广州大型商场改造项目暖通设计若干问题浅析

广州大型商场改造项目暖通设计若干问题浅析

周宇

广州城建开发设计院有限公司 广州市 510000

[摘要]部分老旧的大型商场一般存在制冷主机喘振的问题。在这类型商场改造的设计过程中，会遇到如何保证延时营业区域的空调效果，如何保证超市冷库散热等问题。本文为读者简要分析以上问题并展示解决方案。方案简述：制冷主机喘振可通过集合各分区冷冻水管解决；保证延时营业区域空调效果，可通过BA系统监控吊柜和比例积分阀的方式保证；在室内外高差较高的场合保证冷库散热效果，可通过冷却塔水冷的方式保证。

[关键词]暖通设计问题；主机喘振；断电复位；冷库水冷方式

引言：随着人们生活水平的提高，对于消费场所要求也随之提高，一些老旧的业态单一的商场，无法满足人们的消费需求。因此，一些大型老旧业态单一的商场，需要改造成业态丰富的大型消费场所，以满足人们的消费需求。一般来说，商场改造项目中，暖通设计师主要研究在不对现有制冷主机房做重大调整的前提下，如何解决现时通风空调系统存在的问题，如何重新设计使得通风空调系统满足新业态的需要，且满足装修效果要求。本文以广州市西湾路财富天地广场改造为例，分析、研究设计过程中遇到的常见难点及其应对措施。

1 夏热冬暖地区大型商场暖通设计常见问题与疑惑

1. 1. 常见问题

大型商场一般存在制冷主机喘振、变压器房温度过高、最顶层空调效果欠佳、延时营业区域的空调效果不好、超市冷库散热不好、排烟阀的手动执行机构不可靠等问题。

1.2 存在疑惑

从笔者参加工作至今，此类问题依然普遍存在于新建或改建的大型商场中，没能得到很好地解决。设计师在设计过程中，主要存在一些困惑：例如，1、低营业率且商铺布置分散的情况下，主机喘振问题似乎难以解决；2、由于招商的不确定性，前期无法规划延时营业区域的冷冻水回路，似乎延时营业空调问题难以解决；3、超市有冷库，但超市与天面有一定高差，冷库用普通风冷式冷凝器似乎不可行；

2 常见问题解决方案浅析

笔者参与的广州市西湾路财富天地广场改造项目的暖通设计，同样遇到以上问题。笔者通过实地勘察、调查研究，制定了适合此项目的解决方案。此项目为改造项目，既要解决现有的问题，也要解决新业态出现的新问题。

2.1 解决现存制冷主机喘振问题

经笔者勘察现场、调研后发现，原商场地上4个区域的空调系统完全独立，4个空调系统的主机均在一个机房里。在零售、批发业不景气的背景下，商场经常只有15%~35%的商铺在经营，而这15%~35%的商家不均匀地分布在4个区域内，导致某个区域甚至只有10%的商家在营业，低营业率（低部分负荷）已接近单台主机最小制冷量限制导致该区域的制冷主机喘振。

经过前面的勘察、调研，笔者意识到由于整个建筑的部分空调负荷不均匀地分散在各个独立的制冷系统中，需想方设法使得每套制冷系统部分负荷不低于20%。但由于低迷环境下营业的部分商铺分布不可控，不可能限制商家集中分布在某一个制冷系统所在的区域里，于是需改变思维方式，想办法使得地上商业都由一个制冷系统供冷。

笔者经过深思熟虑，采取了其他改造项目还没实施过的措施：把制冷机房内的4套制冷

系统的冷冻水供水管全集合到一根主管上，再由这对空调冷冻水主管分支到各空调区域。如此一来，无论商铺如何分布，均能保证此制冷系统部分负荷达到15%~35%，能保证即使只有15%的商家在营业，12台制冷主机中总能保证其中2台主机满负荷运行，从而避免了主机喘振。

2.2 保证延时营业区域空调效果

新业态的KTV、影院等商铺有延时营业要求。KTV和电影院是主力店，其位置、制冷量确定；但有其他商家未招商，无法确定其他延时营业商铺的位置和其冷负荷，整个商场商家由于面积较大，几乎都用吊柜。

不少末端以吊柜为主的大型项目，设计师对延时营业区域空调水回路考虑，仅仅停留在

先规划一片区域，为这片区域设置独立的空调冷冻水回路，所有回路均设置电动蝶阀，延时

营业时关闭非延时营业区域的空调水回路，这样就避免非营业区域的吊柜末端比例积分阀旁通而导致冷冻水泵大流量，主机小温差运行。告知业主需要延时营业区域需集中放置在这片区域。

以上行业“常规”做法，从暖通设计角度上来说，似乎是可行的，但事实上，这样往往

是本末倒置，招商的不确定性，设计无法控制。往往出现先规划好的空调冷冻水回路，但

实际延时营业区域依然没在预先为之规划的冷冻水回路里，实际延时营业区域依然空调效

果不佳。

笔者针对这个招商不确定性，决定换个思维方式寻求解决方法，只需保证每台吊柜风机

停止运行，或者种种原因阀门断电，其比例积分阀也能关闭。这样就无需为没确定位置的延

时营业区域单独设置冷冻水回路。

如需实现此方式，需要考虑2点设计要点：1）引入楼宇自控系统来配合控制。大型商

场，均有楼宇自控系统，只需对每台吊柜和其对应的比例积分阀监控，即可实现吊柜风机停止运行，其比例积分阀也关闭，风机开启，比例积分阀也随之开启。2）采用断电复位功能的比例积分阀。由于比例积分阀的24V电源由BA系统供给，也由BA系统控制，如果是种种原因导致比例积分阀的电源及信号线被切断与BA系统失去关联，阀门依然会无法保证关闭。因此，选用比例积分阀，要选用带断电复位功能的阀门，目的是即使阀门商家改为从商铺供电控制，当商铺收摊拉闸断电的时候，比例积分阀也能受阀门内弹簧拉力自动关闭，从而避免阀门断电的时候阀门还开启，保证了延时营业区域的空调水系统正常，也保证了招商的灵活性。

2.3 保证超市冷库散热。

在以往类似项目中，设计师一般只考虑到冷库采用风冷的方式。错误地认为超市冷库采用风冷的形式，也和恒温恒湿空调那样，室外冷凝器和室内压缩机蒸发器高差可以是25m，室内压缩机与室外冷凝器，以及室外冷凝器和室内蒸发器之间的铜管长度，超过35m也没问题。于是，很多一些超市冷库室内外设备高差超过25m的项目，经常出现制冷效果不佳的问题。

本项目超市在负一层，屋面与超市高差有25m，屋面放置的超市设备与超市冷库水平

距离有20m.笔者初步判断，此项目冷库无法采用风冷的方式，因为室内外设备高差较大且铜管距离较远。经研究，小型冷库如采用风冷方式，之所以会出现前面提到的室内外设备高差、距离较大，冷库制冷效果不好的问题，是由于小型冷库压缩机功率比较小，不像恒温恒湿空调压缩机功率那么大，冷库压缩机输送冷媒的能力不如恒温恒湿空调。

笔者吸取了同行的教训，在此项目中，冷库散热采用水冷的方式。大家都知道，冷库

冷凝器风冷的方式，和恒温恒湿空调室外机类似，冷凝器和散热风扇放室外，冷凝器通过铜管和室内的机组连接，铜管内是制冷剂。但而冷凝器采用水冷的方式，则和水冷式制冷主机的冷却方式类似，通过冷却水泵把带热量的冷却水输送到冷却塔把热量散到空气，此种方式比较灵活，几乎不受距离、高差限制。于是，设置了能容纳两根DN80的冷却水管的空调水井，天面预留冷却塔荷载和补水口，并发工作联系函提醒业主需限定商家的冷库散热方式。最后事实证明，笔者对于此问题判断正确，保证了业主能顺利地招商。

3 结束语

在大型商场改造项目设计中，以上所提及的问题和设计要点频繁遇到。在此类改造项目中，除了重点关注以上几点问题外，前期的暖通管线路由规划和决策也相当重要。上述项目餐饮分布零散，公区天花要求较高，公区管线基本不能重叠才能保证天花净高，这时就需要把消防排烟管，油烟管等大管布置在商铺内、后勤走道内，方能保证公区天花高度。管线规划需要根据餐饮区域综合考虑，本文不再赘述。磨刀不误砍柴工，良好的前期管线规划和决策，为后期的施工顺利打下良好的基础。上面的所举例的商场，已于2020年10月1日开业。此项目从初步设计到开业，仅用时18个月，事实证明，前期管线规划和决策比较成功。商场改造前存在的问题，均已全部解决；改造后的通风空调系统基本达到设计要求，系统运行良好。

参考文献：

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