现代办公楼变风量空调系统新风量问题的探讨
作者:佚名; 更新时间:2014-12-04

摘要: 指出保证室内新风量的三个控制环节——新风总量、新风分配量、新风均匀性,着重分析单风机变风量系统的新风分配量问题,并对目前的几种解决方法进行分析。

关键词: 室内空气品质(IAQ) 变风量系统 新风量 新风分配量


 

0 引言

随着人们对建筑物室内舒适性要求的提高,对建筑物室内空气品质(IAQ)的重视,空调系统为人们创造一个健康、良好的室内空气环境,成为大家共同追求的目标。现代建筑物室内装修和家具涂料中可能含有有毒、有害的挥发性有机污染物(V.O.C);室内人员产生CO2、异味等污染物,这些都需要向室内引入足够的新风,以稀释室内污染物。现代建筑物的密闭性大大提高,如果室内新风量不足,室内污染物积聚、浓度增加,将使室内人员感到不适,工作效率降低,甚至使人生病,称谓“建筑物综合症”。因此,保证室内新风量是空调系统设计时应该重视的问题。

1 保证室内新风量的控制环节

1.1 保证室内新风量,首先,要选取合适的新风量标准。上海国际航运大厦取30m3/h·人;久事大厦取30m3/h·人;上海金茂大厦取34m3/h·人。根据国内的设计规范,一般取30m3/h·人。

1.2 保证室内新风量需要控制3个环节:

a. 新风总量——控制整个系统的新风量,满足该空调系统所有服务区域的人员标准新风量之和;

b. 新风分配量——控制送入系统各个末端服务区域的新风量,满足区域内人员的标准新风量;

c. 新风均匀性——控制送给服务区域内所有人员新风,满足人员需求新风量,避免区域内一部分人得到多于标准的新风量,而另一部分人得到少于标准的新风量。

1.3 三个控制环节的关系如图1所示。

1.4 控制新风均匀性,则要求处理好风口布置,气流组织问题,复杂空间尚需对流场进行模拟分析。控制难度较大(本文不做分析)。

现代办公楼变风量空调系统新风量问题的探讨

2 VAV系统中新风量问题

对于单风机定风量全空气系统,和风机盘管加新风系统,将系统新风总量和新风分配量,根据要求设定并调试好,也就控制了第一环节(新风总量)和第二环节(新风分配量)。而对于变风量全空气系统,送风量随负荷减小而减少,如何控制第一环节新风总量,目前已有不少文章对此进行了论述,本文着重讨论变风量系统中新风控制第二环节:新风分配量。新风分配量与室内负荷变化有关,以下分析设备、灯光和人员负荷变化和建筑负荷变化对新风分配量的影响。

2.1 设备、灯光和人员负荷变化对新风分配量的影响

设备、灯光和人员负荷变化往往是由人员流动而引起的,因此负荷与区域人数同步变化,即该区域送风量与人员变化近似成正比。当区域人员减少,该区域末端实际送入新风量GO与该区域末端所需送入新风量GO.N的比值大于等于1时,则该区域新风量满足要求。反之,则该区域新风量不满足要求。

(1)

式中:GT为末端的设计风量;R为系统新风比;RMIN为系统最小新风比;K1:为人员减少时,末端服务区域送风量与设计送风量的比值。K1≤1;K2: 为该区域人数与设计人数的比值。K2≤1; K1=(QA +QI)/(QA +QI。D); K2 = QI / QI。D;QA为该区域建筑负荷;QI为该区域设备、灯光和人员负荷;QI。D为该区域设计设备、灯光和人员负荷。

(2)

由于K2≤1,则≥1。当QA=0时,该区域建筑负荷为零(如内区),则=1。

对于式(1),因为≥1,又≥1,所以式(1)≥1,则区域新风分配量满足要求。同时由以上分析可知:对于外区,人员减少越多,K2越小,越大,该区域新风分配量越富裕;对于内区,人员减少越多,区域送风量越小,系统新风比R越大,该区域新风分配量越富裕。因此,设备、灯光和人员负荷变化一般不会造成新风分配量不足的问题。

2.2 建筑负荷变化对新风分配量的影响采用虚拟工程来说明。

虚拟工程(见图2):内区面积900m2,外区面积900m2,内走道200m2,芯筒400m2。人员密度7m2/p。内外区采用一套单风机变风量系统,外区变风量末端采用并联型风机动力箱(Parallel Fan Terminals)带热水盘管(1~2排),内区设单风管变风量末端(Single Duct Terminals VAV.T)。 系统需求新风总量7714m3/h,系统送风量为30000m3/h。系统新风总量由定风量装置来保证(见图3。

现代办公楼变风量空调系统新风量问题的探讨



2.3 建筑负荷变化之一:年建筑负荷变化对新风分配量产生的影响。

由于室外温度变化,外区负荷随之变化,由于内外区送风参数相同,外区送风量随外区负荷发生变化,而内区送风量不随室外温度变化。内外区的新风分配比发生变化:当外区送风量增加时,内区的新风分配量不足,而外区新风分配量过剩,为避免这种差异,我们将系统送风量为70%时,内外区新风分配比满足要求。当送风量由70%增大时,外区新风供需比增大,最高达130%,当负荷减小时,外区送风量减小,新风量严重不足发生在系统送风量为48%时,仅为需求新风量的54%。详细计算结果见表1。如内区面积所占比例放大,问题更加严重;而内区正相反,当系统送风量最大时,其新风量为需求量的70%。系统送风量为70%,新风分配量满足要求。系统送风量为48%时,其新风量为需求量的146%。故如限制系统送风量调幅在100%~60%,内区新风量将控制在70%~117%的盈亏范围内, 外区新风量将控制在130%~83%的盈亏范围内。内外区新风量供需关系详见图4。

表1

送风量(m3/h )

新风量(m3/h)

送风量变化(%)

内区

外区

内区

内区得到需求(%)

外区

外区得到需求(%)

100

10500

19500

2700

70

5014

130

85

10500

15000

3176

82

4538

118

70

10500

10500

3857

100

3857

100

60

10500

7500

4500

117

3214

83

56

10500

6300

4821

125

2893

75

48

10500

3900

5625

146

2089

54

现代办公楼变风量空调系统新风量问题的探讨


2.4 建筑负荷变化之二:日建筑负荷变化对新风分配量的影响。(虚拟工程的外墙窗墙比为55%)

夏季由于东西向建筑负荷变化最大,因此仅分析东西向。东向外区从11:00开始,新风分配量出现不足现象,18:00时仅为需求新风量的51%。而西向外区仅在8:00时,出现新风分配量不足现象。详细计算结果见表2。由表2可见,即使同一天,不同时刻,不同朝向的新风分配量也存在严重问题。建筑负荷占室内负荷比重较大的建筑,比如采用较大玻璃幕墙的建筑,此问题更显突出。

表2

时刻

—次风量(m3/h )

得到新风量(m3/h )

得到新风量/需求新风量(%)

西

西

西

8:00

3939

2282

1357

786

1.27

0.73

10:00

3561

3684

1120

1159

1.05

1.08

12:00

2682

3907

802

1168

0.75

1.09

14:00

2779

5619

765

1547

0.71

1.44

16:00

2735

6947

706

1793

0.66

1.67

18:00

1640

4265

541

1407

0.51

1.31

3 解决新风分配量问题的几种办法

3.1 方法一,大空间办公划分采用隔断*,不采用隔墙*。 由于采用隔断,新风量分配不均区域吊顶下空气相通,共享新风。新风分配量问题降为新风均匀性问题,可通过对气流组织的改善,风口布置的调整(图一中c)来解决。本方法简便,无须改变空调系统,但内区和外区之间的隔断受租售用户装修影响,有些工程较难保证能够实行。如隔墙必须存在,可考虑采用其他方法。

现代办公楼变风量空调系统新风量问题的探讨

3.2 方法二,信捷职称论文写作发表网,内外区分设空调机组(AHU)。 内外区分别设AHU后,内区和外区可能不会出现表1中内外区新风量分配盈亏问题,内外区新风量依靠控制内外区系统新风总

核心期刊快速发表
Copyright@2000-2030 论文期刊网 Corporation All Rights Reserved.
《中华人民共和国信息产业部》备案号:ICP备07016076号;《公安部》备案号:33010402003207
本网站专业、正规提供职称论文发表和写作指导服务,并收录了海量免费论文和数百个经国家新闻出版总署审批过的具有国内统一CN刊号与国际标准ISSN刊号的合作期刊,供诸位正确选择和阅读参考,免费论文版权归原作者所有,谨防侵权。联系邮箱:256081@163.com