关于城市综合体暖通空调设计的分析

王立清

浙江南方建筑设计有限公司 浙江 杭州 310008

引言

一座城市中的大型商业综合体的建设数量和水平，在很大程度上反映了该城市的整体发展水平，因此，近年来我国各城市中的大型商业综合体工程数量正在逐年增多。暖通空调系统是大型商业综合体中的一个重要系统，它的设计不但要满足基本的系统功能，还要具备良好的节能效果。

1 暖通空调节能技术概述

我国整体发展加快的趋势促使各大城市纷纷开始投入到城市化建设之中，大部分地区都涌现出诸多建筑工程。在建筑工程之中，暖通空调逐渐变成至关重要的环节之一，主要是因为在一座城市所有的能源消耗总量之中，建筑工程所消耗的实际能源大约是一座城市能源消耗总量的三分之一，其中暖通空调在完成设计与安装后运行时，所消耗的实际能源大约是一座城市能源消耗总量的五分之一，面对这种能源消耗速度与情况，我国能源开始出现缺乏征兆。能源在现代社会中属于战略物资，我国在能源方面的主要来源是煤矿，但由于很多矿石都不具备再生功能，一旦所掌握的能源总量降低到一定程度，就会限制未来发展规划的落实，甚至可能在根本上动摇我国发展根基。如果能够在建筑工程暖通空调之中适当运用节能技术，便可促使暖通空调不再消耗大量能源，暖通空调节能技术可以确保建筑内部的温度、湿度、空气流动度及洁净度等诸多参数，在与相关部门对暖通空调所提标准完全相符的基础上，最大限度地增加暖通空调对能源的利用率[1]。通过一系列有效技术与落实措施加强暖通空调对城市环境的保护效果，对于建筑行业、社会发展及人民大众来讲都有着至关重要的意义与作用。

2 大型商业综合体暖通空调节能设计的要求

在大型商业综合体暖通空调节能设计中，首先，要求结合实际情况合理分析节能设计的需求，并确保能够满足节能设计需求；其次，要求充分利用各种具有节能效果的新型设备元件，并借助传感器有效收集整理相关数据信息，通过科技手段营造出更加舒适的系统运行环境；再次，要求将暖通空调系统的舒适度与节能效果有机结合，有效协调二者之间的关系，找到二者的平衡点，确保节能设计达到相关舒适性的原则标准；最后，要求在设计过程中深入施工现场进行实地考察，结合当地地质、水文、天气等自然条件进行合理设计，实现节能减排，减少对周边环境的不利影响。

3 城市综合体暖通空调设计

（1）变频技术。在设计建筑工程暖通空调时有两种设计方式，分别是变频与定频。其中变频暖通空调自身功能、节能效果与效率会更加优越。这种变频暖通空调主要运用变频节能技术，当建筑之中的暖通空调负荷情况出现较为明显的变动时，可以通过风机、水泵及冷水机组等设施减少暖通空调能源消耗量，促使暖通空调在运行状态中也可达到相关的节能标准，通过变频技术可以促使暖通空调节能效果达到30%以上。而且在运用变频技术后，暖通空调之中的变频系统与变风装置会构成变风量系统，这种系统能够增加建筑居民的舒适性，还能减少暖通空调能源消耗量。如果可以在建筑工程暖通空调之中合理运用变频技术，可以切实达成以下几方面节能目的：其一，变频技术能够在暖通空调开始运转之后，针对能源消耗情况进行有效调节，控制暖通空调运转时能源的输出速度与频率，即便暖通空调处于较差环境中变频技术也可以正常对暖通空调进行有效调节，促使暖通空调所耗能源得到彻底控制。其二，在整个建筑所有房间之中都能够自行对暖通空调展开运行操作或调节操作，所有房间之中的暖通空调不会相互约束或限制，帮助建筑居民得到更加舒适的体验与感受。其三，通过变频技术可以将暖通空调对于冷热能源输出速度保持在平衡状态，切实保护暖通空调中水泵和降低冷热能源消耗程度[2]。

（2）冷热源的形式。由于城市综合体的区域众多，功能丰富，为了有效发挥暖通空调的作用，满足各个区域的需求，就要合理选择冷热源的形式。结合城市综合体的实际情况进行选择，并通过合理论证的方式降低暖通空调的建设成本与运行成本，减少不必要的能源消耗。根据本项目的情况可知，由于本项目所在城市的各项配套设施比较完善，各类市政管线齐全，因此在选择冷热源形式时，可选择三种方案：第一，将电制冷与市政热力相结合；第二，采用燃气直燃机制冷供热等方式；第三，采用冰蓄冷方案。在进行方案论证时，要充分结合项目所在地的地理环境，并对项目所在地城市的各项配套设施进行仔细调研，当了解到当地的电力并不存在峰谷电价差异时，则无须使用冰蓄冷方案。在论证前两种方案时，通过了解城市的市政容量与收费情况，对设备的投资进行初步计算，并对相应的运行费用进行计算和对比，最终选择电制冷与市政热力相结合的方案，将其作为暖通空调设计的主要冷热源形式。

（3）合理进行通风设计。在大型商业综合体中的精品店区、步行街区、百货卖场区、电影院区等空间，可通过合理的通风设计实现节能。例如在这些区域设置机械排风与全空气空调系统结合，保持排风与新风的动态平衡，并实现能量回收及过渡季节全新风运行。在厨卫间、垃圾房等空间中，也要重视通风节能设计，通过送风与排风的合理组合，与相邻空间之间形成压力梯度，采用室外直接补风或利用其他区域的低温空气补风，以此实现节能。在地下车库空间的通风排烟设计中，合理划分防烟分区，并通过设置一氧化碳检测控制系统，按需运行排风系统。此外，冬季利用通风系统排除内区余热，也可以较好地提升系统的节能效果。

（4）自动控制系统。通过空调循环泵的合理利用，并配合电动阀门，可以进一步提升暖通空调的使用性能，确保其运行状态长期处于稳定和高效的环境下，通过在冷热量供应系统中广泛应用电动阀门和空调循环泵等设备，可以在一定程度上起到空调冷热系统自动调控的作用，并完成对功能参数的所有收集和分析工作，在此基础上实现空调运行功率以及温度的合理设置，有效控制冷热量负荷，让空调系统长期处于可以承受的范围内，在保证设备运行效率的同时，也可以延长空调的使用寿命。采用自动控制系统，可以极大限度降低空调在运行过程中的能源消耗，符合节能的设计要求，发挥有限资源的最大价值。另外，搭配鼓风设备，将其安装在空调端口处，在鼓风机的作用下，可以加快空气流通的速度，确保商业综合体内部空间的新风量流通，达到换气的效果。商场人流量比较大，合理的换气和通风是必不可少的，也可以营造一个相对舒适的休闲空间[3]。

（5）加强暖通空调大温差系统的优化设计。暖通空调内部的送风温差经常会大于常规送风温差，这时就会产生空调设备内部的大温差。在传统类型的暖通设备内部，送风温差会经常产生8℃-10℃的温差。5℃一般是暖通空调设备内部的冷水，然而15℃-20℃通常是冷空调设备内部大温差。暖通空调设备设计人员利用大温差装置，可以有效降低暖通设备内部的流量，有效节约能源的输送，并且还能够降低能耗，节约管道的建材。

（6）其他系统设计。由于城市综合体中所包含的系统众多，在进行暖通空调设计时，还要充分满足其他系统的需求。比如城市综合体中会包含部分系统，这些系统在普通项目中并不常见，厂家要及时对系统进行二次处理。在第一次设计中，要提前留出相应的空间，确保系统可以发挥相应的作用。经过厂家处理后，可及时对建筑的结构进行调整。第一，在对本项目的超市冷库设计中要为压缩机提前留出位置，以满足荷载需求，还要对冷媒管路的位置进行保留。第二，在室内步行街设计中，为了更好地满足后续业主的经营需求，确保招商工作正常进行，要以分段的方式提前留出排油烟竖井、补风竖井。第三，提前在室内步行街的两侧留出VRV系统，便于招商工作顺利进行，为大型餐饮企业的经营与发展奠定基础。第四，提前为五星级酒店洗衣房留出相应的管道位置，以满足排风和送风需求，确保洗衣机在运行的过程中可以随时排出蒸汽。第五，在五星级酒店中预留泳池除湿热泵系统[4]。

4 结束语

综上所述，大型商业综合体作为现代化城市的重要组成部分，不但极大地方便了人们的生活，还是城市经济建设发展的重要推动力。大型商业综合体空间大、结构复杂、业态繁多、人员密度大、对室内舒适度要求高，这些特点决定了它必然会消耗大量能源。而且暖通空调系统作为大型商业综合体的一个重要耗能板块，降低其能耗需求意义重大。在工程设计阶段就对大型商业综合体暖通空调系统进行节能设计，是降低大型商业综合体能耗的一项重要途径。