大型商場(chǎng)暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

張學(xué)斌

摘要：隨著人民生活水平的不斷提高，商場(chǎng)建筑日益增多，相應(yīng)帶來的空調(diào)能耗的增加不可小視，如何在此類建筑中合理應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，降低日益增加的能耗，是每個(gè)設(shè)計(jì)工作者必須重視的問題。本文分析了大型商場(chǎng)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)特點(diǎn)，并探討了大型商場(chǎng)暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：大型商場(chǎng)；暖通空調(diào)；冷熱源

一、大型商場(chǎng)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)特點(diǎn)

當(dāng)前我國(guó)大型商場(chǎng)正在飛速發(fā)展，尤其是大型商場(chǎng)在日益增多。商場(chǎng)消耗的能源主要用于空調(diào)及照明設(shè)備，節(jié)約能源既能夠降低商場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)成本，提高商場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，又符合我國(guó)的國(guó)策。因此，加強(qiáng)大型商場(chǎng)暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，在保證商場(chǎng)室內(nèi)舒適環(huán)境的前提下，達(dá)到綠色、節(jié)能的目的，具有非常重要的意義。

大型的空調(diào)設(shè)計(jì)不同于住宅、辦公樓或酒店等建筑，其具有以下特點(diǎn)：（1）平面建筑空間大，負(fù)荷較小。大型商場(chǎng)的平面建筑空間較大，為吸引顧客的注意力，使之停留在室內(nèi)琳瑯滿目的商品上，除廣告櫥窗外，商場(chǎng)的外圍結(jié)構(gòu)大都被設(shè)計(jì)成封閉。（2）冷負(fù)荷所占比重大為保證大型商場(chǎng)的采光和廣告效應(yīng)，商場(chǎng)使用的各式照明設(shè)備較多且發(fā)熱值高（如投射燈、鹵素?zé)舻龋?，尤其是針?duì)一些特殊商品（如首飾），故由照明產(chǎn)生的冷負(fù)荷占空調(diào)室內(nèi)負(fù)荷的較大部分。（3）人員和新風(fēng)負(fù)荷大。大型商場(chǎng)的人員密度高，故人員負(fù)荷及新風(fēng)負(fù)荷均較大，而且室內(nèi)空氣的品質(zhì)好壞完全依賴于空調(diào)的新風(fēng)系統(tǒng)。（4）空調(diào)設(shè)備具有靈活性。大型商場(chǎng)的部分格局會(huì)隨季節(jié)或需求不同而變動(dòng)，故要求空調(diào)設(shè)備具有一定的靈活性。

二、大型商場(chǎng)暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用

（一）認(rèn)真進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算

要實(shí)現(xiàn)大型商場(chǎng)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)局必須對(duì)大型商場(chǎng)暖通空調(diào)工程具體情況全面掌握，繼而對(duì)其運(yùn)行季節(jié)進(jìn)行全工況、全過程的分析計(jì)算，比較選擇出最合理的方案，從而使暖通空調(diào)系統(tǒng)在不同的室外氣象參數(shù)或室內(nèi)狀況下都能經(jīng)濟(jì)合理地運(yùn)行。如果沒有合理的計(jì)算僅僅以水泵或風(fēng)機(jī)的特性曲線為依據(jù)來進(jìn)行設(shè)備的選擇，有或者是僅僅以水泵和風(fēng)機(jī)樣本的銘牌參數(shù)為依據(jù)對(duì)流量、揚(yáng)程進(jìn)行選擇，都會(huì)造成暖通空調(diào)系統(tǒng)后期運(yùn)行不節(jié)能的問題。因此，在設(shè)計(jì)過程中必須對(duì)系統(tǒng)冷、熱負(fù)荷及風(fēng)、水管道阻力等進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，選擇合適的冷、熱源設(shè)備和水泵、風(fēng)機(jī)等動(dòng)力設(shè)備，使得設(shè)計(jì)達(dá)到設(shè)備能恰好在最佳工況狀態(tài)下運(yùn)行的效果。除此之外，在系統(tǒng)允許并且通過總的能耗比較的狀況下，優(yōu)先選擇加大系統(tǒng)的介質(zhì)溫差，從而降低系統(tǒng)的水流和送風(fēng)量。

（二）空調(diào)冷熱源設(shè)計(jì)

影響大型商場(chǎng)空調(diào)冷熱源方案決策的因素很多，要選擇一個(gè)最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，我們需要綜合考慮各種因素的影響。一般情況下，選擇冷熱源方案時(shí)應(yīng)考慮以下因素：（1）初投資。不同冷熱源方案的初投資有較大差別，在選擇方案時(shí)應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)的分析比較。（2）運(yùn)行費(fèi)用。其中包括運(yùn)行能耗，運(yùn)行管理費(fèi)，設(shè)備維修費(fèi)等。空調(diào)運(yùn)行能耗在建筑能耗中占有很大比例，空調(diào)運(yùn)行過程中的管理人員工資、設(shè)備故障維修費(fèi)等都是應(yīng)該在冷熱源選擇時(shí)考慮的因素。（3）環(huán)境影響。為了解決環(huán)境污染問題，保護(hù)環(huán)境已經(jīng)成為我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策。（4）運(yùn)行的可靠性、安全性、操作維護(hù)的方便程度、使用壽命。（5）增容費(fèi)。各城市根據(jù)其發(fā)展情況以及地理位置，對(duì)不同能源設(shè)定不同的增容費(fèi)，而且數(shù)量一般也是比較大，因此也是項(xiàng)重要的考慮因素。

大型商場(chǎng)宜采用中央空調(diào)系統(tǒng)，相對(duì)集中設(shè)置中央冷熱源。大型商場(chǎng)根據(jù)經(jīng)營(yíng)方要求，一般宜單獨(dú)設(shè)置獨(dú)立運(yùn)行的冷熱源系統(tǒng)。例如采用風(fēng)冷多聯(lián)機(jī)或風(fēng)冷熱泵機(jī)組等。各功能區(qū)域應(yīng)采用獨(dú)立的冷源以便于運(yùn)營(yíng)管理及計(jì)量。在不影響運(yùn)營(yíng)管理、有利于節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用的情況下，可考慮某些功能區(qū)域合用冷源。冷源宜采用水冷形式冷水機(jī)組。當(dāng)個(gè)別區(qū)域（如影院等）運(yùn)營(yíng)時(shí)間不同或負(fù)荷比例較小時(shí)，可個(gè)別采用風(fēng)冷形式冷水機(jī)組。各冷源系統(tǒng)冷水機(jī)組應(yīng)不少于2臺(tái)，根據(jù)部分冷負(fù)荷情況宜設(shè)置一臺(tái)小冷機(jī)，保證低負(fù)荷工況下系統(tǒng)能穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。冷凍、冷卻水泵要求設(shè)置備用泵。對(duì)于有大面積內(nèi)區(qū)需要冬季供冷、同時(shí)內(nèi)區(qū)大面積采用風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)時(shí)，在室外環(huán)境氣候條件許可的情況下應(yīng)設(shè)置冷卻塔免費(fèi)供冷系統(tǒng)。冷源系統(tǒng)宜靠近服務(wù)區(qū)域，在設(shè)備運(yùn)輸、檢修、冷卻塔設(shè)置等滿足條件的前提下可考慮設(shè)置于樓上設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)，并采取必要的減震、降噪措施。冷卻塔需根據(jù)建筑條件合理布置，尤其對(duì)于裙房面積較小的項(xiàng)目，冷卻塔的安裝位置需在方案設(shè)計(jì)階段就重點(diǎn)關(guān)注?？照{(diào)熱源技術(shù)要點(diǎn)優(yōu)先考慮市政熱源；如無市政熱源的情況下，可考慮油氣兩用熱水鍋爐供熱。結(jié)合動(dòng)力專業(yè)的系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，每組換熱系統(tǒng)設(shè)置的換熱器應(yīng)不少于2臺(tái)；應(yīng)盡量減少換熱級(jí)數(shù)。

（三）空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

目前國(guó)內(nèi)大部分商場(chǎng)均無法實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)的條件，室內(nèi)空氣品質(zhì)相對(duì)較差。商場(chǎng)通風(fēng)一般有兩種形式，一種是商場(chǎng)采用全空氣中央空調(diào)，就是從機(jī)房把室外空氣加熱或制冷、加濕等處理之后送入商場(chǎng)，這能起到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度+送新風(fēng)的作用，然后布置一道排風(fēng)管，用于排除污濁氣體，實(shí)現(xiàn)商場(chǎng)內(nèi)與室外空氣的交換。一種是空氣處理機(jī)組+新風(fēng)的中央空調(diào)形式～有空氣處理機(jī)組對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行循環(huán)制冷或加熱，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，然后另有新風(fēng)系統(tǒng)從室外向商場(chǎng)內(nèi)送新風(fēng)，一套排風(fēng)系統(tǒng)向室外排出污濁氣體，實(shí)現(xiàn)商場(chǎng)內(nèi)與室外空氣的交換。

下面以某大型商場(chǎng)為例介紹其新排風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用，該商場(chǎng)地下共三層，主要為設(shè)備用房、商店、機(jī)動(dòng)車庫(kù)等。地上共九層，其中一至六層主要為商場(chǎng)，七層為餐飲及溜冰場(chǎng)，八至九層為娛樂、健身及電影院等。建筑總高度50米，南北向235米，東西向55米。該項(xiàng)目一層以上外墻均為鋁合金幕墻，無法開設(shè)進(jìn)排風(fēng)百葉，且各層商場(chǎng)運(yùn)行時(shí)間一致，故所有新排風(fēng)系統(tǒng)均采用豎向系統(tǒng)。新風(fēng)由置于屋頂?shù)臒峄厥账惋L(fēng)箱集中預(yù)處理后由新風(fēng)立管送至各層，與室內(nèi)回風(fēng)混合后經(jīng)各層空調(diào)箱處理后送入室內(nèi)。各層排風(fēng)匯集至排風(fēng)立管由置于屋頂?shù)臒峄厥张棚L(fēng)箱經(jīng)熱回收后排出室外。熱回收商場(chǎng)區(qū)域的人員密度大，新風(fēng)比基本都在60%以上，而為了維持微正壓，排風(fēng)量也相當(dāng)大，排風(fēng)的能量相當(dāng)可觀，若加以回收則可節(jié)省一定的運(yùn)行能耗。考慮到利于集中熱回收、運(yùn)行管理方便及節(jié)省機(jī)房面積等優(yōu)點(diǎn)，采用顯熱回收形式對(duì)各層商場(chǎng)排風(fēng)集中進(jìn)行能量回收，即在新風(fēng)機(jī)組和排風(fēng)機(jī)組內(nèi)分別設(shè)置一組盤管利用乙二醇溶液充當(dāng)能量回收介質(zhì)進(jìn)行顯熱能量回收。為了提高顯熱回收效率，通常將兩臺(tái)排風(fēng)機(jī)組與一臺(tái)新風(fēng)機(jī)組進(jìn)行能量交換。新、排風(fēng)系統(tǒng)控制在空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，由于商場(chǎng)內(nèi)人員密度變化較大（通常在0.1～1.5人/m2之間變化），為了導(dǎo)入隨室內(nèi)人數(shù)變化的新風(fēng)量，在房間或回風(fēng)道上設(shè)置檢測(cè)器，根據(jù)CO2氣體含量自動(dòng)調(diào)節(jié)新風(fēng)閥門。相應(yīng)地，排風(fēng)量按新風(fēng)量的一定比例進(jìn)行調(diào)節(jié)。而對(duì)于豎向送、排風(fēng)系統(tǒng)的送、排風(fēng)量采用定靜壓控制，風(fēng)機(jī)設(shè)變頻驅(qū)動(dòng)器，當(dāng)每層風(fēng)量變化引起立管系統(tǒng)的靜壓產(chǎn)生變化時(shí)，通過改變置于屋頂?shù)乃?、排風(fēng)機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)總送、排風(fēng)量的調(diào)節(jié)，從而維持送、排風(fēng)系統(tǒng)靜壓的恒定，靜壓控制點(diǎn)設(shè)于2層立管的上部。過渡季節(jié)，根據(jù)室內(nèi)外焓值比較將系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為全新風(fēng)直流系統(tǒng)，此時(shí)冷凍機(jī)關(guān)閉。

結(jié)語

在現(xiàn)代化的大型商場(chǎng)中暖通空調(diào)技術(shù)占據(jù)著無可比擬的地位，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大型商場(chǎng)的規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大，我們必須堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀，統(tǒng)籌經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系，通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新，暖通空調(diào)始終以環(huán)保、節(jié)能、高效、可持續(xù)發(fā)展作為終極目標(biāo)。

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