張力國

上海民航新時(shí)代機(jī)場設(shè)計(jì)研究院有限公司廣州分公司 廣東 廣州 510403

引言

推動(dòng)四型機(jī)場建設(shè)，實(shí)現(xiàn)機(jī)場高質(zhì)量發(fā)展，為應(yīng)對民航機(jī)場目前發(fā)展面臨的困難與挑戰(zhàn)，民航局提出了“四型機(jī)場”的建設(shè)，而其中之一的“綠色機(jī)場”理念重點(diǎn)闡述了當(dāng)代民航建設(shè)與環(huán)境生態(tài)保護(hù)的矛盾，在國家重點(diǎn)開展環(huán)境保護(hù)與生態(tài)建設(shè)，并大力號召綠色節(jié)能的情況下，綠色機(jī)場建設(shè)成為民航業(yè)健康發(fā)展的重要途徑和主要趨勢，也成為當(dāng)前各個(gè)民用機(jī)場建設(shè)的重點(diǎn)目標(biāo)，有效推進(jìn)綠色機(jī)場建設(shè)是我國公共設(shè)施綠色節(jié)能發(fā)展的重要體現(xiàn)。

空調(diào)系統(tǒng)作為民航機(jī)場建筑的重要組成部分，是關(guān)鍵性系統(tǒng)之一，空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)置與運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了機(jī)場運(yùn)營環(huán)境的舒適性，顯著提升了機(jī)場運(yùn)營中的服務(wù)質(zhì)量；但與此同時(shí)，隨著空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行，其耗能情況也愈來愈明顯，運(yùn)行過程中產(chǎn)生大量的電能消耗以及廢氣、廢熱的排放對環(huán)境的污染等；因此，在“綠色機(jī)場”理念下，采用可降低空調(diào)系統(tǒng)能耗，減小對環(huán)境的污染并可應(yīng)用到民用機(jī)場建設(shè)中來的空調(diào)技術(shù)成為現(xiàn)階段每個(gè)民航人應(yīng)考慮的重點(diǎn)問題。

1 綠色機(jī)場概念

隨著現(xiàn)代科技水平的提高，環(huán)境保護(hù)和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為全社會(huì)的普遍共識(shí)，國家還為此制定了長遠(yuǎn)規(guī)劃發(fā)展目標(biāo)，列入國家發(fā)展戰(zhàn)略中。繼“四型機(jī)場”的提出，綠色機(jī)場理念也應(yīng)運(yùn)而生，國家民航局發(fā)布的戰(zhàn)略報(bào)告顯示，國家已經(jīng)把發(fā)展綠色機(jī)場作為民用航空領(lǐng)域的奮斗目標(biāo)，以打造安全綠色，優(yōu)質(zhì)高效的現(xiàn)代化民用航空為己任，使國家航空從民航大國跨越到民航強(qiáng)國，站在世界民航發(fā)展的前沿，引領(lǐng)世界航空業(yè)的發(fā)展。

綠色機(jī)場，這個(gè)理念的提出正應(yīng)當(dāng)代的航空業(yè)發(fā)展趨勢，指機(jī)場從立項(xiàng)建設(shè)到使用和廢棄的整個(gè)生命周期中，都能遵循資源集約節(jié)約、生態(tài)與環(huán)境友好、低碳運(yùn)行發(fā)展的理念，秉承人性化服務(wù)宗旨，為每一位旅客打造舒適之旅，在自身有序發(fā)展的同時(shí)，促進(jìn)與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，并取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，從而推動(dòng)國家民航業(yè)的共同發(fā)展。

綠色機(jī)場理念的提出，標(biāo)志著我國民航業(yè)的發(fā)展建設(shè)經(jīng)歷了一次質(zhì)的飛躍，是一個(gè)重大的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型。建設(shè)高質(zhì)量的綠色機(jī)場，引領(lǐng)民航業(yè)向綠色低碳方向發(fā)展，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境良性循環(huán)，已經(jīng)成為一個(gè)非常迫切的現(xiàn)實(shí)問題，需要每一個(gè)民航人用實(shí)際行動(dòng)來呈現(xiàn)。

2 綠色機(jī)場理念下常用的空調(diào)技術(shù)

2.1 溫濕度獨(dú)立控制的空調(diào)技術(shù)

為了有效避免傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)中存在如低溫冷凝再熱熱損失、濕式冷凝器母端易滋生細(xì)菌等弊端，溫濕度獨(dú)立控制的空調(diào)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

溫濕度獨(dú)立控制的空調(diào)技術(shù)是指空調(diào)系統(tǒng)對溫度和濕度的控制采取兩套獨(dú)立的控制系統(tǒng)，由其完成對室內(nèi)溫濕度的雙重調(diào)節(jié)和獨(dú)立控制，該系統(tǒng)在節(jié)約能源、提高空氣品質(zhì)等方面具有特殊優(yōu)勢；同時(shí)，由于兩個(gè)系統(tǒng)的相對獨(dú)立性，可以依據(jù)室內(nèi)區(qū)域不同環(huán)境需求進(jìn)行調(diào)控，以滿足各類需求，非常符合現(xiàn)代空調(diào)服務(wù)綠色健康的發(fā)展理念[1]。

2.2 空調(diào)蓄冷技術(shù)

空調(diào)蓄冷技術(shù)是指通過制冷機(jī)和蓄冷裝置，在項(xiàng)目所在地具有“峰谷電價(jià)”政策的基礎(chǔ)上于電網(wǎng)低谷電價(jià)時(shí)進(jìn)行蓄冷作業(yè)，在空調(diào)負(fù)荷高峰時(shí)段，將所儲(chǔ)蓄的冷量釋放出來，優(yōu)化傳熱方式，通過自動(dòng)控制，周期性的實(shí)現(xiàn)冷量的儲(chǔ)蓄和釋放的綜合技術(shù)體系。

空調(diào)蓄冷技術(shù)的應(yīng)用已在不斷完善中日益成熟，在大型項(xiàng)目中的應(yīng)用和推廣得到了迅速的發(fā)展，雖然蓄冷技術(shù)具有節(jié)電不節(jié)能的特點(diǎn)，但在“峰谷電價(jià)”政策的前提下進(jìn)行電力的“移峰填谷”，可以起到節(jié)省電力設(shè)施投資、節(jié)省一次高品位能源、節(jié)約系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用的效益，還可以達(dá)到環(huán)境保護(hù)、減少溫室氣體排放的效果，在節(jié)能降耗和環(huán)境保護(hù)兩個(gè)方面能同時(shí)發(fā)揮非常重要的作用[2]?，F(xiàn)狀改造和新建項(xiàng)目中常用的蓄冷技術(shù)主要為冰蓄冷與水蓄冷。

2.3 輻射空調(diào)技術(shù)

輻射空調(diào)是在傳統(tǒng)空調(diào)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新興技術(shù)，它改變了傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)通過降低室內(nèi)溫度使人體溫度被動(dòng)適應(yīng)室內(nèi)溫度的做法，通過空調(diào)系統(tǒng)新的末端形式的輻射作用，實(shí)現(xiàn)了利用對房間內(nèi)壁的溫度調(diào)節(jié)與人體溫度進(jìn)行輻射換熱，來達(dá)到室內(nèi)舒適度的目的，相對于傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)對流傳熱的運(yùn)行方式，輻射空調(diào)換熱是一種完全不同的技術(shù)理念，該技術(shù)有利于輻射系統(tǒng)的方案布置，對空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)深度優(yōu)化，尤其適用于設(shè)置全新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的場所，解決了風(fēng)管截面大、占用緊湊的建筑結(jié)構(gòu)空間等技術(shù)難題，結(jié)合復(fù)雜的建筑結(jié)構(gòu)形式，輻射空調(diào)末端可以有效配合、隨形而布，美觀又實(shí)用。通過某機(jī)場航班貨物到達(dá)系統(tǒng)對輻射空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的節(jié)能核算，有效節(jié)能率可高達(dá)30%以上[6]。

2.4 新型熱泵技術(shù)

熱泵技術(shù)的本質(zhì)是對熱量進(jìn)行控制,將熱量從低溫環(huán)境傳至高溫環(huán)境，實(shí)現(xiàn)對熱量的有效傳送，該技術(shù)在消耗一部分外輸入電能的前提下，汲取地表淺層或深層地?zé)?、水體以及大氣中熱量，進(jìn)行綜合性利用，如作為采暖熱源、制備生活熱水，最終實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換，達(dá)到高效利用的目的[3]。

與傳統(tǒng)加熱技術(shù)相比熱泵技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益性具有更大的優(yōu)勢，傳統(tǒng)加熱能源以煤炭、石油為主，不僅經(jīng)濟(jì)成本高，而且污染大、運(yùn)行成本高，不符合我國現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)發(fā)展的策略；而新型熱泵技術(shù)的提出順應(yīng)了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的趨勢，為節(jié)能型、環(huán)境友好型的發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)，相比傳統(tǒng)加熱技術(shù)新型熱本技術(shù)具有以下幾方面優(yōu)勢：充分利用地源熱量，地表淺層與深層具有較大的蓄熱能力，可汲取儲(chǔ)存在內(nèi)部的巨大熱量；充分利用水源熱量，相當(dāng)于間接開發(fā)取之不盡的太陽能；新型熱泵技術(shù)使用不僅具有經(jīng)濟(jì)性，在采集與使用上還具有便利性；新型熱泵技術(shù)的應(yīng)用與推廣具有較大的投資收益，且回收期短；新型熱泵技術(shù)是環(huán)境友好型技術(shù)，結(jié)合實(shí)際案例，地源熱泵供暖時(shí)產(chǎn)生污染比電加熱供暖低約60%，前景可觀。新型熱泵技術(shù)是一次技術(shù)革命，獲得了國家和地方的大力支持，有非常廣闊的應(yīng)用前景。

2.5 裝配式機(jī)房技術(shù)

裝配式機(jī)房技術(shù)是指通過提前搭建高精度模型，創(chuàng)造共享數(shù)字化建造數(shù)據(jù)庫，在工廠內(nèi)通過數(shù)字化加工設(shè)備完成各類配件的預(yù)制工作，預(yù)制加工成品再統(tǒng)一運(yùn)輸?shù)巾?xiàng)目所在地進(jìn)行快速組裝的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了“BIM+建造等于智造”的目的。該技術(shù)的采用具有以下優(yōu)勢：能有效縮短施工工期，提升工程效益；采取標(biāo)準(zhǔn)化建造，智能化生產(chǎn)與安裝，可極大限度的提升安裝精度，避免人工導(dǎo)致的返工，減少物料的多重浪費(fèi)；可實(shí)現(xiàn)綠色施工，呈現(xiàn)機(jī)房干凈整潔，大大減少煙塵、施工垃圾等對環(huán)境的不利影響[4]。

3 綠色機(jī)場理念下空調(diào)技術(shù)應(yīng)用與推廣的建議

3.1 機(jī)場航站樓宜優(yōu)先考慮溫濕度獨(dú)立的空調(diào)技術(shù)

機(jī)場航站樓是旅客來往的集散地，客流量巨大，因此作為集散核心的航站樓對室內(nèi)環(huán)境溫濕度的要求非常高，且由于室內(nèi)環(huán)境溫濕度和人體體感溫濕度有差異，為保障空調(diào)系統(tǒng)的效果，宜采用能夠獨(dú)立完成溫度和濕度控制與調(diào)節(jié)的空調(diào)系統(tǒng)最為合適，能大幅度提高室內(nèi)環(huán)境服務(wù)質(zhì)量；同時(shí)在當(dāng)前嚴(yán)峻的防控疫情下，保障空氣流通、空氣質(zhì)量安全潔凈，也可起到至關(guān)重要的作用。特別需要注意的是，前期準(zhǔn)備工作中需與相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行溝通和研究，以確?？照{(diào)系統(tǒng)最大限度地發(fā)揮積極作用。

3.2 積極采用空調(diào)蓄能技術(shù)

航站樓是機(jī)場能源消耗的重點(diǎn)區(qū)域，空調(diào)系統(tǒng)全天候、大規(guī)模的使用成為技術(shù)攻堅(jiān)的重點(diǎn)與難點(diǎn)，而我國絕大部分機(jī)場航站樓空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都是基于逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算后，再依據(jù)空調(diào)系統(tǒng)滿負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行時(shí)的技術(shù)要求設(shè)計(jì)建造的，但除了大型樞紐國際機(jī)場在實(shí)際應(yīng)用過程中滿負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行外，其他機(jī)場都是間歇式運(yùn)行，空調(diào)系統(tǒng)很難達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。這是由于當(dāng)?shù)貧夂虻募竟?jié)變化、設(shè)備使用頻率與運(yùn)行時(shí)間段的差異、室內(nèi)區(qū)域所需負(fù)荷變化等因素造成[5]。因此，應(yīng)在保障航站樓類建筑基本負(fù)荷需求的前提下，最大限度地利用蓄能技術(shù)來節(jié)約初期建設(shè)成本和后期運(yùn)行能耗和運(yùn)行費(fèi)用，有效合理地分配利用“風(fēng)谷電價(jià)”優(yōu)惠政策，促進(jìn)區(qū)域能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，做到節(jié)能降耗、保護(hù)保護(hù)、有效收益等多管齊下。據(jù)了解，廣西玉林民用機(jī)場用于航站樓空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源機(jī)房采用了冰蓄冷技術(shù)；深圳寶安機(jī)場能源中心采用了水蓄冷技術(shù)，均從源頭上降低了初期建設(shè)成本以及后期的運(yùn)營成本。

3.3 機(jī)場航站樓局部試點(diǎn)采用輻射空調(diào)技術(shù)

機(jī)場航站樓除了滿足旅客對綠色出行舒適度的要求之外，作為民用航空領(lǐng)域的領(lǐng)軍者還要率先引領(lǐng)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，在發(fā)展民航大國、打造民航強(qiáng)國、樹立民航先進(jìn)模范、創(chuàng)造民航科技領(lǐng)先水平的道路上，可以在航站樓空間較大且有限制要求的區(qū)域進(jìn)行輻射空調(diào)的試點(diǎn)應(yīng)用，把該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢完美體現(xiàn)出來，起到引領(lǐng)風(fēng)氣之先的作用。

3.4 充分利用新型熱泵技術(shù)

以北京大興機(jī)場建設(shè)項(xiàng)目為例，該地氣候條件和太陽能以及地?zé)崮茉簇S富，新機(jī)場的選址和建設(shè)過程中充分利用這些綠色能源和可再生能源，把新型熱泵技術(shù)用到了極致——地源熱泵、水源熱泵、空氣源熱泵以及冷熱電三聯(lián)供機(jī)組等均有涉及，并結(jié)合不同功能區(qū)域，合理優(yōu)化。在建設(shè)前期就進(jìn)行了有效勘測，新機(jī)場地?zé)豳Y源非常豐富，儲(chǔ)積層較好，完全滿足機(jī)場對熱能的需求，結(jié)合周邊環(huán)境和國家節(jié)能環(huán)保的法律法規(guī)規(guī)定進(jìn)行綜合考慮，再加上建設(shè)過程中設(shè)計(jì)、施工人員和監(jiān)督管理單位協(xié)調(diào)配合，科學(xué)管理地規(guī)劃和運(yùn)用空調(diào)技術(shù)，加強(qiáng)對余熱廢熱以及可再生能源的開發(fā)和利用，在監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)施自動(dòng)化智能化管理控制，各項(xiàng)技術(shù)措施和突發(fā)情況應(yīng)急預(yù)案到位，確保系統(tǒng)的高質(zhì)量高效率運(yùn)行，絕對能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)場建筑內(nèi)良好的環(huán)境質(zhì)量，為旅客提供滿意舒適的出行環(huán)境，提高資源利用率，保障機(jī)場實(shí)現(xiàn)綠色運(yùn)營發(fā)展，真正起到行業(yè)綠色環(huán)保發(fā)展領(lǐng)軍者的作用。我國機(jī)場建設(shè)在不斷進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化，未來機(jī)場建筑建設(shè)過程中應(yīng)積極采用綜合性的節(jié)能空調(diào)技術(shù)，提升機(jī)場建筑運(yùn)行過程中能源利用率。

3.5 裝配式機(jī)房技術(shù)在機(jī)場項(xiàng)目中的應(yīng)用

機(jī)場能源中心機(jī)房是空調(diào)系統(tǒng)的核心，機(jī)房內(nèi)部設(shè)備眾多，各類大口徑管道、管線錯(cuò)綜復(fù)雜，是機(jī)電系統(tǒng)施工中的重難點(diǎn)所在。傳統(tǒng)機(jī)房需土建移交具備相應(yīng)的施工條件后才能進(jìn)行管道、設(shè)備等設(shè)備設(shè)施的施工，采取現(xiàn)場作業(yè)方式，存在著施工進(jìn)度慢、周期長、作業(yè)人員多、鍍鋅防腐管件破壞面大、施工環(huán)境臟亂差等缺點(diǎn)。而近年來機(jī)電安裝系統(tǒng)隨著BIM數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)和工廠化預(yù)制技術(shù)的飛速發(fā)展，裝配式機(jī)房技術(shù)愈來愈受到大家的青睞，機(jī)場項(xiàng)目中能源中心采用裝配式機(jī)房技術(shù)，是時(shí)代與科技發(fā)展的需要，是綠色機(jī)場、智慧機(jī)場完美呈現(xiàn)。

4 結(jié)束語

在綠色環(huán)保要求越來越嚴(yán)格，能源與資源形式越來越緊迫的現(xiàn)代社會(huì)中，空調(diào)系統(tǒng)作為民用機(jī)場配套系統(tǒng)中的能耗大戶卻又必不可少的一員，在四型機(jī)場之綠色機(jī)場的理念下，全新空調(diào)技術(shù)的推廣與應(yīng)用更是備受關(guān)注，為了有效提升民用機(jī)場的經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益，響應(yīng)民航局的號召，促進(jìn)民航業(yè)的綠色環(huán)保、高效節(jié)能、智慧人文、質(zhì)量先進(jìn)的發(fā)展，每一個(gè)民航人還需要更加深入、更加徹底、從多層次與多角度繼續(xù)對應(yīng)用于綠色機(jī)場建設(shè)的空調(diào)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用與研究。