浅析人防地下商场空调效果欠佳的原因与对策

钟发清

【摘 要】从人防地下商场空调系统的设计、施工、维护管理方面提出了一些影响空调效果欠佳的原因,加以详细分析,并给出相应的改进对策,以供参考. 【期刊名称】《发电技术》 【年(卷),期】2012(033)001 【总页数】5页(P87-91)

【关键词】人防地下商场;空调效果;分析;对策 【作 者】钟发清

【作者单位】广西壮族自治区人防设计研究院,广西 南宁 530000 【正文语种】中 文 【中图分类】TU83;TU9 0 引言

近年来，随着经济的发展，人防地下商场的发展迅速，已成为大中城市商业网的重要组成部分。从目前已投入使用的人防地下商场使用情况来看，空调效果有的较差。主要表现在商场内闷热、相对湿度偏高、空气浑浊。下面就这一问题作具体探讨。 1 原因分析

笔者曾参与过多个已投入使用且空调效果欠佳的人防地下商场空调系统测试、改造工作，追根溯源，发现了各种各样的问题，其中主要集中体现在如下几个方面。

1.1 负荷计算不准确 1.1.1 客流密度选取不准确

人防地下商场的空调负荷主要来源于人体的散热和室外新风带进来的热量，这两项负荷约占总负荷的80%以上。新风标准确定后，客流密度的取值成了空调负荷的决定性因素。而客流密度是由工程所处的地理位置、周围环境等因素决定，相同的工程因所处位置不一样，取值往往差别较大，倘若客流密度取值不切实际，计算出来的负荷与实际负荷会相差很大。 1.1.2 室内照明与设备散热量计算不准确

照明和设备散热量占工程总负荷的20%左右，在计算照明和设备散热量时，一般是根据电气专业提供的照明和设备总功率通过公式计算出散热量。实际上，许多商场二次装修时，为了满足各种功能或是效果上的需要，在原基础上增加许多灯具和用电设备，使实际照明和设备功率大大超出了电气专业提供的数值，这也会造成负荷计算偏小。 1.2 气流组织不合理

气流组织的设计在空调系统设计中是非常重要的，气流组织设计合理，不仅可以将新鲜空气按质、按量地送到人员活动区，还可及时将污染物排出。因人防地下商场的自身结构特点，气流组织大多是上送、上回的形式，送风口采用散流器，而散流器大多是平送流型，送风射流沿着顶棚横向流动，形成贴附射流，而回风口或排风口常布置在送风口的附近，极易发生气流短路，减少了呼吸区的新风量和工作区的空气掺混与扰动。 1.3 送风量不足

有些工程竣工投入使用后，室内人员感到憋闷，甚至会出现头晕、恶心，这与送风量不足有很大的关系。原因是工程师对人防地下商场的热湿负荷缺乏深入分析，参照地面商场送风温差的方法来计算送风量，算出的风量往往难以满足要求。

1.4 设备选型不当

人防地下商场建于地面下，受地面上环境温度和太阳辐射的影响较小，围护结构的传热量几乎可以忽略不计。而一般人防地下商场内部都配备有水池、水泵房、卫生间、盥洗室及大量的集水坑等，这些房间和构筑物内的自由液面向空气散发水蒸气，还有工程周围的地下水从围护结构的裂缝、沉降缝和施工缝等部位渗透到工程内部，这都造成工程内空气湿度的增大。因此，在其它条件相同的情况下，人防地下商场的余热量偏小于地面上工程，而余湿量偏大于地面上工程，所以热湿比线较地面上的工程平缓，因而人防地下商场内的空气处理设备既要具有较强的消除余热的能力，又具有较强的除湿能力，同时具有二次加热功能。调查中发现，有些人防地下商场采用的空调方式与地面上空调方式是一样的，即冷水机组+8排管、6排管或4排管空气处理机的方式，且此种空气处理机不具备二次加热功能。采用了这种空调系统的商场内商品很容易发霉，食品极易变质，即使温度不高，也不令人感到凉爽，这种情况在每年的梅雨季节时尤为明显。下面以南宁市某人防地下商场空气处理过程i-d图（如图1所示）为基础进行分析，图中粗实线为南宁市某人防地下商场空气处理过程，虚线是假设普通8排管不带加热功能的组合式空气处理机组，冷水是7℃，额定冷量下的空气处理焓差约24kJ/kg，在进口空气状态同为C点处的情况下的空气处理过程。由图分析可知，经组合式空气处理机组处理后，室内空气相对湿度仍高达84.7%，仍含有较大的潜热（hN-hN′=5.8kJ/kg）和余湿（dN-dN′=3.1g/kg），如果是梅雨季节期间，情况更加严重。所以出现了上述情况便不足为奇。

1.5 与土建专业配合不到位

许多工程实际设计中，土建工程师往往是埋头做方案，暖通工程师也不闻不问，待建设单位审批程序通过后再参与时，问题往往难以调解。大多暖通工程师勉为其

难，将就地做下去，诸多问题随之出现。诸如：进、排风井水平距离很近，或进、排风口高差不够，使得刚从工程内部排出的污浊气体又被吸回到工程内部；或是新风口距地面过低，吸入大量灰尘，影响新鲜空气的品质；或是机房太小，送、回风管接管空间不够，导致接管太过勉强，从而使送、回风不能顺畅自然；亦或是空调机房和排风机房太偏，造成风管太长，拐弯太多，致使处理过后的空气无法充分送往目的地，也无法及时将浑浊空气排到室外等等。此类问题举不胜举，后果可想而知。

1.6 设备参数与图纸不符

当前，生产空调设备的厂家很多，国家对一些空调设备又没有统一标准，各厂家执行的大多是行标，生产的设备尺寸和性能参数均有所不同。有的工程建设单位在订购设备时，不按图纸型号购买，改变设备型号后也没有通知设计人员，结果设备尺寸与设计预留尺寸不符，设备放不进去，即便放得进去，也是相当别扭，影响了设备正常发挥。另一种情况是有些供应商为了牟取更多利润，直接游说建设单位使用不符合设计要求的性能参数的产品。还有，就是一些建设单位，为了降低造价、节省开支，一味地压价，结果供应商在无利可图的情况下，为了赚钱，采取偷工减料办法，如将表冷器由8排管变6排管，6排管变4排管，甚至2排管。 1.7 设备质量不过关

目前，空调设备厂家生产的设备质量良莠不齐，有些通过权威机构检测过，各项指标符合要求，证件齐全。也有一些厂家其生产设施简陋，根本不具备生产要求，生产出来的产品被一些不法商人冒名顶替为正规厂家的优质产品出售，从中谋取爆利。这些设备被使用后，后果不言而喻。 1.8 空调系统未调试

现在，有许多工程为了赶工期或急于开业等原因，空调系统还未经调试，就直接投入运行使用。结果，设备不能正常运转；系统的新风量、回风量和送风量达不到各

工况下的设计值；有些地方过冷，有些地方温度偏高；有些地方风量较大，有些地方送风量很小等等。这些都与没有进行全面系统调试和检测有关。 1.9 维护管理不善

已经使用一段时间后的空调设备，需要进行彻底维护。比如，给设备除尘、清洗、加油等。但有的工程，使用了好几年，也不清洗粗滤器，致使送风系统阻力增大，送风量变小；水系统的过滤器，不定期清洗，里面污垢、杂物逐渐增多，使水系统阻力增大，水流量也变小；还有，风冷冷凝器长期不清理，翅片上的灰尘越积越厚，传热热阻不断增大，换热效果不断变差。当然空调效果会逐渐变差，能耗随之增大。 另外，有些人防地下商场的空调系统没有专门人员负责，而是随便拉一些临时人员来管理，结果是该开空调时不开，不该开空调时却开着，该打开的阀门不开，不该开的阀门却开着等等，使得空调系统始终未能在最佳状态下运行。 2 改进对策

针对以上问题，为提高人防地下商场的空调效果，相应采取以下几种措施。 2.1 正确计算负荷

负荷计算是暖通空调设计任务中至关重要的一个环节，负荷的正确与否决定整个空调系统的成败。依据现行公共建筑节能设计规范和人防工程设计规范的规定，人防地下商场新风量取值为20m3/（h·人）。新风标准确定后，客流密度对空调负荷具有决定性影响，因此，正确选取客流密度是人防地下商场空调负荷计算过程中尤为重要的一项工作。但客流密度的取值并非一成不变的，它与工程所处的位置和周边环境有关，同时也受节假日和营业旺季的影响。所以，最好的办法就是到周边同规模的商场进行实地调研，再结合一些经验数据来确定工程的人流量。同时，还要以发展的目光看待问题，考虑到市场越来越繁荣，人们对舒适程度要求越来越高，以及空调系统的工作能力随着运行时间的延长而效率下降，故客流密度的取值适当偏高一点是很有必要的。目前，多数人防地下商场客流密度的取值范围在0.5～

1.5人/m2，调查发现，在繁华地区客流密度取0.7人/m2以下的工程，多数空调效果较差；大部分工程客流密度取 0.75～1.2人 /m2；客流密度取1.3～1.5人/m2的工程极少，这种工程处在极繁华地段，如广州洞天地下商场。

此外，照明和设备负荷也是不容忽视的重要部分，照明和设备负荷的确定也应到周边同类、同规模的商场进行实地考察、测量，再和电气专业提供的数据分析对比，最后确定一个比较合适的计算数值。大多人防地下商场照明和设备负荷在50～60W/m2。

2.2 合理布置风口以避免气流短路和提高通风效率

选用送风口时，宜选用双层百叶送风口，若选用散流器时尽量选用射出角度小于40°的直片型散流器，使送风气流能有效地进入工作区，并能有0.3～0.5m/s的流速，尤其是回风口附近的送风口要有一定的送风速度，以防短路。布置送、回、排风口时，应注意避免风口被遮挡的现象。还有，排风口应适当集中布置在有害物浓度较高的地方，及时排出有害气体，以免有害气体扩散到人员工作、活动区，从而影响空气质量。

2.3 增加送风量并提高换气次数

人防地下商场热湿负荷较大，一般都有再热负荷，用常规的送风温差计算送风量和选择空调机组难以保证室内空气参数达到设计要求，应改用换气次数法来确定送风量。实际工程中，换气次数从5～20次/h都有，但调查发现，采用8次/h以下换气次数的人防地下商场空调效果多数不理想。究其原因：1）主要是商场内各种装饰材料、商品和货物散发出大量的有害物质，其中大部分是挥发性有机化合物，成分复杂；2）是工程周围岩石、土壤及围护结构本身还释放出一种对人体危害极大的放射性物质-氡，据资料介绍，人防工程中的氡浓度比住宅内高1～2数量级；3）人防地下商场处于地下面，密闭性能好，有害气体容易聚集，不易稀释。所以一旦送风量偏小，气流受限，工程内空气滞留时间过长，通风效率低下，有害物质不能

及时排出，室内空气质量就会恶化。因此，适当提高换气次数对改善人防地下商场空调效果是很有必要的。根据有关资料介绍和实践经验，人防地下商场的换气次数一般控制在10～15次/h之间。当然，换气次数不能太大，否则送风管很大，能耗也大，造成浪费。 2.4 正确选择空调设备

人防地下商场的特点决定了一般空调设备很难达到设计要求的效果，对南方地区更为突出。目前，适合于人防地下商场的空调机组有三种：1）恒温恒湿机；2）冷水机组+组合式空调机组，此种组合式空调机组有两个要点，首先是要并联两组表冷器（对冷水是并联，对空气是串联），以解决大焓差问题，其次是设加热段以实现空气的等湿加热过程；3）地下工程用除湿空调机。尽管前两种空调机组都可以满足人防地下商场空调效果的要求，但是，恒温恒湿机价格贵、能耗大、容量小，难以在大型人防地下商场中应用；冷水机组+组合式空调机组占地面积大、初投资高、参数不易调节、效率低，工程中应用也很少；而地下工程用除湿空调机是根据人防地下工程热湿负荷的特点而专门研发的，不需另外增加再热设备，全部利用冷凝热作为再热源，结构紧凑、占地面积小，初投资小，制冷效率高，而且容量较大。此种设备制冷原理如图2所示。它由两个的制冷系统组成，其中一个系统为降温空调系统，主要包括压缩机、水冷冷凝器、热力膨胀阀和蒸发器等主要部件；另一个系统为调温除湿系统，主要包括压缩机、水冷冷凝器、风冷冷凝器、蒸发器、热力膨胀阀、单向阀、电磁阀、水流量调节阀等主要部件。辅以自控系统进行相应控制可以实现空调、除湿、调温除湿和通风四种工作模式。这几种模式的工作原理是：空调模式时，电磁阀11闭合和电磁阀9开启，制冷剂不经风冷冷凝器，这时除湿空调机按机器露点送风，最大限度满足工程消除余热需要；调温除湿模式时，电磁阀11开启和电磁阀9关闭，使制冷剂先后流经水冷冷凝器和风冷冷凝器，通

过水流量调节阀控制水流量来改变机组出风的温度，以满足需求。例如：当工程内温度偏低，相对温度偏大时，调节水流量调节阀，使流过水冷冷凝器的水量减少，提高除湿空调机的出风温度，使工程温度升高，相对湿度下降；当工程内温度偏高，相对温度偏低时，调节水流量调节阀，使流过水冷冷凝器的水量增大，降低除湿空调机的出风温度，使工程温度下降，相对湿度上升；除湿模式时，电磁阀11开启和电磁阀9关闭，水泵停止工作，风冷冷凝器投入运行，并对制冷压缩机进行能量控制，此时制冷量、风机风量仅为设计工况的50%，装置按除湿机运行；当通风模式时，仅开启风机，其它停止工作即可。可见，除湿空调机具有良好的适应性，可以根据当时实际情况采用某一种模式运行，在很好改善室内环境的同时节能效果明显。所以地下工程用除湿空调机是目前人防地下商场空调系统中比较理想的空气处理设备。

2.5 与土建专业密切配合

好的空调系统离不开与土建专业的密切配合，暖通工程师从方案阶段开始就应积极主动参与土建的方案设计，介绍自己专业有关问题和注意事项，使土建工程师做方案时心中有数，为后面施工图设计做好充分准备。当然，与土建专业的配合不只是在方案阶段，而是几乎涉及到整个工程的前前后后、方方面面。为了减少损失，不留遗憾，暖通和土建工程师应要足够重视相互间的配合、协调。 2.6 严格按图纸要求的参数选择空调设备

建筑法第五十七条已明确规定：建筑设计单位对设计文件选用的建筑材料、建筑构配件和设备，不得指定生产厂、供应商。当前，暖通工程师们大多是以某一型号的设备为参考，以其尺寸、性能参数来确定机房大小、计算风管尺寸、确定风口大小以及提资电气专业等。但不同厂家的设备尺寸和性能往往不同，甚至相差较大。所以，当建设单位需更改原设计的设备型号时，应及时通知设计人员校核其尺寸可否合适，性能参数是否符合设计要求，或在招标时，明确好机组尺寸和各项参数在一

个合理范围内。当然，更不可听从供应商的片面之词，空调设备的选型是经过设计人员严谨的计算后确定的，涉及到各方面的因素，且经各方专家技术审查后认可的，并不是供应商单凭经验可以确定的。 2.7 择优选用质量好的空调设备

效果好的空调系统最终还是要靠高质量的设备来实现。现伪劣、冒牌设备很多，充斥整个空调行业，即便有些设备型号、规格相同，不同厂商生产的产品在质量上却有天壤之别。因此，建设单位在选择产品时，最好是通过多方比较或招标的方法，在价格同等条件下择优选用。 2.8 对空调系统进行全面的检测和调试

新的空调系统在施工单位移交给建设单位之前，须由施工、设计和建设单位联合组成的调试班子，对系统进行全面的测试调整和综合性能运转。通过测试调整和运行，以设计参数为依据检验系统是否满足要求，考虑系统中各台设备实际性能，为以后设备长期运行的可靠性、合理性提供实际的技术依据；通过调试运转，还可发现设计、施工、设备本身存在的缺陷，提出补救和改进办法，并从中吸取经验教训。同时，建设单位有关人员参加调试，还可全面熟悉系统的性能特点，培养训练系统操作人员，为经济合理运行系统打下良好的基础。空调系统的调试工作包括如下几方面：1）通风空调设备的试运转；2）风机性能测定和系统风量的测定与调整；3）空调处理设备的性能测定与调整；4）气流组织的测定与调整；5）温、湿度的测定与调整；6）空调综合效果检验与测定。 2.9 科学维护管理空调系统

科学的维护管理是设备正常发挥作用的有力保证。质量再好的设备，如果缺乏科学的维护管理，设备就会很快老化、损坏，影响正常运转，缩短设备的使用寿命，带来巨大的浪费。因此应聘请具有一定水平的维护人员来专门管理空调系统，定期清洗、清扫、检查和保养，发现问题及时解决，做好记录，提高设备的使用效率和寿

命。同时，根据室外气候的变化确定不同的运行方案，以节省能耗。 3 结语

以上所述，仅是人防地下商场空调效果欠佳的一些主要因素及改进措施，实际工程中，导致人防地下商场空调效果欠佳的原因还有很多，需具体工程具体分析，不可一概而论。 参考文献：

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