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超市逐漸遍及中國大小城市農(nóng)村，也逐漸的改變著中國人民傳統(tǒng)的購物習慣，它以優(yōu)質(zhì)超值的豐富產(chǎn)品、寬敞舒適的購物環(huán)境和特有的休閑娛樂功能區(qū)為鮮明特色。而隨著大型超市的發(fā)展，其巨大的能耗給城市能源和商家經(jīng)營成本帶來了巨大的壓力。因此，節(jié)省投資和運行成本將是商家提高經(jīng)濟效益的最好辦法。

對于一座超市來說，空調(diào)耗電量約占整個超市能耗的60％。設計中如何在確保超市營業(yè)廳的空氣舒適度的前提下，節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)的初投資及運行費用是全體設計人員的責任。盡管超市同屬于百貨商場建筑類型，但其購物形式和客流量以及室內(nèi)空氣舒適度要求又與傳統(tǒng)的百貨商場不同，所以空調(diào)設計時就不能套用商場的空調(diào)設計指標。

空調(diào)負荷分析計算

1.1  超市空調(diào)室內(nèi)設計參數(shù)的取值

由于超市主要經(jīng)營的是日用百貨和食品蔬菜，與傳統(tǒng)的百貨商場不同，而且購物者大多數(shù)是超市附近的居民，對空調(diào)的要求是夏季不太熱，冬季不太冷。因此對于設計中空調(diào)室內(nèi)設計參數(shù)的取值，筆者認為，夏季室內(nèi)空調(diào)設計溫度不高于28℃，相對濕度≤60％；冬季室內(nèi)空調(diào)設計溫度不低于15℃，相對濕度≥35％為宜。在夏季供冷工況下，室內(nèi)計算溫度每升高1T，能耗減少8％-10％；冬季供暖工況下，室內(nèi)計算溫度每降低1℃，能耗減少5％-10％。因此降低室內(nèi)設計溫度標準對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能是十分有意義的。

1.2  超市空調(diào)負荷選取

取空調(diào)負荷包括圍護結(jié)構(gòu)傳熱負荷、照明負荷、新風負荷、人員負荷以及設備負荷等。就超市而言，空調(diào)負荷主要是新風負荷以及人員負荷。

1.2.1  照明負荷

超市空調(diào)負荷中，照明負荷一般較為固定，營業(yè)區(qū)35W／㎡，倉儲區(qū)12W／㎡，輔助區(qū)15W／㎡，辦公區(qū)20W／㎡。作為計算值，平均取20．5W／㎡。

1.2.2  新風負荷

營業(yè)廳的新風國家標準為20m3/ h·P。但是超市人流的特點是，夏天圍護結(jié)構(gòu)傳熱負荷最大時刻14-16時恰是人員最少的時刻，而室內(nèi)人員最多時，又是室外溫度相對較低。超市人員的取值比較難確定，由于超市這個特殊的購物場所中，所有的商品基本是開架自選式，開架所占面積約為超市面積的1／2，所以計算人數(shù)就不能以超市建筑面積來計算，而應當減半作為實際面積。參考以往統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以及大部分超市目前運營狀況超市每／㎡人員密度取0．3人／㎡為宜，即6m3／㎡新風量，根據(jù)計算公式

q新=ρφLΔi

ρ：新風密度，ρ=1.2kg／m3；

φ：負荷系數(shù)，φ=1；

L：新風量，m3／h·P；

Δi：室內(nèi)外空氣設計計算焓差，南京地區(qū)為9.05KJ／kg。

可以計算得出超市空調(diào)面積新風負荷為64W／㎡。

1.2.3  人員負荷

由計算軟件可以算出，超市人員在購物狀態(tài)下每人發(fā)熱量約為171W，則按照空調(diào)面積人員密度為0.3人／㎡，通過計算可以得出超市人員負荷為51W／㎡。

1.2.4  圍護結(jié)構(gòu)負荷

目前新建在建的建筑大多數(shù)均按《公共建筑節(jié)能設計標準》執(zhí)行，它對建筑外墻、外窗、屋面的傳熱系數(shù)X值均作了強制性規(guī)定。因此，就超市來說，其圍護結(jié)構(gòu)負荷是較小的，一般取值在22～24W／㎡。

1.2.5  設備負荷

超市設備負荷主要包括面包烘焙、熟食烹調(diào)及冷藏冷凍設備發(fā)熱量，而且這部分熱量通常是采用獨立的通風系統(tǒng)將熱量直接排出室外，所以這部分負荷難以準確統(tǒng)計且在整個空調(diào)負荷中所占比例非常小，因此可以忽略不計。

將上述各項負荷匯總，得到如表1所示：

表1

空調(diào)系統(tǒng)及氣流組織設計

2.1  超市冷熱源的選擇

根據(jù)超市的具體位置和規(guī)模大小等實際情況，冷熱源的選擇有a)．冷水機組加鍋爐、b)．風冷熱泵機組、c)．氟系統(tǒng)風管機等。不管選用何種冷熱源系統(tǒng)，必須優(yōu)先考慮節(jié)能環(huán)保。特別是在居住區(qū)內(nèi)的超市，設計時空調(diào)室外機噪聲必須達到國家的相關要求。另外，超市空調(diào)系統(tǒng)不應選擇VRV系統(tǒng)。

2.2  超市空調(diào)系統(tǒng)的選擇

超市空調(diào)如果是采用水系統(tǒng)，應盡量采用同程式，空調(diào)末端應采用電動常閉二通閥，其系統(tǒng)總供回水管之間設置壓差控制旁通閥；如果是采用氟系統(tǒng)風管機，應優(yōu)化室外機與室內(nèi)機間的配管布置，減少配管長度，從而降低由于氟管過長帶來的制冷量衰減。

2.3  超市空調(diào)送風系統(tǒng)的選擇

超市空調(diào)風系統(tǒng)一般都會采用單風道吊頂空調(diào)機組，通過風管及風口將冷熱空氣送人室內(nèi)?？紤]吊頂空調(diào)機組噪聲對室內(nèi)的影響，建議單臺機組風量不超過8000m3／h。在采用吊頂空調(diào)機組的系統(tǒng)中，回風盡量考慮采用回風箱，避免吊頂內(nèi)的冷熱量損失。對于空間較大的商用場合，其節(jié)能是十分有利的。

超市建筑空間較大，商品陳列基本是開架自選。因此，高峰人流可能多于百貨商場，應充分考慮風管及風口的合理布置及送風方式的選擇。超市內(nèi)的風口應根據(jù)貨架布置而定，盡量設在人行道上，設計空調(diào)系統(tǒng)時應考慮劃分一定區(qū)域給商家提供變換的靈活性。另外建筑物進深較大，內(nèi)區(qū)應考慮較充分的新風量。

2.4  建議采用變頻變風量機組

由于新風負荷占整個空調(diào)系統(tǒng)比重較大，大約在30％以上，對于平時人少的時候，全部采用定風量空調(diào)機組送新風是沒有必要也是浪費能源的。因此，筆者建議單獨設計新風系統(tǒng)時，新風機組采用變頻變風量機組，對每臺空調(diào)機組直接接室外新風，其新風多葉調(diào)節(jié)閥應采用電動閥。這樣可以根據(jù)超市內(nèi)的人員多少適當?shù)脑鰷p新風量，既能滿足超市內(nèi)的空氣品質(zhì)的要求，又能節(jié)省空調(diào)運行費用。

2.5  空氣系統(tǒng)的氣流組織盡量區(qū)分內(nèi)外區(qū)設計

首先應對進出口及收銀臺部分重點考慮。收銀臺一般是人員比較集中和停留時間比較長的地方，此部分的空調(diào)效果直接影響超市的業(yè)務多少。至于送多少風量及冷量很難計算。筆者通過對現(xiàn)有超市調(diào)研結(jié)果認為，在收銀臺區(qū)人員密度指標取1．2人／m2，新風取20m3幾，則收銀臺區(qū)負荷如表3所示：

表3

從以上超市各項負荷分析可以看出，超市的人員確定是影響空調(diào)負荷和設備選型的重要因素。但由于超市的人員多少是隨著天氣、時間等變化而變化的，因此空調(diào)系統(tǒng)設計時就應該考慮采用自控或手控裝置，以及合理的空調(diào)送風系統(tǒng)，特別對于較大空間的超市，其空調(diào)系統(tǒng)應盡量區(qū)分內(nèi)外區(qū)設計，從而在外部因素的變化中能夠使用最小的空調(diào)負荷來滿足室內(nèi)設計標準。

總結(jié)

⑴ 對于單風道吊頂式空調(diào)機組系統(tǒng)設計，建議有可能多接新風人口，將新風管接在每臺空調(diào)機組的回風口上，特別內(nèi)區(qū)更是如此。空調(diào)季節(jié)可以按新風量要求開啟新風機組，在過渡季節(jié)可以適當多開新風機以改善超市空氣品質(zhì)，有利于節(jié)能能源和節(jié)省運行成本?？照{(diào)機與新風人口之間的多葉調(diào)節(jié)閥建議采用電動閥。所有新風電動閥應設在方便管理的地方，以便操作。

⑵ 目前我國大部分超市對空調(diào)送風均未采取凈化措施，加之室外空氣品質(zhì)也不盡人意，建議設計時有可能在新風人口處設置必要的過濾裝置，這樣有利于改善室內(nèi)空氣品質(zhì)。

⑶ 由于超市對空調(diào)設計溫度要求不是太高，通過以上數(shù)據(jù)的計算和分析以及考慮到最大負荷出現(xiàn)的時間不同，并對正在運行的超市進行調(diào)查，筆者認為選擇冷熱源設備按超市空調(diào)面積140W／m2，選擇空調(diào)末端設備按160—180W／m2為宜。

⑷ 對于收銀區(qū)域應適當加大送風量和新風量，因為此地人員較為集中。

⑸ 為了改善超市的空氣品質(zhì)，其排風系統(tǒng)也是很重要的。排風口位置一般多設置在氣味散發(fā)較大的地點。

⑹ 對于吊頂式空調(diào)機組，電源開關盡量單獨控制，最好能與新風電動閥統(tǒng)一考慮，這樣可有利于操作方便。合理地操作室內(nèi)機組及新風電動閥的開啟對空調(diào)節(jié)能也是有意義的。