李 燦(昆明長水國際機場,云南 昆明 650211)
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淺論機場航站樓空調系統節能改造
李燦(昆明長水國際機場,云南昆明650211)
機場航站樓是機場內為乘客提供陸地交通和空中交通的重要設施,而航站樓空調系統則是為了讓乘客在等候和滯留過程中更加舒適。現在隨著經濟發展越來越多的人選擇飛機作為出行的主要工具,為了最大限度滿足乘客舒適出行,機場空調系統必須長時間運行,這就造成空調系統成為機場建筑中能耗最大的設施。因此,對機場空調系統的節能改造是必不可少的,它不僅可以減少機場的運行費用,還在很大程度上改善了對環境的影響。本文就如何進行機場航站樓空調系統改造展開探討,闡述空調系統節能存在的問題以及具體措施。
機場航站樓;空調系統;節能改造
機場航站樓空調系統設計必須考慮其舒適性、功能性和運行管理。我國機場航站樓現階段大多采用的是夏季使用上送下回或側出風側回風,冬季使用加熱室內空氣溫度的空調形式。這種形式適合我國大多城市的機場建設,在舒適程度和運行管理方面都有著出色的表現,是我國機場航站樓空調系統建設最常用的空調形式。
機場航站樓所用的空調形式充分考慮了冬季供熱的舒適性,但是卻沒有解決夏季制冷的高耗能。機場是大容量的公共場所,人員眾多切密集,在夏季出行的人會更多,而在空調設計時是按照滿足乘客最大需求設計的,在在乘客多的時候為保證其舒適性必須將機場航站樓的室內溫度調到最低這就導致空調長時間處于滿負荷運行,造成巨大的能源浪費。不僅如此,長期處于滿負荷運行狀態會大大縮短空調壽命,無形中增大了機場空調系統維護費用因此解決機場航站樓空調系統節能問題迫在眉睫。
(1)排風余熱回收技術:在夏季,利用熱回收裝置對空調排風和室外進風進行熱交換,利用室外自然風的溫度來降低空調出風口的溫度,從而達到降低機場航站樓室內的溫度。在冬季,利用空調出風口的熱交換裝置將空調排風對室外進風通過相鄰管道進行加熱,將排風口余熱重新回收并加以利用,使航站樓室內溫度高于室外溫度,達到調節室內溫度的目的。
(2)熱電冷三聯合技術:讓機場建筑自行發電,將發電同制冷、供熱聯合起來,利用燃氣燃燒發電后的余熱進行機場航站樓室內溫度調節,在高效的利用了能源的同時,還解決了機場的部分供電問題。機場內部自行發電不僅為發電場分擔了壓力還減少了因輸電線路對電能的損耗。這種方式非常適合機場這種全年都處于溫度調節和高負荷供電的建筑單位,具有很高的節能性和經濟性。
(3)變頻技術:通過變頻技術對風機水泵進行轉速調節,利用控制調速代替擋風板對空調出風風速的調節,合理的控制室內溫度,有效減少了擋風板對出風口造成壓力使風機負荷增大而加劇能源消耗的現象。變頻技術的使用還大大降低了空調電動機的平均速度,減小能耗的同時還延長了電動機壽命,降低了對空調的維修費用。可以說,變頻技術運用在機場航站樓空調系統上具有很高的節能效益,是未來機場航站樓空調系統的重要技術。
(1)合理地設計空調相關參數:機場航站樓室內溫度和濕度對于空調系統節能來說是重要的影響因素,因此在保證乘客舒適度等要求下,要合理地確定。空調的進風量也要在保證安全衛生和滿足空調使用量的前提下盡量的降低,減少空調負荷。空調系統能耗大小有很多影響因素,如室外天氣狀況、建筑墻體的比熱容,當然最關鍵的還是航站樓室內的溫度和濕度。據相關統計,夏季在保證乘客身體健康的前提下將機場航站樓室內溫度降低1℃可減少10%的空調負荷;將室內濕度提高10%可以節約能量20%,在空調總體投資費用上可以減少9%左右。這對于機場航站樓空調系統節能來說是相當重要的,不僅減少了空調系統的投資費用,更大幅度的降低了空調負荷和能源消耗。因此對于室內外溫差和濕度差的標準選取直接關系到節能的效果,以及能否成功完成機場航站樓空調系統的節能改造。
(2)改善航站樓建筑結構的保溫性能:眾所周知,室內溫度在不進行人為干預下是由室外溫度決定的,而建筑結構的保溫性能則是室內外溫度差異的直接影響因素。因此在進行機場航站樓空調系統節能改造時,首先要改善機場建筑結構保溫性能,最大限度的減少散熱量,提高空調系統的工作效率。具體措施有:①機場建設初期合理的設計門窗的數量,以及門窗長寬的比例,因為外窗是整個建筑結構中散熱量最大的結構,占總建筑結構散熱量的40%左右;②機場航站樓的門窗選用密閉性能良好的門窗,加裝密封條以提高門窗的密閉性,最大限度的減少門窗對熱量的損耗;③機場航站樓的外墻使用保溫材料,改善整個航站樓建筑的保溫性能,也能提高機場建筑外墻的觀賞性。航站樓建筑的保溫性能直接決定空調系統的利用率,因此改善航站樓建筑結構的保溫性能是其空調系統節能改造的又一大重要措施,它能在根本上解決空調系統能耗高的問題。
(3)采用新型節能的空調形式:人體對周圍環境溫度的感知受許多因素的影響,合理運用不同的環境參數組合可以達到相同的舒適性。而不同的空調形式能耗卻是不同的。比如,在冬天航站樓的空調系統可以拋棄傳統將室內空氣加熱讓乘客感到溫暖舒適的空調形式,采用更新型更節能的地板輻射采暖形式。因為加熱空氣的采暖方式需要將空氣加熱到很高的溫度,其間不僅需要龐大的能量,熱量散失現象也很嚴重,很不利于節能。而輻射采暖是一種讓人體自行吸收輻射轉換為熱能的采暖形式,不直接以熱量的形式參與人體熱量交換,能量散失很小,更加節能。夏季也可以采用相關的空調形式。除此之外,還可以改變機場航站樓的格局和色調來影響乘客對熱量的感知,從而達到空調控制熱量的目的,減少空調負荷,實現機場航站樓空調系統節能改造的目的。
(4)使用可再生能源空調系統:合理利用機場周圍的能源如:地熱、太陽能、風力等可再生的自然能源進行制冷和采暖,這樣大大減少了對不可再生能源的使用,節約了能源,還保護了環境,從實際解決了對機場航站樓空調系統的改造問題。
(5)空調運行管理中的節能控制:合理地運行管理能很大程度上減少空調系統的能耗,實現節能。對空調運行進行管理和控制,可以合理地消耗能量,減少因空調系統能源設計不合理而帶來的能源消耗大的問題。空調運行管理控制是基于整個機場航站樓控制系統的,當機場航站樓的總控制系統達到一定水平時,對于空調系統的運行管理可以實現自動化管理,在根據乘客的數量和室內外溫差,自動控制空調調整出風量,對航站樓室內溫度進行調節。機場航站樓自動控制系統是對整個航站樓進行監控調節,配備了大量的監視,測量等設備,將此系統運用到對空調系統的運行管理上,不僅精確的控制了能源的消耗,還大大家少了人力,對于減少空調系統的投資有著很大幫助。但是現今機場航站樓的控制系統自動化程度普遍較低,實現空調系統自動運行管理還有很長的路要走。
現在為了大力發展經濟,對于資源過度的進行開采,導致可用能源越來越少,對環境的破壞也越來越嚴重。打造綠色無污染的建筑已經成為當下建筑業的潮流,既減少對能源的消耗,也保護了生態環境。在這種前衛的趨勢下,機場航站樓作為人員密集的建筑,而空調系統作為其能耗最大的設施,必須進行節能改造。作為機場航站樓空調系統的設計者,必須以保護資源為前提,不能以過度損耗能源為代價來提高乘客的舒適度。只有這樣才能為能源可持續發展做出貢獻。
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李燦(1987-),男,研究生,主要從事機場相關動力能源、節能減排、弱電及信息系統管理開發相關工作。
TU831.8
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2095-2066(2016)11-0083-02
2016-3-8