機場航站樓暖通空調系統的節能運行

楊磊

摘 要：隨著社會經濟的發展，我國的機場建設有了很大進展，在對機場航站樓設計的過程中，暖通孔隙系統是非常重要的一項內容。本文詳細介紹了航站樓內暖通空調系統運行概況，并從暖通空調設備的運行管理和系統節能改造等方面詳細闡述了大型公建中如何有效降低供冷、供暖季能耗的一些節能做法和措施。這些節能措施彌補了設計方案的不足，取得了很好的節能效果。

關鍵詞：大型公建;暖通空調系統;舒適度;節能;熱負荷

隨著現代科技及建筑技術的發展，人們對室內環境舒適性要求的提高，建筑內部機電系統的規模在不斷擴大，能源利用及設備維護操作問題日益突出。提高機電設備的運行效率并節約能源，減少人工操作并降低人力成本，成為現階段建筑機電管理領域首先要解決的問題。在這種背景下，自動化控制技術被列為建筑設計的基本要求之一。作為交通運輸建筑中的典型大型公共建筑代表，航站樓建筑中的暖通空調系統龐大而復雜，設備運行控制點位多，自控系統的應用極大地提高了室內環境參數的合理性，提高了系統之間運行的安全性，提高了各個系統運行的經濟性，對于合理降低建筑設備的能耗意義重大。

一、暖通空調系統的作用

隨著現代建筑的迅速發展，建筑環境的重要性得到人們的高度重視。建筑環境的好壞不僅直接影響身處建筑內的人員的舒適度，而且與人員的工作效率、生產的產品質量都有著密不可分的關系。暖通空調系統通過調節建筑熱濕環境以及室內的空氣品質，滿足了人們生產、生活對建筑環境的要求。

二、制定空調設備節能運行控制策略

（一）空調設備與航班信息聯動

空調設備與航班信息聯動，就是按照航班進出港的動態信息靈活調節空調設備的運行時間，既保證了有人員活動區域的舒適度，又有效降低了無人員活動區域的空調能耗。航站樓是按照功能進行區域劃分的，有迎客大廳、送客大廳、值機區域、安檢區域、候機區域以及行李提取區域。這些區域又根據國內航線和國際航線進一步區分。根據可預測的航班信息和運行經驗可以提前判斷每個區域的客流量。例如白天國內航班量遠多于國際航班量，多數旅客都集中在國內區域，可以降低國際區域的保障標準，提高國內區域的保障標準。當出港航班較多，到港航班較少時，人員會相對集中在值機、安檢現場和候機的區域，可以提高值機、安檢、候機區域的保障標準，降低進港通道、行李提取等區域的保障標準。在沒有旅客等候或通過的區域，就可以關閉該區域的空調設備。當有航班進港時，依據航班落地信息提前2h開啟登機橋及進港通道的空調設備，預判全部旅客離開時間，提前30min關閉該區域的空調設備。

（二）分層、分系統開啟空調設備

機場候機室的空間高，室內溫度上高下低梯度分布的特征非常明顯，根據測定當空調全部開啟時，冬季上層的出發大廳人員活動區的溫度要比底層的到達大廳高3～5℃，夏季要比到達大廳高2℃左右。根據這個溫度梯度分布采用分層和分系統調整空調采暖的運行合理分配負荷，也可以達到很好的節能效果。例如：夏季供冷的順序依次為內區貴賓室、上層、底層，并且采用分系統開啟;當負荷較小時先開啟二次泵，利用二次管網內冷水的蓄冷提供冷量;當負荷增加不能滿足冷量要求后再開啟一次水泵，利用一次管網的蓄冷能力進一步滿足負荷，最后才開啟冷水機組;冬季供熱的次序相反，次序依次為底層、上層、內區貴賓室。這樣，既可以緩解候機樓內溫度分層現象滿足候機樓的空調舒適度，又可以有效地利用冷（熱）量節省用能。特別是在過渡季節，候機樓負荷很小，開啟全部機組會造成不必要的浪費，采用分層、分系統開啟空調設備效果尤為明顯。

三、合理改造、優化設計

（一）采用蓄冷技術

我國大部分空調冷源采用電制冷方式，這就導致夏季空調冷負荷高峰也是電力負荷的高峰，對電網的負荷特性造成了巨大影響。蓄冷技術的應用可以起到削峰填谷的作用，有效緩解高峰期的電網壓力，減少區域電力裝機容量，提高發電機組谷段發電效率，間接達到節能減排的效果。采用冰蓄冷裝置，可以實現低溫大溫差供冷，使得供應相同冷量所需的水流量更小，降低輸送能耗，在區域供冷系統中具有較大的節能意義。同時，蓄冷技術的應用，可以減少制冷機組的裝機容量以及相應的變配電設備，在實行峰谷電價的地區還可以得到很好的經濟效益。

（二）優化控制網絡

對于暖通空調系統而言，為了保證運行的穩定性，就要建立健全完整的控制機制，確保相應網絡模式和運行效果都能滿足具體要求，從而實現整體運行網絡的優化。因此，在符合控制網絡靈活性以及拓展性要求的同時，要結合網絡應用的拓撲結構完善控制網絡的整體運行布局，提升系統中各個網絡模式運維管理的實效性。最關鍵的是，因為不同網絡模式會存在很多的分支結構和分級網絡體系，因此，提升執行管理的時效性和操作的合理性就能優化網絡管理水平。另外，優化控制網絡也要將重點落在可靠性管理方面，因為拓撲結構都是由Lontaik組成，布線設計存在一定的隨意性，為了避免對整體運行效果和處理水平產生影響，就要提升管理時效性，從而利用Rs485總線構成的控制網絡提升運行效果，保證布線管理的合理性，也為總線控制工作的全面進步打造良好的平臺，真正意義上優化規模化工程項目管理水平。

（三）中央空調智能控制系統

空調是航站樓里最大的耗能對象，空調的最優化應用是節約能源的重中之重。目前，中央空調智能控制系統主要通過繼電器控制和PLC控制這兩種方式實現。設計中采用PLC控制方式，系統預留OPC接口，達到系統的單獨控制和主控樓集中控制的要求。該空調控制系統需具備供冷、供暖、除濕和加濕功能，回風機、排風口和電動風門通過智能控制系統，可實現自動混合、全新風和循環式運行。

（四）新風路由的改造

近年來，受民航客運業務的快速增長，北京站內區航空公司辦公室內的辦公人員和設備的冷負荷已遠遠超越當初的設計值，單純依靠5臺小型冷水機組很難滿足內區的需求。加之9臺小型新風機組與20臺大型空調機組的新風共用同一新風通道，受大機組的影響，9臺小型新風機組無法引入需求新風量，現場測試送風口風速較弱。為此，2014年對2號航站樓內區的9臺新風機組的新風管道進行改造，通過頂層玻璃幕墻新增6個新風口為9臺小型新風機組提供新風，以滿足內區的需求。在過渡季及供暖初期，通過對新風機組的泄水運行，在保證絕對的設備安全的前提下，通過引入室外新風消除內區的熱負荷，節省全年冷水機組運行時間7200臺時。

四、結語

綜上所述，在近年的實際運行工作中，雖然可通過加強運行人員的節能意識、制定節能運行策略和改造優化設計等諸多手段實現節能，但相比新型節能建筑還存有很大的節能空間，需要進一步推廣新型節能設備和節能技術的應用，以可持續、長遠的發展角度做好長期的節能規劃，實現資源節約與環境友好的雙贏。

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