公共建筑中央空调系统节能措施分析.docx

2 2 摘要： 公共建筑中央空调系统节能措施分析 周伟东 本文从我国的节能形势出发，根据大型综合性公共建筑的特点，以天津市重点工程—中环广 场在空调系统方案选择、方案设计过程中遇到的实际问题为例，结合设备的日常运行管理方面的经验，针 对中央空调在设计中应认真考虑的系统能耗的影响因素，从减少系统冷、热负荷，提高冷、热源效率，利 用自然冷源，降低风机电耗，降低水泵电耗，加强楼宇自控系统等六个方面分析了公共建筑空调系统节能 的一些具体技术措施和实施办法，提出了现阶段我国公共建筑中央空调系统节能的重要意义。 关键词： 中央空调  空调节能  节能措施 1  引言 随着我国经济建设的平稳、快速发展，大型、超大型的公共建筑在全国大量兴建。仅 以天津市海河改造为例，市委、市政府提出了将海河建设成为“独具特色、国际一流的服 务型经济带、景观带和文化带”的宏伟蓝图，整体规划达 42 平方公里。天津湾是海河改造 的六大节点之一，规划总建筑面积约 100 万平方米，由公建和居住两部分构成，公建部分 约占 70%，主要以“水主题乐园”为核心，包含水上运动、商业休闲、高级公寓、写字楼、 星级酒店、综合性游乐城等多种功能，集酒店、餐饮、娱乐、居住、办公于一体。中环广 场位于项目用地的最北端，位置得天独厚，它由一个 9.7 万平米的新建商业建筑和一个 3.1 万平米的改造旧厂房组成。新建商业建筑地下一层为停车场、人防、设备机房等，地 上八层，一至四层主要经营品牌店，五至七层为设施齐全可自由分割的甲级写字楼，八层 为会所；改造的旧厂房共三层，将以“餐饮娱乐”为主题，中环广场建成后将成为天津市 的一个新的标志性建筑。 目前，国内开发建设的公共建筑，中央空调系统普遍存在着高能耗的问题。清华大学 在 2002 年对北京市的十家营业较好的大商场进行了全面的测试和统计，这些商场全年的平 均运行能耗是 188 kwh/m 2 .a，而在气候条件大致相当的日本，同类建筑的全年平均能耗是 135 kwh/m .a，也就是说，北京市的商场的能耗要比日本高出将近 40％。现在，空调能耗 是公共建筑能耗的主要部分，占建筑总能耗的 50～60％。2002 年天津市空调用电量已占全 市总用电量的 26％，每年用电高峰期间都会给全市的供配电带来沉重的压力，全国大部分 城市都存在这一问题。随着经济的发展，能源供应会更加紧张，如果不能平衡、协调好能 源发展，不重视节能问题，将会严重影响我国经济的持续、稳定、健康发展。因此，公共 建筑节约空调能耗是刻不容缓的，《公共建筑节能设计标准》近日已由建设部和国家质 量技术监督检验检疫总局联合发布，于 7 月 1 日起正式实施。 由于天津湾规模巨大，且以公建为主，中央空调系统节能潜力巨大，是一个需要认真 考虑的问题。 1 [1] [1] 2 综述 空调系统的能耗主要有两个方面，一方面是为了供给空气处理设备冷量和热量的冷、 热源能耗；另一方面是为了给房间送风和输送空调循环水，风机和水泵做功所消耗的电能。 冷、热源的能耗由建筑物所需要的冷负荷和热负荷决定。建筑物的空调冷负荷和热负 荷的影响因素有：室外气象参数、室内空调设计标准、外墙门窗的传热特性、室内人员、 照明、设备的散热、散湿状况以及新风量的多少等等。风机、水泵的输送能耗受所输送的 空气量、水量和水系统、风系统的输送阻力影响。风系统、水系统的流量和阻力的影响因 素有系统型式、送风温差、供回水温差、送风和水流流速、空气处理设备和冷热源设备的 阻力和效率等等。针对上述影响因素和公共建筑的特点，公共建筑空调节能的技术措施可 以从以下六大方面着手：减少冷、热负荷，提高冷、热源效率，利用自然冷源，降低风机 电耗，降低水泵电耗，加强系统控制。 2.1  减少冷、热负荷 　　冷、热负荷是空调系统最基础的数据，制冷主机、供热锅炉、冷热水循环泵以及给房 间送冷、送热的空调箱、风机盘管等规格型号的选择都是以冷、热负荷为依据的。如果能 减少建筑的冷热负荷，不仅可以减小制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵、空调箱、风机盘 管等的型号，降低空调系统的初投资，而且这些设备型号减小后，使变配电设备初投资也 相应减少了，最终使得上述空调设备日常运行耗电量减少，运行费用降低。所以减少冷热 负荷是商业建筑节能最根本的措施。减少冷、热负荷有以下一些具体措施： 2.1.1 改善建筑的保温隔热性能 　　房间内冷、热量的损失主要是通过房间的墙体、门窗等传递出去的。改善建筑的保温 隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。改善建筑的保温隔热性能可以从以下几 个方面着手：确定合适的窗墙面积比例，不要盲目追求大窗户、全玻璃幕墙，新标准要求 大型商业建筑的窗墙面积比不宜超过 0.7；合理设计窗户遮阳；使用保温隔热性能好的玻 璃窗，做好外墙