浅析超高层商业综合体暖通设计探讨

浅析超高层商业综合体暖通设计探讨

康乐

关键词：超高层商业综合体；暖通设计；问题

随着人们生活水平的不断提高,国外流行的商业形式逐渐进入中国。这些购物中心的面积都相对较大,它集中了多种商业形态,是综合性的商业体。在人们越来越注重环境舒适性享受的今天，这种商业综合体的后期运行和维护显得尤为重要，暖通工程设计便是其中之一。笔者从参与设计的外滩中信城暖通系统设计的原则出发,对超高层商业综合体暖通设计进行了简要探讨。

一、超高层商业综合体暖通设计须遵循的原则

(一)经济性原则

经济性是目前暖通设计考虑最多的一个问题。在进行各项工程建设时，经济投入是决定工程建设能否顺利开展的关键因素。在进行设计之前，应针对工程建设作出详细的工程预算分析。如果在进行超高层商业综合体暖通设计施工时，忽视了经济性原则的存在，工程很可能会因资金问题而难以开展，甚至出现中途停建的状况。在考虑经济性原则时，不仅要考虑初期投资、运行费用以及设备的使用寿命，还要合理配置空调主机容量，选择合理的冷热源系统和设备管道配置。

(二)合理性原则

在坚持经济性原则的前提下，选择适合项目的暖通方案尤为重要。俗话说得好：系统没有对错，只有合理与否。笔者认为系统的合理性得从是否符合项目定位，是否便于安装施工，是否利于维护管理这三方面着重考虑。当然近几年，温室效应、大气污染等问题得到大家越来越多的关注，因此我们在进行超高层商业综合体暖通设计时也应考虑节能减排、绿色环保等相关内容。

二、超高层商业综合体暖通设计(以外滩中信城为例)

项目概要：外滩中信城新建塔楼为一座超高层商业综合体，建筑规模地上47层，屋顶层1层，总建筑高度为208米。建筑面积地上为87,475平方米。地下部分为停车库和设备机房物业管理用房，主楼为出租办公区，16层、27层、38层为避难设备层。裙房地下一层至地面四层为商业部分。

(一)冷热源系统的设计

在进行外滩中信城暖通设计时，对各种不同的空调方案进行了比较和分析后，冷热源采用维修管理简便的电气离心式冷冻机与直燃式溴化锂冷温水机组相结合的多能源方式。冷冻机、溴化锂冷温水机组的运行台数根据空调负荷进行控制；并且冷水和热水均采用节能的大温差和二次泵方式。项目全年有使用冷水的需求，主要配管采用热水和冷水的4管制方式，满足用户全年的冷负荷要求。

冷却水系统共设2台1000吨/时冷却塔、2台650吨/时冷却塔和1台325吨/时冷却塔，布置在裙房商业建筑屋面上。配管分为溴化锂、离心机和螺杆机3组，溴化锂和离心机的2台冷却塔各自分别合用，冷却塔风机采用变频变速控制。根据对比，此种方法由于在部分负荷时利用全部淋水面积和风机部分负荷时的运转特性，能大量节约能源。并节省了管道、电动阀门的投资和建筑的空间。

由于采用四管制系统，需要在冬季供冷，和螺杆机对应的冷却塔在冬天使用，设置电加热器预热，水管通过阀门转换。

(二)空调冷热水系统的设计

外滩中信城主楼办公区的垂直高度较大，考虑到阻力、各环节特性和压力损失较大的影响,采用了二次泵变流量系统。二次泵采用特性曲线为陡降型的变频水泵并联运行方式，来进行压差控制，水泵频率上限为50Hz,这样设置的目的是尽量提高水泵运行时的工作效率。压差传感器设置在分水阀所连接

(三)客户用冷却水系统

由于本工程主楼办公区档次较高，有必要考虑入住客户将来对增设空调能力的需求。对其办公区域的4-15层；17-26层；28-37层和38-47层分别设置冷却水设备。其冷却塔分别设置在低层冷却塔设置空间和屋顶层的设备设置空间内。冷却水供水温度为32-37℃；客户机器送回水可利用压差为0.2MPa以下，机器耐压能力为1.0MPa。

(四)风系统的设计

1.设计方案

标准层的空调采用空调箱+变风量装置(VAV)方式，每层分内区和外区，每层设两个空调机房，每个机房内设两台空调机组，分别负责内区和外区。空调送风从空调箱送出后经分配短管送入圆形

2.空调机房的安装

空调机房的新、回风管均直接接至空调箱，为了在过渡季节利用全新风，在新风管道的设计中，扩大了其有效尺寸，同时在每层设置相应的排风系统排向室外。

(五)防排烟系统的设计

外滩中信城面积较大,人员聚集，可燃物也非常多。一旦发生火灾，人员疏散工作就会很难开展,所以消防排烟系统的建立也非常重要。

1.防烟系统

当发生火灾时，为了保证人员的安全疏散、对疏散楼梯间和消防电梯井以及高度超过100米的电梯井进行机械加压送风、使该部分保持正压防止烟火侵入。并与建筑的避难计划相匹配、设置低层(B3-16层);中间层(17-32层)；高层(33-47层)等3个系统。疏散楼梯间的送风口每3层设置1个；由风道与加压送风机连接送风。并对高度超过100米的电梯井由加压送风机直接向其井内加压。避难区的加压风机与其换气送风机兼用。

2.排烟系统

当火灾发生时、为了保证人员的安全疏散对发生火灾的房间(排烟区)进行排烟。排烟方式及系统按照上海市以及国家的有关规范规定选定设置。贯穿水平及竖向防火分区的风道均设防火阀。

三、超高层商业综合体暖通设计中特别要注意的问题

通过参与外滩中信城的暖通设计工作，经过了仔细的调查和分析之后，我总结出在进行超高层商业综合体暖通设计过程中需注意如下问题：

(一)功能区的确定

一般情况下，超高层商业综合体都有大的主力店和一些供租赁的零售专卖店,还有大中型规模的餐饮和娱乐场所。在设计阶段,由于招商工作未正式开展,因而不能完全确定各个房间的功能和面积。这给设计工作带来了一定的难度,尤其是对空调负荷的计算影响较大。因此,在这个设计阶段要与业主密切配合,尽可能地将各功能区域划分清楚并对可能的变化作适当的估计,使得空调负荷计算有较准确的依据并能适应一定的功能变化。

(二)零售单元面积的确定

确定每个小的零售专卖店的单元面积相当重要,它会影响空调末端的布置。一般零售专卖店划分60～80㎡左右为一个基本单元,有些可以自由组合成稍大一些的单元,以便将来的店铺划分有较大的灵活性。

(三)设计参数的确定

商业的室内温度既要考虑顾客购物环境的需要,更要考虑商业内职工长期工作环境的要求。结合新颁布的公共建筑节能设计标准的要求,夏季,一般取25～26℃,60%的相对湿度。冬季,顾客身穿防寒服,营业厅温度不宜过高,一般取18℃。由于人员众多,人体的散发潜热较多,所以冬季一般不用加湿。

结语：

在现代超高层商业综合体的建设中，暖通工程的设计是一项非常重要的内容。在暖通工程的设计过程中，作为设计人员，我们要充分了解项目的全过程生命周期，总体考虑在此过程中遇到的各种问题，最终通过多方案比选选择合适项目自身的暖通设计方案，从而保证超高层商业综合体暖通设计工作的顺利进行。

参考文献:

[1]陆耀庆．实用供热空调设计手册(第二版)．北京：中国建筑工业出版社．

[2]GB50045—95(2005年版)，高层民用建筑设计防火规范[S]．

[3]GB50019—2003，采暖通风与空气调节设计规范．

[4]建筑工程设计文件编制深度规司[M]．2003．