1引言

近年來，隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，人民生活水平的提高，人民的購買力提高，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。為了給顧客營造舒適的購物環(huán)境，中大型商場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。一些購物中心需要很大的能源消耗費來使室內(nèi)環(huán)境舒適。目前，大中型百貨公司認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)。本文通過對某些采用組合式空調(diào)機組的全空氣系統(tǒng)的商場進行調(diào)查研究，分析大中型商場采用哪種空調(diào)系統(tǒng)形式更合理。

2商場負荷特點

商場空調(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，有利于商品的儲存。百貨公司負荷的主要特點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，人員負荷和新風(fēng)負荷占冷負荷的大部分，建筑圍護結(jié)構(gòu)負荷的比例小。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?，照明負荷大。冬季外區(qū)由于圍護結(jié)構(gòu)負荷的存在，熱負荷大，內(nèi)區(qū)受建筑圍護結(jié)構(gòu)的影響小，人員負荷和照明負荷不變，熱負荷小，冷負荷也有可能。過渡季室外溫度低于室內(nèi)溫度，此時不存在圍護結(jié)構(gòu)冷負荷，送新風(fēng)可降低商場內(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)機線圈加新風(fēng)系統(tǒng)

風(fēng)機線圈加新風(fēng)系統(tǒng)節(jié)省使用面積，但新風(fēng)量有限，對于大中型商場來說，很難利用戶外新風(fēng)通風(fēng)，不利于過渡季節(jié)的節(jié)能。回風(fēng)是由懸掛在吊頂內(nèi)的風(fēng)機盤管回風(fēng)箱處的過濾器過濾，過濾器極易堵塞，清洗工作量既大又很麻煩，特別是在夏季，如果過濾網(wǎng)清洗不及時，將導(dǎo)致回風(fēng)量減少，凝結(jié)水增加，排水不暢，滴水盤處溢水，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，給管理帶來麻煩和不必要的損失。受安裝空間限制，風(fēng)機盤管的維修和保養(yǎng)不便。不適合大型商場使用。

3.2天花板式空調(diào)系統(tǒng)

天花板式空調(diào)系統(tǒng)是近年來發(fā)展起來的空調(diào)系統(tǒng)，節(jié)約機房面積，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，噪音問題是天花板式空調(diào)單元的大問題。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)機組的一大缺點，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)處理熱濕負荷能力大的過渡季節(jié)可實現(xiàn)新風(fēng)運行的水管少，減少滴水現(xiàn)象的冬季通過新的回風(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)部溫度過高的問題這些優(yōu)點適合大中型商場。但是，由于其機械室占地面積過大，風(fēng)道斷面尺寸大，占地面積大，一些開發(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，對于有較大內(nèi)區(qū)的大中型商場，最好采用組合式空調(diào)機組的全空氣系統(tǒng)。既可以解決內(nèi)區(qū)冬季過熱的問題，又可以在過渡季節(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)運行費用。

4實例分析

五一假期是百貨公司客流量大的時期，也是過渡季節(jié)的春天，筆者在此期間對大連市某百貨公司進行了實測調(diào)查研究，說明大連地區(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)，可以在過渡季節(jié)實現(xiàn)新的風(fēng)運行。

4.1工程概況

該商場位于大連市黃金地段二七廣場，2004年建成，建筑面積達5萬平方米。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庫，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)總冷負荷為120W/㎡,總熱負荷為100W/㎡。采用組合式空調(diào)機組的全空氣系統(tǒng)，每層有4個空調(diào)室。空調(diào)系統(tǒng)冷熱源:夏季采用2臺3000kW離心式冷水機組，冬季采用2臺2500kW汽水換熱器。設(shè)計新風(fēng)量15m3/(h.人)。

4.2測試方法

選擇5月2日和5月3日兩天進行測試，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開設(shè)所有4臺空調(diào)單元，5月3日10:30開設(shè)所有4臺空調(diào)單元，11:30關(guān)閉。5F層每兩天在11:30開設(shè)飲食區(qū)的兩個空調(diào)單元。沒有開冷水單元，新風(fēng)運行。(百貨公司有兩臺自動扶梯，考慮到熱壓作用熱空氣上升，節(jié)約運行費用，百貨公司只開設(shè)最上層的空調(diào)單元，百貨公司運行條件的限制，5F層的空調(diào)單元不能關(guān)閉。否則，百貨公司的溫度會過高，百貨公司不能正常營業(yè))。

4.3測試結(jié)果

4.3.1溫度測試結(jié)果

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

圖14F層溫度對比圖25F層溫度對比圖

從圖1可以看出，10:00到10:30這個時間段2天的溫度幾乎相同。因為到10:30為止兩天都沒有打開空調(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為當(dāng)天11:30分開關(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。因為5月3日從10:30到11:30打開了這個層的空調(diào)單元，但是5月2日沒有打開。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。開空調(diào)機組時商場溫度控制在26℃左右，不開空調(diào)機組時商場溫度達到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)機組全部開啟，因此2日溫度趨勢基本相同，但5F層只開啟2臺空調(diào)機組，不能滿足負荷要求，因此溫度有上升趨勢。

4.3.2二氧化碳濃度測試結(jié)果

分別取11:00、13:30和15:00三個時刻，每層每時5個測試點的平均值作為該層時刻的CO2濃度，如圖3、圖4所示。

圖34F層CO2濃度對比圖45F層CO2濃度對比圖

從圖3可以看出，5月2日開始二氧化碳濃度較高，但是開空調(diào)機組后濃度會下降，而且相對來說比較恒定，而5月3日開始二氧化碳濃度較低，空調(diào)機組關(guān)閉后濃度會上升。5月1日15:30打開4F和5F層的空調(diào)單元，16:40關(guān)閉的5月2日11:30打開4F和5F層的空調(diào)單元，17:05關(guān)閉，5月3日10:30打開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)時間長，3日早上10點30分開設(shè)了4F層的空調(diào)單元，因此3日11點4F層的二氧化碳濃度小于2日的二氧化碳濃度。

5F層每兩天打開兩臺空調(diào)單元，通過圖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)費用

整個百貨商店在春天(4-5月)正常運行時新風(fēng)運行，不開冷水單元。每天運行18臺電力為18.5kW的組合式空調(diào)單元2小時，6臺電力為25kW的排氣扇4小時，電價為0.87元/小時(以下費用計算均按此值計算)，春季運行費用為66，085元。秋天(9-10月)也是新風(fēng)運行。每天運行6臺電力為15kW的空調(diào)單元2小時，6臺功率為25kW的排氣扇4小時，秋季運行費用為40，716元。百貨公司采用全空氣系統(tǒng)，過渡季節(jié)總運行費用為106，801元。

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