大型高层商业综合楼暖通空调设计浅析

李松松

身份证号：130622198704121617

摘要：随着城市的经济快速发展，大型现代化商业综合体逐渐成为当前我国城市发展的主流趋势，商业综合体包括餐饮、购物、住宿休闲、办公娱乐等一体化的消费服务所，不仅功能性齐全，带来了生活需求上的便利，但是其体量大，空间多样，功能复杂，空间封闭，人员密集，能耗大，对于暖通空调专业，提出了更高的要求。

关键词：商业综合体；冷热源；影院空调；冷却塔免费供冷

1虚拟工程简介

某大型高层商业综合楼总建筑面积为248090m2，属于建筑高度超过50m的一类高层综合楼，包括公寓、还建楼、商业、写字楼、地下车库等。地下3~5层为车库和设备用房，地下1~2层为商场、车库、设备用房，地上由3栋高层组成，1号楼为开发住宅，共41层；2号楼为还建住宅，共46层。3号楼为写字楼，共34层，建筑高度164.4m；地上4号楼为商业裙房，共6层，建筑高度39.11m，其中1~5层为商场、餐饮等，6层为影院。

2冷热源系统设计

2.1负荷计算

经计算，各区域空调负荷见表1。

表1空调负荷计算表

2.2冷热源系统

本项目主要功能为商业、写字楼和影院，三者对于空调的使用需求以及管理维护的要求均不同，根据功能分区及业主的要求，冷热源独立设置。其中商业和写字楼的锅炉设在地下一层锅炉房，但设备及系统完全独立，烟囱共用。商业及写字楼的制冷机房设在地下5层，但设备及系统分开设置。影院则单独设置冷热源，放置在裙房屋面。

（1）商业采用水冷离心式冷水机组作空调冷源。其中制冷量为4400kW的离心式机组2台，为满足部分负荷的使用要求，同时配置制冷量为2285kW的变频调速离心式冷水机1组台。机组总制冷量为11085kW。机组的冷冻水供回水温度为6℃/12℃，冷却水温度为32℃/37℃。（2）商业采用燃气型真空热水锅炉2台，作空调热水热源。每台锅炉额定供热量为2326kW，总供热量为4652kW。空调供回水温度分别为60℃/48℃。（3）写字楼采用水冷离心式冷水机组作空调冷源。配置制冷量为2110kW的离心式机组3台，其中1台采用变频调速器，保证低负荷下的调节性能。机组总制冷量为6330kW。机组的冷冻水供回水温度分别为5.5℃/11.5℃，冷却水温度为32/37℃。写字楼高区采用水–水板式热交换器两台，夏季空调换热量共4850kW，二次侧空调供回水温度为7℃/13℃。（4）写字楼采用燃气型真空热水锅炉两台，作空调热水热源。每台锅炉额定产热量为1745kW，总产热量共3490kW。空调供回水温度分别为60℃/48℃。写字楼高区采用水–水板式热交换器两台（冬夏共用），冬季空调换热量共2720kW，板换二次侧空调供回水温度为58℃/46℃。

3空调水系统设计

（1）商业集中空调水系统为二管制、变流量一级泵（主机变流量）系统。一级泵共5台（互为备用），采用变频调速泵。水泵的运行台数与冷水机组运行策略对应。当运行3号机组时，开启一台变频水泵；当运行1号水泵时，开启两台变频水泵；当运行1号和3号机组时，开启3台变频水泵；运行1号和2号机组，开启4台变频水泵；当所有机组均运行时，开启5台变频水泵。（2）写字楼集中空调水系统为二管制、变流量一级泵（主机定流量）系统。水系统以15层避难层为界竖向分为高、低区，高区空调水系统与低区空调水系统采用板式热交换器隔开。（3）商业锅炉热水泵为定流量泵并与热水锅炉匹配。锅炉热水的供回水温度为60℃/48℃。（4）写字楼锅炉热水泵为定流量泵并与热水锅炉匹配。锅炉热水的供回水温度为60℃/48℃。

4空调末端

（1）商业裙房1~5层公共区域大空间采用单风道变风量（风机集中变频）一次回风全空气低速空调系统，气流组织为上送集中回风，空调箱设置在各楼层机房内。1层层高8m，送风口采用温控型可变流态散流器，其他楼层采用贴附型散流器。（2）商业的招商具有极大的不确定性，其分隔也会随着招商单位的需求而变化，商业综合体内其餐饮的比例在上升，餐饮业态，占总业态比例已从以往的20%升至40%~50%，已达70%。本项目前期根据业主的实际需求和商业策划的要求，1~5层的商业区域预计将划分成多个小商铺，分隔墙体到顶，按餐饮功能设置末端设备，因餐饮人员密集，食物和人体散湿量较大，商业区域的新风机组表冷器采用8排管，集中处理的新风经新风管道直接送入各房间，送风口为防结露的高诱导比低温送风口。同时，各房间末端采用具备一定除湿能力的大风量高静压型风机盘管（冷排管为3排），气流组织为上送上回。大空间的商铺则采用全空气系统，过渡季节可全新风运行。（3）写字楼标准层采用风机盘管+新风系统，气流组织为侧送上回，送风口采用双层百叶风口。集中处理的新风通过垂直风道经每层新风管道直接送入房间内。同时，每层空调房间的排风通过排风管经垂直风道集中排出。每层新风及排风总管分设定风量阀、电控密闭风阀及70℃关闭常开防火阀。写字楼7~24层（低区）及25~34层（高区）分设新风及排风系统，低区和高区系统各采用两台新风机组，新风机组采用变风量机组，变风量机组对应配置转轮式全热回收器和排风机（配变频器）。

5影院暖通空调设计

影院一般都是非全天，非连续性使用的或集中在部分时间使用，与写字楼和商业在使用时间上有较大不同，商业综合体中的影院一般由单独的影院公司管理，运维团队也不同，应优先考虑独立冷热源。（1）本项目采用螺杆式空气源热泵水机组两台，作空调冷、热源。在额定工况下，每台机组的制冷量为438kW，室外干球温度为–5℃时制热量为274kW。总制冷量876kW，总制热量共548kW。热泵机组安装在通风良好的裙房屋顶处。机组的冷水供、回水温度为7℃/12℃。热水供、回水温度分别为45℃/40℃。（2）影院空气源热泵机组匹配的空调循环水泵采用内置形式。（3）每个影院的观众厅设独立排风系统，排风量小于新风量，维持观众厅5~10Pa的正压。在换场间隙，可启动排烟风机快速换气。影院的放映机房设直流式通风系统。排风机和新风机采用变频调速控制，便于节能调节。每间放映厅预留一个不小于300mm放映机（散热）排风管道，直接排至屋面，并且预留的排风洞口位置距离放映机排风口水平距离不超过3m。（4）影院的每座观众厅设置独立的机械排烟系统，排烟量按13次/h换气或90m³/（m2·h）计算，取大值。对应的补风系统独立设置，其风量按排烟风量的50%计算，补风口设置在下部。（5）影厅采用单风道变风量一次回风式全空气低速空调系统，空调箱设有初效过滤器、静电除尘、湿膜加湿等功能，气流组织为上送上回，送风口采用温控型可变流态散流器。每个影厅设一台空调箱，空调箱设在6层夹层机房内。放映机房设直流式空调系统，送风机采用变风量新风空调器，送、排风机采用变频调速控制。

参考文献

[1]黄俊. 大型商业综合体的暖通空调设计[J]. 华东科技（综合）, 2021, 000(006):P.1-2.

[2]徐小炜. 大型商业综合体暖通空调节能设计[J].  2021.

[3]闫晗, 李帅. 大型商业综合体暖通空调节能设计[J].  2021.

[4]赵程, 马金晔. 大型商业综合体中暖通空调系统设计[J]. 中国厨卫：建筑与电气, 2022(003).