李东阳
身份证号43110219940307**** 南方电网综合能源股份有限公司
摘要：商业综合体体量庞大、人员密集、功能多样，配备了商场、影院、餐饮、超市等不同形式的业态。暖通空调系统作为商业综合体建筑的主要能源消耗之一，对其设计得是否合理会在很大程度上影响项目整体的经济效益和社会效益。本文根据实际工程特点及功能要求，并从冷热源选择、空调系统、节能设计以及防排烟和通风系统等方面，对暖通空调设计要点进行详细分析，结合技术性、节能性和经济性的综合考虑，优选出最佳的设计方案。
关键词：商业综合体；冷热源；空调系统；节能设计；防排烟
暖通设计是满足现代建筑物功能性需求的重要步骤之一，主要包括采暖、通风、空气调节三个方面。暖通设计需要根据资源条件分析，进行多方案、多因素评价及关键技术问题的研究，最终确定所设计的暖通系统是否具有实用性、经济性和可持续发展性。现代建筑暖通设计除了从方案到施工图要依据规范及专业技术措施要求外，还应在设计中将节能政策作为一种行为和理念，根据不同的项目特点进行缜密研究，选择适当的空调系统形式、空调冷热源形式和设备型号，利用国内外先进的空调技术及设备，创建健康舒适的室内空气品质及环境，这样才能达到暖通设计的实际效果和效益。
1工程概况
该城市高层商业综合体总建筑面积约为10.50万m2，其中，办公部分建筑面积约为4.35万m2，商业部分建筑面积约为 6.15万m2；办公部分地上建筑19层，建筑面积约为3.75万m2，地下2层，面积约为0.60万m2 ；商业部分地上裙房共6层，建筑面积约为3.70万m2，地下共4层，建筑面积约为 2.45万m2。商业部分建筑功能业态包括零售店铺、购物中心、影音娱乐、餐饮、地下车库等。
2负荷计算
2.1室内设计参数
根据商业综合体项目不同功能分区，其室内设计参与存在一定的差异，具体如表1所示。
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2.2负荷计算
根据《民用建筑供暖通风和空气调节设计规范》（GB??50736—2012）中相关标准，对本项目冷热负荷进行计算，计算方式采用逐项逐时计算形式。在冷负荷计算中，人体与新风负荷占总负荷之比在60??%~70?%，并且其数值高低受场所人员密集度的影响较大。所以，对项目冷热负荷进行计算之前，需要对项目周边环境进行实地调查研究，并综合考虑不同功能区域的人口密集度，以及其所在层数和房间朝向，处于内区或外区等各种因素，来进行冷热负荷的计算。在本项目中，通过对冷热负荷的计算，最终结果为：办公区域的夏季总冷负荷为4323.2kW，总冷负荷指标为123.5W/m2；冬季总热负荷为3560.6kW，总热负荷指标为 102.3W/m2。商业区域的夏季总冷负荷为 6482.4kW，总冷负荷指标为139.1W/m2 ；冬季总热负荷为 5?261.2kW，总热负荷指标为112.5W/m2。
3空调冷热源
确定空调的冷热源，主要遵循经济性原则、安全性原则以及可靠性原则。在选择冷热源过程中，需要在充分满足建筑冷热负荷的实际需求的基础上，综合考虑空调整体运行所需要花费的时间、费用，以及设计初始费用等，确保空调冷热源选择满足经济、安全、可靠的现实要求。本项目空调冷热源的选择主要采用了电制冷机组与集中供热相结合的能源方式。空调机房位置选择中，尽可能距离黄金地段位置较远，最终确定为地下四层。本项目商业综合体功能业态包括办公、休闲、购物中心、电影院、餐饮区等，各个功能区的营业时间存在较大的差异，通过与甲方运营商相关部门进行统筹协定，在方案制定中，将办公区域运营时间多集中在8:00—10:00，其独立作为一个系统；电影院区域运营时间通常为全天候24h，其独立作为一个系统；零售店铺、中心超市、餐饮区域等运营时间相较于办公区域更长，但短于电影院，多在6:00—12:00，其作为同一个系统。
（1）在商业部分，为充分满足其夏季制冷和冬季供暖需求，在夏季制冷中，需要在机房内设置2台离心式800RT冷水机组和1台螺杆式300RT冷水机组。通过这种两大一小的机组配置方式，能够做到跟随季节变化，以及每日各个时段的末端负荷的变化情况，采用智能化控制方式进行机组的开启，从而满足机组节能运行的要求；冬季供热需在机房设置2台3700kW的板式水-水热交换器，实现对商业区域的冬季供热，满足建筑功能业态的供热需求。
（2）在办公部分，为充分满足该区域夏季制冷与冬季供暖的需求，在夏季制冷中，在机房内设置2台离心式600RT冷水机组，以及一台螺杆式250RT冷水机组。通过这种两大一小的机组配置方式，能够做到跟随季节变化，以及媒体各个时段末端负荷的变化情况，采用智能化控制方式进行机组的开启，从而满足机组节能运行的要求；冬季供热需在机房设备两台2500kW的板式水-水热交换器，实现对办公区域的冬季供热，满足建筑功能业务的供热需求。
（3）为满足在办公区域入口大堂处，以及四季花庭处的地暖系统供热需求，则在机房内设置DYY0.04K换热机组一台，进行地暖系统供热。
（4）在电影院区域，主要运用空气源热泵机组，来满足该区域夏季制冷与冬季供热的实际需求。电影院共分为空间大小不同的10个放映厅，空气源热泵机组则根据其分成10个各自独立的系统。
4空调系统设计
建筑功能业态以及其在运营过程中的管理差异等因素，会对空调系统的设计造成一定的影响。本项目中，空调系统设计实际情况如下。
4.1空调风系统设计
首先在办公部分，包括办公区域、走廊、电梯等区域内容，空调形式主要采用单风道变风量VAV系统，新风由室外引入，并在避难层设置全热回收热交换器，新风经过其处理后，再向各层进行配送，同时在各层均设有变风量空气处理机组，混合处理新风与回风，处理完成后再向送到环形主送风管中，然后再经过各支干管，送风到变风量的末端设备中。在零售商铺中，由于其具有较强的租售灵活性管理模式，空调形式主要运用风机盘管与新风系统组合的形式。对于购物中心，电影院等大空间商业区域，则需要采用全空气空调机组。此外，需要注意的是，在新风处理机组设置中，为降低机组运行产生的震动和噪声对人们日常工作造成不良影响，其在设置过程中应当以设备层、避难层等场所为主，从而确保为人们营造良好舒适的空间环境。
4.2空调水系统设计
本项目中，空调水系统运用两管制系统，冷热两用。办公部分、商业部分以及电影院均设置独立的冷热水系统，确保各功能区域空调水系统运行的独立性。其中，在商业部分中，零售商铺、商超以及餐饮区域的供回水环路进行分别设置。空调水系统均为一次泵变频变流量系统。空调水系统在阀门设置中，在冷热源系统上设置根据冬夏工况进行切换的阀门，阀门形式为电动二通阀。在每层水管的主干管上，进行压差控制阀组的设置，其中，静态平衡阀设置在供水管上，压差控制阀设置在回水管上。在空调箱上进行动态平衡电动阀组的设置，发挥其静态平衡，电动调节压差的作用，动态平衡阀设置在回水管上。水阀门设置位置尽可能在公共区域。
5节能设计
在现代建筑理念中，建筑节能是建筑设计的重要内容。高层商业综合体作为城市重要大型建筑，其在整体设计中也需要重视节能设计。在本项目暖通空调系统设计中，将节能设计作为系统设计重点，充分发挥节能作用，有效促进建筑能耗的降低。第一，本项目在进行空调冷热能源系统设计中，通过进行冷热源供应机组、空调循环水泵等设备设置，实现了空调系统控制的自动化。在冷热水流量、供回水温差、冷却水进出水温差等方面，可以实现系统的自动调节与优化。冷水机组、水泵、水塔均做好对应工作，在冷水机组设置中，按照“台数优先”的原则进行控制，以实现系统设计的节能效果。第二，在本项目的末端风机盘管回水直观设计中，设置根据冬夏工况切换的电动二通阀，并在阀门开关设计中，选用恒温三速开关控制，并且在空调器回水支管上也设置电动二通阀，根据室内温度的不同，对水量进行合理的调节。此外，在空调的风管以及水管中，均给予有效的保温措施，并确保其符合《公共建筑节能设计标准》（GB50189—2015）的相关规范要求，最大限度地降低空调管路的能耗量。
6防排烟及通风设计
（1）按照《建筑防烟排烟系统技术标准》（GB51251—2017）中的相关要求，本项目建筑中的防烟楼梯间、前室等不具备自然通风条件的区域，均进行了机械加压送风系统的设置。在内区的走道等不具备自然排烟条件的区域，则进行机械排烟系统的设置。
（2）在消防电梯前室位置，每层均设有常闭型的电动送风口，加压风机为地上与地下楼梯间共同使用。同时，在地上以及地下的防烟楼梯间内，每层均设置一个多叶送风口。
（3）本项目中，地下一层与地下二层主要为商超区域，根据区域内不同的防火分区，进行若干防烟分区设置。在进行排烟量计算时，按照最大的防烟分区的面积进行计算，该区域内最大的防烟分区面积在125?m3/（m2·h）。
（4）本商业综合体项目中，地下三层与地下四层均为地下停车库区域，根据区域防火分区来分别进行进风系统，以及排风、排烟系统的设置。排风和排烟系统为同一系统，日常运行中，进风系统兼顾火灾时排烟用的补风系统。系统日常排风进风运行为间歇性运行。
（5）卫生间区域内设置事故通风换气设施，换气次数设置为10次/h。
（6）在餐饮区厨房区域内设置事故通风换气设施，换气次数设置为40次/h，同时厨房区域内的局部油烟机排风量在总排风量的65?%，全面排风量则在35?%。
（7）电梯间区域设置通风换气设施，换气次数设置为10次/h。
（8）变电、配电室设置事故通风换气设置，换气次数设置为12次/h。一旦发生火灾，系统自动关闭排风机和送风机，在火灾扑灭后，再开启排风机和送风机，将有害气体进行排出。
结语：
随着我国城市化进程不断加快，商业综合体成为满足人们日常休闲、娱乐、购物等需求的重要场所，城市高层商业综合体建筑规模与建筑数量实现迅速提升。在高层商业综合体建筑设计中，由于其建筑功能业务众多、空间关系复杂等限制，导致其暖通空调系统设计难度较高。本文通过对某高层商业综合体项目暖通空调设计，从冷热源形式、空调风系统和水系统设计、节能设计以及防排烟与通风设计等方面进行设计分析，从而为提升项目暖通空调设计优化提供有效参考。在实际项目设计中，还需要对项目实际情况及其运营管理模式等因素进行综合考虑进行设计，以确保暖通空调设计具有较强的可靠性、安全性以及经济性。
参考文献：
[1]戎传亮.长沙市某综合楼暖通空调系统设计[J].洁净与空调技术,2020.
[2]徐先伟.高层建筑暖通空调防排烟施工技术要点探析[J].住宅与房地产，2020.