机场航站楼暖通空调系统的节能运行

杨磊

摘 要：随着社会经济的发展，我国的机场建设有了很大进展，在对机场航站楼设计的过程中，暖通孔隙系统是非常重要的一项内容。本文详细介绍了航站楼内暖通空调系统运行概况，并从暖通空调设备的运行管理和系统节能改造等方面详细阐述了大型公建中如何有效降低供冷、供暖季能耗的一些节能做法和措施。这些节能措施弥补了设计方案的不足，取得了很好的节能效果。

关键词：大型公建;暖通空调系统;舒适度;节能;热负荷

随着现代科技及建筑技术的发展，人们对室内环境舒适性要求的提高，建筑内部机电系统的规模在不断扩大，能源利用及设备维护操作问题日益突出。提高机电设备的运行效率并节约能源，减少人工操作并降低人力成本，成为现阶段建筑机电管理领域首先要解决的问题。在这种背景下，自动化控制技术被列为建筑設计的基本要求之一。作为交通运输建筑中的典型大型公共建筑代表，航站楼建筑中的暖通空调系统庞大而复杂，设备运行控制点位多，自控系统的应用极大地提高了室内环境参数的合理性，提高了系统之间运行的安全性，提高了各个系统运行的经济性，对于合理降低建筑设备的能耗意义重大。

一、暖通空调系统的作用

随着现代建筑的迅速发展，建筑环境的重要性得到人们的高度重视。建筑环境的好坏不仅直接影响身处建筑内的人员的舒适度，而且与人员的工作效率、生产的产品质量都有着密不可分的关系。暖通空调系统通过调节建筑热湿环境以及室内的空气品质，满足了人们生产、生活对建筑环境的要求。

二、制定空调设备节能运行控制策略

（一）空调设备与航班信息联动

空调设备与航班信息联动，就是按照航班进出港的动态信息灵活调节空调设备的运行时间，既保证了有人员活动区域的舒适度，又有效降低了无人员活动区域的空调能耗。航站楼是按照功能进行区域划分的，有迎客大厅、送客大厅、值机区域、安检区域、候机区域以及行李提取区域。这些区域又根据国内航线和国际航线进一步区分。根据可预测的航班信息和运行经验可以提前判断每个区域的客流量。例如白天国内航班量远多于国际航班量，多数旅客都集中在国内区域，可以降低国际区域的保障标准，提高国内区域的保障标准。当出港航班较多，到港航班较少时，人员会相对集中在值机、安检现场和候机的区域，可以提高值机、安检、候机区域的保障标准，降低进港通道、行李提取等区域的保障标准。在没有旅客等候或通过的区域，就可以关闭该区域的空调设备。当有航班进港时，依据航班落地信息提前2h开启登机桥及进港通道的空调设备，预判全部旅客离开时间，提前30min关闭该区域的空调设备。

（二）分层、分系统开启空调设备

机场候机室的空间高，室内温度上高下低梯度分布的特征非常明显，根据测定当空调全部开启时，冬季上层的出发大厅人员活动区的温度要比底层的到达大厅高3～5℃，夏季要比到达大厅高2℃左右。根据这个温度梯度分布采用分层和分系统调整空调采暖的运行合理分配负荷，也可以达到很好的节能效果。例如：夏季供冷的顺序依次为内区贵宾室、上层、底层，并且采用分系统开启;当负荷较小时先开启二次泵，利用二次管网内冷水的蓄冷提供冷量;当负荷增加不能满足冷量要求后再开启一次水泵，利用一次管网的蓄冷能力进一步满足负荷，最后才开启冷水机组;冬季供热的次序相反，次序依次为底层、上层、内区贵宾室。这样，既可以缓解候机楼内温度分层现象满足候机楼的空调舒适度，又可以有效地利用冷（热）量节省用能。特别是在过渡季节，候机楼负荷很小，开启全部机组会造成不必要的浪费，采用分层、分系统开启空调设备效果尤为明显。

三、合理改造、优化设计

（一）采用蓄冷技术

我国大部分空调冷源采用电制冷方式，这就导致夏季空调冷负荷高峰也是电力负荷的高峰，对电网的负荷特性造成了巨大影响。蓄冷技术的应用可以起到削峰填谷的作用，有效缓解高峰期的电网压力，减少区域电力装机容量，提高发电机组谷段发电效率，间接达到节能减排的效果。采用冰蓄冷装置，可以实现低温大温差供冷，使得供应相同冷量所需的水流量更小，降低输送能耗，在区域供冷系统中具有较大的节能意义。同时，蓄冷技术的应用，可以减少制冷机组的装机容量以及相应的变配电设备，在实行峰谷电价的地区还可以得到很好的经济效益。

（二）优化控制网络

对于暖通空调系统而言，为了保证运行的稳定性，就要建立健全完整的控制机制，确保相应网络模式和运行效果都能满足具体要求，从而实现整体运行网络的优化。因此，在符合控制网络灵活性以及拓展性要求的同时，要结合网络应用的拓扑结构完善控制网络的整体运行布局，提升系统中各个网络模式运维管理的实效性。最关键的是，因为不同网络模式会存在很多的分支结构和分级网络体系，因此，提升执行管理的时效性和操作的合理性就能优化网络管理水平。另外，优化控制网络也要将重点落在可靠性管理方面，因为拓扑结构都是由Lontaik组成，布线设计存在一定的随意性，为了避免对整体运行效果和处理水平产生影响，就要提升管理时效性，从而利用Rs485总线构成的控制网络提升运行效果，保证布线管理的合理性，也为总线控制工作的全面进步打造良好的平台，真正意义上优化规模化工程项目管理水平。

（三）中央空调智能控制系统

空调是航站楼里最大的耗能对象，空调的最优化应用是节约能源的重中之重。目前，中央空调智能控制系统主要通过继电器控制和PLC控制这两种方式实现。设计中采用PLC控制方式，系统预留OPC接口，达到系统的单独控制和主控楼集中控制的要求。该空调控制系统需具备供冷、供暖、除湿和加湿功能，回风机、排风口和电动风门通过智能控制系统，可实现自动混合、全新风和循环式运行。

（四）新风路由的改造

近年来，受民航客运业务的快速增长，北京站内区航空公司办公室内的办公人员和设备的冷负荷已远远超越当初的设计值，单纯依靠5台小型冷水机组很难满足内区的需求。加之9台小型新风机组与20台大型空调机组的新风共用同一新风通道，受大机组的影响，9台小型新风机组无法引入需求新风量，现场测试送风口风速较弱。为此，2014年对2号航站楼内区的9台新风机组的新风管道进行改造，通过顶层玻璃幕墙新增6个新风口为9台小型新风机组提供新风，以满足内区的需求。在过渡季及供暖初期，通过对新风机组的泄水运行，在保证绝对的设备安全的前提下，通过引入室外新风消除内区的热负荷，节省全年冷水机组运行时间7200台时。

四、结语

综上所述，在近年的实际运行工作中，虽然可通过加强运行人员的节能意识、制定节能运行策略和改造优化设计等诸多手段实现节能，但相比新型节能建筑还存有很大的节能空间，需要进一步推广新型节能设备和节能技术的应用，以可持续、长远的发展角度做好长期的节能规划，实现资源节约与环境友好的双赢。

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