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摘 要：为了减少建筑造价，在满足使用功能的前提下，节省投资。对青岛某家居广场空调系统进行了优化设计，既节约能源又满足使用要求。
关键词：节能；空调系统；能源消耗量
中图分类号：TU831 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）12-0087-01
引言
为减少建筑造价节省投资，对青岛某家居广场空调系统进行优化设计，使其在满足使用功能的前提下，尽量节约能源。
1 建筑概况
该家居广场位于青岛市北区，总建筑面积43397.37m2，其中地下11947.88m2，地上31449.49m2，建筑总高度23.0m。地下2层，地上4层。
2 设计内容
根据甲方要求对原系统进行优化设计，作法如下：
2.1 室内设计参数
夏季，室内温度为26～28℃，相对湿度50%～65%；冬季，室内温度为16～18℃，相对湿度30%～50%；新风量为20m?/（h·人），噪声不大于55dB（A）。
2.2 空调设计
2.2.1 负荷计算参数
原设计中，人员密度为12.5m2/人，照明负荷45w/m2，设备负13W/m2，新风量100m?/（h·人）；现行设计中，人员密度为7m2/人，照明负荷12W/m2，设备负荷13W/m2，新风量200m?/（h·人）。
2.2.2 负荷指标
原设计，总冷负荷为3493kW，总热负荷2586kW，冷负荷指标112.3W/m2，热负荷指标83.1W/m2。现行设计，总冷负荷为1622kW，总热负荷1008kW，冷负荷指标52W/m2，热负荷指标32W/m2。
2.3 空调冷热源
原设计，冷源为两台制冷量为1583kW的蒸汽溴化锂吸收式冷水机组，其冷剂泵功率为0.4kW，溶液泵功率为5.5kW，蒸汽耗量为1985kg/h；热源为一台换热量为2600kW的换热机组。
现行设计，冷源为两台制冷量为844kW的蒸汽溴化锂吸收式制冷机组，其冷剂泵功率为0.4kW，溶液泵功率为5.5kW，蒸汽耗量为1056kg/h；热源为两台换热量为680kW的换热机组。
2.4 机房内主要设备
原设计中，机房内主要设备有：冷却水泵两台，流量480m3/h，扬程27.3mH2O，功率55kW。冷冻水泵3台（2用1备），流量336m3/h，扬程28.9mH2O，功率37kW。热水循环泵两台（1用1备），流量280m3/h，扬程25mH2O，功率30kW。冷却塔2台，功率为5.5×3kW。
现行设计中改为：冷却水泵3台（2用1备），流量347m3/h，扬程28mH2O，功率45kW。冷冻水泵3台（2用1备），流量225m3/h，扬程38.3mH2O，功率37kW。热水循环泵3台（2用1备），流量65.4m3/h，扬程32mH2O，功率11kW。冷却塔两台，功率为11kW。
2.5 空调系统形式
原设计分层设计，采用一次回风全空气系统。现行空调设计也是分层设计，采用了风机盘管加新风系统。按照内外分区，外区按竖向分层设计，内区以横向防火分区为原则。新风系统竖向设计，同时根据建筑物使用功能，其中新风为定点集中送风，通过商场内区设4个集中送风点，经球型喷口均匀送至各个区域。冬夏季新风经全热交换器回收60%室内余热余冷作为新风系统冷热源，不足部分由室内机组承担。冬夏季外区风机盘管分层统一控制开启，内区风机盘管根据室内温度要求分层分区域控制开启。
原设计风管较多，占用空间较大（风管安装空间要60cm），降低了使用高度；单体设备维修时影响空调使用面积大；室内风与新风混合后送入室内，空气质量一般；且大风量吊顶机组噪声大，影响室内环境。
现行系统占据吊顶空间较小（风管安装空间要45cm），提高使用高度约15cm，单体设备维修时不会影响大面积空调系统使用；新风单独送入室内，空气质量好；风盘噪声小，可以保证室内噪声要求；过渡季节内外区风机盘管均关闭，加大送风量直接将室外新风送入室内即可调节室内温度；屋顶设置排风机将室内空气经中庭从屋顶排出，满足换气次数及人员新风量要求，且节约能源。新系统运行后均可满足各个区域使用要求。
3 运行节约能耗
对于冷源蒸汽溴化锂吸收式冷水机组，按照夏季运行180d，每天开机10h，满负荷运行天数按照60%计算，则原设计蒸汽耗量为4287.6t，现行设计蒸汽耗量为2281.0t。
冬季运行140d，每天有效运行10h，满负荷运行天数按照80%，凝结水按照70℃计算，则原设计冬季采暖蒸汽耗量为4234.9t，现行设计冬季采暖蒸汽耗量为2215.2t。
1kg标煤热值为7000kcal，按照0.8MPa饱和蒸汽计算，1t蒸汽的理论能耗（计算基准为4℃水）为655183kcal，则每吨蒸汽耗煤量为93.6kg标煤，蒸汽锅炉效率按80%计，则实际煤耗为0.117t标煤/吨蒸汽。
现行设计每年节约蒸汽量为4026.3t。同时按换热站与室外管网10%的损耗率考虑，还可节约损耗蒸汽402.63t。每年节约的蒸汽折合为标煤共计518.2t。
制冷机房内主要用电设备按照夏季运行180d，每天开机10h，冬季运行140d计算，原设计设备耗电量约为4.4×105kW·h，现行设备耗电量约为3.7×105kW·h，则泵房每年节约电能为70000kW·h。电力线路及变压器损耗按3%考虑，每年节约电力损耗2100kW·h。按照能源折算系数3.5计，每年节约的电能折合标煤25.23t。
每年节约的蒸汽和电能折合标煤共计543.43t。
4 结语
综上所述，原设计采用的全空气系统噪声小，便于维护管理，使用寿命长，初投资为一般水平。但系统能耗高，使用灵活性差，其安装难度及运行费用均较高。改造后的风机盘管加新风系统虽在使用寿命、噪声和维护管理方面略差与原系统，但其使用灵活性及节能效果优于原系统，同时具有较低初投资和运行费用，施工安装难度也较低。
经对比可以看出，本设计经过优化后，在初投资和运行过程，节约大量能源，满足使用要求。因此现行的风机盘管加新风系统优于原有的全空气系统。
参考文献
[l] 陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京：中國建筑工业出版社，1993.
[2] 中华人民共和国公安部.GB50045～95 高层民用建筑设计防火规范（2005年版）[S].北京：中国计划出版社，2005.
关键词：节能；空调系统；能源消耗量
中图分类号：TU831 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）12-0087-01
引言
为减少建筑造价节省投资，对青岛某家居广场空调系统进行优化设计，使其在满足使用功能的前提下，尽量节约能源。
1 建筑概况
该家居广场位于青岛市北区，总建筑面积43397.37m2，其中地下11947.88m2，地上31449.49m2，建筑总高度23.0m。地下2层，地上4层。
2 设计内容
根据甲方要求对原系统进行优化设计，作法如下：
2.1 室内设计参数
夏季，室内温度为26～28℃，相对湿度50%～65%；冬季，室内温度为16～18℃，相对湿度30%～50%；新风量为20m?/（h·人），噪声不大于55dB（A）。
2.2 空调设计
2.2.1 负荷计算参数
原设计中，人员密度为12.5m2/人，照明负荷45w/m2，设备负13W/m2，新风量100m?/（h·人）；现行设计中，人员密度为7m2/人，照明负荷12W/m2，设备负荷13W/m2，新风量200m?/（h·人）。
2.2.2 负荷指标
原设计，总冷负荷为3493kW，总热负荷2586kW，冷负荷指标112.3W/m2，热负荷指标83.1W/m2。现行设计，总冷负荷为1622kW，总热负荷1008kW，冷负荷指标52W/m2，热负荷指标32W/m2。
2.3 空调冷热源
原设计，冷源为两台制冷量为1583kW的蒸汽溴化锂吸收式冷水机组，其冷剂泵功率为0.4kW，溶液泵功率为5.5kW，蒸汽耗量为1985kg/h；热源为一台换热量为2600kW的换热机组。
现行设计，冷源为两台制冷量为844kW的蒸汽溴化锂吸收式制冷机组，其冷剂泵功率为0.4kW，溶液泵功率为5.5kW，蒸汽耗量为1056kg/h；热源为两台换热量为680kW的换热机组。
2.4 机房内主要设备
原设计中，机房内主要设备有：冷却水泵两台，流量480m3/h，扬程27.3mH2O，功率55kW。冷冻水泵3台（2用1备），流量336m3/h，扬程28.9mH2O，功率37kW。热水循环泵两台（1用1备），流量280m3/h，扬程25mH2O，功率30kW。冷却塔2台，功率为5.5×3kW。
现行设计中改为：冷却水泵3台（2用1备），流量347m3/h，扬程28mH2O，功率45kW。冷冻水泵3台（2用1备），流量225m3/h，扬程38.3mH2O，功率37kW。热水循环泵3台（2用1备），流量65.4m3/h，扬程32mH2O，功率11kW。冷却塔两台，功率为11kW。
2.5 空调系统形式
原设计分层设计，采用一次回风全空气系统。现行空调设计也是分层设计，采用了风机盘管加新风系统。按照内外分区，外区按竖向分层设计，内区以横向防火分区为原则。新风系统竖向设计，同时根据建筑物使用功能，其中新风为定点集中送风，通过商场内区设4个集中送风点，经球型喷口均匀送至各个区域。冬夏季新风经全热交换器回收60%室内余热余冷作为新风系统冷热源，不足部分由室内机组承担。冬夏季外区风机盘管分层统一控制开启，内区风机盘管根据室内温度要求分层分区域控制开启。
原设计风管较多，占用空间较大（风管安装空间要60cm），降低了使用高度；单体设备维修时影响空调使用面积大；室内风与新风混合后送入室内，空气质量一般；且大风量吊顶机组噪声大，影响室内环境。
现行系统占据吊顶空间较小（风管安装空间要45cm），提高使用高度约15cm，单体设备维修时不会影响大面积空调系统使用；新风单独送入室内，空气质量好；风盘噪声小，可以保证室内噪声要求；过渡季节内外区风机盘管均关闭，加大送风量直接将室外新风送入室内即可调节室内温度；屋顶设置排风机将室内空气经中庭从屋顶排出，满足换气次数及人员新风量要求，且节约能源。新系统运行后均可满足各个区域使用要求。
3 运行节约能耗
对于冷源蒸汽溴化锂吸收式冷水机组，按照夏季运行180d，每天开机10h，满负荷运行天数按照60%计算，则原设计蒸汽耗量为4287.6t，现行设计蒸汽耗量为2281.0t。
冬季运行140d，每天有效运行10h，满负荷运行天数按照80%，凝结水按照70℃计算，则原设计冬季采暖蒸汽耗量为4234.9t，现行设计冬季采暖蒸汽耗量为2215.2t。
1kg标煤热值为7000kcal，按照0.8MPa饱和蒸汽计算，1t蒸汽的理论能耗（计算基准为4℃水）为655183kcal，则每吨蒸汽耗煤量为93.6kg标煤，蒸汽锅炉效率按80%计，则实际煤耗为0.117t标煤/吨蒸汽。
现行设计每年节约蒸汽量为4026.3t。同时按换热站与室外管网10%的损耗率考虑，还可节约损耗蒸汽402.63t。每年节约的蒸汽折合为标煤共计518.2t。
制冷机房内主要用电设备按照夏季运行180d，每天开机10h，冬季运行140d计算，原设计设备耗电量约为4.4×105kW·h，现行设备耗电量约为3.7×105kW·h，则泵房每年节约电能为70000kW·h。电力线路及变压器损耗按3%考虑，每年节约电力损耗2100kW·h。按照能源折算系数3.5计，每年节约的电能折合标煤25.23t。
每年节约的蒸汽和电能折合标煤共计543.43t。
4 结语
综上所述，原设计采用的全空气系统噪声小，便于维护管理，使用寿命长，初投资为一般水平。但系统能耗高，使用灵活性差，其安装难度及运行费用均较高。改造后的风机盘管加新风系统虽在使用寿命、噪声和维护管理方面略差与原系统，但其使用灵活性及节能效果优于原系统，同时具有较低初投资和运行费用，施工安装难度也较低。
经对比可以看出，本设计经过优化后，在初投资和运行过程，节约大量能源，满足使用要求。因此现行的风机盘管加新风系统优于原有的全空气系统。
参考文献
[l] 陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京：中國建筑工业出版社，1993.
[2] 中华人民共和国公安部.GB50045～95 高层民用建筑设计防火规范（2005年版）[S].北京：中国计划出版社，2005.