基于多變量控制的地下空間空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)研究

李永基

摘要：隨著我國地下工程的發(fā)展，地下空間的種類、用途越來越多樣化、復(fù)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(fù)雜的情況，該方法從人的受眾角度出發(fā)考慮，確定多變量參數(shù)研究，結(jié)合空調(diào)的智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，進而分析出一套基礎(chǔ)的多變量綜合實用的智能空調(diào)系統(tǒng)調(diào)節(jié)方法。

關(guān)鍵詞：城市地下空間;建筑環(huán)境

引言

21世紀(jì)是地下空間高速發(fā)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(jīng)不能滿足人們的需要，地下空間的利用和開發(fā)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(jīng)濟的發(fā)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(diào)能耗一般要占到整個建筑能耗的40%以上[1]，所以，對于空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能研究刻不容緩。

本文將以變量作為區(qū)分，比較分析現(xiàn)有的各大主流的空調(diào)智能系統(tǒng)，以另一種角度從核心分析現(xiàn)有的節(jié)能關(guān)鍵因素——控制變量對于地下空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的重要程度。

1 時間變量

1.1 以天為單位的時間段循環(huán)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(diào)節(jié)作用，較易于形成“冬暖夏涼”的溫度空間，故而空調(diào)系統(tǒng)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(qū)域有害氣體聚集，超標(biāo)。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(diào)系統(tǒng)在固定的有較大流量基數(shù)的時間段提高功率，而在無車輛流通的時間段相應(yīng)的降低功率，以達(dá)到節(jié)能減排的效果。

1.2 以年為單位的季節(jié)變化

除了每天固定的時間段之外，還有季節(jié)的區(qū)分。由于環(huán)境溫度的變化，制冷與制熱對于空調(diào)系統(tǒng)系統(tǒng)的消耗也是大大不同。因為季節(jié)變化是基礎(chǔ)常識，此處不再贅述。

1.3 現(xiàn)狀發(fā)展

但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，時間變量不能及時的根據(jù)特殊情況作出調(diào)整，有一定的可能發(fā)生意外，一般與其他變量共同控制空調(diào)系統(tǒng)的運作，而不再作為單一變量控制。

2 二氧化碳濃度

2.1現(xiàn)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(fù)雜化學(xué)變化的主要產(chǎn)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(nèi)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(biāo)都合格時，卻也出現(xiàn)胸悶氣短、壓抑的感覺，正是由于二氧化碳局部超標(biāo)導(dǎo)致的。

2.2主要應(yīng)用模式

且由于地下商場的封閉性遠(yuǎn)超地鐵站、地下車庫，缺少自然流通，利用空調(diào)系統(tǒng)進行室內(nèi)室外空氣的循環(huán)轉(zhuǎn)換就顯得尤為重要。故而現(xiàn)在二氧化碳指標(biāo)也越來越被重視以及應(yīng)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(biāo)之一。而根據(jù)二氧化碳濃度，在人流量密集區(qū)域或均勻分布一系列的負(fù)壓風(fēng)機，將室內(nèi)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(biāo)，這一設(shè)計也被越來越多的地下商場應(yīng)用，不過由于二氧化碳監(jiān)測的復(fù)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(huán)境的主要因素，也是反應(yīng)人對于環(huán)境進行評價的重要因素。不同環(huán)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(diào)節(jié)為適合人長時間生存的標(biāo)準(zhǔn);而地鐵站主要靠本身的流通性以及列車內(nèi)部調(diào)節(jié);但在地下超市中顯然不同，據(jù)調(diào)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(huán)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(qū)與內(nèi)陸地區(qū)空氣濕度的差異。由于自然條件的不同對空調(diào)系統(tǒng)需要起到的調(diào)節(jié)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(biāo)。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?xì)怏w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(diào)節(jié)能設(shè)計與管理[J].建筑熱能通風(fēng)空調(diào)，2003（04）：23-25.

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