商業(yè)綜合體空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能調(diào)試與能效提升

文/程亞斌 華藍(lán)設(shè)計(jì)（集團(tuán)）有限公司 廣西南寧 530011

空調(diào)能耗已成為建筑用能系統(tǒng)中主要能耗部分。如何在滿足功能要求的基礎(chǔ)上降低空調(diào)負(fù)荷，已成為商業(yè)綜合體設(shè)計(jì)運(yùn)行中應(yīng)重點(diǎn)考慮的問題。針對(duì)商業(yè)綜合體建筑空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行了總結(jié)。為商業(yè)綜合體建筑節(jié)能提供有效措施。

1、商業(yè)空調(diào)系統(tǒng)高能耗原因

空調(diào)系統(tǒng)已成為新型建筑工程中的重要部分，但在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生較大的能耗，造成空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行高能耗的原因有很多方面，主要原因包括日常管理不當(dāng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，建筑外墻設(shè)計(jì)不合理等。空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致系統(tǒng)中水泵及風(fēng)機(jī)長時(shí)間處于低效運(yùn)行狀態(tài)，系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備運(yùn)行管理不當(dāng)，會(huì)在一定程度上增加能耗。

當(dāng)前很多建筑工程外墻結(jié)構(gòu)選用玻璃幕墻方式，具有多個(gè)朝向。建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)外區(qū)分設(shè)計(jì)不當(dāng)，導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行存在冬季內(nèi)區(qū)偏熱的情況，建筑工程內(nèi)區(qū)在使用中受燈光及設(shè)備等因素影響，受到室外氣象因素的影響較少。需要空調(diào)系統(tǒng)常年供冷。外區(qū)使用中長期處于冷負(fù)荷狀態(tài)，外區(qū)使用中受到室外氣象因素影響較大，室內(nèi)負(fù)荷出現(xiàn)冷熱負(fù)荷交替的情況【1】。

2、影響建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)因素

建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)首先應(yīng)保證其基本功能的正常發(fā)揮，設(shè)計(jì)時(shí)一般會(huì)將參數(shù)設(shè)計(jì)較大，增加了系統(tǒng)運(yùn)行的能耗。如負(fù)荷計(jì)算值與實(shí)際值相差較大，系統(tǒng)配置不合理等，影響空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行效率。系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)如應(yīng)用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，系統(tǒng)在長時(shí)間負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行會(huì)降低系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率。如主機(jī)余量過大，導(dǎo)致水泵等輸送動(dòng)力設(shè)備容量過大，增加系統(tǒng)運(yùn)行能耗。

隨著空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用范圍擴(kuò)大，已形成了相對(duì)完善的設(shè)計(jì)體系，導(dǎo)致很多建筑空調(diào)設(shè)計(jì)人員照搬成功的案例，未結(jié)合工程實(shí)際需求對(duì)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)進(jìn)行合理處理。部分設(shè)計(jì)人員為追求新技術(shù)，新方案的效果，在未進(jìn)行綜合分析情況下盲目采用各種新技術(shù)，導(dǎo)致增加系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本。

很多建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)以設(shè)計(jì)工況為依據(jù)，未考慮全年空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行需求。如未充分利用新風(fēng)供冷，設(shè)計(jì)時(shí)僅要求冬夏季新風(fēng)負(fù)荷，將新風(fēng)口按冬夏兩季風(fēng)量設(shè)計(jì)，使得過渡季系統(tǒng)運(yùn)行需開啟冷水機(jī)組。有的出現(xiàn)空氣對(duì)流不合理，個(gè)別由于建筑結(jié)構(gòu)原因造成不合理對(duì)流。

3、商業(yè)建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

商場(chǎng)室內(nèi)溫度要綜合考慮顧客與工作人員的要求。夏季顧客出入商場(chǎng)頻繁，溫度可以適當(dāng)降低。但溫度過低會(huì)影響商場(chǎng)工作人員的健康。應(yīng)盡量采用降低濕度的方法降溫。冬季時(shí)顧客穿防寒外衣，售貨人員在商場(chǎng)內(nèi)工作不宜穿過多，冬季時(shí)人體發(fā)潛熱較多，不宜過多加濕。

商業(yè)建筑采用冷源主要有往復(fù)式制冷機(jī)組，螺桿式制冷機(jī)組等。熱源主要有城市熱網(wǎng)等，大型商業(yè)建筑宜相對(duì)集中設(shè)置冷熱源，如商業(yè)，辦公，公寓等。冷源采用水冷機(jī)組，有限考慮城市熱網(wǎng)。個(gè)別區(qū)域由于運(yùn)營時(shí)間不同，可獨(dú)立設(shè)置冷熱泵機(jī)組。

4、商業(yè)建筑空調(diào)方式選擇

商業(yè)建筑采用的空調(diào)方式主要有定風(fēng)量全空氣，吊頂式空調(diào)機(jī)系統(tǒng)等。定風(fēng)量全空氣空調(diào)系統(tǒng)主要應(yīng)用于大空間，系統(tǒng)通風(fēng)換氣次數(shù)大，機(jī)組維修方便，但全空氣系統(tǒng)風(fēng)管尺寸大，占用樓層使用面積【2】。

風(fēng)機(jī)管盤加新風(fēng)系統(tǒng)主要用于后場(chǎng)辦公等獨(dú)立區(qū)域，系統(tǒng)靈活性高，占用層高較小，缺點(diǎn)是新風(fēng)量按最小新風(fēng)量設(shè)計(jì)，易產(chǎn)生漏水問題。吊頂式空調(diào)機(jī)系統(tǒng)主要應(yīng)用于大空間商業(yè)，吊頂式空調(diào)機(jī)不占用機(jī)房面積，比風(fēng)機(jī)盤管大，但因機(jī)組直接吊裝在吊頂內(nèi)，存在檢修工作量大問題，吊頂式機(jī)組新風(fēng)量有限。舒適性較差。

變風(fēng)量全空氣空調(diào)系統(tǒng)在商業(yè)建筑中應(yīng)用較多，可獨(dú)立控制各風(fēng)口風(fēng)量，但比定風(fēng)量方式設(shè)備投資大。商業(yè)建筑人員進(jìn)出頻繁，為避免冬季侵入大量冷空氣，商業(yè)建筑主要出入口設(shè)置空氣幕。北方地區(qū)多使用熱風(fēng)幕。可根據(jù)工程情況合理選擇。

5、商業(yè)綜合體建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn)

5.1 關(guān)注商業(yè)綜合體區(qū)域冷負(fù)荷互補(bǔ)特性

商業(yè)綜合體突出特點(diǎn)是建筑功能集成化。晝夜人口與周末人口，功能不同，高峰低谷時(shí)期不同，空調(diào)冷負(fù)荷呈現(xiàn)不同的功能區(qū)，辦公樓由于辦公時(shí)間固定，負(fù)荷呈現(xiàn)規(guī)律變化。辦公樓內(nèi)數(shù)據(jù)中心使用量逐年增加，數(shù)據(jù)中心空調(diào)需有較高的可靠性。

近年來商業(yè)綜合體由于產(chǎn)權(quán)等原因，多采用不同功能建筑物設(shè)立獨(dú)立的制冷站，商業(yè)，辦公分別獨(dú)立設(shè)置制冷站，超市，個(gè)別餐飲等由于運(yùn)營要求，各部分獨(dú)立設(shè)置冷源。如商業(yè)綜合體內(nèi)集中設(shè)置冷站，可平衡各單體建筑物功能上的冷負(fù)荷要求，由于建筑總制冷量大，可通過調(diào)整運(yùn)行策略，保證大部分制冷劑長時(shí)間高效運(yùn)行。使系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)較高的運(yùn)行能效。 集中式冷源有利于運(yùn)行維護(hù)管理，避免單體建筑物重復(fù)設(shè)置獨(dú)立控制室等，增加維護(hù)管理人員。

5.2 滿足空調(diào)系統(tǒng)夜間負(fù)荷需求

商業(yè)綜合體中常有茶樓，影院等功能區(qū)，夜間空調(diào)運(yùn)行時(shí)間不同，常規(guī)商業(yè)集中冷源采用大小搭配模式，搭配制冷量較小的螺桿式冷水機(jī)組，綜合造價(jià)低，系統(tǒng)整體效率高，具有一定的使用靈活性。通常商業(yè)部分小機(jī)組制冷量在200-300冷t，150冷t制冷機(jī)建筑負(fù)荷估算指標(biāo)150W/㎡。

針對(duì)夜間負(fù)荷通常夜間經(jīng)營區(qū)域獨(dú)立設(shè)置系統(tǒng)，考慮設(shè)置小型蓄能水罐，滿足夜間負(fù)荷。針對(duì)綜合體統(tǒng)籌考慮，如利用酒店制冷站提供冷量，滿足山施工員部分的信息機(jī)房夜間需求。清華大學(xué)建筑技能研究中心調(diào)研香港5棟高檔辦公建筑年耗冷量，發(fā)現(xiàn)建筑HK2制冷站夜間向HK1861.com供冷，建筑HK4向HK5供冷。不同的綜合體需考慮其建筑初投資方式，招商模式等方面。達(dá)到空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行，降低運(yùn)行成本。

5.3 空調(diào)設(shè)計(jì)能耗指標(biāo)控制

我國已出臺(tái)的空調(diào)節(jié)能指標(biāo)有《中央空調(diào)水系統(tǒng)機(jī)能控制裝置及上規(guī)范》等，實(shí)際生活中，一些建筑工程選址主機(jī)時(shí)，仍未按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選型。一些大型超市中，冬季供暖熱量超標(biāo)，造成空調(diào)取暖浪費(fèi)大量能源，要深刻認(rèn)識(shí)到空調(diào)能耗的有效控制的重要性。要出臺(tái)相關(guān)政策法規(guī)，從整體上把握安裝設(shè)計(jì)后期維護(hù)等作業(yè)對(duì)空調(diào)能耗的控制。

建筑能耗指標(biāo)的制定涉及很多方面，指標(biāo)制定要考慮空調(diào)設(shè)備能耗上限，如常見冷水機(jī)組等。大中型工程設(shè)計(jì)建筑方案由專門機(jī)構(gòu)審查，對(duì)其使用功能進(jìn)行衡量，控制能耗不超標(biāo)。解決建筑交付后使用性不高的情況。

結(jié)語：

商業(yè)綜合體體量大，內(nèi)部發(fā)熱量大，空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行能耗高，商業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)超前建筑設(shè)計(jì)，需充分考慮初投資，經(jīng)營需求等因素，各功能區(qū)統(tǒng)籌考慮，綜合體不應(yīng)是簡單的建筑的合并，商業(yè)綜合體空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮初投資，調(diào)試及設(shè)備更遠(yuǎn)等各環(huán)節(jié)影響因素，在滿足室內(nèi)舒適度要求基礎(chǔ)上，不斷調(diào)整系統(tǒng)設(shè)計(jì)，最終達(dá)到高效節(jié)能目的。