打开文本图片集

摘要：随着社会经济与城市化快速发展，对于商业型建筑的开发速度也加速推进。近年来随着疫情对于国内经济和产业大环境的影响，暖通空调系统设计对于确保消费者能够处于舒适、安全、环保等环境中发挥重要的作用。本文以华润万象城的空调系统设计为对象，基于本项目包含的餐饮、零售、影院、超市等多种商业业态，分别介绍了空调系统分区、冷热源系统、空调水、风系统等设计要点，并着重对餐饮铺排油烟系统设计、购物中心风量平衡计算、屋顶设备布置等进行了详细介绍。综上，本文开展以综合考虑空调系统分区、空调水、风系统等要素的协同设计思路及建议，以期为其它商业化建筑的空调系统设计提供参考。

关键词： 购物中心 空调设计 风量平衡 排油烟

1.工程概况

常州华润万象城项目属商业综合体建筑，位于常州市中吴大道南侧、和平中路东侧，总建筑面积约23.2万平方，建筑高度约35.15米（局部40.55米），其中地上六层（局部七层），地下三层。地下空间主要为商业、车库、设备用房等，地下总建筑面积约10.3万平方，其中商业约2.3万平方，主要业态为零售、餐饮、超市。地上总建筑面积约12.9万平方，业态主要为零售、餐饮、儿童娱乐、影院等。建筑效果图如下图1所示。

常州华润万象城项目暖通空调系统设计中涉及包括冷热源系统、空调水系统、空调通风系统、防排烟系统等综合设计，在项目整体方案确定时，需针对各系统不同方案进行分析比较及综合判断。本文主要就空调系统分区、冷热源系统、空调水和风系统、进排风规划及屋顶设备综合排布等几方面进行详细介绍。

2.空调系统设置

2.1空调系统分区及冷热负荷计算

本购物中心包含餐饮、零售、超市、影院等多功能业态，按照建设方要求和经济技术比较，除影院外的商业采用集中空调系统。影院由于空调负荷特性、使用时间等与其它功能区不同，从使用和节能效果考虑，宜设置独立的空调系统。另外，考虑到部分商铺有独立运营需求，会在中央空调系统关闭后继续营业，因此对这些延时商铺预留多联机系统安装条件，设置冷媒管井，预留好空调外机位置和相关电源等，后期由租户根据实际情况进行安装。

根据全年逐项、逐时的空调冷、热负荷计算结果，商业和影院总冷热负荷计算值及面积指标如下表1所示：

2.2冷热源设计

商业区制冷机房设置在地下三层，冷源采用3台1300RT 10kV高压定频离心式冷水机组和2台750RT低压定频离心式冷水机组，以及5台变频横流超低噪音型冷却塔，与冷水机组对应设置，冷却塔机组放置于七层屋面。

商业集中热源机房设置在七层屋顶，热源选用3台制热量为2300kW的真空燃气热水锅炉。方案阶段热源备选方案有三种：常压热水锅炉、真空热水锅炉和承压热水锅炉。由于本项目锅炉系统仅提供空调热水，无生活热水需求，同时考虑设备安全性、热效率、系统节能运行，及后期验收和审查便捷等方面因素，最终采用真空燃气热水锅炉作为集中空调系统的热源。

影院采用4台风冷模块式热泵机组，集中布置在影院屋顶，同时避开影厅位置放置。其它冷源设置，还包含有屋顶层预留的超市冷链冷却塔，以及预留LED屏空调外机等。

3.空调水系统设计

从适用性、运维难度、初投资、运行成本和节能效果等多方面多维度考虑，本项目采用变流量一次泵异程系统。关于压差旁通阀的设置，由于系统中冷水控制流量与热水控制流量相差较大，因此需要分别设置旁通阀。

商业末端空调管网采用两管制系统，供新风机组和空调机组的空调水管立管与供风机盘管的空调水管立管采用各自独立设置。为避免系统半径过长，空调水管井位置确定时控制半径在40米以内。另外，依据华润自持商业机电设计指引要求，水系统中阀门设置原则如下图2所示，要求单一回路静态平衡阀数量不可多于2个，同时平衡阀要设置在物业操作维修较便利的位置，并设置旁通管道及阀门用于检修。

4.空调通风系统设计

4.1空调风系统概述

根据功能区的不同，各商业区设置不同的空调风系统，具体的设计原则如下：

①地下一层、一层、六层、七层的购物通廊和中庭采用全空气空调系统，设备机房按防火分区就近设置。

②二层～五层的公共购物通廊及中庭使用吊装式空气机组送风。原设计这几层采用的是全空气空调系统形式，后期业主为了提高GLA（商业总可租赁面积），增加商场租赁面积，同时考虑到中间层气候场稳定，风量较低，故最终调整为吊装式空气机组送风。

③商铺内采用风机盘管和空调新风系统，使租户区域可进行独立的温度控制调节。商铺内新风机组采用垂直集中设置，并要求新风风道作用半径≤50米，同时功率≥5.5kW的新风机组设置变频调节，使实际运行阶段物业能够根据顾客流量情况或者商场内二氧化碳浓度进行调节控制。同时铺内预留新风、空调水和冷凝水的接驳口，由租户根据自身情况和商场精装要求自行配置安装风机盘管、风管和风口等。

④影院各影厅设置独立的全空气空调系统（单风机），并设置排风机。影院大堂、办公用房等设风机盘管和新风空调系统。

⑤超市末端按全空气系统预留空调机房，后期配合租户二次深化设计。

关于中庭送回风气流组织，原则上送风口均采用条形百叶顶送，风口沿回廊区域商铺门头边线设置，回风利用中庭区域至后勤走道的疏散门上方空间做侧回风。依据华润商业标准指引，为了减少外部渗透，购物通廊空调系统回风口的位置应与商场主要出入口、汽车库等人行出入口的距离大于20米，这在一定程度上增加了回风口设置和精装配合的难度，因此需要在提资阶段与建筑专业密切配合，充分考虑空调机房、回风主管井等的位置，避免将其设置在商场出入口附近，造成回风管线设置过长。

4.2餐饮商铺油烟系统设计

商业餐饮厨房通风系统由全面排风兼事故排风（燃气厨房）、排油烟系统、排油烟补风系统和厨房净化设备等组成[1]。本项目厨房油烟系统设计分为两种情况：商铺合用油烟系统和商铺独立油烟系统。主要的设计原则是：面积>200m2的餐饮配置独立排油烟风机及立管，其排油烟风机和油烟净化设备放置在屋顶层，屋面预留风机和油烟净化设备的安装位置和基础，由租户二次深化设计；面积≤200m2的餐饮租户因管道过长、设备布置困难时可合用排油烟风机（变频），但是合用商铺的排油烟量差应≤50%且风压差≤20%，合用铺数不多于5个。商铺合用油烟系统时，排油烟系统设置两级油烟净化处理装置，租户内安装一级油烟净化处理设备和自用油烟风机，屋顶设置二级油烟净化装置及油烟总风机（变频），二级油烟净化装置和油烟总风机由甲方安装到位，总风机风量不超过40000m3/h。合用油烟系统原理图如下图3所示。

4.3风量平衡计算分析

购物中心风量平衡计算非常重要，仅计算非餐饮时段的进风和排风的风量平衡是不够的，根据商场运营经验，在餐饮时段和非餐饮时段的风量差距很大，应通过计算各商区的厨房全面排风、油烟排风、油烟补风、空调新风、卫生间和机电用房排风、中庭顶部排风和其它送排风等，确保购物中心内部在不同季节都能维持气流组织平衡，并保证同时商场正压。本项目的风平衡计算原则如下表2所示：

基于以上原则，通过餐饮时段和非餐饮时段的风量计算，经综合考虑，共设置11台中庭的排烟风机兼做排风风机。

在商场通风控制策略中，将租赁区内油烟风机和油烟补风风机均接入BA控制系统进行开关监视是最重要的一点，避免实际运行时租户仅开油烟排风机，不启动补风风机，造成商场风量不平衡，使风系统处于无组织状态。在施工图设计时需弱电专业预留好点位，在后期租户深化设计时确保落实到位，若租户油烟风机与补风机没有同时启动应能产生报警信号反馈给物业。屋顶排油烟接力风机和油烟净化器也应同时接入BA监控，其中油烟风机变频由物业根据运营情况设定频率，通过BA调节。

5.进排风规划与屋顶设备综合排布设计

5.1进排风规划

在进行风系统设计时，特别要注意进排风的位置距离要求，并根据要求综合规划整个建筑的进排风路由。进排风设计原则有以下几点：

①室外厨房油烟排风口与新风取风口水平净距离不应小于20m，或垂直净距离不小于6m且排风口在新风口上方。

②室外排风口与新风取风口水平净距离不小于10m，或垂直净距离不小于3m且排风口在取风口上方。

③排烟出口与机械加压取风口水平布置时两者边缘侧最小水平距离不小于20m，竖向布置时，两者边缘最小垂直距离不小于6m且取风口在排烟出口的下方。消防补风取风口不应高于排烟出口，两者水平距离不应小于10m，或垂直距离不小于3m[2] [3]。

鉴于以上原则，本项目的设计策略大致如下：空调新风和油烟补风从本层外立面取风，地下一层新风从下沉广场侧立面取风，不能本层取风的利用建筑空腔从可设百叶的其它楼层取风；中庭及地下车库排风兼排烟均上至屋面排风；排油烟和厨房平时排风兼事故排风均上至屋面排放，具体如图4所示；

5.2屋顶设备综合排布

商业屋顶设备繁多复杂，有冷却塔、锅炉、影院风冷热热泵、餐饮油烟设备、防排烟设备、通风设备、光伏等众多设备，不同设备间为避免影响，还会有间距要求，同时屋面上的 屋顶花园，让本来就紧张的设备布局空间更加紧凑。结合进排风设计原则要求，需综合考虑屋顶设备布置。

屋顶中设备最多的应属排油烟设备，油烟排放口除了与新风口有距离要求外，还要求与塔楼投影（附近住宅）、屋顶商业和屋顶花园等经常有人停留区的间距不小于30m，且位于主导风向的下风向一侧，如特殊原因无法满足时，也可在静电油烟净化装置后设置UV等净化除味装置等深度除油除味措施，此后油烟排放口与敏感目标的距离满足大于10米的距离即可。UV净化除味装置的设置位置还应满足处理后油烟在管道中停留不小于2秒反应时间的要求。因此距离屋顶花园较近的排油烟系统设置了UV净化装置。另外，油烟排放口还应保证与冷却塔距离不小于15m，避免油污影响冷却塔的正常运行。

商业冷却塔的位置确定时，需考虑到机电方面要求，比如处于负荷中心，与制冷机房距离等，还应从远离噪声敏感区、建筑立面、中庭视线等角度判断，最终通过综合分析确定冷却塔位于建筑屋顶的西南角。屋顶综合设备布置如图5所示。

6.设计总结与思考

a）综合性商场的风量平衡非常重要，餐饮时段和非餐饮时段的风量差别较大，需根据实际运行情况分别进行餐饮时段、非餐饮时段在冬夏季节及过度季节的风量平衡计算，并将餐饮油烟风机和补风风机加入BA系统，进行实时监视和控制，维持商场气压平衡和微正压。

b）在大型商业综合体中，机电专业系统均较复杂，特别是暖通专业，涉及土建管井众多，管线数量和尺寸相对于其它类型建筑更多更大。如何在前期与建筑配合落实各种管井，避免机电管线交叉严重，影响建筑净高，需各专业密切配合。施工图设计阶段可结合BIM建模复核建筑净高，能有效避免后期施工阶段遇到较大影响建筑净高的情形出现。

c）在商业项目中，设计人员也应具备一定的经营意识，能站在业主角度优化系统和机房位置，提高项目的GLA（商业总可租赁面积），同时也可避免后期为提高GLA进行较大调整，增加不必要的工作量。本项目在施工图结束后发现GLA值较其它同类型项目偏低，根据业主要求，进行机房位置优化和空调系统调整，把地下一层商业区域的空调机房统一调整至地下二层车库区，同时地上二层至五层公区空调系统由原设计的全空气系统修改为吊柜式空调机组，将原设计空调机房归还商业区，最终以提高GLA。

参考文献

[1] 《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》：GB50736-2012

[2]《建筑防烟排烟系统技术标准》：GB51251-2017；

[3] 浙江省消防救援总队 浙江省住房和城乡建设厅关于印发《浙江省消防技术规范难点问题操作技术指南（2020版）》的通知：浙消〔2020〕166号；