商业建筑空调系统设计与节能

孙宇

（齐翔建工集团金丰建筑设计有限公司）

摘 要：城市发展对建筑行业产生了许多的积极性影响，由于城市中经济建设的需要，商业建筑成为城市的建筑业建设的重点对象，而商业建筑与一般的居民建筑存在差异，其建设的重点不同，在商业建筑中为了满足商业需求，对于空调系统的建设是一个重点，在进行设计时，不仅要保证空调设计的基本需求，同时还要保证空调的环保需求，保证商业建筑内部空调的节能性，本文根据对节能型空调的设计经验，来分析其设计要点。

关键词：商业建筑；空调系统设计；节能；运行费用

商业建筑是城市建筑的一个重要的类型，主要用于满足使用主体的商业需要而存在，无论是新型的商业建筑，还是传统的商业建筑，都在不断地完善商业建筑的功能，而空调设施几乎是商业建筑的必备设施，虽然我国空调设计的基本技术不断完善，但是能够与商业建筑相适应的空调系统还存在诸多弊端，影响空调的使用效果的同时也为商业建筑带来了消极的影响，本文根据笔者进行设计商业建筑空调的基本经验与对空调系统的了解情况，对这种特殊的空调系统进行技术分析，并提出使其节能性更强的措施。

1 选择空调系统

1.1 依据建设方的需求

在选择空调系统时，首先需要明确空调建设方的需求，在满足这个需求的前提之下，制定相对合理的设计方案，同时还要满足我国对于空调系统的规定。选择的空调系统需要同时满足国家规范、建设方的需求以及经济性三方面的需求，充分实现商业建筑对空调的服务性的要求。

1.2 集中空调系统的选择

不同类型的商业建筑对空调系统的选择也存在不同，如果商业建筑的规模为大型或者中型，一般会采取集中型的空调系统，其中组合形式的空调以及薄款吊柜型空调是最为常见的两种空调机组，这两个空调机组的差异之处在于是否需要占用商业建筑内部的面积，前者需要，后者并不需要，可以使商业建筑的空间规划更为合理。

处理占地面积方面的差异性，以上两种空调机组还有以下不同点：组合式的空调具有较好的换气功能，能够使商业建筑的内部环境保持一定的清洁度，其水运行系统构造简单，可以方便使用过程中的管理以及维护，但是其使用短板在于能以详细精准地划分空调的负荷特点，另外其风道断面处的面积偏大。

吊柜型的空调不仅不需要太多的占地面积，还可以保持较为灵活的布置方法，其节能的功能较强，安装方法极其简单，与另一种空调机组不同，其划分空调负荷的方法比较容易，但是其设计短板在于水运行系统相对复杂，后期的维护以及管理巩固走开展的难度比较大。

2 商业建筑的空调负荷特点

根据商业建筑内部的空调的具体运行需要来看，一般在夏季由于气候的原因，空调的运行的时间相对比较长，但是在对其负荷进行计算时，根据客流量来计算负荷比较缺乏精准性，因此在进行空调设计时，设计方需要与建设方通过沟通的方式，来确定计算负荷量的方式，在对冷负荷的基本情况进行分析时，可以清楚地发现，整日冷负荷情况与半日冷负荷情况存在不同，因此可以确定空调承载的冷负荷的情况随机性相对较大。

商业建筑空调冷负荷在夏季有70%～80%以上的时间，都只计算日客流量冷负荷的60%左右。在商业性建筑空调设计中，冷负荷是取计算日客流量冷负荷，还是取70%～80%以上时间出现的50%计算日客流量冷负荷，在设计过程中，与建设方交换对此问题的意见时认为，如在计算日客流量冷负荷时，因空调效果影响顾客的消费心理，其结果可导致日客流量随时间的推移成递减趋势。在与建设地区其它几座大中型商场的有关人士交换意见时，均有同感。对商业建筑的冷负荷进行进一步分析，不难发现，随着对商场计算日客流量取值不同，计算日客流量时的冷负荷与50%日客流量时冷负荷的比值也有不同。就长沙地区的实际情况，结合文献的报道，建设地区大中型商场计算客流量根据不同地段、不同商场规模，宜按0.8～1.2人/m2取值，在此计算日客流量的条件下，两种负荷的比值将在60%～75%之间变化。综合上述分析，可以得出这样的结论，商业建筑冷负荷的特征就是，在夏季需空调的70%～80%以上的时间里，其冷负荷只有计算冷负荷的60%～75%。

3 划分空调系统

从对商业建筑负荷特征的分析来看，在定水量的空调系统中，不对空调系统按负荷特性进行合理划分，是不合理的。假定50%计算日客流量时冷负荷为70%计算日客流量时的冷负荷，那么，在夏季空调时间里，80%的时间内，空调系统都在70%的计算负荷的状态下运行，由水在管路中的流量特性。

在对空调系统进行划分时，需要按照建筑自身的冷负荷情况进行划分，其中要考虑的元素除了商业建筑的建设需要还有其客流量的拜年话，按照冷负荷的基本情况来合理划分空调的运行系统。

管网的总水头损失为设计工况的1/2，因而，将导致两种情况：（1）流量不变，而又要使空调系统按部分负荷状态运行，将致使制冷机处于部分负荷运行状况；（2）通过人为的关小阀门，加大系统阻力，以达到部分负荷的运行工况，这将容易产生水击，引起管路振动，风机盘管因水量的减少，而使其热交换性能下降。解决这个问题一种可能的途径是，依据50%计算客流量的冷负荷，设置商场主空调系统（独立的供回水管路），按两种客流量冷负荷的差值，设置商场空调副系统（独立的供回水管路）。主、副系统承担计算冷负荷的比值按不同工程的负荷计算情况，取值为65%～75%（主系统），35%～25%（副系统），从对商业建筑冷负荷特征的分析来看，这种系统设置方式较为接近商场负荷变化特征。在夏季运行工况下，80%时间内，只须启动主系统，当出现计算客流量的情况下，主、副系统同时启动。制冷机、空调水循环泵按照主、副空调系统所各自承担的冷负荷进行匹配，在实际工程中是很容易实现这种匹配的。在商业建筑中，设置主、副空调系统与最常见的只设1个空调系统（指在同一空调面积内只设1个供回水管路的水系统）相比，有如下长处：（1）符合商业性建筑空调负荷的特征；（2）在两种负荷状态下，管路水力工况与设计工况趋于一致；（3）节省能源和运行费用。在80%需用空调的时间内，只须开启主空调系统所拖动的吊柜式空调机组，节省空调机组运行费用及能源约20%～28%。

结束语

空调设计人员在对商业建筑内部的空调进行设计时，需要注意商业建筑中的空调的运行需求，一般是以建筑内部的顾客流量变化情况而变化的，因此其运行情况具有较强的随机性。虽然这种变化是随机，但是仍旧有规律可遵循，设计人员需要抓住空调负荷变化的稳定性，通过建设回水管路的两个系统以供水管理的各个系统的设置，来对空调长时间运行的耗能问题进行解决，从根本上解决空调设计与实际运行方面的问题。

参考文献

[1]沈之远，高春甫，胡林強，王廷周，郑兴，李雄，袁亮亮.基于空气地能应用的新型空调系统设计[J].机械工程师，2011（12）.

[2]隆春山.某工程空调系统设计与安装施工存在问题及改进措施[J]. 中国高新技术企业，2008（07）.

[3]颜凌云.厦门厦禾路某高层建筑空调系统设计和优化分析[J].中国新技术新产品，2010（05）.

[4]秦卓欢.南京邮电大学仙林校区图书馆空调系统设计[J].中国建设信息供热制冷，2010（03）.