基于多變量控制的地下空間空調節能系統研究

李永基

摘要：隨著我國地下工程的發展，地下空間的種類、用途越來越多樣化、復雜化，如地下車庫、地下倉庫等儲存空間;地下商城等生活空間;隧道、地鐵等交通空間。為了針對這些復雜的情況，該方法從人的受眾角度出發考慮，確定多變量參數研究，結合空調的智能調節系統，進而分析出一套基礎的多變量綜合實用的智能空調系統調節方法。

關鍵詞：城市地下空間;建筑環境

引言

21世紀是地下空間高速發展和利用的時期，隨著地上空間的不斷利用、建造，漸漸的地上工程已經不能滿足人們的需要，地下空間的利用和開發逐漸進入人們的視野，而在一些西方國家， 建筑能耗大約占全國能耗的30%左右;而我國建筑能耗約占全國總能耗的 11.7 %。 隨生活經濟的發展以及日常生活水平的提高， 以及天氣的變化， 將使建筑能耗進一步增加， 而其中空調能耗一般要占到整個建筑能耗的40%以上[1]，所以，對于空調系統的節能研究刻不容緩。

本文將以變量作為區分，比較分析現有的各大主流的空調智能系統，以另一種角度從核心分析現有的節能關鍵因素——控制變量對于地下空調節能系統的重要程度。

1 時間變量

1.1 以天為單位的時間段循環變化

時間變量是成本較為低廉的變量，也在大多的工程中較為實用。比如在地下車庫中，由于地下空間本身對于溫度的調節作用，較易于形成“冬暖夏涼”的溫度空間，故而空調系統的作用主要是及時排出汽車尾氣排除的一氧化碳、硫的氧化物等有害氣體，防止某一區域有害氣體聚集，超標。而地下車庫車輛流量大的時間段即為7：00—8：00、11：00—13：00以及18：00—19：00的上下班高峰期時間段，所以，將空調系統在固定的有較大流量基數的時間段提高功率，而在無車輛流通的時間段相應的降低功率，以達到節能減排的效果。

1.2 以年為單位的季節變化

除了每天固定的時間段之外，還有季節的區分。由于環境溫度的變化，制冷與制熱對于空調系統系統的消耗也是大大不同。因為季節變化是基礎常識，此處不再贅述。

1.3 現狀發展

但是隨著科學技術的發展，時間變量不能及時的根據特殊情況作出調整，有一定的可能發生意外，一般與其他變量共同控制空調系統的運作，而不再作為單一變量控制。

2 二氧化碳濃度

2.1現狀問題

二氧化碳不僅僅是人呼吸作用的主要變量，也是其他燃燒、氧化等復雜化學變化的主要產物之一，在地下商場這種儲存物品眾多、人員流動量大的空間內尤為顯著。在很多的地下商城中，按照定量的空間分配即5次/h的換氣頻率，溫度、濕度等指標都合格時，卻也出現胸悶氣短、壓抑的感覺，正是由于二氧化碳局部超標導致的。

2.2主要應用模式

且由于地下商場的封閉性遠超地鐵站、地下車庫，缺少自然流通，利用空調系統進行室內室外空氣的循環轉換就顯得尤為重要。故而現在二氧化碳指標也越來越被重視以及應用，由于二氧化碳的特殊性在地下商場也作為檢測人流量變化的重要指標之一。而根據二氧化碳濃度，在人流量密集區域或均勻分布一系列的負壓風機，將室內的空氣排出并抽入新鮮空氣，避免由于擴散不及時造成的局部超標，這一設計也被越來越多的地下商場應用，不過由于二氧化碳監測的復雜性，多以以地域為參考的均勻分布為主、以二氧化碳濃度為輔。

3 溫度濕度

溫度濕度是直接被人的感官器官所感受的對于環境的主要因素，也是反應人對于環境進行評價的重要因素。不同環境對于溫度濕度的控制要求也有很大差異。比如起到交通運輸作用的地鐵站、起儲存作用的地下室以及起到休閑娛樂作用的地下超市，顯然不同。

部分地下室只起到儲存作用，溫度濕度不必調節為適合人長時間生存的標準;而地鐵站主要靠本身的流通性以及列車內部調節;但在地下超市中顯然不同，據調查顯示，在超市中購物的人對于空氣的濕度溫度要求明顯較高，并可以帶來愉悅的感受。而在地下空間中環境條件變化對于人的心理的影響已被束昱，彭方樂[2]等教授證實，故而在起娛樂休息作用的地下公共空間，控制好溫度濕度、保持處于地下空間人的良好心理有重大作用。

4 其他因素

4.1 地域因素

地域是造成溫度差異的主要因素之一，例如南北方的巨大溫差以及沿海地區與內陸地區空氣濕度的差異。由于自然條件的不同對空調系統需要起到的調節作用也大大不同。

4.2 特殊因素

在具有特定功能的空間中，一些特殊的因素也是保障空間正常運行工作的重要指標。比如地下車庫中的一氧化碳濃度、地下儲油庫的氧氣濃度、易燃氣體濃度等。

參考文獻：

[1]李義文，茅清希，戴菇，梅紅生，陳勁暉.地下商場空調節能設計與管理[J].建筑熱能通風空調，2003（04）：23-25.

[2]束昱，彭方樂.地下空間研究的新領域——地下環境心理學[J].地下空間，1990（03）：205-209.