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大型商业综合体暖通空调节能设计屈月月

发表时间：2021/6/28 来源：《基层建设》2021年第6期作者：屈月月

[导读] 摘要：在现阶段我国经济不断发展的情况下，人们对于日常休闲生活具有了更高的要求，较多大型商业综合体在此当中得到了建设。

        机械工业第六设计研究院有限公司河南郑州 450000
        摘要：在现阶段我国经济不断发展的情况下，人们对于日常休闲生活具有了更高的要求，较多大型商业综合体在此当中得到了建设。为了保证大型商业综合体的稳定运行、做好内部良好环境的营造，做好暖通空调节能设计工作十分关键。文章对大型商业综合体暖通空调节能设计进行一定的研究。
        关键词：商业综合体；暖通；空调；节能
        1暖通空调节能设计的原则
        建筑节能设计应根据当地气候条件，在保证室内环境参数的条件下，通过改善围护结构保温隔热性能，提高建筑设备及系统的的能源利用效率，利用可再生能源等措施，降低建筑暖通空调系统、给排水及电气系统的能耗。即空调系统节能设计原则是在保证舒适性要求的前提下，通过对于建筑设施中的温度、湿度和风速等指标进行控制，来减低空调系统最低耗能，从而实现空调系统热舒适性与节能达到最佳平衡。设计人员不能过多地注意舒适的效果，要合理化地设计，避免出现社会资源的过渡浪费，尤其是商业暖通空调更要注意能耗问题。暖通空调系统的耗能与冷热负荷和其他各类设计参数息息相关，因此在设计中需要对照明器具和新风量等进行选择与控制。
        2暖通空调的节能设计基本要求
        现阶段，节能环保理念的使用深受社会各界的关注，在开展暖通空调设计工作时，需要针对节能设计的需求标准进行分析。使用各类带有节能性质的新型设备元件，借助传感器收集整理各类数据信息，营造出一个更为舒适的系统运行环境。其所创建出的环境还应当达到相应的设计标准要求，把空调系统的舒适度和节能效果整合在一起，让其变成一种不能分割的整体，灵活性的使用暖通空调，让其空调能自动的去调节室内的温湿度。与此同时，在设计的过程中，还需要深入到施工现场，对当地的地质水文条件以及天气气候状况进行考察，考虑商业综合体的结构，防止其环境遭受到不良的影响，将重心放置到暖通空调排放的二氧化碳当中，让生态系统可以始终维持一种良好的运行状态。
        3 大型商业综合体暖通空调节能设计策略
        3.1 合理设置冷热源负荷指标
        冷热源负荷指标的合理设置是大型商业综合体暖通空调节能设计中的一项重点内容。在设置冷热源负荷指标时，一方面应基于设计标准的各项要求及参数进行负荷计算；另一方面应结合大型商业综合体内的实际人流密度等数据。例如，按照《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB 50736—2012）的要求，大型商业综合体冬季室内设计温度不低于18℃，实际上，由于来往商场人流密度大、人员活动多，且多数顾客着装偏厚，因此实际冬季室内温度为15℃时即可满足多数顾客的舒适度要求，超过18℃时反而会使顾客感到过热。另外，大型商业综合体的功能空间划分较多，而不同空间内对冷热负荷指标的需求各不相同，故在实际设计中，需要充分结合具体空间内的业态功能合理设置冷热负荷指标。因此，对冷热源负荷指标的设置应综合考虑多项因素，在计算的基础上结合调查数据调整，避免不必要的浪费。
        3.2 合理选择冷热源形式
        冷热源形式的选择是否合理直接影响暖通空调系统的节能效果。在大型商业综合体中，一般冷源主要选用离心式冷水机组和螺杆式冷水机组组合的方式，即“大小配”。当系统冷负荷大时，启动容量较大的离心式冷水机组作为主要运行机组，螺杆式冷水机组可作为补充；当系统冷负荷低时，启动容量较小的螺杆式冷水机组作为主要运行机组；根据负荷情况，调配组合运行。另外，冷水机组设置变频控制系统，根据实际情况合理调整冷水机组的运行情况。组合配置和变频控制的主要优势在于稳定性强和运行效率高，在多台设备同时运行的情况下，其中一台设备发生故障并不会影响系统整体运行的稳定性。
        在大型商业综合体内，餐饮和电影院区域的面积占比较大，空调系统的总负荷也较大，并具有固定的负荷量，且对空调系统稳定性的要求较高。

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一般而言，这些区域空调系统可以通过采用设置独立冷热源的方式来降低能耗。大型商业综合体在热源的选择中应充分考虑热量供应的稳定性问题。在有城市集中供暖的情况下，应优先选用；无条件时应选用运行安全可靠，并且能耗控制较好、维修成本较低的热源形式。无论是冷源还是热源的选择，都需要充分结合当地的市政配套设施情况及水、电、气的收费标准等。
        3.3 合理进行通风设计
        在大型商业综合体中的精品店区、步行街区、百货卖场区、电影院区等空间，可通过合理的通风设计实现节能。例如在这些区域设置机械排风与全空气空调系统结合，保持排风与新风的动态平衡，并实现能量回收及过渡季节全新风运行。在厨卫间、垃圾房等空间中，也要重视通风节能设计，通过送风与排风的合理组合，与相邻空间之间形成压力梯度，采用室外直接补风或利用其他区域的低温空气补风，以此实现节能。在地下车库空间的通风排烟设计中，合理划分防烟分区，并通过设置一氧化碳检测控制系统，按需运行排风系统。此外，冬季利用通风系统排除内区余热，也可以较好地提升系统的节能效果。
        3.4 合理应用变频节能技术
        在大型商业综合体暖通空调节能设计中，应合理应用变频节能技术，以提高系统的节能效果。变频节能技术的主要原理是在系统出现负荷变化时，根据负荷需求，通过调节水泵、冷水机组等设备的运行情况来实现节能。例如，在空调季节的早晚时期，空调实际负载通常会低于设计负载，冷冻水泵和冷水机组如按照设计负荷和流量运行，将会造成大量的不必要浪费，而此时若应用变频节能技术，则可有效降低运行能耗。实践发现，通过合理应用变频节能技术，可以使大型商业综合体中的暖通空调系统节约45%的能源。
        3.5 合理应用自动控制系统
        通过在大型商业综合体暖通空调中合理应用自动控制系统，可以实现对暖通空调系统的自动化控制。自动控制系统不但可以自动调控暖通空调的冷热系统，同时还能够自动收集分析冷热系统功能的相关参数，并据此合理调控空调系统的水量、温度及运行功率等，以保证系统更加高效、稳定地运行。在自动控制系统的实际应用中，总体可采用多工况空调运行的自动控制模式，通过实时控制风机和电动阀门来提高系统运行效率、降低系统运行能耗。首先，一般除了应用螺杆式冷水机组的区域，其他区域均可设计为一次泵负荷侧变流量系统和冷热源测定流量系统；其次，在供回水总管内，应设计有压差旁通装置；再次，在回水管上，应设计有电动二通阀；最后，在新风管、排风管及回风管上，还应设计有电动风阀和温湿度传感器。
        3.6 合理应用各类新能源
        为了实现大型商业综合体暖通空调的节能目的，应合理应用各类新能源，如地热能、太阳能等。地热能的应用主要是依靠地源热泵技术来实现，其是一种将低品位热能转换为高品位热能的技术，在应用中不会产生温室气体，可有效减少废气排放，并且在管理过程中也无需燃烧燃料，对能源的需求较小。地源热泵技术与其他采暖技术相比，最大的特点是可以借助地表潜藏的热量调整室内温度，其具体的工作原理是利用地源热泵输入少量的高品位能源，将能量从低温热源转移向高温热源，在夏季时将多余的热量传递给大地，在冬季时则吸收地下的热量并传递给建筑以供室内供暖。地源热泵的类型较多，最常用的一种是地埋管，它由埋管和换热器两部分所组成，可以通过介质循环来实现传热。而且太阳能的应用则主要是太阳能热水器，即利用太阳能进行加热，从而减少暖通空调系统对传统能源的应用。
        结语
        在现今城市发展建设中，大型商业综合体是非常重要的组成部分，且对于暖通空调设计具有较高的要求。在实际工作开展中，即需要充分做好情况把握，以针对性方式的应用做好大型商业综合体暖通空调设计工作，更好的达到节能降耗目标。
        参考文献：
        [1]关于暖通空调节能设计及应用的研究[J].方超.门窗.2019（22）
        [2]暖通空调节能设计分析[J].陈瀚.节能.2019（04）