大型商業(yè)綜合體暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計

韓 敏

（山西陸成建筑安裝工程有限公司， 山西 太原 030002）

0 引言

“低碳、環(huán)?！钡挠^念已經(jīng)在社會各界達(dá)成了共識，設(shè)計人員越來越多地將注意力放在了暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計中來，通過一系列的措施不斷提高社會能源的利用率，實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前節(jié)能新技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步降低了社會能耗，達(dá)到了節(jié)能減排的目標(biāo)，對于社會資源的保護(hù)也有著一定的意義。這樣對于自然和社會都有著較大的實用價值。

1 暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計的原則

首先的節(jié)能設(shè)計原則是舒適性，對于建筑設(shè)施中的溫度和輻射等指標(biāo)進(jìn)行控制，達(dá)到舒適的要求，并對舒適與節(jié)能進(jìn)行平衡，找出最佳平衡點。設(shè)計人員不能過多地注意舒適的效果，要合理化地設(shè)計，避免出現(xiàn)社會資源的過渡浪費(fèi)，尤其是商業(yè)暖通空調(diào)更要注意能耗問題。暖通空調(diào)系統(tǒng)的耗能與冷熱負(fù)荷和其他各類設(shè)計參數(shù)息息相關(guān)，因此在設(shè)計中需要對照明器具和新風(fēng)量等進(jìn)行選擇與控制。

在開展暖通空調(diào)設(shè)計時，先要對節(jié)能設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)需求進(jìn)行分析，使得暖通空調(diào)創(chuàng)造出的環(huán)境能夠良好地整合舒適度與節(jié)能效果，使其成為一個不可分割的整體，并能夠利用暖通空調(diào)自動合理地調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫濕度。在設(shè)計的過程中，設(shè)計人員需要實際到現(xiàn)場考察，對水文地質(zhì)和天氣等條件進(jìn)行了解，結(jié)合商業(yè)綜合體的結(jié)構(gòu)特點，將重心放到暖通空調(diào)排放的二氧化碳中，保持生態(tài)系統(tǒng)的良好運(yùn)行。

2 大型商業(yè)綜合體暖通空調(diào)的節(jié)能理念

2.1 冷熱負(fù)荷指標(biāo)的合理設(shè)置

在暖通空調(diào)的設(shè)計工作階段，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)提前對冷熱負(fù)荷的指標(biāo)數(shù)值進(jìn)行設(shè)置，并對建筑設(shè)施的各類性能分區(qū)進(jìn)行合理的劃分，計算冷熱負(fù)荷數(shù)值應(yīng)當(dāng)結(jié)合商業(yè)綜合體的人流密度等數(shù)值，以設(shè)計手冊上的空調(diào)參數(shù)為基準(zhǔn)，科學(xué)進(jìn)行計算。在一般情況下，大型商業(yè)綜合體建筑設(shè)施的內(nèi)容較為豐富，業(yè)態(tài)也比較復(fù)雜，因此不同業(yè)態(tài)中的冷熱負(fù)荷表現(xiàn)也有一定的差異。在設(shè)計中應(yīng)當(dāng)結(jié)合空調(diào)使用手冊中的數(shù)據(jù)與實際的設(shè)計對象并進(jìn)行銜接，而不是隨意去套用設(shè)計參數(shù)。冬季的商業(yè)建筑設(shè)計需要保證建筑內(nèi)部的溫度在16°到18°之間，夏季保證建筑內(nèi)部的溫度在27°左右，而室內(nèi)溫度控制在56～65 之間，還需要采取措施降低二氧化碳的含量，使其保持在0.3%左右。但是實際情況是，一般控制冬季的室內(nèi)溫度在15°左右，因為冬天來商場的客人普遍要穿較多的衣物。顧客在商場中不斷走動，人流量也較大，自身的發(fā)熱也較多，如果環(huán)境溫度高于16°，顧客就會產(chǎn)生過熱的感覺。并且維持較高的溫度也需要消耗較多的資源。

室內(nèi)溫度與人流量的關(guān)系較大，因此調(diào)整設(shè)計指標(biāo)應(yīng)當(dāng)與人流量這個基準(zhǔn)相結(jié)合，凸顯節(jié)能的效果。商場中和超市中有很多加工散熱的設(shè)備，自動電梯也是全天工作，因此照明和設(shè)備需要消耗大量的能源。目前的建筑保溫性能也較好，熱量損失和冷風(fēng)滲透較少，因此可以適當(dāng)減少冷熱負(fù)荷的指標(biāo)數(shù)值。

2.2 合理選擇冷源與熱源

一般來說，在繁華的地段，我國的大型商業(yè)建筑也多，占地面積較大。所以采用的供熱方式通常為城市集中供熱，在設(shè)計中往往在建筑內(nèi)部設(shè)計換熱站，通過換熱站的轉(zhuǎn)換用二次供熱對商業(yè)建筑進(jìn)行加溫，商業(yè)建筑所采用的冷源通常是電制冷比如空調(diào)，或者獨(dú)立吸收制冷。合理地對冷源和熱源進(jìn)行設(shè)計和使用能夠較大幅度地降低商業(yè)建筑的運(yùn)營成本，所以設(shè)計人員在設(shè)計冷源和熱源之前需要對市政配套設(shè)施進(jìn)行了解，弄清楚電、氣和水的收費(fèi)價格。近年來大型的商業(yè)建筑采用了在建筑內(nèi)部建設(shè)中央制冷站的做法，這種方法集合了電制冷、吸收制冷和其他的制冷方法，能夠在設(shè)備運(yùn)行的過程中形成冷凍水，然后智能調(diào)節(jié)建筑內(nèi)部不同部位的用冷負(fù)荷，對冷凍水進(jìn)行分配，達(dá)到制冷的效果。采用中央制冷站能夠調(diào)節(jié)不同的制冷方法，達(dá)到節(jié)能的目的，避免設(shè)備長時間低負(fù)荷地運(yùn)轉(zhuǎn)，防止成本過高。負(fù)荷需求不大的話可以采用小功率的制冷機(jī)，比如商場中電影院的夜場。負(fù)荷較大的話采用大功率的制冷機(jī)，配合小功率的制冷機(jī)輔助，這樣既能夠保證制冷效果，還能夠節(jié)約能源。

3 大型商業(yè)綜合體暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計

本文通過一個建筑面積達(dá)到80000 平方米的大型商業(yè)綜合體建筑為例進(jìn)行研究，以期能夠深入了解商業(yè)綜合體暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計要點。在設(shè)計工作開始前，設(shè)計人員就應(yīng)當(dāng)對商業(yè)建筑的周邊環(huán)境與位置進(jìn)行分析與考察，對各類管線的走向和分布進(jìn)行了解，查看該地區(qū)的氣候特征和人流密度，了解該商業(yè)建筑的使用時間。此外，在設(shè)計中還需要研究建筑設(shè)施的防火分區(qū)，免得暖通空調(diào)的使用影響到消防疏散通道和防火墻等設(shè)施的使用。

該系統(tǒng)采用空調(diào)冷負(fù)荷為7046KW，空調(diào)熱負(fù)荷為4689KW，生活熱水負(fù)荷為400KW。在節(jié)能系統(tǒng)中配置離心冷水機(jī)組、地源熱泵機(jī)組和熱泵熱水機(jī)組。根據(jù)地源井的測試報告和EED 軟件的模擬，設(shè)計中采用雙U25 埋管，有效埋管換熱的長度為10000m，地源井間距為6m，工程共有11 個辦公樓，空調(diào)的水系統(tǒng)輸送距離較大，因此根據(jù)輸送的距離在空調(diào)和地源側(cè)設(shè)置二次泵變流量系統(tǒng)，用平衡閥調(diào)節(jié)各水路的水力平衡。

商業(yè)建筑周邊合適的位置為了配合暖通需要可以設(shè)置冷卻塔輔助散熱，另外在商業(yè)建筑中可以設(shè)置能耗監(jiān)測系統(tǒng)。夏季的熱量可以不用浪費(fèi)，而是用來產(chǎn)生生活熱水和提升其他機(jī)組的回水溫度，冬季可以通過供熱的管道加熱形成二次供暖。這樣也有利于商業(yè)建筑控制溫度與濕度，金屬冷梁和吊頂分擔(dān)其他的熱負(fù)荷也有利于能源的節(jié)約。用這些設(shè)備當(dāng)作敷設(shè)的末端，并對不同季節(jié)的回水溫度進(jìn)行監(jiān)測，平均值分別為20°和32°，通過板式換熱器獲得所需的冷熱水。這樣的設(shè)計保證了大型商業(yè)綜合體的溫度、濕度以及節(jié)能效果。

4 結(jié)語

在建筑節(jié)能中，暖通空調(diào)所起的作用是巨大的，因此合理地優(yōu)化建筑暖通空調(diào)的設(shè)計，能有有效地降低整個建筑的能耗，也能夠進(jìn)一步落實我國的節(jié)能減排政策，進(jìn)一步提高救民生活質(zhì)量，實現(xiàn)我國的可持續(xù)發(fā)展。所以設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)重視設(shè)計的原則與技巧，合理利用能源，保證設(shè)計的舒適度。在本案例中，綜合采用了高性能的保溫系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)、溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)和末端輻射系統(tǒng)，達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的目的。