日月光中心一期機電咨詢及改造體會

李林林 朱金鳴 朱黎明

上海市建工設計研究總院有限公司

從上海市乃至全國城市發展趨勢來看，隨 著生活水平提高，城 市商業進入轉型發展的階段，需 要對城市建筑進行相應的改造升級，以適應市場發展的需求。隨著網購的發展，整 個商業餐飲所占比例有了較大提高，結 合國家[1]及 當地政府文件規定，地 下室禁止使用燃氣等綜合因素，帶來餐飲的排油煙量增加，耗電量也需要較大的提高等一系列問題。進而需要有關精通設計的單位在滿足國家和地方有關規定的要求前提下，協 助這些城市建筑的業主進行升級改造，滿 足建筑物的升級和滿足節能環保和降低能耗的要求。

1 工程概況

本項目地下3 層，地 上31 層，由 1 棟超高層辦公、2 棟公寓，裙房商業和地下車庫組成?？偨ㄖ娣e30萬m2，其 中商業 16 萬m2，辦 公C 樓 4.3 萬 m2，公 寓 A樓3 萬m2，公寓B 樓3 萬m2，車庫 4 萬m2。公寓共388 戶，除 公寓采用分體多聯機外，其 他區域全部采用集中空調系統。商業部分目前已開業9 年，原設計餐飲占30%～40%，現 狀餐飲約占67%?，F根據規定地下室不采用燃氣，均 采用電餐飲。其余餐飲租戶也有較大一部分采用電餐飲。

2 改造前現狀

2.1 改造前冷熱源

本工程冷源由三處冷凍機房及一個鍋爐房組成，制冷機房1：地下一層北區域，制冷機房內設置 4 臺1100RT（3868 kW）離心式制冷主機，服務面積約75000 m2。制 冷機房2：地 下一層南區域，制 冷機房內設置3 臺1000RT（3156 kW）離 心式制冷主機，服 務面積為52000 m2。制冷機房3：地 下三層區域，制 冷機房內設置 2 臺 1758 kW 離心式制冷主機和 1 臺 1044 kW螺桿式冷水機組。制 冷機房1、2 服務于裙房商業，制 冷機房3 服務于地上31 層辦公塔樓。鍋 爐房設置于地下一層，設 置 3 臺 6300 kW 真空熱水鍋爐，服 務于整個商業及辦公樓等。

2.2 改造前總體狀況

根據對冷凍機房現場具體了解及近二年運行數據分析，主 要為以下特點：冷 凍機組開機不足，基 本上不能全部開啟運行。受冷卻塔排熱影響，冷 機運行效率偏低。供 回水溫度偏高，降 低了空調的舒適性。商 場一方面是冷量不夠，而 另一方面制冷機房又不能充分提供出冷量。道銹蝕、保 溫破壞嚴重，大 部分電氣控制損壞嚴重。

圖1 冷卻塔改造前現場圖

圖2 冷卻塔改造前填料圖

冷卻塔效率沒有發揮，由 諸多因素造成：①業主曾經為了防止噪聲，對 冷卻塔四周進行了圍擋，導 致氣流短路。②填料表面結垢嚴重損壞普遍，嚴重影響冷卻效果并造成冷水機組開機不足。③閥門、電氣控制損壞嚴重，遠 程控制基本失效。④經現場測試，白 天背景噪聲大于65dB(A)。⑤ 排油煙風口與冷卻塔距離過近，影響散熱，且 油煙等酸性物質對冷卻塔產生腐蝕，影 響使用壽命。⑥綜合的原因造成冷卻水溫過高，開機率只有60%左右。冷 卻塔當時的現場圖片為圖1 和圖2。圖1 可見冷卻塔已經被維護構筑物幾乎所封閉住了，圖2 可見冷卻塔的填料也已經損壞嚴重，表面已經結垢較重。

餐飲區域的空調末端及系統腐蝕嚴重。各個區域空調機組由于使用年限過長，壁 板、基 礎老化嚴重。由于缺少保養，管 道銹蝕、水 管、風 管保溫、風 機、過 濾器、閥門等設備損壞嚴重。表冷器腐蝕、堵 塞情況嚴重，大 大影響傳熱效果。多數機房空調水溫、回 風、新 風自控與條件基本失效?？照{機組風量變頻裝置控制基本失效，目 前按定頻在使用。機房地面地坪毛糙，墻 面、頂 面吸聲材料破壞嚴重，另 外有部分分體機組室外機放在機房內，甚 至有風冷壓縮冷凝機組（城市超市使用的三臺外機）放在了空調機房內。各個區域在主風管上隨意開設支管現象常見，既 破壞了系統的平衡，又 影響了其他末端的使用效果。有關情況見圖3 至圖5。

圖4 空調機房內情形2

圖5 空調機房內情形3

3 改造方案

3.1 改造方案

通過對夏季及過渡季節用冷狀況的數據分析，為進一步滿足使用要求，結 合冷卻塔的改造以及商業提前與滯后用冷的需求，可 采用增加冷水機組的方法來實現。增加一臺500RT 螺桿式（變頻）冷 水機組，滿 足部分負荷和提前與滯后用冷的需求[2]。增加冷水機組可以進一步提高系統的效率及降低運行費用，為 提前與滯后用冷提供了便利，并 且可以為減少分體機組創造有利條件。

根據前面改造前總體狀況可知，如 何提高冷卻塔的冷卻能力并達到設計能力以大大提高冷水系統運行的經濟性。冷卻塔除了熱工性能應滿足要求外，噪聲指標必須達到低噪聲要求。對改造前后的噪聲檢測進行對比，滿 足周邊《聲環境質量標準》2 類聲環境功能區的要求[3]，即 晝間 60dB(A)夜間 50dB(A)。據當時的設備狀況，冷 卻塔等設備必須進行全部拆除并進行更換。

根據現場情況，全 方位清理了每個空調機房的垃圾、堆 物等，恢 復防火門等消防內容。修繕墻面與頂面吸聲材料，機 組地坪刷涂環氧樹脂等材料。修復損壞的保溫材料，清 理私拉私設的各個風支管，恢 復各個分支閥門功能。部分更換空調機組損壞的配件，風 機、表冷器、空 氣過濾器、水 過濾器、電 動水閥、電 動風閥等，有 些空調機組進行整體更換。后期弱電會進行恢復BA 系統，包 括報警，就 地與遠程控制功能等。

4 變配電間暖通空調改造

4.1 改造之前狀況

開閉所及變電所室內溫度普遍偏高，高于 45 ℃，影響設備保證率，降 低變壓器的效率影響壽命。主要原因，是 通風系統與降溫設備損壞嚴重，缺 少維護保養及部分通風降溫設備未配置到位。工程部均放置了分體空調進行降溫補救，且 錯誤的將室外機就近放置于室內走廊，從 而降溫效果不明顯，且 后勤走廊溫度也非正常。業主訴求不僅要降低變電所室溫，且 希望全部取消這些雜亂無序的室外機擺放。

4.2 進行的改造

開閉所及變電所首先是根據電氣設計專業重新計算的發熱量，重 新就算，僅 舉例列出其中兩個，具 體如表1。

表1 各變電所發熱量

根據各個變電所發熱量，重 新計算所需真實通風量及空調負荷。根據文獻[4]，計 算消除余熱時，通 風量具體為：

變電所 A 發熱量Q為 103.428 kW，代 入式（1）得L=34866 m3/ h，故 取排風量 34870 m3/ h，原 EF/B12D-1排風機風量22117 m3/ h 不滿足要求。實際所需送風量34870×0 .8=27900 m3/ h，原 SF/B12D-1 排風機風量20135 m3/ h 不滿足要求。

然而根據現場，由 于變電所送排風土建管井存在漏風現象。使用機械通風進行降溫，會影響附近商鋪運營（如漏熱風至屈臣氏等店）?，F場風管道尚可較好運行，故 通風系統不進行調整。但 需增設3 臺吊裝式空調箱，冷量不小于 110 kW，詳見變電所 A、E 暖通圖紙，如 圖6。

圖6 變電所A 改造吊裝空調箱布置平面圖

35kV 變電所，發 熱量Q=207.28 kW，則 計算消除余熱時，通 風量L=207.28/0.337/(40-31.2)=69894 m3/ h，故取排風量69900 m3/ h，原 EF/B11C-1 排風機的風量32397 m3/ h 不滿足要求。送風量 69900×0 .8=55920 m3/h，原 SF/B11C-1 排風機的風量30690 m3/ h 亦不能滿足要求。

改造對策，考 慮增加空調箱，也 并入大的空調水系統，在 夏季對35kV 變電所進行空調降溫處理。選用一臺 16000 m3/ h，冷 量 249 kW 空調箱進行降溫，改 造后不僅效果顯著，而 且也全部取消了原先多擺放的雜亂無章的分體空調，取 得了較好的效果。改造空調設置如圖7 所示。

圖7 35kV 變電所改造空調平面圖

其余變電所也進行類似樣式改造，有 些受周邊條件限制，設 置了立式空調箱，并 入大型冷凍水系統，僅使空調風管伸入到變電所，進 行空調降溫處理。也有空調機房與變電所相鄰，可 直接在側墻上裝設噴口進行送冷風，在 下部設置回風口進行空調回風。

5 商場排油煙系統

5.1 改造之前狀況

根據對原來圖紙的查閱與現場查看，各 個餐飲商家在排油煙系統布局上普遍存在著不合理現象。典型的B2 層美食廣場在餐飲高峰時油煙氣等異味外溢情況比較普遍，與廚房排油煙系統設置不合理緊密聯系。最大的問題是餐飲量增加，且 需對油煙進行凈化、過濾，且 排放需滿足擴散半徑要求。一共 48 套排油煙系統，多 數一個系統帶數家店鋪，也 有一家店鋪單獨一套排油煙系統的情況。

5.2 排油煙系統的改造

根據國家規范及上海市地方標準,考慮油煙排放半徑及屋面有限的位置，經 多次現場踏勘，并 結合原有竣工圖進行油煙系統繪制，統 籌合理安排每套的排油煙量是重點和難點?；诂F狀重新設計出來的油煙系統中，全 部增加油煙凈化器和紫外線殺菌除異味裝置，且 配合環保部門要求，設 置油煙在線監測裝置與當地黃浦區環保部門進行聯網。

每套系統都有各自的特點，例 如改造前現場踏勘魔 丼屋日式料理店，位 于商場四層，排 放也設在四層屋面，油煙排放量為14000 m3/ h 滿足其使用要求。但是此次環保部門要求整個商業排油煙需進行整頓，且業主要求商鋪必須全部使用日月光大業主自身的設備，因 此仍需對其進行改造，并 且在室外增加了業主提供的全套設備。

6 其他機電改造

對于整個項目改造的內容還有很多，比 如對地下二層美食廣場進行了全面改造，并于 2019 年 6 月 16日全面重新營業，地 下一層南側和北側垃圾房進行了改造，對餐廚垃圾房設置了高溫冷庫。并對整個商業97 套空調機組和近300 多套分體空調全數進行踏勘，出具分析報告。對入住日月光的商戶盒馬鮮生進行了相關的條件預留。

其余專業也進行了其他的有關的改造。比如給排水對地下三層隔油池和疏水層的改造，電 氣對變電所設備的改造，以 及對弱電系統的逐步進行中的改造，建筑對于地下一層垃圾房重新布局和擴大，結 構配合機電暖通專業重新計算排油煙設備等有關設備的荷載復核，重 新設計承重基礎等一系列改造內容。

以下為 2019 年 9 月 6 號從業主處獲得的數據并整理的表格，可 見改造后 2019 年 8 月同比，合 計節約電費同比降低了21.64%。

7 結語

根據當時現場狀況改造設計過程是相對繁瑣的，首先讀的是10 多年前的竣工圖，資料已經不是很齊全，而 且與現場經過數年的不斷變化，與 原圖紙已經有了較大出入，這 就更要求設計人員結合現在商場運行的具體情況進行現場踏勘?，F場實際情況與原竣工圖相對應比較困難，要 想做好此處設計，需 要耐心。

設計完畢并非項目結束，現 場施工單位施工中現場經常會遇到一些問題，施 工搞不懂，這 就需要設計師到現場進行溝通。比如拆開吊頂，風管或其他設備難以安裝或通不過去的情況，無 一不需要設計師和施工的在現場一起想辦法，促 使施工順利完成，并 達到設計預期效果。包括后期調試，也 是需要設計師到場，雖 然繁瑣些，但 也從中獲得了更多的現場經驗，正 好彌補了設計師一直以來多數時間都是根據老一輩工程師傳授的寶貴經驗以及有關規范進行設計，對 現場知識運用不夠充分的弊病，從 而可以學習較多重要的現場知識。通過現場觀察和操作，才 能更好的理論聯系實際，更透徹的理解老一輩工程師們的寶貴經驗和規范的規定。因此作為設計師，除了能夠做較多類型的項目外，如 果能適當參與現場改造的項目，對 于理解本專業的知識和運用也能起到更好的作用。