对于大型商业综合体暖通空调节能设计的几点思考

对于大型商业综合体暖通空调节能设计的几点思考

袁中秋

江苏华亚工程设计研究院有限公司

摘要：随着城市的发展，大型综合商业体项目越来越多。大型商业体的主要特点就是综合性强、人流量大、能耗大等。空调作为商业综合体中能耗较大的部分，在设计时要充分考虑节能性。本文的主要研究大型商业综合体暖通空调节能设计，从三方面来阐述提升空调的运行效率，降低能耗和空调运行成本。

关键词：大型商业综合体暖通空调节能设计

前言

随着我国的城市化进程不断推进，各个城市中的商业综合体如雨后春笋拔地而起。商业综合体一般即休闲、餐饮、购物、办公等集于一体，相互依存，从而形成具备多功能的建筑综合体。商业综合体容量大、复杂性高、人流量大，非常耗费资源。当前商业综合体中空调已经成为了主要能耗，对着空调设计的发展，商业综合体中的暖通空调设计更加趋向于节能化，目的在于能够降低能耗。

一、关注不同功能区域之间的冷负荷互补

商业综合体的特点就是功能集成、人流量大、容积率高、白昼以及工作日和周末人流量两极化，因此互补是商业综合体的一大特性。针对不同的功能区域，使用空调的时间不同，波峰波谷时期不同，导致了空调在运行时不同功能区不同时间段的冷负荷各不相同。办公区域中由于人员的工作时间比较固定，所以冷负荷较为稳定规律，办公区域在夜间、周末以及节假日等空调系统运行率较低。但是随着信息化的发展，现阶段商业综合体中的数据中心使用量呈现增长态势，而数据中心要求全天候开启空调运行，并对空调运行的可靠性要求较高。KTV、电影院、餐饮区域等一般情况下空调运行高峰期在夜间，超市的空调运行与办公的有很大差异，同时超市内部的不同区域的空调负荷也存在一定的差异。对于电影院和超市工作日上午的时间段负荷较小，在晚高峰之后负荷会逐渐增加，但是电影院、餐饮等空调运行时间要比超市的运行时间长很多。酒店的空调负荷通常不会发生较大的变化，但是酒店的餐饮、会议大厅等随着营业时间而变化，但是入住区域较为不稳定。

因此，商业综合体的暖通空调设计时要始终从空调系统运行的需求出发，针对各个功能区域的负荷特点、运行时间、波峰波谷变化规律等，充分利用他们的互补性，优化空调的运行模式，降低空调的投入使用，从而降低空调的能耗和损耗，提升空调的运行效率。当前很多的商业综合体，由于产权不同，不同的租户对所租用的区域进行独立制冷，独立管理空调的使用。例如，商业、酒店、餐饮、办公等都是各自独立的制冷系统，因此空调系统也是独立。如果商业综合体采用统一的制冷系统，既可以平衡各个功能区域之间在功能上、使用时间上的制冷需求，同时由于商业综合体容量大，结构复杂，总体制冷需求量较大，各个功能区域的制冷需求变化各不相同。在设计时我们可以设置某些运行策略，保证绝大部分的制冷工作处于高效运用状态，空调系统可以维持在较为稳定的运行状态中，从而达到降低能耗和损耗的效果。此外，采用统一制冷系统之后，便于空调的检修和管理，避免了各个功能区独立设立空调机房，降低人工成本。

二、为满足空调的负荷需求要进行合理设计

一般的商业综合体中都包含有电影院、酒吧、KTV等休闲娱乐场所，这样的场所主要运营高峰期在夜间，所以对空调运行需求不高，总负荷量不大。在设计中，商业部分的制冷模式通常采用“大小”搭配，也就是说采用多台大型离心式制冷机组为主要部分，同时辅以制冷力度较小的螺杆式制冷机组。这种“大小”搭配的空调运行模式的应用相对较成熟，成本较低，运行费用低，运行效率相对较好，且灵活度高。所以，我们在进行空调设计时可以采用以下几种方式来提升空调运行效率：（1）针对于电影院、KTV等夜间运营的区域，可以独立设置制冷系统，例如一般电影院采用风冷热泵系统。（2）增加小型蓄水系统，采用微型冷蓄冷系统来满足夜间对空调的需求，解决空调在夜间的低负荷运转。（3）统筹管理，化整为零。将夜间的对空调需求集中在同一个制冷站中，例如我们可以利用酒店的制冷站来满足整个商业综合体办公以及信息机房等夜间的制冷需求。这种方法目前很多地区已经得到了实践，夜间建筑物之间的相互供冷可以有效的降低空调能耗。在空调设计中，不同类型的商业综合体靠考虑其投资成本、物业管理模式、运营模式等，科学合理的进行设计，从而达到节省能源，降低运行成本的效果。

三、考虑空调的损耗和寿命，降低设备的检修几率

我国的大型商业综合体一般是按照年限50年来设计，对于其中的空调系统来说同样有使用寿命的限制。一般情况大型的空调制冷机组的使用寿命在20年左右，锅炉的使用寿命在12年左右。如果排除可能拆除或者拆迁的几率，那么空调系统在商业综合体的使用寿命期限内至少要更换一次。因此，我们设计空调系统时，要将空调系统的使用寿命考虑在内，除了考虑初次安装空调的设备运输通道，还要综合考虑多方面的反面因素，保证在商业综合体正常运行的情况下，降低空调设备的更换对商业综合体正常运营产生的影响。所以，我们要合理设置空调制冷机房的位置，要尽量的将空调制冷机房设置在底层或者低层区域内，避免设置在高层区域。

四、充分利用风能

风能对于商业综合体的空调设计来说是一种利用率非常高的能源，利用风能我们可以很好的降低室内空气中的有害物质，可以很好提升室内的居住舒适度，满足人员对健康卫生方面的需求。同时可以提升室内空气流动，保持室内正压。在《公共建筑节能设计标准》(GB50189－2005)文件中已经明确的规定，属于公共性建筑物的房间内要采用新风量，设计人员在实际的设计中计算中，要充分考虑人员密集度，这是影响新风量的主要因素。在计算商业部分时，设计人员要充分考虑《公共建筑节能设计标准》中规定的关于围护结构热工性能相关指标问题，标准中规定一般商业综合体人均面积3-4㎡，但是要根据不同的楼层，不同的功能进行调整。如果我们按照人均3.5㎡来计算，那么商业综合体的面积至少在3万㎡以上，那么商业部分就要满足1万人的需求，我们节能角度出发，新风能对空调的调节性非常重要。一般在粗放式的管理模式下，会出现新风量不能发挥调借作用的情况，此时一旦开启新风系统，将会导致新风能耗始终处于高能耗。所以，在实际生活中很多商业综合体的物业会选择关闭新风系统，这将会严重的影响室内的空气环境。

五、结束语

商业综合体一般即休闲、餐饮、购物、办公等集于一体，相互依存，从而形成具备多功能的建筑综合体。商业综合体容量大、复杂性高、人流量大，非常耗费资源。在暖通空调节能设计中要充分考虑四方面的内容：关注不同功能区域之间的冷负荷互补，提升峰谷的互补。为满足空调的负荷需求要进行合理设计，采用“大小搭配”的方式设计。考虑空调的损耗和寿命，降低设备的检修几率，最后要充分利用风能。

参考文献：

[1]顾群.商业综合体建筑空调系统节能设计的几点思考[J].应用能源技术,2016（9）：39-40.

[2]马金亮.暖通空调节能设计要点分析[J].建筑工程技术与设计,2016(20)：113-114.