商业综合体空调系统节能调试与能效提升

文/程亚斌 华蓝设计（集团）有限公司 广西南宁 530011

空调能耗已成为建筑用能系统中主要能耗部分。如何在满足功能要求的基础上降低空调负荷，已成为商业综合体设计运行中应重点考虑的问题。针对商业综合体建筑空调节能设计进行了总结。为商业综合体建筑节能提供有效措施。

1、商业空调系统高能耗原因

空调系统已成为新型建筑工程中的重要部分，但在实际运行中会产生较大的能耗，造成空调系统运行高能耗的原因有很多方面，主要原因包括日常管理不当，系统设计不合理，建筑外墙设计不合理等。空调系统设计不合理，导致系统中水泵及风机长时间处于低效运行状态，系统内设备运行管理不当，会在一定程度上增加能耗。

当前很多建筑工程外墙结构选用玻璃幕墙方式，具有多个朝向。建筑空调系统设计对结构内外区分设计不当，导致空调系统运行存在冬季内区偏热的情况，建筑工程内区在使用中受灯光及设备等因素影响，受到室外气象因素的影响较少。需要空调系统常年供冷。外区使用中长期处于冷负荷状态，外区使用中受到室外气象因素影响较大，室内负荷出现冷热负荷交替的情况【1】。

2、影响建筑空调系统节能设计因素

建筑空调系统设计首先应保证其基本功能的正常发挥，设计时一般会将参数设计较大，增加了系统运行的能耗。如负荷计算值与实际值相差较大，系统配置不合理等，影响空调系统运行效率。系统设计时如应用传统设计方案，系统在长时间负荷状态下运行会降低系统的整体运行效率。如主机余量过大，导致水泵等输送动力设备容量过大，增加系统运行能耗。

随着空调系统应用范围扩大，已形成了相对完善的设计体系，导致很多建筑空调设计人员照搬成功的案例，未结合工程实际需求对空调系统运行特点进行合理处理。部分设计人员为追求新技术，新方案的效果，在未进行综合分析情况下盲目采用各种新技术，导致增加系统设计成本。

很多建筑空调系统设计时以设计工况为依据，未考虑全年空调系统节能运行需求。如未充分利用新风供冷，设计时仅要求冬夏季新风负荷，将新风口按冬夏两季风量设计，使得过渡季系统运行需开启冷水机组。有的出现空气对流不合理，个别由于建筑结构原因造成不合理对流。

3、商业建筑空调系统设计

商场室内温度要综合考虑顾客与工作人员的要求。夏季顾客出入商场频繁，温度可以适当降低。但温度过低会影响商场工作人员的健康。应尽量采用降低湿度的方法降温。冬季时顾客穿防寒外衣，售货人员在商场内工作不宜穿过多，冬季时人体发潜热较多，不宜过多加湿。

商业建筑采用冷源主要有往复式制冷机组，螺杆式制冷机组等。热源主要有城市热网等，大型商业建筑宜相对集中设置冷热源，如商业，办公，公寓等。冷源采用水冷机组，有限考虑城市热网。个别区域由于运营时间不同，可独立设置冷热泵机组。

4、商业建筑空调方式选择

商业建筑采用的空调方式主要有定风量全空气，吊顶式空调机系统等。定风量全空气空调系统主要应用于大空间，系统通风换气次数大，机组维修方便，但全空气系统风管尺寸大，占用楼层使用面积【2】。

风机管盘加新风系统主要用于后场办公等独立区域，系统灵活性高，占用层高较小，缺点是新风量按最小新风量设计，易产生漏水问题。吊顶式空调机系统主要应用于大空间商业，吊顶式空调机不占用机房面积，比风机盘管大，但因机组直接吊装在吊顶内，存在检修工作量大问题，吊顶式机组新风量有限。舒适性较差。

变风量全空气空调系统在商业建筑中应用较多，可独立控制各风口风量，但比定风量方式设备投资大。商业建筑人员进出频繁，为避免冬季侵入大量冷空气，商业建筑主要出入口设置空气幕。北方地区多使用热风幕。可根据工程情况合理选择。

5、商业综合体建筑空调系统节能设计要点

5.1 关注商业综合体区域冷负荷互补特性

商业综合体突出特点是建筑功能集成化。昼夜人口与周末人口，功能不同，高峰低谷时期不同，空调冷负荷呈现不同的功能区，办公楼由于办公时间固定，负荷呈现规律变化。办公楼内数据中心使用量逐年增加，数据中心空调需有较高的可靠性。

近年来商业综合体由于产权等原因，多采用不同功能建筑物设立独立的制冷站，商业，办公分别独立设置制冷站，超市，个别餐饮等由于运营要求，各部分独立设置冷源。如商业综合体内集中设置冷站，可平衡各单体建筑物功能上的冷负荷要求，由于建筑总制冷量大，可通过调整运行策略，保证大部分制冷剂长时间高效运行。使系统可实现较高的运行能效。 集中式冷源有利于运行维护管理，避免单体建筑物重复设置独立控制室等，增加维护管理人员。

5.2 满足空调系统夜间负荷需求

商业综合体中常有茶楼，影院等功能区，夜间空调运行时间不同，常规商业集中冷源采用大小搭配模式，搭配制冷量较小的螺杆式冷水机组，综合造价低，系统整体效率高，具有一定的使用灵活性。通常商业部分小机组制冷量在200-300冷t，150冷t制冷机建筑负荷估算指标150W/㎡。

针对夜间负荷通常夜间经营区域独立设置系统，考虑设置小型蓄能水罐，满足夜间负荷。针对综合体统筹考虑，如利用酒店制冷站提供冷量，满足山施工员部分的信息机房夜间需求。清华大学建筑技能研究中心调研香港5栋高档办公建筑年耗冷量，发现建筑HK2制冷站夜间向HK1861.com供冷，建筑HK4向HK5供冷。不同的综合体需考虑其建筑初投资方式，招商模式等方面。达到空调系统实现高效运行，降低运行成本。

5.3 空调设计能耗指标控制

我国已出台的空调节能指标有《中央空调水系统机能控制装置及上规范》等，实际生活中，一些建筑工程选址主机时，仍未按照设计要求进行选型。一些大型超市中，冬季供暖热量超标，造成空调取暖浪费大量能源，要深刻认识到空调能耗的有效控制的重要性。要出台相关政策法规，从整体上把握安装设计后期维护等作业对空调能耗的控制。

建筑能耗指标的制定涉及很多方面，指标制定要考虑空调设备能耗上限，如常见冷水机组等。大中型工程设计建筑方案由专门机构审查，对其使用功能进行衡量，控制能耗不超标。解决建筑交付后使用性不高的情况。

结语：

商业综合体体量大，内部发热量大，空调系统运行能耗高，商业规划设计超前建筑设计，需充分考虑初投资，经营需求等因素，各功能区统筹考虑，综合体不应是简单的建筑的合并，商业综合体空调系统设计应综合考虑初投资，调试及设备更远等各环节影响因素，在满足室内舒适度要求基础上，不断调整系统设计，最终达到高效节能目的。