探討大型商場的空調節(jié)能技巧
探討大型商場的空調節(jié)能技巧
【摘要】本文采用理論分析和案例相結合的方法,對南方地區(qū)空調設計優(yōu)化節(jié)能進行研究。
【關鍵詞】大型商場 空調 節(jié)能技巧
中圖分類號：TE08文獻標識碼： A 文章編號：
0引言
眾所周知,公共建筑具有很大的空調節(jié)能潛力,正確設置冬、夏天室內設計溫度能產生良好的節(jié)能效果。不過我國當前的建筑物室內溫度常常存在夏天設定過低,冬天設定過高的現象,造成能源的大量浪費。其實通過加強中央空調運行管理,杜絕“跑冒滴漏”的浪費現象,可節(jié)能5%-10%;通過提高水泵風機等輸配設備的運行效率及應用變頻調速技術可節(jié)能10%-20%;此外通過改善過渡季節(jié)設備運行方式,避免冷熱不均、增加自動控制系統(tǒng)等措施,也可實現10%-20%的節(jié)能效果。綜合各項節(jié)能措施,公共建筑空調的節(jié)能潛力應在30%-50%。本文在于通過結合某商場夏熱冬暖地區(qū)的氣候條件和商場特點做空調設計優(yōu)化節(jié)能分析,并進一步按照采用優(yōu)化的的空調系統(tǒng)方案進行節(jié)能分析,論證了建筑空調節(jié)能的重要性和可行性,對建筑空調系統(tǒng)節(jié)能的設計和運行有著重要的指導和參考價值。
1大型商場的建筑特點
(1)空間較大,貨架、柜臺的擺放位置可以多樣化,人流眾多,要合理安排顧客流動路線和貨物進出路線,避免交錯混雜。(2)根據商品特性安排營業(yè)部位,貴重商品一般設在樓上,日用商品設在最方便的地方,笨重商品多安排在一層或地下層。(3)營業(yè)大廳要求寬敞,且有良好的通風、采光設施,柜臺平面布置應有較大的靈活性,以適應經營商品交換的需要。(4)因人流集中,應特別注意安全消防措施等。
2大型商場空調冷負荷形成影響的因素分析
2.1 建筑照明對能耗的影響:
在商場的照明設計中,合理運用光源的特性,可為廣大消費者營造舒適的光環(huán)境和烘托商業(yè)氣氛,是商場建筑不可缺少的部分。而這部分的能耗也相當可觀,照明用電占商場用電量的40%-50%,在商場運營成本中占著一定的比重,降低照明能耗對于提高商場的商業(yè)競爭力具有重要作用。而在對空調總負荷各組成部分分析時,可看出照明負荷在其中占的比例較小,很容易被忽視,因此針對前述的商場照明現狀做分析,說明商場照明節(jié)能對空調節(jié)能的意義。
2.2人員新風負荷對空調冷負荷的影響形成:
隨著人民生活水平的不斷提高,為繁榮市場,適應商業(yè)競爭機制的需要,城市興建商場建筑呈上升趨勢。通過調查走訪的情況來看,有空調的商場比無空調的商場年營業(yè)額多約16%,利潤增加約26%,但增設空調勢必增加能耗、初投資和運行費用,直接影響商場的經濟效益。同時商場夏季工況的空調設計冷負荷中最大比例是人員的新風負荷,占到了總冷負荷的60%�？梢钥闯�,新風負荷占了相當大的比重,而新風負荷的計算取決于人員密度的取值,與同時在場的人數有關系,而這個人數是個動態(tài)的、難以確定的數值�？土髁坎粌H與季節(jié)、天氣、節(jié)假日等時間因素有關,而且隨著商場所在位置、商場規(guī)模及經營范圍、經營因素、柜臺多少、貨源情況、商場中空氣環(huán)境的好壞等因素而變化。
3大型商場的特點及節(jié)能設計優(yōu)化
3.1 實行自然和機械相結合的通風運用:
《公共建筑節(jié)能設計標準》(GB50189-2005)第4.2.8條:“外窗的可開啟面積不應小于窗面積的30%,透明幕墻應具有可開啟部分或設有通風換氣裝置。”公共建筑一般室內人員密度比較大,建筑室內空氣流動,特別是自然、新鮮空氣的流動,是保證建筑室內空氣質量符合國家相關標準的關鍵。無論在北方地區(qū)還是在南方地區(qū),在春、秋季節(jié)和冬、夏季的某些時段普遍有開窗加強房間通風的習慣,這也是節(jié)能和提高室內熱舒適性的重要手段.外窗的可開啟面積過小,會嚴重影響建筑室內的自然通風效果。因此,這條規(guī)定是為了使室內人員在較好的室外氣象條件下,可以通過開啟外窗來獲得熱舒適性和良好的室內空氣品質。所以做好自然通風氣流組織設計,保證一定的外窗可開啟面積,可以減少房間空調設備的運行時間,節(jié)約能源,提高舒適度。為了保證室內有良好的自然通風,明確規(guī)定外窗的可開啟面積不應小于窗面積的30%是必要的。筆者設計的某商場五層屋面局部設有中庭采光天窗,本來商場的中庭貫通一至五層,空間高大,在炎熱的夏季,中庭內的溫度很高,應考慮在中庭上部的側面開設一些窗戶或百葉式的通風口,充分利用自然通風,達到降低中庭溫度的目的。但是此商場建筑設計師考慮中庭的采光天窗標高幾乎與室外實體屋面標高一致,沒有開啟外窗或通風口的可能,因此為了達到有關規(guī)范、標準的要求,必須考慮在中庭上部設置排風機加強通風,改善中庭熱環(huán)境,同時此排風系統(tǒng)又可以兼做火災的排煙風機。這樣的設計系統(tǒng)簡單,排風機布置多臺,在夏季中央空調運行時,只開啟部分風機排風,排風量約為新風量的80%, 以保證室內的微正壓,由于室內空氣能夠部分排出,也使組合空調的新風能夠順利進入,形成對流,使室內空氣形成流動,排除有害氣體,讓商場工作人員有個健康舒適環(huán)境。
3.2實行空調冷凍水泵變頻運行:
在空調水系統(tǒng)中,采用電制冷方式時,冷卻水泵和冷凍水泵的耗能大約為空調冷水機組的26%-37%。目前我國空調冷水機組普遍設有能量調節(jié)裝置,可根據空調負荷變化自動調節(jié)主機運行能耗,達到節(jié)能的目的。而空調水系統(tǒng)過去一般不設變頻器,如果選型大了則不僅會增加設備投資,還會使水系統(tǒng)運行能耗增加較多。有資料表明,大中型公共建筑供暖空調電力消耗中,60%-70%由輸送和分配
冷量熱量的風機水泵所消耗,而這部分電耗有可能降低60%-70%。空調負荷主要來自圍護結構傳熱和新風負荷,是隨室外氣象因素等條件的變化而變化的,此外,室內的設備和人體散熱也是隨時間變化的,特別是人員流動性大的場所,空調系統(tǒng)設計通常是根據空調的最大負荷設計的,且空調水系統(tǒng)流量不變,是按定流量設計的.根據資料顯示,在夏熱冬暖地區(qū),夏季熱負荷高峰期一般為6-8月,中至低負荷為5月、9-11月,一天之中空調系統(tǒng)高負荷一般運行在中午至下午的時間段。因此空調系統(tǒng)在大部分時間內工作于部分負荷狀態(tài),由此可見,雖然空調水泵的能耗相比較冷水機組占的比重較小,目前在工程運行中一般以能耗為代價采用節(jié)流方法調節(jié)水流量,當用戶端負荷變化需要變化冷凍水循環(huán)水量時,傳統(tǒng)的流量調節(jié)方法是通過對循環(huán)水泵的出口閥門開度的調節(jié),只是關小、調大,處于較機械簡單的調節(jié)狀況,這種調節(jié)方式因節(jié)流的不可逆性會造成能量損失,電耗浪費明顯,系統(tǒng)運行的經濟性變差,現在較科學的解決方法是采用水泵的變頻調速技術,可以減少電能的消耗,提高系統(tǒng)運行的經濟性。因此水泵的節(jié)能空間潛能較大。
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