基于暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)問題分析

　　摘要：隨著當(dāng)前我國(guó)建筑行業(yè)的快速發(fā)展，暖通空調(diào)的需求也越來越大，暖通設(shè)計(jì)也與時(shí)俱進(jìn)，在其技術(shù)的發(fā)展上也不斷地涌現(xiàn)出一些新型技術(shù)，文章主要針對(duì)當(dāng)前學(xué)術(shù)界爭(zhēng)論比較熱烈的毛細(xì)管平面輻射式空調(diào)的末端系統(tǒng)進(jìn)行了研究和分析，對(duì)其優(yōu)勢(shì)和技術(shù)作了一個(gè)比較系統(tǒng)的描述和分析，并對(duì)毛細(xì)管平面輻射式空調(diào)末端系統(tǒng)自動(dòng)控制進(jìn)行了比較系統(tǒng)的闡釋和研究。
　　關(guān)鍵詞：暖通空調(diào) 末端系統(tǒng) 平面輻射
　　中圖分類號(hào)：TU831.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791(2011)10(b)-0000-00
　　
　　20世紀(jì)70年代，德國(guó)科學(xué)家發(fā)明了毛細(xì)管平面輻射式空調(diào)末端系統(tǒng)，被視為一次“末端革命”。時(shí)隔三四十年，這種符合仿生學(xué)原理的新型空調(diào)末端系統(tǒng)在暖通空調(diào)市場(chǎng)上漸露頭角，但前景卻受到爭(zhēng)議。末端系統(tǒng)作為暖通空調(diào)大系統(tǒng)的最后環(huán)節(jié)，在行業(yè)中長(zhǎng)期處于“弱勢(shì)”。不過，伴隨著學(xué)術(shù)界反復(fù)強(qiáng)調(diào)“末端系統(tǒng)絕對(duì)不容忽視”，其優(yōu)劣將直接影響整個(gè)系統(tǒng)總體效能的道理已漸漸為行業(yè)所重視。
　　
　　1 末端系統(tǒng)在暖通空調(diào)中的優(yōu)勢(shì)分析
　　 與其他同類產(chǎn)品相比，這種系統(tǒng)的毛細(xì)管內(nèi)充滿了具有高效傳熱功能的介質(zhì)，與常規(guī)對(duì)流式空調(diào)系統(tǒng)相比，由于水的傳熱速度比空氣快近千倍，實(shí)際工程中，在冬季毛細(xì)管輻射供熱工況下，供水水溫只需30℃~35℃，即能滿足室溫20℃±2℃的要求；在夏季毛細(xì)管輻射供冷工況下，輔以置換新風(fēng)的除濕系統(tǒng)，供水水溫只需18℃，即能使室溫達(dá)到26℃±2℃。由于毛細(xì)管末端系統(tǒng)換熱面積大、傳熱速度快，因此其傳熱效率更高，向房間輻射冷量和熱量更加柔和；溫度場(chǎng)分布均勻，垂直方向空氣溫差梯度變小，充分彌補(bǔ)了傳統(tǒng)空調(diào)以對(duì)流散熱為主的不利因素。采用這種系統(tǒng)，人們?cè)谑覂?nèi)既沒有吹風(fēng)感，也不會(huì)遭受空氣流動(dòng)帶來的噪音；人體熱舒適性能夠得到保障，體現(xiàn)出這種供冷（熱）方式人性化的一面。
　　
　　2 末端系統(tǒng)在暖通空調(diào)中的技術(shù)分析
　　與其他末端系統(tǒng)相比，毛細(xì)管末端系統(tǒng)另一大特色是對(duì)建筑的要求極低——不但節(jié)省大量室內(nèi)空間，且?guī)缀醪辉黾咏ㄖ锖奢d。毛細(xì)管末端系統(tǒng)進(jìn)行施工時(shí)，灰泥包裹毛細(xì)管席的厚度通常為15～20mm，其中毛細(xì)管席厚度約5mm，充滿水重量為600～900g/㎡。一座20層高、使用傳統(tǒng)中央空調(diào)的大廈，如果改用毛細(xì)管末端系統(tǒng)，能夠節(jié)省2層的空間，間接產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。毛細(xì)管末端系統(tǒng)不僅適用于新建筑，對(duì)于老舊建筑的節(jié)能改造也有傳統(tǒng)空調(diào)不可替代的意義。毛細(xì)管席可以靈活地敷設(shè)在天花板、地面或墻壁上，不受吊頂樣式及高度限制，安裝方便快捷，尤其在空調(diào)改造項(xiàng)目中能夠得到廣泛的應(yīng)用。若其能與高效率、低能耗、環(huán)保型的地源熱泵等結(jié)合，“將構(gòu)成更加完美的空調(diào)系統(tǒng)”。毛細(xì)管末端系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)突出，但要最大限度地發(fā)揮，必須進(jìn)行充足的前期工作。最關(guān)鍵的是對(duì)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。主要手段是對(duì)建筑進(jìn)行全年逐時(shí)負(fù)荷計(jì)算，根據(jù)結(jié)果設(shè)計(jì)、調(diào)整、優(yōu)化外圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式和保溫隔熱措施。
　　做好建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)是重中之重，包括建筑外墻、屋面、外窗及外門等。做好整座建筑物保溫工程，宜采用外墻外保溫，技術(shù)成熟、效果較好；在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，選取保溫、密封性能好的雙層中空Low-e鍍膜玻璃幕墻，最大限度地降低冬季冷風(fēng)滲透和通過玻璃幕墻散熱；安裝外遮陽裝置或采用最先進(jìn)的‘雙層皮’玻璃幕墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)，以有效地降低夏季空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷。從舒適性、安裝和使用等角度考慮，毛細(xì)管末端系統(tǒng)通常都是安裝在頂板上，形成輻射吊頂，并將空調(diào)水路、新風(fēng)、弱電、強(qiáng)電、消防等設(shè)備管道藏于吊頂內(nèi)，配合制作各種樣式的頂板系統(tǒng)。
　　
　　3 末端空調(diào)自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
　　3.1 空調(diào)房間溫濕度控制
　　在空調(diào)房間的溫、濕度控制中，實(shí)際所產(chǎn)生的影響因素和干擾原因都是比較復(fù)雜和多元化的。比如多變的氣候的多工況性和房間所存在的實(shí)際熱慣性等原因，都會(huì)直接導(dǎo)致回路直接進(jìn)行控制房間的溫濕度的調(diào)節(jié)效果。所以說，在實(shí)際工作中還是要選擇適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行調(diào)節(jié)。通常情況下，針對(duì)一些空調(diào)房間這種熱特性，都是選擇串級(jí)的調(diào)節(jié)最為適宜。
　　3.2 末端風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的自動(dòng)控制
　　首先是溫控器，風(fēng)機(jī)盤管最好是選用溫控器進(jìn)行控制的電動(dòng)水閥以及手動(dòng)進(jìn)行控制具體風(fēng)機(jī)三速的方式控制。電動(dòng)水閥和風(fēng)機(jī)啟停進(jìn)行連鎖。A、在冬夏兩個(gè)不同的季節(jié)都要運(yùn)行風(fēng)機(jī)盤管，而且溫控器一定要確保冬夏不同季節(jié)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。通常都是用設(shè)立一個(gè)獨(dú)立的溫控轉(zhuǎn)換開關(guān)。其次就是節(jié)能的鑰匙，房間必須要設(shè)有一個(gè)節(jié)能鑰匙的系統(tǒng)。風(fēng)機(jī)盤管要和其進(jìn)行連鎖才能達(dá)到節(jié)能的效果。B、如果對(duì)要求不是很高的情況下，就可以選用拔、插鑰匙的方式，對(duì)風(fēng)機(jī)盤管進(jìn)行斷電停轉(zhuǎn)和啟動(dòng)。針對(duì)要求比較高的情況，通過增設(shè)具體的溫度開關(guān)。再次就是定流量水系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)盤管的定流量水系統(tǒng)的自控方式相對(duì)都比較簡(jiǎn)單，不過它的節(jié)能效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上變流量的自控方式。
　　3.3 末端變風(fēng)量系統(tǒng)的監(jiān)控
　　變風(fēng)量系統(tǒng)的工作原理就是如果室內(nèi)的空調(diào)負(fù)荷被改變或者室內(nèi)是的空氣參數(shù)的具體設(shè)定值進(jìn)行了變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)所送進(jìn)房間風(fēng)量，源源不斷地送進(jìn)房間與實(shí)際負(fù)荷就會(huì)達(dá)到相匹配的狀態(tài)，從而進(jìn)一步地滿足了工藝生產(chǎn)要求和室內(nèi)人員的舒適要求。另外，調(diào)節(jié)送風(fēng)量還能減少風(fēng)機(jī)的實(shí)際工作的動(dòng)力，從而節(jié)約了實(shí)際運(yùn)行的能耗。除了相對(duì)節(jié)能之外，該系統(tǒng)還有如下的特點(diǎn)：A、能實(shí)現(xiàn)局部區(qū)域的靈活控制，可根據(jù)負(fù)荷變化或個(gè)人舒適度要求調(diào)節(jié)。B、由于能自動(dòng)調(diào)節(jié)送人各房間的冷量，系統(tǒng)內(nèi)各用戶可以按實(shí)際需要配置冷量，考慮各房間的同時(shí)使用系數(shù)和負(fù)荷分布，系統(tǒng)冷源配置可以減少20％-30％左右。設(shè)備投資相應(yīng)較大減少。C、室內(nèi)無過冷過熱現(xiàn)象。
　　3.4 新風(fēng)機(jī)組的監(jiān)控
　　新風(fēng)機(jī)組通常與風(fēng)機(jī)盤管配合進(jìn)行使用，主要是為各房間提供一定的新鮮空氣，滿足人員衛(wèi)生要求。其基本監(jiān)控功能有：A、監(jiān)測(cè)功能。檢查風(fēng)機(jī)電機(jī)的工作狀態(tài)，確定是處于開或關(guān)：檢測(cè)風(fēng)機(jī)電機(jī)的電流是否過載：測(cè)量風(fēng)機(jī)出口處的空氣溫濕度以了解機(jī)組是否已將新風(fēng)處理到要求的狀態(tài)；測(cè)量空氣過濾器兩側(cè)的壓差，以了解過濾器是否要求清洗；檢查新風(fēng)閥狀態(tài)。確定是開還是關(guān)。B、控制功能。根據(jù)要求啟停風(fēng)機(jī)；控制水量調(diào)節(jié)閥的開度；控制干蒸汽加濕器調(diào)節(jié)閥的開度；換熱器的冬季防凍保護(hù)。C、集中管理功能。顯示新風(fēng)機(jī)組啟停狀態(tài)。送風(fēng)溫濕度風(fēng)閥，水閥狀態(tài)。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 卿曉霞.建筑設(shè)備自動(dòng)化