黑龙江四方建设工程设计院
摘要:随着人们生活质量的提高,满足人们生活需要的大型商业综合体逐渐发展起来,通常需要安装大量的空调。这样,商业建筑群对暖通空调设计的要求越来越高,暖通空调的运行是保证商业建筑行政舒适的基本条件。本文结合商业综合体的主要特点,对建筑内部暖通空调设计的各个环节进行了分析和细化,并提出了进一步优化暖通空调设计应注意的问题。对商业综合体暖通空调设计中冷热源、空调与空调系统、空调水系统、油烟排放系统的设计要点和注意事项进行了专门的分析和说明,为提高商业综合体的服务质量提供参考。
关键词:商业综合体;暖通空调;注意事项
引言
近年来,随着城市化进程的不断深入,我国大型商业综合体已广泛分布于各大城市。与一般工程不同,它们具有建筑功能复杂、单层建筑面积大、防火分区多、建筑空间形态多变、物业管理复杂等特点。暖通空调系统的复杂性对设计和施工单位提出了更高的技术要求。如何设计暖通空调系统,这些都使得暖通专业的设计更加困难。方案设计中应充分考虑建筑功能特点和未来业务变化的可能性。在保证系统功能的同时,兼顾投资和运行成本,建立合理的节能环保体系。
1.商业综合体的业态特征
现阶段发展来看,商业综合体通常分布在地下层为商店、餐馆、超市、电影院在顶部、中庭高、屋顶透明的裙房。塔楼主要是办公室和酒店。很难归纳出具体的功能组合。近年来,随着电子商务和电影业的发展,零售店在商业综合体中的比重在下降,餐饮、影院的比重在上升,特别是餐饮业,从总业态的20%上升到40%-50%,个别项目达到70%。熟悉商业综合体的布局是暖通空调设计早期的一项重要工作。
2.暖通空调设计分析
2.1空调冷热源
由于商业综合体规模大,建立大型集中冷热源已势在必行。由于格式复杂,拥有者较多,系统应根据不同格式的特点分别设置。首先,商铺、餐饮、超市的运营时间相对较近,一般为9:00~21:00,其中超市多为单一业主,商铺、餐厅多为租赁业主。作为商业综合体的主要形式,商店、餐厅、超市通常设置集中的冷热源,以及物业管理用房等物流功能区。每一个店铺都是通过设置计量表或根据店铺面积分摊费用来收费的。常见的冷源为水冷式冷水机组,多为N大一小型或N大两小型配置。冷却塔大多设在裙房上。考虑到商业模式下白天使用和夜间停机的特点,冰蓄冷系统可用于商业用电高峰谷电价地区,夜间可采用低成本用电,节约运营成本。常用热源为市政换热站或锅炉房。由于安全考虑和民用建筑条件的限制,在城市供热条件下优先使用城市供热。
第二,办公楼。大部分工作时间为8:30至21:30,接近商店、餐厅、超市等业态的运营时间。通常情况下,冷热源可以共用,计量费用可以在每层楼设置。然而,一些写字楼需要分层出租。在物业管理方面,办公楼和商业区也有很大的区别。也可采用多联机空调,可设置分层系统,将租户与空调设备完全分离,更便于管理。
第三个方面是电影院,通常每天24小时营业,这与商业和办公楼不同。一般情况下,电影院将单独设置制冷系统。由于电影院大多位于裙房顶层,可以利用空冷式热泵机组进行制冷和供暖。它还可以结合商业模式使用冷热源,并单独设置回路计量和充电。
第四是酒店,根据酒店的位置,会有不同的要求。可与商业模式共用冷热源系统,夜间采用小型螺杆机冷却。对于要求较高的酒店,酒店管理公司建议采用四个控制系统,建立独立的冷热源管理。由于酒店管理公司参与项目的滞后性,设计人员需要在项目开始时向甲方明确酒店定位的期望。对于高端酒店,需要提前预订冷藏室。应注意的是,在选择商用复合制冷机组时,必须考虑同时使用系数。在设计选型中,除按节能标准规定的参数进行负荷计算外,还应根据全建筑客流预测的峰值数据对总负荷计算进行优化。必要时,可利用动态负荷模拟软件计算整个建筑的冷、热高峰负荷。
2.2空调水系统
商业综合体在水系统安装中存在以下常见问题。
首先,商业综合体冬季过热问题。商业综合体单层面积大,人流大。在冬季,需要在大面积的内部区域进行冷却。在空调水系统的设计中,应充分考虑冬季室内过热的问题。可采用双区控制系统。室外空调箱及风机盘管机组采用冬季热水、夏季冷水的冷热水共用系统。内区风机盘管采用冬热水、夏冷水两管制。冬季采用自流式冷却塔为内部区域提供冷水。
二是空调水系统立管设置。商业综合体有很大的单层面积。如果水平面上只有一个水管环,就会产生直径大、水不平衡的问题。建议在不同区域设置多口井,细化回路,有利于水平衡,调整方便,减少每层主管尺寸,增加层高[1]。
三是凝析油排放。在风机盘管水系统的设计中,凝结水一般排至空调房或卫生间的地漏。由于商业综合体的单层面积大、店面大,有时很难在附近找到电脑房或厕所。尤其是商店里的空调终端通常是由承租人自己设计的。如果不能提前考虑凝析油排放路线,将给承租人带来很大的麻烦。建议配合给排水专业在各大车间预留地漏或凝结水排水立管,并在地下室排水沟上设置立柱。
2.3空调风系统
超市、百货公司、二级主营店采用低速单管空调系统。空调设备为单扇组合式空调机组,安装在每层空调室内。送风口采用方形散流器,回风口采用单层百叶窗。电影院城市的每个礼堂都有一个独立的低速单管全空气系统。空气分配是向上和向后的。送风口采用方型温控旋流风口,回风口采用单层百叶风口。
2.4防排烟系统
防烟楼梯间的加压送风口采用白色摆百叶窗,每层或每隔层设置;合用前室、防烟楼梯间前室、消防电梯前室的加压送风口采用常闭式多叶送风口,每层设置一个。步行街水平穿过裙楼的每一层,与多个中庭相连,步行街两侧都是精品店或小餐馆。步行街作为安全走廊的设计已经突破了现行的消防标准。经过性能化的消防设计计算和消防论证,提出了以下加强措施:在步行街各高档商铺和小餐馆设置机械排烟,排烟量按72m3/h确定;自动喷水灭火系统在施工前启动。步行街和中庭的排烟量由该区域每小时不少于6次的容积通风量确定。超市、百货公司、二级主营店均按现行消防标准设置垂直机械排烟系统,自然补风。
3.节能环保的设计
在商场暖通空调冷供热系统中,循环水泵、电动阀门等设备的使用,能有效地自动控制空调的冷暖系统。通过对冷暖系统功能参数的采集和分析,自动控制系统可以合理设置空调系统的工作功率、水量和温度,从而控制空调系统的冷负荷和热负荷。该系统在系统的能力范围内,以保证设备的高效、优质运行,并通过对空调系统的控制,能有效地达到节约资源、降低能耗的目的。另外,空调裂缝处安装有吹气设备,能有效加强商场内气流的控制,保证商场内新鲜空气的畅通,起到通风的作用。商场内室的新风量是由人数决定的。由于人员密度大,活动面积大,购物中心新风量大。为了保证新风量的良好流通,可以顺利进入商场内部区域,大型商场将安装排气装置。排风温度对商场节能有一定的影响。可利用排风温度采取相应措施实现节能。
结束语
综上所述,暖通空调对大型商业综合体的正常运行至关重要,在设计暖通空调时,必须充分考虑各种形式和多变功能的特点,在项目设计中与土建专业密切配合,做好可能发生的形式变化的准备。因此,暖通空调设计人员应根据工程实际,对大型商业综合体的暖通空调进行合理的设计。
参考文献:
[1]朱孟标;空调水系统节能研究[D];南京理工大学;2003年
[2]颜永民;建筑冷热源系统自适应优化控制模型的研究[D];湖南大学;2007年
[3]昌爱文;武汉金盛国际家居广场空调设计[J];暖通空调;2009年06期
[4]李忠明;某大厦空调系统设计[J];中国西部科技;2010年12期
城市空间视角下的高层建筑形态设计思考
陈晨
亚来(上海)建筑设计咨询有限公司
摘要:经济发展活动日益稳定之后,人们的关注点被转移到其他方面,针对环境遭到破坏的问题,可展开低碳环境保护活动,减少日常生活与工业生产工作中碳排放量。从建筑行业的实际发展情况来看,无论是建设工作还是建筑使用活动,都会消耗能量。受到低碳时代发展理念的影响,必须以低碳的设计理念来对建筑的空间进行有效优化。现结合低碳控制需求,分析设计建筑空间的可用思路。
关键词:低碳时代;建筑空间;空间形态;设计思路
低碳型建筑成为当前绿色城市中的主流建筑物。之所以需改造传统的建筑,主要是因为时代发展需求发生了变动,当经济建设工作取得了一定的成果之后,其他方面的建设性工作需要被关注。针对当前环境中的碳排放量过多的情况,需以低碳理念来引导建设设计活动,控制建筑施工过程中的能耗问题。现从建筑的基本空间形态入手,解析相应设计思路。
1气候属性适应系统分析
在建筑空间设计中,要适应各地区存在差异的气候属性。在过去的传统建筑时代,建筑材料比较简陋、建筑技术也比较粗糙,在建筑空间设计上却与自然气候适应的极其相得益彰。随着经济的飞速发展,科学技术的不断进步,越来越多的新型建筑材料开始如雨后春笋般的涌现,越来越方便的建筑技术也铺天盖地的应用于建筑实践中,这无疑对现代建筑业起了强大的推动作用。但是,也正是由于对这些设备、技术的过于依赖,从而大大的削弱了现代建筑在空间设计上对气候属性适应的程度。
所以,我们在这里强调气候属性适应系统在建筑空间设计中的重要作用,应该准确的通过空间形式反应出气候属性的适应性,不遗余力的继承传统建筑中空间、气候适应的价值观念。比如,近年来发展并应用广泛的“双层玻璃幕墙”技术,就很好的运用了气候应变空间设计思想。在夏季,双层玻璃幕墙节能原理是利用通过自然通风换气来降低室内温度。在冬季,其节能原理主要是产生温室效应,提高保温效果。具体来讲,双层玻璃幕墙在夏季阳光照射下,加热中间通道中的空气,使得空气自下而上产生对流,从而带走通道中的热空气。
2构型系统设计分析
2.1技术原理分析
建筑空间设计工作需运用的理论比较复杂,需对多种不同领域的理论加以利用,包括组织有序轮、进化论以及几何学理论等,这些理论在设计与改进建筑空间均可发挥出不同的作用,综合运用这几种理论之后,可形成完备的空间设计理论,设计者可在有应用需要时,调用相应的设计理论。首先需运用几何学科的理论来对建筑空间资源进行合理配置,在配置过程中,应当将流体传递工程系统中的缺陷之处有效确定,而后展开相应的加工活动。调整了结构空间系统之后,可消除空间设计活动受到的来自于多个方面的阻碍性影响,包括时空、层级与构造等。空间构形理论不仅能够在建筑领域中发挥作用,在其他有资源分配需求的领域中同样能够发挥一定的作用。结合实际的领域特点,补充相应的理论即可。
2.2系统分析
在建筑空间设计过程中融入低碳相关的理念时,不应当将这种理念直接割裂出去,而要将低碳设计融入到空间设计环境,低碳设计工作与环保发展的要求契合,设计者可在多个设计环节中融入低碳设计理念,控制影响低碳模式构建的因素。综合多种技术手段来增强节能设计行为的实际功效。运用太阳能资源来满足节能设计要求时,可对遮阳板装置加以应用,太阳能光电板可发挥出遮阳的效果,多余的太阳辐射可被直接阻隔。能源应用需求得以缩减,在设计制冷与供热系统时的设备规模可被有效控制,过去使用的高耗能的制冷供热系统可被直接移除。
低碳型建筑包括低碳型住宅楼与办公楼,在设计办公楼时,为保障建筑的低碳性能,可改造传统的供热系统,缩减供热环节中的碳排放量。在冬季供热活动中,可增加热回收设备,对办公设备与人体散热带去的热量加以采集,在建筑中循环应用能量。
3空间能量管理系统分析
低碳设计要求给空间能量管理系统也提供了硬性的设计要求,设计者就要确保空间能够保持较高的绿色环保水平,同时还要有效控制能耗,加大对空间资源的应用。在革新室内采光系统时,充分利用自然环境中的采光资源,为了加大对自然管线的利用,可以增加落地窗的数量,减少采光环节的电能消耗;对光线辐射进行控制时,可充分发挥遮阳技术的作用,减少光线辐射给建筑空间带去的影响。墙体部位的耗能问题在现代建筑中极其突出,设计者可安排使用更多的优质保温材料来控制墙体空间的热量,使热量保持稳定。
在维持建筑室内空间的热稳定性时,可优选楼板以及墙体部位使用的施工材料,考察材料的蓄热性能,减少这两处部位存有的热能损耗情况;在调节室内温度时也可减少对电力设备的使用,发挥自然风的作用,还要发挥这种自然化资源具有的净化作用。
结合低碳设计要求,需加强对再生能源以及可替代能源的使用,发挥太阳能的作用,针对空间能量系统的构建缺陷,完善管理方面的工作。在有电能使用需求时,对太阳能资源加以应用,建筑内部出现热能使用需求时,太阳能资源也能够发挥作用,太阳能在一定程度上代替了煤炭资源,节能、绿色以及低碳需求被满足。越来越多的区域加强了对太阳能的关注度。日常用电活动中也会大量地使用太阳能。用户借助太阳能热水器就能够获取其所需的热水,电能热水器被取代。
在管理建筑耗能问题时,还能有效应用地热能,相比其他有供热功能的能源,地热能的温度比较稳定,能够对多种不同时期的使用需求进行有效满足,在进入夏季之后可发挥出制冷的效果,而进入到冬季之后,可呈现出良好的供热效果。建筑施工环节的材料应用量是比较大的,在下一阶段的能量管理工作中,需从建筑施工活动中的能耗控制工作入手,全方位、多角度地落实低碳建筑建设工作,充分贯彻低碳理念。
4结束语
在现有的低碳时代中,很多行业都形成了转型发展的新诉求,结合建筑行业的情况来看,如果想要真正地实现建筑发展需求,设计者要充分领悟时代精神带来的启示,结合建筑耗能情况,来展开低碳化的设计活动。设计者需运用相对较少的成本来实现多个方面的设计需要。在进入空间设计环节后,需先找出建筑中高耗能部位,展开优化,消除空间内部的能耗问题,打造出更加优质的建筑空间形态。
参考文献:
[1]柳迪子.(2017).低碳时代建筑空间形态设计探索.美与时代(城市版)(11).
[2]王铁军,&肖祎.(2018).低碳时代下建筑空间形态设计探讨.北方文学:下(1),156-156.
[3]王楠,周建华,&李旭.(2017).对城市公共空间低碳景观设计的思考.林业调查规划,42(1),133-138.