大型商業綜合體暖通空調節能設計

韓 敏

（山西陸成建筑安裝工程有限公司， 山西 太原 030002）

0 引言

“低碳、環?！钡挠^念已經在社會各界達成了共識，設計人員越來越多地將注意力放在了暖通空調的節能設計中來，通過一系列的措施不斷提高社會能源的利用率，實現社會的可持續發展。當前節能新技術的應用進一步降低了社會能耗，達到了節能減排的目標，對于社會資源的保護也有著一定的意義。這樣對于自然和社會都有著較大的實用價值。

1 暖通空調節能設計的原則

首先的節能設計原則是舒適性，對于建筑設施中的溫度和輻射等指標進行控制，達到舒適的要求，并對舒適與節能進行平衡，找出最佳平衡點。設計人員不能過多地注意舒適的效果，要合理化地設計，避免出現社會資源的過渡浪費，尤其是商業暖通空調更要注意能耗問題。暖通空調系統的耗能與冷熱負荷和其他各類設計參數息息相關，因此在設計中需要對照明器具和新風量等進行選擇與控制。

在開展暖通空調設計時，先要對節能設計的標準需求進行分析，使得暖通空調創造出的環境能夠良好地整合舒適度與節能效果，使其成為一個不可分割的整體，并能夠利用暖通空調自動合理地調節室內的溫濕度。在設計的過程中，設計人員需要實際到現場考察，對水文地質和天氣等條件進行了解，結合商業綜合體的結構特點，將重心放到暖通空調排放的二氧化碳中，保持生態系統的良好運行。

2 大型商業綜合體暖通空調的節能理念

2.1 冷熱負荷指標的合理設置

在暖通空調的設計工作階段，設計人員應當提前對冷熱負荷的指標數值進行設置，并對建筑設施的各類性能分區進行合理的劃分，計算冷熱負荷數值應當結合商業綜合體的人流密度等數值，以設計手冊上的空調參數為基準，科學進行計算。在一般情況下，大型商業綜合體建筑設施的內容較為豐富，業態也比較復雜，因此不同業態中的冷熱負荷表現也有一定的差異。在設計中應當結合空調使用手冊中的數據與實際的設計對象并進行銜接，而不是隨意去套用設計參數。冬季的商業建筑設計需要保證建筑內部的溫度在16°到18°之間，夏季保證建筑內部的溫度在27°左右，而室內溫度控制在56～65 之間，還需要采取措施降低二氧化碳的含量，使其保持在0.3%左右。但是實際情況是，一般控制冬季的室內溫度在15°左右，因為冬天來商場的客人普遍要穿較多的衣物。顧客在商場中不斷走動，人流量也較大，自身的發熱也較多，如果環境溫度高于16°，顧客就會產生過熱的感覺。并且維持較高的溫度也需要消耗較多的資源。

室內溫度與人流量的關系較大，因此調整設計指標應當與人流量這個基準相結合，凸顯節能的效果。商場中和超市中有很多加工散熱的設備，自動電梯也是全天工作，因此照明和設備需要消耗大量的能源。目前的建筑保溫性能也較好，熱量損失和冷風滲透較少，因此可以適當減少冷熱負荷的指標數值。

2.2 合理選擇冷源與熱源

一般來說，在繁華的地段，我國的大型商業建筑也多，占地面積較大。所以采用的供熱方式通常為城市集中供熱，在設計中往往在建筑內部設計換熱站，通過換熱站的轉換用二次供熱對商業建筑進行加溫，商業建筑所采用的冷源通常是電制冷比如空調，或者獨立吸收制冷。合理地對冷源和熱源進行設計和使用能夠較大幅度地降低商業建筑的運營成本，所以設計人員在設計冷源和熱源之前需要對市政配套設施進行了解，弄清楚電、氣和水的收費價格。近年來大型的商業建筑采用了在建筑內部建設中央制冷站的做法，這種方法集合了電制冷、吸收制冷和其他的制冷方法，能夠在設備運行的過程中形成冷凍水，然后智能調節建筑內部不同部位的用冷負荷，對冷凍水進行分配，達到制冷的效果。采用中央制冷站能夠調節不同的制冷方法，達到節能的目的，避免設備長時間低負荷地運轉，防止成本過高。負荷需求不大的話可以采用小功率的制冷機，比如商場中電影院的夜場。負荷較大的話采用大功率的制冷機，配合小功率的制冷機輔助，這樣既能夠保證制冷效果，還能夠節約能源。

3 大型商業綜合體暖通空調的節能設計

本文通過一個建筑面積達到80000 平方米的大型商業綜合體建筑為例進行研究，以期能夠深入了解商業綜合體暖通空調的節能設計要點。在設計工作開始前，設計人員就應當對商業建筑的周邊環境與位置進行分析與考察，對各類管線的走向和分布進行了解，查看該地區的氣候特征和人流密度，了解該商業建筑的使用時間。此外，在設計中還需要研究建筑設施的防火分區，免得暖通空調的使用影響到消防疏散通道和防火墻等設施的使用。

該系統采用空調冷負荷為7046KW，空調熱負荷為4689KW，生活熱水負荷為400KW。在節能系統中配置離心冷水機組、地源熱泵機組和熱泵熱水機組。根據地源井的測試報告和EED 軟件的模擬，設計中采用雙U25 埋管，有效埋管換熱的長度為10000m，地源井間距為6m，工程共有11 個辦公樓，空調的水系統輸送距離較大，因此根據輸送的距離在空調和地源側設置二次泵變流量系統，用平衡閥調節各水路的水力平衡。

商業建筑周邊合適的位置為了配合暖通需要可以設置冷卻塔輔助散熱，另外在商業建筑中可以設置能耗監測系統。夏季的熱量可以不用浪費，而是用來產生生活熱水和提升其他機組的回水溫度，冬季可以通過供熱的管道加熱形成二次供暖。這樣也有利于商業建筑控制溫度與濕度，金屬冷梁和吊頂分擔其他的熱負荷也有利于能源的節約。用這些設備當作敷設的末端，并對不同季節的回水溫度進行監測，平均值分別為20°和32°，通過板式換熱器獲得所需的冷熱水。這樣的設計保證了大型商業綜合體的溫度、濕度以及節能效果。

4 結語

在建筑節能中，暖通空調所起的作用是巨大的，因此合理地優化建筑暖通空調的設計，能有有效地降低整個建筑的能耗，也能夠進一步落實我國的節能減排政策，進一步提高救民生活質量，實現我國的可持續發展。所以設計人員應當重視設計的原則與技巧，合理利用能源，保證設計的舒適度。在本案例中，綜合采用了高性能的保溫系統、地源熱泵系統、溫濕度獨立控制系統和末端輻射系統，達到了節能環保的目的。