机场航站楼空调系统节能优化设计研究

机场航站楼空调系统节能优化设计研究

包锦容,赵宇,葛佳锋,刘义豪,洪文辉

中国建筑第八工程局有限公司 上海 200000

摘要：随着人们生活水平提高、节能意识增强、绿色机场理念宣传加强和绿色机场标准实施完善，节能问题逐渐成为人们关注的焦点。在我国，政府投资建设大型机场已经不是新鲜事了。随着我国经济建设发展速度越来越快，机场物也越来越多，而空调系统作为集中空调系统与自然通风相结合以达到降温的目的同时也是节能效果显著的一种绿色通风技术。本文主要分析机场航站楼空调系统节能优化设计研究。

关键词：温湿度独立控制；空调；能耗；舒适性；运行费用

引言

空调系统是机场的重要组成部分，尤其对于民用机场，经常面临各类极端天气，空调系统能够保障船员的身心健康。此外，对于某些高精度机场电子设备，必须要保证设备的动作温度在可用的范围内，此时也离不开机场空调系统。

1、机场的空调系统节能设计和施工管理工作重点

首先，设计与施工单位需合理设置空调回水温度。回水温度越高，室内环境越热，导致人体不适。特别是夏季气温较高，室内温度过高是引起夏季室温过高的主要原因之一。因此建议采用回水温度较低时在室内放置加湿设备降温效果更好。其次，设计与施工单位需控制好室内湿度。机场内室温由外到内依次是机场内温、湿度和相对湿度，在保证空调环境质量时，应尽量采用负压加新风方式，以提高空气质量，加大新风量以提高新风换气次数，并确保其正常工作。再次，设计与施工单位应避免热量散失。部分区域冬季时室内温差较大；夏季温度高，室内空气干燥，室内温度也高。因此，在夏季时要利用空调系统降低室温，减少室内空气的流动现象。冬季时室内会选择供暖，设计与施工单位需避免室内温度流失的情况。同时，设计与施工单位需采用空气法调节空调技术，具体为：①在室外增设新风量；②采用新风方式。通过采用合适的新风方法可增加室内空气含氧量，提高机场物室内和室外环境空气质量，使室外新鲜空气引入室内，将室内污染物浓度降低3%~5%，调节室内环境的质量与机场内温度、湿度等，满足人们生产生活的基本空气需求。通过对各类热空气来源进行选择与调解，可以达到室内应用标准温度，保证室内空气质量。最后，设计与施工单位对于一些通风条件较差、人员较少以及室外温湿度较低地区，可以采用局部制冷或者换气方式间接降低室内温度以改善室内环境质量；对于通风较差的楼层采用自然通风方式；对于热雾、冷雾等新型排风装置；通过减少局部新风排放等多种方法来保持室内空气的新鲜；对于有异味、湿度过高也会引起室内人员不适的情况，针对室内人体不适甚至生病等一系列现象，控制室内温度，辅助器调节到适合居住温度（5℃以下），室内空气较佳的时候，可以合理使用空调系统。

2、空调冷负荷设计值优化研究

明确负荷设计值是实现负荷精确计算、避免冷 源选型冗余的关键所在。为了明确机场航站楼这 类高大空间建筑的室内设计值，本文提出以下分析 方法： 1）充分调研同地区、同体量机场航站楼实际 运行数据，特 别 关 注 空 调 冷 源 装 机 和 实 际 运 行 指 标、逐时旅客流量及其变化规律、重点区域尖峰在 室人数、室内CO2浓度分布、无组织渗透风换气次 数等，上述参数在运行阶段通过相关传感器和机场 统计数据较易获取，对设计值的确认有很大帮助。2）关注相关理论研究成果，包括《航站楼高大 空间节能设计和运行应用指南》、《交通场站建筑 热湿环境营造》，以及机场航站楼空调系统及环 境营造实测结果分析文章，为机场航站楼空调负荷 的精确计算提供支撑。3）在充分调研同类机场实际运行情况，并参 考相关研究成果的基础上，结合机场航站楼自身情 况，特别是项目建设规划、可研报告等，提供更有针 对性和更加落地的设计值。

3、空调节能问题的解决对策分析

3.1对空调系统的设计进行科学、规范的设计

（1）有效的设计方法和方案在进行高层机场系统的节能设计时，要注意采用有效的节能优化设计方法和方案，以保证其有效的技术措施的应用效果。（2）根据机场的特点和节能要求，在设计时，设计师应将节能优化理念引入机场设计中，并在信息技术和计算机网络的协同作用下，探讨了系统的节能优化问题。（3）在进行高层住宅供风系统节能优化设计时，必须具备丰富的实践经验和专业理论知识等多种因素的支撑，运用节能设备、节能技术等多种因素，将其运用到采暖空调节能的优化设计中，以提高其适用性，达到节能降耗的目的。

3.2发挥可再生能源的空调系统最大效能

合理利用可再生能源的空调系统，注重系统运行的优先性。（1）科学地利用可再生能源的空调器。在新形势下，尽管常规普通空调发展很快，但在实际使用过程中，其耗能很大，而且温室效应比较严重。因此，为了能够改变这种状况，应当加强空调系统的可再生能源的使用。对此系统进行了深入的分析，发现它不但能有效地节省能源，而且还能减少环境污染，延长使用寿命。其中，目前使用最多的地源热泵空调系统，提高地源热泵系统制冷水的供回水温度，能有效地改善机组COP值，通过分析国内外主要厂家的数据，指出了当供回水温差为5℃时，地源热泵机组蒸发温度对系统COP的影响。（2）加强机场采暖空调使用的管理。比如，在春、夏季交替的初期，使用冷却塔的冷却水，可以缩短制热设备的运行周期。为了使空调系统能够更好地运行，要从多个方面进行分析，加强员工的培训，并对其运行进行了严格的规范，以保证其在使用过程中能严格遵守操作规程。

3.3空调系统开关部件缺乏智能化

在智能空调系统中，不同的空调设备、传输线路和转化开关构成了空调系统的主要框架，系统的安全有效运行依赖于不同部件之间的相互配合和合作，其中开关装置是主要部件之一，用于切换设备的不同工作状态。目前的空调系统中存在部分切换开关装置的智能化水平偏低，对控制信号的接收和反应能力不能达到系统的要求。开关装置缺乏智能化，只具有接收信号的功能，而对于开关装置自身状态很少具有反馈功能，控制系统虽发出了指令，但是开关对指令的执行情况，控制系统无法得知，很容易出现切换操作失误或是控制系统对设备状态分析错误的情况出现。另外，开关部件接收信号能力和控制系统发出的控制信号存在一定的差异，也给系统统一编制控制程序造成了困难。不同设备之间控制信号需要进行转换才能实现统一控制，不但增加了系统的能耗，还增加了系统控制的复杂性。

3.4完善系统构件的节能监控措施

在暖通空调系统运行过程中进行监控是提高系统运行效率的有效途径之一，不同的节能减排新技术和措施被不断引进到暖通空调系统中，通过实施节能监控，确定采用新技术、新措施的节能减排效果。对暖通空调系统构件进行节能监控，除了可以了解技术措施的应用效果，还能实时了解设备的运行状况，提前发现存在的安全隐患，保障暖通空调系统运行在合理范围之内。

结束语

空调系统是温度调节的主设备，其运行效率的高低直接决定了居住环境和办公环境质量。将节能减排理念应用到空调系统中，通过蓄能系统、热回收系统和新能源在空调系统中的应用，能有效降低系统的能源损耗，实现节能减排目标。空调系统的不断优化和创新发展，对于系统的高效安全运行具有重要的意义。

参考文献：

[1]李京泽，郭炳彤.空调系统中环保节能技术的应用发展探究[J].科技创新与应用，2021,11(27):154-156.

[2]李先庭，赵阳，魏庆芃，逄秀锋，陈焕新，张小松，谢晓云，路宾，罗彬，徐宏庆，刘宇.碳中和背景下我国空调系统发展趋势[J].空调，2022,52(10):75-83+61.

[3]李嘉仪，李小锋.高层机场空调节能降耗技术措施研究[J].砖瓦，2022(01):73-74.

[4]周鹏.某教育机场空调系统低碳设计量化分析[J].制冷与空调（四川）,2022,36(04):650-655.

[5]佟英才.高层楼宇机场空调节能降耗技术措施探讨[J].城市建设理论研究（电子版）,2018(02):91.