浅谈商业综合体暖通空调设计特点和常见问题

梁捷

（江苏省建筑设计研究院有限公司，江苏南京 210000）

1 商业建筑空调设计的特点

商业建筑的中央空调系统设计不同于普通住宅、办公楼或星级酒店等其他建筑，其设计具有以下几个特点：

1.1 独特的围护结构，负载更少

商业建筑的围护结构部分与普通建筑有所不同。为了牢牢抓住顾客的眼睛，除了广告牌和展示窗外，大多数购物中心的信封结构都经过重新设计，形成了全封闭式。由于围护结构和其他辐射源的室外热传递，负载相对较小。

1.2 照明的冷却负荷比较大

为了有效地确保商业区建筑物的自然采光并发挥广告效果，商场使用的照明设备类型和室内供热值很高，尤其是钟表、珠宝、化妆品等。通常在空调室中占据较大的负载。

1.3 人员重物和新鲜空气

商品住宅中的室内人员密度很高，为了确保购物商场的清洁和空气质量，新鲜空气的量通常高于其他建筑物的空气量，这反过来又导致更大的室内新鲜空气负荷。

2 商业建筑暖通空调设计中应着重考虑的问题

2.1 可行性和可靠性问题

空调效果可以同时满足不同用户的要求。这是暖通空调设计人员在设计时应考虑的主要技术问题。在环境和节能方面遵守国家法规和当地标准是进行合理设计的主要前提，应考虑这些环境条件的长期和变化情况。例如，当采用地源热泵系统设计方案时，应充分考虑当地的土壤地质、气候、水和热资源利用状况和变化趋势，尤其是在冬季和夏季室内负荷不匹配的情况下。选择方案的合理性；在采用风冷式热泵系统设计方案时，应特别注意冬季寒冷和严寒地区的室外空调计算温度，以确保机组压缩机在合理的温度范围内能正常工作。

2.2 初始投资问题

对空调系统的初始投资通常是甲方在选择空调程序时要考虑的主要问题。在选择空调系统方案前，应比较甲方使用要求，设备品牌等级，能源价格，舒适使用，美观实用条件和基准设计条件的合理性，以有效保证科学合理。仅从价格的角度比较高端和低端设备显然是不公平的，如果不充分考虑舒适性的差异，那么新鲜空气系统的投资成本显然会更低。但是对舒适度和卫生的要求不一样；如果不考虑装饰和美观，那么分体式空调的投资肯定是很少的，但是中央空调可以更好地匹配装饰形状并节省空间。总之，在初始投资问题中需要考虑许多方面，并且不可能仅从价格中进行比较和选择。

2.3 法规和可操作性问题

提高空调系统的自动化水平可以大大减轻空调管理人员的工作量和劳动强度，从而大大降低管理人工成本，但同时也会增加一次性投资成本，以及相应的要求，这对于空调运行管理人员的素质也有很大提高。空调控制系统是否完全采用自动控制，应根据实际使用情况和技术经济要求进行分析确定。对于大型中央空调控制系统和一些需要链接的空调和通风设备（例如，与排风扇相连的排烟阀；与新风扇相连的新鲜风扇入口处的电动空气阀；流量检测器）。对于冷却器等，应采用自动控制以确保安全并有效减少系统运行过程管理的巨大工作量。但是，应尽可能简化自动化控制器的系统结构，以减少系统的初始投资并提高工作可靠性。

2.4 安全性问题

空调设备和系统的安全问题主要包括：防止空调设备和系统对人体的直接伤害，防止恐怖袭击和防止传染病的持续传播。人员操作失误，标记不清晰，水管和风管老化等均具有直接伤害操作员的隐患；从有效预防各种恐怖袭击和有效预防传染病的角度出发，在感染的持续传播方面，应特别注意使用新的空调设备通风口，并且必须及时采取可靠的污染预防措施。新型通风口应安装在工人难以接近且不易受到空气污染的安全场所。由于大型购物中心大多是空调系统，其空调出口很大，易于发现和识别，它们也是恐怖分子的生化武器直接攻击的最脆弱的目标；在流行病蔓延的情况下，例如2020年初，新的皇冠流行病正在蔓延。当空调继续工作时，如果未及时采取特殊保护措施，则回风口会增加病毒的传播。

3 商业建筑空调设计的参数选定和负荷计算

3.1 室内温湿度

商场的室内空调温度既要充分考虑顾客对温度的要求，更多还要充分考虑整个商场内部工作人员对温度的适应。夏季情况下，顾客频繁进出，通常管理人员会把室内温度设定较低，但是由于温度较低对店内售货员的健康不利，应尽量减少室内适度而不是将室内温度设定的过低；而在冬季，客人穿上了御寒的衣物，而售货员一直工作在商场内部，穿着衣物不太多，由于人员频繁进出造成冷风侵入量较大，综合情况考虑下，冬季室内温度宜稍高些。

3.2 夏季空调冷负荷

在夏天，空调系统的负荷主要来源是建筑物围护结构的得热量、内部设备发热量、人员发热量、新风带入的热量等。其中尤以空调新风的负荷、人体的负荷及其他照明负荷为主，建筑物维护结构负荷较小，仅占商场总负荷的2%~5%。

3.2.1 人体负荷

夏季室内空调负荷的很大一部分是人的密度直接影响夏季空调的负荷。现在一些大型商业综合体的经营者总是期望他们的购物中心能够保持一定的规模和人流量，而且总是保持相对高端的，但是实际上两者之间处于取舍关系，因为越是高端的地方，人的密度就越低。因此，在设计时，不应与以前的大型商业综合体设计相同的高密度来计算人员密度。

3.2.2 照明负荷

当今，商家对商品的展示越来越重视，于是出现了很多专柜，高照度的商场要求越发明显。而国内的大多数商场是全封闭式的，以将消费者和顾客的注意力和目光都停留在琳琅满目的商品上，照明负荷的容量也随之大幅上升，其在商场总负荷中所占的容量和比例也越来越高。而且，商场展示所用的照明灯具大多为高热值，进一步加剧了照明负荷的上升。

3.2.3 室外新风负荷

商业性的建筑由于其室内工作人员的活动密度比较大，必须注意保持室内有充分的室外新鲜空气。

4 商业建筑的空调方式

对于商业建筑来说，其空调系统的方式较灵活，可采用全空气空调系统，也可采用风机盘管+新风形式，甚至两者的结合使用。因为大型商业建筑的特点和全空气式系统的某些优越性，在大型商业建筑中使用全空气式系统的设计极为普遍。

4.1 空气——水系统

常见的处理方式主要是处理新风+风机盘管的两种方式。此类新风系统的灵活性强，可以进行分区独立控制，针对大型商场内系统的功能、布局的大范围的变动可及时对系统进行调整和相应的改动，且次新风系统占用的吊顶空间相对较少。

但此系统通常是按最小新风量来设计，空气品质和舒适性受到限制，水管也会受到施工因素的原因易造成水管漏水和夏季冷凝水管结露的问题，给商场带来损失，且设备较多，将来检修烦琐，维护保养工作量大。

4.2 全空气式系统

对于大面积的商业建筑，只要建筑物高度允许，全空调系统是最佳的系统终端方法。组合式空调箱将处理后的空气送入目标区域，同时满足新鲜空气和回风的要求，空气处理程度高，温度和湿度易于精确控制，性能可调节。

此类全新风系统的优点是通风换气的次数大，人体的舒适性和效果较好，过渡季节及寒冷季节可以直接采用全新风供冷，节约能源，且系统简单，维护和保养方便。但其缺点主要是由于风道的横断面大，占用的建筑内部空间大，当建筑格局布置有较大的变动时，无法很好地满足整体装修的要求。

4.3 吊顶式空调机组

这种新风系统实际上是近几年的一种新型空调系统，可以有效省去了机房的面积，降低了建筑的层高，节约了大量的风管。吊顶式空调机组主要是安装在一个可使用较大空间的吊顶内，机组的噪声不仅通过吊顶的出风口直接传出，而且直接通过水管辐射到吊顶上来，所以解决机组的噪声问题也是吊顶式空调机组的重要技术问题。其次，由于其供回水管多，并且供回水管直接安装在了吊顶内，增加了冷凝水结露的可能。吊顶内的新风输送量有限也是传统吊顶式空调系统机组的缺点，由于吊顶梁下的风管、水管等各种新风输送管道很多，限制了吊顶内的新风输送管道，传统吊顶式空调机组的新风系统只在吊顶外区有限的空间内。

5 结束语

由此可见，现在商业综合体建筑对于中央空调的使用越来越多，并且为了能够满足人们对于商业综合体建筑内部环境的要求，针对中央空调在使用中存在的问题还有待加强。那么随着科学技术的不断发展，对于中央空调的设计和技术研究也越来越深入。未来商业综合体建筑会发展的越来越好，成为人们生活娱乐的主要场所。