现代商场节能设计浅谈
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作者: 曾 刚 王晓健 谢 空
[摘要] 本文介绍了建筑节能的重要性，建筑节能的含义和主要方面，着重以现代商场通过建筑基体及电器设备、空调系统和照明系统三个方面的节能设计来启示如何从真正意义上来做到建筑节能。
[关键词] 建筑节能 建筑基体 电器设备 空调系统 照明系统
环境污染、人口膨胀和能源短缺是当今和未来世界面临的三大问题，也是人类为了可持续发展必须寻求正常途径予以解决的重大课题在我国，虽然能源总量居世界第三位，但人均能源占有量却不到世界平均水平的一半能源短缺问题将成为我国未来经济、社会可持续发展的一个重要限制因素。大力开展节能工作则是消除这个制约因素的有效方法，也是解决我国能源短缺问题的关键。
在《建设部资源节约工作2006年总结及2007年重点任务》(建设部建科函[2007]104号)中，建设部对2007年资源节约工作提出了具体意见。其中强调了加强大型公共建筑和政府办公建筑的节能管理工作。目前现有公共建筑存在着巨大的节能潜力，尤其是大中型商场。建筑能耗包括建造能耗与使用能耗两大部分，我们一般把建筑节能的范围定义为减少建筑使用过程中的能耗，因此，通常意义上讲的建筑能耗主要指建筑使用能耗。它涉及到建筑、施工、采暖、通风、空调、照明、电器、热工、能源、环境、检测等许多专业内容。本文就大中型商场的建筑基体及电器设备设备、空调系统、照明系统三个方面内容来试论现代商场节能设计。
一、商场的建筑基体及电器设备的节能设计
1.改善建筑外围护结构的保温性能。对建筑围护结构进行高水平的保温隔热对外墙增加强保温隔热，特别是采用外保温在围护结构保温隔热良好的情况下，室内用砖石、混凝土等重质材料建成厚重结构，以利于蓄存室内热能，调节室温改善建筑外围护结构的保温性能是建筑设计上的主要节能措施，在严寒采暖地区尤为重要。
2.采用节能设备。采用高能效供热、制冷、照明和电器的设备和系统，减少输热、输冷能耗，充分利用清洁能源，扩大热电联供或热电冷联供，扩大应用热泵、贮能、热回收和变流量技术。采用节能电梯，采用红外线控制电梯运转，节省能耗。
3.利用天然能源。最大限度地有效利用天然能源，首先是太阳能在不同的地区、特别是太阳能源比较丰富的地区，太阳能在建筑中应用将得到很大扩展，其应用方面包括太阳能采暖与制冷，窗户是利用好太阳能的关键部位，着重是冬季直接获益窗户得热用太阳能集热器供应热水，提高集热效率和用热的稳定性充分利用天然采光又避免过热，用百叶、窗帘及建筑遮阳进行调节太阳能光电池发电，提高大阳能转换率，并降低光电板价格其他自然能源，如地热能的有效利用地源热泵可用于建筑采暖与制冷风力资源丰富的地方可利用好风能当然，建筑绿化也是常见的利用自然能源的方法。建筑周边广植树木，有防风、遮阴、蓄水及改善景观等效果。
4.设计有利于节能的建筑朝向和平面。一个好的节能建筑设计，应是根据建筑功能要求、当地日照等气候条件和基地状况，在总体规划和单体设计中，合理确定建筑平面、外观体型、朝向、间距、层高，选用节能型建筑材料，保证外围护结构有合理的热工特性，并方便施工、维护，以全面贯彻建筑节能的目标，促使建筑物能源消耗量少，取得综合的节能效果。
5.改进窗户设计减少能耗。窗户是建筑不可缺少的重要组成部分，使采光和通风大为改善，又可使住宅有一定的敞开面积，扩大视野，但同时它也是建筑耗能的最大因素。例如，窗户采取多层窗、中空玻璃、低发射率玻璃、填充惰性气体等方法。由多层建筑的能耗分析可知，门窗散热约占建筑总散热的三分之一以上，窗户的节能主要从两方面着手:一是控制窗的面积，即控制窗墙或窗地的面积比，在满足基本采光和通风的前提下，宜尽量缩小窗墙和窗地的面积比，二是窗的框架材料，尽量避免金属材料，以防形成冷热桥造成能量损失。
二、商场空调节能设计
1.大中型商场应进行内外分区，在过渡季和冬季内区的供冷可以利用室外的空气直接自然供冷(Free Cooling)，为节省能量，对于商场的排风可以利用空气源热泵或者全热交换器等回收利用。
2.送风口、回风口以及排风口的布置应充分考虑商场内的柱、货架、货物的布置等因素，应对气流组织进行严格详细的计算，缩短商场内的平均空气龄，提高送风的可及性。
3.对于改造、在建和拟建商场，宜利用进行建筑能耗动态模拟分析计算软件进行模拟计算，并参照相关标准进行建筑能耗的自评，切实防止在某些环节过于”保守”或”冒进”，实行严格的用能审批制度，并建立相关的节能激励机制。
三、商场照明设计
1.采用天然采光的新技术和新材料。天然采光的新技术，如导光管、光导纤维、采光搁板、反射高窗、棱镜窗等，以及天然采光的新材料如热敏玻璃、光敏玻璃、光触媒技术等，为最大限度地利用天然光提供了可能，从而节约能源。
2.天然采光与人工照明相协调。在尽量采用天然采光的前提下，在自然光不足的情况，采用人工照明来进行补充。人工照明控制是天然采光中最难和关键的一环，常见的控制方式有手动控制、分区自动开关控制和自动调光控制。昂贵复杂的控制系统运行效率并不一定比便宜简单的控制系统高，有时，简单的开关控制比自动控制更经济、更有效。文献表明，在办公室区域采用手动控制是一个比较高效的节能措施,但是往往工作人员到达工作地点时，根据自身的判断，打开或者关办公室内的灯具，随后不管工作场所光照条件是否改变，很少再打开和关闭灯具,这也是要采取自动控制人工照明的一个原因。分区自动开关控制常采用以下原则，距离窗墙最近的一排照明灯要进行单独控制，这样，在天然采光充足的时候可以关掉建筑周边的照明灯，而建筑内部的灯仍然开着对于多灯光源，可以采用分区控制，保证可以全部关闭或部分关闭同一排的照明灯;当天然光提供的照度水平不满足要求时，打开相应区域的灯具这种“开关式控制”比调光控制花费低，目前调光控制比开关控制贵，并且既可以人工控制，也可以自动控制在采用自动调光控制时，光传感器测量的室内照度，发送信号给控制系统，控制系统比较反馈值与设定值，再决定调暗或调亮照明光源光传感器可以在开路或闭路系统工作。开路系统即光传感器只探测天然采光，闭路系统即光传感器同时探测天然采光和人工照明光。传感器是天然采光自动控制系统中的薄弱环节网，最近发展的自运转光传感器技术可能会改善天然采光控制系统的性能，因为灯具的照度是与灯具的耗电功率成正比的，采用自动调光控制可以更加充分的利用天然光，比自动开关控制方式可以更节约电能。
采用以上方法，我们在大中型商场的建筑伊始就开始考虑建筑节能的问题，那么我们在对于建筑节能的中心课题上用尽可能少的能耗创造舒适的室内热、光环境。我国目前的建筑行业，却长期存在着两种与世界潮流严重脱节的现象:一是建筑节能方面的许多研究成果没有得到大面积的推广；二是在实际设计中，建筑师仍以使用功能与形式为主体，而很少考虑节能问题建筑节能的实施，应该落实到从设计到施工，直至物业管理的每一个具体环节。希望本文以商场节能设计为例子能够起到抛砖引玉的作用，倡导从真正意义上去做到建筑节能。
参考文献:
[1]赵波:大型综合性商业建筑空调设计中几个问题的商榷，2001,20(1):75～77
[2]郎四维:公共建筑节能设计标准宣贯辅导教材[M].北京:中国建筑工业出版社，2005，19～26
[3]孝黎，建设部确定 2007 年建筑节能工作要点中国建材报,2007，4.13(001版)
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