1引言

近年来，随着我国国民经济的发展，人民生活水平的提高，人民的购买力提高，新建了许多中型商业建筑，特别是繁华地区的百货商店拥挤。为了给顾客营造舒适的购物环境，中大型商场普遍配置了中央空调设施。但是，许多空调系统不能满足要求。一些购物中心需要很大的能源消耗费来使室内环境舒适。目前，大中型百货公司认为使用天花板式空调系统和组合式空调单元的全空气系统，大连现有大中型百货公司20多家，其中8家采用天花板式空调系统，10多家采用组合式空调单元的全空气系统。本文通过对某些采用组合式空调机组的全空气系统的商场进行调查研究，分析大中型商场采用哪种空调系统形式更合理。

2商场负荷特点

商场空调属于舒适空调，安装的目的是为客户创造舒适的购物环境，为业务员提供良好的工作环境，有利于商品的储存。百货公司负荷的主要特点是大中型百货公司有大内部区域，人员多，人员结构复杂，人员负荷和新风负荷占冷负荷的大部分，建筑围护结构负荷的比例小。为了保证百货商店的采光和广告效果，百货商店使用的各种照明设备多，发热值高(投影灯、卤素灯等)，照明负荷大。冬季外区由于围护结构负荷的存在，热负荷大，内区受建筑围护结构的影响小，人员负荷和照明负荷不变，热负荷小，冷负荷也有可能。过渡季室外温度低于室内温度，此时不存在围护结构冷负荷，送新风可降低商场内温度。

3百货公司空调方式的选择

商业建筑空调系统的选择与其规模、建筑平面结构和功能区域有关，小型百货公司一般采用分体式空调单元，通常中型百货公司有风扇线圈和新风系统的天花板式空调系统组合式空调单元的全空气系统。

3.1风机线圈加新风系统

风机线圈加新风系统节省使用面积，但新风量有限，对于大中型商场来说，很难利用户外新风通风，不利于过渡季节的节能。回风是由悬挂在吊顶内的风机盘管回风箱处的过滤器过滤，过滤器极易堵塞，清洗工作量既大又很麻烦，特别是在夏季，如果过滤网清洗不及时，将导致回风量减少，凝结水增加，排水不畅，滴水盘处溢水，这种潮湿的条件是病菌滋生的最好环境，也有可能造成其它的病菌和病毒的聚集和滋长，给管理带来麻烦和不必要的损失。受安装空间限制，风机盘管的维修和保养不便。不适合大型商场使用。

3.2天花板式空调系统

天花板式空调系统是近年来发展起来的空调系统，节约机房面积，降低建筑层高，节约管道。天花板式空调单元设置在使用空间的天花板上，单元的噪音不仅从风口传出，而且直接辐射，噪音问题是天花板式空调单元的大问题。其次，回水管多，水管安装在天花板上，漏水。新风量有限也是天花板式空调机组的一大缺点，梁下管道、水管等各种管道多，限制了新管道，因此天花板式空调系统只在外区有限的新风。

3.3组合式空调单元全空气系统

组合式空调单元全空气系统处理热湿负荷能力大的过渡季节可实现新风运行的水管少，减少滴水现象的冬季通过新的回风比例的调节可以调节送风温度，解决冬季内部温度过高的问题这些优点适合大中型商场。但是，由于其机械室占地面积过大，风道断面尺寸大，占地面积大，一些开发人员不愿采用该系统形式。

综合考虑三种系统形式的优缺点，对于有较大内区的大中型商场，最好采用组合式空调机组的全空气系统。既可以解决内区冬季过热的问题，又可以在过渡季节大量利用新风，不仅改善了室内环境，还可以降低中型百货商店的空调运行费用。

4实例分析

五一假期是百货公司客流量大的时期，也是过渡季节的春天，笔者在此期间对大连市某百货公司进行了实测调查研究，说明大连地区大中型百货公司适合采用组合式空调单元的全空气系统，可以在过渡季节实现新的风运行。

4.1工程概况

该商场位于大连市黄金地段二七广场，2004年建成，建筑面积达5万平方米。共有地下三层，地上五层，层高5.1米。地下三层作为冷冻室地下二层的一部分作为车库，其馀部分作为百货商店地下一层和地上五层都是百货商店。

空调系统总冷负荷为120W/㎡,总热负荷为100W/㎡。采用组合式空调机组的全空气系统，每层有4个空调室。空调系统冷热源:夏季采用2台3000kW离心式冷水机组，冬季采用2台2500kW汽水换热器。设计新风量15m3/(h.人)。

4.2测试方法

选择5月2日和5月3日两天进行测试，两天为晴天，5月2日室外气温为19.8℃，5月3日室外气温为20℃，百货公司客流量比较一定。4F层于5月2日11:30开设所有4台空调单元，5月3日10:30开设所有4台空调单元，11:30关闭。5F层每两天在11:30开设饮食区的两个空调单元。没有开冷水单元，新风运行。(百货公司有两台自动扶梯，考虑到热压作用热空气上升，节约运行费用，百货公司只开设最上层的空调单元，百货公司运行条件的限制，5F层的空调单元不能关闭。否则，百货公司的温度会过高，百货公司不能正常营业)。

4.3测试结果

4.3.1温度测试结果

每30分钟的温度要求平均值作为该层时间段内的温度，2天10:00到15:30的温度如图1、图2所示。

图14F层温度对比图25F层温度对比图

从图1可以看出，10:00到10:30这个时间段2天的温度几乎相同。因为到10:30为止两天都没有打开空调单元。到5月2日11:30为止，4F层的温度有上升的倾向，11:30的温度开始下降，之后有下降的倾向。5月3日11:30之前4F层的温度有下降的倾向，11:30之后温度有上升的倾向。2天11:30以后温度的下降和上升是因为当天11:30分开关闭了4F层的空调单元。从10:30到12:00之间，5月3日的温度低于5月2日的温度。因为5月3日从10:30到11:30打开了这个层的空调单元，但是5月2日没有打开。12:00以后5月2日的4F层温度低于5月3日的4F层温度，温差逐渐增大。开空调机组时商场温度控制在26℃左右，不开空调机组时商场温度达到28.6℃，最大温差为2.1℃。

由于图2可得到5月2日和3日2日5F层空调机组全部开启，因此2日温度趋势基本相同，但5F层只开启2台空调机组，不能满足负荷要求，因此温度有上升趋势。

4.3.2二氧化碳浓度测试结果

分别取11:00、13:30和15:00三个时刻，每层每时5个测试点的平均值作为该层时刻的CO2浓度，如图3、图4所示。

图34F层CO2浓度对比图45F层CO2浓度对比图

从图3可以看出，5月2日开始二氧化碳浓度较高，但是开空调机组后浓度会下降，而且相对来说比较恒定，而5月3日开始二氧化碳浓度较低，空调机组关闭后浓度会上升。5月1日15:30打开4F和5F层的空调单元，16:40关闭的5月2日11:30打开4F和5F层的空调单元，17:05关闭，5月3日10:30打开4F层的空调单元，11:30关闭4F层的空调单元。5月2日比5月1日通风时间长，3日早上10点30分开设了4F层的空调单元，因此3日11点4F层的二氧化碳浓度小于2日的二氧化碳浓度。

5F层每两天打开两台空调单元，通过图3和图4的比较，5F层的二氧化碳浓度变化倾向与4F层相似，5F层受到4F层的影响。

4.3.3空调系统费用

整个百货商店在春天(4-5月)正常运行时新风运行，不开冷水单元。每天运行18台电力为18.5kW的组合式空调单元2小时，6台电力为25kW的排气扇4小时，电价为0.87元/小时(以下费用计算均按此值计算)，春季运行费用为66，085元。秋天(9-10月)也是新风运行。每天运行6台电力为15kW的空调单元2小时，6台功率为25kW的排气扇4小时，秋季运行费用为40，716元。百货公司采用全空气系统，过渡季节总运行费用为106，801元。

春秋季节如果不是新风运转，就必须打开冷水单元，根据该百货商店的设计需要打开1台功率为530kw的离心式冷冻机，春季运转55%左右，秋季运转70%左右，每天运转2小时，与其组合1台功率为75kw的冷却泵，1台功率为75kw的冷冻泵，1台功率为1.5kw的系统补充泵，冷却塔配备6台功率为7.5kw的鼓风机。百货公司过渡季节不采用新风运行的运行费用为216，839元。