地下商场的通风与空调设计的探讨

卢琼华

湖北中天世纪工程技术有限公司邮编：430074

摘要：

由于经济发展的需要，地下商场的建设规模进一步得到扩展，而地下商场通风空调设计问题需要科学合理的设计才能进行解决。本文就地下商场的通风与空调设计问题进行深入浅出的探讨与交流，力求全面概述地下商场的通风空调设计系统与原理，以供设计参考与管理交流，找到最符合经济，环境需求的解决办法。

关键词：地下商场通风空调环境

中国的经济日新月异，城市规模不断扩张，城市用地也愈发显得紧张，而对商场的需求也成增长的态势，人们城市用地从横向扩张转变为纵向扩张，带来了地下商场的兴建。而无论是普通的商场抑或是地下商场都需要对各方面的设计有很高的要求，这不仅关乎经济效益与发展，更关乎人民的生命财产安全，所以通风空调系统的选择对于地下商场来说是非常重要的。

一、地下商场空气的标准

1、空气温度湿度标准

温度和湿度作为一个基础和必不可少的标准对地下空气的质量产生着重要影响，以下是国内外温湿度的标准：

由上图可知国内外地下商场的夏季和冬季对各种规格的温度湿度的要求差别很小，夏季最高温度均在30度以下，湿度在50~70度之间，看具体情况而定，冬季最低气温不低于16度，湿度在30~50度之间。因此我们借鉴该标准并结合当地环境做出最合适的标准即可。

2、最小新风量和CO?标准

下图是地下商场空调的最小新风量以及CO?含量的标准：

从上表可以得出，最小的新风量是根据建筑物的类型要求而决定的。针对不同类型的地下建筑，最小新风量是不同的。地下商场的建筑设计规范比较有借鉴的意义，它规定的最小新风量为8.5m?/p?h，CO2的浓度要求为0.2%。由此可知，在地下商店这种设计比较封闭的环境中，为了满足二氧化碳浓度标准的要求，必须要增加新风量。实际上CO2的浓度确实对人的体感及人对环境的舒适度的判断有着重要意义。一般来讲CO2的浓度在0.5%以下，人体在生理上并没有特别大的体感。控制CO2的浓度，也可以通过控制CO2的浓度来调节室内空气品质，也就是控制空气中浮菌的数量、浮尘和异味等等。因而通过增加新风量，降低CO2的浓度，从而改善室内空气品质。此外，我们还可以通过安装空气净化过滤器来降低空气中的浮沉数和细菌数量。这是因为空气中的细菌大多是依附浮沉存在的，靠灰尘吸附空气中的水分有机物无机元素生存，当然也不排除细菌胞体单独存在的可能。实际上，灰尘含量越高，菌胞的浓度也越高。比如，一个商场在未安装空气净化器之前，商场内的灰尘含量峰值达2.9mg/m?，菌胞含量的峰值则高达4.7×104个/m?，当在安装完新风和回风过滤系统后，地下商场内的灰尘含量降低到了0.332mg/m?。由于浮游细菌大多数都是依附在灰尘上的，所以在安装了过滤器后，浮游菌总数比安装了过滤器前减少约90%。所以地下商场的空气质量与之前相比有了明显的提高。因此，要改善地下商场的环境、空气质量，除菌和除尘是必须同时进行的。

地下商场拥有许多优点.但也正是因为它建在地面下,许多问题都不可避免。地下商场和地上空间的空气得不到充分的接触和流通，因此需要空调对其进行人为的调节。当室内二氧化碳达到一定的浓度时,人体就会产生不适的感觉。因此在地下商场内安装空调设备,供给适当的新风量能够比较有效的调节二氧化碳浓度。此外，因为地下商场的空气内容易滋生病菌，在地下商场安装空调系统,需要包括空气过滤器这个设备。由此可见,地下商场改善空气质量是极其重要.采取必需手段,地下商场的空气质量可以做到与地上建筑中空气质量大体上相等。

所以，要改善地下商场的室内空气品质，首先一定要有足够的新风量，其次是必须进行标准的空气净化和过滤。并在综合考虑商场的封闭性、人员流动性以及单位面积下人员数量等诸多问题。我认为地下商场的新风量应该小于17m?/p?h。同时采取措施安装空气净化过滤器等来提高空气洁净程度。

二、有关于地下商场的热湿负荷因素

地下商场的空调湿热负荷有多种因素。其中主要的是人体负荷、照明负荷、建筑负荷新风负荷以及设备负荷。其中最主要的三项为：人体负荷、新风负荷和照明负荷。所以影响空调负荷大小的关键因素之一即为人数的密度。根据建筑商店设计规范的规定，单位每平方米上的总人数密度不得超过0.87人，约为1人。对于实际情况，由于各种条件的限制，不同的地下商场由于城市地段，经营商品，营销策略，购买力等诸多因素的影响，人员荷载密度也有较大的差别，有的地下商场的核载人数达到每平方米两人，有的地下商场的核载人数只有每平方米0.2人。存在着较大的差别，但是，这些差别都是在可接受误差之内的，所以，在人数密度在模拟建设工程可行性分析与评价的研究中，应该结合实际情况，做出合理的分析，调查统计数据资料和预估未来商场发展趋势，科学的分析计算以解决问题。

以下为我们解决实际问题提供一个可供参考的数据。其中，人数密度M的计算公式为：M=A*W*t/(T*F)，其中的各个数量关系如下所示，M为单位面积上地下商场里的人员的数量，即商场人员密度，单位为人/m?;A为系数，具体的数值为0.5~0.7；W为地下商朝里的客流峰值，单位为人/天；T是顾客在商场中停留的时间，以小时为单位；一般的大型商场顾客的停留时间为0.6~0.9小时；小型商场顾客的停留时间为0.4~0.7小时。T为每天的营业总时间，单位为H；F是地下商场的占地面积，单位为平方米。客流量的峰值即为每天客流人数的最大值，具体情况可以按照当地相同规模相同地段和相同消费水平的商场的实际数值来估计推测。商场的顾客密度是产生湿热负荷、产生细菌、产生浮尘以及发出异味等的主要因素，这关系到地下商场在设计时的空调负荷系统规模大小及设备容量之类的大小问题。所以，这个人员参数的确定至关重要，因此，应该是认真准确的。照明负荷同样不可忽视，比如说整栋商场的设计风格，具体照明预算，电力供应，电灯发热情况等，必须考虑因为照明问题而带来的室内温度升高的问题。由于是建筑在地下的商场，所以照明是不可缺少的。但是具体的解决方法也要具体问题具体分析。新风系统此前已稍加论述，它是保持室内空气清洁必不可少的设备之一，同样的是，此设备的运转同样带来了热负荷的问题。因此更应该综合决策，不能盲目断行。此外，关于其他影响空调系统湿热负荷的因素请自行查阅相关资料，在这儿就不一一赘述了。

而地下商场的空调调节湿热负荷的能力在一般情况下，大概是4200KJ/kg，由于湿热负荷比较小，所以一般的处理方式就是对空气进行冷湿处理，即用冷水喷雾或是表冷器，之后再进行二次加热处理。

三、地下商场的气流输送和空调工作原理

1、处理空气的方式

地下商场的通风系统大多大同小异，其中，最常见的当然是集中空调定风量空调的方案，最常采用的一次回风式系统的设计方案，这种系统的夏季和冬季的工作情况略有不同，大体上为在夏季时，空调室外的新风初效过滤后与回风系统中和再经过一系列的设备中效过滤，表冷气，二次加热，再接着沿着湿热比线由送风机经由消声器，管道，风口的处理将处理过的空气送入商场里，消除多余的湿气与多余的热气，从而符合设计标准。

冬季工作状况略有不同，冬季室外的新风经过初效过滤，加热与回风系统混合之后再经过中效过滤，二次加热，加湿之后，沿着湿热比线经送风机在经过消声器，管道，风口等处理后，将处理过的空气送进商场里，从而达到商场设计的规定要求。该一次回风系统的具体构造有：一是初效过滤器，专门针对空气中的细菌和灰尘进行过滤；二要有一次加热器，对室外要进入室内的空气进行预热；三是中效型的过滤器，再次对通过初效过滤器的空气进行二次过滤；四为空气表面冷却器，对空气进行冷却处理；五是为加湿器，加湿空气；六要有送风机和送风消音器，起消除噪音的作用。因为一次回风系统设计方案拥有空调机房集中式的设计，能够便于对空气进行各种处理，及各种操作于一身，便于控制，其中还有降低噪声的消音器，送风量很大，易于换气，有个排风设备，能够进行空气过滤，能随季节的变化供应冷暖等一系列的优点，使其被各大地下商场所广泛采用。

2、气流组织输送

因为地下商场普遍建在地下，并且普遍的层高较低，大多数的净高在3.0~3.2米之间，并且气流的输送上通常采用顶送的输送方法。但是在送风口常有货架遮挡，所以气流的运输以顶送为最佳的方法。大体上是采用平送型散流器。如果由于设计的原因，使吊顶较高时，则我们应采用下送型散流器或是百叶型的风口。同时，排风口的设计也应在商场通道或者货架靠近墙体那一侧的顶部。我们一般在设计排风系统的时候，排风系统的布置应与防火分区，防烟分区等综合考虑。也就是说，排风与排烟系统的管道口共用，这样可以使设计更加美观简洁，在另一方面又节省了投资开支，安全可靠。

四、针对地下商场的防烟、排烟系统的探讨

根据有关数据统计，世界上大部分发生的火灾，人类的伤亡往往不是由于火势的直接扩大导致的人员伤亡，伤亡数目的产生往往是因为氧气不足而导致的人的窒息死亡，人类的呼吸系统往往具有脆弱性、在人类漫长的进化中,环境的影响力相当强大。我们知道在一定稳定的地质阶段空气中各种成分的含量大致上处于相对稳定的状态,而在漫长的进化过程中，我们的呼吸系统和呼吸器官适应了这种相对清洁，和这样的氧气浓度,因而，一旦空气环境发生相对较大的变化比如氧气浓度减小、空气中含有较多的一氧化碳，硫，烟尘等杂质时，我们就可能因为呼吸系统衰竭而死。

因此，根据我国的《人民防空工程设计防火规范》和《建筑设计防火规范》的相关规定,在建设地下商场的时候安装防烟和排烟系统是有必要的。在设置防排烟设施时,我们应该依据商场具体的情况比如面积大小而定。与此同时,相对应的排烟风机应设置在风机房或屋面位置处。所以在排风机的选择时要掌握特殊的选择技巧,特别是要考虑地下商场的实际情况及建筑物的结构。从而选择最适合的通风排烟系统。举个例子，若商场内发生火灾，烟尘等都不能及时排到室外，这段时间很可能因为氧气不足而

发生窒息事故，所以能够在地下商场的墙里面设应急通道,隔一定距离开启一个小门,当地下商场里发生火灾并且充满烟雾时.人们此时能通过应急通道.关闭掉小门,使两个房间分隔开来以防止烟尘进入人体对人体器官造成伤害。

五、设计地下商场需要注意的问题

第一点，为了阻挡室外的冷空气进入商场，在商场的入口处应设立空气幕等相关设施。隔离室内外的空气。第二点，地下商场的空调系统应考虑加入全新风的可能，用来解决过渡季节使用室外风来降低商场里的温度，从而达到节能减排的目的。第三点，地下商场里的洗手间、发电机房、配电室等,应设立单独的进、排风系统。在寒冷地区空调系统的新风入口更要增加防冻的防护措施,防止在冬季的夜间冻坏空调器的加热器。第四点，根据我国《人民防火工程设计的防火规范》的有关政策规定,我国地下商场的防火排烟系统要有防止火灾等意外事故发生的安全措施。第五点，设计地下商场时要考虑节能减排,有条件可使用全冷热交换系统,夏季回收冷量,冬季回收热量,以减少能量的消耗。第六点，通风排烟、空调系统的设计,应选取体积相对小、效率更高、方便安装并且功能齐全的设备,以此来减少机房的占地面积,降低地下商场的建筑成本。第七点，空调系统的运行管理应当注意以下几个方面：充分利用自然供冷，在对建筑物进行预冷、预热时,应当视具体的情况以确定系统设备的运行情况，防止过冷和过热，重视冷冻水、冷却水的水质。

在我国经济飞速发展的大背景下，地下商场由于其占地面积小，节约土地资源等优势，发展的趋势已经是势不可挡。同时他可以在特殊时期发挥特殊的作用，例如济南的防空通道，这些防空通道在和平时期无法起到它建设的价值和作用，所以济南政府将其改成人防商城，在创造经济效益的同时又能充分利用地下空间，节省土地资源。在特殊时期仍然可以利用起来，一举三得。总结:大型地下商场的建设在我国各个城市都大规模的开展起来.在发挥它节省空间和土地,建设成本低和施工周期短等优势的同时,也要考虑它在空气调节和对流方面的局限性,采取必要的建设措施。

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