淺析公共建筑中通風與空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性能現(xiàn)場檢測

賀傳友 戴新榮 江宏玲

（安徽省建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢測站 安徽合肥 230088 安徽省水利科學研究院 安徽合肥 230088）

1 引言

通風與空調(diào)工程是公共建筑領域中一個不可缺少的組成部分，它對合理利用資源、節(jié)約能源、保護環(huán)境、保證工作條件、提高生活質(zhì)量，都有著十分重要的作用。通風與空調(diào)系統(tǒng)在建筑物運行過程中持續(xù)消耗能源，在整個公共建筑的能耗中，空調(diào)系統(tǒng)所占比例非常大，為建筑能耗的60%左右[1]，如何通過規(guī)范的檢測手段對通風與空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性能進行一個客觀公正的評價，對實現(xiàn)我國建筑節(jié)能目標和推動綠色建筑發(fā)展作用巨大。目前，有相關人員對通風與空調(diào)系統(tǒng)的現(xiàn)場檢測展開了一些研究[2～3]，但是在建筑節(jié)能領域的開展面不是很廣，還有許多具體的問題亟待解決。本文結合了規(guī)范要求和工程實踐檢測情況，提出了通風與空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能性能現(xiàn)場檢測的幾點建議。

2 通風與空調(diào)系統(tǒng)簡述

通風與空調(diào)系統(tǒng)一般包括通風系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)。通風系統(tǒng)就是利用換氣的方法，向某個房間或空間輸送新鮮空氣（送風），將室內(nèi)被污染的空氣直接或經(jīng)處理后排到室外（排風），從而維持室內(nèi)環(huán)境負荷衛(wèi)生標準，滿足人們生活或生產(chǎn)的需要，通風系統(tǒng)包括送風系統(tǒng)和排風系統(tǒng)。空調(diào)系統(tǒng)是對某個房間或空間內(nèi)的溫度、濕度、潔凈度和空氣流動速度等進行調(diào)節(jié)和控制，并提供足夠量的新鮮空氣。空調(diào)系統(tǒng)包括空調(diào)風系統(tǒng)和空調(diào)水系統(tǒng)。一般空調(diào)房間的通風系統(tǒng)與空調(diào)風系統(tǒng)又合成為一個風循環(huán)系統(tǒng)。其按照室內(nèi)空氣處理設備的集中程度分為集中式系統(tǒng)、半集中式系統(tǒng)及分散式系統(tǒng)；按照介質(zhì)的不同有分為全水系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)、全空氣系統(tǒng)、空氣-水系統(tǒng)、冷劑系統(tǒng)（暖通設備）[4]。通風與空調(diào)系統(tǒng)由于它控制對象不同、要求不同、所用的方法不同、承擔冷熱負荷的介質(zhì)不同等，可以分為很多形式。不同形式的系統(tǒng)的基本組成、設備特點、工作原理也不同。

3 通風與空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性能現(xiàn)場檢測

按照《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50411-2007）中規(guī)定：通風與空調(diào)工程安裝完成后，在聯(lián)合試運轉及調(diào)試結束后應進行系統(tǒng)節(jié)能性能的檢測，其規(guī)定了通風與空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能性能檢測主要項目為室內(nèi)溫度、各風口的風量、系統(tǒng)的總風量、空調(diào)機組的水流量、空調(diào)系統(tǒng)冷熱水、冷卻水總流量，檢測批次為各風口的風量、系統(tǒng)的總風量、空調(diào)機組的水流量抽檢系統(tǒng)數(shù)量的10%，且不得少于1個系統(tǒng)?？照{(diào)系統(tǒng)冷熱水、冷卻水總流量為全數(shù)檢測。

3.1 風管系統(tǒng)的各風口風量及系統(tǒng)總風量檢測

通風空調(diào)系統(tǒng)的各風口風量及系統(tǒng)總風量檢測應在空調(diào)系統(tǒng)正常運行時進行，且所有風口應處于正常開啟狀態(tài)。風管風量采用數(shù)字風速儀檢測。風量的測量斷面選擇在機組出口或入口較長的直管段上，且距上游局部阻力部件大于或等于5倍管徑（或矩形風管長邊尺寸），并距下游局部阻力構件大于或等于2倍管徑的位置。根據(jù)管路長寬尺寸和布點方法要求，計算管路測點。將風速儀垂直風管表面插入測孔，用尺子測量插入風管深度，調(diào)整探頭到達測點的位置，測量各測點風速。斷面平均風速取各個測點的算術平均值。同時記錄房間內(nèi)的大氣壓力和空氣溫度。風管斷面測點數(shù)的確定及布置方法應符合JGJ/T177-2009中要求。機組或系統(tǒng)實測風量應按式（1）計算。

式中：F-斷面面積（m2）；V-斷面平均風速（m/s）；L-機組或系統(tǒng)風量（m3/h）。

風口風量采用風量罩檢測方法：根據(jù)待測風口的尺寸、面積，選擇與風口的面積較接近的風量罩罩體，測量時保證無漏風，待儀表顯示值趨于穩(wěn)定后，讀取風量值，根據(jù)風量值的大小，考慮是否需要進行背壓補償。

3.2 空調(diào)機組水流量及空調(diào)系統(tǒng)冷熱水、冷卻水總流量檢測

采用超聲波流量計檢測空調(diào)機組及系統(tǒng)的水流量，其工作原理為利用測量超聲波在管道中傳播時間原理而實現(xiàn)的，介質(zhì)在管道中的流速，與超聲波逆流傳播和沿介質(zhì)順流的時間差為線性關系，測量出逆流的傳播時間、超聲波順流，就可以根據(jù)線性關系得出沿管道路徑上各點流速的瞬時平均流速，這樣介質(zhì)流量就可以通過管道截面積、流速以及雷諾系數(shù)等得到。實際檢測中，冷水機組應運行正常，系統(tǒng)負荷不宜小于設計負荷60%，且運行機組負荷不小于80%，處于穩(wěn)定狀態(tài)。超聲波流量計的安裝應符合其使用規(guī)定；檢測管段需要有前10D后5D的長直管段，并且不應有閥門。測量的流體需充滿管道，且沒有氣泡和雜質(zhì)?，F(xiàn)場檢測空調(diào)機組的水流量及空調(diào)系統(tǒng)冷熱水、冷卻水總流量檢測空調(diào)時。根據(jù)測量的流速，管道的管徑大小，按式3.2確定系統(tǒng)的冷熱水流量以及機組冷水流量。

式中：Q-空調(diào)機組水流量（m3/s）；A-測量管段橫截面積（m2）；V-管道內(nèi)流體流速（m/s）。

3.3 空調(diào)房間的室內(nèi)溫度檢測

室內(nèi)溫度現(xiàn)場檢測在外窗處于關閉狀態(tài)，采暖空調(diào)系統(tǒng)正常運行，建筑物室內(nèi)環(huán)境達到熱穩(wěn)定后進行。采用溫濕度巡檢儀自動進行連續(xù)檢測。數(shù)據(jù)記錄時間間隔為30min，測試的總時間為6h。溫濕度測點設于室內(nèi)活動區(qū)域，且距地面0.7～1.8m范圍內(nèi)有代表性的位置，溫度傳感器不能受到室內(nèi)熱源或太陽輻射的直接影響。每個房間的溫濕度測點數(shù)量應符合標準要求。

4 工程實例

4.1 工程概況

某公共建筑為黨校教學綜合樓項目，總建筑面積約13191m2。地上六層，主要為多功能演播廳、電教室、教師休息室、辦公室等。設置集中中央空調(diào)系統(tǒng)?？照{(diào)的冷熱源采用2臺風冷螺桿冷熱水機組，每臺制冷量為791kW，制熱量為791kW。冷凍水供回水溫度為7/12℃，冬季空調(diào)熱水供回水溫度為45/40℃，采用三臺立式離心水泵（兩用一備），每臺額定流量為150m3/h?？照{(diào)主機設置與室外地面。教學綜合樓一層室內(nèi)機組為吊頂式新風機組5臺，臥室暗裝風機盤管88臺；二層室內(nèi)機組為吊頂式新風機組1臺，立柜式空氣處理機組2臺，臥室暗裝風機盤管41臺；三層室內(nèi)機組為吊頂式新風機組1臺，臥室暗裝風機盤管35臺；四層吊頂式新風機組1臺，臥室暗裝風機盤管22臺；五層吊頂式新風機組1臺，臥室暗裝風機盤管35臺；六層吊頂式新風機組1臺，臥室暗裝風機盤管32臺?？照{(diào)風系統(tǒng)：二層多媒體教室采用全空氣空調(diào)系統(tǒng)，氣流組織為上送下回，新風按照人員新風標準設計，其余各房間采用風機盤管加新風系統(tǒng)?？照{(diào)水系統(tǒng)：采用機械循環(huán)雙管系統(tǒng)，水平干管同程式布置，局部異程；立管異程?？照{(diào)冷凝水均通過集中收集就近排放至衛(wèi)生間拖布池。

4.2 檢測分析

該工程共安裝風機盤管253臺，抽檢25臺進行檢測風量檢測；新風機組供安裝10臺，抽檢1臺進行新風量檢測；柜式空調(diào)機組共2臺，抽檢1臺柜式空調(diào)機組進行冷凍水流量和總風量的檢測；空調(diào)系統(tǒng)冷凍水總流量全數(shù)檢測；抽檢10個空調(diào)房間進行室內(nèi)溫度檢測；因該系統(tǒng)為風冷系統(tǒng)，不涉及到冷卻水的檢測。檢測結果以一層102室為例，102室室內(nèi)面積為108m2，共安裝4臺風機盤管，共8個空調(diào)送風口，4個新風出口。設計人數(shù)為60人，設計新風量為20m3/h·P，表示如表1。

表1 檢測結果匯總表

從表1可知，風機盤管的風量和房間的溫濕度以及系統(tǒng)冷水總流量是符合設計及規(guī)范要求，102房間的總新風量為361m3/h，和該房間設計要求為1200m3/h的新風量相差較大，102所在的一層空調(diào)房間的面積約800m2，但是設計上只安裝一臺額定風量為2000m3/h新風機組，明顯不符合人員密度新風標準的設計要求。新風系統(tǒng)對改善室內(nèi)空氣質(zhì)量有很大作用，但是沒有引起建筑各方的重視。

5 結語

《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50411-2007）中對通風與空調(diào)系統(tǒng)規(guī)定的檢測項目，只是對系統(tǒng)運行效果是否符合設計的要求，對系統(tǒng)節(jié)能性能的指標體現(xiàn)很少。在通風與空調(diào)系統(tǒng)中主要有風機、水泵、機組等耗能設備，可考慮增加風機單位風量耗功率、機組性能系數(shù)COP、水泵效率、系統(tǒng)能效系數(shù)EER等參數(shù)的檢測要求。另外地源熱泵及其他可再生能源空調(diào)系統(tǒng)等新技術廣泛應用在公共建筑上，但是GB50411-2007中并沒有規(guī)定對新技術的設備及能耗參數(shù)進行檢測，另外變流量和變風量的空調(diào)系統(tǒng)在運行過程中是一個十分復雜的耗能過程，如何在建筑節(jié)能的角度上結合現(xiàn)場情況進行檢測，并對通風與空調(diào)工程的節(jié)能性能進行合理、有效的評價，還有待研究。