現(xiàn)代商業(yè)建筑中央空調(diào)系統(tǒng)的特點及優(yōu)化方案分析

文/尹葉菊 邢臺市建筑設計研究院有限公司 河北邢臺 054000

1、現(xiàn)代化商業(yè)建筑的中央空調(diào)特點

當前商業(yè)建筑在建設環(huán)節(jié)中越發(fā)偏向于現(xiàn)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(yōu)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(diào)的使用等方面的影響。

建筑工程、工業(yè)以及交通三大行業(yè)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(zhì)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(diào)就占據(jù)50%之上，最高可以達到75%，能耗巨大也就成為了商業(yè)建筑的特點之一。除此之外，部分的商業(yè)建筑超過100 米，這就導致其自身內(nèi)部的風速、外部的滲透風壓等數(shù)值會隨著建筑物高度的變化而發(fā)生對應的變化，導致中央空調(diào)系統(tǒng)的工作負荷也進一步的加重。另外，現(xiàn)代商業(yè)建筑中央空調(diào)系統(tǒng)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(yōu)化商業(yè)建筑中央空調(diào)系統(tǒng)的具體措施

2.1 遵循相應的改造原則

由于現(xiàn)代化商業(yè)建筑其自身的建筑形式呈現(xiàn)出多元化發(fā)展的趨勢，各自的經(jīng)營模式上也存在著一定的差異。中央空調(diào)的能源消耗數(shù)量主要取決于建筑的運行方式、人流的實際密度及物業(yè)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(fā)。當前的商業(yè)建筑在建筑形式、經(jīng)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(yōu)化中央空調(diào)系統(tǒng)的過程中需要從自身的實際情況出發(fā)選擇合適的優(yōu)化方案，例如根據(jù)運營不同的功能區(qū)域，其運行時間段不同，劃分不同的系統(tǒng)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(yōu)化中央空調(diào)系統(tǒng)的過程中選擇成熟的優(yōu)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(jīng)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(diào)風系統(tǒng)的優(yōu)化措施

現(xiàn)代商業(yè)建筑中，中央空調(diào)中的變量風系統(tǒng)可以針對建筑內(nèi)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(xiàn)調(diào)節(jié)以及控制。當前，商業(yè)建筑中的中央空調(diào)系統(tǒng)使用的都是變頻變風量方式，為了更好的降低中央空調(diào)能耗，就需要在全面了解建筑內(nèi)部各個房間的朝向及其使用時長的前提下，將各個房間內(nèi)不同時段內(nèi)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(xiàn)設施投資和能耗降低的雙重目標。

2.3 空調(diào)設施的日常維護以及更換

對于現(xiàn)代化商業(yè)建筑而言，中央空調(diào)系統(tǒng)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(diào)系統(tǒng)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(diào)系統(tǒng)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(diào)過濾機組，主要目的就是為了將過濾環(huán)節(jié)中發(fā)生堵塞問題的概率降至最低，確保各個部件的運行狀態(tài)以及空調(diào)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(xù)問題的發(fā)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(diào)內(nèi)部那些使用年頭過長并且較長時間處于高負荷狀態(tài)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(diào)系統(tǒng)能量計量的應用

建筑能源管理以及節(jié)能的重要基礎就是能量計量，中央空調(diào)自身能耗占據(jù)了整體建筑能耗的75%，這也說明了中央空調(diào)耗能的計量對于空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化及節(jié)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(diào)系統(tǒng)中的跑、疏、滴等現(xiàn)象進行遏制。與此同時還可以將空調(diào)系統(tǒng)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(shù)據(jù)的支撐下實行相應的節(jié)能措施，保障其能耗的降低。

為了讓空調(diào)系統(tǒng)能量計量的作用得到最大的發(fā)揮，需要在中央空調(diào)系統(tǒng)中的各個關鍵部分布置能量計量裝置，并且在科技發(fā)展的影響下可以將之替換成傳感器，借助執(zhí)行器操作傳感器，做到數(shù)據(jù)的精準實時計量。

2.5 空調(diào)冷源設備的合理選擇

現(xiàn)代化的商業(yè)建筑中其中央空調(diào)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(xiàn)負荷率在15%到100%之間的能量調(diào)節(jié)，但其冷卻水溫度要高于國內(nèi)標準1到2 攝氏度。COP 值越高就意味著熱量從低溫轉變?yōu)楦邷匦枰墓驮缴伲⑶疫€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(tǒng)。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(yōu)化。

表1 水冷機組冷卻水溫度標準表

總結：

作為現(xiàn)代化商業(yè)建筑重要基礎之一的中央空調(diào)系統(tǒng)，不僅其自身的能耗相對較高，并且對于建筑內(nèi)部環(huán)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(diào)風系統(tǒng)的優(yōu)化、空調(diào)設施的日常維護以及更換、空調(diào)系統(tǒng)能量計量以及空調(diào)冷源設備的合理選擇進行全方位的中央空調(diào)優(yōu)化工作。