一层都有压力的情况下，减少空调水的置换；④空调水系统有四管制和两管制，两者在使用中，设计的方法也不尽相同，需要设计人员严格按照要求进行。

3 暖通空调设计存在的问题

伴随着科学技术的不断创新和经济水平不断提高，当代大型综合体建筑对于暖通空调设计还需要提起更高程度的重视。因为就实际调查的情况来看，暖通空调的设计依然存在一些问题，这些问题不但会影响人们的体验，同时也不利于综合体建筑的长远发展。针对这一现象，下文将暖通空调设计中存在的问题一一列举出来，并加以解决。从而促进商业综合体建设的不断发展，带来更大的经济效益。

3.1 冷热源设计工作分析

空调设备热源与冷源相关技术设计要点，首先应掌握冷源与热源的参数，避免空调设备冷热间的相互影响，使空调设备更好地发挥其使用功能性。冷水机组及热泵的单机制冷量、制热量选择，要能适应全年的空调负荷变化规律，满足部分负荷运行的情况及季节性要求。机组一般配置两台及以上，但当工程较小时，可以只选用一台，但其必须具有优良的调节性，并能满足建筑物最低负荷的要求。

3.2 水系统设计要点

在对空调系统的设计时，设计人员除了需要格外关注空调风系统之外，还需要充分重视水系统，商业综合体使用的一般是两管制式水系统，尤其在对跨度比较大的特珠建筑进行规划时，需要使用规范化的水系统设计技术，认真进行水力计算，优化管道规格、管内流速，力求在设计层面上达到水力平衡。在对空调水泵进行设计时，需要对循环水的功能进行节能式改造，比如采用变频式循环泵等。空调属于比较常用的功能系统，因此其负荷也相对比较高，长期处于高频率的运行状态，必须要确保水泵的流量、扬程满足设计要求。如果空调处于低负荷的运转状态时，也要确保其频率处于低频的基本状态，使水系可以始终在安全的环境中运行。这种系统与其他人工控制的暖通空调系统相比，更为智能。在运行期间，可以通过调节水温来调整供水系统，降低供水时消耗的能源。

3.3 充分配合建筑装修工作

除了对暖通空调系统进行改造之外，还需要确保机房设计工作的合理性，空调机房需要与商业建筑的其他空间保持一定协调性。设计人员需要坚持协调设计原则与节省用地的原则。由于暖通专业设备通常比较大，在方案设计阶段就要提醒建筑专业，注意预留设备吊装口。

一般冷水机组、水泵等空调设备安装在专用机房内，其中会传出强度比较大的噪声，会对商业建筑其他空间造成影响，降低商业建筑的综合价值，因此制冷换热机房的最佳位置为地下；设置在地上各层的空调机房、新风机房，则应提醒建筑做好相应消声减噪措施，确保空调机组在正常使用时，避免对其他房间产生干扰。

4 暖通空调设计特色及技术创新

4.1 空调系统采取集中式冷源

使用集中式冷源的最大优点之处在于它能够有效平衡各个类型单体空调建筑物在空调功能上、冷源的负荷上和时间上的不同需求，在一定的程度上可以稳定整个空调系统的日常工作效率曲线，推持空调系统处于高效运行的区间。另外集中式冷源还可以有利于加强空调系统机组的定期维护与日常保养，通过统一冷源管理方式提高系统管理效率，集中式冷源可以避免单个单体建筑物因为重复使用设置一个独立的制冷机房，节省单体建筑物日常使用空间面积。

4.2 空调冷源水系统

大型商业综合体由于建筑面积较大，冷冻水循环泵与输送水管距离相对较远，通过采取大温差，小流量的冷冻水循环系统，可有效减少冷源处循环水量，节约冷冻水循环泵输送所用能源消耗，群控系统设置采用一次泵变流量系统，可以在供水管和回水管上安装压差传感器，对主管水温和温度流量变化进行实时监视和自动控制，而且通过水管安装流量控制温度传感器，可以有效保证系统在发生负荷变化时控制系统进行中的流量回馈调节和温度改变，系统设置具有相应的流量回馈控制信号，通过群控空调系统控制制冷机及其相应水泵的工作，有效降低空调系统运行中的能耗。

4.3 冷却水热能源回收系统

常规的中央空调制冷系统中，制冷空调机组对从冷凝器中快速排出的多余热量没有有效综合利用，造成能源的浪费。因此，对于有条件回收利用热能的场所，可以设置用于冷却水热回收系统，将剩余热量进行低温回收即可用于低温加热日常生活中的热水，冷却水经过回收后，温度会有所降低，与其他冷却水混合，再通过冷却塔散热。该热回收系统不仅能够实现能源的合理利用，减少热量排出对环境造成热污染，减少冷却塔运行的费用，同时又能减少制热需要的电能消耗，节省运行费用。

4.4 办公排风热回收系统

商业综合体中通常也存在办公区域，合理设置排风热回收系统可以对新风进行有效预热（冷），减少新风能耗，提高空调能效。

5 结束语

对于大型商业综合体而言，暖通空调设计非常重要，不仅影响其整体建筑的舒适程度，而且关系着建筑的整体能源消耗。对于暖通空调的各个系统设计，在满足其基本需求的同时，还要结合新型技术，加强系统设计创新，创造更大的经济效益和环境效益。