探討大型商場(chǎng)的空調(diào)節(jié)能技巧

【摘要】本文采用理論分析和案例相結(jié)合的方法,對(duì)南方地區(qū)空調(diào)設(shè)計(jì)優(yōu)化節(jié)能進(jìn)行研究。

【關(guān)鍵詞】大型商場(chǎng) 空調(diào) 節(jié)能技巧

中圖分類號(hào)：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

0引言

眾所周知,公共建筑具有很大的空調(diào)節(jié)能潛力,正確設(shè)置冬、夏天室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度能產(chǎn)生良好的節(jié)能效果。不過我國(guó)當(dāng)前的建筑物室內(nèi)溫度常常存在夏天設(shè)定過低,冬天設(shè)定過高的現(xiàn)象,造成能源的大量浪費(fèi)。其實(shí)通過加強(qiáng)中央空調(diào)運(yùn)行管理,杜絕“跑冒滴漏”的浪費(fèi)現(xiàn)象,可節(jié)能5%-10%;通過提高水泵風(fēng)機(jī)等輸配設(shè)備的運(yùn)行效率及應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)可節(jié)能10%-20%;此外通過改善過渡季節(jié)設(shè)備運(yùn)行方式,避免冷熱不均、增加自動(dòng)控制系統(tǒng)等措施,也可實(shí)現(xiàn)10%-20%的節(jié)能效果。綜合各項(xiàng)節(jié)能措施,公共建筑空調(diào)的節(jié)能潛力應(yīng)在30%-50%。本文在于通過結(jié)合某商場(chǎng)夏熱冬暖地區(qū)的氣候條件和商場(chǎng)特點(diǎn)做空調(diào)設(shè)計(jì)優(yōu)化節(jié)能分析,并進(jìn)一步按照采用優(yōu)化的的空調(diào)系統(tǒng)方案進(jìn)行節(jié)能分析,論證了建筑空調(diào)節(jié)能的重要性和可行性,對(duì)建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的設(shè)計(jì)和運(yùn)行有著重要的指導(dǎo)和參考價(jià)值。

1大型商場(chǎng)的建筑特點(diǎn)

(1)空間較大,貨架、柜臺(tái)的擺放位置可以多樣化,人流眾多,要合理安排顧客流動(dòng)路線和貨物進(jìn)出路線,避免交錯(cuò)混雜。(2)根據(jù)商品特性安排營(yíng)業(yè)部位,貴重商品一般設(shè)在樓上,日用商品設(shè)在最方便的地方,笨重商品多安排在一層或地下層。(3)營(yíng)業(yè)大廳要求寬敞,且有良好的通風(fēng)、采光設(shè)施,柜臺(tái)平面布置應(yīng)有較大的靈活性,以適應(yīng)經(jīng)營(yíng)商品交換的需要。(4)因人流集中,應(yīng)特別注意安全消防措施等。

2大型商場(chǎng)空調(diào)冷負(fù)荷形成影響的因素分析

2.1 建筑照明對(duì)能耗的影響:

在商場(chǎng)的照明設(shè)計(jì)中,合理運(yùn)用光源的特性,可為廣大消費(fèi)者營(yíng)造舒適的光環(huán)境和烘托商業(yè)氣氛,是商場(chǎng)建筑不可缺少的部分。而這部分的能耗也相當(dāng)可觀,照明用電占商場(chǎng)用電量的40%-50%,在商場(chǎng)運(yùn)營(yíng)成本中占著一定的比重,降低照明能耗對(duì)于提高商場(chǎng)的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力具有重要作用。而在對(duì)空調(diào)總負(fù)荷各組成部分分析時(shí),可看出照明負(fù)荷在其中占的比例較小,很容易被忽視,因此針對(duì)前述的商場(chǎng)照明現(xiàn)狀做分析,說(shuō)明商場(chǎng)照明節(jié)能對(duì)空調(diào)節(jié)能的意義。

2.2人員新風(fēng)負(fù)荷對(duì)空調(diào)冷負(fù)荷的影響形成:

隨著人民生活水平的不斷提高,為繁榮市場(chǎng),適應(yīng)商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的需要,城市興建商場(chǎng)建筑呈上升趨勢(shì)。通過調(diào)查走訪的情況來(lái)看,有空調(diào)的商場(chǎng)比無(wú)空調(diào)的商場(chǎng)年?duì)I業(yè)額多約16%,利潤(rùn)增加約26%,但增設(shè)空調(diào)勢(shì)必增加能耗、初投資和運(yùn)行費(fèi)用,直接影響商場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)商場(chǎng)夏季工況的空調(diào)設(shè)計(jì)冷負(fù)荷中最大比例是人員的新風(fēng)負(fù)荷,占到了總冷負(fù)荷的60%�？梢钥闯�,新風(fēng)負(fù)荷占了相當(dāng)大的比重,而新風(fēng)負(fù)荷的計(jì)算取決于人員密度的取值,與同時(shí)在場(chǎng)的人數(shù)有關(guān)系,而這個(gè)人數(shù)是個(gè)動(dòng)態(tài)的、難以確定的數(shù)值�？土髁坎粌H與季節(jié)、天氣、節(jié)假日等時(shí)間因素有關(guān),而且隨著商場(chǎng)所在位置、商場(chǎng)規(guī)模及經(jīng)營(yíng)范圍、經(jīng)營(yíng)因素、柜臺(tái)多少、貨源情況、商場(chǎng)中空氣環(huán)境的好壞等因素而變化。

3大型商場(chǎng)的特點(diǎn)及節(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化

3.1 實(shí)行自然和機(jī)械相結(jié)合的通風(fēng)運(yùn)用:

《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189-2005)第4.2.8條:“外窗的可開啟面積不應(yīng)小于窗面積的30%,透明幕墻應(yīng)具有可開啟部分或設(shè)有通風(fēng)換氣裝置�！惫�共建筑一般室內(nèi)人員密度比較大,建筑室內(nèi)空氣流動(dòng),特別是自然、新鮮空氣的流動(dòng),是保證建筑室內(nèi)空氣質(zhì)量符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵。無(wú)論在北方地區(qū)還是在南方地區(qū),在春、秋季節(jié)和冬、夏季的某些時(shí)段普遍有開窗加強(qiáng)房間通風(fēng)的習(xí)慣,這也是節(jié)能和提高室內(nèi)熱舒適性的重要手段.外窗的可開啟面積過小,會(huì)嚴(yán)重影響建筑室內(nèi)的自然通風(fēng)效果。因此,這條規(guī)定是為了使室內(nèi)人員在較好的室外氣象條件下,可以通過開啟外窗來(lái)獲得熱舒適性和良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)。所以做好自然通風(fēng)氣流組織設(shè)計(jì),保證一定的外窗可開啟面積,可以減少房間空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間,節(jié)約能源,提高舒適度。為了保證室內(nèi)有良好的自然通風(fēng),明確規(guī)定外窗的可開啟面積不應(yīng)小于窗面積的30%是必要的。筆者設(shè)計(jì)的某商場(chǎng)五層屋面局部設(shè)有中庭采光天窗,本來(lái)商場(chǎng)的中庭貫通一至五層,空間高大,在炎熱的夏季,中庭內(nèi)的溫度很高,應(yīng)考慮在中庭上部的側(cè)面開設(shè)一些窗戶或百葉式的通風(fēng)口,充分利用自然通風(fēng),達(dá)到降低中庭溫度的目的。但是此商場(chǎng)建筑設(shè)計(jì)師考慮中庭的采光天窗標(biāo)高幾乎與室外實(shí)體屋面標(biāo)高一致,沒有開啟外窗或通風(fēng)口的可能,因此為了達(dá)到有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求,必須考慮在中庭上部設(shè)置排風(fēng)機(jī)加強(qiáng)通風(fēng),改善中庭熱環(huán)境,同時(shí)此排風(fēng)系統(tǒng)又可以兼做火災(zāi)的排煙風(fēng)機(jī)。這樣的設(shè)計(jì)系統(tǒng)簡(jiǎn)單,排風(fēng)機(jī)布置多臺(tái),在夏季中央空調(diào)運(yùn)行時(shí),只開啟部分風(fēng)機(jī)排風(fēng),排風(fēng)量約為新風(fēng)量的80%, 以保證室內(nèi)的微正壓,由于室內(nèi)空氣能夠部分排出,也使組合空調(diào)的新風(fēng)能夠順利進(jìn)入,形成對(duì)流,使室內(nèi)空氣形成流動(dòng),排除有害氣體,讓商場(chǎng)工作人員有個(gè)健康舒適環(huán)境。

3.2實(shí)行空調(diào)冷凍水泵變頻運(yùn)行:

在空調(diào)水系統(tǒng)中,采用電制冷方式時(shí),冷卻水泵和冷凍水泵的耗能大約為空調(diào)冷水機(jī)組的26%-37%。目前我國(guó)空調(diào)冷水機(jī)組普遍設(shè)有能量調(diào)節(jié)裝置,可根據(jù)空調(diào)負(fù)荷變化自動(dòng)調(diào)節(jié)主機(jī)運(yùn)行能耗,達(dá)到節(jié)能的目的。而空調(diào)水系統(tǒng)過去一般不設(shè)變頻器,如果選型大了則不僅會(huì)增加設(shè)備投資,還會(huì)使水系統(tǒng)運(yùn)行能耗增加較多。有資料表明,大中型公共建筑供暖空調(diào)電力消耗中,60%-70%由輸送和分配

冷量熱量的風(fēng)機(jī)水泵所消耗,而這部分電耗有可能降低60%-70%�？照{(diào)負(fù)荷主要來(lái)自圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱和新風(fēng)負(fù)荷,是隨室外氣象因素等條件的變化而變化的,此外,室內(nèi)的設(shè)備和人體散熱也是隨時(shí)間變化的,特別是人員流動(dòng)性大的場(chǎng)所,空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)通常是根據(jù)空調(diào)的最大負(fù)荷設(shè)計(jì)的,且空調(diào)水系統(tǒng)流量不變,是按定流量設(shè)計(jì)的.根據(jù)資料顯示,在夏熱冬暖地區(qū),夏季熱負(fù)荷高峰期一般為6-8月,中至低負(fù)荷為5月、9-11月,一天之中空調(diào)系統(tǒng)高負(fù)荷一般運(yùn)行在中午至下午的時(shí)間段。因此空調(diào)系統(tǒng)在大部分時(shí)間內(nèi)工作于部分負(fù)荷狀態(tài),由此可見,雖然空調(diào)水泵的能耗相比較冷水機(jī)組占的比重較小,目前在工程運(yùn)行中一般以能耗為代價(jià)采用節(jié)流方法調(diào)節(jié)水流量,當(dāng)用戶端負(fù)荷變化需要變化冷凍水循環(huán)水量時(shí),傳統(tǒng)的流量調(diào)節(jié)方法是通過對(duì)循環(huán)水泵的出口閥門開度的調(diào)節(jié),只是關(guān)小、調(diào)大,處于較機(jī)械簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)狀況,這種調(diào)節(jié)方式因節(jié)流的不可逆性會(huì)造成能量損失,電耗浪費(fèi)明顯,系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性變差,現(xiàn)在較科學(xué)的解決方法是采用水泵的變頻調(diào)速技術(shù),可以減少電能的消耗,提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。因此水泵的節(jié)能空間潛能較大。