日月光中心一期机电咨询及改造体会

李林林 朱金鸣 朱黎明

上海市建工设计研究总院有限公司

从上海市乃至全国城市发展趋势来看，随 着生活水平提高，城 市商业进入转型发展的阶段，需 要对城市建筑进行相应的改造升级，以适应市场发展的需求。随着网购的发展，整 个商业餐饮所占比例有了较大提高，结 合国家[1]及 当地政府文件规定，地 下室禁止使用燃气等综合因素，带来餐饮的排油烟量增加，耗电量也需要较大的提高等一系列问题。进而需要有关精通设计的单位在满足国家和地方有关规定的要求前提下，协 助这些城市建筑的业主进行升级改造，满 足建筑物的升级和满足节能环保和降低能耗的要求。

1 工程概况

本项目地下3 层，地 上31 层，由 1 栋超高层办公、2 栋公寓，裙房商业和地下车库组成。总建筑面积30万m2，其 中商业 16 万m2，办 公C 楼 4.3 万 m2，公 寓 A楼3 万m2，公寓B 楼3 万m2，车库 4 万m2。公寓共388 户，除 公寓采用分体多联机外，其 他区域全部采用集中空调系统。商业部分目前已开业9 年，原设计餐饮占30%～40%，现 状餐饮约占67%。现根据规定地下室不采用燃气，均 采用电餐饮。其余餐饮租户也有较大一部分采用电餐饮。

2 改造前现状

2.1 改造前冷热源

本工程冷源由三处冷冻机房及一个锅炉房组成，制冷机房1：地下一层北区域，制冷机房内设置 4 台1100RT（3868 kW）离心式制冷主机，服务面积约75000 m2。制 冷机房2：地 下一层南区域，制 冷机房内设置3 台1000RT（3156 kW）离 心式制冷主机，服 务面积为52000 m2。制冷机房3：地 下三层区域，制 冷机房内设置 2 台 1758 kW 离心式制冷主机和 1 台 1044 kW螺杆式冷水机组。制 冷机房1、2 服务于裙房商业，制 冷机房3 服务于地上31 层办公塔楼。锅 炉房设置于地下一层，设 置 3 台 6300 kW 真空热水锅炉，服 务于整个商业及办公楼等。

2.2 改造前总体状况

根据对冷冻机房现场具体了解及近二年运行数据分析，主 要为以下特点：冷 冻机组开机不足，基 本上不能全部开启运行。受冷却塔排热影响，冷 机运行效率偏低。供 回水温度偏高，降 低了空调的舒适性。商 场一方面是冷量不够，而 另一方面制冷机房又不能充分提供出冷量。道锈蚀、保 温破坏严重，大 部分电气控制损坏严重。

图1 冷却塔改造前现场图

图2 冷却塔改造前填料图

冷却塔效率没有发挥，由 诸多因素造成：①业主曾经为了防止噪声，对 冷却塔四周进行了围挡，导 致气流短路。②填料表面结垢严重损坏普遍，严重影响冷却效果并造成冷水机组开机不足。③阀门、电气控制损坏严重，远 程控制基本失效。④经现场测试，白 天背景噪声大于65dB(A)。⑤ 排油烟风口与冷却塔距离过近，影响散热，且 油烟等酸性物质对冷却塔产生腐蚀，影 响使用寿命。⑥综合的原因造成冷却水温过高，开机率只有60%左右。冷 却塔当时的现场图片为图1 和图2。图1 可见冷却塔已经被维护构筑物几乎所封闭住了，图2 可见冷却塔的填料也已经损坏严重，表面已经结垢较重。

餐饮区域的空调末端及系统腐蚀严重。各个区域空调机组由于使用年限过长，壁 板、基 础老化严重。由于缺少保养，管 道锈蚀、水 管、风 管保温、风 机、过 滤器、阀门等设备损坏严重。表冷器腐蚀、堵 塞情况严重，大 大影响传热效果。多数机房空调水温、回 风、新 风自控与条件基本失效。空调机组风量变频装置控制基本失效，目 前按定频在使用。机房地面地坪毛糙，墙 面、顶 面吸声材料破坏严重，另 外有部分分体机组室外机放在机房内，甚 至有风冷压缩冷凝机组（城市超市使用的三台外机）放在了空调机房内。各个区域在主风管上随意开设支管现象常见，既 破坏了系统的平衡，又 影响了其他末端的使用效果。有关情况见图3 至图5。

图4 空调机房内情形2

图5 空调机房内情形3

3 改造方案

3.1 改造方案

通过对夏季及过渡季节用冷状况的数据分析，为进一步满足使用要求，结 合冷却塔的改造以及商业提前与滞后用冷的需求，可 采用增加冷水机组的方法来实现。增加一台500RT 螺杆式（变频）冷 水机组，满 足部分负荷和提前与滞后用冷的需求[2]。增加冷水机组可以进一步提高系统的效率及降低运行费用，为 提前与滞后用冷提供了便利，并 且可以为减少分体机组创造有利条件。

根据前面改造前总体状况可知，如 何提高冷却塔的冷却能力并达到设计能力以大大提高冷水系统运行的经济性。冷却塔除了热工性能应满足要求外，噪声指标必须达到低噪声要求。对改造前后的噪声检测进行对比，满 足周边《声环境质量标准》2 类声环境功能区的要求[3]，即 昼间 60dB(A)夜间 50dB(A)。据当时的设备状况，冷 却塔等设备必须进行全部拆除并进行更换。

根据现场情况，全 方位清理了每个空调机房的垃圾、堆 物等，恢 复防火门等消防内容。修缮墙面与顶面吸声材料，机 组地坪刷涂环氧树脂等材料。修复损坏的保温材料，清 理私拉私设的各个风支管，恢 复各个分支阀门功能。部分更换空调机组损坏的配件，风 机、表冷器、空 气过滤器、水 过滤器、电 动水阀、电 动风阀等，有 些空调机组进行整体更换。后期弱电会进行恢复BA 系统，包 括报警，就 地与远程控制功能等。

4 变配电间暖通空调改造

4.1 改造之前状况

开闭所及变电所室内温度普遍偏高，高于 45 ℃，影响设备保证率，降 低变压器的效率影响寿命。主要原因，是 通风系统与降温设备损坏严重，缺 少维护保养及部分通风降温设备未配置到位。工程部均放置了分体空调进行降温补救，且 错误的将室外机就近放置于室内走廊，从 而降温效果不明显，且 后勤走廊温度也非正常。业主诉求不仅要降低变电所室温，且 希望全部取消这些杂乱无序的室外机摆放。

4.2 进行的改造

开闭所及变电所首先是根据电气设计专业重新计算的发热量，重 新就算，仅 举例列出其中两个，具 体如表1。

表1 各变电所发热量

根据各个变电所发热量，重 新计算所需真实通风量及空调负荷。根据文献[4]，计 算消除余热时，通 风量具体为：

变电所 A 发热量Q为 103.428 kW，代 入式（1）得L=34866 m3/ h，故 取排风量 34870 m3/ h，原 EF/B12D-1排风机风量22117 m3/ h 不满足要求。实际所需送风量34870×0 .8=27900 m3/ h，原 SF/B12D-1 排风机风量20135 m3/ h 不满足要求。

然而根据现场，由 于变电所送排风土建管井存在漏风现象。使用机械通风进行降温，会影响附近商铺运营（如漏热风至屈臣氏等店）。现场风管道尚可较好运行，故 通风系统不进行调整。但 需增设3 台吊装式空调箱，冷量不小于 110 kW，详见变电所 A、E 暖通图纸，如 图6。

图6 变电所A 改造吊装空调箱布置平面图

35kV 变电所，发 热量Q=207.28 kW，则 计算消除余热时，通 风量L=207.28/0.337/(40-31.2)=69894 m3/ h，故取排风量69900 m3/ h，原 EF/B11C-1 排风机的风量32397 m3/ h 不满足要求。送风量 69900×0 .8=55920 m3/h，原 SF/B11C-1 排风机的风量30690 m3/ h 亦不能满足要求。

改造对策，考 虑增加空调箱，也 并入大的空调水系统，在 夏季对35kV 变电所进行空调降温处理。选用一台 16000 m3/ h，冷 量 249 kW 空调箱进行降温，改 造后不仅效果显著，而 且也全部取消了原先多摆放的杂乱无章的分体空调，取 得了较好的效果。改造空调设置如图7 所示。

图7 35kV 变电所改造空调平面图

其余变电所也进行类似样式改造，有 些受周边条件限制，设 置了立式空调箱，并 入大型冷冻水系统，仅使空调风管伸入到变电所，进 行空调降温处理。也有空调机房与变电所相邻，可 直接在侧墙上装设喷口进行送冷风，在 下部设置回风口进行空调回风。

5 商场排油烟系统

5.1 改造之前状况

根据对原来图纸的查阅与现场查看，各 个餐饮商家在排油烟系统布局上普遍存在着不合理现象。典型的B2 层美食广场在餐饮高峰时油烟气等异味外溢情况比较普遍，与厨房排油烟系统设置不合理紧密联系。最大的问题是餐饮量增加，且 需对油烟进行净化、过滤，且 排放需满足扩散半径要求。一共 48 套排油烟系统，多 数一个系统带数家店铺，也 有一家店铺单独一套排油烟系统的情况。

5.2 排油烟系统的改造

根据国家规范及上海市地方标准,考虑油烟排放半径及屋面有限的位置，经 多次现场踏勘，并 结合原有竣工图进行油烟系统绘制，统 筹合理安排每套的排油烟量是重点和难点。基于现状重新设计出来的油烟系统中，全 部增加油烟净化器和紫外线杀菌除异味装置，且 配合环保部门要求，设 置油烟在线监测装置与当地黄浦区环保部门进行联网。

每套系统都有各自的特点，例 如改造前现场踏勘魔 丼屋日式料理店，位 于商场四层，排 放也设在四层屋面，油烟排放量为14000 m3/ h 满足其使用要求。但是此次环保部门要求整个商业排油烟需进行整顿，且业主要求商铺必须全部使用日月光大业主自身的设备，因 此仍需对其进行改造，并 且在室外增加了业主提供的全套设备。

6 其他机电改造

对于整个项目改造的内容还有很多，比 如对地下二层美食广场进行了全面改造，并于 2019 年 6 月 16日全面重新营业，地 下一层南侧和北侧垃圾房进行了改造，对餐厨垃圾房设置了高温冷库。并对整个商业97 套空调机组和近300 多套分体空调全数进行踏勘，出具分析报告。对入住日月光的商户盒马鲜生进行了相关的条件预留。

其余专业也进行了其他的有关的改造。比如给排水对地下三层隔油池和疏水层的改造，电 气对变电所设备的改造，以 及对弱电系统的逐步进行中的改造，建筑对于地下一层垃圾房重新布局和扩大，结 构配合机电暖通专业重新计算排油烟设备等有关设备的荷载复核，重 新设计承重基础等一系列改造内容。

以下为 2019 年 9 月 6 号从业主处获得的数据并整理的表格，可 见改造后 2019 年 8 月同比，合 计节约电费同比降低了21.64%。

7 结语

根据当时现场状况改造设计过程是相对繁琐的，首先读的是10 多年前的竣工图，资料已经不是很齐全，而 且与现场经过数年的不断变化，与 原图纸已经有了较大出入，这 就更要求设计人员结合现在商场运行的具体情况进行现场踏勘。现场实际情况与原竣工图相对应比较困难，要 想做好此处设计，需 要耐心。

设计完毕并非项目结束，现 场施工单位施工中现场经常会遇到一些问题，施 工搞不懂，这 就需要设计师到现场进行沟通。比如拆开吊顶，风管或其他设备难以安装或通不过去的情况，无 一不需要设计师和施工的在现场一起想办法，促 使施工顺利完成，并 达到设计预期效果。包括后期调试，也 是需要设计师到场，虽 然繁琐些，但 也从中获得了更多的现场经验，正 好弥补了设计师一直以来多数时间都是根据老一辈工程师传授的宝贵经验以及有关规范进行设计，对 现场知识运用不够充分的弊病，从 而可以学习较多重要的现场知识。通过现场观察和操作，才 能更好的理论联系实际，更透彻的理解老一辈工程师们的宝贵经验和规范的规定。因此作为设计师，除了能够做较多类型的项目外，如 果能适当参与现场改造的项目，对 于理解本专业的知识和运用也能起到更好的作用。