空调系统设计的几个问题

摘要：本文针对空调系统设计中的几个问题加以讨论,以期引起空调设计人员的关注,达到正确确定空调建筑冷负荷、合理确定新风量、节约能源的目的。

1室内设备引起的房间冷负荷

1.1计算机等办公设备的散热量

室内设备中,计算机所产生的冷负荷在决定一个办公楼类建筑的空调冷负荷时已成为一个十分重要的因素。笔者通过对不同机型、不同功率的计算机及打印机的实测及分析,总结出工程设计中计算机、打印机发热量的推荐值,如表1所示。表1发热量建议取值

设备额定功率/W实际散热功率比例/％建议取值/W

台式计算机450～90020～40100～360

1.2室内设备散热的对流热与辐射热比例

有关空调负荷计算方法的问题,国内外经过研究早已将房间的得热量与冷负荷区分开来,即认为某个房间的得热量,只有其中的对流热才转化为房间的瞬时负荷,而其中的辐射热要通过围护结构及室内家具的吸收、蓄热和释放过程,才转化为房间的负荷。可见,欲求得精确的负荷值,必须知道热源的散热量中有多少比例的对流热量和多少比例的辐射热量。表2是运用真空法原理对不同室内热源及热源表面具有不同状况时的实测值[2]。

表2不同热源散热量中对流热与不同辐射热的比例%

2空调建筑的设计冷负荷

设计冷负荷是选择设备的主要依据,所以正确地计算建筑冷负荷对整个系统的设计十分重要。然而,目前国内的空调设计造成大量的设备闲置,对此设计冷负荷取值过大是其中主要原因。传统的教科书及设计手册中给出的空调负荷计算方法,不论是求围护结构的墙壁或门窗负荷,其计算结果均是针对某一具体房间而言,而空调系统设备容量依据的是整个建筑的冷负荷。由于各房间朝向、位置、功能及其内部热源等情况的不同造成的最大冷负荷出现的时间并不相同,因此建筑冷负荷的最大值应为每个房间逐时负荷叠加的最大值。据调查,我国部分设计人员在计算建筑冷负荷时,只是简单地将每个房间的最大冷负荷进行叠加,这种错误计算方法在很多单位都存在。令人遗憾的是,一些暖通空调设计计算软件也存在着如此方法上的错误,使设计人员犯了错误还不知道,实在是害人不浅。所以我们必须对此给予足够的重视,使设计负荷的确定更加合理正确。

3集中式空调系统新凤量的确定

3.1不同房间新风量与空调系统新风量的关系

E.M.Poth在N脑A的材料中就仅CO2对人的影响指出:浓度在1500×10-6以下的CO280min(对于短暂停留)内不会对人产生生理上和心理上的影响;而人在口马浓度低于5000×10-6时生活长达40天也不会受到生化影响。所以建议对于短暂停留的空调房间,只需要满足没有不新鲜感和气味即可,而对于人长期停留或居住的空调房间,应强调以人的健康为主,改善室内空气品质。对于其他空调形式不适合的情况,采用集中式空调系统。在集中式空调系统中由于新风与回风统一按一定比例混合,所以新回风比很难同时满足各种功能的房间,需要对房间的新风比进行权衡。

3.2系统新风量的取值

通过对单位面积所需新风量加权,笔者给出系统新风量取值的一种方法。

Q=M1B1+M２B２(1)

式中Q为整个建筑每h每m2所需供给新风量,m3/(m2.h);M1为短暂停留的房间中每h每m2所需供给新风量,m3/(m2.h);B1为短暂停留的房间面积占总建筑面积的比例,%;M2为长时间停留房间中每h每m2所需供给新风量,m3/(m2.h);B2为长时间停留房间面积占总建筑面积的比例,%。

公式使用具体方法如下:根据我国有关部门对大中型商场的初步统计,人均占有空间为2.8～5.7m3/人。按Y喀lou实验的要求:一些人员密集且为暂留的区域,必须使最小新风量达到10.2～17.8m3/(人·h),推荐10.2m3/(人·h);人员密度0.7～1.2人/m2,推荐1.2人/m2。对于人员长时间停留而人员密集度小的区域,推荐50m3/(人·h);人员密度0.1～0.15人/m2,推荐0.15人/m2。经过上式计算,对于人员密度大、短暂停留区域面积在70%左右的建筑Q=10.2×1.2×70%+50×0.15×30%=10.82m3/(m2.h),折合12.22m3/(人·h),大于规范规定的8m3/(人·h)。对于人员密度小、长时间停留区域在70%的建筑Q=8.92m3/(m2.时,折合19.6m3/(人·时,大于规范规定的18m3/(人·h)。可见,其结果均符合我国《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-87的规定。