商業(yè)建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與節(jié)能

孫宇

（齊翔建工集團(tuán)金豐建筑設(shè)計(jì)有限公司）

摘 要：城市發(fā)展對(duì)建筑行業(yè)產(chǎn)生了許多的積極性影響，由于城市中經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，商業(yè)建筑成為城市的建筑業(yè)建設(shè)的重點(diǎn)對(duì)象，而商業(yè)建筑與一般的居民建筑存在差異，其建設(shè)的重點(diǎn)不同，在商業(yè)建筑中為了滿足商業(yè)需求，對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)的建設(shè)是一個(gè)重點(diǎn)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要保證空調(diào)設(shè)計(jì)的基本需求，同時(shí)還要保證空調(diào)的環(huán)保需求，保證商業(yè)建筑內(nèi)部空調(diào)的節(jié)能性，本文根據(jù)對(duì)節(jié)能型空調(diào)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，來分析其設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：商業(yè)建筑；空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)；節(jié)能；運(yùn)行費(fèi)用

商業(yè)建筑是城市建筑的一個(gè)重要的類型，主要用于滿足使用主體的商業(yè)需要而存在，無論是新型的商業(yè)建筑，還是傳統(tǒng)的商業(yè)建筑，都在不斷地完善商業(yè)建筑的功能，而空調(diào)設(shè)施幾乎是商業(yè)建筑的必備設(shè)施，雖然我國空調(diào)設(shè)計(jì)的基本技術(shù)不斷完善，但是能夠與商業(yè)建筑相適應(yīng)的空調(diào)系統(tǒng)還存在諸多弊端，影響空調(diào)的使用效果的同時(shí)也為商業(yè)建筑帶來了消極的影響，本文根據(jù)筆者進(jìn)行設(shè)計(jì)商業(yè)建筑空調(diào)的基本經(jīng)驗(yàn)與對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的了解情況，對(duì)這種特殊的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)分析，并提出使其節(jié)能性更強(qiáng)的措施。

1 選擇空調(diào)系統(tǒng)

1.1 依據(jù)建設(shè)方的需求

在選擇空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，首先需要明確空調(diào)建設(shè)方的需求，在滿足這個(gè)需求的前提之下，制定相對(duì)合理的設(shè)計(jì)方案，同時(shí)還要滿足我國對(duì)于空調(diào)系統(tǒng)的規(guī)定。選擇的空調(diào)系統(tǒng)需要同時(shí)滿足國家規(guī)范、建設(shè)方的需求以及經(jīng)濟(jì)性三方面的需求，充分實(shí)現(xiàn)商業(yè)建筑對(duì)空調(diào)的服務(wù)性的要求。

1.2 集中空調(diào)系統(tǒng)的選擇

不同類型的商業(yè)建筑對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的選擇也存在不同，如果商業(yè)建筑的規(guī)模為大型或者中型，一般會(huì)采取集中型的空調(diào)系統(tǒng)，其中組合形式的空調(diào)以及薄款吊柜型空調(diào)是最為常見的兩種空調(diào)機(jī)組，這兩個(gè)空調(diào)機(jī)組的差異之處在于是否需要占用商業(yè)建筑內(nèi)部的面積，前者需要，后者并不需要，可以使商業(yè)建筑的空間規(guī)劃更為合理。

處理占地面積方面的差異性，以上兩種空調(diào)機(jī)組還有以下不同點(diǎn)：組合式的空調(diào)具有較好的換氣功能，能夠使商業(yè)建筑的內(nèi)部環(huán)境保持一定的清潔度，其水運(yùn)行系統(tǒng)構(gòu)造簡單，可以方便使用過程中的管理以及維護(hù)，但是其使用短板在于能以詳細(xì)精準(zhǔn)地劃分空調(diào)的負(fù)荷特點(diǎn)，另外其風(fēng)道斷面處的面積偏大。

吊柜型的空調(diào)不僅不需要太多的占地面積，還可以保持較為靈活的布置方法，其節(jié)能的功能較強(qiáng)，安裝方法極其簡單，與另一種空調(diào)機(jī)組不同，其劃分空調(diào)負(fù)荷的方法比較容易，但是其設(shè)計(jì)短板在于水運(yùn)行系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，后期的維護(hù)以及管理鞏固走開展的難度比較大。

2 商業(yè)建筑的空調(diào)負(fù)荷特點(diǎn)

根據(jù)商業(yè)建筑內(nèi)部的空調(diào)的具體運(yùn)行需要來看，一般在夏季由于氣候的原因，空調(diào)的運(yùn)行的時(shí)間相對(duì)比較長，但是在對(duì)其負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算時(shí)，根據(jù)客流量來計(jì)算負(fù)荷比較缺乏精準(zhǔn)性，因此在進(jìn)行空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)方需要與建設(shè)方通過溝通的方式，來確定計(jì)算負(fù)荷量的方式，在對(duì)冷負(fù)荷的基本情況進(jìn)行分析時(shí)，可以清楚地發(fā)現(xiàn)，整日冷負(fù)荷情況與半日冷負(fù)荷情況存在不同，因此可以確定空調(diào)承載的冷負(fù)荷的情況隨機(jī)性相對(duì)較大。

商業(yè)建筑空調(diào)冷負(fù)荷在夏季有70%～80%以上的時(shí)間，都只計(jì)算日客流量冷負(fù)荷的60%左右。在商業(yè)性建筑空調(diào)設(shè)計(jì)中，冷負(fù)荷是取計(jì)算日客流量冷負(fù)荷，還是取70%～80%以上時(shí)間出現(xiàn)的50%計(jì)算日客流量冷負(fù)荷，在設(shè)計(jì)過程中，與建設(shè)方交換對(duì)此問題的意見時(shí)認(rèn)為，如在計(jì)算日客流量冷負(fù)荷時(shí)，因空調(diào)效果影響顧客的消費(fèi)心理，其結(jié)果可導(dǎo)致日客流量隨時(shí)間的推移成遞減趨勢(shì)。在與建設(shè)地區(qū)其它幾座大中型商場的有關(guān)人士交換意見時(shí)，均有同感。對(duì)商業(yè)建筑的冷負(fù)荷進(jìn)行進(jìn)一步分析，不難發(fā)現(xiàn)，隨著對(duì)商場計(jì)算日客流量取值不同，計(jì)算日客流量時(shí)的冷負(fù)荷與50%日客流量時(shí)冷負(fù)荷的比值也有不同。就長沙地區(qū)的實(shí)際情況，結(jié)合文獻(xiàn)的報(bào)道，建設(shè)地區(qū)大中型商場計(jì)算客流量根據(jù)不同地段、不同商場規(guī)模，宜按0.8～1.2人/m2取值，在此計(jì)算日客流量的條件下，兩種負(fù)荷的比值將在60%～75%之間變化。綜合上述分析，可以得出這樣的結(jié)論，商業(yè)建筑冷負(fù)荷的特征就是，在夏季需空調(diào)的70%～80%以上的時(shí)間里，其冷負(fù)荷只有計(jì)算冷負(fù)荷的60%～75%。

3 劃分空調(diào)系統(tǒng)

從對(duì)商業(yè)建筑負(fù)荷特征的分析來看，在定水量的空調(diào)系統(tǒng)中，不對(duì)空調(diào)系統(tǒng)按負(fù)荷特性進(jìn)行合理劃分，是不合理的。假定50%計(jì)算日客流量時(shí)冷負(fù)荷為70%計(jì)算日客流量時(shí)的冷負(fù)荷，那么，在夏季空調(diào)時(shí)間里，80%的時(shí)間內(nèi)，空調(diào)系統(tǒng)都在70%的計(jì)算負(fù)荷的狀態(tài)下運(yùn)行，由水在管路中的流量特性。

在對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行劃分時(shí)，需要按照建筑自身的冷負(fù)荷情況進(jìn)行劃分，其中要考慮的元素除了商業(yè)建筑的建設(shè)需要還有其客流量的拜年話，按照冷負(fù)荷的基本情況來合理劃分空調(diào)的運(yùn)行系統(tǒng)。

管網(wǎng)的總水頭損失為設(shè)計(jì)工況的1/2，因而，將導(dǎo)致兩種情況：（1）流量不變，而又要使空調(diào)系統(tǒng)按部分負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行，將致使制冷機(jī)處于部分負(fù)荷運(yùn)行狀況；（2）通過人為的關(guān)小閥門，加大系統(tǒng)阻力，以達(dá)到部分負(fù)荷的運(yùn)行工況，這將容易產(chǎn)生水擊，引起管路振動(dòng)，風(fēng)機(jī)盤管因水量的減少，而使其熱交換性能下降。解決這個(gè)問題一種可能的途徑是，依據(jù)50%計(jì)算客流量的冷負(fù)荷，設(shè)置商場主空調(diào)系統(tǒng)（獨(dú)立的供回水管路），按兩種客流量冷負(fù)荷的差值，設(shè)置商場空調(diào)副系統(tǒng)（獨(dú)立的供回水管路）。主、副系統(tǒng)承擔(dān)計(jì)算冷負(fù)荷的比值按不同工程的負(fù)荷計(jì)算情況，取值為65%～75%（主系統(tǒng)），35%～25%（副系統(tǒng)），從對(duì)商業(yè)建筑冷負(fù)荷特征的分析來看，這種系統(tǒng)設(shè)置方式較為接近商場負(fù)荷變化特征。在夏季運(yùn)行工況下，80%時(shí)間內(nèi)，只須啟動(dòng)主系統(tǒng)，當(dāng)出現(xiàn)計(jì)算客流量的情況下，主、副系統(tǒng)同時(shí)啟動(dòng)。制冷機(jī)、空調(diào)水循環(huán)泵按照主、副空調(diào)系統(tǒng)所各自承擔(dān)的冷負(fù)荷進(jìn)行匹配，在實(shí)際工程中是很容易實(shí)現(xiàn)這種匹配的。在商業(yè)建筑中，設(shè)置主、副空調(diào)系統(tǒng)與最常見的只設(shè)1個(gè)空調(diào)系統(tǒng)（指在同一空調(diào)面積內(nèi)只設(shè)1個(gè)供回水管路的水系統(tǒng)）相比，有如下長處：（1）符合商業(yè)性建筑空調(diào)負(fù)荷的特征；（2）在兩種負(fù)荷狀態(tài)下，管路水力工況與設(shè)計(jì)工況趨于一致；（3）節(jié)省能源和運(yùn)行費(fèi)用。在80%需用空調(diào)的時(shí)間內(nèi)，只須開啟主空調(diào)系統(tǒng)所拖動(dòng)的吊柜式空調(diào)機(jī)組，節(jié)省空調(diào)機(jī)組運(yùn)行費(fèi)用及能源約20%～28%。

結(jié)束語

空調(diào)設(shè)計(jì)人員在對(duì)商業(yè)建筑內(nèi)部的空調(diào)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要注意商業(yè)建筑中的空調(diào)的運(yùn)行需求，一般是以建筑內(nèi)部的顧客流量變化情況而變化的，因此其運(yùn)行情況具有較強(qiáng)的隨機(jī)性。雖然這種變化是隨機(jī)，但是仍舊有規(guī)律可遵循，設(shè)計(jì)人員需要抓住空調(diào)負(fù)荷變化的穩(wěn)定性，通過建設(shè)回水管路的兩個(gè)系統(tǒng)以供水管理的各個(gè)系統(tǒng)的設(shè)置，來對(duì)空調(diào)長時(shí)間運(yùn)行的耗能問題進(jìn)行解決，從根本上解決空調(diào)設(shè)計(jì)與實(shí)際運(yùn)行方面的問題。

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