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信息产业电子第十一设计研究院科技工程股份有限公司深圳分公司 广东深圳 518040
摘要：随着我国经济的持续快速发展和人民生活水平的提高，商业建筑也得到了大量的兴建，我们需要做好商业建筑的暖通空调设计，以进一步实现建筑的使用功能，促进建筑的长远发展。本文结合工程实际，对商业建筑空调系统设计进行探讨。
关键词：商业建筑；空调；设计
1 工程概况
本工程负1～5 层为集购物、休闲、娱乐、饮食于一体的商业中心，6 层以上为3栋25层的塔楼，主要用于办公；地下室一层部分为超市，地下其余部分为车库；总建筑面积约为50万m2。商业业态含大型百货商场，超市、家电卖场、大型餐饮、小型餐饮，电玩、KTV 及电影院。
1.1 室外气象参数
夏季空调室外计算干球温度 33.4℃；夏季空调室外计算湿球温度 26.9℃。夏季通风室外计算干球温度 29℃。
冬季空调室外计算干球温度-11℃；冬季空调室外计算相对湿度 53%。冬季通风室外计算干球温度-4℃。
1.2 室内设计参数
表 1 室内设计参数
空调功能 夏季 冬季 新风量（m3/h·人） 噪声等级NC
温度（℃） 相对湿度（﹪） 温度（℃） 相对湿度（﹪）
主力商场 24～26 ≤65 20 -- 20 55
商铺 24～26 ≤65 20 -- 20 55
门厅 24～26 ≤65 20 -- 10 55
电影院 24～26 ≤65 20 -- 20 45
办公室 25～27 ≤65 20 -- 30 50
餐厅 26～28 ≤65 20 -- 25 55
注：人员密度：餐饮 1.5 m2/人，店鋪商场 4 m2/人。
2 空调负荷、冷热源与空调系统
2.1 空调负荷和冷热源
本商业广场按业态及所有权布置制冷机房，共4 个制冷站。
1#制冷站为百货商场单独所有，夏季计算总冷负荷为 3958.7kW，冬季空调热负荷为 1342.9kW；选用两台 600RT 离心机。
2#制冷站为超市单独所有，夏季计算总冷负荷为 2647.8kW，冬季空调热负荷为 1210.7kW；选用两台 380RT 离心机。
3#制冷站为电玩、KTV、酒楼、影院、电器卖场等商业提供冷热源，夏季计算总冷负荷为14653kW，冬季空调热负荷为 11771kW；选用 3台 1100RT 离心机和 1 台 380RT 离心机，380RT 制冷机是为影厅晚上单独使用时设置的。
4#制冷站为 3 栋办公楼提供冷热源，计算总冷负荷为 9810kW，冬季空调热负荷为7332kW；选用3台900RT 离心机。
所有制冷站内均设有板式换热机组冬季为系统供热，热源为市政热网。
空调冷热源中心设置于地下2层。
每个业态均在制冷站单独引出供回水环路，并做冷热计量。
2.2 空调风系统
大商业部分采用全空气单风道送回风空调系统。气流组织采用上送上回方式；室内步行街采用吊顶式机组；电影院采用全空气系统，每个影厅单独设置空调机组，通风管不穿其它影厅；小商铺和办公区采用风机盘管+新风系统形式；商场内按区域集中设置新风、排风竖井，排风通过井道集中排至屋面；新风经竖井输送至各层后，再通过风管输送至设备混合箱。同时为保证空调区域压差，新、排风量设计10%的差值。全空气系统过渡季节采用全新风运行，空调季节按照最小新风比及 CO2探测器数值自动调整新风量，冬季若内区需要供冷还可调整新风比给内区供冷。
2.3 空调水系统
空调水系统采用一次泵变流量系统，根据用户侧负荷变化采用变频方式改变负荷侧流量。水系统按照业态设置，各水环路管道分别由分、集水器连接，水系统采用两管制异程式，分、集水器处设静态平衡阀；水系统采用高位膨胀水箱实现定压补水功能，空调冷冻水、冷却水、热水均设置旁通连接软水处理装置。
组合式空调器及吊顶式空调机组每台均设置电动调节阀；风机盘管设置电动二通阀。
2.4 防、排烟系统
地下车库、商场、地上内走道、商场、办公、中庭均采用机械排烟。排风、排烟共用管道。
所有商场的每个防火分区又分为多个防烟分区，风机平时作为排风；全空气机组火灾时作为补风使用，补风时回风口全部关闭，新风口风阀全开。当排烟温度达280℃时，设在风机前的防火阀关闭，联动排烟风机和送风机停止运行，并向消控中心输出信号。
室内步行街中庭采用机械排烟，平时开启排风，火灾时机械排烟，一旦火灾发生，通过消控中心将系统切换至排烟模式；采用商铺新风机组作为补风。
影院影厅部分每个影厅单独设置机械排烟系统，按照90m3/m2和换气次数13次/h分别计算，取两者中的大值作为排烟量；补风采用空调机组补风。
裙房部分防烟楼梯间采用自然排烟，塔楼防烟楼梯间及其前室采用机械加压送风系统，保证防烟楼梯间内40～50Pa、前室为25～30 Pa，防止烟气侵入。
加压送风系统：防烟楼梯间地下部分与地上部分共用竖井及加压风机，加压送风口采用电动多叶加压风口，平时常闭，地上着火时打开地上部分风口，地下部分着火打开地下部分风口，同时联动屋顶风机。
3 讨论
3.1 空调负荷的确定
空调负荷是整个空调系统设计的基础，对制冷主机和空调末端形式的规格选型起着决定性的影响。商业建筑不同于其他建筑，功能多样、业态复杂、人流量不确定等特征，对于负荷的计算有很大的影响。 空调负荷主要包括维护结构负荷、人员负荷、灯光负荷、设备负荷及新风负荷。负荷的不确定性主要体现在人员负荷及灯光负荷，同时人员的多少又决定着新风负荷。
对于人员的密度的确定，相关规范规定 “当计算空气调节冷负荷时，营业厅人数应包括顾客和售货员两部分，顾客人数应按星期日平均流量计算”。规范中并没有给出具体的数值，查阅不同的设计资料数值不一，最后根据《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）中的参数及对于商业街主要商业建筑的调查结果，确定商场人员密度为按照0.25人/ m2选择计算。
3.2 冬季天然冷源的选择
本项目三层室内步行街两侧均为餐饮商铺，且进深较大，外围护结构仅为屋顶和小面积的外墙、外窗，另外室内步行街为三层共享结构并在三层设大面积的采光顶。冬季白天营业的时候三层会非常热，如何消除这些内部余热，显得尤为重要，冬天开启制冷机既不经济，也不合理，所以天然冷源的引入就变得顺理成章。本项目可采用的天然冷源有两个：新风和室外的冷卻塔。消除余热的过程为：（1）步行街中庭的余热通过开启采光顶两侧通风窗排除；（2）餐饮商铺内余热通过新风与冷却塔的联合作用去除。新风送入时要对其进行预处理使其与室内温度的送风温差不大于 10℃，新风无法除去的负荷由冷却塔与室内风机盘管配合去除。开式冷却塔经板式换热器换热后的二次水通过末端（风机盘管）向室内供冷。板换的选择是这个过程的难点，难点有两个：一次水温的确定及容量的选择。换热机组容量按照下面的公式进行设计计算：
换热机组容量=内热源散热-维护结构负荷-新风带走负荷。
3.3 空气处理设备的选择
本项目为了减少吊顶内机组水管泄漏及设备检修对商场经营的影响，降低商场内噪音，方便设备检修和清理，最大限度的减少吊顶机及风盘的使用，多采用空调机房设置空气处理机组的形式；尽管空调机房会占用一定经营面积，但在定位较高的场合采用，有利于加强管理、提升商业档次和购物环境，还有提高空气品质和利用新风消除余热以减小冷机开启时间的作用。
3.4 能源管理
《公共建筑节能设计标准》（GB 50189-2005）第 5.5.12 规定：“采用集中空气调节系统的公共建筑，宜设置分楼层、分室内区域、分用户或分室的冷、热量计量装置；建筑群的每栋公共建筑及其冷、热源站房，应设置冷、热量计量装置”。本项目按业态设置了计量装置，有利于管理与收费，用户也能及时了解和分析用能情况，加强管理，提高节能意识和节能的积极性，自觉采取节能措施。
3.5 自动控制
根据《公共建筑节能设计标准》第5.5要求，本项目设计采用了楼宇数字控制系统，具备机组群控和末端设备运行状态监控功能，根据二氧化碳浓度监控控制新风量，监测管路流量和压力变化。同时设置了自动人流统计系统，根据商场内人流的变化调节负荷，保证空调系统安全高效节能运行。
4 结论
设计过程中要对系统的每个参数进行斟酌，不要一味的去套规范及设计手册上的参数，要根据具体工程的特点具体问题具体分析，这样才能让设计变得尽善尽美，不断提升自己的专业能力。
摘要：随着我国经济的持续快速发展和人民生活水平的提高，商业建筑也得到了大量的兴建，我们需要做好商业建筑的暖通空调设计，以进一步实现建筑的使用功能，促进建筑的长远发展。本文结合工程实际，对商业建筑空调系统设计进行探讨。
关键词：商业建筑；空调；设计
1 工程概况
本工程负1～5 层为集购物、休闲、娱乐、饮食于一体的商业中心，6 层以上为3栋25层的塔楼，主要用于办公；地下室一层部分为超市，地下其余部分为车库；总建筑面积约为50万m2。商业业态含大型百货商场，超市、家电卖场、大型餐饮、小型餐饮，电玩、KTV 及电影院。
1.1 室外气象参数
夏季空调室外计算干球温度 33.4℃；夏季空调室外计算湿球温度 26.9℃。夏季通风室外计算干球温度 29℃。
冬季空调室外计算干球温度-11℃；冬季空调室外计算相对湿度 53%。冬季通风室外计算干球温度-4℃。
1.2 室内设计参数
表 1 室内设计参数
空调功能 夏季 冬季 新风量（m3/h·人） 噪声等级NC
温度（℃） 相对湿度（﹪） 温度（℃） 相对湿度（﹪）
主力商场 24～26 ≤65 20 -- 20 55
商铺 24～26 ≤65 20 -- 20 55
门厅 24～26 ≤65 20 -- 10 55
电影院 24～26 ≤65 20 -- 20 45
办公室 25～27 ≤65 20 -- 30 50
餐厅 26～28 ≤65 20 -- 25 55
注：人员密度：餐饮 1.5 m2/人，店鋪商场 4 m2/人。
2 空调负荷、冷热源与空调系统
2.1 空调负荷和冷热源
本商业广场按业态及所有权布置制冷机房，共4 个制冷站。
1#制冷站为百货商场单独所有，夏季计算总冷负荷为 3958.7kW，冬季空调热负荷为 1342.9kW；选用两台 600RT 离心机。
2#制冷站为超市单独所有，夏季计算总冷负荷为 2647.8kW，冬季空调热负荷为 1210.7kW；选用两台 380RT 离心机。
3#制冷站为电玩、KTV、酒楼、影院、电器卖场等商业提供冷热源，夏季计算总冷负荷为14653kW，冬季空调热负荷为 11771kW；选用 3台 1100RT 离心机和 1 台 380RT 离心机，380RT 制冷机是为影厅晚上单独使用时设置的。
4#制冷站为 3 栋办公楼提供冷热源，计算总冷负荷为 9810kW，冬季空调热负荷为7332kW；选用3台900RT 离心机。
所有制冷站内均设有板式换热机组冬季为系统供热，热源为市政热网。
空调冷热源中心设置于地下2层。
每个业态均在制冷站单独引出供回水环路，并做冷热计量。
2.2 空调风系统
大商业部分采用全空气单风道送回风空调系统。气流组织采用上送上回方式；室内步行街采用吊顶式机组；电影院采用全空气系统，每个影厅单独设置空调机组，通风管不穿其它影厅；小商铺和办公区采用风机盘管+新风系统形式；商场内按区域集中设置新风、排风竖井，排风通过井道集中排至屋面；新风经竖井输送至各层后，再通过风管输送至设备混合箱。同时为保证空调区域压差，新、排风量设计10%的差值。全空气系统过渡季节采用全新风运行，空调季节按照最小新风比及 CO2探测器数值自动调整新风量，冬季若内区需要供冷还可调整新风比给内区供冷。
2.3 空调水系统
空调水系统采用一次泵变流量系统，根据用户侧负荷变化采用变频方式改变负荷侧流量。水系统按照业态设置，各水环路管道分别由分、集水器连接，水系统采用两管制异程式，分、集水器处设静态平衡阀；水系统采用高位膨胀水箱实现定压补水功能，空调冷冻水、冷却水、热水均设置旁通连接软水处理装置。
组合式空调器及吊顶式空调机组每台均设置电动调节阀；风机盘管设置电动二通阀。
2.4 防、排烟系统
地下车库、商场、地上内走道、商场、办公、中庭均采用机械排烟。排风、排烟共用管道。
所有商场的每个防火分区又分为多个防烟分区，风机平时作为排风；全空气机组火灾时作为补风使用，补风时回风口全部关闭，新风口风阀全开。当排烟温度达280℃时，设在风机前的防火阀关闭，联动排烟风机和送风机停止运行，并向消控中心输出信号。
室内步行街中庭采用机械排烟，平时开启排风，火灾时机械排烟，一旦火灾发生，通过消控中心将系统切换至排烟模式；采用商铺新风机组作为补风。
影院影厅部分每个影厅单独设置机械排烟系统，按照90m3/m2和换气次数13次/h分别计算，取两者中的大值作为排烟量；补风采用空调机组补风。
裙房部分防烟楼梯间采用自然排烟，塔楼防烟楼梯间及其前室采用机械加压送风系统，保证防烟楼梯间内40～50Pa、前室为25～30 Pa，防止烟气侵入。
加压送风系统：防烟楼梯间地下部分与地上部分共用竖井及加压风机，加压送风口采用电动多叶加压风口，平时常闭，地上着火时打开地上部分风口，地下部分着火打开地下部分风口，同时联动屋顶风机。
3 讨论
3.1 空调负荷的确定
空调负荷是整个空调系统设计的基础，对制冷主机和空调末端形式的规格选型起着决定性的影响。商业建筑不同于其他建筑，功能多样、业态复杂、人流量不确定等特征，对于负荷的计算有很大的影响。 空调负荷主要包括维护结构负荷、人员负荷、灯光负荷、设备负荷及新风负荷。负荷的不确定性主要体现在人员负荷及灯光负荷，同时人员的多少又决定着新风负荷。
对于人员的密度的确定，相关规范规定 “当计算空气调节冷负荷时，营业厅人数应包括顾客和售货员两部分，顾客人数应按星期日平均流量计算”。规范中并没有给出具体的数值，查阅不同的设计资料数值不一，最后根据《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）中的参数及对于商业街主要商业建筑的调查结果，确定商场人员密度为按照0.25人/ m2选择计算。
3.2 冬季天然冷源的选择
本项目三层室内步行街两侧均为餐饮商铺，且进深较大，外围护结构仅为屋顶和小面积的外墙、外窗，另外室内步行街为三层共享结构并在三层设大面积的采光顶。冬季白天营业的时候三层会非常热，如何消除这些内部余热，显得尤为重要，冬天开启制冷机既不经济，也不合理，所以天然冷源的引入就变得顺理成章。本项目可采用的天然冷源有两个：新风和室外的冷卻塔。消除余热的过程为：（1）步行街中庭的余热通过开启采光顶两侧通风窗排除；（2）餐饮商铺内余热通过新风与冷却塔的联合作用去除。新风送入时要对其进行预处理使其与室内温度的送风温差不大于 10℃，新风无法除去的负荷由冷却塔与室内风机盘管配合去除。开式冷却塔经板式换热器换热后的二次水通过末端（风机盘管）向室内供冷。板换的选择是这个过程的难点，难点有两个：一次水温的确定及容量的选择。换热机组容量按照下面的公式进行设计计算：
换热机组容量=内热源散热-维护结构负荷-新风带走负荷。
3.3 空气处理设备的选择
本项目为了减少吊顶内机组水管泄漏及设备检修对商场经营的影响，降低商场内噪音，方便设备检修和清理，最大限度的减少吊顶机及风盘的使用，多采用空调机房设置空气处理机组的形式；尽管空调机房会占用一定经营面积，但在定位较高的场合采用，有利于加强管理、提升商业档次和购物环境，还有提高空气品质和利用新风消除余热以减小冷机开启时间的作用。
3.4 能源管理
《公共建筑节能设计标准》（GB 50189-2005）第 5.5.12 规定：“采用集中空气调节系统的公共建筑，宜设置分楼层、分室内区域、分用户或分室的冷、热量计量装置；建筑群的每栋公共建筑及其冷、热源站房，应设置冷、热量计量装置”。本项目按业态设置了计量装置，有利于管理与收费，用户也能及时了解和分析用能情况，加强管理，提高节能意识和节能的积极性，自觉采取节能措施。
3.5 自动控制
根据《公共建筑节能设计标准》第5.5要求，本项目设计采用了楼宇数字控制系统，具备机组群控和末端设备运行状态监控功能，根据二氧化碳浓度监控控制新风量，监测管路流量和压力变化。同时设置了自动人流统计系统，根据商场内人流的变化调节负荷，保证空调系统安全高效节能运行。
4 结论
设计过程中要对系统的每个参数进行斟酌，不要一味的去套规范及设计手册上的参数，要根据具体工程的特点具体问题具体分析，这样才能让设计变得尽善尽美，不断提升自己的专业能力。