褚旭
摘要:隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展和人民生活水平的提高,我國的商業(yè)建筑也得到了大量的興建。以此同時,越來越多的商業(yè)建筑都已安裝的中央暖通空調(diào),但是在其運行過程中,由于會產(chǎn)生較大的功率,致使建筑耗費過大的能源,不利于城市的環(huán)境。如果我們對其進行合理的設(shè)計,有效的控制其運行模式,這樣可以有效的降低暖通空調(diào)的能耗。本文即針對商業(yè)建筑暖通空調(diào)設(shè)計中應(yīng)著重考慮的問題,詳細闡述了商業(yè)建筑暖通空調(diào)設(shè)計的要點。
關(guān)鍵詞:商業(yè)建筑;暖通空調(diào);能耗;新風(fēng);經(jīng)濟性
一、商業(yè)建筑空調(diào)設(shè)計的特點
商業(yè)建筑的空調(diào)設(shè)計不同于住宅、辦公樓或酒店等建筑,其具有以下特點:
(一)平面建筑空間大,負荷較小
商業(yè)建筑的平面建筑空間較大,為吸引顧客的注意力,使之停留在室內(nèi)琳瑯滿目的商品上,除廣告櫥窗外,商場的外圍結(jié)構(gòu)大都被設(shè)計成封閉式(即使是玻璃幕墻),故圍護結(jié)構(gòu)的傳熱及輻射負荷相對較小。
(二)冷負荷所占比重大
為保證商業(yè)建筑的采光和廣告效應(yīng),商場使用的各式照明設(shè)備較多且發(fā)熱值高(如投射燈、鹵素燈等),尤其是針對一些特殊商品(如首飾),故由照明產(chǎn)生的冷負荷占空調(diào)室內(nèi)負荷的較大部分。
(三)人員和新風(fēng)負荷大
商業(yè)建筑的人員密度高,故人員負荷及新風(fēng)負荷均較大,而且室內(nèi)空氣的品質(zhì)好壞完全依賴于空調(diào)的新風(fēng)系統(tǒng)。
(四)空調(diào)設(shè)備具有靈活性
商業(yè)建筑的部分格局會隨季節(jié)或需求不同而變動,故要求空調(diào)設(shè)備具有一定的靈活性。
二、商業(yè)建筑暖通空調(diào)設(shè)計中應(yīng)著重考慮的問題
(一)可行性和可靠性問題
能夠滿足使用要求,這是方案可行性應(yīng)考慮的主要問題。設(shè)計方案應(yīng)符合國家和當?shù)卣嘘P(guān)法律和規(guī)范的要求,包括有關(guān)環(huán)境保護的要求,設(shè)計方案應(yīng)能滿足有關(guān)方面的要求(如供電、供氣、供水、供熱等),并應(yīng)特別顧及這些條件的長期、變化情況。例如,采用水源熱泵設(shè)計方案時應(yīng)考慮當?shù)氐刭|(zhì)情況、地下水資源的現(xiàn)狀和變化趨勢、冬季熱負荷和夏季冷負荷不平衡所產(chǎn)生的熱(冷)蓄積效應(yīng)等問題。在商業(yè)建筑中可用面積是很珍貴的,所以設(shè)備用房面積極為精簡,特別在商場一樓大多考慮使用吊頂式空調(diào)器,從而節(jié)省建筑面積。
(二)經(jīng)濟性比較問題
經(jīng)濟性比較是目前商業(yè)空調(diào)方案比較中考慮最多的一個問題。應(yīng)采用相同的設(shè)計要求、使用情況、設(shè)備檔次、能源價格、舒適狀況、美觀情況等基準條件進行比較,這樣才能保證方案比較結(jié)果的科學(xué)性和合理性。如果對采用名牌設(shè)備和采用低檔設(shè)備的方案進行經(jīng)濟性比較,顯然是不合理的;如果不考慮舒適性的區(qū)別,對有新風(fēng)供應(yīng)和沒有新風(fēng)供應(yīng)的方案進行經(jīng)濟性比較,顯然不可能做出正確的選擇;如果不考慮美觀性和舒適性進行經(jīng)濟性比較,對集中式空調(diào)方案顯然是不公平的。運行能耗和運行費用是暖通空調(diào)設(shè)計方案技術(shù)經(jīng)濟性比較必須考慮的重要參數(shù)。運行能耗除了應(yīng)計算暖通空調(diào)主機(鍋爐和制冷機等)的能耗外,還應(yīng)計算其他輔助設(shè)備(如風(fēng)機和水泵等)的能耗。
(三)調(diào)節(jié)性和可操作性問題
商業(yè)建筑空調(diào)系統(tǒng)的容量通常是按接近全年最不利的氣象條件確定的,但是由于現(xiàn)在商場建筑保溫做的很好,另外大多數(shù)建筑沒有窗所以在全年的大多數(shù)時間內(nèi)季節(jié)對溫度影響不大,現(xiàn)在商場中的散熱設(shè)備越來越多致使室內(nèi)溫度高,且室外環(huán)境對其影響小。所以,在調(diào)節(jié)方面多不采用。
空調(diào)系統(tǒng)自動化水平的提高,可以減少管理人員的數(shù)量和勞動強度,從而使人工費減少,但使一次投資增加,對操作人員素質(zhì)的要求提高??照{(diào)系統(tǒng)是否采用自動控制,應(yīng)根據(jù)實際情況和要求,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟性比較來確定。對于大型空調(diào)系統(tǒng)和需要經(jīng)常調(diào)節(jié)控制的設(shè)備較多的工程,宜采用自動控制,以減少操作管理的工作量。但自動控制系統(tǒng)應(yīng)盡可能簡化,以提高系統(tǒng)的經(jīng)濟性和可靠性。
(四)安全性問題
暖通空調(diào)系統(tǒng)的安全性主要包括易燃易爆環(huán)境安全、防火安全、人員環(huán)境安全、重要設(shè)備物品環(huán)境安全、系統(tǒng)設(shè)備運行安全5 個方面的問題。
人員環(huán)境安全主要包括暖通空調(diào)系統(tǒng)對人體的危害、防止恐怖襲擊和防止傳染性疾病擴散這3 個方面的問題。在防止恐怖襲擊方面和防止傳染性疾病擴散方面,應(yīng)注意空調(diào)新風(fēng)口是最薄弱環(huán)節(jié),因此必須采取可靠的防范措施,新風(fēng)口應(yīng)設(shè)置在人員難以接近、不易受到污染的地方。由于商場多為全空氣空調(diào)系統(tǒng),回風(fēng)口很多,因此它是最容易遭受恐怖分子生化襲擊的空調(diào)系統(tǒng)形式,如果不采取特殊的措施,它也是最容易造成流行性疾病擴散的空調(diào)系統(tǒng)形式。在確定系統(tǒng)新風(fēng)量時,除了要考慮以往的一些因素外,還要考慮在流行性疾病暴發(fā)期間,稀釋室內(nèi)有害病毒濃度的要求。
三、商業(yè)建筑的空調(diào)方式
(一)商業(yè)建筑中最常用的空調(diào)方式
當前商業(yè)建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中,定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)是采用的最多的。
原因有如下幾點:
1、因空調(diào)機組置于機房內(nèi),運轉(zhuǎn)、維修容易,能進行完全的空氣過濾。產(chǎn)生振動、噪聲傳播的問題較少。
2、因送風(fēng)量大,換氣充分,特別是如設(shè)置回風(fēng)機,則在冬季或過渡季可以利用新風(fēng)供冷。
3、分區(qū)較少時,設(shè)備費比其他方式便宜。此方式與變風(fēng)量方式相比,有如下缺點:全年的風(fēng)機送風(fēng)動力大,不利于節(jié)能。由于不能適應(yīng)某一分區(qū)中的每個商店的負荷變化,而導(dǎo)致各個商店之間存在溫度波動,所以在大型商場建筑中,采用與單元機組結(jié)合使用的方式來代替,以后可以考慮逐漸向變風(fēng)量方式過渡。
(二)空調(diào)的系統(tǒng)選擇
對于商業(yè)建筑來說,其空調(diào)系統(tǒng)的方式較靈活,可采用全空氣式系統(tǒng)空氣——水系統(tǒng),甚至兩者的結(jié)合使用。因為大型商業(yè)建筑的特點和全空氣式系統(tǒng)的某些優(yōu)越性,因此在大型商業(yè)建筑中使用全空氣式系統(tǒng)的設(shè)計極為普遍。
1、空氣——水系統(tǒng)
常見的方式是處理新風(fēng)+ 風(fēng)機盤管的方式。此類系統(tǒng)靈活性強,可區(qū)分獨立控制,針對商場內(nèi)功能、布局的大范圍的變動可及時作出相應(yīng)改動,且次系統(tǒng)占用的吊頂空間較少。但此系統(tǒng)是按最小新風(fēng)量來設(shè)計,空氣品質(zhì)和舒適性受到限制;水管也會受到施工因素的原因易造成水管漏水和夏季冷水管滴凝結(jié)水的問題,給商場帶來損失;且設(shè)備多,將來檢修繁瑣,維護保養(yǎng)工作量大。
2、全空氣式系統(tǒng)
對于大空間的商業(yè)建筑來說,只要其樓層高度足夠,全空氣式系統(tǒng)是最佳的空調(diào)方式。由中央空調(diào)箱進行冷熱處理的空氣通過風(fēng)道輸送給空調(diào)區(qū)域。
此類系統(tǒng)通風(fēng)換氣次數(shù)大,人體的舒適性較好;過渡季節(jié)可采用全新風(fēng)供冷,節(jié)約能源;且系統(tǒng)簡單,維護保養(yǎng)方便。但缺點是風(fēng)道斷面大,占用建筑空間大,布置不靈活,當格局有較大變動時,無法滿足裝修要求。
3、吊頂式空調(diào)機系統(tǒng)
吊頂式空調(diào)機系統(tǒng)是近幾年發(fā)展起來的一種空調(diào)系統(tǒng),可以省去機房面積,降低建筑層高,節(jié)約風(fēng)管。吊頂式空調(diào)機組安裝在使用空間吊頂內(nèi),機組噪聲不僅通過風(fēng)口傳出,而且直接輻射出來,所以噪聲問題是吊頂式空調(diào)機組的一大問題。其次,供回水管多,并且水管安裝在吊頂內(nèi),增加了漏滴水。新風(fēng)量有限也是吊頂式空調(diào)機組的一大缺點,由于梁下風(fēng)管、水管等各種管道很多,限制了新風(fēng)管道,所以吊頂式空調(diào)機系統(tǒng)只在外區(qū)有有限的新風(fēng)。
4、變新風(fēng)比系統(tǒng)
其實變新風(fēng)比系統(tǒng)就是全空氣式系統(tǒng)的一種,但由于此系統(tǒng)使用在大型百貨商場內(nèi)被極為看好,故詳細說明一下。
變新風(fēng)比系統(tǒng),顧名思義,新風(fēng)在變化。次系統(tǒng)設(shè)計中考慮到一年四季不同的季節(jié)氣候變化,通過改變新風(fēng)量來實現(xiàn)以盡可能少的能耗滿足室內(nèi)的舒適環(huán)境,所以此系統(tǒng)是一種節(jié)能系統(tǒng),尤其在過渡季節(jié)。
(三)商業(yè)建筑內(nèi)的氣流組織
商業(yè)建筑內(nèi)目前多采用上送下回、上送側(cè)回和側(cè)送下回方式,也有采用下送上回方式的,雖可以減輕室內(nèi)負荷,但卻易使地面灰塵上揚,對人體健康、室內(nèi)空氣環(huán)境不利,故應(yīng)慎重使用?;仫L(fēng)口設(shè)于地面時,為防紙屑、煙頭等被吸入,應(yīng)在回風(fēng)口內(nèi)側(cè)設(shè)鐵絲網(wǎng),且回風(fēng)道上應(yīng)設(shè)置能清除灰塵的孔洞,定期清掃。
參考文獻:
[1] 梁斯麒. 高層建筑暖通設(shè)計中存在的問題及改進策略[J]. 科技促進發(fā)展,2010.2.
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