現代商業建筑中央空調系統的特點及優化方案分析

尹葉菊

【摘要】我國建筑行業的不斷發展為現代化及城市化建設發揮了巨大的作用，并且隨著諸多全新類型建筑材料的誕生以及應用，使得商業建筑的現代化程度得以提升。當前商業建筑在規模及空間上得到了極大的發展，打造與之配套的舒適安全環境就顯得尤為重要，在這個過程中，最為基礎也是最為關鍵的部分就是中央空調系統，其運行所消耗的能源也較為龐大。本文從當前商業建筑的中央空調特點分析入手，就如何優化中央空調系統提出了自己的看法，希望對商業建筑內部的空調系統優化有所幫助。

【關鍵詞】現代商業建筑;中央空調;特點;優化

1、現代化商業建筑的中央空調特點

當前商業建筑在建設環節中越發偏向于現代建筑材料的使用，其中應用頻率最高的就是玻璃幕墻，同時，其自身也是一種較為優秀美觀的建筑物墻體裝飾方式，這儼然成為當前高層建筑的顯著特點。但是，這種建材有一個十分明顯的缺陷，其比熱容相對較低，也就是說，對于外界的溫度變化較為敏感。玻璃幕墻對于溫度的感應會受到來自于建筑物自身的朝向、高度以及中央空調的使用等方面的影響。

建筑工程、工業以及交通三大行業目前是我國能源消耗的三大巨頭，并且建筑工程的能耗還在人們追求更高品質生活的影響下進一步增大，在建筑工程的整體能耗中取暖和空調就占據50%之上，最高可以達到75%，能耗巨大也就成為了商業建筑的特點之一。除此之外，部分的商業建筑超過100米，這就導致其自身內部的風速、外部的滲透風壓等數值會隨著建筑物高度的變化而發生對應的變化，導致中央空調系統的工作負荷也進一步的加重。另外，現代商業建筑中央空調系統的機房主要布置在地下室，也加大了其日常維護的工作難度。

2、優化商業建筑中央空調系統的具體措施

2.1遵循相應的改造原則

由于現代化商業建筑其自身的建筑形式呈現出多元化發展的趨勢，各自的經營模式上也存在著一定的差異。中央空調的能源消耗數量主要取決于建筑的運行方式、人流的實際密度及物業的實際管理水平。為此，其改造需要遵循的幾點原則如下：第一，從實際出發。當前的商業建筑在建筑形式、經營模式上與過去有著較大的差異，并且在人流量等方面也有著相應的差異，為此在優化中央空調系統的過程中需要從自身的實際情況出發選擇合適的優化方案，例如根據運營不同的功能區域，其運行時間段不同，劃分不同的系統并選擇不同的主機，分戶計量，最大程度的降低投資造價和實際運行成本。第二，所選技術成熟化。在優化中央空調系統的過程中選擇成熟的優化技術，主要是為了將改造過程的危險性降至最低。第三，改造成本最低化。確保技術成熟的前提下，需要開展相應的技術對比，從技術的簡單、易行及經濟性上進行對比，選擇一個改造方案較為簡單、成本投入較低并且對建筑物使用影響低的改造方案。

2.2空調風系統的優化措施

現代商業建筑中，中央空調中的變量風系統可以針對建筑內部各個房間的溫度需求做出獨立化的溫度控制工作。為了更好的達到各個房間的溫度需求，可以通過各個房間送風量的變化控制來實現調節以及控制。當前，商業建筑中的中央空調系統使用的都是變頻變風量方式，為了更好的降低中央空調能耗，就需要在全面了解建筑內部各個房間的朝向及其使用時長的前提下，將各個房間內不同時段內的送風量進行精準控制，借此將總設計的風量進行一定程度的降低，實現設施投資和能耗降低的雙重目標。

2.3空調設施的日常維護以及更換

對于現代化商業建筑而言，中央空調系統是其中體型較大且十分重要的基礎設施之一，這也就是意味著相應的資金投入較大，為了延長中央空調系統的使用壽命，其日常的維護以及部件更換就顯得十分重要，將那些工作效率下降十分嚴重的設備進行更換，可以在提升其工作效率的同時將能耗予以降低。針對中央空調系統的維護工作主要包括以下幾個方面：第一，定期的清理排風口和新風口、清洗回風管和送風口以及空調過濾機組，主要目的就是為了將過濾環節中發生堵塞問題的概率降至最低，確保各個部件的運行狀態以及空調送風及排風的正常。第二，閥門的定期檢查工作，將因為設備老化帶來后續問題的發生幾率降至最低。第三，相關設備的絕熱處理，并且強化其隔離及保護層。中央空調內部那些使用年頭過長并且較長時間處于高負荷狀態下的設備及部件需要及時的進行更換，降低其工作能耗。

2.4空調系統能量計量的應用

建筑能源管理以及節能的重要基礎就是能量計量，中央空調自身能耗占據了整體建筑能耗的75%，這也說明了中央空調耗能的計量對于空調系統的優化及節能有著極為重要的意義。借助能量計量的幫助，可以很好的將存在于空調系統中的跑、疏、滴等現象進行遏制。與此同時還可以將空調系統中的水、電等能耗及其成本結構進行明確深入的分析，以便在數據的支撐下實行相應的節能措施，保障其能耗的降低。

為了讓空調系統能量計量的作用得到最大的發揮，需要在中央空調系統中的各個關鍵部分布置能量計量裝置，并且在科技發展的影響下可以將之替換成傳感器，借助執行器操作傳感器，做到數據的精準實時計量。

2.5空調冷源設備的合理選擇

現代化的商業建筑中其中央空調的主要冷源設施可以分為吸收機組以及水冷機組兩種。從我國當前對于水冷機組的冷卻水溫度要求（如表1所示）看來，水冷機組中的離心式冷水機組自身具備著COP較高、單機容量較高以及可靠性等特點，并且可實現負荷率在15%到100%之間的能量調節，但其冷卻水溫度要高于國內標準1到2攝氏度。COP值越高就意味著熱量從低溫轉變為高溫需要的功就越少，并且還受到冷凝溫度的影響。為此在使用離心式水冷機組之時需要設置相應的蓄冷或者熱泵裝置，如若成本投入允許，可以使用太陽能形式的制冷系統。由于其制冷機組造價相對較高，在其運行效率維持在標準值附近的時候，可以通過提升制冷機組運行的負荷率等方式進行優化。

表1水冷機組冷卻水溫度標準表

負荷率（%） ? ARI標準 ? ?國內標準

100 29.4 30.1±0.3

75 23.9 26.3±0.3

50 18.3 22.7±0.3

25 18.3 19.1±0.3

總結：

作為現代化商業建筑重要基礎之一的中央空調系統，不僅其自身的能耗相對較高，并且對于建筑內部環境的影響也十分重要。為此就需要在遵循相關原則的基礎上，通過空調風系統的優化、空調設施的日常維護以及更換、空調系統能量計量以及空調冷源設備的合理選擇進行全方位的中央空調優化工作。

參考文獻：

[1]周煜.某商場中央空調冷源系統運行能效優化及應用研究[D].華南理工大學，2017.

[2]韋繼龍.土壤源熱泵空調系統在夏熱冬暖地區大型場館的運行特性及優化研究[D].廣西大學，2017.