大型商场暖通空调节能技术的应用

张学斌

摘要：随着人民生活水平的不断提高，商场建筑日益增多，相应带来的空调能耗的增加不可小视，如何在此类建筑中合理应用节能技术，降低日益增加的能耗，是每个设计工作者必须重视的问题。本文分析了大型商场暖通空调设计特点，并探讨了大型商场暖通空调节能技术的应用。

关键词：大型商场；暖通空调；冷热源

一、大型商场暖通空调设计特点

当前我国大型商场正在飞速发展，尤其是大型商场在日益增多。商场消耗的能源主要用于空调及照明设备，节约能源既能够降低商场的运营成本，提高商场的竞争力，又符合我国的国策。因此，加强大型商场暖通空调节能技术的应用，在保证商场室内舒适环境的前提下，达到绿色、节能的目的，具有非常重要的意义。

大型的空调设计不同于住宅、办公楼或酒店等建筑，其具有以下特点：（1）平面建筑空间大，负荷较小。大型商场的平面建筑空间较大，为吸引顾客的注意力，使之停留在室内琳琅满目的商品上，除广告橱窗外，商场的外围结构大都被设计成封闭。（2）冷负荷所占比重大为保证大型商场的采光和广告效应，商场使用的各式照明设备较多且发热值高（如投射灯、卤素灯等），尤其是针对一些特殊商品（如首饰），故由照明产生的冷负荷占空调室内负荷的较大部分。（3）人员和新风负荷大。大型商场的人员密度高，故人员负荷及新风负荷均较大，而且室内空气的品质好坏完全依赖于空调的新风系统。（4）空调设备具有灵活性。大型商场的部分格局会随季节或需求不同而变动，故要求空调设备具有一定的灵活性。

二、大型商场暖通空调节能技术的应用

（一）认真进行设计计算

要实现大型商场暖通空调系统的节能设计局必须对大型商场暖通空调工程具体情况全面掌握，继而对其运行季节进行全工况、全过程的分析计算，比较选择出最合理的方案，从而使暖通空调系统在不同的室外气象参数或室内状况下都能经济合理地运行。如果没有合理的计算仅仅以水泵或风机的特性曲线为依据来进行设备的选择，有或者是仅仅以水泵和风机样本的铭牌参数为依据对流量、扬程进行选择，都会造成暖通空调系统后期运行不节能的问题。因此，在设计过程中必须对系统冷、热负荷及风、水管道阻力等进行合理的设计，选择合适的冷、热源设备和水泵、风机等动力设备，使得设计达到设备能恰好在最佳工况状态下运行的效果。除此之外，在系统允许并且通过总的能耗比较的状况下，优先选择加大系统的介质温差，从而降低系统的水流和送风量。

（二）空调冷热源设计

影响大型商场空调冷热源方案决策的因素很多，要选择一个最优的设计方案，我们需要综合考虑各种因素的影响。一般情况下，选择冷热源方案时应考虑以下因素：（1）初投资。不同冷热源方案的初投资有较大差别，在选择方案时应进行仔细的分析比较。（2）运行费用。其中包括运行能耗，运行管理费，设备维修费等。空调运行能耗在建筑能耗中占有很大比例，空调运行过程中的管理人员工资、设备故障维修费等都是应该在冷热源选择时考虑的因素。（3）环境影响。为了解决环境污染问题，保护环境已经成为我国的一项基本国策。（4）运行的可靠性、安全性、操作维护的方便程度、使用寿命。（5）增容费。各城市根据其发展情况以及地理位置，对不同能源设定不同的增容费，而且数量一般也是比较大，因此也是项重要的考虑因素。

大型商场宜采用中央空调系统，相对集中设置中央冷热源。大型商场根据经营方要求，一般宜单独设置独立运行的冷热源系统。例如采用风冷多联机或风冷热泵机组等。各功能区域应采用独立的冷源以便于运营管理及计量。在不影响运营管理、有利于节省运行费用的情况下，可考虑某些功能区域合用冷源。冷源宜采用水冷形式冷水机组。当个别区域（如影院等）运营时间不同或负荷比例较小时，可个别采用风冷形式冷水机组。各冷源系统冷水机组应不少于2台，根据部分冷负荷情况宜设置一台小冷机，保证低负荷工况下系统能稳定、经济运行。冷冻、冷却水泵要求设置备用泵。对于有大面积内区需要冬季供冷、同时内区大面积采用风机盘管系统时，在室外环境气候条件许可的情况下应设置冷却塔免费供冷系统。冷源系统宜靠近服务区域，在设备运输、检修、冷却塔设置等满足条件的前提下可考虑设置于楼上设备机房内，并采取必要的减震、降噪措施。冷却塔需根据建筑条件合理布置，尤其对于裙房面积较小的项目，冷却塔的安装位置需在方案设计阶段就重点关注。空调热源技术要点优先考虑市政热源；如无市政热源的情况下，可考虑油气两用热水锅炉供热。结合动力专业的系统进行设置，每组换热系统设置的换热器应不少于2台；应尽量减少换热级数。

（三）空调通风系统设计

目前国内大部分商场均无法实现自然通风的条件，室内空气品质相对较差。商场通风一般有两种形式，一种是商场采用全空气中央空调，就是从机房把室外空气加热或制冷、加湿等处理之后送入商场，这能起到调节室内温度+送新风的作用，然后布置一道排风管，用于排除污浊气体，实现商场内与室外空气的交换。一种是空气处理机组+新风的中央空调形式～有空气处理机组对室内空气进行循环制冷或加热，实现调节室内温度，然后另有新风系统从室外向商场内送新风，一套排风系统向室外排出污浊气体，实现商场内与室外空气的交换。

下面以某大型商场为例介绍其新排风系统的应用，该商场地下共三层，主要为设备用房、商店、机动车库等。地上共九层，其中一至六层主要为商场，七层为餐饮及溜冰场，八至九层为娱乐、健身及电影院等。建筑总高度50米，南北向235米，东西向55米。该项目一层以上外墙均为铝合金幕墙，无法开设进排风百叶，且各层商场运行时间一致，故所有新排风系统均采用竖向系统。新风由置于屋顶的热回收送风箱集中预处理后由新风立管送至各层，与室内回风混合后经各层空调箱处理后送入室內。各层排风汇集至排风立管由置于屋顶的热回收排风箱经热回收后排出室外。热回收商场区域的人员密度大，新风比基本都在60%以上，而为了维持微正压，排风量也相当大，排风的能量相当可观，若加以回收则可节省一定的运行能耗。考虑到利于集中热回收、运行管理方便及节省机房面积等优点，采用显热回收形式对各层商场排风集中进行能量回收，即在新风机组和排风机组内分别设置一组盘管利用乙二醇溶液充当能量回收介质进行显热能量回收。为了提高显热回收效率，通常将两台排风机组与一台新风机组进行能量交换。新、排风系统控制在空调系统运行时，由于商场内人员密度变化较大（通常在0.1～1.5人/m2之间变化），为了导入随室内人数变化的新风量，在房间或回风道上设置检测器，根据CO2气体含量自动调节新风阀门。相应地，排风量按新风量的一定比例进行调节。而对于竖向送、排风系统的送、排风量采用定静压控制，风机设变频驱动器，当每层风量变化引起立管系统的静压产生变化时，通过改变置于屋顶的送、排风机电机的转速来实现对系统总送、排风量的调节，从而维持送、排风系统静压的恒定，静压控制点设于2层立管的上部。过渡季节，根据室内外焓值比较将系统转换为全新风直流系统，此时冷冻机关闭。

结语

在现代化的大型商场中暖通空调技术占据着无可比拟的地位，随着科学技术的进步和经济的发展，大型商场的规模也在不断的扩大，我们必须坚持科学发展观，统筹经济发展与环境保护之间的关系，通过不断的技术创新，暖通空调始终以环保、节能、高效、可持续发展作为终极目标。

参考文献

[1]陈玉华，朱兵.探讨建筑暖通空调节能技术在办公大楼建筑中的应用[J].商品与质量·建筑与发展，2014年7期.

[2]闫军威，冯家亮.广州某大型商场空调系统节能改造[J].暖通空调，2014年5期.