某商業(yè)建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能措施探討

薛　靜　胡元暉　余蔚青

（中國航空規(guī)劃設(shè)計研究總院有限公司北京100011）

某商業(yè)建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能措施探討

薛靜胡元暉余蔚青

（中國航空規(guī)劃設(shè)計研究總院有限公司北京100011）

文章結(jié)合工程實例以及筆者的工作經(jīng)驗,提出了某商業(yè)建筑暖通設(shè)計方案，從中針對某商業(yè)建筑節(jié)能措施中需要考慮的問題進行了探討與研究，探索了建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能措施，為商業(yè)建筑暖通空調(diào)方案提供了一定的借鑒參考作用，同時為商業(yè)類建筑建設(shè)暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能評估提供科學(xué)依據(jù)，以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

暖通空調(diào)；節(jié)能措施；能效

現(xiàn)代社會的資源嚴重匱乏，公共建筑的暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計對于我國的可持續(xù)發(fā)展十分重要，根據(jù)建筑業(yè)界能源消耗的數(shù)據(jù)分析，大部分建筑能耗是暖通空調(diào)能耗，暖通空調(diào)的節(jié)能應(yīng)成為破解住宅建筑節(jié)能困境的利器。因此在公共建筑暖通空調(diào)的設(shè)計中應(yīng)當(dāng)積極采用先進技術(shù)全面貫徹節(jié)能理念，采取有效節(jié)能措施從而建造設(shè)計出經(jīng)濟環(huán)保節(jié)能的公共建筑。公共建筑暖通中節(jié)能措施主要有動力系統(tǒng)節(jié)能措施、供暖節(jié)能措施、供冷節(jié)能措施、空調(diào)新風(fēng)節(jié)能措施以及機械通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能措施。下文就針對公共建筑暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計措施進行探討。

1　項目概述

某項目建設(shè)內(nèi)容包括辦公用房（出租形式小型辦公空間，招租文化產(chǎn)業(yè)公司入駐）、零售商鋪（出售形式小型零售商鋪）、餐飲用房（中式餐廳）、機動車庫、自行車庫、設(shè)備用房、倉儲用房等。

2　項目暖通設(shè)計方案

項目熱源市政熱力管道接入項目地塊內(nèi)，市政熱力一次供回水溫度125℃/65℃，供回水壓差1.6MPa。項目冷源由冷水機組電制冷方式提供，冷水機組系統(tǒng)全自動控制。供暖末端采用集中式中央空調(diào)系統(tǒng)：商鋪、餐飲等區(qū)域采用風(fēng)機盤管系統(tǒng)，辦公等區(qū)域采用風(fēng)機盤管+新風(fēng)系統(tǒng)。冬夏共用兩管制供冷供暖，在地下設(shè)備用房接入各空調(diào)水路支管，冬夏通過電動閥門自動切換冷熱水主管道。供冷末端采用集中式中央空調(diào)系統(tǒng)。

項目空調(diào)新風(fēng)采用新風(fēng)機組＋風(fēng)機盤管系統(tǒng)，餐飲廚房灶臺部區(qū)域、衛(wèi)生間、機動車庫、自行車庫、設(shè)備用房、倉儲用房：機動車庫按防火分區(qū)設(shè)置機械排風(fēng)及補風(fēng)系統(tǒng)。

3　項目暖通空調(diào)節(jié)能措施探討

3.1動力系統(tǒng)節(jié)能措施

園區(qū)的室外管網(wǎng)進行嚴格水力計算平衡，使各環(huán)路之間（不包括公共段）的計算壓力損失相對差額不大于15%。當(dāng)室外管網(wǎng)水力平衡計算達不到上述要求時，熱力站和建筑物熱力入口設(shè)靜態(tài)平衡閥。對熱媒輸配系統(tǒng)的動力消耗和輸熱損失予以控制。

市政熱水經(jīng)板式換熱器換熱，提供60℃/45℃的空調(diào)供暖二次水。換熱站供熱半徑不超過200m，主管線長度不超過400m。

熱源系統(tǒng)全自動控制，調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)具備隨室外溫度變化而自動調(diào)節(jié)供熱量的功能。

主要耗能設(shè)備能效方面：冷水機組的選擇符合《冷水機組能效限定值及能源效率等級》（GB19577-2004）相關(guān)規(guī)定，選用符合一級能效水平的高效節(jié)能型產(chǎn)品。離心式水冷冷水機組名義工況制冷性能系數(shù)COP不低于6.1，制冷綜合部分負荷性能系數(shù)IPLV不低于6.2，冷源系統(tǒng)綜合性能系數(shù)SCOP不低于4.8。冷水機組系統(tǒng)全自動控制。

所有管材均采取保溫措施：直埋供熱管道采用高密度聚乙烯外護管或無縫鋼外護管聚氨酯泡沫塑料保溫；換熱站管道采用焊接無縫鋼管橡塑復(fù)合鋁箔隔熱保溫；管徑大于80mm的空調(diào)水管采用焊接無縫鋼管橡塑復(fù)合鋁箔隔熱保溫；管徑不大于80mm的空調(diào)水管采用焊接不銹鋼管橡塑復(fù)合鋁箔隔熱保溫。

3.2供暖系統(tǒng)節(jié)能措施

公共建筑供暖系統(tǒng)的施工圖設(shè)計，必須對每一供暖房間或區(qū)域進行熱負荷計算，作為選擇末端設(shè)備、確定管道直徑、選擇熱源設(shè)備容量的依據(jù)。

空調(diào)供暖水系統(tǒng)采用一次泵變流量系統(tǒng)，循環(huán)泵采用臺數(shù)調(diào)節(jié)和變速調(diào)節(jié)，臺數(shù)調(diào)節(jié)根據(jù)負荷變化進行控制，變速調(diào)節(jié)根據(jù)壓差進行控制。

供暖熱水循環(huán)泵水泵根據(jù)管網(wǎng)水力計算選擇和配置，保證水泵工作時高效率運行。所選水泵在設(shè)計工況時的效率符合《清水離心泵能效限定值及節(jié)能評價值》（GB19762-2007）節(jié)能評價值要求，耗電輸熱比滿足《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/687-2015）要求。

供暖末端采用集中式中央空調(diào)系統(tǒng)：商鋪、餐飲等區(qū)域采用風(fēng)機盤管系統(tǒng)，辦公等區(qū)域采用風(fēng)機盤管+新風(fēng)系統(tǒng)。冬夏共用兩管制供冷供暖，在地下設(shè)備用房接入各空調(diào)水路支管，冬夏通過電動閥門自動切換冷熱水主管道。

3.3供冷系統(tǒng)節(jié)能措施

公共建筑供冷系統(tǒng)的施工圖設(shè)計，必須對每一供冷房間或區(qū)域進行逐時冷負荷計算，作為選擇末端設(shè)備、確定管道直徑、選擇冷源設(shè)備容量的依據(jù)。

空調(diào)水系統(tǒng)采用一級泵定流量末端變流量系統(tǒng)，兩管制異程布置，供回水干管之間分界處設(shè)壓差控制的平衡閥，并按新風(fēng)機組和風(fēng)機盤管系統(tǒng)分設(shè)支路?？照{(diào)水系統(tǒng)定壓采用隔膜式氣壓罐定壓補水裝置，由水力自控型全自動離子交換軟水器、軟化水箱、軟水補水泵和氣壓罐等組成，補水泵受膨脹罐壓力控制啟停。系統(tǒng)設(shè)真空脫氣機排除氣體。

空調(diào)水系統(tǒng)流速設(shè)計采用經(jīng)濟流速，設(shè)計選用水阻合理的設(shè)備及閥門，控制系統(tǒng)水阻力，降低水泵能耗。

供冷水循環(huán)泵水泵根據(jù)管網(wǎng)水力計算選擇和配置，保證水泵工作時高效率運行。所選水泵在設(shè)計工況時的效率符合《清水離心泵能效限定值及節(jié)能評價值》（GB19762-2007）節(jié)能評價值要求，耗電輸熱比滿足《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/687-2015）要求。

供冷末端采用集中式中央空調(diào)系統(tǒng)：商鋪、餐飲等區(qū)域采用風(fēng)機盤管系統(tǒng)，辦公等區(qū)域采用風(fēng)機盤管+新風(fēng)系統(tǒng)。冬夏共用兩管制供冷供暖，在地下設(shè)備用房接入各空調(diào)水路支管，冬夏通過電動閥門自動切換冷熱水主管道。

3.4空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能措施

現(xiàn)階段公共建筑空調(diào)新風(fēng)大多采用采用新風(fēng)機組＋風(fēng)機盤管系統(tǒng)。為實現(xiàn)節(jié)能，氣流組織應(yīng)采用上供上回方式，送風(fēng)采用方形散流器，回風(fēng)采用單層百葉回風(fēng)口或方形散流器。空調(diào)系統(tǒng)干管敷設(shè)于地下一層梁下，采用雙管下供下回異程式布置。建筑內(nèi)部根據(jù)區(qū)域劃分分別設(shè)置熱回收式新風(fēng)機組，排除室內(nèi)污濁空氣的同時送入室外新風(fēng)，熱回收裝置回收排風(fēng)熱量并將其傳遞給新風(fēng)，對新風(fēng)進行夏季預(yù)冷冬季預(yù)熱。建筑各層設(shè)置集中排風(fēng)系統(tǒng)，在走廊處設(shè)排風(fēng)口，通過豎向排風(fēng)管至新風(fēng)熱回收裝置排至室外，保證建筑內(nèi)部風(fēng)量平衡及正壓。

合理進行建筑設(shè)計，加強自然通風(fēng)；建筑內(nèi)部通風(fēng)系統(tǒng)作用半徑不宜過大，通風(fēng)系統(tǒng)管轄層數(shù)不宜過高。

風(fēng)機盤管+新風(fēng)系統(tǒng)控制靈活，具有個別控制的優(yōu)越性，可靈活調(diào)節(jié)各房間溫度，根據(jù)房間使用狀況確定風(fēng)機盤管的啟停；風(fēng)機盤管機組體型小、占地小、布置和安裝方便，容易實現(xiàn)系統(tǒng)分區(qū)控制；冷熱負荷能夠按房間朝向、使用目的、使用時間等把系統(tǒng)分割為若干區(qū)域?qū)嵤┓謪^(qū)控制。

新風(fēng)機組采用熱回收效率在70%以上的熱管式新排風(fēng)換熱機組，集中空調(diào)系統(tǒng)的排風(fēng)熱回收符合以下規(guī)定：全樓中采用對室內(nèi)空氣進行冷/熱循環(huán)處理的末端設(shè)備加集中新風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng)，其設(shè)計最小新風(fēng)總送風(fēng)量大于等于40000m3/h時，有相當(dāng)于總新風(fēng)送風(fēng)量至少25%的排風(fēng)設(shè)置集中排風(fēng)系統(tǒng)，并進行能量回收。

風(fēng)機盤管設(shè)置房間溫度的自動控制系統(tǒng)，風(fēng)機盤管水系統(tǒng)加電動兩通閥，房間設(shè)溫控器、三速開關(guān)。

人員密度較大且變化較大的區(qū)域采用新風(fēng)量需求控制，即根據(jù)室內(nèi)二氧化碳濃度檢測值增加或減少新風(fēng)量，使二氧化碳濃度值始終維持在衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值內(nèi)。

采用建筑設(shè)備管理系統(tǒng)（DDC）對暖通空調(diào)系統(tǒng)實行自動監(jiān)控?？赏ㄟ^監(jiān)測結(jié)果自動啟閉新風(fēng)系統(tǒng)或調(diào)節(jié)新風(fēng)送入量。建筑內(nèi)夏季室內(nèi)空調(diào)溫度設(shè)置不低于26℃，冬季室內(nèi)空調(diào)溫度不高于20℃。暖通空調(diào)系統(tǒng)在運行時，建筑室內(nèi)溫度冬季不低于設(shè)計計算溫度2℃，且不高于1℃；夏季不高于設(shè)計計算溫度2℃，且不低于1℃。

3.5機械通風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能措施

公共建筑機械通風(fēng)部分也是耗能的重要部分，機械通風(fēng)設(shè)備能效效率應(yīng)滿足《通風(fēng)機能效限定值及節(jié)能評價值》（GB 19761-2005）對節(jié)能產(chǎn)品的能效規(guī)定，設(shè)備單位風(fēng)量耗功率（Ws）不大于《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/687-2015）表4.4.19規(guī)定的數(shù)值。

機械通風(fēng)設(shè)備采用變頻調(diào)速的驅(qū)動方式，易操作、免維護、控制精度高，并可實現(xiàn)高功能化等特點，有利于節(jié)能。另風(fēng)機進出口加消音器降低噪音。地下車庫排風(fēng)可采用雙速風(fēng)機。

地下車庫通風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)使用情況對通風(fēng)機設(shè)置定時啟停（臺數(shù)）控制和CO濃度檢測裝置，根據(jù)室內(nèi)的CO濃度進行自動運行控制。

4　結(jié)語

綜上所述，隨著社會的發(fā)展和能源危機的愈來愈嚴重，讓人們愈來愈注重能源的節(jié)能和環(huán)保問題。暖通空調(diào)是建筑節(jié)能環(huán)保設(shè)施中的關(guān)鍵構(gòu)成部分，是人們平常生活當(dāng)中的一項不可或缺的節(jié)能體系。因此，在公共建筑節(jié)能設(shè)計中應(yīng)該充分考慮節(jié)能措施，將節(jié)能措施充分體現(xiàn)在建筑設(shè)計中，這樣很大程度上提升能源利用效率，從而實現(xiàn)節(jié)能的目的。

[1]張莉,李堯,朱玉明.暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計分析[J].山西建筑,2010,(9).

[2]李司秀.空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的探討.REFRIGERATION.2011.1 84-85.

[3]佟立志．節(jié)能評估原則、方法與實踐探討[J]．中國工程咨詢專題研究，2010，(5)：36-37.

薛靜（1985—），女，漢族，山東省，碩士，工程師，研究方向：建筑節(jié)能。