天华商场空调设备自动化系统节能控制研究.docx

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1、摘要随着社会经济的飞速发展，总部经济、商圈商超建设林立，空调等建筑配套设备相应得以迅猛发展。当今各类建筑电气设备投资占建筑总投资比例达5%10%之间。乌稗木齐市建筑电气设备自动化发展相对滞后，目前仅会屣中心及益民大场等公共建筑及大商超、大商场中涉及实现电气设备自动化。而随着乌鲁木齐市低碳试点城市和节能减排综合示范城市的建设，循环经济、节能减排、环境保护不断受到揖视，建筑电气设备自动化及有效节能减排将迎来巨大发展空间。因此，本文研究大华商场空调设备自动化及其节能减排瞰应时代要求。本文以天华商场空调设备为研究对软.研究探讨如何有效实现商场空调设品自动化及节能减排控制。首先，本文对天华商场发展情况进

2、行分析，了解掌握天华商场电气设备自动化及其节能减排用本情况：然后从商场空调设备设置、系统节能装置、节能技术、节能措施等方面探讨空调自动化节能模式。通过研究，以期对天华商场如何实现空调自动化及其节能控制具有一定指导意义，也望能为其他商场及相关场合空调自动化及节能控制有一定参考价值。关罐询：空调设备；自动化；节能控制；天华商场第1章绪论1.1 研究背景及意义1.1.1 飒背景在能源供求矛盾日益尖锐和环境保护、节能减排要求日益强烈的如今社会，节能减排、低碳发展愈发受到政府及社会各界的高度重视。隐着现代大型庙层建筑特别是智能建筑的兴起和不断推广普及，空调设备已得到广泛应用，由于空调设备运行的高能耗特征

3、，逐渐受到全社会向度关注，技节能控制也成为该行业致力研究的主方向。根据国家相关标准，空调设备97%的时间是在70%负荷下波动运行，设备实际负荷大部分时间是未达到满负荷运载，从而造成空调设备系统运行浪费大量的能源（1。因此，研究探讨空调设备节能控制途径，改进设计性能优良的自动化和节能控制系统，既能更好满足人们居住、生活及工作要求，乂能很好实现节能降耗目的，具有十分积极意义。目前，马称木齐市正处于经济和产业结构转型升级时期，“退二转三”产业战略的实施，推进以旅游、房地产业为主的服务业飞速发展，为全市建筑项目及电气设备项目健康发展提供新机会。根据2017年统计数据分析，全市工程建设项目中建筑能耗非常

4、之高，而在建筑能耗中，中央空调能耗占比最高，特别是大型公共机构或是高档建筑中占比可达50*-60%;接下来依次是照明设备和动力设备，占比分别达20%一25%和15%-20k在乌自木齐市提出“倡导节约、绿色、环保、低碳理念，推进形成适合市域特点的绿色生活和消费模式”政策倡导下，健康、环保、便利的生活及居住环境成为全市民众共同心声，也是全市建筑节能的基础和目标.由于乌鲁木齐市以往建筑工程项目都是粗放式管理，材料、能源浪费现象普遍。随着原料、工艺技术的不断发展创新，建筑领域节能潜力逐渐凸显出来“本文以天华商场为研究对望，时其空调设备自动化及其系统节能控制进行研究，通过空调设备能源供应方式、建筑能耗控

5、制方案及管理水平优化等研究，为商场空调自动化及节能控制延伸到物业微观层面：同时，文中采用数据分析、原理和技术结合理论分析及空调设备和节能装置节能实践佐证进行说明，具有较强现实性。同时，乌鲁木齐市空调设备作为建筑设备能耗大户，对其进行节能控制研究不仅有利于促进智能建筑的有序发展，也有助于响应和推进乌鲁木齐市节能减排工作深入开展和低碳城市建设。1.1.21.1.2.1 理论意义国内对于建筑中空调设备自动化研究较少，建筑节能减排相关研究更是稀少。因此，本文立足乌鲁木齐市低碳试点城市及节能减排综合示范城市建设契机，以天华商场为研究对象,对其空调设备自动化及系统节能控制进行客观研究分析，一方面可以弥补国

6、内关于这方面研究的空白，另一方面也可为天华商场及其他大型建筑空调设备自动化管理及系统节能控制提供理论指导。1.1.2.2 实践意义本文立足天华商场建筑结构、空调设备配置、系统节能控制等现状情况，研究分析空调设备能耗占建筑总能耗比重，根据空调设备能耗对建筑能耗的贡献情况，探讨空调设备节能控制存在问题，并有针对性地提出系统节能控制优化措施.对大华商场有效控制空调设备能耗进而降低建筑总能耗有着积极作用，更为全市正在建设和规划拟建公共建筑和大型建筑在整个项目建设中贯彻节能减排理念、合理采用节能设备和技术、实施节能控制管理有着重要现实意义。1.2 相关研究现状1.2.1 设备自动化研究现状空调设备是智能

7、建筑不可或缺的组成部分，自其诞生之日起就开始应用于生产、生活众多领域，经过50多年的发展，空调设备逐渐向自动化发展，并与暖通、自动化控制、计算机技术、现代化通讯系统等紧密相连。李绍勇，崔旭存，王刚(2003)研尢指出，对于大型建筑来说，电气设备是其重要组成部分，设备型号、维护、能耗、管理等都是实现智能化建筑的基础2。梁春生，智勇(2005)认为传统的建筑子系统，如空调、给排水、照明、消防、监控等都是相对独立的，其节能控制和维护管理均单独完成3。涂慈华，张华圣(2009)提出随着当今自动化技术的不断创新和发展，已经出现设备自动控制系统，可将设备自动化维护、智能化管理、数字化运营高度兼容和仃机协调

8、，实现i殳备功能和网络信息集成1.2.2 设备自状节能是智能化建筑发展的必然要求，由于空调设备系统能耗占建筑总能耗比看过大，目前，我国政府和学者开始关注和重视空调设备节能控制研究，通过研究空调设备系统节能控制，优化技能控制技术和措施，尽可能降低空调设备运行能耗水平。赵永国(2001)提出要用高科技对电气设备进行集成和优化，以设备功能为首要考虑因素并逐渐向环保、节能减排、Ur再生利用等方向发展5。周大地(2005)研究表明要加强己建传统设进行改造升级，通过公共区域照明灯换用声控开关、供热系统加装调节阀控制流盘、采用变频调节器等途径提升设备节能效果16。王全良，甄新平，潘立登，闻光辉(2005)研

9、究发现，国内利用先进技术，开发出众多节能高效设备，如太阳能、风能发电、高效供冷供暧设备、能量回收装置等，并开始应用于建筑工程中7。杨新社，贾育泰(2007)指出，建筑设备构成繁杂,应针对构成系统中最薄弱环节运用高新技术进行改造升级，降低建筑能耗总体水平8。陈晓锋(2006)认为，建筑设备节能要具有很强实效，关键在于对运行设备进行节能控制，通过自动化集成系统进行动态适时调节9。1.3 研究内容和方法1.3.1本论文框架主要分为4部分：笫一章是绪论。立足乌鲁木齐市节能减排综合示范城市建设契机，以建筑设备节能为切入点，总结借鉴设备自动化和设备节能研究现状，简单阐述研究背景及意义。第二章是天华商场空调

10、设笛节能现状。首先介绍大华商场基本概况、数据分析商场建筑及空调设备能耗情况，探讨空调设备节能存在问题.，第三章是天华商场空调设备自动化节能优化设计。根据前面现状分析，针对其节能控制存在问题，探讨节能优化途径。笫四章是结论。根据分析得出结论，并针对研究不足提出未来期望。1.3.2 研究方法本文研究方法主要为：文献法、妇纳总结法。(1)文献法。本文立足乌鲁木齐市节能减排综合示范城市建设背景，全面搜集国家、自治区、乌鲁木齐旧相关政策，充分查阅设备自动化和设备节.能控制方面期刊、杂志、报纸、论文等文献资料，为论文撰写夯实理论基础。(2)归纳总结法。本文首先对设备自动化和设备节能控制方面研究成果及经验教

11、训进行归纳总结，去伪存真，筛选获取有效信息资料,指导论文撰写：同时对调研获取资料进行整理分析，总结妇纳出天华商场空调设备节能控制主要措施、存在问题，相应提出优化对策建议.第2章天华商场空调自动化系统节能现状2.1 天华商场概况天华商场位于乌鲁木齐市沙依巴克区克拉玛依西街，交通卜分便利，到乌鲁木齐市新客站、机场不足半小时路程。商场建筑面积约100万平方米，共有5层，地下负一层为百货超市，楼上4层，按照楼体建筑结构和主体功能区划分形成规模大小不等的50个经营区域和营业厅，配仃疆内比较先进的现代化楼宇监控系统、消防自动控制及报警灭火系统、收银广播系统，供购物使用的8部直梯和双向自动扶梯10部，地上地

12、下共设置800个停车位，服务功能比较齐全。主要由五星级酒店、国际购物广场、美食街、电影院、写字楼、公寓、金街旺铺组成，是集购物、休闲、轻饮、娱乐、办公、文化、居住等多功能为一体的现代城市综合体。天华商场全体工作人员不断学习和归纳总结国内外先进零售经验和经营管理方式，注重精细化管理，秉持“美好购物尽在天华”的经营理念，努力塑造新文化、新时尚、新生活”的全新百货店形象，并成功通过IS09000质量管理体系认证，营造出一个全面提供商品品质优良，购物环境舒适,全面、优质、周到、细致的购物服务环境，被广大消费者称为最贴心商段”,是宾客旅游、购物最佳选择。2.2 天华商场能耗情况勺密木齐市天华商场首业大楼

13、在主体设计结构上突破传统商业建筑模式，外观宏伟壮观，内部结构新颖独特，地方民族风格浓佛。商场设仃现代化通风设备、自动喷淋灭火和自动控制货物传送装置等，空调系统是天华商场建筑设备主要能耗来源。根据天华商场建筑面枳、空调安装面积及建筑总能耗、空调设备能耗数据资料分析，2017年,天华商场建筑总能耗为36802OkWh.m2a，空调面积能耗为20520OkWh.mZa,空调能耗占建筑总能耗比重为55.76乳单位建筑面积能耗为3.86GJm2H.雎位空调面积能耗2.68GJ.m2a-。相比较武汉（平均建筑能耗2.36GJ.ma-,平均空调能耗0.68GJ.疗./）、重庆（平均建筑能耗244GJ.Ra、

14、平均空调能耗0.90GJ.11fa,）.长沙平均建筑能耗2.76GJ.m2a-1.平均空调能耗1.52G1.mZN、广州（平均建筑能耗355GJm2-平均空调能耗1.91GJ.浒a）等城市大型商场，平均空调能耗和平均建筑能耗均远高于上述4个城市商场能耗水平，天华商场建筑和空调设备能源消耗总量和强度均居高不下。因此，加强天华商场建筑设备和空调设备节能控制，实行建筑、空调设备能源消费总量和强度双控任重道远。2.3 天华商场电气设备自动化节能系统介绍天华商场集消防、楼宇、安防自动化于一身,属于现代化商业综合体，采用比较先进建筑管理系统EXCE1.500OEB1.系统，有效将商场安防、设备自动化系统及

15、消防预警系统集成在EB1.这一平台进行统一智能化管理。EBI平台主要由自动管理、安全防范、火灾报警系统、GPS系统、能源控系统、视频监控系统组成，通过优化设备运行方式、管理模式和节能装苴，有效使商场设备运行、管理实现节能控制。天华商场使用的软件、控制器、传感器等设备均为H前质量较好的现代化设备，可靠性较高：中央主服务器及预备管理潺均使用戴尔处理机，WindowsNI72000系统被安装于服务器系统中，控制瑞选用128点的X1.500,可以兼容1.On-BUs,便携式操作站选用X1.582,所有现场控制设备和控制器均采用220V交流电源.大部分操作如监控、调配等工作均可通过鼠标在界面上点击完成，

16、管理人员可通过自动化系统，可实现对反馈回来数据进行统计分析和整合归纳，全面掌握商场内赞源使用情况,可快速有效提升紧急事件应急响应能力，减少事故风险，进而为设备设计节能方案提供依据。商场空调设备自动化系统主要包括空调机组、冷源系统和热源系统。其中，空调管理系统主要安放在大厅、商铺、影院及步行街内，厨房采用新风空调系统，R生间等特殊场所则安装独立新风空调系统并增加风机盘管。冷源系统主要设置冷却塔、冷却塔风扇警告、冷却泵流水开关、冷却水流动、送水和回水水温、冷却机组开启与闭合、冷却水泵水流开关与进出口压差、总水管压差监测、室内外温度、湿度测量等参数11。热源系统主要由蓄热弼炉提供高温一次热水，再由热交换器向空调设备提供热水，主要设置参数为热水泵启动和停用、热水机组水开关、热水管供水和回水水温、热水泵故障报警、热水供水和回水管道压差、高区热水供水和回水水温等12。