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文 献 综 述
目前，我国在经济发展中面临着巨大的资源约束和环境恶化压力，建筑业的可持续发展、推进绿色建筑的设计，是当前需要推行的重要举措之一。商业综合体集城市商业、办公、餐饮、综合娱乐等城市生活空间的功能组合为一体，具有建筑体量大、空间关系复杂、业态众多的特点，因此必须采取合理的空调、通风和防排烟措施。暖通空调设计中需要考虑诸多问题，包括冷热源系统的选择、空调方式的确定及不同功能区域的通风排烟要求，解决好这些问题，提供人们所需的安全、舒适的室内环境条件，才能使商业综合体更好的为人们服务[1]。暖通空调系统用能是建筑能耗的主要部分，因此在建筑设计中，暖通空调专业应结合工程实际，通过优化空调系统方案、控制冷热源的用能效率及完善能耗检测管理等措施，达到节能减排目的[2]。 本毕业设计课题为为南京市某商业楼，地上4层，总建筑面积为16873平方米，对全楼的餐厅、商业、游戏厅、卡拉OK厅作集中空调通风及消防排烟设计；对卫生间作机械排风设计。因此对空调系统的温湿度以及送回风方式都有着不同的要求。为实现建筑的暖通空调差异化设计，本文将从区域的功能出发，探讨各空间合理且高效的暖通空调设计方案。
2.1冷源 如今民用建筑中常用的冷源有如下四种： 1)电制冷，其具有使用面积广，运行稳定可靠的优点。 2)吸收式制冷，其具有利用余热，运动部件少，振动小，噪音小等场所，但在没有余热的地区无经济性。 3)蒸发式冷却空气调节系统，其具有节能，省电的优点，其缺点是能降低的温度有限，而直接蒸发式环境湿度较大，而间接蒸发式只适用于室外湿度较低的地区。 4)直燃机，其具有可同时供暖，运动部件少，振动小，噪音小等优点，但其燃料费用较高。 为了便于集中管理和制冷效率的提高，可以选择集中制冷的形式。对于不同类型的冷水机组，因为离心式冷水机组、变频磁悬浮空调冷水机组及螺杆式冷水机组的cop值较高且运行稳定，是大型商业楼的不二选择[4]。 2.2热源 如今民用建筑中常用的热源有如下六种： 1)燃油燃气锅炉，它具有加热速度快，运行稳定，调节简单易行等优点，但其所需的燃料费用高且燃油锅炉受政策影响较大。 2)市政热网，它运行可靠稳定，只要所在地区具有市政热网即可。 3)热泵，其不仅节能而且制热效率高，但不同类型热泵受限于不同的条件，譬如气候条件会影响风冷热泵的使用，地理条件会影响地表水源热泵的使用，地质条件会影响地下水源热泵的使用，市政条件会影响污水源热泵的使用，只有冷热平衡场所才能使用地源热泵且地源热泵占地面积大，而水环热泵又具有故障效率高且需要辅助热源等缺点。 4)太阳能热水系统，其最大的优点是节能环保，但是它受天气条件影响太大。 5)直燃机，可同时制热制冷，但其燃料费用高且保养所需工作量大。 6)电直接采暖，其具有简单且无污染等优点，但其成本较高。 在民用建筑中，可以根据城市所处环境来选择合适的上述热源。 2.3暖通空调水系统节能方案 1)水泵变频： 水泵的变频改造是目前较为常见，通过监测主管进出水的温度及流量来控制水泵以及主机台数以及频率。空调机组，水泵以及冷却塔等均要配备电动阀门同时连锁。在具体设计中，根据不同时刻产生的不同扬程和冷负荷进行相应改变，控制定速泵的台数，调节变频泵的速度，以更好地达到节能降耗的目的[15]。 2)提高主机出水温度，提高蒸发温度可提高制冷机效率并达到节能的目的。 3)末端变流量：当室内温度达到设计温度时关闭水路，在组合式空调器上设置比例积分阀，在风机盘管上设置电动二通阀来控制室温。 4)冷却塔免费制冷：由于商业区人员，灯光以及设备负荷均较大，在夏热冬冷地区的过渡季节仍需制冷，故在水冷冷水的空调主机二端并联板式换热器即可完成免费制冷[11]。 可空调方式根据不同楼层的用途不同设计合适的空调水系统的方案。
2.4暖通空调风系统设计选择及节能方案 对于商业区来说，中央空调的风系统末端有如下三种形式： 1)全空气系统：优点是便于维修，过渡季节可采用全新风运行或可调新风比，从而降低能耗，可设置中效过滤器过滤掉PM2.5，造价低廉，可对风机变频，水系统可安装比例积分阀。 2)吊顶式空调器:其不需要机房但造价高，噪声大，维护困难，过滤网清洗难，冷量调节不便且检修时影响营业。 3)风机盘管加新风系统:检修困难。 可以比较上述中央空调风系统末端类型，根据建筑类型来进行选择。 商业区均设回风机，采用双风机系统。该系统可根据季节调节新、回风量之比，在过渡季节充分 利用室外空气的自然冷量，实现全新风经济运行，从而节约能耗，而在夏季和冬季可以采用最小新风量。通过回风机与新风机联锁控制风量的自控措施实现这一目的[2]。 对于卡拉OK厅，卡拉OK场所面临空间密闭性强、空气质量差、人员流动性大、室内舒适度要求较高；安全隐患大、对消防排烟系统保障性要求高以及对消声减震要求高等问题。在温和地区，空调系统可以采用全新风运行。不仅节约空调机组能耗，还能为房间提供高品质的新鲜空气。为改善室外声环境，应对通风空调设备采取有效的消声减震措施，如采用降低立面防雨百叶风口风速、设置通风夹墙、出风口段加设消声装置、空调主机、水泵设置隔音屏及减震基础等方式来处理[7]。可在包间内装 CO2传感器，感知房间的吸烟状况，此时宜选择双速风机，当 CO2的浓度超过设定值，则开启风机的高速档，相反，则开启风机的低速档保证房间的基本新风量[3]。采用风机盘管 新风系统，新风机组采用热回收型[12]。 对于餐饮区，商业营业厅、餐饮及辅助用房可以采用吊顶式空调器或风机盘管加新风系统，每个防火分区一台新风处理机设于新风机房，处理过程包括新风过滤、夏季降温除湿或冬季加热，各区域根据冷热负荷设置合适的空调末端。气流组织为上送上回或侧送上回[1]。餐厅、商场等区域设置 CO2探测系统并与空调系统联动[12]。 对于游戏厅来说，电玩城和 KTV 由于运行时间段与商业部分不同，设置独立的 VRV 空调系统[12]。
大型商业综合体涉及多种商业业态，用途复杂，业态多变，其空调、通风以及防排烟系统涵盖多种形式，因此，如何合理设置上述系统尤为重要。通过比较多个工程实例的优缺点，因而取其精华，舍弃糟粕，使得本项目设计达到实用且节能的效果。 张小峰，刘树峰[4]两人在设计青岛蓝色中心暖通空调过程中引入BIM技术，对土建及机电全专业进行了同步三维立体建模，使管线排布更加合理化，有效地提高了室内空间的利用率和舒适感。在此次项目设计中，与其他设计不同的是冷水机组的选取，得出结论：磁悬浮机组节能潜力要远远大于典型设计日的节能效果。 姚京辉[5]浅谈东城首府s1地块暖通空调设计表明，本商业楼空调采用中央空调系统，夏季供冷，冬季供热；根据工程实际及使用特点空调水系统采用了双管制，再每层回水主管设置平衡阀，很好的解决了系统运行过程中的水利平衡问题；空调通风设备选用节能高效的设备，对降低空调通风系统在运行过程中的能耗方面起到了积极的作用。 赵珺[7]指出，卡拉OK场所面临安全隐患大、对消防排烟系统保障性要求高以及对消声减震要求高等问题。为改善室外声环境，应对通风空调设备采取有效的消声减震措施。杨蕾[3]在研究卡拉OK场所中央空调优化设计中指出：本工程不足之处是没有设置自动控制系统，只是根据包间的使用情况开启新排风机。 吕恒星[13]对杭州某商业项目空调冷热源及空调末端进行了方案对比分析。对新风、冰场除湿、游泳池空调、空调水系统、防排烟、燃气设计存在的问题进行了总结。对 BIM 正向设计进行了探索。提出BIM 越早介入越能发现设计问题，BIM 正向设计也是未来的趋势，需重视。 金玮涛，刘婷婷等［１6］针对餐饮通风系统和防排烟设计提供了可靠建议，即油烟及事故排风应引至屋面高处排风，而厨房补风室外取风口应设于餐饮所在楼层，从而避免了排油烟口与取风口相距太近的问题。万鑫[8]指出定义为餐厅的商业租户配备厨房空间，厨房高位预留排油烟风管和补风管，集中设置风机具有变频调节功能的排油烟机和新风机组。 综合上述所知，暖通设计对于整个建筑有着非常重要的作用，可以说是整个建筑服务附加值的体现，尤其是在大型的商业综合体人员比较密集场所中。同时施工人员在进行暖通的设计当中，节能环保是其核心的因素。在满足人们生活、购物、工作的同时商业综合体要更加的智能化以及现代化。 |
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参考文献: [1]潘高峰.某商业综合体暖通空调设计[J].城市建筑,2019,16(27):108-109. [2]顾锡莲,魏霖,袁小清.南京市某综合楼空调系统绿色建筑暖通专业设计要点[J].供热制冷,2017(12):60-63. [3]杨蕾,何海宾.KTV中央空调优化设计研究[J].建筑节能,2016,44(02):13-16. [4]张小峰,刘树峰.青岛蓝色中心东区商业楼配套酒店项目暖通空调设计[J].机电信息,2017(22):108-111. [5]姚京辉.浅谈安居·东城首府S1地块商业楼暖通空调设计[J].现代物业(上旬刊),2012,11(11):54-56. [6]岳亚龙.某商业综合体项目空调系统设计[J].上海建设科技,2018(04):4-5 15. [7]赵珺. 温和地区KTV场所改造工程暖通空调设计探讨[C]. 2015:202-205 209. [8]万鑫,周朝瑜.某商办楼暖通空调设计及节能技术应用[J].建筑节能,2015,43(01):26-29. [9]梁洁.建筑暖通空调负荷产生的原因及影响因素分析[J].门窗,2013(09):358 362. [10]吴斗庆,王秀山.大型建筑暖通空调系统节能方案的设想与实践[J].山西建筑,2008(10):194-195. [11]李贺.商业综合体项目空调通风系统设计要点分析[J].城市建设理论研究(电子版),2020(11):30. [12]刘伟,马任远,李梅.合肥市某大型商业综合体空调系统设计[J].建筑热能通风空调,2018,37(07):89-92. [13]吕恒星.杭州某商业综合体暖通空调设计[J].建筑热能通风空调,2018,37(06):100-102 91. [14]张建军.商业综合体暖通空调设计[J].山西建筑,2020,46(05):105-107. [15]张鑫,王玉壁.建筑暖通空调负荷产生的原因及影响因素分析[J].中外企业家,2016(14):227 229. [16]金玮涛,刘婷婷.哈尔滨某大型商场暖通空调系统设计［J］.低温建筑技术，2018（08）:13-16 |
