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1、重庆市某商场新风系统节能改造策略重庆市某商场新风系统节能改造策略口重庆星能建筑节能技术发展有限公司张弘强戴博口重庆大学余能辉暖圈对重庆市某商场的新风系统的室内环境进行了实测,发现该商场建筑内过渡季节 vT,及冬季二氧化碳浓度普遍过高,新风量不足.本文介绍了该商场的新凤系统改造工程,并总结了该改造工程的特点及不足之处.希望本文对气候类似地区的商场空调新风设计和改造有一定的参考价值.臣匠固商场;新风系统;改造现有大型公共建筑中大型商场建筑由于空调系统原有设计只考虑建筑制冷状态下的人员新风负荷需求与新风比配置.忽略了商场建筑水平区域面积过大,中心聚热效应明显,商场外围护结构多为密闭,过渡季节与冬季时
2、根据建筑内部热负荷采用全新风运行对空调系统带来的节能贡献.以及室内回风与新风引入配比失衡导致的新风引入不畅.致使商场处于过渡季节和冬季时建筑新风引入不足和必须制冷运行.以维持室内环境舒适度.该商场位于重庆市市区中心,实际位置位于所处大厦群楼 1 至6 层.建筑面积为 28962.15m,空调面积为 23339.24m.建筑群楼总体为框架结构,地下四层,地上八层,是集车库,商场餐饮和娱乐为一体的综合型建筑.建筑采用置于负四层机房的离心式水冷机组为冷源.结合各层的空气处理末端满足夏季制冷要求.工程概况该商场新风系统设计为利用新风竖井做好各楼层新风引入.满足夏季空调运行时的新风量要求,同时达到过渡季
3、节的新风效果.其新风系统设计情况是通过其西南,东南两侧主新风竖井(该井由一层升顶至八层)在八层的对外开口取新风,经由800500ram 的新风风管引出经各层空气处理末端送入室内由一层主出入口排出.新风系统中相应的设备为各层西南,东南侧空调机房各两台变风量低噪声立式空调机组,此外西,南侧还安装有空调机组各一台.商场新风系统实际状况为过渡季节和冬季时.商场内人员普遍反映商场内部闷热,过渡季节现场实测各层空气机组送风平均温度为 27.室内二氧化碳均值在 1O00PPM 以上, 存在较明显的建筑中心聚热,室内外温差最大值达到 13.C.以上情况导致商场新风系统在过渡季节及冬季建筑室内环境恶劣.为缓解商
4、场内部由于人流活动带来的热湿负荷过大及二氧化碳浓度过高而引起不舒适感,商场需全年开启空调主机制冷.根据有关文献这种现状是非常不合理的.新风系统现状评估1.新风量现状评估该商场有关部门给出的建筑内可容纳最大人流量为 9655 人,h,商场人均新风量 20m3,h,得出最大新风量为 1931OOm3/h.由于每年 7,8,9 月份为商场零售业的传统淡季,结合制冷和除湿效果.现有新风能够满足商场运行的需要.但是如果进入过渡季节和冬季,考虑到室内冷负荷及传统节日期间的人流量,一旦停止供冷现有新风供给量将严重不足.由此看来.要解决过渡季节和冬季开空调制冷降低室内热负荷的高耗能问题,新风系统改造有着较好的
5、作用.2,新风井现状评估通过实地勘察发现:新风井引风口应开口位置并没有按照设计进行施工.导致新风引入路径断路.新风无法有效引入.(1)风井风量新风量已经确认的情况下.就需要对供送新风的设备及管路状况进行核定.在这当中最重要的就是建筑的新风井.由于 1 层至6 层是统一风井该风井容量是否足够就非常关键.该建筑采用的砖及混凝土结构,风井风速取值为 412m/s.如按照建筑内可容纳最大人流量 9655 人/h.人均新风量取20m/h,风井尺寸为 4.22m 则计算所需新风量为 255528.6m,h.风井内风速为 64m/s,处于允许范围内.(2)风井余压在管道井中.不同楼层设备获取风量是需要克服其
6、前端楼层吸入压力,因此需要进一步计算风井余压.实测得风井底部断面风速为 3.3m/s,计算东南侧以及西南侧风井风量分别为49884.7m/h49859l2m.m.对比设备标定风量为 50000m3/h,原因在于 26.7m 长的风井本身的阻尼损失.由此得出,目前新风风井系统完全能够满足建筑内部实际需求,只需在原有基础上排除堵塞问题.3.新风管路现状评估(1)新风管路安装存在问题勘查发现新丰管路截面积仅为室内回风截面积的 44%.而且两者位于混风区的位置成 90 度.导致新风难于采集.而且管路缩径不合理,弯头过多,风阀反向安置等问题导致的新风引入延程阻力过大的问题普遍存在.通过现场勘查.单向新风
7、管路中弯头数量最多达到 6 处,缩径管路一处.(2)管路与散流器连接不佳,缺乏保温层在现场发现部分散流器出风效果差.未达到预期效果.检查发现,是因为送风管与散流器连接不合理与散流器连接的软管出现破洞,新风外泄;并且管路缺乏保温层.导致夏季空调制冷负荷外泄,空调能耗浪费严重.新风系统改造措施1,新风系统优化(1)为优化新风系统,必须恢复风井开口.结合主风井(东南,西南侧)所需风量.计算风井开口面积为 25001O00mm 和2500X1200mm.对应风速分别为 9.8m/sD9.17m/s.开口位置在建筑八层的东南,西南两侧.(2)针对部分散流器出风效果不佳的情况.提出对风管与散流器重新连接加
8、装防火帆布防止风量泄露,局部加装保温层等方法.(3)为了降低管路的阻力损耗.提高新风引入效果以及加大新风输送量.考虑以下三种改造方案.方案一:根据管路的实际情况.可以进行管路扩容 ,弯头角度减小,风阀正确安装等管路改造方法.降低管路阻力损失.缺陷在于,设备房的空间有限.管路改造受到极大限制.方案二由于设备房容积较小.直接将设备房做回风静压室处理,在空调设备房风井内壁直接开孔.同时添加逆止阀.防止楼层问串风.该方案实施前必须计算静压室压力,确保其可行性.方案三采取楼层侧向取新风.即贯通各楼层设备房对应风井内墙,外墙,钢挂大理石外立面,加装角钢支撑框架,加装外墙百叶.改动室内风管路走向.该方案操作
9、难度大,对建筑改动大需要上报相关手续,相对成本高.结合该建筑实际情况.采取第二种改造方案.为了验证该改造方案的可行性.将室内温度设定为冬季室内设计温度 20.C.和夏季室内设计温度 26.根据不同工况下对应的风速,通过以下公式计算静压室和风井静压./Wp.600其中:W.一风压.kN/m:V 一风速,m/s:根据以上参数验证在夏季和冬季静压室静压均低于 25Pa.同时风井内最大静压为 21.9Pa,设备余压满足设计要求.2,新风与排风配置的优化排风机的设置为每层一台,每台排风量为 22000ma/h.利用17501500mm烟并排风风管分置于每一楼层的东南或西南空调器室每层设备成交又排列.从而
10、降低风井中风速这样井中排风风速最大为 66000m./h.管道中的最大排风风速为 6.98m/S.完全满足设计规范要求.根据需求,所选排风机设备配置总量为 5 台.送排比控制在总装机容量的 51.4%,是根据建筑实际运营人流量得出,按此比例配置可实现商场实际最大人流量时所需新风负荷的送配比达到 80%左右(见下表).楼层单层新风量单层排风量排风比26F42792.98m./h220O0m/h51.4%根据上表可以看出修改配置能够满足室内正压效果.同时又能配合空调器引入新风,起到有效拉通室内外空气循环的作用.小结通过改造,该新风系统的改造工程已经实现了预期的目标.对类似商场建筑的设计与改造有一定
11、的参考作用.通过该项目的实施,也发现以下问题现提出供参考1,该建筑在进行新风系统设计时,只考虑了夏季的新风量需求,但是在过渡季节以及冬季的全新风运行状况下.新风量需求增大系统新风量将供给不足.建议在同类型新风系统设计中,在充分考虑到过渡季节和冬季的新风量需求的前提下,设计人员应根据建筑室内热负荷采用变风量新风系统.这样即可以在满足建筑的平时风量需求.又可以在满足建筑的高峰时段的新风量需求.2,根据实际情况将空调设备房改造成静压室.避免在狭小的设备房内风管管路无法合理布置导致局部阻力过大等问题:同时有助于满足商场建筑人流高峰时段新风量的需求.但改造后需要考虑机房房门的密闭性原机房房门为普通木门,
12、密闭情况不佳,且风管通过墙壁处没有对与楼板的缝隙做处理.3,目前该建筑影响新风送风温度及送风效果的最大问题是集中在原有供风管路与散流器连接问题.以及供风管路保温效果差导致的供风温度升高等问题上.随着这些问题的逐步解决.将减少大量的热量损失和风量损耗.国一参考文献【1】马明明,卢军.公共建筑空调系统改造与节能潜力的研究,重庆大学优秀硕士论文【D】,重庆大学,2009【2】李莉莉.大型商场中央空调安装新风系统节能问是 J】.山西建筑,2009,35(25)【3】3GB5Oi892oo5共建筑节能设计标准 Is】.中华人民共和国建设部.【4】GB50019-2003E 暖通风与空气调节设计规范fS】,中华人民共和国建设部.一【5】吴大农.土建风道沿程阻力计算J】.暖通空调 ,2007,(08).
