大型航站楼暖通空调系统设计节能措施研究
发表时间：2019-03-19T11:33:56.707Z 来源：《建筑细部》2018年第17期作者：林济楠[导读] 航站楼是机场的重要地标，也是机场的主要能源消耗单位。航站楼全年能耗高，运营成本高，能源成本约占机场运营总成本的25%。暖通空调系统的能耗是终端建筑能耗的重要组成部分。降低候机楼暖通空调系统的能耗，对机场节能和建设绿环保机场具有重要意义。合理的暖通设计方案对降低暖通系统的能耗起着至关重要的作用。在此基础上，本文结合实际案例对航站楼暖通空调系统设计的节能相关内容进行了简单的探讨，供相关人员参考。关键词：航站楼；暖通空调设计；节能
林济楠
上海民航新时代机场设计研究院有限公司广州分公司摘要：航站楼是机场的重要地标，也是机场的主要能源消耗单位。航站楼全年能耗高，运营成本高，能源成本约占机场运营总成本的25%。暖通空调系统的能耗是终端建筑能耗的重要组成部分。降低候机楼暖通空调系统的能耗，对机场节能和建设绿环保机场具有重要意义。合理的暖通设计方案对降低暖通系统的能耗起着至关重要的作用。在此基础上，本文结合实际案例对航站楼暖通空调系统设计的节能相关内容进行了简单的探讨，供相关人员参考。
关键词：航站楼；暖通空调设计；节能
1工程概况
某国际机场位于长江口沿海地区，是中国最大的国际机场之一。机场空调采用区域供冷采暖的形式，此大型的暖通空调系统在我国的公共建筑中并不多见。该机场的能源消耗十分巨大，两个终端建筑的年用电量为数亿千瓦时，其中，暖通空调能耗约占建筑总能耗的58%。因此，如何利用空调系统的节能措施以达到合理的用能显得十分重要。 2航站楼暖通空调系统概况
低保工作总结机场的主要建筑包括T1和T2两个航站楼，一个综合区。其中T1航站楼由主楼和候机长廊两大部分组成，均为三层结构，由两条通道连接，面积达28万m2。
T1航站楼的候机楼内的商业餐饮设施和其他出租服务设施面积达6万m2。T1航站楼的（±0m）处的底层为到达大厅，下层（6m）为旅客到达区，上层（12m）为旅客出发；长廊的北侧为国内航班区，南侧为国际航班区。T2航站楼采用多层式结构，由主楼（办票）、连接廊（联检）、长廊（候机和登机）三部分组成，总建筑面积为48万m2。
该机场的空调系统采用区域供冷供热的形式，分别设立了T1和T2两个能源中心。T1能源中心负责T1航站楼和综合区的供能，供冷供热半径为2.6km。其中T1航站楼的冷负荷为50MW，热负荷为40MW；综合区的总面积为31万m2，冷负荷为32.8MW，热负荷为20.8MW。T1能源中心采用以电制冷为主体、部分汽、电、热泵联供的方式，配置了4台14MW，2台4.2MW的离心式水冷冷水机组和4台蒸汽双效吸收式冷水机组，1台4MW的燃气轮机发电机，3台30t/h和1台20t/h的火管蒸汽锅炉，1台
11t/h余热锅炉。T2航站楼的冷负荷为87.17MW，热负荷为58.94MW。T2能源中心空调系统采用冷水机组与水蓄冷结合的供冷方式，配置了10台6.7MW的离心式冷水机组，两座容积为11600m3的蓄冷罐，蓄冷能力为196MW。 3航站楼暖通空调系统节能设计措施 3.1利用自然通风消除大空间内区房间热量 3.1.1直接引入室外新风
大空间建筑空调系统的设计，往往对房间内热源散热量估计不足，造成内区房间在过渡季和冬季出现过度闷热的现象。例如，原来方案设计为，办公室人员密度一般按0.2～0.4人/m2估算，每个办公室电气设备按1～3台估算。但是，在实际运行中发现，某些办公区的人员和电气设备数量远远超出设计范围。夏凉被
另外，大空间建筑空调系统的设计，往往只考虑到夏季冷负荷和冬季热负荷，但是在实际运行中，如该机场内区的办公室和贵宾休息室，冬季也需要冷负荷，如果开启能源中心的制冷机组供冷，就会出现“大马拉小车”的现象。事实上T1能源中心最小制冷机制冷能力约为500kW，制冷运行还需运行1台160kW水泵和5台布置在候机楼的37kW水泵。为此，对该机场内区的办公室和贵宾休息室进行了系统改造，增加了机械通风系统，利用自然通风消除大空间内区房间热量。实践结果表明，节能效果很好，每年节电量将近500万kWh。
3.1.2利用冷空气冷却空调水解决内区冬季供冷
根据原空调系统设计方案，T2航站楼长廊内部的房间冬季仍需供冷；供冷时需开启1台冷水机组和2台一次冷水泵（单台冷水机组功率为1359kW，单台一次冷水泵为75kW），每周开启约7h，每天还需增开30kW的二次冷水泵12h，每天共耗电近1869kWh。为此，对该机场T2航站楼长廊冬季内区供冷实施了节能改进，采用室外冷空气冷却空调水（水节能器）的方法，利用双风机机组全新风模式（相当于新风空调箱）冷却冷水后送至办公室的风机盘管。经过改造后可以在不开启冷水机组的情况下满足使用需求，可减少用电量1869 kWh，节能效果相当可观。
抗日之商人传说哪个防晒霜好用3.2采用高速球形喷口改善空调效果
按照标准，冬季当室外温度为0℃时，室内人员活动区域的设定温度应该为18℃，但是T1航站楼主楼到达大厅长期以来一直不能达标，即使机组满负荷运行（水阀全开）也仅能升到12.7℃，特别是空间的垂直温度差很大，高达10℃，主楼到达区域也因无法达到温度设定值，经常遭到旅客和工作人员的投诉。冰箱保鲜室结冰
通过在现场每个门的竖直方向放两组热电偶进行测温和比对论证，发现问题的主要原因是楼层太高（高达9.5m），风口出风风速太低，气流组织为上送上回方式，造成“气流短路”对大空间供热很不利。在反复试验后，决定采用一种投资少、见效快的改进方式，即采用高速球形喷口替代四向出风口的方案。方案实施后，送风速度由3m/s提高到10m/s，空调效果得到明显改善。
3.3根据实际使用情况调控空调设备的运行 3.3.1末端空调设备的开启与航班联动
在保证使用区域的舒适性的前提下，为了最大程度地减少空调能耗，空调设备的启停可以根据具体情况合理控制，空调运行模式之间可以和航班状态联动。航站楼每个区域的人员密度都有很大的不同。当航班分布不均导致航站楼各部分区域乘客分布不均时，人员密集区夏季的设定温度可以比其他区域低一些，冬季则适当高一些。例如，夏季某时段国际航班明显多于国内航班，空调的设定温度在国际区一般设置为26°C，国内区则为28°C；同样的，当出发航班比到达航班多很多时，出发区的设定温度可以设置为26°C，到达区则为28°C；当候机区没有航班，没有乘客停留，也可以停用该候机区空调机组。
3.3.2分层分系统开启空调设备
机场候机区空间高，室内温度上下分层十分明显。根据测量，当空调完全打开时，冬季上层的出发大厅人员活动区的温度要比下层的到达大厅高3～5℃，夏季上层比下层高2℃。根据这种温度梯度分布，利用分层和分系统对空调采暖运行进行调节，使负荷得到合理分配，达到节能效果。如夏季降温顺序为内区、上层到底层，各系统独立控制；当负荷较小时，首先打开二次水泵，利用二次管网中冷水的蓄冷能力提供冷却量；如果系统负荷增大不能满足使用需求时，则开启一次泵，并利用一次管网的蓄冷能力进一步满足负荷需求。如负荷再进一步增大，则开启制冷主机；冬季采暖运行顺序反之，分别为底部、上部到内区。
结束语
该机场T1和T2航站楼的暖通空调系统的节能运行，不仅需要合理的设计和施工，更需要进行合理的运行管理和设备维护。运行管理的节能理念应当贯穿于整个过程，包括在设计阶段进行全面的统筹、施工阶段进行严格的监理、施工完成后对系统进行准确的调试。没有经过合理的设计，系统就会出现先天不足；没有合格的运行管理，暖通空调系统设计成再好也无法实现目标或者很快失去设计功能。
参考文献：
[1]张磊华，龚雪.2017年全国机场航站楼暖通空调技术论坛举办[J].暖通空调，2017，47（08）：156.meihua
[2]杨婉，石德勋，邹玉容.成都双流国际机场航站楼空调系统用能状况分析与节能诊断[J].暖通空调，2011，41（11）：31-35.
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