[摘要] 介绍了大型超市暖通空调的设计思想和特点,对大型超市售货区在室内参数的确定和负荷计算等方面的特殊性进行了详细的分析,并以具体工程为例给出了设计计算结果。
[关键词] 大型超市 空气调节 人流密度
1 引言
超级市场作为一种新颖的买卖形式,这几年在国内发展迅猛。它的起步阶段多为中、小型的连锁超市,近几年开始向大型化发展。上海市已开张的大型超市已达二十多家(大型超市是指建筑面积两万平方米以上的超市),正在筹建的也有十多家。大型超市属于商业建筑,但与传统的百货商场有许多不同之处。掌握大型超市的特点,对于进行大型超市暖通空调设计具有指导意义。
2 大型超市的特点
2·1 建筑及结构特点
2·1·1 建筑层数:一般只有二~三层;
2·1·2 每层建筑面积:几千至上万平方米;每层常划分若干个防火分区;
2·1·3 考虑货架高度及风管、喷淋管、灯具布置要求,大型超市建筑层高通常为5米~7米之间,比一般的百货商场要高的多;
2·1·4 结构形式:一般均采用框架结构;考虑到货架布局的方便,柱间距通常为8·0~10·0米之间;有的还采用钢结构的形式;
2·1·5 从防盗等要求出发,大型超市大部分区域是无窗的封闭建筑物。
2·2 功能划分
2·2·1 售货区是大型超市的主体,是人流最集中的区域,其特点是大面积、大空间。售货区建筑面积约占总建筑面积的60%左右;
2·2·2 库房区紧邻售货区(库房包括冷冻库房),一般与售货区标高相同。库房是商品存储周转的地方,约占总建筑面积的10%;
2·2·3 出租类商场、餐饮等,通常设在底层,约占总建筑面积的20%;
2·2·4 办公部分约占总建筑面积的6%。
2·2·5 设备用房:包括变、配电机房、冷冻热力机房、水泵房、煤气表房、柴油发电机房等,约占总建筑面积的4%(不包括空调机房);
2·2·6 汽车停车场一般设在底层或屋面层,主要是为购物者服务的免费停车场。停车场面积相当于总建筑面积的30%~40%;
2·2·7 自行车停车场一般都设在底层,主要为超市员工和购物者服务,其占地面积相当于总建筑面积的10%左右。
2·3 售货区的功能及特点
售货区主要分用品和食品两大类布局。
2·3·1 用品常分为服装、家电、日用品等若干个大类;
2·3·2 食品类包括的范围较广,有包装食品区、冷柜区、生鲜区、熟食区、蔬菜水果区、面包房区等。冷柜内的温度比较低,而熟食区实际上是一个熟食制品的加工厨房和售货区,通常布置成狭长的区域,其加工食品的方式主要有炸、烤、煮等多种烹饪方式,加工过程中产生的油气、热气不能散发到售货区。
3 大型超市的空调负荷计算
3·1 售货区和库房的室内设计参数
大型超市售货区属于舒适性空调,根据“采暖通风与空气调节设计规范(GBJ19-87),夏季工况舒适性空气调节室内温度设计参数范围24℃~28℃;
而国外超市货货区夏季室内设计温度一般只要求比室外计算温度低5℃即可。其理由是,人员从室外进入室内有5℃温差,人体就会感到比较舒适,况且购物者在售货区滞留的时间不会很长。参照这一情况,因此笔者认为,售货区的设计参数标准可订得低一点,宜取tn=28℃为宜。这样在基本满足人员舒适要求的前提下,可明显降低空调系统的投资及运行费。
库房部分是否要空调,尖根据库房内贮储商品的性质而定。如果是食品类库房,夏季应设空调系统。
售货区冬季空调设计参数如何确定,笔者认为值得研究。在售货区内,顾客通常是以推着小车或拎着塑料筐不停地走动的方式购物的;工作人员则主要从事整理货架、搬运商品的工作。所以可以这样认为,售货区内的人员活动相当于工业厂房内的轻作业,可参照“暖通空调规范”中供暖的室内设计参数,即取售货区冬季室内设计温度为15℃~16℃。库房区内工作人员主要是搬运货物商品,属于中作业,冬季室内设计温度应取不低于12℃为宜。
3·2 大型超市售货区的人流密度
众所周知,售货区夏季工况的空调设计冷负荷主要取决于人体负荷和新风负荷,而这两者均与人流密度相关。作为商业秘密,空调设计者无法从经营者口中了解到每天交易人数或销售额等与人流密度密切相关的资料。但我们可通过其他途径进行调研、观察、分析和推论。其中收银口的调研是主要对象(有关人流密度的调研文章另文发表)。在某一超市调研的初步结果见表1:
此外,仓库经常逗留人员密度:0·12人/m2,办公室的人员密度0·25人/m2;
调查中发现,大型超市内人员分布是不均匀的,其中收银口的人员最密集,其次是熟食柜台周边;大件及耐用品(如自行车)售货区人员较少;
3·2·1 进超市的顾客都有明确的购物目标,与逛百货商场的情况不同,90%以上都是购物者;
3·2·2 进超市的顾客常常以家庭为单元(二人或三人)共同购物。这部分人数占人流数的30%~40%;
3·2·3 超市人流的每天的高峰值主要集中在下午4:00至晚上8:00。在这个时间段内分两种情况,一种是下班后顺便至超市购物,另一部分则是晚餐后进超市购物;
3·2·4 由于大型超市的经营者对超市所选择的地址、地段、客源等均作过分析和测算,上海地区这两年已开张的大型超市人流密度均较大,表1的数据具有代表性的普遍性。
3·3 上海地区大型超市售货区单位面积空调设计冷热负荷的计算以笔者设计的家乐福、好又多等超市为例
3·3·1 夏季工况室外计算温度tg=34℃;湿球温度ts=28.6℃;室内设计温度tn=28℃,n=60%;围护结构多为空心砖,屋面保温。计算结果汇总见表2:
3·3·2 冬季工况室外计算温度tg=-4℃,室外相对湿度w=75%;室内设计温度tn=15℃,相对湿度n≥40%;计算结果汇总见表3;
3·3·3 根据表2和表3的计算结果可见,售货区冷负荷和热负荷之间的差距是很大的。按超市总体各类用房(售货区、出租商场区、餐饮区、办公区等)所占的比例计算,上海地区大型超市的冷、热负荷的数量比值大约为4∶1。
4 冷、热源型式
4·1 已建的上海地区大型超市冷、热源型式主要有二种:
第一种型式:风冷冷水机组加空气源热泵机组;
第二种形式:水冷冷水机组加电热水机组。
笔者认为,以上两种形式对近年来上海地区的情况是较合适的,两种形式的比较见表4:
4·2 由于夏季运行费用高,上海地区一些大型超市(如家乐福)已采用冰蓄冷方式。
5 售货区空调系统形式
5·1 由于售货区是一个无隔断的大空间,宜采用全空气空调系统;
5·2 空调机常采用组合式空调机组或吊装柜式机组,两种空调机组的比较见表5;
在吊装空调机组中,约有四分之一左右为新风空调器,且分布均匀;
5·3 空调系统的设计要考虑售货区内人员分布不均匀的实际情况,如食品区,特别是熟食区,人员密度较大,空调送风量应充足充分
5·4 送、回风方式:多采用散流器下送的形式效果较好,回风采用顶部集中回的方式。根据售货区的布局,放置冷柜的区域,要特别注意不能将空调送风直接吹至该区,笔者建议该区可不设或少设送风口,送风方式宜采用侧送的方式。此外,蔬菜和水果区也不宜直接吹至货架,否则蔬菜和水果的水分不保,影响了它的新鲜度。
6 排风系统及排烟系统
大型超市应设置排风系统及排烟系统。
6·1 排烟系统按防火分区设置,排烟口的数量及位置应符合有关国家规范;
6·2 排风系统可考虑在每个防火分区与排烟系统合用,这样可以节省投资及系统占用的空间,但在下列情况下应单独设排风系统;
6·2·1 从空间、布局等方面考虑单独设排风系统更为方便经济。这种情况下要注意排风系统跨越防火分区的处理;
6·2·2 熟食区、生鲜区等散发气味的区域,不宜与其它区域划分在同一个排风系统中,以免异味窜至其它区域。
7 结束语
随着大型超市的不断增多,对超市暖通空调设计的探讨和经验积累也将不断增多。本文是根据笔者所进行的几个大型超市设计实例而整理出的经验与心得。大型超市的暖通空调设计具有其自身的特点,其中:
7·1 超市售货区空调设计参数标准可适当降低,建议夏季室内计算温度t干=27℃~28℃,冬季室内计算温度t干=14℃~16℃;
7·2 超市售货区空调冷、热负荷的大小主要取决于人员密度,上海地区按照人员密度0·5人~0·6人/m2计算,夏季空调设计冷负荷指标约200 W/m2~250 W/m2,冬季空调设计热负荷指标很小,冬季中大部分时间无需供热。
