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摘要：针对商场新风量大、耗能高的特点，介绍了目前中央空调新风系统节能的现状，通过理论分析，探讨了商场新风系统节能的措施，以达到节能减排的目的。
关键词：商场 新风系统节能
一、商场的用能特点
随着人民生活水平的提高，城市中的商业建筑特别是大型商场越来越多，并且呈现上升趋势。根据有关资料表明，建筑物空调负荷中新风负荷占到20%~30%。商场由于人流量大、人员密度高，所需新风量较大。商场新风负荷的计算取决与人流量的多少，而商场的人流量受季节、气候、经济状况等的影响。在一天中其营业时间集中在9:00~12:00，全年基本无节假日。商场内的人数在平日和节假日里相差很大，就是在一天内变化也很大。因此，空调系统中新风的正确处理是空调节能的最有效措施。
二、商场新风系统节能措施
下面以某商场的新风系统设计为例，分析新风系统设计时采取的具体节能措施。该商场建筑面积20000m2，其中空调面积15000m2。地下一层，地上五层，每层设置变风量卧式空调处理机组，首层至五层的空调机房内均设置全热交换机组。其中地下一层制冷机房设置如图1，三层某空调机房设置如图2，图2中1为组合式空调机组，3为全热交换器。在设计新风系统时采取了以下措施。
1、根据人员变化采用最小新风量
空调系统除了要满足对室内环境温、湿度控制的要求外，还需要提供足够的室外新鲜空气。由于商场新风量大，新风负荷占空调负荷的比重高，而人员流量变化也很大，因此通过手动或自动来控制新风阀的开度显得尤为重要。新风阀开度的自动控制可以根据室内CO2
浓度的多少进行调节，本设计采用电动对开多叶调节阀；如果采用手动调节方式则需要物业管理人员有较为丰富的经验才能最大限度的满足人员和节能的要求。另外，商场开业前人数较少，夏季可关闭新风阀开启空调系统进行预冷，过渡季节提前预冷时则不应关闭新风阀。
夏季新风量按满足人员需要的最小新风量计算；而冬季新风量则按消除内区余热所需风量计算，冬季送风温度的设定值直接影响到节能的效果，送风温度降低可以减少送风量。
2、过渡季节的全新风运行
过渡季节室外新风的温度或焓值往往低于室内回风的温度和焓值，因此过渡季采用新风供冷是商场空调节能的一个有效措施。如果设计时采用可变风量空调机组，就可实现变新风或全新风运行。
过渡季节新风调节的一种方式是将室外新风温度 和设计送风温度 比较来确定新风量的大小。如果新风温度等于送风温度，则可以全新风运行；若新风温度 低于设计送风温度 ，则可以与回风混合后送入室内。实际工程中应用更多的调节方式是新风的焓值控制，当室外新风的焓值 小于机器露点温度 时，可改变新回风比，充分利用室外新风的冷量，推迟启动制冷设备的时间，达到节能的目的。当室外新风的焓值 恰好等于机器露点温度 时，就可以采用100%的新风，关闭一次回风。为了避免商场内部的正压值过高，在调节新风比的同时需要开大排风阀，大型商场需要设置回风机来解决。本次设计过渡季节新风由热交换机组新风旁通管设电控阀引入室内，提供了全新风运行的可能性。
3、排风热回收
大型商场需要送入大量新风，必然有等量的室内空气排出，夏季排风含有一定的冷量。商场往往采用机械排风这种有组织的形式。如果在排风中设置热交换装置，最多可节约新风能耗70%左右。
排风热回收设备大致可以分为两类：全热型热回收和显热型热回收。全热回收器不同于显热回收器的地方在于前者同时回收排风中的能量和湿量，是靠新风与排风的温差和水蒸汽压力差来达到热湿交换，其进出口关系可以由温度效率和湿度效率确定，效率值与新风量、排风量大小有关；而显热回收器则仅仅是温差的热交换。
全热型热回收的工作原理是利用室内外空气的焓差，利用机芯的导热透湿功能，新风获取排风中的焓值，达到节约冷量的目的。常用的有转轮式全热交换器和板翅式全热交换器。全热交换的热效率一般在65%~80%之间。显热型热交换只有热交换而无湿交换，常用的有板翅式显热交换器和轮道式等。另外，还有采用热泵来回收排风中的能量。在设计热回收方案时有一下几点建议：
（1）应考虑商家的利益，空调机房面积总是被限制，空间利用率有限，而且室外进风口和排风口的距离要求尽量间隔远，避免气流短路。由于城市空气质量较差，积灰现象较严重，过滤器易堵塞，应设计过滤器压差开关装置，提示用户清洗或更换过滤器。
（2）能量回收必要条件是新风系统与排风系统布置在一处，这就要求设计时对系统划分、风道布置、送排风机和热回收装置的设备等统筹安排，使系统趋于合理。
（3）热交换器的大小是按空调供冷或供暖时的最小风量确定的。必须注意的是过渡季节或冬季采用新风供冷时不能用热交换器，因为新风被排风加湿、换热后，会降低新风供冷的效果。所以过渡季节能量回收器不运行的系统采用新风供冷时，应在新风道和排风道上分别设旁通风道，使空气绕过热交换器，以节省能耗。
至于到底选用哪种热交换器应该根据当地气候、建筑类型、热交换热备自身的特点和经济发展状况等综合分析后决定。该商场位于夏热冬暖地区，设计中采用了全热型热回收机组。
4、分析和讨论
大型商场空调系统耗能高，新风负荷又占比较大的比重，对新风的处理采取有效地节能措施是很有必要的。通过该商场的新风系统设计，笔者有以下体会和建议。
（1）商场人流量是一个动态的过程，受到很多因素的影响，如何使新风量满足人体的需要，而新风负荷又最小，除了设置必要的新风和排风通路，还应依据规范要求和项目具体情况设置相应的监测控制系统，依靠手动调节显然难以完全满足要求。
（2）过渡季采用室外新风负担室内部分甚至全部负荷，可以充分利用新风这一天然冷源 ，缩短制冷设备运行的时间，达到节能的目的。采用焓值控制，更有利于新风冷量的有效利用。
（3）商场空调系统采用排风热回收节能效果会更明显，但是热回收机组受机房面积的限制设置新风口和排风口时应避免短路，應使风系统布置合理，并考虑建筑立面的要求。应根据不同地区选择采用全热回收设备还是显热回收设备。
（4）日常管理是决定建筑节能措施是否有效运行的关键环节。应该加强人员的培训，提高设备的管理水平。
三、结束语
空调系统是建筑耗能大户，建筑节能中很重要的是要减少空调系统能耗，而商场新风能耗又占空调能耗的20%以上，节能潜力很大。根据人员变化采用最小新风量、过渡季全新风运行和利用热回收装置回收排气中的能量，能够达到减少能源消耗量，降低运行费用，减少对环境的污染，低碳排放的目的，可以取得明显的节能效益及经济效益。要实现空调系统的节能应从设计、施工、运行管理等方面采取有效措施以达到节能减排的目的。
关键词：商场 新风系统节能
一、商场的用能特点
随着人民生活水平的提高，城市中的商业建筑特别是大型商场越来越多，并且呈现上升趋势。根据有关资料表明，建筑物空调负荷中新风负荷占到20%~30%。商场由于人流量大、人员密度高，所需新风量较大。商场新风负荷的计算取决与人流量的多少，而商场的人流量受季节、气候、经济状况等的影响。在一天中其营业时间集中在9:00~12:00，全年基本无节假日。商场内的人数在平日和节假日里相差很大，就是在一天内变化也很大。因此，空调系统中新风的正确处理是空调节能的最有效措施。
二、商场新风系统节能措施
下面以某商场的新风系统设计为例，分析新风系统设计时采取的具体节能措施。该商场建筑面积20000m2，其中空调面积15000m2。地下一层，地上五层，每层设置变风量卧式空调处理机组，首层至五层的空调机房内均设置全热交换机组。其中地下一层制冷机房设置如图1，三层某空调机房设置如图2，图2中1为组合式空调机组，3为全热交换器。在设计新风系统时采取了以下措施。
1、根据人员变化采用最小新风量
空调系统除了要满足对室内环境温、湿度控制的要求外，还需要提供足够的室外新鲜空气。由于商场新风量大，新风负荷占空调负荷的比重高，而人员流量变化也很大，因此通过手动或自动来控制新风阀的开度显得尤为重要。新风阀开度的自动控制可以根据室内CO2
浓度的多少进行调节，本设计采用电动对开多叶调节阀；如果采用手动调节方式则需要物业管理人员有较为丰富的经验才能最大限度的满足人员和节能的要求。另外，商场开业前人数较少，夏季可关闭新风阀开启空调系统进行预冷，过渡季节提前预冷时则不应关闭新风阀。
夏季新风量按满足人员需要的最小新风量计算；而冬季新风量则按消除内区余热所需风量计算，冬季送风温度的设定值直接影响到节能的效果，送风温度降低可以减少送风量。
2、过渡季节的全新风运行
过渡季节室外新风的温度或焓值往往低于室内回风的温度和焓值，因此过渡季采用新风供冷是商场空调节能的一个有效措施。如果设计时采用可变风量空调机组，就可实现变新风或全新风运行。
过渡季节新风调节的一种方式是将室外新风温度 和设计送风温度 比较来确定新风量的大小。如果新风温度等于送风温度，则可以全新风运行；若新风温度 低于设计送风温度 ，则可以与回风混合后送入室内。实际工程中应用更多的调节方式是新风的焓值控制，当室外新风的焓值 小于机器露点温度 时，可改变新回风比，充分利用室外新风的冷量，推迟启动制冷设备的时间，达到节能的目的。当室外新风的焓值 恰好等于机器露点温度 时，就可以采用100%的新风，关闭一次回风。为了避免商场内部的正压值过高，在调节新风比的同时需要开大排风阀，大型商场需要设置回风机来解决。本次设计过渡季节新风由热交换机组新风旁通管设电控阀引入室内，提供了全新风运行的可能性。
3、排风热回收
大型商场需要送入大量新风，必然有等量的室内空气排出，夏季排风含有一定的冷量。商场往往采用机械排风这种有组织的形式。如果在排风中设置热交换装置，最多可节约新风能耗70%左右。
排风热回收设备大致可以分为两类：全热型热回收和显热型热回收。全热回收器不同于显热回收器的地方在于前者同时回收排风中的能量和湿量，是靠新风与排风的温差和水蒸汽压力差来达到热湿交换，其进出口关系可以由温度效率和湿度效率确定，效率值与新风量、排风量大小有关；而显热回收器则仅仅是温差的热交换。
全热型热回收的工作原理是利用室内外空气的焓差，利用机芯的导热透湿功能，新风获取排风中的焓值，达到节约冷量的目的。常用的有转轮式全热交换器和板翅式全热交换器。全热交换的热效率一般在65%~80%之间。显热型热交换只有热交换而无湿交换，常用的有板翅式显热交换器和轮道式等。另外，还有采用热泵来回收排风中的能量。在设计热回收方案时有一下几点建议：
（1）应考虑商家的利益，空调机房面积总是被限制，空间利用率有限，而且室外进风口和排风口的距离要求尽量间隔远，避免气流短路。由于城市空气质量较差，积灰现象较严重，过滤器易堵塞，应设计过滤器压差开关装置，提示用户清洗或更换过滤器。
（2）能量回收必要条件是新风系统与排风系统布置在一处，这就要求设计时对系统划分、风道布置、送排风机和热回收装置的设备等统筹安排，使系统趋于合理。
（3）热交换器的大小是按空调供冷或供暖时的最小风量确定的。必须注意的是过渡季节或冬季采用新风供冷时不能用热交换器，因为新风被排风加湿、换热后，会降低新风供冷的效果。所以过渡季节能量回收器不运行的系统采用新风供冷时，应在新风道和排风道上分别设旁通风道，使空气绕过热交换器，以节省能耗。
至于到底选用哪种热交换器应该根据当地气候、建筑类型、热交换热备自身的特点和经济发展状况等综合分析后决定。该商场位于夏热冬暖地区，设计中采用了全热型热回收机组。
4、分析和讨论
大型商场空调系统耗能高，新风负荷又占比较大的比重，对新风的处理采取有效地节能措施是很有必要的。通过该商场的新风系统设计，笔者有以下体会和建议。
（1）商场人流量是一个动态的过程，受到很多因素的影响，如何使新风量满足人体的需要，而新风负荷又最小，除了设置必要的新风和排风通路，还应依据规范要求和项目具体情况设置相应的监测控制系统，依靠手动调节显然难以完全满足要求。
（2）过渡季采用室外新风负担室内部分甚至全部负荷，可以充分利用新风这一天然冷源 ，缩短制冷设备运行的时间，达到节能的目的。采用焓值控制，更有利于新风冷量的有效利用。
（3）商场空调系统采用排风热回收节能效果会更明显，但是热回收机组受机房面积的限制设置新风口和排风口时应避免短路，應使风系统布置合理，并考虑建筑立面的要求。应根据不同地区选择采用全热回收设备还是显热回收设备。
（4）日常管理是决定建筑节能措施是否有效运行的关键环节。应该加强人员的培训，提高设备的管理水平。
三、结束语
空调系统是建筑耗能大户，建筑节能中很重要的是要减少空调系统能耗，而商场新风能耗又占空调能耗的20%以上，节能潜力很大。根据人员变化采用最小新风量、过渡季全新风运行和利用热回收装置回收排气中的能量，能够达到减少能源消耗量，降低运行费用，减少对环境的污染，低碳排放的目的，可以取得明显的节能效益及经济效益。要实现空调系统的节能应从设计、施工、运行管理等方面采取有效措施以达到节能减排的目的。