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大型机场航站楼空调形式分析

赵晶

北京首都机场动力能源有限公司,北京,100621

摘要: 大型机场航站楼的空调系统设计明显区别于其他公共建筑中的空调系统设计,如今人们越来越重视航站楼空调系统的环保性和节能指标,因此在设计大型机场航站楼空调系统的过程中,对于应用哪种空调形式一定要做好分析和研究,使空调系统在充分满足航站楼各种需求的同时还能够最大程度的降低能耗。基于此,本文首先详细的分析了大型机场航站楼空调设计的特点和要求,主要包括三个方面:大型机场航站楼空调设计的特点和要求、能够充分满足机场大空间环境调节的需求、大型机场航站楼空调系统的环保技能要求,之后介绍了大型机场航站楼空调形式,主要包括两个方面:大型机场航站楼中全空气空调形式的应用分析、大型机场航站楼中地板辐射空调形式的应用分析,最后阐述了两种不同空调形式的特点。通过以上几个方面的分析、探讨和阐述,希望能够为以后相关方面的研究工作提供一些参考。
关键词: 大型机场;航站楼;空调形式
DOI:10.12721/ccn.2025.157039
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大型机场的航站楼由于其特殊性而明显区别于一般的公共建筑,具体来说与一般的交通类公共设施相比大型机场的航站楼运营时间更长、建筑面积更大、出入旅客更多并且更加的高大通透。由于大型机场的航站楼空间体积较大、跨度较大、层高较高、玻璃幕墙较多以及现代化的装修照明,导致其负荷大幅增加,进而使航站楼空调系统的能耗剧增。通常情况下机场航站楼建筑运行总能耗的40%-60%都是空调系统消耗的,与一般的公共建筑相比大型机场航站楼的单位建筑面积空调的运行能耗要高出1-2倍,由此可见大型机场航站楼的消耗的巨大,是今后建筑节能的重点。

1.大型机场航站楼空调设计的特点和要求

机场航站楼在整个机场中发挥着十分重要的作用,是机场非常重要的基础设施之一,作为一种过渡设施,它主要帮助乘客由陆路交通转为空中交通,一方面对于乘客的候机需求要能够充分的满足,另一方面还要完成乘客上机前的一系列准备和检查工作,例如:办票托运、证件验证以及安全检查等等。随着我国民航业近些年来的快速发挥以及人民群众生活水平的提高,越来越多的人在出行时开始选择乘坐飞机。在这种情况下,为了使乘客出行候机、工作人员高效办公以及机场相关管理服务的要求得到充分的满足,机场航站楼的建设施工明显区别于其他的公共项目建设。因此,在设计机场航站楼的空调系统时也要区别开其他公共建筑中的空调系统。具体来说,大型机场航站楼空调系统的特点主要表现在三个方面:一是要能够充分的满足机场大空间环境调节的需求;二是要能够充分的满足大人流量的环境调节需求;三是要充分满足相应的环保节能要求[1]

1.1能够充分满足机场大空间环境调节的需求

机场航站楼是一种独立的、规模较大的建筑,其内部空间非常大。大型机场的航站楼往往包含很多的功能性空间,例如:办公单元、公共服务单元、候机单元、登机单元、交通换乘单元以及安检单元等等,在航站楼中这些功能性空间分布在相应的位置,并通过互相承接使航站楼的基本任务得以完成。但是机场航站楼大空间和拥有多个功能单元的特点决定了如果采用整体的空调系统,那么其室内环境的调节需求和经济性要求无法同时实现,因此只能采用分区域的空调系统或者分层的空调系统。在大型机场航站楼中应用分区域的空调系统或者分层的空调系统能够使不同功能单元环境舒适度调节需求得到充分的满足,同时还能够使空调系统的整体能耗显著降低,但是对空调系统和形式的设计要求比较高。

1.2能够充分满足大人流量的环境调节需求

大型机场航站楼作为一种重要的过渡设施主要是用来帮助乘客从陆路交通转为空中交通,其客流量的变化往往呈现出波动性。在交通高峰期,特别是法定节假日机场的客流量非常大,在这种情况下空调系统必须要使航站楼内的温度环境和空气环境质量得到有效的保障,从而使乘客在候机过程中以及工作人员在工作的过程中能够始终处于非常舒适的环境中。而在平时客流量比较少的时段,机场航站楼没有较大的环境调节需求,这时只需要小功率和低能耗的空调系统即可。这也就是说大型机场航站楼空调系统的动态调节范围必须足够大,能够随着天气情况和客流量的大小而进行相应的调节。近些年来,楼宇自控系统得到了越来越广泛的应用,这种技术也为大型机场航站楼空调系统的设计提供了非常重要的支持。但是由于大多数机场都处于城市比较偏僻的位置,因此在建设的过程中通常采用冷源和热源自供给的模式,在这种情况下在选择空调形式的过程中,在应用能耗和智能调节系统时相应的技术要求会比较高[2]

1.3大型机场航站楼空调系统的环保技能要求

近些年来,人们越来越重视建筑的节能和环保性能,而大型机场航站楼中的空调系统耗能巨大,因此在选择大型机场航站楼空调形式的过程中要重视空调系统的环保性和相关的节能指标。由于大型机场航站楼的面积和空间都很大,因此要想使空调系统的能耗得到显著的降低,一方面要实现空调系统的智能调节,另一方面要保证空调系统对周边的环境污染能够有效降低。就现代机场航站楼空调系统技术当前的发展趋势来看,必须要实现环保和节能。近些年来,随着我国空调系统技术的快速发展,已经在某些方面取得了很大的进步,但是一些相关的核心技术依然掌握在国外的厂商中,国内在设计建设大型航站楼空调系统的过程中还需要进口国外大量的设备和技术,国内的相关厂家受相关技术和经验的限制,只占有很少的市场份额,并且其产品质量和后期相关的服务都不如国外的产品供应商。

2.大型机场航站楼空调形式分析

2.1大型机场航站楼中全空气空调形式的应用分析

全空气空调系统能够将室内的冷负荷和潜热负荷有效的消除,一方面全空气空调系统能够实现供热和制冷,另一方面全空气空调系统还能够有效的控制空气的湿度。当前,全空气空调系统已经广泛的应用国内航站楼的大厅的主要大空间部分,而送风则主要依靠罗盘箱和喷口等设备。但是在北方的寒冷地区并不适合使用全空气空调系统,这是因为使用全空气空调系统在寒冷的冬季进行供暖需要消耗很多的能源,而这与大型机场航站楼空调系统的节能需求是不符合的。不过全空气空调系统有比较高的空气调节效率和质量,所以虽然不适于寒冷的北方地区,但是其应用前景依然非常广阔。当前国内采用这种空调设计样式的主要有深圳机场1号航站楼、北京首都国际机场T2航站楼、上海浦东国际机场T2航站楼以及广州白云机场一期航站楼等等[3]

2.2大型机场航站楼中地板辐射空调形式的应用分析

目前,我国北方冬季比较寒冷的地区已经广泛的应用了地板辐射供暖,这种供暖方式不会影响室内的环境,并且还非常的节能、高效和环保。当前,应用比较广泛、发展比较成熟的是主要是地板辐射供暖技术,但是地板辐射制冷技术仍然处于研究发展的阶段,在应用方面还不够成熟、稳定。不过这种技术在近些年来还是在世界范围内得到了广泛的应用,国外的如泰国的曼谷国际机场,国内则有西安机场。以曼谷国际机场为例,其使用的是辐射地板供冷与分散置换通风末端相结合的分层空调系统,这样太阳辐射进室内的热量就可以被辐射地板直接吸收,从而使太阳辐射得热向室内空气的掺杂有效的减少;而分散式置换送风末端则能够向人员活动区域输送干燥的新风,同时辐射地板供冷不足所需的冷量也能够得到有效的补充[4]

3.两种不同空调形式的特点

经过几十年的发展研究,目前我国的全空气空调技术在应用方面已经非常的成熟和完善,并且如上文所述已经在国内很多大型机场航站楼的设计中得到了非常广泛的应用。全空气空调系统具有较高的空气调节效率,并且在工作过程中非常的稳定可靠,同时在智能空调控制系统的动态控制中也很适用。但是其寒冷的北方城市不具备较高的供热效率,并且还有比较高供热能耗。近些年来,人们越来越重视空调系统的节能和环保性能,因此如果不能及时的改革和创新全空气空调技术,那么将无法充分的满足人们越来越高的消费需求。另一方面,目前仍然处于研究和发展过程中的辐射地板空调形式还无法完全取代北方地区的全空气空调形式,因此在未来的一段时间内我国的大型机场航站楼中主要的空调应用形式仍然是全空气空调系统[5]

辐射地板空调形式在国外的部分机场中也有应用,而国内首次采用采用辐射地板空调形式的大型机场是陕西省的西安机场,另外北方地区同样采用辐射地板空调系统额的机场还有即将建成的青岛新机场,室内的设计温度在供暖季节可以降低2摄氏度,在供冷季节则可以提高2摄氏度,从而使空调系统的负荷有效的降低。室内环境温度在冬季地面的温度最高,越往上温度越低,对于室内人员的热舒适性要求能够充分的满足。此外,以往的风循环向空调末端供冷也被水循环所取代,水循环水泵与风循环风机相比在制造同样多冷量的情况下,前者所需的能耗只有后者的五分之一左右,能够使输配系统的电耗有效的降低。但是辐射地板供冷会经常出现结露现象,而目前还在研究开发过程中的能够制取高温水的冷水机组还不够成熟,与此同时航站楼内铺设辐射地板的经验也比较缺乏。

结语:

综上所述,全空气空调系统的技术虽然已经比较成熟,但是在我国比较寒冷的北方地区并不能满足机场航站楼的实际需求,并且能耗也比较大不符合未来空调系统的发展趋势,因此人们越来越重视辐射地板空调系统,虽然其在供冷方面还不够成熟,但是随着科技的不断发展,未来的还有非常广阔的发展空间。

参考文献:

[1]张涛, 刘效辰, 刘晓华, et al. 机场航站楼空调系统设计、运行现状及研究展望[J]. 暖通空调, 2018, 48(1):53-59.

[2]周敏, 刘晓华, 王娟芳,等. 西安咸阳国际机场T3A航站楼新型节能空调系统的研究与应用[J]. 建设科技, 2015(10):78-78.

[3]沈列丞, 陆燕, 马伟骏. 南京禄口国际机场二期工程航站区工程2号航站楼空调与节能设计[J]. 空调暖通技术, 2017(2):1-14.

[4]王磊, 王东. T2航站楼春夏过渡季空调负荷分析及应用[J]. 中国设备工程, 2015(6):40-43.

[5]李灿. 浅论机场航站楼空调系统节能改造[J]. 低碳世界, 2016(11):83-84.

作者简介:

赵晶(1984—),女,汉族,本科,北京首都机场动力能源有限公司,楼宇自控助理工程师,研究方向:楼宇自控空调及照明系统节能技术应用。