關(guān)于城市綜合體暖通空調(diào)設(shè)計的分析

王立清

浙江南方建筑設(shè)計有限公司 浙江 杭州 310008

引言

一座城市中的大型商業(yè)綜合體的建設(shè)數(shù)量和水平，在很大程度上反映了該城市的整體發(fā)展水平，因此，近年來我國各城市中的大型商業(yè)綜合體工程數(shù)量正在逐年增多。暖通空調(diào)系統(tǒng)是大型商業(yè)綜合體中的一個重要系統(tǒng)，它的設(shè)計不但要滿足基本的系統(tǒng)功能，還要具備良好的節(jié)能效果。

1 暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)概述

我國整體發(fā)展加快的趨勢促使各大城市紛紛開始投入到城市化建設(shè)之中，大部分地區(qū)都涌現(xiàn)出諸多建筑工程。在建筑工程之中，暖通空調(diào)逐漸變成至關(guān)重要的環(huán)節(jié)之一，主要是因?yàn)樵谝蛔鞘兴械哪茉聪目偭恐校ㄖこ趟牡膶?shí)際能源大約是一座城市能源消耗總量的三分之一，其中暖通空調(diào)在完成設(shè)計與安裝后運(yùn)行時，所消耗的實(shí)際能源大約是一座城市能源消耗總量的五分之一，面對這種能源消耗速度與情況，我國能源開始出現(xiàn)缺乏征兆。能源在現(xiàn)代社會中屬于戰(zhàn)略物資，我國在能源方面的主要來源是煤礦，但由于很多礦石都不具備再生功能，一旦所掌握的能源總量降低到一定程度，就會限制未來發(fā)展規(guī)劃的落實(shí)，甚至可能在根本上動搖我國發(fā)展根基。如果能夠在建筑工程暖通空調(diào)之中適當(dāng)運(yùn)用節(jié)能技術(shù)，便可促使暖通空調(diào)不再消耗大量能源，暖通空調(diào)節(jié)能技術(shù)可以確保建筑內(nèi)部的溫度、濕度、空氣流動度及潔凈度等諸多參數(shù)，在與相關(guān)部門對暖通空調(diào)所提標(biāo)準(zhǔn)完全相符的基礎(chǔ)上，最大限度地增加暖通空調(diào)對能源的利用率[1]。通過一系列有效技術(shù)與落實(shí)措施加強(qiáng)暖通空調(diào)對城市環(huán)境的保護(hù)效果，對于建筑行業(yè)、社會發(fā)展及人民大眾來講都有著至關(guān)重要的意義與作用。

2 大型商業(yè)綜合體暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的要求

在大型商業(yè)綜合體暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計中，首先，要求結(jié)合實(shí)際情況合理分析節(jié)能設(shè)計的需求，并確保能夠滿足節(jié)能設(shè)計需求；其次，要求充分利用各種具有節(jié)能效果的新型設(shè)備元件，并借助傳感器有效收集整理相關(guān)數(shù)據(jù)信息，通過科技手段營造出更加舒適的系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境；再次，要求將暖通空調(diào)系統(tǒng)的舒適度與節(jié)能效果有機(jī)結(jié)合，有效協(xié)調(diào)二者之間的關(guān)系，找到二者的平衡點(diǎn)，確保節(jié)能設(shè)計達(dá)到相關(guān)舒適性的原則標(biāo)準(zhǔn)；最后，要求在設(shè)計過程中深入施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地考察，結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、水文、天氣等自然條件進(jìn)行合理設(shè)計，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，減少對周邊環(huán)境的不利影響。

3 城市綜合體暖通空調(diào)設(shè)計

（1）變頻技術(shù)。在設(shè)計建筑工程暖通空調(diào)時有兩種設(shè)計方式，分別是變頻與定頻。其中變頻暖通空調(diào)自身功能、節(jié)能效果與效率會更加優(yōu)越。這種變頻暖通空調(diào)主要運(yùn)用變頻節(jié)能技術(shù)，當(dāng)建筑之中的暖通空調(diào)負(fù)荷情況出現(xiàn)較為明顯的變動時，可以通過風(fēng)機(jī)、水泵及冷水機(jī)組等設(shè)施減少暖通空調(diào)能源消耗量，促使暖通空調(diào)在運(yùn)行狀態(tài)中也可達(dá)到相關(guān)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，通過變頻技術(shù)可以促使暖通空調(diào)節(jié)能效果達(dá)到30%以上。而且在運(yùn)用變頻技術(shù)后，暖通空調(diào)之中的變頻系統(tǒng)與變風(fēng)裝置會構(gòu)成變風(fēng)量系統(tǒng)，這種系統(tǒng)能夠增加建筑居民的舒適性，還能減少暖通空調(diào)能源消耗量。如果可以在建筑工程暖通空調(diào)之中合理運(yùn)用變頻技術(shù)，可以切實(shí)達(dá)成以下幾方面節(jié)能目的：其一，變頻技術(shù)能夠在暖通空調(diào)開始運(yùn)轉(zhuǎn)之后，針對能源消耗情況進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，控制暖通空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)時能源的輸出速度與頻率，即便暖通空調(diào)處于較差環(huán)境中變頻技術(shù)也可以正常對暖通空調(diào)進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，促使暖通空調(diào)所耗能源得到徹底控制。其二，在整個建筑所有房間之中都能夠自行對暖通空調(diào)展開運(yùn)行操作或調(diào)節(jié)操作，所有房間之中的暖通空調(diào)不會相互約束或限制，幫助建筑居民得到更加舒適的體驗(yàn)與感受。其三，通過變頻技術(shù)可以將暖通空調(diào)對于冷熱能源輸出速度保持在平衡狀態(tài)，切實(shí)保護(hù)暖通空調(diào)中水泵和降低冷熱能源消耗程度[2]。

（2）冷熱源的形式。由于城市綜合體的區(qū)域眾多，功能豐富，為了有效發(fā)揮暖通空調(diào)的作用，滿足各個區(qū)域的需求，就要合理選擇冷熱源的形式。結(jié)合城市綜合體的實(shí)際情況進(jìn)行選擇，并通過合理論證的方式降低暖通空調(diào)的建設(shè)成本與運(yùn)行成本，減少不必要的能源消耗。根據(jù)本項(xiàng)目的情況可知，由于本項(xiàng)目所在城市的各項(xiàng)配套設(shè)施比較完善，各類市政管線齊全，因此在選擇冷熱源形式時，可選擇三種方案：第一，將電制冷與市政熱力相結(jié)合；第二，采用燃?xì)庵比紮C(jī)制冷供熱等方式；第三，采用冰蓄冷方案。在進(jìn)行方案論證時，要充分結(jié)合項(xiàng)目所在地的地理環(huán)境，并對項(xiàng)目所在地城市的各項(xiàng)配套設(shè)施進(jìn)行仔細(xì)調(diào)研，當(dāng)了解到當(dāng)?shù)氐碾娏Σ⒉淮嬖诜骞入妰r差異時，則無須使用冰蓄冷方案。在論證前兩種方案時，通過了解城市的市政容量與收費(fèi)情況，對設(shè)備的投資進(jìn)行初步計算，并對相應(yīng)的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行計算和對比，最終選擇電制冷與市政熱力相結(jié)合的方案，將其作為暖通空調(diào)設(shè)計的主要冷熱源形式。

（3）合理進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計。在大型商業(yè)綜合體中的精品店區(qū)、步行街區(qū)、百貨賣場區(qū)、電影院區(qū)等空間，可通過合理的通風(fēng)設(shè)計實(shí)現(xiàn)節(jié)能。例如在這些區(qū)域設(shè)置機(jī)械排風(fēng)與全空氣空調(diào)系統(tǒng)結(jié)合，保持排風(fēng)與新風(fēng)的動態(tài)平衡，并實(shí)現(xiàn)能量回收及過渡季節(jié)全新風(fēng)運(yùn)行。在廚衛(wèi)間、垃圾房等空間中，也要重視通風(fēng)節(jié)能設(shè)計，通過送風(fēng)與排風(fēng)的合理組合，與相鄰空間之間形成壓力梯度，采用室外直接補(bǔ)風(fēng)或利用其他區(qū)域的低溫空氣補(bǔ)風(fēng)，以此實(shí)現(xiàn)節(jié)能。在地下車庫空間的通風(fēng)排煙設(shè)計中，合理劃分防煙分區(qū)，并通過設(shè)置一氧化碳檢測控制系統(tǒng)，按需運(yùn)行排風(fēng)系統(tǒng)。此外，冬季利用通風(fēng)系統(tǒng)排除內(nèi)區(qū)余熱，也可以較好地提升系統(tǒng)的節(jié)能效果。

（4）自動控制系統(tǒng)。通過空調(diào)循環(huán)泵的合理利用，并配合電動閥門，可以進(jìn)一步提升暖通空調(diào)的使用性能，確保其運(yùn)行狀態(tài)長期處于穩(wěn)定和高效的環(huán)境下，通過在冷熱量供應(yīng)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用電動閥門和空調(diào)循環(huán)泵等設(shè)備，可以在一定程度上起到空調(diào)冷熱系統(tǒng)自動調(diào)控的作用，并完成對功能參數(shù)的所有收集和分析工作，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)空調(diào)運(yùn)行功率以及溫度的合理設(shè)置，有效控制冷熱量負(fù)荷，讓空調(diào)系統(tǒng)長期處于可以承受的范圍內(nèi)，在保證設(shè)備運(yùn)行效率的同時，也可以延長空調(diào)的使用壽命。采用自動控制系統(tǒng)，可以極大限度降低空調(diào)在運(yùn)行過程中的能源消耗，符合節(jié)能的設(shè)計要求，發(fā)揮有限資源的最大價值。另外，搭配鼓風(fēng)設(shè)備，將其安裝在空調(diào)端口處，在鼓風(fēng)機(jī)的作用下，可以加快空氣流通的速度，確保商業(yè)綜合體內(nèi)部空間的新風(fēng)量流通，達(dá)到換氣的效果。商場人流量比較大，合理的換氣和通風(fēng)是必不可少的，也可以營造一個相對舒適的休閑空間[3]。

（5）加強(qiáng)暖通空調(diào)大溫差系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。暖通空調(diào)內(nèi)部的送風(fēng)溫差經(jīng)常會大于常規(guī)送風(fēng)溫差，這時就會產(chǎn)生空調(diào)設(shè)備內(nèi)部的大溫差。在傳統(tǒng)類型的暖通設(shè)備內(nèi)部，送風(fēng)溫差會經(jīng)常產(chǎn)生8℃-10℃的溫差。5℃一般是暖通空調(diào)設(shè)備內(nèi)部的冷水，然而15℃-20℃通常是冷空調(diào)設(shè)備內(nèi)部大溫差。暖通空調(diào)設(shè)備設(shè)計人員利用大溫差裝置，可以有效降低暖通設(shè)備內(nèi)部的流量，有效節(jié)約能源的輸送，并且還能夠降低能耗，節(jié)約管道的建材。

（6）其他系統(tǒng)設(shè)計。由于城市綜合體中所包含的系統(tǒng)眾多，在進(jìn)行暖通空調(diào)設(shè)計時，還要充分滿足其他系統(tǒng)的需求。比如城市綜合體中會包含部分系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在普通項(xiàng)目中并不常見，廠家要及時對系統(tǒng)進(jìn)行二次處理。在第一次設(shè)計中，要提前留出相應(yīng)的空間，確保系統(tǒng)可以發(fā)揮相應(yīng)的作用。經(jīng)過廠家處理后，可及時對建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。第一，在對本項(xiàng)目的超市冷庫設(shè)計中要為壓縮機(jī)提前留出位置，以滿足荷載需求，還要對冷媒管路的位置進(jìn)行保留。第二，在室內(nèi)步行街設(shè)計中，為了更好地滿足后續(xù)業(yè)主的經(jīng)營需求，確保招商工作正常進(jìn)行，要以分段的方式提前留出排油煙豎井、補(bǔ)風(fēng)豎井。第三，提前在室內(nèi)步行街的兩側(cè)留出VRV系統(tǒng)，便于招商工作順利進(jìn)行，為大型餐飲企業(yè)的經(jīng)營與發(fā)展奠定基礎(chǔ)。第四，提前為五星級酒店洗衣房留出相應(yīng)的管道位置，以滿足排風(fēng)和送風(fēng)需求，確保洗衣機(jī)在運(yùn)行的過程中可以隨時排出蒸汽。第五，在五星級酒店中預(yù)留泳池除濕熱泵系統(tǒng)[4]。

4 結(jié)束語

綜上所述，大型商業(yè)綜合體作為現(xiàn)代化城市的重要組成部分，不但極大地方便了人們的生活，還是城市經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的重要推動力。大型商業(yè)綜合體空間大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、業(yè)態(tài)繁多、人員密度大、對室內(nèi)舒適度要求高，這些特點(diǎn)決定了它必然會消耗大量能源。而且暖通空調(diào)系統(tǒng)作為大型商業(yè)綜合體的一個重要耗能板塊，降低其能耗需求意義重大。在工程設(shè)計階段就對大型商業(yè)綜合體暖通空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，是降低大型商業(yè)綜合體能耗的一項(xiàng)重要途徑。