溫和地區(qū)過渡季節(jié)空調(diào)新風(fēng)量的計(jì)算探討

向 強(qiáng)

( 廣州瀚華建筑設(shè)計(jì)有限公司，廣州 510655 )

溫和地區(qū)過渡季節(jié)空調(diào)新風(fēng)量的計(jì)算探討

向 強(qiáng)

( 廣州瀚華建筑設(shè)計(jì)有限公司，廣州 510655 )

在溫和地區(qū)，室外新風(fēng)溫度較一般地區(qū)低，可充分利用新風(fēng)來消除建筑物的余濕余熱。本文以昆明地區(qū)為例，試圖通過計(jì)算方法得出過渡季節(jié)所需新風(fēng)量的大小，為溫和地區(qū)空調(diào)新風(fēng)量設(shè)計(jì)提供計(jì)算參考。

溫和地區(qū)；辦公建筑；商業(yè)建筑；過渡季；新風(fēng)量

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國家對建筑節(jié)能設(shè)計(jì)越來越重視，其中過渡季合理利用室外新風(fēng)就是一項(xiàng)非常好的節(jié)能措施，并且相關(guān)規(guī)范如《民規(guī)》[1]中第7.3.20條、《公建節(jié)能》[2]中第4.2.20條及4.3.11條、《云南省民規(guī)》[3]中第5.4.2、5.4.3條均要求在過渡季節(jié)加大新風(fēng)量，但到底加大多少新風(fēng)量并無量化，也無具體計(jì)算公式做為指引。因此，對于同一建筑物空調(diào)系統(tǒng)，不同的設(shè)計(jì)師很有可能設(shè)計(jì)出的新風(fēng)量會(huì)相差很大。固本文以昆明地區(qū)為例，對不同類型建筑物，計(jì)算其典型年過渡季消除室內(nèi)余熱余濕所需新風(fēng)量的大小，為溫和地區(qū)空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)量設(shè)計(jì)提供參考。

1 過渡季空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算

昆明地區(qū)典型年各月室外平均溫度及最高溫度[4]如圖1所示。

從圖1可以看出，昆明地區(qū)全年室外日最高溫度均低于25℃，因此由外圍護(hù)結(jié)構(gòu)引起的傳熱量及新風(fēng)冷負(fù)荷均可以忽略不計(jì)，空調(diào)冷負(fù)荷僅考慮太陽輻射得熱及室內(nèi)得熱即可。經(jīng)估算，昆明典型類型建筑物各項(xiàng)空調(diào)冷負(fù)荷數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 單位面積冷負(fù)荷估算

建筑類型照明功率密度(W/m2)人員散熱量(W/人)人員密度(m2/人)設(shè)備功率密度(W/m2)太陽輻射得熱(W/m2)食物估算(W/m2)空調(diào)總冷負(fù)荷(W/m2)辦公9.06661536.7071.7一般商業(yè)10.0643130044餐飲商業(yè)10.0641.51301076

注： 1.表1中數(shù)據(jù)參考文獻(xiàn)[2]及有關(guān)資料。

2.太陽輻射得熱以長50m寬30m常規(guī)寫字樓為參考(核心筒面積約500 m2、SHGC=0.25)，且忽略過渡季與平時(shí)的太陽輻射得熱差別。

圖1 昆明地區(qū)典型年室外各月平均溫度及最高溫度

2 過渡季所需空調(diào)新風(fēng)量計(jì)算

過渡季室外新風(fēng)焓值小于室內(nèi)設(shè)計(jì)點(diǎn)焓值，兩者間差值越大，新風(fēng)帶走室內(nèi)余熱余濕的能力就越強(qiáng)，對于特定的建筑物(其冷負(fù)荷大小已固定)，其所需的新風(fēng)量也就越小。相反，若兩者間差值越小，其所需要的新風(fēng)量也就越大。但空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)往往是以最不利點(diǎn)氣象參數(shù)為計(jì)算依據(jù)，以保證絕大部分時(shí)間段空調(diào)系統(tǒng)可以滿足要求。因此，若要計(jì)算過濾季所需新風(fēng)量，就需要通過查找氣象資料[4]找出過渡季最高焓值點(diǎn)，此焓值點(diǎn)與室內(nèi)設(shè)計(jì)點(diǎn)焓值相差最小，所需新風(fēng)量也是最大。以昆明過渡季(4月、5月、10月、11月)為例，各月各時(shí)刻最高焓值見表2所示。

表2 過渡季室外空氣最高焓值

月份4月5月10月11月焓值(kJ/kg干空氣)50.360.758.549.6

由表2可以看出，不同季節(jié)內(nèi)最高焓值相差比較大。

不同類型建筑物均以干球溫度26℃，相對濕度55%為室內(nèi)設(shè)計(jì)點(diǎn)，其焓值為63.4kJ/kg干空氣，結(jié)合表2并經(jīng)計(jì)算，可以得出過渡季單位風(fēng)量(m3/h)的制冷量如表3所示。

與表2得出結(jié)論相似，過渡季單位風(fēng)量制冷量同樣相差較大，最大值與最小值相差達(dá)5.1倍。

由表1的冷負(fù)荷計(jì)算結(jié)果，可以得出過渡季單位面積所需新風(fēng)量，如表4所示。

表3 過渡季單位風(fēng)量制冷量

月份4月5月10月11月單位風(fēng)量制冷量W/(m3/h)4.40.91.64.6

表4 過渡季單位面積所需新風(fēng)量(m3/h)/m2

建筑類型4月5月10月11月辦公16.479.743.915.6一般商業(yè)10.249.327.19.6餐飲商業(yè)17.384.447.516.5

3 過渡季與平時(shí)最小新風(fēng)量比較

[2]可計(jì)算出單位面積平時(shí)所需最小新風(fēng)量，如表5所示：

表5 單位面積平時(shí)所需新風(fēng)量

建筑物類型人均新風(fēng)量m3/(h·人)人員密度(m2/人)單位面積平時(shí)所需新風(fēng)量(m3/h)/m2辦公3065一般商業(yè)2036.7餐飲商業(yè)251.516.7

將表5的計(jì)算結(jié)果與表4進(jìn)行對比，可得出過渡季與平時(shí)最小新風(fēng)量的比值，如表6所示：

表6 過渡季與平時(shí)最小新風(fēng)量比值

建筑類型4月5月10月11月辦公3.315.98.83.1一般商業(yè)1.57.44.01.4餐飲商業(yè)1.05.12.81.0

由表6可以看出，其中5月、10月要做到完全新風(fēng)系統(tǒng)供冷，相對平時(shí)最小新風(fēng)量，所需加大的新風(fēng)量相對較大；4月、11月通過加大新風(fēng)量基本可以滿足空調(diào)設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)論

(1)由于商業(yè)建筑，其空調(diào)區(qū)一般無外墻或外窗，其冷負(fù)荷受太陽輻射影響小，過渡季冷負(fù)荷相對較小。但對于辦公建筑，其通常為幕墻設(shè)計(jì)，西向辦公區(qū)受太陽輻射影響較大，此時(shí)太陽輻射形成的冷負(fù)荷占總冷負(fù)荷一半左右，設(shè)計(jì)時(shí)需考慮一定的遮陽措施。

(2)過渡季節(jié)的不同月份，不同建筑類型所需加大新風(fēng)量絕對值相差較大。在4月、11月辦公建筑新風(fēng)量加大至平時(shí)新風(fēng)量3倍左右(由于本文忽略了外墻傳熱及過渡季太陽輻射強(qiáng)度的減小，比值實(shí)際上應(yīng)該更小)即可滿足空調(diào)設(shè)計(jì)要求；而在5月、10月，所需加大的新風(fēng)量太大，單純加大新風(fēng)量不合理也不現(xiàn)實(shí)，此時(shí)仍需要冷源開啟，可適當(dāng)加大新風(fēng)量提高室內(nèi)空氣品質(zhì)。同理，對一般商業(yè)而言，4月及11月只需將新風(fēng)量加大至1.5倍左右即可滿足空調(diào)設(shè)計(jì)要求，而5月、10月同辦公建筑類似。最后，對餐飲商業(yè)來說，由于餐飲商業(yè)平時(shí)新風(fēng)量基數(shù)較大，在4月及11月無需加大新風(fēng)量基本可以滿足空調(diào)設(shè)計(jì)要求，而5月、10月同辦公建筑類似。

(3)本文通過計(jì)算分析可以得出一定的量化數(shù)據(jù)，但對于實(shí)際項(xiàng)目還需具體問題具體分析，對于暖通設(shè)計(jì)師來說，一定需要通過計(jì)算做為我們的設(shè)計(jì)依據(jù)，并經(jīng)過工程論證的計(jì)算數(shù)據(jù)方可視為經(jīng)驗(yàn)值。

5 參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，中華中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局. GB50736-2012，民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社，2012

[2] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，中華中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局. GB50189-2015，公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社，2015

[3] 云南省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳. DBJ53-T-39-2011，云南省民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S]. 昆明: 云南科技出版社，2012

[4] 中國氣象局氣象信息中心氣象資料室，清華大學(xué)建筑科學(xué)系.中國建筑熱環(huán)境分析專用氣象數(shù)據(jù)集[M] . 北京: 中國建筑工業(yè)出版社，2005

Discussion on the Calculation of Fresh Air Volume in the Transitional Season in Temperate Regions

XIANG Qiang

( GuangZhou Hanhua Architects+Engineers Co.Ltd，Guangzhou 510655 )

In temperate areas, outdoor fresh air temperature is lower than the general area, can take full advantage of fresh air to eliminate the residual heat of the building. In this paper, taking Kunming as an example, tries to find out the fresh air volume needed in the transitional season by a calculation method and provide reference for the design of fresh air volume in temperate regions.

Temperate regions；Office building；Commercial building；Transitional season；New air volume

2017-2-20

向強(qiáng)(1985-)，男，工學(xué)碩士，工程師，從事暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)工作。Email：xiangqiang@gzhanhua.com

文章編號：ISSN1005-9180(2017)02-065-03

TU831 文獻(xiàn)標(biāo)示碼：B

10.3969/J.ISSN.1005-9180.2017.02.014