时间:2023-03-25 10:26:51
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对于主题商场来说,其主要的对象是特定需求的顾客,因此在空间设计上首先应当加入人性化设计,从而让顾客感到舒心,延长在商场内的时间。从人性化设计的角度来看待主题商场的空间设计的话,首先关注的应当是交流尺度方面的人性化。“通过观察统计,人在商场中活动时,心情愉快的步行距离一般为300m左右。若商业路线太短,购买规模受到限制,商场的经济效益会下降;但如果路线过长,则影响消费者步行的舒适程度,也会对人的购买欲望产生影响。因此,在确定商业环境的规模及商业街的长度时,应首先考虑人的舒适性步行距离;同时,步行距离的确定也不应忽视经营者的利益。”其次,在商场的细节设计方面,也是需要着重的,从心理学的角度来看,往往真正让顾客感到舒心的是细节方面。因此在商场的出入口、扶梯、电梯设置、休息座椅、餐饮区等方面,都需要合理规划。从未来主题商场的发展模式来看,主题商场在满足基本的购物需求后,还需要满足休闲、娱乐、餐饮等功能。从目前主体商场功能区设置来看,基本是娱乐休闲和餐饮区一般都设置在商场的顶层,这种设计方案满足了顾客从购物到休息、餐饮的全部需求。除总体上的人性化设计外,从空间设计和布局管理上来实现商场整体的功能是主题商场设计的关键所在。主题商场作为现代商场的一种特殊类型,其在满足公众购物场所的基本需求外,更与社会文化的转型、时尚潮流的更迭以及社会发展进程息息相关。主题商场内部的空间是为了更好展示出和主题相符合的商品,从而满足特定消费群体的基本需求,获得商业利益。除此以外,主题商场最大的特色就在于“主题”,不同的主题商场都会为迎合其主题思想而进行独特的装修设计,因此这种情况下商场不仅仅满足人们的基本购物需求,更满足人们的审美需求。所以从主题商场的空间功能观点出发,主题商场在空间设计和布局上应当考虑到商品、空间和人的关系,这三个元素构成了主体商场经营过程中的主要动态元素,形成一种动态交互关系。所以在设计和布局的时候,首先应当考虑到动线的设计,主题商场的空间相对于传统商场来说更加活态,人群的流动性更强,所以服务、商品、顾客的动线都需要多加注意。不同商品空间之间的连续性和对人流的控制是商场在空间设计时需要注意到的。有些主题商场中,某一地区总是聚集很多人,有些地区却鲜有人光顾,这就是商场空间设计上的不合理因素造成的。因此在动线方面的设计是主题商场整个空间设置是否能成功的关键所在。其次,从商场的中庭设计来看“,中庭由于其空间构成元素的多样性以及空间尺度的独特性,使之成为整个设计的重点。在设计中应着力体现城市的社区型、节日性及娱乐性,从而成为整个购物中心营造气氛的。中庭的构成元素包括自动扶梯、观光电梯、绿化小品等营造气氛的要素。”所以对于主题商场来说,中庭包含了商场中的各个细节,而这些细节是区分主题商场和普通商场的重要因素所在。一般说来,主题商场为了烘托其主题气氛,在中庭的设计上,会采取与自身主题相呼应的设计,例如在一些“凯蒂猫”为主题的商场,整个商场的各个方面都会充斥着“凯蒂猫”这一卡通形象,电梯、扶手上面都会装饰与“凯蒂猫”相关的图案或是元素,以此烘托出一个“凯蒂猫”家园的气氛。这种设计手法不仅是商场内部的主体跟加明显的显露出来,也可以更好的吸引消费者的眼球,增加购买几率,从而提升商场的经济效益。而在店面和橱窗的设计上,主题商场也是需要多加重视的。对于所有商场来说,店面和橱窗的设计是消费者最直接面对的,并且也是商场最具有展现力的地方。而主题商场中的店面和橱窗设计,是主题商场区分与普通商场的关键之处。一般的主题商场在这方面的设计中,除了一般的空间规划外,会将规划方式与不同的主体相呼应,并且在橱窗上增添一些可以烘托气氛的装饰品,以达到更好的气氛渲染效果。灯光也是商场空间设计和布局中的重要手段之一,合理的利用灯光的渲染,可以营造不同的主体氛围。一般来说,商场中的灯光有两种功能,基本照明功能和特殊照明功能。大部分主题商场中的基本照明功能都没有太大问题。对于商场中的空间设计和布局管理来说,主题商场应当合理利用灯光的特殊照明功能,力求增加消费者的舒适感,继而增加消费者的购买欲望。总的来说,主题商场中空间设计和基本的布局管理都需要符合其主题,并且力求从细节上烘托气氛。不同的气氛会起到不同的作用,从而对消费者的消费情绪产生不同程度的影响。所以商场在注重基本的空间设计和布局管理后,对于气氛、背景等方面的烘托也是需要进行关注研究的。
2.空间设计和布局管理对商场主题的烘托
主题商场区分与普通商场来说,除了在商品方面的特殊性外,最主要就是消费环境气氛的独特,从而营造特定的商场空间气氛。现代商场空间气氛是指在通过对商场内部空间设计、布局的合理规划后,营造一种独特的商业氛围,以此吸引消费者购物欲望,并且加强对商场的印象,增加二次购物的可能性,无形中也增加了商场的影响力。对于现代主题商场来说,商场内部空间不仅仅是发生商品交换的地区,也是促进大众文化传播的基本场所。因此不同的商业氛围,实际上也就是具有不同个性的商业文化空间。空间设计和布局管理上不仅要满足基本的商场消费需求,更需要针对不同的商业、商品文化,从而达到烘托主题的功效,体现出商场的基本文化内涵,突出主题商场的品牌效应。并且从主题商场的空间意境来说,不同的设计意境和布局,可以给予消费者一种心理暗示。不同的空间设计和布局都有着不同的含义和指向性,在这些指向性的引导下,消费者不仅会增强购物欲望,对于商场本身来说也会提升自身的形象。因此对于主题商场来说,空间设计和布局对于商场的气氛和意境营造是十分重要的。空间设计和布局不仅仅要满足基本的现代商场规划模式,更需要针对自身不同的主体特色,设立不同的气氛文化,提升商场自身的形象和审美高度,继而提升商场的知名度,从而吸引消费者前来。所以对于大部分主体商场的空间设计和布局来说,在烘托气氛、营造不同意境方面,常用的有以下几点手法。首先需要侧重的就是创造主题意境,围绕不同的主题点,进行不同设计和布局,从而给消费者留下深刻的印象。例如在一些玩具店中,设计师会营造一种充满动物、卡通的气氛,将整个店的气氛设计成一种游乐园等可以吸引孩子的模式,在温馨中又透露出可爱的元素,对于孩子和家长来说都是极具吸引力的。其次是在布局上采用组合变化交织的手法。有时候对于一些主题商场来说,过于营造与主题相适应的氛围,当顾客在这种气氛中呆久了也会感到不适,因此设计师也会适当的在一些区域营造一些不同于主题的气氛,从而减少消费者的视觉疲劳。
二、从经济学角度分析主题商场的空间设计与布局管理
1.基本的经济学思考
空间设计和布局管理对主题商场的重要性是不言而喻的,而对于商场来说,最大的目的是实现其商业价值,获取商业利润。因而从经济学的角度来考虑主题商场的空间设计和布局管理也是合理的,商场应当从实现最大经济效益的目标为基点来进行商场的设计和规划。并且考虑到弹性需求的问题,“以需求弹性为分析的基点:需求弹性大的商品放置在一楼,可以通过店面布置、服务和各种营销手段吸引人气;把需求弹性小的商品布局在高楼层,可以引导人群向上流动……尽量让消费者都在商场停留和行走,制造更多的与不同商品接触的机会,增加顾客购买的几率,不断进行效益的帕累托改进以使整体效益最大化。”
一直以来,很多当代商业建筑都将注意力放在规模上,虽然功能上很好的满足了消费市场的需求,但是购物空间往往没有自身特色,舒适性能不佳,难以展现出比较理想的主题特色。具体来讲,其主要表现在:其一,商业业态结构混乱,百货商场过剩,商业业态处于没有秩序的状态;其二,布局业态比较单一,缺乏差异化战略思想,比较容易形成恶性竞争;其三,目标市场定位不明确,消费需求升级的过程中,项目规划意识落后,难以针对性的进行改善和调整。
1.2空间设计不合理
商业业态认识不清的情况下,建筑设计经验不足,商业空间设计就存在很多缺陷和不足的地方。具体来讲,其主要体现在:其一,公共空间模式单一,空间变化性不足,很容易使得人们出现审美疲劳的情况;其二,商业空间内部流线混乱,缺乏导向设计思维;其三,商业外部环境和配套设施不全,难以满足人们消费过程中的需求,周围空气质量保护意识不强,难以营造良好的购物环境,
1.3视觉系统不美观
随着人们对于消费建筑需求越来越高,审美性成为大势所趋。但是现阶段商业建筑设计在视觉标示设计方面还不是很重视,出现了视觉系统审美情趣丧失的问题。具体来讲:其一,美学视觉标示缺乏,感官意识不强,不具备人性化建筑的特点;其二,商业建筑模式老化,对于外观不是很重视,很容易形成千街一面的情况,难以有效的满足人们的审美需求;其三,在信息媒体广告发展的过程中,传播信息缺乏新意,没能将其作为建筑设计的一部分,很容易使得整个商业环境广告充斥。
2消费文化视角下的当代商业建筑设计
消费文化涉及面比较广泛,牵涉内容众多,存在很多不确定性因素。不同地区,不同时期,消费文化视角对于商业建筑设计会提出很多不同的需求。具体来讲,在消费文化影响下,我们应该做好以下几方面工作去做好商业建筑设计。具体来讲,主要涉及到以下几方面内容:
2.1大众文化视角
城市生活的融入和人文关怀是大众文化的重要组成部分,其将主要注意力放在多元叙事手段和商业空间联姻上。具体来讲:其一,积极从城市文化生活多元入手,去促进商业建筑生活味道的提升。如主题特色建筑群的构建,生活方式的链接,城市更新的推动等;其二,积极从人文关怀的全方位入手,体现区域商业建筑对于消费者提供的人文关怀,比如健全社交场景体系,生态概念的植入,娱乐设施的共享等。
2.2地缘文化视角
不同地域,其消费文化有着很大的不同,由此产生了比较明显的地缘文化差异。在此情况下,商业建筑设计可以从地缘文化的视角出发,积极尝试做好以下几方面的工作:其一,积极传承地域历史文脉,挖掘地域历史,处理好商业建筑与历史之间的关系,使得商业建筑表现出更多的文化元素;其二,从保留建筑改造的角度出发,处理好古建筑和商业建筑之间的关系,保证空间关系上的相互融合,以便更好的发挥商业建筑的效能;其三,从地域风情的角度出发,立足本地地域风情资源,以此为突破口开展商业建筑设计,使得商业建筑表现出比较明显的地域特色。
2.3精英文化视角
当代商业建筑的文化语境是社会等级区分的物质载体,能够对于不同的场所,行为,品牌进行区分,从而使得文化资本处于优越的地位上,在此基础上产生了消费文化下的精英文化视角。在此方面,应该注意以下几方面的问题:其一,从风格化的角度出发,形成精英文化符号,使得其从感官上,心理上,象征上符合此群体的特点,构建起来精英层次的文化资本;其二,效仿上流社会,从尊贵服务享受,奢华创意营造,科技含量提升的角度出发去促进精英文化氛围的营造,做好商业建筑设计工作。
2设计原则
在进行商业建筑设计过程中,为了迎合我国经济发展城市建设的基本原则,在进行商业建筑的开建过程中,有效的强化并完善其设计的思路将提高,商业建筑的设计价值,商业建筑的设计关乎到商业建筑未来的发展走向,在经过若干年的总结分析之后,科研设计人员研究出了适合当展的商业建筑设计基本理念。商业建筑及其环境的创造,应“以人为本”做为设计构思的出发点,是否符合消费者消费体验的才是检验商业环境设计的标准。因此,商城应为顾客提供了充分的休憩和交往空间。大部分逛商场的顾客购物的范围比较杂,也比较随意,或完全以休闲为主要目的,希望得到购物、娱乐、休闲等需要为一体的综合体验。商业建筑设计并非消极被动地应付消费者需求,而是要积极主动地去发现更多的“可能性”需求,消费者可以从设计者提供的“可能性”需求中去满足他们的真正需求,商城的内部配套设施完备,环境优雅。设计将植物、水体、小品和多彩的硬质铺地等元素巧妙地与空间有机结合,进一步提升了环境的品质。此外,商城内还设有专为残障人士、儿童以及老人休息和服务的特殊设施。才能吸引更多的顾客,才能获得更大的商业效益。
3设计手法
3.1耳目一新的外观设计手法
建筑外观设计是一门集美学、建筑学和地理学等于一体的综合学科,综合各种建筑设计的要素体现建筑的外观造型,需要对建筑外观的色彩、肌理和质感等细节进行协调,鉴于现在建筑物所在的地区环境的差异性,所以建筑外观设计要具有可变的弹性空间,建筑设计师本身要利用自身的艺术修养,利用设计方面的知识技能,以发散性的创造性思维改善外观设计效果,使得建筑外观设计朝着更合理、更人性化的方向发展。建筑外观色彩设计的表现方式具有多样性,但无论哪种设计手法,最终都必须突出建筑与周围环境的整体感、建筑本身的美感和形式感等。外观设计手法有:①运用当代高科技手法。高科技喜欢丛结构形式、材料工艺、建筑设备等方法入手,用最新的材料,尤其是硬铝或合金材料,以夸张暴露的手法塑造建筑形象成为商人们卖弄财富炫耀实力的标牌。富于表现力和现代美。②动漫卡通手法的运用。卡通形象鲜艳、活泼、轻松,深受大众喜爱,想这种可爱幽默艺术形式自然而然的被建筑师们引入到商业建筑设计或者活动主题设计中,为大众所喜爱是消费的先决条件,迪斯尼乐园就是这方面的典型范例。③传统美学的设计手法。古典美学追求的是和谐、统一、完美的美学意境,商业建筑设计通过严格遵循形式美的法则来实现这个目的。
3.2内外流动的空间营造
内部空间是商业建筑中最大、最具特色的节点空间,它在竖向上的通透连续性使建筑室内空间产生流动感,成为商业建筑内部空间的焦点所在。中庭的功能通常可以归纳成四类:文化功能、经济功能、庇护功能和容身功能。当前,中庭的庇护和容身功能渐渐削弱,越来越多的商业中庭开始向趣味中心的方向发展,中庭成为大容量,变化丰富的空间。大部分商业建筑购物通都采用了室内外化的空间设计方法,除了根据主题的趣味软装,还通过空间大小的收放、色彩和形态的变化,以及各种店铺装饰来丰富街区的表情。并设计了河流、街道、庭院和广场,制造出街区空间的效果。部分商场中庭底部也会设计舞台以供不定期的活动使用。顶棚大部分采用透明球面设计,阳光和星光从顶部倾泻而下,置身其中可以感受到大自然的气息,进一步加强了室内外空间的渗透。公共设施也是是内部公共空间营造环境氛围,形成场所特征的重要手段。公共设施为顾客提供各种服务和便利,吸引顾客停留休闲并刺激消费,营造良好的购物环境和商业气氛。如人们在座位的选择上通常需要一定的私密性、领域感和安全性,因此座椅的布置存在着边界效应。除了休息设施之外,顾客还需要其他设施,如儿童游戏、运动设施、残疾人扶手等,这些设施虽然繁琐,却体现内部公共空间设计细节方面的因素。
3.3回归自然的景观设计
景观规划时要了解商业建筑的用途,顾客的消费体验,同事也要了解土地承载的容量,内部空间结构,以及,在满足基本功能的情况下,景观设计应具有保护性、循环性、创新性等。“智者乐水”,水是灵性和智慧的象征。湖畔水边、边坡的营造如新加坡圣淘沙的景观设计项目,岛中心树阵广场,就是一个休闲的多功能客厅,配备小型舞台、花池、座椅。河水绕着广场而过,河岸呈自然排布,整个广场如同漂浮于水面之上,景观渐变,韵致盎然。门口广场,充满遐想的枯山水边,点缀雅致咖啡座,因地制宜精雕细琢出瀑布叠水,于国际贵族奢侈的生态圈中,畅享大自然馈赠的无限静谧,可拾阶而上的下沉式庭院、旖旎坡景、雅致小品、具有质感、直接而又朴素的园林小品,动静相宜的韵律之美,呈现西方繁复美学与中式洗炼美学融合的特色。
淺見以為:所謂「留白,可能先寫後削,是削除文字所造成的,不是這批竹簡的原貌,更非先秦楚國簡牘形制的常態。理由如下:
首先,從《孔子詩論》大小兩種彩色圖版看來,竹簡「留白處似乎比有字的部分要薄些。[2][2]大家知道,歷年出土的戰國楚竹簡一般比較薄,如《包山楚簡》厚度大約零點一至零點一五釐米。[3][3]《孔子詩論》簡的厚度未見紀錄,估計相差不遠。如此薄而細長的竹簡,上下兩端若再刻意削薄,是完全不合實用的,等不到「韋編三絕,恐怕先就「柔腸寸斷了!因此,「留白不可能是預留空白,而應當是抄寫之後才出現的狀況。
其次,這六枚竹簡雖有不同程度的殘損,幸好第二簡基本完整,可以作為復原的依據。第二簡的相關數據如下:「本簡長五十五點五釐米,上端弧形完整,下端弧形基本完整。上端留白八點七釐米,下端留白八釐米,現存三十八字。若以整簡長度減去上下兩端空白,得三十八點八釐米,存三十八字,約一釐米抄一字。考慮合文與個別字的筆劃多寡,從寬估計,整簡字數當在五十五至六十之間。各簡相關數據表列如下:
簡號
現存簡長
上端長
下端長
現存字數
2
55.5釐米(完整)
8.7釐米(完整)
8釐米(完整)
38
3
51釐米
4.9釐米
7.8釐米
40(合文一)
4
46.1釐米
7.3釐米
殘缺
43
5
47.5釐米
8.5釐米
殘缺
38
6
49.2釐米
殘缺
8釐米(完整)
43(合文一)
7
42釐米
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随着经济建设的发展,商用建筑(写字楼、宾馆饭店、大中型商场等)大量兴建,1997年全国房屋建筑竣工面积达62244万平方米,其中住宅占53.8%、商业建筑占25.4%[2]。目前国内兴建的采用中央空调的商用建筑普遍存在着高能耗的问题,例如清华大学在1998年对北京市的十家营业较好的大商场进行了全面的测试和统计,这些商场的全年运行能耗平均大约是188kwh/m2.a,而气候条件大致相当的日本的同类建筑的平均全年能耗大约是135kwh/m2.a,也就是说北京市的商场的能耗要比日本高出将近40%。空调能耗是商业建筑的能耗的主要部分,占总能耗的50~60%。初步估计目前全国商用中央空调用电量为400万~450万kW。按重庆和上海的统计,中央空调用电量已分别占全市总用电量的23%和31.1%[3],给各城市的供配电带来了沉重的压力。随着现代化建设的发展,能源供应会更加紧张,将会导致影响经济的持续发展。一般中央空调能耗约占整个建筑总能耗的50%左右,对于商场和综合大楼可能要高达60%以上,因此节约商业建筑空调能耗是刻不容缓的。
空调系统的能耗主要有两个方面,一方面是为了供给空气处理设备冷量和热量的冷热源能耗,如压缩式制冷机耗电,吸收式制冷机耗蒸汽或燃气,锅炉耗煤、燃油、燃气或电等;另一方面是为了给房间送风和输送空调循环水,风机和水泵所消耗的电能。
冷热源的能耗由建筑物所需要的供冷量和供热量决定,建筑物的空调需冷量和需热量的影响因素有室外气象参数(如室外空气温度、空气湿度、太阳辐射强度等),室内空调设计标准,外墙门窗的传热特性,室内人员、照明、设备的散热、散湿状况以及新风量的多少等。风机、水泵的输送能耗受所输送的空气量、水量和水系统、风系统的输送阻力影响,风系统、水系统的流量和阻力的影响因素有系统型式、送风温差、供回水温差、送风和送水流速、空气处理设备和冷热源设备的阻力和效率等。针对上述影响因素和商业建筑的特点,商业建筑空调节能的技术措施可归纳为七个方面:减少冷热负荷、提高冷热源效率、利用自然冷源、减少水泵电耗、减少风机电耗、改进气流组织、改善控制。
2减少冷热负荷
冷热负荷是空调系统最基础的数据,制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵以及给房间送冷、送热的空调箱、风机盘管等规格型号的选择都是以冷热负荷为依据的。如果能减少建筑的冷热负荷,不仅可以减小制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵、空调箱、风机盘管等的型号,降低空调系统的初投资,而且这些设备型号减小后,所需的配电功率也会减少,这会造成变配电设备初投资减少以及上述空调设备日常运行耗电量减少,运行费用降低。所以减少冷热负荷是商业建筑节能最根本的措施。减少冷热负荷有以下一些具体措施:
2.1改善建筑的保温隔热性能
房间内冷热量的损失通过房间的墙体、门窗等传递出去的。改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。改善建筑的保温隔热性能可以从以下几个方面着手:
Ø确定合适的窗墙面积比例,不要盲目追求大窗户、全玻璃幕墙。
Ø合理设计窗户遮阳。
Ø充分利用保温隔热性能好的玻璃窗。
2.2选择合理的室内设计参数
商业建筑空调的主要目的是创造一个舒适的室内空气环境,满足人们办公、学习、娱乐等的舒适及卫生要求。美国供热制冷空调工程师学会设计手册[1](ASHRAEHandbook)的基础篇里,给出了人体感觉舒适的室内空气参数区域,大约是空气温度13℃~23℃,空气相对湿度20%~80%。
如果夏季设计温度太低或冬季室内设计温度太高,都会增加建筑的冷热负荷。在满足舒适要求的条件下,要尽量提高夏季的室内设计温度和相对湿度,尽量降低冬季的室内设计温度和相对湿度,不要盲目追求夏季室内空气温度过低、过干,冬季室内设计温度过高。
2.3局部热源就地排除
商业建筑中的有些房间,由于使用功能的需要,会在房间的局部产生较大的散热量,例如厨房的灶台、医院消毒间的消毒柜、电话机房的交换机等。在空调系统设计过程中,应考虑在发热量比较大的局部热源附近设置局部排风,将设备散热量直接排出室外,防止热量散发到室内,以减少夏季的冷负荷。但是在运行中,这些排风机可能没有开启或者发生故障并得不到及时的更换和修理,那么这些局部热源就会造成很大的冷负荷,浪费冷量和破坏室内热环境。
2.4控制和正确使用室外新风量
由于新风负荷占建筑物总负荷的20~30%,控制和正确使用新风量是空调系统最有效的节能措施之一。下图为北京某写字楼典型工况的冷热负荷各分项的比例:
图3-1冷热负荷分项比例
由于新风负荷接近总负荷的1/3,所以要严格控制新风量的大小。除了严格控制新风量的大小之外,还要合理利用新风。春秋季或冬季,有些房间仍需供冷,此时当室外空气焓值小于室内空气设计状态的焓值时,可采用室外新风为室内降温,可减少冷机的开启量,节省能耗。
减少新风负荷应从以下两方面着手:
Ø不要随意提高最小新风量标准
Ø杜绝非正常渠道引入新风
3提高冷源效率
评价冷源制冷效率的性能指标是制冷系数(COP,CoefficientOfPerformance),是指单位功耗所能获得的冷量。制冷系数与制冷剂的性质无关,仅取决于被冷却物的温度T0’和冷却剂温度Tk’,T0’越高,Tk’越低,制冷系数越高[4]。所以空调系统冷机的实际运行过程中不要使冷冻水温度太低、冷却水温度太高,否则制冷系数就会较低,产生单位冷量所需消耗的功量多,耗电量高,增加建筑的能耗。提高冷源效率可采取以下一些措施:
3.1降低冷却水温度
由于冷却水温度越低,冷机的制冷系数越高。下图显示了某离心压缩制冷机的制冷效率与冷却水温度的变化关系:
从右图可以看出,冷却水的供水温度每上升1℃,冷机的COP下降近4%。降低冷却水温度需要加强运行管理,停止的冷却塔的进出水管的阀门应该关闭,否则,来自停开的冷却塔的温度较高的水使混合后的水温提高,冷机的制冷系数就减低了。冷却塔使用一段时间后,应及时检修,否则冷却塔的效率会下降,不能充分地为
冷却水降温。
3.2提高冷冻水温度
由于冷冻水温度越高,冷机的制冷效率越高,右图显示了某冷机制冷系数与冷冻水供水温度的关系。从图中可看出,冷冻水供水温度提高1℃,冷机的制冷系数可提高3%,所以在日常运行中不要盲目降低冷冻水温度。例如,不要设置过低的冷机冷冻水设定温度;关闭停止运行的冷机的水阀,防止部
分冷冻水走旁通管路,经过运行中的冷机的水量较少,冷冻水温度被冷机降低到过低的水平。
4利用自然冷源
由于建筑室内的人员、照明灯光、电脑的设备的散热量的影响,在春秋季当室外空气温度较低时,室内空气温度仍然较高,仍需要供冷。尤其是没有外墙、外窗的内区房间,即使在寒冷的冬季,由于室内的散热量没有途径散发到室外,室内仍需供冷。此时如果开启冷机供冷,不仅由于此时冷负荷较小,冷机制冷系数较低、能耗大,而且极端不合理。
比较常见而且容易利用的自然冷源主要有两种,一种是地下水,另一种是春秋季和冬季的室外冷空气。由于地下水常年保持在18℃左右的温度,所以地下水不仅可以在夏季可作为冷却水为空调系统提供冷量,而且冬季还可以利用水源热泵机组为空调系统提供热量。第二种较好的自然冷源是春秋季和冬季的室外冷空气,此时室外空气较低,可用于空调系统供冷。例如,北京春秋季的室外空气湿球温度一般低于15℃,冬季室外空气湿球温度一般低于0℃,这种温度下的空气是较好的冷源,可用于空调系统供冷。
室外冷空气的利用有两种方法:一是春秋季利用低温室外空气供冷,当室外空气温度较低时,可以直接将室外低温空气送至室内,为室内降温。为了能实现在春秋季利用低温室外空气供冷,空调系统设计时注意要有足够的新风道引入室外新风。第二种方法是利用冷却塔供冷,适合没有足够的新风道为室内送室外新风。具体方法是春秋季利用冷却塔将冷却水温度降低,再通过板式换热器冷却冷冻循环水,被降低了温度的冷冻水送到末端的散冷设备,如风机盘管、空调箱,将冷量送到各个需要供冷的房间。
此外,冬夏季利用全热交换器回收冷热量,也可起到很大的节能作用。为了保证室内空气足够新鲜,满足人们的舒适要求,空调系统需要从室外抽取一定量新鲜空气送入室内,同时将室内污染物浓度较高的空气排至室外。而这部分排风的温度、湿度参数是室内的空调设计参数,冬季比室外空气热,夏季比室外空气冷。通过全热交换器,将排风的冷热量传递给新风,可以回收排风冷热量的70~80%左右[5],有明显的节能作用。
5减少水泵电耗
空调系统中的水泵不仅起着非常重要的作用,而且耗电量也非常大。下图是对北京12家星级宾馆空调水泵耗电量的调查结果:
图3-4空调水泵耗电量比例
一、高校校名商标注册的必要性分析
1、高校校名商标注册可以有效维护高校自身权益
勿庸置疑,名牌高校的名称本身就是块品牌,是具有很高价值的无形资产。由于利益驱动,一些投机分子纷纷效仿高校校名,要么在自己公司的名称上加上高校的简称,要么把高校的简称作为自己的商号或字号加以利用,要么把与高校的简称或缩写相同或类似的文字或拼音注册为商标,一时间冒出了许许多多与高校有或多或少联系的公司来,但实际上没并没有任何瓜葛。如河南省中田实业有限公司的“清华泉”,湖北五洲科教设备有限公司的“武大”等商标就极易在消费者中引起关于清华大学和武汉大学的联想。其结果是损害了那些真正与高校有联系的企业的利益,进而也可能损害了高校的经济利益和声誉,又混淆了消费者的视线,扰乱了市场秩序。这样与高校名称有关的纠纷也日益突出,所以,在当前形势下进行高校名称的商标注册也就显得必要起来。
2、高校校名商标注册可以有效维护消费者权益
当高校自身还没有真正认识到校名这一重要的无形资产所包含的价值时,有些别有用心的企业、个人看到了高校名称、图案所蕴含的经济价值,认为只要打上高校名称的旗号,其产品就成了高科技产品,企业就成了高新技术的企业,于是有预谋地加以商业性使用,搞虚假宣传,混淆其商品和服务的来源,误导消费者。如2000年4月深圳某公司在媒体上其产品“青华”牌电子学习机的广告,广告上画有清华大学二校门的图案,广告语为“青华考试通,考试通清华”,严重误导了消费者。此外,从消费者的角度看,对知名高校的研发成果、技术、校办产业的产品、服务等,人们也习惯以对“名校”的认识、信任来接受,影响消费者的利益。从维护消费者权益的角度看,高校必须重视校名的商标保护。
3、高校校名商标注册可以有效防止高校校名被他人强注
浙江大学在2002年4月申请商标注册时,在提交申请后才发现温州信得达不绣钢材料有限公司已在先对第6个类别(金属材料及加工等)的“浙大”商标进行了注册,浙江大学就此向商标局提出了异议,这反映出高校在商标注册上缺乏未雨绸缪的自我保护意识,往往后人一步,权利受到侵犯;同时由于他人已申请注册在先,高校很可能丧失获得商标注册的机会。如果高校将其校名进行商标注册,遭遇侵权时,可以直接向人民法院提讼并要求赔偿,其合法权益能够得到有力的保护。
4、高校校名商标注册为高校跨类别注册商标创造条件
对高校名称进行商标注册,其最终目的不仅仅是防止其他企业、组织或个人对高校名称的盗用、冒用、滥用,维护高校声誉,还有一点大家不能忽视,那就是商标潜在的可利用性,也即跨类别注册商品商标,确保高校产品能冠以高校名称。而且这点对于高校来说比企业还要重要,因为高校是一所集不同学科、不同类别研究室为一体的事业单位,随着各学科的深入发展,以及产学研的进一步深化,分属不同类别的产品会不断被开发出来,投入生产并进入市场,在这种情况下,有注册商标与无注册商标就有可能面对不同的境遇。如果高校己有在先申请的注册商标,那么其产品即可直接贴牌进入市场;而对于没有申请注册商标的高校来说,对其产品进行商标注册,不仅会有时间上的迟延还可能面临其他企业对同类产品的在先抢注,使自己生产的产品冠以自己的简称或字号的可能性都没有,丧失进一步扩大高校声誉,扩大高校产业化规模的机会。
二、高校校名进行商标注册存在问题分析
1、注册类别的范围问题
在办理商标注册申请时,正确表述所要指定的商品或服务及其所属类别,是商标申请人(人)首先会遇到的问题。我国对商标的分类是参照《商标注册用商品和服务国际分类尼斯协定》制定的,商品和服务分类共有45个类别,其中商品34类,服务11类。作为高校申请注册商标,就其原初属性来讲,第41类中的4101教育类是必然选择,许多高校都就其名称在第41类中进行了注册,可是这样的保护对高校而言是否合理呢?根据国家规定,申请一个商标注册需要2000元,根据“一个类别一份申请”的规定,若要45类都申请,则要花费9万元,而且这只是一个商标。一般而言,一所高校在长期的发展中不可能就一个具标志性的能代表其的名称或标识,如浙江大学就申请注册了“浙江大学”、“浙大”、“ZHEDA”以及“求是”等;北京大学申请注册了“北京大学”、“北大”、“博雅”、“未明湖”等。因此若将这些带有一定指代作用的名称都注册为商标,高校仅就名称注册就要花费不少。
2、注册商标的实际使用问题
《商标法》并不要求申请注册的商标必须付诸实际使用,因此,不论一件商标是否付诸实际使用,都可以申请注册。但是《商标法》还有一规定,那就是注册商标在三年内如果无正当理由不进行使用便会受到撤销。因此,高校在完成商标注册之后,还要考虑合理使用的问题,如果在三年内该商标在注册的类别中没有使用,则该类别商标便会被商标局撤销,高校在这一类别的商标专用权便归于消灭。但是考虑到高校的实际情况,如果进行全类注册,其商标的使用情况肯定不容乐观,如何解决这一问题呢?
对此,本人认为引入防御商标这一概念是值得一试的方法。“在多数国家,商标法中出现了‘类似’商品及‘近似’商标这些术语的,均会提供对‘防御商标’及‘联合商标’的注册保护。”参照国外的一般做法,防御商标就是指商标权人在所有“类似”的商品上均以其注册商标予以注册,目的也不是自己在这些商品上使用,而只是禁止他人在这些不同商品上使用同一个商标。
3、高校校名商标中简称或缩写的权利冲突问题
对高校简称及缩写,我国几乎没有从法律的高度对待企业名称权和商标权一样确认其专用权,现行的《教育法》里也没有相关规定。其结果是很多高校校名不一致,简称却一致,比如“华工”,在华中、华南、华东地区都分别被认为是华中理工(科技)大学、华南理工大学、华东理工大学。有的是中文简称不一致但英文缩写却一致,比如华中科技大学与哈尔滨理工大学的英文简称都HUST。同一简称或缩写到底代表谁呢?可能造成的混淆也就可想而知了。尤其在高校后勤和机构改革后,各高校纷纷成立产业集团走上产业化道路,一些校办工厂进行资产剥离,成为独立的法人。这些法人仍然打着各自高校的牌子,万一公司出了差错或经营不善,那么名誉受损的可能就不只是公司的背景高校了,难免还会波及到有相似名称的高校。尤其在高校都在跨学科发展的时候,字号的使用范围肯定要扩大,那么这权利能扩到多大,这就需要有个权利界定的问题,否则权利冲突在所难免。
4、高校校名注册为驰名商标问题
什么样的商标能成为驰名商标,就涉及驰名商标的认定问题,TRIPS协议对驰名商标认定标准做出了规定:“在决定商标是否驰名时,应当考虑商标在相关公众中的知悉程度,包括因商标的宣传而在有关成员中取得知名度”。该规定表明要成为驰名商标,首先要是已经使用的商标;其次是相关公众知悉的程度,程度的范围可以包括商标使用的持续时间,该商标任何宣传工作持续的时间和地理范围等,以及该商标作为驰名商标受保护的记录等。我国《商标法》第14条对驰名商标的认定标准就是TRIPS协议的翻版,并且在实践上,于2003年6月1日起实施的《驰名商标认定和保护规定》(下简称《规定》)就申请驰名商标的实际操作做出了较为详细的规定,例如第3条就要求申请者必须提出可以作为证明商标驰名的证据材料。
根据上述的国际公约和我国的法律法规,高校名称若要申请为驰名商标,首要困难就在于必须证明其作为驰名商标受保护的纪录和《规定》中要求的第5项——使用该商标的主要商品近三年的产量、销售量、销售收入、利税、销售区域等有关材料。在我国以往的经济体制下,大学是人们心目中的一块神圣的土地,理应受到保护和尊重,名称事实上只不过是一个象征,有没有保护纪录并不重要。再者,大学毕竟不是公司企业,不是以盈利为目的的,第5项的要求就显得过于苛刻而且几乎是不可能完成的任务。所以,以现有的对驰名商标的认定标准直接用于高校名称是不合适的,高校若要申请驰名商标的认定还存在不少问题。
三、针对上述问题的对策探讨
1、在《商标法》中补充包含防御商标的内容
如果不能使高校商标享受驰名商标强有力的保护措施,那么赋予高校防御商标的注册权限也可在很大程度上满足高校的维权需求。防御商标在前文己有讨论,对其申请注册的目的就不在于自己“专用”,而只是为了禁止他人使用,以免造成混淆,因此,在设定防御商标之时,也就必然会抛弃“三年内无正当理由不使用可以撤销”的原则。这样拥有防御商标的高校就可在不同类别的商品或服务类别上进行注册,同时又可以避开商标必须使用的规定,不仅可以防止今后他人在其他类别对商标进行注册,也能满足高校自身在其他商品或服务类别上的开发与发展。
2、建立联合商标解决由高校简称及缩写引起的权利冲突
学生没有主动工作的意识
学生对气候不适应,生活不习惯晚上
学生普遍会饿
从未住寝的学生在住宿方面出现适应困难
生活用品准备不足导致学生出现了小情绪
根据如上问题制定以下解决办法,在学生初到北戴河后,普遍情绪比较兴奋,无法进入工作状态,教师开会为学生们做引导,强调主动工作的重要性。随着实践的深入,问题开始逐渐显露,由于是到一个完全陌生的环境,学生暂时无法适应,在教师的协调下,参观企业各个部门及认识各个部门主管领导。开会制定了工作和生活要求及标准。经过和企业方面沟通,由企业方面出车,统一去超市购买生活用品和食品,协助企业带领学生购买工装,帮助学生尽早进入工作角色。
为了锻炼学生自主发现问题并解决问题的能力,也为了锻炼学生面对困难、面对挫折的抗压力能力,教师不能一直根在学生身边,防止学生一出现问题就找教师解决的现象发生,带队老师将在下企业十天后撤回。但学生的年纪毕竟还小,对有些问题无法正确处理和面对,三个星期后,带队老师再次来到企业,并发现如下问题:
同学之间关系复杂,经常有矛盾
部分同学因环境等因素出现身体不适
部分同学工作结束后,喜欢聚众聊天
部分同学早晨不起床吃饭,中午上班迟到
部分同学由于第一次离家有想家情绪
根据以上新的情况,教师制定以下解决办法,由于工作上的一些问题及生活习惯的不同导致学生之间发生一些小摩擦,而且把不快情绪带到了工作当中,影响了工作质量。针对这一情况,分别找问题学生谈话,了解事情原委,再把这些情况通报全体同学,要求大家互相关心、树立团队意识,集体荣誉感。对聚众聊天、不起床吃饭、上班迟到的同学进行批评教育。请企业派车带身体不适的同学对医院看病,同时对这些同学进行亲情化管理,请企业开通无线上网,可以让学生与家长视频,邀请家长进入企业看望学生,请企业协助召开各种业余活动,缓解学生想家心理。带队教师通过定期给学生开会,通告同学们各阶段的表现,来触发学生们的工作积极性,即使带队老师不在企业时,也要通过电话、QQ等方式及时与企业负责人、和学生保持联系,了解学生在企业的表现情况,掌握学生不同时期的心理变化,发现问题及时与学长家长取得联系并积极地解决问题。在本次实践活动进入七十时,教师再次下企业并发现如下问题:学生虽然已经能够适应环境,适应工作,但学会了耍滑头,在企业负责人在的时候努力工作,反之则偷懒休息。对于有些较难服务的客人有为难情绪。部分同学之间关系紧张仍有小摩擦。与企业工作人员有矛盾针对以上问题制定如下解决办法:对学生们强调如何做人、做好人,做一个诚信的人,对工作中出现耍滑头的现象正面指出,并警告批评,帮助学生树立正确的工作态度。提高学生们的服务意识,把较难服务的客人存在的问题提出来,和同学们一起分析解决办法,并请企业经理提出参考意见。由于学生大多是独生子女,又是第一次离开家过集体生活,出现矛盾在所难免,教师要是耐心调解,强调团队意识,合作精神。要求同学们之间要互相关心、互相帮助。
随着经济建设的发展,商用建筑(写字楼、宾馆饭店、大中型商场等)大量兴建,1997年全国房屋建筑竣工面积达62244万平方米,其中住宅占53.8%、商业建筑占25.4%[2]。目前国内兴建的采用中央空调的商用建筑普遍存在着高能耗的问题,例如清华大学在1998年对北京市的十家营业较好的大商场进行了全面的测试和统计,这些商场的全年运行能耗平均大约是188kwh/m2.a,而气候条件大致相当的日本的同类建筑的平均全年能耗大约是135kwh/m2.a,也就是说北京市的商场的能耗要比日本高出将近40%。空调能耗是商业建筑的能耗的主要部分,占总能耗的50~60%。初步估计目前全国商用中央空调用电量为400万~450万kW。按重庆和上海的统计,中央空调用电量已分别占全市总用电量的23%和31.1%[3],给各城市的供配电带来了沉重的压力。随着现代化建设的发展,能源供应会更加紧张,将会导致影响经济的持续发展。一般中央空调能耗约占整个建筑总能耗的50%左右,对于商场和综合大楼可能要高达60%以上,因此节约商业建筑空调能耗是刻不容缓的。
空调系统的能耗主要有两个方面,一方面是为了供给空气处理设备冷量和热量的冷热源能耗,如压缩式制冷机耗电,吸收式制冷机耗蒸汽或燃气,锅炉耗煤、燃油、燃气或电等;另一方面是为了给房间送风和输送空调循环水,风机和水泵所消耗的电能。
冷热源的能耗由建筑物所需要的供冷量和供热量决定,建筑物的空调需冷量和需热量的影响因素有室外气象参数(如室外空气温度、空气湿度、太阳辐射强度等),室内空调设计标准,外墙门窗的传热特性,室内人员、照明、设备的散热、散湿状况以及新风量的多少等。风机、水泵的输送能耗受所输送的空气量、水量和水系统、风系统的输送阻力影响,风系统、水系统的流量和阻力的影响因素有系统型式、送风温差、供回水温差、送风和送水流速、空气处理设备和冷热源设备的阻力和效率等。针对上述影响因素和商业建筑的特点,商业建筑空调节能的技术措施可归纳为七个方面:减少冷热负荷、提高冷热源效率、利用自然冷源、减少水泵电耗、减少风机电耗、改进气流组织、改善控制。
2减少冷热负荷
冷热负荷是空调系统最基础的数据,制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵以及给房间送冷、送热的空调箱、风机盘管等规格型号的选择都是以冷热负荷为依据的。如果能减少建筑的冷热负荷,不仅可以减小制冷机、供热锅炉、冷热水循环泵、空调箱、风机盘管等的型号,降低空调系统的初投资,而且这些设备型号减小后,所需的配电功率也会减少,这会造成变配电设备初投资减少以及上述空调设备日常运行耗电量减少,运行费用降低。所以减少冷热负荷是商业建筑节能最根本的措施。减少冷热负荷有以下一些具体措施:
2.1改善建筑的保温隔热性能
房间内冷热量的损失通过房间的墙体、门窗等传递出去的。改善建筑的保温隔热性能可以直接有效地减少建筑物的冷热负荷。改善建筑的保温隔热性能可以从以下几个方面着手:
确定合适的窗墙面积比例,不要盲目追求大窗户、全玻璃幕墙。
合理设计窗户遮阳。
充分利用保温隔热性能好的玻璃窗。
2.2选择合理的室内设计参数
商业建筑空调的主要目的是创造一个舒适的室内空气环境,满足人们办公、学习、娱乐等的舒适及卫生要求。美国供热制冷空调工程师学会设计手册[1](ASHRAEHandbook)的基础篇里,给出了人体感觉舒适的室内空气参数区域,大约是空气温度13℃~23℃,空气相对湿度20%~80%。
如果夏季设计温度太低或冬季室内设计温度太高,都会增加建筑的冷热负荷。在满足舒适要求的条件下,要尽量提高夏季的室内设计温度和相对湿度,尽量降低冬季的室内设计温度和相对湿度,不要盲目追求夏季室内空气温度过低、过干,冬季室内设计温度过高。
2.3局部热源就地排除
商业建筑中的有些房间,由于使用功能的需要,会在房间的局部产生较大的散热量,例如厨房的灶台、医院消毒间的消毒柜、电话机房的交换机等。在空调系统设计过程中,应考虑在发热量比较大的局部热源附近设置局部排风,将设备散热量直接排出室外,防止热量散发到室内,以减少夏季的冷负荷。但是在运行中,这些排风机可能没有开启或者发生故障并得不到及时的更换和修理,那么这些局部热源就会造成很大的冷负荷,浪费冷量和破坏室内热环境。
2.4控制和正确使用室外新风量
由于新风负荷占建筑物总负荷的20~30%,控制和正确使用新风量是空调系统最有效的节能措施之一。下图为北京某写字楼典型工况的冷热负荷各分项的比例:
图3-1冷热负荷分项比例
由于新风负荷接近总负荷的1/3,所以要严格控制新风量的大小。除了严格控制新风量的大小之外,还要合理利用新风。春秋季或冬季,有些房间仍需供冷,此时当室外空气焓值小于室内空气设计状态的焓值时,可采用室外新风为室内降温,可减少冷机的开启量,节省能耗。
减少新风负荷应从以下两方面着手:
不要随意提高最小新风量标准
杜绝非正常渠道引入新风
3提高冷源效率
评价冷源制冷效率的性能指标是制冷系数(COP,CoefficientOfPerformance),是指单位功耗所能获得的冷量。制冷系数与制冷剂的性质无关,仅取决于被冷却物的温度T0’和冷却剂温度Tk’,T0’越高,Tk’越低,制冷系数越高[4]。所以空调系统冷机的实际运行过程中不要使冷冻水温度太低、冷却水温度太高,否则制冷系数就会较低,产生单位冷量所需消耗的功量多,耗电量高,增加建筑的能耗。提高冷源效率可采取以下一些措施:
3.1降低冷却水温度
由于冷却水温度越低,冷机的制冷系数越高。下图显示了某离心压缩制冷机的制冷效率与冷却水温度的变化关系:
从右图可以看出,冷却水的供水温度每上升1℃,冷机的COP下降近4%。降低冷却水温度需要加强运行管理,停止的冷却塔的进出水管的阀门应该关闭,否则,来自停开的冷却塔的温度较高的水使混合后的水温提高,冷机的制冷系数就减低了。冷却塔使用一段时间后,应及时检修,否则冷却塔的效率会下降,不能充分地为
冷却水降温。
3.2提高冷冻水温度
由于冷冻水温度越高,冷机的制冷效率越高,右图显示了某冷机制冷系数与冷冻水供水温度的关系。从图中可看出,冷冻水供水温度提高1℃,冷机的制冷系数可提高3%,所以在日常运行中不要盲目降低冷冻水温度。例如,不要设置过低的冷机冷冻水设定温度;关闭停止运行的冷机的水阀,防止部
分冷冻水走旁通管路,经过运行中的冷机的水量较少,冷冻水温度被冷机降低到过低的水平。
4利用自然冷源
由于建筑室内的人员、照明灯光、电脑的设备的散热量的影响,在春秋季当室外空气温度较低时,室内空气温度仍然较高,仍需要供冷。尤其是没有外墙、外窗的内区房间,即使在寒冷的冬季,由于室内的散热量没有途径散发到室外,室内仍需供冷。此时如果开启冷机供冷,不仅由于此时冷负荷较小,冷机制冷系数较低、能耗大,而且极端不合理。
比较常见而且容易利用的自然冷源主要有两种,一种是地下水,另一种是春秋季和冬季的室外冷空气。由于地下水常年保持在18℃左右的温度,所以地下水不仅可以在夏季可作为冷却水为空调系统提供冷量,而且冬季还可以利用水源热泵机组为空调系统提供热量。第二种较好的自然冷源是春秋季和冬季的室外冷空气,此时室外空气较低,可用于空调系统供冷。例如,北京春秋季的室外空气湿球温度一般低于15℃,冬季室外空气湿球温度一般低于0℃,这种温度下的空气是较好的冷源,可用于空调系统供冷。
室外冷空气的利用有两种方法:一是春秋季利用低温室外空气供冷,当室外空气温度较低时,可以直接将室外低温空气送至室内,为室内降温。为了能实现在春秋季利用低温室外空气供冷,空调系统设计时注意要有足够的新风道引入室外新风。第二种方法是利用冷却塔供冷,适合没有足够的新风道为室内送室外新风。具体方法是春秋季利用冷却塔将冷却水温度降低,再通过板式换热器冷却冷冻循环水,被降低了温度的冷冻水送到末端的散冷设备,如风机盘管、空调箱,将冷量送到各个需要供冷的房间。
此外,冬夏季利用全热交换器回收冷热量,也可起到很大的节能作用。为了保证室内空气足够新鲜,满足人们的舒适要求,空调系统需要从室外抽取一定量新鲜空气送入室内,同时将室内污染物浓度较高的空气排至室外。而这部分排风的温度、湿度参数是室内的空调设计参数,冬季比室外空气热,夏季比室外空气冷。通过全热交换器,将排风的冷热量传递给新风,可以回收排风冷热量的70~80%左右[5],有明显的节能作用。
5减少水泵电耗
空调系统中的水泵不仅起着非常重要的作用,而且耗电量也非常大。下图是对北京12家星级宾馆空调水泵耗电量的调查结果:图3-4空调水泵耗电量比例
从上图可以看出,空调水泵的耗电量占建筑总耗电量的8%~16%,占空调系统耗电量的15%~30%,耗电量接近于全楼照明用的电量,所以水泵节能非常重要,节能潜力也比较大。减少空调水泵电耗可从以下几个方面着手:
5.1冷却水开式系统改为闭式系统
开式冷却水系统中冷却水泵的扬程除了要克服冷却水在管道中的流动阻力外,还要提供将冷却水从冷却水池送至高位冷却塔克服水位高差所需要的能量。如果取消冷却水池,将从冷却塔回来的水管直接接至冷却水泵的入口,这种冷却水系统成为闭式冷却水系统,冷却水泵就不需提供将冷却水从制冷机提升到冷却塔克服水位高差所需要的能量,只需提供能量克服冷却水在管道中流动的阻力,所以所需要的水泵扬程要
比开式冷却水系统小得多,因此水泵的能耗也就小很多。例如北京某饭店冷却水系统为开式系统,制冷机房和冷却水池设在一层,冷却塔设在十层屋顶,距地面33米,冷却水泵扬程为67米,配电功率为180kW,而改成闭式冷却水系统后,冷却水泵扬程只需25米,配电功率仅为75kW,每年可节电18万度,合人民币10.8万元。
5.2减小阀门、过滤器阻力
阀门和过滤器是空调水管路系统中主要的阻力部件。在空调系统的运行管理过程中,要定期清洗过滤器,如果过滤器被沉淀物堵塞,空调循环水流经过滤器的阻力会增加数倍。
阀门是调节管路阻力特性的主要部件,不同支路阻力不平衡时主要靠调节阀门开度来使各支路阻力平衡,以保证各个支路的水流量满足需要。由于阀门的阻力会增加水泵的扬程和电耗,所以应尽量避免使用阀门调节阻力的方法。
实际工程中有很多不合理地调节阀门开度,造成水泵电耗无谓浪费的现象。例如北京某饭店的空调水系统的压力分布如下图所示:
根据上图水系统的运行压力分析可以看出,在热交换器和热水循环泵之间的阀门(此阀门的开度仅有25%)和管路消耗了0.2Mpa的扬程,泵后阀门(此阀门的开度仅有25%)消耗了0.08Mpa,而加压泵总的扬程才0.25MPa,加压泵出口的阀后压力为1.12Mpa,还低于热交换器的出口压力,加压泵的加压都消耗在了其前后的管路阀门上了,并不起到真正的加压作用。所以从冬季供热工况而言,加压泵是多余的。如果取消标准层加压泵,每年可节省电耗22万度,节省运行费16.5万元。
5.3提高水泵效率
水泵功率是指由原动机传到泵轴上的功率被流体利用的程度。水泵的效率随水泵工作状态点的不同从0~最大效率(一般80%左右)变化。在输送流体的要求相同,即要求的输出功率相同的条件下,如果水泵的效率较低,那么就需要较大的输入功率,水泵的能耗就会较大。因此,空调系统设计时要选择型号规格合适的水泵,使其工作在高效率状态点。空调系统运行管理时,也要注意让水泵工作在高效率状态点。
5.4设定合适的空调系统水流量
空调系统的水流量是由空调冷热负荷和空调水供回水温差决定的,如下式所示:
(3-1)
式中:
G――水流量,kg/h;
Q――冷热负荷,kcal/h;
Δt――供回水温差,℃。
从上式可看出,空调水供回水温差越大,空调水流量越小,从而水泵的耗电量越小。但是空调水流量减少,流经制冷机的蒸发器时流速降低,引起换热系数降低,需要的换热面积增大,金属耗量增大。所以经过技术经济比较,空调冷冻水的供回水温差4~6℃较经济合理[4],空调热水的供回水温差10℃较经济合理,大多数空调系统都按照5℃的冷冻水供回水温差和10℃空调热水供回水温差的工况设计。
空调循环水泵的耗电量跟流量的3次方成正比,如下式所示:
(3-2)
式中:
N――水泵耗电功率,kW;
S――管路阻抗,表征管路特性的参数,kPa.s/m6;
G――水流量,m3/s;
――水泵效率。
实际工程中有很多空调系统的供回水温差只有2~3℃,如果将供回水温差提高到5℃,水流量将减少到原来的50%左右,所以如果水流量减少50%,水泵耗电量将减少87.5%,节能效果非常明显。但是实际工程中常出现如果减少水流量,有些房间就会出现夏季室温降不下来的情况,而不得不提高流量、降低温差来运行。出现这种情况的原因是水系统中各个支路阻力不平衡,夏季过热的房间所属的支路阻力大,当流量减少时,阻力大的支路水流量减小到不能满足需要的程度,致使房间过热。如果加大流量,阻力小的支路就会超过需要的水流量,那些阻力大的支路的水流量则刚好满足要求,不会出现夏季室温降不下来的情况。这种空调系统的运行是以增大流量和耗电量为代价的。
变频水泵的使用
室外空气温度、湿度参数在整个供冷季和供暖季是在不断变化的,所以空调系统的冷热负荷在一年中也在不断变化,并不保持一成不变。空调的冷热负荷一年中变很大,全年大部分时间的负荷只有最大负荷的50%左右。当空调冷热负荷变化时,由公式(3-1)可知,所需要的空调冷热循环水量也随负荷相应变化。水泵的流量、扬程、轴功率和转速间的关系如下:[7]
(3-3)
式中:
n1,n2――电机转速;
G1,G2――水流量;
H1,H2――水泵扬程;
N1,N2――水泵轴功率;
所以通过改变水泵电机的转速,就可以连续地改变水泵的流量。电机的转速跟交流电的频率成正比。通常市政电网的电流频率是50hz,变频调速水泵就是利用变频器改变电流频率来改变水泵转速和流量。
由于建筑全年平均冷热负荷只有最大冷热负荷的50%左右,如果通过使用变频调速水泵使水量随冷热负荷变化,那么全年平均的水量只有最大水流量的50%左右,水泵能耗只有定水量系统水泵能耗的12.5%,节能效果是非常明显的。
6减少风机电耗
空调系统中风机包括空调风机以及其它送风机、排风机的,这些设备的电耗占空调系统耗电量的比例是最大的,右图显示了北京某饭店空调系统各设备能耗所占的比例:
空调系统风机电耗所占比例最大,风机节能的潜力也就最大,风机的节能也应引起最大的重视。减少风机能耗主要从以下几个方面入手:定期清洗过滤
图3-6某饭店空调系统各设备耗电量比例
定期检修、检查皮带是否太松、工作点是否偏移、送风状态是否合适。
7改善空调系统控制
目前很多商业建筑的空调系统未设空调自控,也有很多商业建筑的空调自控系统因年久失修而无法使用,这使得空调系统的运行管理很不方便。特别是对于面积较大的商业建筑,可能有上百台空调箱、新风机组,运行管理人员连每天启停空调箱都没有足够的精力去实现,更不用说适时地调整空调箱的运行参数,让其节能运行。因此很多商业建筑的空调箱、新风机在空调季节只得让它们全天24小时运行。如果为空调系统加装自控系统,即使是最简单的启停控制,也可以极大节省空调能耗。例如北京某写字楼、饭店,面积13.5万平方米,有空调箱、新风机组90多台,而运行管理人员只有十几人,空调箱、新风机在空调季只能全天24小时运行。如果只为空调系统增加启停控制,每年可节电130万度,节约运行费78万元。
8总结
目前中国商业建筑建设量大,商业建筑的能耗较发达国家高40%左右,商业建筑的节能是非常重要、刻不容缓的一项工作。商业建筑的空调能耗是商业建筑的能耗的主要部分,通过上述具体措施,可以有效的降低商业建筑的空调能耗,并且已建成的商业建筑空调节能具有投资回收期短、效益高的特点,有利于商业建筑空调节能工作的开展。
参考文献
[1]ASHRAEhandbook1991:Heating,ventilating,andair-conditioningapplications,AmericanSocietyofHeating,RefrigeratingandAirConditioningEngineers,c1991。
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