機場航站樓空調系統節能控制技術研究與實施

【摘要】空調系統是機場能耗最大的系統之一，節能控制技術的應用能帶來巨大的實際經濟價值。 廣泛應用節能技術可以減少機場的運行費用，降低機場運行對環境的影響。 本文對西安咸陽國際機場T3A 航站樓的空調系統節能控制技術展開研究。

【關鍵詞】機場；航站樓；空調系統；節能控制技術；研究

前言

航站樓又稱候機樓，是航站區的重要建筑物，是機坪于地面交通系統的紐帶。近些年以來，隨著航空業的高速發展，修建了越來越多現代化候機樓。機場航站樓建筑面積大、設備復雜、功能多，人流量大。因其跨度大、層高較高、空間大、裝修照明多的特點導致了空調能耗的劇增。機場航站樓空調系統的運行能耗占建筑總運行能耗50%左右，單位面積空調運行能耗是普通公共建筑的2 倍左右。開展機場航站樓空調系統節能控制技術的研究能推動航站樓運行節能水平的發展，對機場運行意義重大。

1、國內外航站樓空調形式現狀分析

1.1航站樓全空氣空調形式現狀分析

國內航站樓主要采用全空氣的空調形式，送風口主要有噴口、羅盤箱，例如深圳機場的 “空調樹”。航站樓空調主要以全空氣形式為主，全空氣的空調形式從“全空間的空調控制“發展為”半空間分層空調控制”。較早修建的航站樓送風口高度是3.5～7.0m，人員活動處在噴口送風的回流區，近年來出現的全空氣 + 地板輻射的組合空調形式將空調區域降低到 2.5m 范圍內。從單位面積冷、熱負荷數據比較可見，組合空調形式節能效果明顯。

1.2航站樓空調系統節能控制技術發展情況

為降低能源消耗，縮減航站樓運營成本，國內外航站樓原來越多地采用空調系統節能控制技術。以曼谷素萬那普機場為例：曼谷位于13°45′N，地處熱帶，年均溫27.5℃，相對濕度高。炎熱潮濕的氣候環境，對空調系統要求更極高。素萬那普機場采用了分層空調系統，輻射地板配合分散置換通風末端供冷，一方面輻射地板直接吸收室內因太陽輻射產生的熱量，減少了太陽輻射對室內空氣的影響；另一方面分散式置換送風末端輸送干燥新風至人員活動區域，配合輻射地板供冷。保證曼谷機場航站樓地板表面溫度穩定在 17～19℃ 之間。與全空氣的空調方案進行了比較，極大地節約了能源。

2、西安咸陽國際機場T3A 航站樓空調系統節能控制技術的研究與實施

在國內，西安咸陽國際機場T3A 航站樓是積極采用空調系統節能控制技術的航站樓。航站樓的空調節能控制研究主要涉及到空調水系統、 空調機組及末端設備的節能控制措施。

2.1 空調二次冷、 熱水系統節能技術的研究與實施

2.1.1 空調二次冷、 熱水系統工作原理

航站樓冷熱源來自于能源中心。通過室外管網系統，冷凍水或蒸汽進入航站樓的熱力交換站，通過熱交換器產生空調用的二次冷、熱水。空調節能控制系統能實時監控冷熱水循環水泵， 能根據末端負荷進行變頻控制， 控制板式熱交換器的二次冷熱水的供水溫度。

2.1.2 冷熱水系統節能控制策略

將浸入式溫度傳感器和調節型水閥設置于熱交換器的二次供水處，水閥開度會根據每臺交換器的二次供水溫度與二次水溫度設定值進行自動調節。通過改變水閥的開度， 能將控制板式熱交換器產生二次熱水供水溫度設定在 60 ℃ 左右，二次冷凍水供水溫度設定在 6. 5 ℃左右， 同時對二次回水溫度進行監測。二次水閥的開關與增、 減交換器的信號同步。 當系統投入或者停止交換器時，則相應打開或者關閉 2 號交換器的二次水閥。

2 .2空調風系統節能技術的研究與實施

航站樓采取了及時開關 HVAC 設備，根據環境設定溫度，設備間隙運行，改變送風參數等控制模式以實現空調風系統的節能。同時，在不同的功能區域采用不同的空調系統， 主要有雙風機全空氣系統、 單風機全空氣系統、 單風機全空氣系統 + VAV （變風量） 系統。通過空調控制系統的監控，控制航站樓整體環境的溫度和濕度。

2.2.1雙風機全空氣系統

雙風機全空氣系統是四管制定（變）風量空調機組， 帶有送、回風機 （變風量系統為變頻送、 回風機），可調節控制冷熱水閥、 新風閥、回風閥、 排風閥，監測室內空氣質量、 回風溫濕度、室內溫度，進行防凍報警保護。定風量系統是通過調節水閥和新風閥開度保持回風溫度， 變風量系統則通過水閥和新風閥開度的來控制送風溫度。雙風機定風量系統廣泛應用出發廳、到達廳、 候機廳等客流大的區域。雙風機變風量系統常常應用在商業長廊。

2.2.2 空調系統節能控制效果分析

由于采用溫度控制、CO2控制節能措施，可節約20%左右能源 ；采用冷熱水系統節能措施，可節約 30 %左右電力；采用時間表控制節能措施，平均每天可減少設備運行時間 2 h ；利用新風機控制變風量，可節約 20%左右電力。

3、結語

伴隨著日益增大的航空壓力，機場的建設越來越多，規模也越來越大。機場的建設和使用必須要符合節約能源，減少污染、保護環境的基本國策。應用空調系統節能控制技術，能有效加強機場的建設、管理，有利于提高機場的運行效率。西安咸陽國際機場T3A 航站樓科學有效地設計、應用空調節能控制系統，采取了多項節能控制措施，大幅提升了航站樓節能效果，減少了機場的運行成本，為新建、擴建機場航站樓空調系統設計提供了有意義的參考。

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作者簡介：

邢輝，男，1989年9月，廣東徐聞，廣東省深圳市寶安國際機場股份有限公司，助理工程師，研究方向：制冷與空調維護.