大型商場暖通空調節能技術的應用

張學斌

摘要：隨著人民生活水平的不斷提高，商場建筑日益增多，相應帶來的空調能耗的增加不可小視，如何在此類建筑中合理應用節能技術，降低日益增加的能耗，是每個設計工作者必須重視的問題。本文分析了大型商場暖通空調設計特點，并探討了大型商場暖通空調節能技術的應用。

關鍵詞：大型商場；暖通空調；冷熱源

一、大型商場暖通空調設計特點

當前我國大型商場正在飛速發展，尤其是大型商場在日益增多。商場消耗的能源主要用于空調及照明設備，節約能源既能夠降低商場的運營成本，提高商場的競爭力，又符合我國的國策。因此，加強大型商場暖通空調節能技術的應用，在保證商場室內舒適環境的前提下，達到綠色、節能的目的，具有非常重要的意義。

大型的空調設計不同于住宅、辦公樓或酒店等建筑，其具有以下特點：（1）平面建筑空間大，負荷較小。大型商場的平面建筑空間較大，為吸引顧客的注意力，使之停留在室內琳瑯滿目的商品上，除廣告櫥窗外，商場的外圍結構大都被設計成封閉。（2）冷負荷所占比重大為保證大型商場的采光和廣告效應，商場使用的各式照明設備較多且發熱值高（如投射燈、鹵素燈等），尤其是針對一些特殊商品（如首飾），故由照明產生的冷負荷占空調室內負荷的較大部分。（3）人員和新風負荷大。大型商場的人員密度高，故人員負荷及新風負荷均較大，而且室內空氣的品質好壞完全依賴于空調的新風系統。（4）空調設備具有靈活性。大型商場的部分格局會隨季節或需求不同而變動，故要求空調設備具有一定的靈活性。

二、大型商場暖通空調節能技術的應用

（一）認真進行設計計算

要實現大型商場暖通空調系統的節能設計局必須對大型商場暖通空調工程具體情況全面掌握，繼而對其運行季節進行全工況、全過程的分析計算，比較選擇出最合理的方案，從而使暖通空調系統在不同的室外氣象參數或室內狀況下都能經濟合理地運行。如果沒有合理的計算僅僅以水泵或風機的特性曲線為依據來進行設備的選擇，有或者是僅僅以水泵和風機樣本的銘牌參數為依據對流量、揚程進行選擇，都會造成暖通空調系統后期運行不節能的問題。因此，在設計過程中必須對系統冷、熱負荷及風、水管道阻力等進行合理的設計，選擇合適的冷、熱源設備和水泵、風機等動力設備，使得設計達到設備能恰好在最佳工況狀態下運行的效果。除此之外，在系統允許并且通過總的能耗比較的狀況下，優先選擇加大系統的介質溫差，從而降低系統的水流和送風量。

（二）空調冷熱源設計

影響大型商場空調冷熱源方案決策的因素很多，要選擇一個最優的設計方案，我們需要綜合考慮各種因素的影響。一般情況下，選擇冷熱源方案時應考慮以下因素：（1）初投資。不同冷熱源方案的初投資有較大差別，在選擇方案時應進行仔細的分析比較。（2）運行費用。其中包括運行能耗，運行管理費，設備維修費等。空調運行能耗在建筑能耗中占有很大比例，空調運行過程中的管理人員工資、設備故障維修費等都是應該在冷熱源選擇時考慮的因素。（3）環境影響。為了解決環境污染問題，保護環境已經成為我國的一項基本國策。（4）運行的可靠性、安全性、操作維護的方便程度、使用壽命。（5）增容費。各城市根據其發展情況以及地理位置，對不同能源設定不同的增容費，而且數量一般也是比較大，因此也是項重要的考慮因素。

大型商場宜采用中央空調系統，相對集中設置中央冷熱源。大型商場根據經營方要求，一般宜單獨設置獨立運行的冷熱源系統。例如采用風冷多聯機或風冷熱泵機組等。各功能區域應采用獨立的冷源以便于運營管理及計量。在不影響運營管理、有利于節省運行費用的情況下，可考慮某些功能區域合用冷源。冷源宜采用水冷形式冷水機組。當個別區域（如影院等）運營時間不同或負荷比例較小時，可個別采用風冷形式冷水機組。各冷源系統冷水機組應不少于2臺，根據部分冷負荷情況宜設置一臺小冷機，保證低負荷工況下系統能穩定、經濟運行。冷凍、冷卻水泵要求設置備用泵。對于有大面積內區需要冬季供冷、同時內區大面積采用風機盤管系統時，在室外環境氣候條件許可的情況下應設置冷卻塔免費供冷系統。冷源系統宜靠近服務區域，在設備運輸、檢修、冷卻塔設置等滿足條件的前提下可考慮設置于樓上設備機房內，并采取必要的減震、降噪措施。冷卻塔需根據建筑條件合理布置，尤其對于裙房面積較小的項目，冷卻塔的安裝位置需在方案設計階段就重點關注。空調熱源技術要點優先考慮市政熱源；如無市政熱源的情況下，可考慮油氣兩用熱水鍋爐供熱。結合動力專業的系統進行設置，每組換熱系統設置的換熱器應不少于2臺；應盡量減少換熱級數。

（三）空調通風系統設計

目前國內大部分商場均無法實現自然通風的條件，室內空氣品質相對較差。商場通風一般有兩種形式，一種是商場采用全空氣中央空調，就是從機房把室外空氣加熱或制冷、加濕等處理之后送入商場，這能起到調節室內溫度+送新風的作用，然后布置一道排風管，用于排除污濁氣體，實現商場內與室外空氣的交換。一種是空氣處理機組+新風的中央空調形式～有空氣處理機組對室內空氣進行循環制冷或加熱，實現調節室內溫度，然后另有新風系統從室外向商場內送新風，一套排風系統向室外排出污濁氣體，實現商場內與室外空氣的交換。

下面以某大型商場為例介紹其新排風系統的應用，該商場地下共三層，主要為設備用房、商店、機動車庫等。地上共九層，其中一至六層主要為商場，七層為餐飲及溜冰場，八至九層為娛樂、健身及電影院等。建筑總高度50米，南北向235米，東西向55米。該項目一層以上外墻均為鋁合金幕墻，無法開設進排風百葉，且各層商場運行時間一致，故所有新排風系統均采用豎向系統。新風由置于屋頂的熱回收送風箱集中預處理后由新風立管送至各層，與室內回風混合后經各層空調箱處理后送入室內。各層排風匯集至排風立管由置于屋頂的熱回收排風箱經熱回收后排出室外。熱回收商場區域的人員密度大，新風比基本都在60%以上，而為了維持微正壓，排風量也相當大，排風的能量相當可觀，若加以回收則可節省一定的運行能耗。考慮到利于集中熱回收、運行管理方便及節省機房面積等優點，采用顯熱回收形式對各層商場排風集中進行能量回收，即在新風機組和排風機組內分別設置一組盤管利用乙二醇溶液充當能量回收介質進行顯熱能量回收。為了提高顯熱回收效率，通常將兩臺排風機組與一臺新風機組進行能量交換。新、排風系統控制在空調系統運行時，由于商場內人員密度變化較大（通常在0.1～1.5人/m2之間變化），為了導入隨室內人數變化的新風量，在房間或回風道上設置檢測器，根據CO2氣體含量自動調節新風閥門。相應地，排風量按新風量的一定比例進行調節。而對于豎向送、排風系統的送、排風量采用定靜壓控制，風機設變頻驅動器，當每層風量變化引起立管系統的靜壓產生變化時，通過改變置于屋頂的送、排風機電機的轉速來實現對系統總送、排風量的調節，從而維持送、排風系統靜壓的恒定，靜壓控制點設于2層立管的上部。過渡季節，根據室內外焓值比較將系統轉換為全新風直流系統，此時冷凍機關閉。

結語

在現代化的大型商場中暖通空調技術占據著無可比擬的地位，隨著科學技術的進步和經濟的發展，大型商場的規模也在不斷的擴大，我們必須堅持科學發展觀，統籌經濟發展與環境保護之間的關系，通過不斷的技術創新，暖通空調始終以環保、節能、高效、可持續發展作為終極目標。

參考文獻

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