Системы ОВиК для торговых центров - делаем правильно.

Системы HVAC для торговых центров - делаем правильно.

Когда дело доходит до проектирования систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в торговых центрах, необходимо учитывать множество факторов - что профессионалы говорят о том, что можно и чего нельзя?

Торговые центры по-прежнему растут слева, справа и в центре в Южной Африке (несмотря на, казалось бы, глобальный переход к более мелким индивидуальным магазинам). Иногда кажется, что эти торговые центры появляются в одночасье. Однако эти проекты - это не просто возведение стен. Большинство (если не все) из этих разработок могут похвастаться тщательно продуманными установками HVAC.

Но зачем нам системы HVAC в торговых центрах и как их оптимально проектировать и обслуживать? Мы болтаем как с инженерами, так и с подрядчиками, чтобы узнать их мнение.

«Дело не в« необходимости »кондиционирования в торговых центрах, а в обеспечении комфорта и качества покупок для клиентов и постоянных посетителей», - объясняет Грэм Пейдж из Graeme Page Consulting Engineers (GPCE). «На сегодняшнем высококонкурентном рынке розничной торговли климатическая среда как в непосредственных торговых зонах, так и в торговых центрах и общественных переходных помещениях имеет важное значение для обеспечения комфортной обстановки и качественных покупок».

Крейг Бланкерс из WSP соглашается. Он объясняет, что два основных момента в отношении систем отопления, вентиляции и кондиционирования в торговых центрах - это соблюдение национальных стандартов Южной Африки (SANS), а также уровень комфорта покупателей. «Важно, чтобы покупатели находились в условиях оптимальной комфортной температуры, а также получали достаточно свежего воздуха. Чем удобнее покупатель находится в пространстве, тем выше вероятность того, что покупатель потратит больше времени на просмотр, потенциально покупая и улучшая впечатления, наслаждаясь хорошей едой в ресторане ».

Но есть и другие причины, объясняет Стефан Сандер из компании Two Oceans Air Conditioning, местного подрядчика по ОВК.

Это включает:

• Обеспечение правильной температуры на серверах всех арендаторов для правильной работы.
• Сведение к минимуму нарушения рабочей среды обитателей и сотрудников торгового центра.
• Системы вытяжки избавляют от загрязнений в помещении, таких как споры, грибки и бактерии, снижая вероятность распространения болезней.
• Системы вытяжки на кухне обеспечивают достаточную вентиляцию зон приготовления пищи и приготовления пищи вокруг продавцов продуктов питания.

Соображения по дизайну

Что необходимо учитывать при разработке решений HVAC для торговых центров? Blankers перечисляет несколько факторов:

• Эффективность системы - потребление электроэнергии в зависимости от того, сколько охлаждения и обогрева может обеспечить система.
• Применение здания - каково будет намеренное использование здания. - Капитальные затраты по сравнению с периодом окупаемости
• сколько клиент в конечном итоге заплатит за систему кондиционирования воздуха сегодня и сколько времени потребуется, чтобы окупить эти дополнительные затраты на более эффективную систему за счет экономии энергии.
• Долговечность системы - ожидаемый срок службы системы до ухудшения качества продукции и производительности системы.
• Гибкость системы - сможет ли система справиться с любыми изменениями, вариациями и возможными дополнениями к первоначальному применению здания?
• Местоположение - Как далеко ближайшие субподрядчики находятся на объекте и каковы их возможности?
• Доступное пространство производственного помещения
• Существуют ли ограничения по площади со стороны архитектора и должна ли установка HVAC быть ограничена определенной областью?

«Очень важно получить от клиента четкое и определенное задание, а также подготовить полностью подробный отчет о проектировании, который можно согласовать с заказчиком до начала рабочего проектирования», - советует Пейдж. «Различные типы торговых центров будут определять разные типы дизайна».

Торговые центры открытого типа без закрытых и защищенных от непогоды переходных торговых площадей потребуют совершенно другого решения по сравнению с закрытыми торговыми центрами с большими разграниченными фуд-кортами, большими розничными магазинами, модными и банковскими центрами, переходными пространствами с освещением на крыше и развлекательными или выставочными залами. площадей, говорит Пейдж. «Эти переходные зоны торговых центров очень отличаются от торговых пространств, и их необходимо тщательно спроектировать и спроектировать».

«Важно убедиться, что система HVAC имеет правильный размер и спроектирована для обеспечения комфорта в любое время года без каких-либо сомнений в окончательном дизайне», - добавляет Сандер. Вы также должны принять во внимание координацию между другими службами и убедиться, что есть достаточно места для системы HVAC. Есть несколько факторов, которые влияют на доступность пространства, включая стены, потолки, пожарные спринклеры и воздуховоды.

«Убедитесь, что соблюдаются все правила техники безопасности и охраны труда, а также учитывается эстетика здания с точки зрения дизайна», - советует Сандер.

Стандарты и правила

Стандарты и правила, касающиеся торговых центров, аналогичны тем, которые встречаются для любого коммерческого типа здания, включая правила местных советов, а также национальные стандарты.

Blankers выделяет несколько:

• Национальные стандарты Южной Африки (SANS) 10400-XA как в отношении экологической устойчивости (Часть X), так и в отношении использования энергии в зданиях (Часть XA). SANS 10400-XA относится к энергоэффективности и использованию энергии в застроенной среде. Этот регламент определяет различные конструктивные и эксплуатационные параметры, которым должно соответствовать здание. Например, максимальная потребность в энергии для различных классификаций зданий указывается в ВА / м2 и кВтч / м2 для различных климатических регионов в зависимости от того, где находится здание. Следовательно, крайне важно разработать наиболее энергоэффективное решение HVAC, а также обеспечить, чтобы в самом здании были самые эффективные изоляционные материалы для стен и крыш, чтобы гарантировать достижение этой цели.
• SANS 10400-O для регулирования освещения и вентиляции. SANS 10400-O относится к дизайну освещения и вентиляции, а также к использованию в застроенной среде. Этот регламент распространяется на такие элементы, как внутреннее освещение (как естественное, так и искусственное), а также вентиляцию (как естественную, так и искусственную). Освещение будет влиять на требования к тепловой нагрузке HVAC, а также определять тип затенения или жалюзи (при необходимости), которые необходимо установить для оптимального уровня комфорта и характеристик здания. Часть национального стандарта, касающаяся вентиляции, устанавливает минимальные требования к наружному воздуху как по воздухообмену в час, так и в литрах в секунду на человека, а также минимальные требования для естественной вентиляции.
  

«Также очень важно знать о запрещенных на международном уровне хладагентах, которые еще не запрещены на местном уровне», - говорит Бланкерс. «Это важно для будущего дизайна торгового центра и обеспечения его долговечности».

Кроме того, если может существовать какой-либо конкретный стандарт, связанный со специальными энергетическими стандартами или «экологичными» требованиями, например рейтинг GreenStar, который также необходимо будет включить в проект, объясняет Пейдж.

Выбор правильной системы

Итак, какие возможные системы HVAC доступны для розничных проектов и как они сравниваются?

Выбор системы HVAC зависит от упомянутых соображений и целей клиента.

Например, при правильном проектировании естественная вентиляция через переточные системы, а также вытяжная вентиляция очень эффективны, - объясняет Бланкерс. Необходимо учитывать переменные факторы, такие как направление и скорость ветра, а также солнечный свет для солнечных дымоходов.

Механические системы HVAC включают в себя системы с переменным потоком хладагента (VRF), сплит-системы с прямым расширением (DX), охлажденную воду (с водяным и воздушным охлаждением), системы испарительного охлаждения, различные гибридные и даже геотермальные (сочетание механического и естественного охлаждения) системы.

«У каждой из вышеперечисленных систем есть свои плюсы и минусы. Практически невозможно сравнивать варианты систем, не глядя на целостное представление об условиях проекта », - говорит Бланкерс. Например, системы испарительного охлаждения будут менее эффективными в районах с высокой влажностью, а сложные конфигурации управления будут проблематичными в сельской местности без необходимого резервного обслуживания. «Тип торгового центра имеет решающее значение для вашего решения», - говорит Пейдж.

Пейдж делится некоторыми общими советами: открытые торговые центры ленточного типа можно легко обработать с помощью раздельных секционных блоков прямого расширения (DX) для стандартных производственных цехов, со средним и большим заводом с воздушным охлаждением для любого из мини-крупных или крупных магазинов входит в центр. В центрах такого типа обычно есть два или три основных / мини-крупных арендатора, причем один из ведущих продуктовых магазинов находится на одном конце торгового центра, а арендатор одежды / продуктов питания или арендатор, связанный с аптекой, - на другом.

Также, как правило, существует отдельный или проходной магазин, с которым можно обращаться так же, как и с линейными магазинами. Если холодильные трубопроводы окажутся чрезмерными, можно спроектировать систему VRF, но это увеличит бюджет для центра, а также «усложнит» проект в отношении индивидуального энергопотребления, потенциально ограничивая изменения и добавление магазинов в будущем.

«В крупных закрытых торговых центрах и региональных торговых центрах используются различные системы, от вентиляционных установок с охлажденной водой и фанкойлов до крышных агрегатов с воздушным охлаждением», - говорит Пейдж.

По словам Пейджа, более крупные региональные центры были спроектированы очень хорошо с использованием только решения с использованием только охлажденной воды, где крупные магазины и мини-арендаторы имеют свои собственные генераторы охлажденной воды и вентиляционные установки, в то время как в магазинах стандартной линии есть общий чиллер для обслуживания фанкойлов. , «Использование энергии обеспечивается за счет включения счетчиков энергии в конструкцию фанкойлов».

Он добавляет, что так называемые «меньшие» центры также были действительно хорошо спроектированы с использованием решения с охлажденной водой, описанного выше, для стандартных производственных цехов с комплексными установками, обеспечивающими кондиционирование воздуха для крупных и мелких арендаторов. «На протяжении многих лет GPCE также очень успешно использовала альтернативу заводам общего пользования для производственных цехов. Это делает дизайн первого исправления очень простым и не требует наличия макетов арендатора на столь ранней стадии проекта ».

Вопросы обслуживания

Техническое обслуживание систем HVAC варьируется от системы к системе, но регулярное обслуживание обязательно.

При проектировании систем HVAC проектировщик спроектирует систему с указанными параметрами, с которыми система будет работать. В эти конструктивные параметры всегда заложены допуски, позволяющие в определенной степени преодолеть «предвиденные» препятствия.

Например, когда система вентиляции наружным воздухом предназначена для подачи воздуха в торговый центр, статическое давление вентиляторов будет рассчитано таким образом, чтобы преодолеть определенное падение статического давления на фильтрах, объясняет Бланкерс. Если фильтры не очистить, вентилятор не будет работать с требуемой проектной мощностью, и система потеряет свою эффективность. Поэтому фильтры HVAC необходимо регулярно обслуживать и чистить для обеспечения оптимальной производительности. То же самое можно сказать и о чистоте охлаждающих и нагревательных змеевиков, фильтров для охлажденной воды, вытяжных каналов кухонного навеса и т. Д.

«Все эти компоненты интегрированы в требуемые рабочие условия, и как только проектный допуск нарушен, система не будет работать в желаемых условиях. эффективность, и система станет менее эффективной », - объясняет Бланкерс. Если система регулируется по-разному, вентиляторы должны будут разогнаться, чтобы преодолеть статическое давление грязных фильтров, или в здание будет поступать недостаточное количество наружного воздуха, если система имеет постоянный объем. «В результате того, что система HVAC потребляет значительную часть эксплуатационных расходов торгового центра, очень важно свести к минимуму факторы, приводящие к неэффективности системы, такие как плохой график технического обслуживания», - говорит Бланкерс. Хотя составление хороших графиков технического обслуживания может показаться легкой задачей, также важно, чтобы система была спроектирована таким образом, чтобы все механические компоненты были легко доступны для обслуживания. «Хотя это может показаться само собой разумеющимся, мы часто видим, что отказы компонентов и их замена чрезвычайно трудны, поскольку доступ к ним часто остается запоздалым».

Другой момент - убедиться, что у вас есть удобный и легкий доступ к растению. «Предпочтительно, чтобы обслуживание производилось за пределами магазина на территории заводов на крыше, но это не всегда возможно», - говорит Пейдж. Доступ к этим участкам растений на крышах должен осуществляться по утвержденной законодательством лестнице для кошек и подходящим проходам через крытые крыши, если это необходимо.

Если фанкойлы и кондиционеры расположены над потолками в торговых зонах, их необходимо тщательно спроектировать вместе с архитектором или дизайнером арендатора, чтобы обеспечить достаточно большой и удобный доступ, - советует Пейдж. Было бы предпочтительно, если бы эти панели доступа располагались в задней части дома или на складе, чтобы стремянки и обслуживающий персонал не мешали покупателям в торговых помещениях.

Также важно, чтобы панели доступа были достаточно большими не только для обслуживания оборудования, но и для замены некоторых частей, таких как двигатели вентиляторов, если это неизбежно. По словам Пейджа, при проектировании систем необходимо максимально сократить объем технического обслуживания и обслуживания, поскольку в старых центрах принято игнорировать или откладывать обслуживание завода. «Это приведет к преждевременным выходам из строя, что приведет к высоким капитальным затратам на обновление или замену систем задолго до окончания их запланированного срока службы».

Список дел по техническому обслуживанию очень тщательный, от проверки наличия зажимов фильтра до проверки правильности вращения вентилятора и даже проверки изоляции на чиллерах. Важно, чтобы у вас был подрядчик, который знает, что делает, и не идет на уступки. По словам Сандера, особенно важно содержать все фильтры в чистоте. «Грязные фильтры или поддоны для сбора капель являются питательной средой для всевозможных вредных насекомых, если их не чистить или не заменять регулярно. Синдром больного здания - это не миф! »

Грязные фильтры усугубляют накопление ила в конденсатной системе, особенно если падения незначительны. Грязные фильтры приводят к уменьшению воздушного потока, резкому снижению производительности установки и выходу ее из расчетных условий, создавая нагрузку на систему охлаждения. Они также приводят к более низким температурам вне змеевика, что вызывает больше конденсации, а в крайних случаях приводит к замерзанию внутреннего змеевика, объясняет он.

По словам Сандера, наружные блоки также необходимо очищать, чтобы обеспечить адекватную или эффективную теплопередачу, в противном случае температура или давление могут повыситься, что подвергнет компрессоры ненужной дополнительной нагрузке. Это приводит к преждевременной замене компрессоров, что является дорогостоящим мероприятием, требующим дегазации, повторной подачи газа и т. Д.

«Техническое обслуживание - это относительно незначительные расходы в торговом центре, которые обеспечат более чистую и здоровую рабочую среду», - говорит Сандер. Кроме того, техническое обслуживание является ключевым фактором для поддержания вашего оборудования в хорошем состоянии и для обеспечения (и сохранения) вашей гарантии или гарантии.

Создавайте то, что можно и чего нельзя

«При проектировании центров важно взаимодействовать с клиентом на ранней стадии и согласовывать основные принципы и стандарты проектирования», - повторяет Пейдж. Если возможно, получите план смешивания арендаторов на ранней стадии. «Мы считаем, что потратив много времени на ранних этапах предварительного и технико-экономического проектирования, особенно на протяженность и расположение производственных площадей, в дальнейшем будет обеспечено более плавное проектирование».

Также важно заранее встретиться с архитекторами и дизайнерами интерьеров, чтобы обсудить основные элементы, такие как открытые торговые центры и фонари на крыше. По словам Пейджа, тип, размер и детали потолочных светильников в торговых центрах могут влиять на конструкцию кондиционирования воздуха с точки зрения тепловой нагрузки и распределения воздуха, и их необходимо тщательно продумать. Еще одна проблема заключается в том, что арендаторы часто спорят о разбивке расходов, связанных с их счетами за HVAC, объясняет Бланкерс.

«Это хорошая идея, чтобы заранее обсудить эти вопросы с вашим клиентом, чтобы понять, как арендаторам будут выставляться счета и что будет оговорено в их соглашениях, а также каковы ожидания клиента от системы». Один из вариантов - для каждого магазина иметь свой собственный распределительный щит (DB), который обеспечивает магазин необходимой мощностью (электрические розетки, механическое HVAC и т. Д.). Конечно, это зависит от типа спроектированной системы и бюджетных ассигнований, но это позволяет легко установить счетчики энергии для каждого магазина, а точное потребление электроэнергии можно рассчитать только для этого магазина. Это устранит любые споры по поводу различных часов работы, приложений магазина, внутренних тепловых нагрузок и т. Д.

«Также важно проектировать системы с учетом возможностей местной поддержки», - говорит Бланкерс. «Сделайте домашнее задание, чтобы узнать, какими возможностями обладают местные установщики и группы обслуживания, каковы их ограничения и в чем заключается их опыт». Проектирование сложных современных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в сельской местности, где требуется обширное программирование и устранение неисправностей, может оказаться непрактичным, если местные группы технического обслуживания не имеют соответствующей подготовки и опыта. Сандер советует предусмотреть гибкость дизайна для будущего размещения или смены арендатора. «Кроме того, не следует сокращать или идти на компромисс в конструкции с точки зрения требований нормативных документов, таких как объемы свежего и вытяжного воздуха», - говорит он.

Экономия энергии

На систему HVAC приходится большая часть эксплуатационных расходов торгового центра. «Следовательно, при проектировании совершенно необходимо использовать менталитет энергоэффективности», - советует Бланкерс.

Спрос на электроэнергию в Южной Африке растет в геометрической прогрессии, и поставщики изо всех сил стараются не отставать, поэтому жизненно важны экологически безопасные проекты. Blankers делится списком некоторых простых и сложных решений для экономии энергии в торговых центрах: По возможности, внедрение естественной вентиляции.

Установка таймеров и / или датчиков присутствия в системе HVAC для автоматического отключения при закрытии торгового центра (или изменения заданных значений). Конструкции с предварительным охлаждением свежего воздуха. Включение солнечной энергии в системы HVAC. Экономичный цикл AHU для естественного охлаждения. Мониторинг CO2, чтобы избежать очистки и подачи в здание ненужного свежего воздуха. Системы мониторинга CO и NO2 для оптимизации вентиляции подвала. Эффективные вытяжные кожухи навеса, требующие меньшего количества вытяжек. Рекуперация тепла через колеса рекуперации тепла и спиральные змеевики.

Использование систем отвода тепла для бесплатного производства горячей воды. Хранение льда для внепикового потребления и снижения нагрузки на сеть в часы пик. Кроме того, Пейдж предлагает заранее встретиться с жильцами центра, чтобы установить нагрузку на освещение и оборудование и обсудить с ними и инженером-электриком любые методы снижения энергетических нагрузок и эксплуатационных расходов системы кондиционирования воздуха. В ситуациях, когда комплектная установка кондиционирования воздуха «совместно используется» несколькими арендаторами, необходимо на раннем этапе обсудить с оператором центра любую путаницу, которая может возникнуть позже при установлении эксплуатационных затрат на электроэнергию системы и о том, как эти затраты делятся, говорит Пейдж. Вот несколько советов от Сандера:

• Установка системы управления зданием (BMS), которая запрограммирована на включение / выключение агрегатов, когда участки не используются.
• Не допускайте попадания мусора в агрегаты и регулярно проводите техобслуживание (чем чище агрегат, тем больше энергии для него будет).
• Удаление старого, неэффективного оборудования и установка нового оборудования с инверторным компрессором. «Чем тяжелее ваше устройство должно работать, чтобы достичь заданного значения, тем больше энергии оно потребляет», - говорит Сандер.
• Постарайтесь установить заданную температуру в помещении ближе к температуре наружного воздуха (комфортной температуре). Он объясняет, что энергосберегающее здание также может быть спроектировано с учетом климата и использования соответствующих элементов для проектирования.

Тенденции

«За последние несколько лет международные тенденции проникли в дизайн наших торговых центров, - говорит Пейдж, - особенно с внутренним дизайном развлекательных пространств в качестве примера, а также с притоком международных арендаторов элитных и модных брендов». Конструкция системы кондиционирования воздуха должна соответствовать этим высоким стандартам, обеспечивая при этом компромисс между сниженными капитальными затратами и эффективными расходами на эксплуатацию и техническое обслуживание.

По словам Пейджа, в спецификации арендаторов вводятся различные типы и стили систем распределения воздуха, а также признанные на международном уровне бренды оборудования для кондиционирования воздуха, и их необходимо придерживаться или обсуждать с проектировщиками. «На местном рынке и в подходящих климатических условиях одно- или двухступенчатое испарительное охлаждение становится приемлемым, и некоторые арендаторы принимают это как возможность кондиционировать свое пространство», - говорит Пейдж.

По словам Сандера, из-за периода засухи на местном уровне наблюдается переход к системам с воздушным охлаждением, а не с водяным охлаждением. Он также обратил внимание на проекты, использующие комплектные блоки в качестве альтернативы системам с охлажденной водой.

Бланкерс говорит, что при проектировании торговых центров как на местном, так и на международном уровне требуются наиболее экономичные конструкции как с точки зрения капитальных, так и эксплуатационных затрат. По его словам, в пространствах модульного дизайна и строительства появляется много увлекательных и инновационных проектов. Это влечет за собой использование сборных материалов, легких стальных конструкций и модульных конструкций для приложений «plug-and-play». «Эти подходы резко сокращают сроки строительства и потери материалов, используемых на стройплощадке».

Бланкерс добавляет, что инновационные технологии, использующие искусственный интеллект для создания личных профилей для изменения температуры кондиционирования воздуха при входе в помещения, - это еще один тип технологий, который тестируется с распознаванием лиц для способов оплаты.

«В торговом центре и пространстве воплощены невероятные и инновационные проекты, и сейчас действительно интересное время, чтобы не отставать от новейших технологий, чтобы увидеть, где будет развиваться этот сектор», - говорит он.