1引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，人民的購(gòu)買(mǎi)力提高，新建了許多中型商業(yè)建筑，特別是繁華地區(qū)的百貨商店擁擠。為了給顧客營(yíng)造舒適的購(gòu)物環(huán)境，中大型商場(chǎng)普遍配置了中央空調(diào)設(shè)施。但是，許多空調(diào)系統(tǒng)不能滿足要求。一些購(gòu)物中心需要很大的能源消耗費(fèi)來(lái)使室內(nèi)環(huán)境舒適。目前，大中型百貨公司認(rèn)為使用天花板式空調(diào)系統(tǒng)和組合式空調(diào)單元的全空氣系統(tǒng)，大連現(xiàn)有大中型百貨公司20多家，其中8家采用天花板式空調(diào)系統(tǒng)，10多家采用組合式空調(diào)單元的全空氣系統(tǒng)。本文通過(guò)對(duì)某些采用組合式空調(diào)機(jī)組的全空氣系統(tǒng)的商場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查研究，分析大中型商場(chǎng)采用哪種空調(diào)系統(tǒng)形式更合理。

2商場(chǎng)負(fù)荷特點(diǎn)

商場(chǎng)空調(diào)屬于舒適空調(diào)，安裝的目的是為客戶創(chuàng)造舒適的購(gòu)物環(huán)境，為業(yè)務(wù)員提供良好的工作環(huán)境，有利于商品的儲(chǔ)存。百貨公司負(fù)荷的主要特點(diǎn)是大中型百貨公司有大內(nèi)部區(qū)域，人員多，人員結(jié)構(gòu)復(fù)雜，人員負(fù)荷和新風(fēng)負(fù)荷占冷負(fù)荷的大部分，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷的比例小。為了保證百貨商店的采光和廣告效果，百貨商店使用的各種照明設(shè)備多，發(fā)熱值高(投影燈、鹵素?zé)舻?，照明負(fù)荷大。冬季外區(qū)由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷的存在，熱負(fù)荷大，內(nèi)區(qū)受建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的影響小，人員負(fù)荷和照明負(fù)荷不變，熱負(fù)荷小，冷負(fù)荷也有可能。過(guò)渡季室外溫度低于室內(nèi)溫度，此時(shí)不存在圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷，送新風(fēng)可降低商場(chǎng)內(nèi)溫度。

3百貨公司空調(diào)方式的選擇

商業(yè)建筑空調(diào)系統(tǒng)的選擇與其規(guī)模、建筑平面結(jié)構(gòu)和功能區(qū)域有關(guān)，小型百貨公司一般采用分體式空調(diào)單元，通常中型百貨公司有風(fēng)扇線圈和新風(fēng)系統(tǒng)的天花板式空調(diào)系統(tǒng)組合式空調(diào)單元的全空氣系統(tǒng)。

3.1風(fēng)機(jī)線圈加新風(fēng)系統(tǒng)

風(fēng)機(jī)線圈加新風(fēng)系統(tǒng)節(jié)省使用面積，但新風(fēng)量有限，對(duì)于大中型商場(chǎng)來(lái)說(shuō)，很難利用戶外新風(fēng)通風(fēng)，不利于過(guò)渡季節(jié)的節(jié)能�；仫L(fēng)是由懸掛在吊頂內(nèi)的風(fēng)機(jī)盤(pán)管回風(fēng)箱處的過(guò)濾器過(guò)濾，過(guò)濾器極易堵塞，清洗工作量既大又很麻煩，特別是在夏季，如果過(guò)濾網(wǎng)清洗不及時(shí)，將導(dǎo)致回風(fēng)量減少，凝結(jié)水增加，排水不暢，滴水盤(pán)處溢水，這種潮濕的條件是病菌滋生的最好環(huán)境，也有可能造成其它的病菌和病毒的聚集和滋長(zhǎng)，給管理帶來(lái)麻煩和不必要的損失。受安裝空間限制，風(fēng)機(jī)盤(pán)管的維修和保養(yǎng)不便。不適合大型商場(chǎng)使用。

3.2天花板式空調(diào)系統(tǒng)

天花板式空調(diào)系統(tǒng)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的空調(diào)系統(tǒng)，節(jié)約機(jī)房面積，降低建筑層高，節(jié)約管道。天花板式空調(diào)單元設(shè)置在使用空間的天花板上，單元的噪音不僅從風(fēng)口傳出，而且直接輻射，噪音問(wèn)題是天花板式空調(diào)單元的大問(wèn)題。其次，回水管多，水管安裝在天花板上，漏水。新風(fēng)量有限也是天花板式空調(diào)機(jī)組的一大缺點(diǎn)，梁下管道、水管等各種管道多，限制了新管道，因此天花板式空調(diào)系統(tǒng)只在外區(qū)有限的新風(fēng)。

3.3組合式空調(diào)單元全空氣系統(tǒng)

組合式空調(diào)單元全空氣系統(tǒng)處理熱濕負(fù)荷能力大的過(guò)渡季節(jié)可實(shí)現(xiàn)新風(fēng)運(yùn)行的水管少，減少滴水現(xiàn)象的冬季通過(guò)新的回風(fēng)比例的調(diào)節(jié)可以調(diào)節(jié)送風(fēng)溫度，解決冬季內(nèi)部溫度過(guò)高的問(wèn)題這些優(yōu)點(diǎn)適合大中型商場(chǎng)。但是，由于其機(jī)械室占地面積過(guò)大，風(fēng)道斷面尺寸大，占地面積大，一些開(kāi)發(fā)人員不愿采用該系統(tǒng)形式。

綜合考慮三種系統(tǒng)形式的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)于有較大內(nèi)區(qū)的大中型商場(chǎng)，最好采用組合式空調(diào)機(jī)組的全空氣系統(tǒng)。既可以解決內(nèi)區(qū)冬季過(guò)熱的問(wèn)題，又可以在過(guò)渡季節(jié)大量利用新風(fēng)，不僅改善了室內(nèi)環(huán)境，還可以降低中型百貨商店的空調(diào)運(yùn)行費(fèi)用。

4實(shí)例分析

五一假期是百貨公司客流量大的時(shí)期，也是過(guò)渡季節(jié)的春天，筆者在此期間對(duì)大連市某百貨公司進(jìn)行了實(shí)測(cè)調(diào)查研究，說(shuō)明大連地區(qū)大中型百貨公司適合采用組合式空調(diào)單元的全空氣系統(tǒng)，可以在過(guò)渡季節(jié)實(shí)現(xiàn)新的風(fēng)運(yùn)行。

4.1工程概況

該商場(chǎng)位于大連市黃金地段二七廣場(chǎng)，2004年建成，建筑面積達(dá)5萬(wàn)平方米。共有地下三層，地上五層，層高5.1米。地下三層作為冷凍室地下二層的一部分作為車(chē)庫(kù)，其馀部分作為百貨商店地下一層和地上五層都是百貨商店。

空調(diào)系統(tǒng)總冷負(fù)荷為120W/㎡,總熱負(fù)荷為100W/㎡。采用組合式空調(diào)機(jī)組的全空氣系統(tǒng)，每層有4個(gè)空調(diào)室�？照{(diào)系統(tǒng)冷熱源:夏季采用2臺(tái)3000kW離心式冷水機(jī)組，冬季采用2臺(tái)2500kW汽水換熱器。設(shè)計(jì)新風(fēng)量15m3/(h.人)。

4.2測(cè)試方法

選擇5月2日和5月3日兩天進(jìn)行測(cè)試，兩天為晴天，5月2日室外氣溫為19.8℃，5月3日室外氣溫為20℃，百貨公司客流量比較一定。4F層于5月2日11:30開(kāi)設(shè)所有4臺(tái)空調(diào)單元，5月3日10:30開(kāi)設(shè)所有4臺(tái)空調(diào)單元，11:30關(guān)閉。5F層每?jī)商煸?1:30開(kāi)設(shè)飲食區(qū)的兩個(gè)空調(diào)單元。沒(méi)有開(kāi)冷水單元，新風(fēng)運(yùn)行。(百貨公司有兩臺(tái)自動(dòng)扶梯，考慮到熱壓作用熱空氣上升，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用，百貨公司只開(kāi)設(shè)最上層的空調(diào)單元，百貨公司運(yùn)行條件的限制，5F層的空調(diào)單元不能關(guān)閉。否則，百貨公司的溫度會(huì)過(guò)高，百貨公司不能正常營(yíng)業(yè))。

4.3測(cè)試結(jié)果

4.3.1溫度測(cè)試結(jié)果

每30分鐘的溫度要求平均值作為該層時(shí)間段內(nèi)的溫度，2天10:00到15:30的溫度如圖1、圖2所示。

圖14F層溫度對(duì)比圖25F層溫度對(duì)比圖

從圖1可以看出，10:00到10:30這個(gè)時(shí)間段2天的溫度幾乎相同。因?yàn)榈?0:30為止兩天都沒(méi)有打開(kāi)空調(diào)單元。到5月2日11:30為止，4F層的溫度有上升的傾向，11:30的溫度開(kāi)始下降，之后有下降的傾向。5月3日11:30之前4F層的溫度有下降的傾向，11:30之后溫度有上升的傾向。2天11:30以后溫度的下降和上升是因?yàn)楫?dāng)天11:30分開(kāi)關(guān)閉了4F層的空調(diào)單元。從10:30到12:00之間，5月3日的溫度低于5月2日的溫度。因?yàn)?月3日從10:30到11:30打開(kāi)了這個(gè)層的空調(diào)單元，但是5月2日沒(méi)有打開(kāi)。12:00以后5月2日的4F層溫度低于5月3日的4F層溫度，溫差逐漸增大。開(kāi)空調(diào)機(jī)組時(shí)商場(chǎng)溫度控制在26℃左右，不開(kāi)空調(diào)機(jī)組時(shí)商場(chǎng)溫度達(dá)到28.6℃，最大溫差為2.1℃。

由于圖2可得到5月2日和3日2日5F層空調(diào)機(jī)組全部開(kāi)啟，因此2日溫度趨勢(shì)基本相同，但5F層只開(kāi)啟2臺(tái)空調(diào)機(jī)組，不能滿足負(fù)荷要求，因此溫度有上升趨勢(shì)。

4.3.2二氧化碳濃度測(cè)試結(jié)果

分別取11:00、13:30和15:00三個(gè)時(shí)刻，每層每時(shí)5個(gè)測(cè)試點(diǎn)的平均值作為該層時(shí)刻的CO2濃度，如圖3、圖4所示。

圖34F層CO2濃度對(duì)比圖45F層CO2濃度對(duì)比圖

從圖3可以看出，5月2日開(kāi)始二氧化碳濃度較高，但是開(kāi)空調(diào)機(jī)組后濃度會(huì)下降，而且相對(duì)來(lái)說(shuō)比較恒定，而5月3日開(kāi)始二氧化碳濃度較低，空調(diào)機(jī)組關(guān)閉后濃度會(huì)上升。5月1日15:30打開(kāi)4F和5F層的空調(diào)單元，16:40關(guān)閉的5月2日11:30打開(kāi)4F和5F層的空調(diào)單元，17:05關(guān)閉，5月3日10:30打開(kāi)4F層的空調(diào)單元，11:30關(guān)閉4F層的空調(diào)單元。5月2日比5月1日通風(fēng)時(shí)間長(zhǎng)，3日早上10點(diǎn)30分開(kāi)設(shè)了4F層的空調(diào)單元，因此3日11點(diǎn)4F層的二氧化碳濃度小于2日的二氧化碳濃度。

5F層每?jī)商齑蜷_(kāi)兩臺(tái)空調(diào)單元，通過(guò)圖3和圖4的比較，5F層的二氧化碳濃度變化傾向與4F層相似，5F層受到4F層的影響。

4.3.3空調(diào)系統(tǒng)費(fèi)用

整個(gè)百貨商店在春天(4-5月)正常運(yùn)行時(shí)新風(fēng)運(yùn)行，不開(kāi)冷水單元。每天運(yùn)行18臺(tái)電力為18.5kW的組合式空調(diào)單元2小時(shí)，6臺(tái)電力為25kW的排氣扇4小時(shí)，電價(jià)為0.87元/小時(shí)(以下費(fèi)用計(jì)算均按此值計(jì)算)，春季運(yùn)行費(fèi)用為66，085元。秋天(9-10月)也是新風(fēng)運(yùn)行。每天運(yùn)行6臺(tái)電力為15kW的空調(diào)單元2小時(shí)，6臺(tái)功率為25kW的排氣扇4小時(shí)，秋季運(yùn)行費(fèi)用為40，716元。百貨公司采用全空氣系統(tǒng)，過(guò)渡季節(jié)總運(yùn)行費(fèi)用為106，801元。

春秋季節(jié)如果不是新風(fēng)運(yùn)轉(zhuǎn)，就必須打開(kāi)冷水單元，根據(jù)該百貨商店的設(shè)計(jì)需要打開(kāi)1臺(tái)功率為530kw的離心式冷凍機(jī)，春季運(yùn)轉(zhuǎn)55%左右，秋季運(yùn)轉(zhuǎn)70%左右，每天運(yùn)轉(zhuǎn)2小時(shí)，與其組合1臺(tái)功率為75kw的冷卻泵，1臺(tái)功率為75kw的冷凍泵，1臺(tái)功率為1.5kw的系統(tǒng)補(bǔ)充泵，冷卻塔配備6臺(tái)功率為7.5kw的鼓風(fēng)機(jī)。百貨公司過(guò)渡季節(jié)不采用新風(fēng)運(yùn)行的運(yùn)行費(fèi)用為216，839元。