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8、空氣調節

文章作者:超級管理員  文章來(lái)源:本站  點(diǎn)擊: 52422次  時(shí)間:2022-08-10 21:36:55

8.1 一般規定

8.1.1 本條規定了對空氣調節的要求,為新增條文。
    空氣調節的目的有兩個(gè),一個(gè)是以滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)工藝或產(chǎn)品對室內空氣環(huán)境參數要求為目的,稱(chēng)為工藝性空氣調節;另一個(gè)是以滿(mǎn)足人體對室內空氣熱濕環(huán)境要求及健康要求為目的,稱(chēng)為舒適性空氣調節。本規范主要針對工藝性空氣調節,因此明確規定“工藝性空氣調節應滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝或產(chǎn)品對空氣環(huán)境參數的要求”是必要的。當設計生產(chǎn)環(huán)境有人員的工藝性空氣調節時(shí),應首先滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝對空氣環(huán)境參數的要求,在此前提下兼顧考慮人員的熱舒適及健康要求。當工業(yè)建筑中以滿(mǎn)足人員的舒適性要求為主時(shí),空氣調節設計應符合現行國家標準《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調節設計規范》GB 50736中的相關(guān)規定。
8.1.2 本條規定了設置空氣調節的條件。
    1 對于工業(yè)建筑,生產(chǎn)工藝的室內溫度、濕度計潔凈度條件是必須滿(mǎn)足的,當采用供暖通風(fēng)不能達到生產(chǎn)工藝對環(huán)境的要求,一般指夏季室外溫度較高,無(wú)法用通風(fēng)的方式滿(mǎn)足降溫的情況,如發(fā)熱量較大的配電室等場(chǎng)合,若采用通風(fēng)方式降溫,夏季不能達到室內溫度要求;或者冬季采暖雖然能滿(mǎn)足室內溫度要求,但不能滿(mǎn)足室內濕度要求的情況;或者室內潔凈度要求較高的情況,所以設置空氣調節。
    2 為了有利于提高了人員的勞動(dòng)生產(chǎn)率和工作效率,延長(cháng)設備使用壽命,降低設備生命周期費用,增加了經(jīng)濟效益。
    3 隨著(zhù)經(jīng)濟水平的提高,空氣調節的應用也日益廣泛,為了改善勞動(dòng)條件,滿(mǎn)足衛生要求,有益于人員的身體健康,都應設置空氣調節。
    4 有利于提高和保證產(chǎn)品質(zhì)量是指產(chǎn)品生產(chǎn)或儲存中,對室內溫度、濕度、潔凈度有特殊的要求。
8.1.3 本條是關(guān)于工業(yè)建筑空氣調節區的面積,散熱、散濕設備和設置全室性空氣調節的規定。
    在滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求的前提下,盡可能減少空氣調節區的面積和體積,其目的是為了節約空氣調節投資、減少空氣調節用能、降低空氣調節運行費用。
    空氣調節區的散熱、散濕設備越少,則冷、濕負荷越小,越有利于控制達到溫、濕度的要求,同時(shí)也比較經(jīng)濟。因此條文規定,在滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求的條件下,宜減少空氣調節區的散熱、散濕設備。
    對于工藝性空氣調節,宜采取經(jīng)濟有效的局部工藝措施或局部區域的空氣調節代替全室性空氣調節,以達到節能降耗的目的。如儲存受潮后易生銹的金屬零件。若采用全室性空氣調節保持低溫要求是不經(jīng)濟的,而在工藝上采用干燥箱儲存這些零件是行之有效的好辦法,又如,電表廠(chǎng)的標準電阻要求溫度波動(dòng)小,而將標準電阻放在油箱內用半導體制冷,保持油箱內的溫度就可不設全室性空氣調節;對于工業(yè)廠(chǎng)房?jì)葌€(gè)別設備或工藝生產(chǎn)線(xiàn)有空氣調節要求,采用罩子等將其隔開(kāi),在此局部區域內進(jìn)行空氣調節,既可滿(mǎn)足工藝要求,又比整個(gè)區域空氣調節節約投資并節能。
8.1.4 本條規定了工業(yè)建筑的高大空間分層空氣調節的要求。
    對于工業(yè)建筑的高大空間,當生產(chǎn)工藝或使用要求允許僅在下部作業(yè)區域設計空氣調節時(shí),應采用分層式送風(fēng)或下部送風(fēng)的氣流組織方式,以達到節能的目的。本次修訂將原規范第6.1.2條中的高大空間分層空氣調節的規定成為單獨的條文,并改為適用于“工業(yè)建筑”,是為了響應工業(yè)建筑節能及空氣調節節能設計要求,強化空氣調節節能設計。有些場(chǎng)所無(wú)法實(shí)現側送風(fēng),只能頂部送風(fēng),因此規定“宜”采用分層式空氣調節方式。
    大面積廠(chǎng)房如紡織廠(chǎng),廠(chǎng)房?jì)裙に囋O備區和操作人員區可以有不同的溫、濕度要求,但兩個(gè)區域之間無(wú)隔間,這時(shí)也可采用分區設不同空氣調節系統,對節能有顯著(zhù)效果,已在很多工廠(chǎng)應用。
8.1.5 本條規定了空氣調節區內的空氣壓差要求。
    空氣調節區內的空氣壓力不僅影響空氣的流動(dòng),而且還影響著(zhù)空氣調節區的環(huán)境參數控制和新風(fēng)比及能耗,因此在設計上需要重視。如果空氣調節區的空氣壓力為負壓,區外空氣就會(huì )流入,從而影響空氣調節區的環(huán)境參數;如果空氣調節區的空氣壓力保持為正壓,則能防止區外空氣滲入,有利于保證空氣調節區的環(huán)境參數少受外界干擾。所以一般情況下,空氣調節區保持正壓。
    對于工業(yè)建筑的生產(chǎn)工藝性空氣調節,不同的生產(chǎn)工藝有不同的要求,因此空氣調節區的空氣壓力應按工藝要求確定。通常,當環(huán)境參數不同的空氣調節區相鄰時(shí),原則上空氣壓差的方向是:潔凈度等級較高的空氣調節區的空氣壓力大于潔凈度等級較低的空氣調節區的空氣壓力,溫、濕度波動(dòng)范圍較小的空氣調節區的空氣壓力大于溫、濕度波動(dòng)范圍較大的空氣調節區的空氣壓力,無(wú)污染源的空氣調節區的空氣壓力大于有污染源的空氣調節區的空氣壓力。
    空氣調節系統室內正壓值不宜過(guò)小,也不宜過(guò)大,研究及大量工程實(shí)踐證明,室內正壓值一般宜為5Pa~10Pa,室內正壓值太大時(shí),不僅會(huì )影響人體舒適感,而且會(huì )增大新風(fēng)能耗,同時(shí)還會(huì )造成開(kāi)門(mén)困難。
8.1.6 本條是關(guān)于空氣調節區的設計布置要求。
    空氣調節區集中布置有利于減少空氣調節區外墻以及與非空氣調節區相鄰的內墻、樓板傳熱形成的冷、熱負荷,降低空氣調節系統投資及建筑保溫的造價(jià),便于運行控制和維護管理。
8.1.7 本條規定了圍護結構的傳熱系數。
    建筑物圍護結構的傳熱系數K值的大小是能否保證空氣調節區正常生產(chǎn)條件,影響空氣調節工程綜合造價(jià)高低、維護費用多少的主要因素之一。K值愈小,則冷負荷愈小,空氣調節系統裝機容量愈小。K值又受建筑結構與材料等投資影響,不能無(wú)限制地減小。K值的選擇與絕熱材料價(jià)格及導熱系數、室內外計算溫差、初投資費用系數、年維護費用系數以及絕熱材料的投資回收年限等各項因素相關(guān)。不同地區的熱價(jià)、冷價(jià)、電價(jià)、水價(jià)、絕熱材料價(jià)格及系統工作時(shí)間等可能不同,即使同一地區這些因素也是變化的,因此本條只給出K值的最大限值,實(shí)際應用中應通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟比較確定合理的K值。
8.1.8 本條規定了圍護結構的熱惰性指標。
    熱惰性指標D是表征建筑圍護結構對溫度波衰減快慢程度的無(wú)量綱指標,D值大小直接影響室內溫度波動(dòng)范圍,其值大則室溫波動(dòng)范圍就小,其值小則相反。因此,本條按照室內溫度允許波動(dòng)范圍的不同規定了圍護結構熱情性指標D的最小限值,恒溫空調設計時(shí)建筑圍護結構的D值不應小于表8.1.8的值。需要說(shuō)明的是,雖然D值越大越有利,但增大D值意味著(zhù)增加圍護結構投資,所以具體工程合理的D值應經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。
8.1.9 本條是關(guān)于空氣調節區外墻、外墻朝向及其所在層次的規定。
    根據實(shí)測表明,對于空氣調節區西向外墻,當其傳熱系數為0.34W/(m2·℃)~0.40W/(m2·℃),室內、外溫差為10.5℃~24.5℃時(shí),距墻面100mm以?xún)鹊目諝鉁囟炔环€定,變化在±0.3℃以?xún)?,距墻?00mm以外時(shí),溫度就比較穩定了。因此對于室溫允許波動(dòng)范圍大于或等于±1.0℃的空氣調節區來(lái)說(shuō),有西向外墻也是可以的,對人員活動(dòng)區的溫度波動(dòng)不會(huì )有什么影響。從減少室內冷負荷出發(fā),則宜減少西向外墻以及其他朝向的外墻;如有外墻時(shí),最好為北向,且應避免將空氣調節區設置在頂層。
    為了保持室溫的穩定性和不減少人員活動(dòng)區的范圍,對于室溫允許波動(dòng)范圍為±0.5℃的空氣調節區,不宜有外墻,如有外墻,應北向;對于室溫允許波動(dòng)范圍為±(0.1~0.2)℃的空氣調節區,不應有外墻。
    屋頂受太陽(yáng)輻射熱的作用后,能使屋頂表面溫度升高35℃~40℃,屋頂溫度的波幅可達±28℃。為了減少太陽(yáng)輻射熱對室溫波動(dòng)要求小于或等于±0.5℃空氣調節區的影響,所以規定當其在單層建筑物內時(shí),宜設通風(fēng)屋頂。
    在北緯23.5°及其以南的地區,北向與南向的太陽(yáng)輻射強度相差不大,且均較其他朝向小,可采用南向或北向外墻。對于本規范第8.1.10條來(lái)說(shuō),則可采用南向或北向外窗。
8.1.10 過(guò)渡季空調系統不運行時(shí),利用外窗自然通風(fēng),可開(kāi)啟外窗面積應滿(mǎn)足自然通風(fēng)的需要。
8.1.11 本條規定了工藝性空氣調節區的外窗朝向。
    根據調查、實(shí)測和分析:當室溫允許波動(dòng)范圍大于±1.0℃時(shí),從技術(shù)上來(lái)看,可以不限制外窗朝向,但從降低空氣調節系統造價(jià)考慮,應盡量采用北向外窗;室溫允許波動(dòng)范圍為±1.0℃的空氣調節區,由于東、西向外窗的太陽(yáng)輻射熱可以直接進(jìn)入人員活動(dòng)區,不應有東、西向外窗,據實(shí)測,室溫允許波動(dòng)范圍為±0.5℃的空氣調節區,對于雙層毛玻璃的北向外窗,室內外溫差為9.4℃時(shí),窗對室溫波動(dòng)的影響范圍在200mm以?xún)?,如果有外窗,應北向?br style="box-sizing: border-box;"/>8.1.12 本條規定了設置門(mén)斗的要求。
    從調查來(lái)看,一般空氣調節區的外門(mén)均設有門(mén)斗,內門(mén)指空氣調節區與非空氣調節區或走廊相通的門(mén),一般也設有門(mén)斗。走廊兩邊都是空氣調節區的除外,在這種情況下,門(mén)斗設在走廊的兩端。與鄰室溫差較大的空氣調節區,設計中也有未設門(mén)斗的,但在使用過(guò)程中,由于門(mén)的開(kāi)啟對室溫波動(dòng)影響較大,因此在后來(lái)的運行管理中也采取了一定的措施。按北京、上海、南京、廣州等地空氣調節區的實(shí)際使用情況,規定門(mén)兩側溫差大于或等于7℃時(shí),應采用保溫門(mén);同時(shí)對室內溫度波動(dòng)范圍要求較嚴格的工藝性空氣調節區的內門(mén)和門(mén)斗作了如條文中表8.1.12的相關(guān)規定。
8.1.13 本條是關(guān)于全空氣空調系統可變新風(fēng)比的規定,為新增條文。
    本條規定主要是從空調系統節能及保證室內空氣質(zhì)量來(lái)考慮的,因為不少工業(yè)建筑的空氣調節區內生產(chǎn)工藝設備散熱形成的空調冷負荷遠大于建筑圍護結構傳熱形成的冷負荷,有些甚至需要全年供冷,從空調系統運行節能考慮,這種場(chǎng)合的空調系統設計應能實(shí)現在過(guò)渡季節充分利用外部自然冷源,即當室外空氣焓值低于空氣調節區焓值時(shí),空調系統可實(shí)現加大新風(fēng)量直至全新風(fēng)運行的運行模式,從而減少冷水機組運行時(shí)間和臺數,實(shí)現系統運行節能。當室外新風(fēng)質(zhì)量符合空氣調節區要求且空氣調節區有可開(kāi)啟的外窗時(shí),則開(kāi)窗自然通風(fēng)更有利于節能;當室外新風(fēng)質(zhì)量不符合空氣調節區要求時(shí),就不能開(kāi)啟外窗自然通風(fēng),必須開(kāi)啟空氣調節系統機械送排風(fēng),這就要求系統能實(shí)現全新風(fēng)運行,所以系統設計時(shí)就要設計有能實(shí)現全新風(fēng)運行的技術(shù)措施及調節控制設備。
    實(shí)現全新風(fēng)運行的措施包括空調機組配備雙風(fēng)機(送風(fēng)機及回風(fēng)機)或者另設專(zhuān)用的排風(fēng)機,新風(fēng)口及新風(fēng)道按照總風(fēng)量設計。
8.1.14 本條是關(guān)于工業(yè)建筑空氣調節系統進(jìn)行方案優(yōu)化的原則,為新增條文。
    對建筑規模較大、生產(chǎn)工藝功能復雜、空氣調節區環(huán)境參數要求較高的工業(yè)建筑,在選擇確定空氣調節設計方案時(shí),宜對各種可行的方案及運行模式進(jìn)行全年能耗模擬計算分析,綜合考慮系統能耗、投資、運行維護費用,并進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟比較,才能使系統的設計配置最合理,運行模式及控制策略最優(yōu)化。

8.2 負荷計算

8.2.1 本條是關(guān)于逐時(shí)冷負荷的計算規定。
    近年來(lái),全國各地暖通工程設計過(guò)程中濫用單位冷負荷指標的現象十分普遍。估算的結果當然總是偏大,并由此造成“一大三大”的后果,即總負荷偏大,從而導致主機偏大、管道輸送系統偏大、末端設備偏大。由此帶來(lái)初投資較高,運行不經(jīng)濟,給國家和投資者造成損失,給節能和環(huán)保帶來(lái)的潛在問(wèn)題也是顯而易見(jiàn)的。因此,規范必須對這個(gè)問(wèn)題有個(gè)明確的規定。
    工業(yè)建筑一般是以工藝設備發(fā)熱量為主要得熱量,圍護結構得熱量占有的比例較小,本條規定空氣調節區的冷負荷在高階段設計可采用冷負荷指標法計算,而施工圖設計時(shí)應逐項逐時(shí)計算,因此本條不再作為強制性條文。
8.2.2 本條規定了空氣調節系統的冬季熱負荷。
    空氣調節區的冬季熱負荷與供暖房間的熱負荷,計算方法是一樣的,只是當空氣調節區有足夠的正壓時(shí),不必計算經(jīng)由門(mén)窗縫隙滲入室內冷空氣的耗熱量。但是考慮到空氣調節區內熱環(huán)境條件要求較高,空氣調節區溫度的不保證時(shí)間應少于一般供暖房間,因此在選取室外計算溫度時(shí),規定采用歷年平均每年不保證1天的日平均溫度值,即應采用冬季空氣調節室外計算溫度。
    空氣調節廠(chǎng)房冬季熱負荷應按本規范第5.2節的方法計算,當工藝設備具有穩定的散熱量時(shí),廠(chǎng)房的熱負荷應扣除這部分得熱量。
8.2.3 本條規定了空氣調節區的夏季得熱量。
    在計算得熱量時(shí),只能計算空氣調節區域得到的熱量,包括空氣調節區自身的得熱量和由空氣調節區外傳入的得熱量,如分層空氣調節中的對流熱轉移和輻射熱轉移等,處于空氣調節區域之外的得熱量不應計算。工業(yè)建筑的高大空間采用分層空調方式時(shí),需計算上部空間向空調區的熱轉移量;采用局部空調或分區空調方式時(shí),應計算其他區域向計算空調區的熱轉移量。
8.2.4 本條規定了空氣調節區的夏季冷負荷。
    本條規定了計算夏季設計冷負荷所應考慮的基本因素,指出得熱量與冷負荷是兩個(gè)不同的概念;明確規定了應按非穩態(tài)傳熱方法進(jìn)行冷負荷計算的各種得熱項目,并提出對于工業(yè)建筑工藝性空氣調節,往往設計冷負荷的絕大部分是由生產(chǎn)工藝設備散熱等室內熱源得熱量形成的,冷負荷計算時(shí)要特別重視這一特點(diǎn)。
    以空氣調節房間為例,通過(guò)圍護結構進(jìn)入房間的以及房間內部散出的各種熱量稱(chēng)為房間得熱量;為保持所要求的室內溫度必須由空氣調節系統從房間帶走的熱量稱(chēng)為房間冷負荷。兩者在數值上不一定相等,取決于得熱中是否含有時(shí)變的輻射成分。當時(shí)變的得熱量中含有輻射成分時(shí)或者雖然時(shí)變得熱曲線(xiàn)相同但所含的輻射百分比不同時(shí),由于進(jìn)入房間的輻射成分不能被空氣調節系統的送風(fēng)消除,只能被房間內表面及室內各種陳設所吸收、反射、放熱、再吸收,再反射、再放熱……在多次放熱過(guò)程中,由于房間及陳設的蓄熱一放熱作用,得熱當中的輻射成分逐新轉化為對流成分,即轉化為冷負荷。顯然,此時(shí)得熱曲線(xiàn)與負荷曲線(xiàn)不再一致,比起前者,后者線(xiàn)型將產(chǎn)生峰值上的衰減和時(shí)間上的延遲,這對于削減空氣調節設計負荷有重要意義。
8.2.5 本條規定了室外或鄰室計算溫度。
8.2.6、8.2.8 這幾條規定了外墻、屋頂和外窗傳熱形成的逐時(shí)冷負荷。
    第8.2.6條提醒設計人員在進(jìn)行局部區域空氣調節負荷計算時(shí),不要把不處于空氣調節區的屋頂形成的負荷全部考慮進(jìn)去。
    冷負荷計算溫度的確定過(guò)程比較復雜,而且有不同的計算方法,國內一些技術(shù)手冊中均有現成的表格可查。在此必須說(shuō)明,本條用冷負荷計算溫度計算冷負荷的公式是基于國內各種計算方法的一種綜合的表達形式,并不是特指某一種具體計算方法。
    對于一般要求的空氣調節區,由于室外擾動(dòng)因素經(jīng)歷了圍護結構和空氣調節區的雙重衰減作用,負荷曲線(xiàn)已相當平緩,為減少計算工作量,對非輕型外墻,室外計算溫度可采用平均綜合溫度代替冷負荷計算溫度。
8.2.9 本條規定了內圍護結構傳熱形成的冷負荷。
    當相鄰空氣調節區的溫差大于3℃時(shí),通過(guò)隔墻或樓板等傳熱形成的冷負荷在空氣調節區的冷負荷中占有一定比重,在某些情況下是不宜忽略的,因此作了本條規定。
8.2.10 本條規定了地面傳熱形成的冷負荷。
    對于工藝性空氣調節區,當有外墻時(shí),距外墻2m范圍內的地面受室外氣溫和太陽(yáng)輻射熱的影響較大,測得地面的表面溫度比室溫高1.2℃~1.26℃,即地面溫度比西外墻的內表面溫度還高。分析其原因,可能是混凝土地面的K值比西外墻的要大一些的緣故,所以規定距外墻2m范圍內的地面宜計算傳熱形成的冷負荷。
    本條所指的“其他情況”,是對于舒適性空氣調節區,夏季通過(guò)地面傳熱形成的冷負荷所占的比例很小,可以忽略不計。
8.2.11 本條規定了透過(guò)玻璃窗進(jìn)入的太陽(yáng)輻射熱量。
    對于有外窗的空氣調節區,透過(guò)玻璃窗進(jìn)入室內的太陽(yáng)輻射熱形成的冷負荷在空氣調節區總負荷中占有舉足輕重的地位。因此,正確計算透過(guò)窗戶(hù)進(jìn)入室內的太陽(yáng)輻射熱量十分重要。本規范附錄D所列夏季透過(guò)標準窗玻璃的太陽(yáng)輻射照度是針對裸露的單位凈面積標準窗玻璃給出的。對于實(shí)際使用的玻璃窗,當計算其透過(guò)太陽(yáng)輻射熱量時(shí),則不但要考慮窗框、窗玻璃種類(lèi)及窗戶(hù)層數的影響,更重要的是要考慮各種遮陽(yáng)物的影響,其中包括內遮陽(yáng)設施、外遮陽(yáng)設施(包括窗洞、窗套的遮陽(yáng)作用)以及位于空氣調節建筑物附近的高大建筑物和構筑物的影響。一些遮陽(yáng)設備的遮陽(yáng)作用則應通過(guò)建筑光學(xué)中關(guān)于陰影的計算方法加以考慮。
8.2.12 本條規定了透過(guò)玻璃窗進(jìn)入的太陽(yáng)輻射熱形成的冷負荷。
    由于透過(guò)玻璃窗進(jìn)入空氣調節區的太陽(yáng)輻射熱量隨時(shí)間變化,而且其中的輻射成分又隨著(zhù)遮陽(yáng)設施類(lèi)型和窗面送風(fēng)狀況的不同而異,因此這項得熱量形成的冷負荷應根據實(shí)際采用的遮陽(yáng)方法、窗內表面空氣流動(dòng)狀態(tài)以及空氣調節區的蓄熱特性計算確定。由于計算過(guò)程比較復雜,可直接使用專(zhuān)門(mén)的計算表格或計算機程序求解。
8.2.13 本條是關(guān)于人體、照明和設備等散熱形成的冷負荷的規定。
    非全天工作的照明、設備、器具以及人員等室內熱源散熱量,因具有時(shí)變性質(zhì),且包含輻射成分,所以這些散熱曲線(xiàn)與它們所形成的負荷曲線(xiàn)是不一致的。根據散熱的特點(diǎn)和空氣調節區的熱工狀況,按照負荷計算理論,依據給出的散熱曲線(xiàn)可計算出相應的負荷曲線(xiàn)。在進(jìn)行具體的工程計算時(shí),可直接查計算表或使用計算機程序求解。
    人員群集系數系指人員的年齡構成、性別構成以及密集程度等情況的不同而考慮的折減系教。年齡不同和性別不同,人員的小時(shí)散熱量就不同。如成年女子的散熱量約為成年男子散熱量的85%,兒童散熱量相當于成年男子散熱量的75%。
    設備的功率系數系指設備小時(shí)平均實(shí)耗功率與其安裝功率之比。
    設備的“通風(fēng)保溫系數”系指考慮設備有無(wú)局部排風(fēng)設施以及設備熱表面是否保溫而采取的散熱量折減系數。
8.2.14 本條規定了空氣調節區的夏季散濕量。
    空氣調節區的計算散濕量直接關(guān)系到空氣處理過(guò)程和空氣調節系統的冷負荷。把散濕量的各個(gè)項目一一列出,單獨形成一條,是為了把濕量問(wèn)題提得更加明確,并且與本規范第8.2.3條第8款相呼應,強調了與顯熱得熱量性質(zhì)不同的各項有關(guān)的潛熱得熱量。
8.2.15 本條規定了散濕量的計算。
    本條所說(shuō)的“人員群集系數”,指的是集中在空氣調節區內的各類(lèi)人員的年齡構成、性別構成和密集程度不同而使人均小時(shí)散濕量發(fā)生變化的折減系數。如兒童和成年女子的散濕量約為成年男子相應散濕量的75%和85%??紤]人員群集的實(shí)際情況,將會(huì )把以往計算偏大的濕負荷降低下來(lái)。
    “通風(fēng)系數”系指考慮散濕設備有無(wú)排風(fēng)設施而采用的散濕量折減系數。當按照本規范第8.2.13條從有關(guān)工具書(shū)中查找通風(fēng)保濕系數時(shí),“設備無(wú)保溫”情況下的通風(fēng)保溫系數值即為本條的通風(fēng)系數值。
8.2.16 本條是關(guān)于空氣調節區、空氣調節系統、空調冷源夏季冷負荷的規定。
    根據空氣調節區的同時(shí)使用情況、空氣調節系統類(lèi)型及控制方式等各種情況的不同,在確定空氣調節系統夏季冷負荷時(shí),主要有兩種不同算法:一個(gè)是取同時(shí)使用的各空氣調節區逐時(shí)冷負荷的綜合最大值,即從各空氣調節區逐時(shí)冷負荷相加之后得出的數列中找出的最大值;一個(gè)是取同時(shí)使用的各空氣調節區夏季冷負荷的累計值,即找出各空氣調節區逐時(shí)冷負荷的最大值并將它們相加在一起,而不考慮它們是否同時(shí)發(fā)生。后一種方法的計算結果顯然比前一種方法的結果要大。例如:當采用變風(fēng)量集中式空氣調節系統時(shí),由于系統本身具有適應各空氣調節區冷負荷變化的調節能力,此時(shí)即應采用各空氣調節區逐時(shí)冷負荷的綜合最大值;當末端設備沒(méi)有室溫控制裝置時(shí),由于系統本身不能適應各空氣調節區冷負荷的變化,為了保證最不利情況下達到空氣調節區的溫濕度要求,即應采用各空氣調節區夏季冷負荷的累計值。
    空調系統附加冷負荷,包括空氣通過(guò)風(fēng)機、風(fēng)管的溫升引起的冷負荷,以及空氣處理過(guò)程產(chǎn)生冷熱抵消現象引起的附加冷負荷等??照{冷源附加冷負荷,包括冷水通過(guò)水泵、水管、水箱的溫升引起的冷負荷。

8.3 空氣調節系統

8.3.1 本條規定了選擇空氣調節系統的原則。
    本條是選擇空氣調節系統的總原則,其目的是為了在滿(mǎn)足使用要求的前提下,盡量做到節省一次投資、系統運行經(jīng)濟、減少能耗。
8.3.2 本條規定了空氣調節風(fēng)系統的劃分。
    1 考慮到將不同要求的空氣調節區放置在一個(gè)空氣調節系統中難以控制、影響使用,所以強調不同要求的空氣調節區宜分別設置空氣調節風(fēng)系統。但有適應不同區域不同要求的措施時(shí),如采用設有末端裝置的變風(fēng)量系統或采用分區送風(fēng)型空氣處理裝置時(shí),可合設。
    5 同一時(shí)段需供冷和供熱的空氣調節區,指不同朝向空氣調節區、外區與內區等。內、外區負荷特性相差很大,尤其是冬季或過(guò)渡季,常常外區需送熱時(shí),內區因過(guò)熱需全年送冷,過(guò)渡季節朝向不同的空氣調節區也常需要不同的送風(fēng)參數,推薦按不同區域分別設置空氣調節風(fēng)系統,易于調節及滿(mǎn)足使用要求。
8.3.3 本條規定了全空氣定風(fēng)量空氣調節系統的選擇設計。
    (1)空氣系統存在風(fēng)管占用空間較大的缺點(diǎn),但人員較多的空氣調節區新風(fēng)比例較大。與風(fēng)機盤(pán)管加新風(fēng)等空氣-水系統相比,多占用空間不明顯;人員較多的大空間空氣調節負荷和風(fēng)量較大,便于獨立設置空氣調節風(fēng)系統。因而不存在多空氣調節區共用全空氣定風(fēng)量系統難以分別控制的問(wèn)題;全空氣定風(fēng)量系統易于改變新回風(fēng)比例,必要時(shí)可實(shí)現全新風(fēng)送風(fēng),能夠獲得較大的節能效果;全空氣系統的設備集中,便于維修管理。因此推薦在大空間建筑中采用。
    (2)全空氣定風(fēng)量系統易于消除噪聲、過(guò)濾凈化和控制空氣調節區溫、濕度,且氣流組織穩定,因此推薦用于要求較高的工藝性空氣調節系統。
8.3.4 本條規定了一次回風(fēng)系統的選擇。
    目前,定風(fēng)量系統多采用改變冷熱水水量控制送風(fēng)溫度,而不常采用變動(dòng)一、二次回風(fēng)比的復雜控制系統,且變動(dòng)一、二次回風(fēng)比會(huì )影響室內相對濕度的穩定,也不適用于散濕量大,溫、濕度要求嚴格的空氣調節區;因此一般工程推薦系統簡(jiǎn)單、易于控制的一次回風(fēng)系統。
    采用下送風(fēng)方式的空氣調節風(fēng)系統以及潔凈室的空氣調節風(fēng)系統(按潔凈要求確定的風(fēng)量往往大于以負荷和允許送風(fēng)溫差計算出的風(fēng)量),其允許進(jìn)風(fēng)溫差都較小,為避免再熱量的損失,不宜采用一次回風(fēng)的全空氣定風(fēng)量空氣調節系統,可以使用二次回風(fēng)系統。
8.3.5 本條規定了設置進(jìn)風(fēng)機、回風(fēng)機的雙風(fēng)機空氣調節系統的選擇。
    僅有送風(fēng)機的單風(fēng)機空氣調節系統簡(jiǎn)單、占地少、一次投資省、運轉耗電量少,因此常被采用。在需要變換新風(fēng)、回風(fēng)和排風(fēng)量時(shí),單風(fēng)機空氣調節系統存在調節困難、空氣調節處理機組容易漏風(fēng)等缺點(diǎn):在系統阻力大時(shí),風(fēng)機風(fēng)壓高,耗電量大,噪聲也較大。因此,宜采用雙風(fēng)機空氣調節系統。
8.3.6 本條規定了變風(fēng)量空氣調節系統的選擇。
    由于變風(fēng)量系統的風(fēng)量變化范圍有一定的限制,且濕度不易控制,因此規定不宜用在溫、濕度精度要求高的工藝性空氣調節區;變風(fēng)量系統末端裝置由于控制等需要較高的風(fēng)速、風(fēng)壓,末端閥門(mén)的節流及設小風(fēng)機等都會(huì )產(chǎn)生較高噪聲;因此不適用于噪聲要求嚴格的空氣調節區。變風(fēng)量系統比其他空氣調節系統造價(jià)高,比風(fēng)機盤(pán)管加新風(fēng)系統占據空間大,使用前應經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較,技術(shù)經(jīng)濟合理時(shí)可采用。
    1 負擔多個(gè)空氣調節區,各空氣調節區負荷變化較大時(shí),采用各個(gè)空調區分別設置變風(fēng)量末端,或者采用空調機組分區送風(fēng)集中設置變風(fēng)量裝置,均可達到系統變風(fēng)量的目的,從而實(shí)現分室控制溫度,以及節能運行的目的。
    2 條文中增加了單個(gè)空氣調節區的全空氣變風(fēng)量空氣調節系統。全空氣系統部分負荷時(shí)如果不改變空氣調節系統的送風(fēng)量,要保持室內溫度只能通過(guò)減小送風(fēng)溫差來(lái)達到熱量平衡,此時(shí)熱濕比線(xiàn)右移使室內相對濕度變大。如果采用變風(fēng)量空氣調節系統,部分負荷時(shí)通過(guò)減小送風(fēng)量,不但可以節省風(fēng)量輸送電能,而且能夠保持較低的相對濕度,減小室內金屬零部件銹蝕。
8.3.7 本條規定了變風(fēng)量空氣調節系統的設計。
    1 對變風(fēng)量空氣調節系統,要求采用風(fēng)機調速改變系統風(fēng)量以達到節能的目的;不應采用恒速風(fēng)機通過(guò)改變送風(fēng)閥和回風(fēng)閥的開(kāi)度實(shí)現變風(fēng)量等簡(jiǎn)易方法。
    2 當進(jìn)風(fēng)量減少時(shí),新風(fēng)量也隨之減少,會(huì )產(chǎn)生新風(fēng)不滿(mǎn)足衛生要求的后果因此強調應采取保證最小新風(fēng)量的措施。
    3 本款是對空氣調節區可變風(fēng)量范圍的要求。
    4 變風(fēng)量的末端裝置是指送風(fēng)口處的風(fēng)量是變化的,不包括送風(fēng)口處風(fēng)量恒定的串聯(lián)式風(fēng)機驅動(dòng)型等末端裝置。當送風(fēng)口處風(fēng)量變化時(shí),如果送風(fēng)口選擇不當,會(huì )影響到室內空氣分布。但是采用串聯(lián)式風(fēng)機驅動(dòng)型等末端裝置時(shí),則不存在上述問(wèn)題。
8.3.8 本條規定了風(fēng)機盤(pán)管加新風(fēng)系統的選擇設計。
    (1)風(fēng)機盤(pán)管系統具有各空氣調節區可單獨調節,比全空氣系統節省空間,比帶冷源的分散設置的空氣調節器和變風(fēng)量系統造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)。
    (2)“加新風(fēng)系統”是指新風(fēng)需經(jīng)過(guò)處理,達到一定的參數要求,有組織地送入室內。本條將“經(jīng)處理的新風(fēng)宜直接送入室內”中的“宜”修改為“應”,是強調如果新風(fēng)與風(fēng)機盤(pán)管吸入口相接或只送到風(fēng)機盤(pán)管的回風(fēng)吊頂處,將減少室內的通風(fēng)量,不利于節能。當風(fēng)機盤(pán)管風(fēng)機停止運行時(shí),新風(fēng)有可能從帶有過(guò)濾器的回風(fēng)口吹出,不利于室內衛生;
    (3)風(fēng)機盤(pán)管加新風(fēng)系統存在著(zhù)不能?chē)栏窨刂剖覂葴?、濕度,常年使用時(shí)冷卻盤(pán)管外部因冷凝水而滋生微生物和病菌,惡化室內空氣等缺點(diǎn)。因此對溫、濕度和衛生等要求較高的空氣調節區限制使用。
    (4)由于風(fēng)機盤(pán)管對空氣進(jìn)行循環(huán)處理,一般不做特殊的過(guò)濾,所以不應安裝在機加工等油煙較多的空氣調節區,否則會(huì )增加盤(pán)管風(fēng)阻力及影響傳熱。
8.3.9 本條規定了蒸發(fā)冷卻空調系統的選擇,為新增條文。
    蒸發(fā)冷卻空調系統是利用室外空氣中的干、濕球溫度差所具有的“天然冷卻能力”,通過(guò)水與空氣之間的熱濕交換,對被處理的空氣或水進(jìn)行降溫處理,以滿(mǎn)足室內溫、濕度要求的空調系統。
    1 在室外氣象條件滿(mǎn)足要求的前提下,推薦在夏季空調室外計算濕球溫度較低的干燥地區(通常在低于23℃的地區),如新疆、西藏、青海、寧夏、甘肅、內蒙古、陜西、云南等干熱氣候區,采用蒸發(fā)冷卻空調系統,降溫幅度大約能達到10℃~20℃的明顯效果。蒸發(fā)冷卻空調機組目前已在新疆、甘肅、寧夏和內蒙古等地區得到了大力推廣與應用。
    2 對于工業(yè)建筑中高溫車(chē)間,如鑄造車(chē)間、熔煉車(chē)間、動(dòng)力發(fā)電廠(chǎng)汽機房、變頻機房、通信機房(基站)、數據中心等,由于生產(chǎn)和使用過(guò)程散熱量較大,但散濕量較小或無(wú)散濕量,且空調區全年需要以降溫為主,這時(shí)采用蒸發(fā)冷卻空調系統或蒸發(fā)冷卻與機械制冷聯(lián)合的空調系統與傳統壓縮式空調機相比,耗電量只有其1/10~1/8。全年中過(guò)渡季節可使用蒸發(fā)冷卻空調系統,夏季部分高溫高濕季節蒸發(fā)冷卻與機械制冷聯(lián)合使用,以有利于空調系統的節能。
    3 對于紡織廠(chǎng)、印染廠(chǎng)、服裝廠(chǎng)等工業(yè)建筑,由于生產(chǎn)工藝要求空調區相對濕度較高,宜采用蒸發(fā)冷卻空調系統。另外,在較潮濕地區(如南方地區),使用蒸發(fā)冷卻空調系統一般能達到5℃~10℃左右的降溫效果。江蘇、浙江、福建和廣東沿海地區的一些工業(yè)廠(chǎng)房,對空調區濕度無(wú)嚴格限制,且在設置有良好排風(fēng)系統的情況下,也廣泛應用蒸發(fā)式冷氣機進(jìn)行空調降溫。
8.3.10 本條規定了蒸發(fā)冷卻空調系統的設計要求,為新增條文。
    1 蒸發(fā)冷卻空調系統的形式,按負擔空調區熱濕負荷所用的介質(zhì)不同,可分為全空氣式和空氣-水式蒸發(fā)冷卻空調系統。當通過(guò)蒸發(fā)冷卻處理后的空氣能承擔空調區的全部顯熱負荷和散濕量時(shí),應選全空氣式蒸發(fā)冷卻空調系統;當通過(guò)蒸發(fā)冷卻處理后的空氣僅承擔空調區的全部散濕量和部分顯熱負荷,而剩余部分顯熱負荷由冷水系統承擔時(shí),系統應選用空氣-水式蒸發(fā)冷卻空調系統??諝?水式蒸發(fā)冷卻空調系統中,水系統的末端設備可選用干式風(fēng)機盤(pán)管機組、輻射板或冷梁等。
    2 全空氣式蒸發(fā)冷卻空調系統根據空氣處理方式,可采用直接蒸發(fā)冷卻、間接蒸發(fā)冷卻、間接-直接復合式蒸發(fā)冷卻(直接蒸發(fā)冷卻與間接蒸發(fā)冷卻組合的方式)、蒸發(fā)冷卻-機械制冷聯(lián)合式空調技術(shù)(蒸發(fā)冷卻與機械制冷混合的方式)以及除濕-蒸發(fā)冷卻(除濕與蒸發(fā)冷卻混合的方式)。
    夏季空調室外計算濕球溫度低于23℃的干燥地區,其空氣處理可采用直接蒸發(fā)冷卻方式。當空調區熱濕負荷較大時(shí),為強化冷卻效果,進(jìn)一步降低系統的送風(fēng)溫度,減小送風(fēng)量和風(fēng)管面積時(shí),可采用復合式蒸發(fā)冷卻方式。復合式蒸發(fā)冷卻的二級蒸發(fā)冷卻是指在一個(gè)間接蒸發(fā)冷卻器后再串聯(lián)一個(gè)直接蒸發(fā)冷卻器;三級蒸發(fā)冷卻是指在兩個(gè)間接蒸發(fā)冷卻器串聯(lián)后,再串聯(lián)一個(gè)直接蒸發(fā)冷卻器;夏季空調室外計算濕球溫度在23℃~28℃的中等濕度地區,單純用復合式蒸發(fā)冷卻已無(wú)法滿(mǎn)足送風(fēng)含濕量的要求,可采用在一個(gè)間接蒸發(fā)冷卻器后,再串聯(lián)一個(gè)空氣冷卻器(以間接蒸發(fā)冷卻為主,機械制冷為輔);夏季空調室外計算濕球溫度高于28℃的高濕度地區,既可采用在一個(gè)間接蒸發(fā)冷卻器后再串聯(lián)一個(gè)空氣冷卻器(以機械制冷為主,間接蒸發(fā)冷卻為輔),又可采用除濕與蒸發(fā)冷卻混合的方式,即采用冷凍除濕、轉輪除濕及溶液除濕等除濕方法先將被處理空氣處理到干燥地區的狀態(tài),然后再串聯(lián)一個(gè)直接蒸發(fā)冷卻器或復合式蒸發(fā)冷卻器。
    直接蒸發(fā)冷卻空調系統由于水與空氣直接接觸,其水質(zhì)直接影響室內空氣質(zhì)量,故其水質(zhì)應符合本規范第8.5.2條的規定。
8.3.11 本條規定了多聯(lián)式空調系統的選擇。
    多聯(lián)式空調系統的主要工作原理是:室內溫度傳感器控制室內機制冷劑管道上的電子膨脹閥,通過(guò)制冷劑壓力的變化,對室外機的制冷壓縮機進(jìn)行變頻調速控制或改變壓縮機的運行臺數、工作氣缸數、節流閥開(kāi)度等,使系統的制冷劑流量變化,達到制冷或制熱量隨負荷變化的目的。由于該空氣調節方式?jīng)]有空氣調節水系統和冷卻水系統,系統簡(jiǎn)單,不需機房面積,管理靈活,可以熱回收,且自動(dòng)化程度較高,近年已在國內一些工程中采用。該系統一次投資較高,空氣凈化、加濕以及大量使用新風(fēng)等比較困難,因此應經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟比較后采用。由于制冷劑直接進(jìn)入空氣調節區,且室內有電子控制設備,當用于有振動(dòng)、有油污蒸氣、有產(chǎn)生電磁波或高次頻波設備的場(chǎng)所時(shí),易引起制冷劑泄漏、設備損壞、控制器失靈等事故,不宜采用該系統。
    1 使用時(shí)間接近的空調區設計為同一空調系統對運行調節有利,有利于提高部分負荷運行性能系數,建議采用。
    2 制冷劑管道長(cháng)度,室、內外機位置有一定限制等,是采用該系統的限制條件。
    3 夏熱冬冷地區、夏熱冬暖地區、溫和地區一般不具備市政供熱管網(wǎng),需全年運行時(shí)宜采用熱泵式機組。
    4 近年來(lái),一些生產(chǎn)廠(chǎng)新推出了能同時(shí)進(jìn)行制冷和制熱的熱回收機組。室外機為雙壓縮機和雙換熱器,并增加了一根制冷劑連通管道;當同時(shí)需供冷和供熱時(shí),需供冷區域蒸發(fā)器吸收的熱量通過(guò)制冷劑向需供熱區域的冷凝器借熱,達到了全熱回收的目的;室外機的兩個(gè)換熱器、需供冷區域室內機和需供熱區域室內機換熱器根據負荷的變化,按不同的組合作為蒸發(fā)器或冷凝器使用,系統控制靈活,供熱、供冷一體化,符合節能的原則,所以推薦采用這種熱回收式機組。
8.3.12 本條規定了低溫送風(fēng)系統的選擇。
    低溫送風(fēng)系統具有以下優(yōu)點(diǎn):
    (1)比常規系統送風(fēng)溫差和冷水溫升大,送風(fēng)量和循環(huán)水量小,減小了空氣處理設備、水泵、風(fēng)道等的初投資,節省了機房面積和風(fēng)道所占空間高度。
    (2)由于冷水溫度低,制冷能耗比常規系統要高,但采用蓄冷系統時(shí),制冷能耗發(fā)生在非用電高峰,而用電高峰期使用的風(fēng)機和冷水循環(huán)泵的能耗卻有顯著(zhù)的降低,因此與冰蓄冷結合使用的低溫送風(fēng)系統明顯地減少了用電高峰期的電力需求和運行費用。
    (3)特別適用于負荷增加而又不允許加大管道、降低層高的改造工程。
    (4)加大了空氣的除濕量,降低了室內濕度,增強了室內的熱舒適性。
    蓄冰空氣調節冷源需要較高的初投資,實(shí)際用電量也較大,利用蓄冰設備提供的低溫冷水與低溫送風(fēng)系統結合,則可有效地減少初投資和用電量,且更能夠發(fā)揮減小電力需求和運行費用的優(yōu)點(diǎn),所以特別推薦使用;其他能夠提供低溫冷媒的冷源設備,如干式蒸發(fā)或利用乙烯二醇水溶液作冷媒的空氣處理機組也可采用低溫送風(fēng)系統;常規冷水機組提供的5℃~7℃的冷水,也可用于空氣冷卻器的出風(fēng)溫度為8℃~10℃的空氣調節系統。
    低溫送風(fēng)系統的空氣調節區相對濕度較低,送風(fēng)量較小。因此要求濕度較高及送風(fēng)量較大的空氣調節區不宜采用。
8.3.13 本條規定了低溫送風(fēng)系統的設計。
    1 空氣冷卻器的出風(fēng)溫度:制約空氣冷卻器出風(fēng)溫度的條件是冷媒溫度,如果冷卻盤(pán)管的出風(fēng)溫度與冷媒的進(jìn)口溫度之間的溫差(接近度)過(guò)小,必然導致盤(pán)管傳熱面積過(guò)大而不經(jīng)濟,以致選擇盤(pán)管困難。送風(fēng)溫度過(guò)低還會(huì )帶來(lái)以下問(wèn)題:易引起風(fēng)口結露;不利于風(fēng)口處空氣的混合擴散;當冷卻盤(pán)管出風(fēng)溫度低于7℃時(shí),可能導致直接膨脹系統的盤(pán)管結霜和液態(tài)制冷劑帶入壓縮機。
    2 送風(fēng)溫升:低溫送風(fēng)系統不能忽視的還有風(fēng)機、風(fēng)道及末端裝置的溫升,并考慮風(fēng)口結露等因素,才能夠最后確定室內送風(fēng)溫度及送風(fēng)量。
    3 空氣處理機組的選型:空氣冷卻器的迎風(fēng)面風(fēng)速低于常規系統,是為了減少風(fēng)側阻力和冷凝水吹出的可能性,并使出風(fēng)溫度接近冷媒的進(jìn)口溫度;為了獲得低出風(fēng)溫度,冷卻器盤(pán)管的排數和翅片密度也高于常規系統,但翅片過(guò)密或排數過(guò)多會(huì )增加風(fēng)或水側阻力、不便于清洗、凝水易被吹出盤(pán)營(yíng)等,應對翅片密度和盤(pán)管排數兩者權衡取舍,進(jìn)行設備費和運行費的經(jīng)濟比較,確定其數值;為了取得風(fēng)、水之間更大的接近度和溫升及解決部分負荷時(shí)流速過(guò)低的問(wèn)題,應使冷媒流過(guò)盤(pán)管的路徑較長(cháng),溫升較高,并提高冷媒流速與擾動(dòng),以改善傳熱。因此冷卻盤(pán)管的回路布置常采用管程數較多的分回路的布置方式,但增加了盤(pán)管阻力?;谏鲜鲋T多因素,低溫送風(fēng)系統不能采用常規空氣調節系統的空氣處理機組,應通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟分析比較,嚴格計算,進(jìn)行設計選型。本規范參考《低溫送風(fēng)系統設計指南》(美國Allan T.Kirkpatrick和James S.Elleson編著(zhù),汪訓昌譯)一書(shū),它給出了相關(guān)推薦數據。
    4 低溫送風(fēng)系統的保冷:由于送風(fēng)溫度比常規系統低,為減少系統冷量損失和防止結露,應保證系統設備、管道及附件、末端送風(fēng)裝置的正確保冷與密封,保冷層應比常規系統厚。
    5 低溫送風(fēng)系統的末端送風(fēng)裝置;因送風(fēng)溫度低,為防止低溫空氣直接進(jìn)入人員活動(dòng)區,尤其是采用變風(fēng)量空氣調節系統,當低負荷低進(jìn)風(fēng)量時(shí),對末端送風(fēng)裝置的擴散性或空氣混合性有更高的要求。
8.3.14 本條規定了設置單元式空氣調節機的原則,為新增條文。
    單元式空氣調節系統是指空氣調節機組帶有壓縮機、冷凝器、直接膨脹式蒸發(fā)器、空氣過(guò)濾器、通風(fēng)機和自控系統等整套裝置,可直接對空氣調節區進(jìn)行空氣處理,實(shí)施溫、濕度控制。整體式空氣調節機組所有部件組合成一體,分體式空氣調節機組是將部件分成室外機和室內機兩部分分別安裝。
    直接膨脹式包括了風(fēng)冷式和水冷式兩類(lèi)。本條指出了某些需空氣調節的建筑或房間,采用分散設置的整體或分體直接膨脹式空氣調節機組比設集中空氣調節更經(jīng)濟合理的幾種情況,這在工業(yè)廠(chǎng)房及輔助建筑中很常用。風(fēng)冷小型空氣調節機組品種繁多,有風(fēng)冷單冷(熱泵)空氣調節機組、冷(熱)水機組等。當臺數較多且室外機難以布置時(shí),也可采用水冷型機組,但需設置冷卻塔,在冷卻水管的設置及運行管理上都比較麻煩,因此較少采用。直接膨脹式空調機組采用蒸發(fā)式冷凝器,制冷性能系數高,運行節能效果較好;其系列產(chǎn)品中制冷性能系數(COP)一般可達到3.0以上,比現行國家標準《蒸汽壓縮循環(huán)冷水(熱泵)機組 第2部分:戶(hù)用或類(lèi)似用途的冷水(熱泵)機組》GB/T 18430.2中的COP規定值高出近40%,節能效果顯著(zhù),對于符合上述情況的建筑均較為適用。
    單元式空氣調節系統用于空氣調節房間面積小且比較分散的場(chǎng)合,是比較經(jīng)濟的方式。
    使用時(shí)間不一致大致有以下幾種情況:一是白天工作與全天工作不一致,二是季節性工作與全年工作不一致,等等。
8.3.15 本條規定了單元整體、分體式空氣調節系統設計,為新增條文。
    在氣候條件允許的條件下,采用熱泵型機組供暖比電加熱供暖節能。工業(yè)廠(chǎng)房一般有蒸汽或熱水供給,這時(shí)可利用集中熱源供熱。對于屋頂單元式空氣調節機,可根據需要配備機組功能段,如過(guò)濾段、新風(fēng)凈化段、熱水或蒸汽加熱段等。非標準設備宜按機電一體化要求配置機組,自帶溫度控制、濕度控制、過(guò)濾器壓差報警、連鎖、自動(dòng)保護等功能。
8.3.16 本條規定了直流式系統的選擇。
    直流系統不包括設置回風(fēng),但過(guò)渡季可通過(guò)閥門(mén)轉換采用全新風(fēng)直流運行的全空氣系統。本條是考慮節能、衛生、安全而規定的,一般全空氣調節系統不宜采用冬、夏季能耗較大的直流式(全新風(fēng))空氣調節系統,而宜采用有回風(fēng)的混風(fēng)系統。
8.3.17 本條規定了濕熱地區全新風(fēng)空氣調節系統防止室內結露的措施。
    采用房間溫度或送風(fēng)溫度控制表冷器水閥開(kāi)度時(shí),有閥門(mén)全關(guān)的情況出現,這時(shí)未經(jīng)除濕的新風(fēng)直接送入室內,室內易出現結露現象。避免這種情況出現的方法有定露點(diǎn)控制加再熱方式、設定水閥不能全關(guān)、工藝允許的情況下改變送風(fēng)量等。
8.3.18 本條規定了空氣調節系統的新風(fēng)量。
    有資料規定,空氣調節系統的新風(fēng)量占進(jìn)風(fēng)量的百分數不應低于10%,但溫、濕度波動(dòng)范圍要求很小或潔凈度要求很高的空氣調節區送風(fēng)量都很大,如果要求最小新風(fēng)量達到送風(fēng)量的10%,新風(fēng)量也很大,不僅不節能,大量室外空氣還影響了室內溫、濕度的穩定,增加了過(guò)濾器的負擔;一般舒適性空氣調節系統,按人員和正壓要求確定的新風(fēng)量達不到10%時(shí),由于人員較少,室內CO2濃度也較低(氧氣含量相對較高),沒(méi)必要加大新風(fēng)量。因此本規范沒(méi)有規定新風(fēng)量的最小比例(即最小新風(fēng)比)。
8.3.19 本條是關(guān)于新風(fēng)進(jìn)風(fēng)口的規定。
    (1)新風(fēng)進(jìn)風(fēng)口的面積應適應新風(fēng)量變化的需要,是指在過(guò)渡季大量使用新風(fēng)時(shí),可設置最小新風(fēng)口和最大新風(fēng)口或按最大新風(fēng)量設置新風(fēng)進(jìn)風(fēng)口,并設調節裝置,以分別適應冬夏和過(guò)渡季節新風(fēng)量變化的需要。
    (2)系統停止運行時(shí),進(jìn)風(fēng)口如果不能?chē)烂荜P(guān)閉,夏季熱濕空氣侵入會(huì )造成金屬表面和室內墻面結露;冬季冷空氣侵入將使室溫降低,甚至使加熱排管凍結。所以規定進(jìn)風(fēng)口處應設有嚴密關(guān)閉的閥門(mén),寒冷和嚴寒地區宜設保溫閥門(mén)。
8.3.20 本條規定了空氣調節系統的排風(fēng)出路和風(fēng)量平衡。
    考慮空氣調節系統的排風(fēng)出路(包括機械排風(fēng)和自然排風(fēng))及進(jìn)行空氣調節系統的風(fēng)量平衡計算,是為了使室內正壓不要過(guò)大,造成新風(fēng)無(wú)法正常送入。
    機械排風(fēng)設施可采用設回風(fēng)機的雙風(fēng)機系統或設置專(zhuān)用排風(fēng)機,排風(fēng)量還應隨新風(fēng)量變化,如采取控制雙風(fēng)機系統各風(fēng)閥的開(kāi)度或排風(fēng)機與新風(fēng)機連鎖控制風(fēng)量等自控措施。
8.3.21 本條規定了空氣處理機組的設置及安裝位置。
    空氣處理機組安裝在空調機房?jì)?,有利于日常維修和噪聲控制。
    空氣處理機組安裝在鄰近所服務(wù)的空調區機房?jì)?,可減小空氣輸送能耗和風(fēng)機壓頭,也可有效地減小機組噪聲和水患的危害。新建筑設計時(shí),應將空氣處理機組安裝在空調機房?jì)?,并留有必要的維修通道和檢修空間;同時(shí)宜避免由于機房面積的原因,機組的出風(fēng)風(fēng)管采用突然擴大的靜壓箱來(lái)改變氣流方向,以導致機組風(fēng)機壓頭損失較大,造成實(shí)際送風(fēng)量小于設計風(fēng)量的現象發(fā)生。
    為降低風(fēng)機和水泵運行時(shí)的振動(dòng)對工藝生產(chǎn)和操作人員的影響,空調機組所配的風(fēng)機和水泵應設置良好的減振裝置,對于某些精密加工生產(chǎn)工藝對微振要求很高時(shí),風(fēng)機和水泵可設置多級減振。
    為保證空氣處理機組表冷器凝結水排水順暢,應根據機組排水處的壓力合理設置排水水封。排水水封的做法可參照圖1;圖1(a)適合于排水處為負壓,圖1(b)適合于排水處為正壓。


1 排水水封

    通常情況下,空氣處理機組的漏風(fēng)率及噪聲滿(mǎn)足現行國家標準《組合式空調機組》GB/T 14294即可,但對于特殊工藝要求的空氣調節系統,如溫、濕度控制精度要求高,濕度要求極低的干房等,若空氣處理機組的漏風(fēng)量大,將直接影響房間參數的保證,所以應降低空氣處理機組的漏風(fēng)率。同樣,對于房間噪聲要求嚴格的空調房間,如微波暗室、消聲室等,其空氣調節系統的空氣處理機組噪聲應降低。

8.4 氣流組織

8.4.1 本條是關(guān)于空氣調節區的氣流組織的規定。
    本條規定了進(jìn)行氣流組織設計時(shí)應考慮的因素,強調進(jìn)行氣流組織設計時(shí)除要考慮室內溫度、相對濕度、允許風(fēng)速噪聲等要求外,結合工業(yè)建筑的特點(diǎn),還應考慮工藝設備和生產(chǎn)工藝對氣流組織的要求以及溫、濕度梯度等要求。
8.4.2 本條規定了空氣調節區的送風(fēng)方式及送風(fēng)口選型。
    空氣調節區內良好的氣流組織需要通過(guò)合理的送、回風(fēng)方式以及送、回風(fēng)口的正確選型和合理的布置來(lái)實(shí)現。
    側送時(shí)宜使氣流貼附以增加送風(fēng)的射程,改善室內氣流分布。工程實(shí)踐中發(fā)現風(fēng)機盤(pán)管送風(fēng)如果不貼附,則室內溫度分布不均勻。本條增加了電子信息系統機房地板送風(fēng)等方式。
    1 方形、圓形、條縫形散流器或孔板等頂部平送均能形成貼附射流,對室內高度較低的空氣調節區既能滿(mǎn)足使用要求,又比較美觀(guān),因此當有吊頂可利用或建筑上有設置吊頂的可能時(shí),采用這種送風(fēng)方式是比較合適的。對于室內高度較高的空氣調節區,以及室內散濕量較大的生產(chǎn)空氣調節區,當采用散流器時(shí),應采用向下送風(fēng),但布置風(fēng)口時(shí)應考慮氣流的均布性。
    在一些室溫允許波動(dòng)范圍小的工藝性空氣調節區中,采用孔板送風(fēng)的較多。根據測定可知,在距孔板100mm~250mm的匯合段內,射流的溫度、速度均已衰減,可達到±0.1℃的要求,且區域溫差小,在較大的換氣次數下(達32次/h),人員活動(dòng)區風(fēng)速一般均在0.09m/s~0.12m/s范圍內。所以在單位面積送風(fēng)量大,且人員活動(dòng)區要求風(fēng)速小或區域溫差要求嚴格的情況下,應采用孔板向下送風(fēng)。
    2 對于一些無(wú)吊頂的房間,如機加工車(chē)間、裝配車(chē)間等,可根據工藝生產(chǎn)設備的布置情況,房間的層高等因素選擇雙層百葉風(fēng)口側送,當房間比較高時(shí),可采用噴口側送,直片散流器和旋流風(fēng)口等頂送或地板風(fēng)口下送風(fēng)方式。
    3 側送是目前幾種送風(fēng)方式中比較簡(jiǎn)單經(jīng)濟的一種。在一般空氣調節區中,大都可以采用側送。當采用較大送風(fēng)溫差時(shí),側送貼附射流有助于增加氣流的射程長(cháng)度,使氣流混合均勻,既能保證舒適性要求,又能保證人員活動(dòng)區溫度波動(dòng)小的要求。側送氣流宜貼附頂棚。生產(chǎn)工藝和人員活動(dòng)區對風(fēng)速有要求時(shí),不應采用側送。
    4 對于溫、濕度允許波動(dòng)范圍要求不太嚴格的高大廠(chǎng)房,采用頂部散流器貼附送風(fēng)或雙層百葉風(fēng)口貼附送風(fēng)等方式,送風(fēng)氣流很難到達工作區,工作區的溫、濕度也難以保證,因此規定在上述建筑物中宜采用噴口或旋流風(fēng)口送風(fēng)方式。由于噴口送風(fēng)的噴口截面大,出口風(fēng)速高,氣流射程長(cháng),與室內空氣強烈摻混,能在室內形成較大的回流區,達到布置少量風(fēng)口即可滿(mǎn)足氣流均布的要求,同時(shí)具有風(fēng)管布置簡(jiǎn)單、便于安裝、經(jīng)濟等特點(diǎn)。此外,向下送風(fēng)時(shí)采用旋流風(fēng)口亦可達到滿(mǎn)意的效果。
    經(jīng)過(guò)處理或未經(jīng)處理的空氣以略低于室內工藝操作區的溫度直接以較低的速度送入室內,送風(fēng)口置于地板附近,排風(fēng)口置于屋頂附近。送入室內的空氣先在地板上均勻分布,然后被熱源(人員、設備等)加熱以熱煙羽的形式形成向上的對流氣流,將余熱和污染物排出工藝操作和設備區。
    5 對于工業(yè)建筑,高大空間的空調區域通常有以下兩種情況:第一種情況,工藝生產(chǎn)對整個(gè)空間的溫、濕度均有嚴格要求,且對溫、濕度梯度也有嚴格要求,此時(shí)宜采用百葉風(fēng)口或條縫形風(fēng)口在房間的高度方向上分多層側送風(fēng),回風(fēng)口宜設置在對面,相應的作多層回風(fēng);第二種情況,工藝生產(chǎn)只對房間下部,即生產(chǎn)操作區的溫、濕度有較嚴格要求,而對房間上部空間溫、濕度無(wú)嚴格要求,此時(shí)宜采用百葉風(fēng)口、條縫形風(fēng)口或噴口等僅對房間下部進(jìn)行側送,以節省能量。
    6 變風(fēng)量空氣調節系統的送風(fēng)參數通常是保持不變的,它是通過(guò)改變風(fēng)量來(lái)平衡負荷變化以保持室內參數不變的。這就要求在送風(fēng)量變化時(shí),為保持室內空氣質(zhì)量的設計要求以及噪聲要求,所選用的送風(fēng)末端裝置或送風(fēng)口應能滿(mǎn)足室內空氣溫度及風(fēng)速的要求。用于變風(fēng)量空氣調節系統的送風(fēng)末端裝置應具有與室內空氣充分混合的性能,如果在低送風(fēng)量時(shí),應能防止產(chǎn)生空氣滯留,在整個(gè)空氣調節區內具有均勻的溫度和風(fēng)速,而不能產(chǎn)生吹風(fēng)感,尤其在組織熱氣流時(shí),要保證氣流能夠進(jìn)入生產(chǎn)操作區,而不至于在上部區域滯留。
    7 對于熱密度大、熱負荷大的電子信息系統機房,采用下送風(fēng)、上回風(fēng)的方式有利于設備的散熱;對于高度超過(guò)1.8m的機柜,采用下送風(fēng)、上回風(fēng)的方式可以減少機柜對氣流的影響。隨著(zhù)電子信息技術(shù)的發(fā)展,機柜的容量不斷提高,設備的發(fā)熱量將隨容量的增加而加大,為了保證電子信息系統的正常運行,對設備的降溫也將出現多種形式,各種方式之間可以相互補充。
    8 低溫送風(fēng)的送風(fēng)口所采用的散流器與常規散流器相似。兩者的主要差別是:低溫送風(fēng)散流器所適用的溫度和風(fēng)量范圍較常規散流器廣。在這種較廣的溫度與風(fēng)量范圍下,必須解決好充分與空氣調節區空氣混合、貼附長(cháng)度及噪聲等同題。選擇低溫送風(fēng)散流器就是通過(guò)比較散流器的射程、散流器的貼附長(cháng)度與空氣調節區特征長(cháng)度三個(gè)參數,確定最優(yōu)的性能參數。選擇低溫送風(fēng)散流器時(shí),一般與常規方法相同,但應對低溫送風(fēng)射流的貼附長(cháng)度予以重視。在考慮散流器射程的同時(shí),應使散流器的貼附長(cháng)度大于空氣調節區的特征長(cháng)度,以避免人員活動(dòng)區吹冷風(fēng)現象。
8.4.3 本條規定了采用散流器送風(fēng)的要求,為新增條文。
    1 采用平送貼附射流的散流器,為了保證貼附射流有足夠射程,并不產(chǎn)生較大的噪聲,所以規定了散流器的喉部風(fēng)速,送熱風(fēng)時(shí)可取較大值;
    2 為了便于散流器的風(fēng)量調節,使房間的風(fēng)量接近設計值或使房間的風(fēng)量分布均勻,每個(gè)散流器宜帶風(fēng)量調節裝置;
    3 根據空調房間的大小和室內所要求的環(huán)境參數選擇散流器的個(gè)數,一般按對稱(chēng)位置或梅花形布置。散流器之間的間距和離墻的距離,一方面應使射流有足夠射程,另一方面又應使射流擴散好。規定最大長(cháng)寬比主要是考慮送風(fēng)氣流分布均勻。
8.4.4 本條規定了貼附側送風(fēng)的要求。
    貼附射流的貼附長(cháng)度主要取決于側送氣流的阿基米德數。為了使射流在整個(gè)射程中都貼附在頂棚上而不致中途下落,就需要控制阿基米德數小于一定的數值。
    側送風(fēng)口安裝位置距頂棚愈近,愈容易貼附。如果送風(fēng)口上緣離頂棚距離較大時(shí),為了達到貼附目的,規定送風(fēng)口處應設置向上傾斜10°~20°的導流片。
8.4.5 本條規定了孔板送風(fēng)的要求。
    1 本款規定的穩壓層最小凈高不應小于0.2m,主要是從滿(mǎn)足施工安裝的要求上考慮的。
    2 風(fēng)速的規定是為了穩壓層內靜壓波動(dòng)小。
    3 在一般面積不大的空氣調節區中,穩壓層內可以不設送風(fēng)分布支管。根據實(shí)測,在6m×9m的空氣調節區內(室溫允許波動(dòng)范圍為±0.1℃和±0.5℃)采用孔板送風(fēng),測試過(guò)程中將送風(fēng)分布支管裝上或拆下,在室內均未曾發(fā)現任何明顯的影響。因此除送風(fēng)射程較長(cháng)的以外,穩壓層內可不設送風(fēng)分布支管。
    4 當穩壓層高度較低時(shí),穩壓層進(jìn)風(fēng)的送風(fēng)口一般需要設置導流板或擋板,以免送風(fēng)氣流直接吹向孔板。
    5 當送冷熱風(fēng)時(shí),需在穩壓層側面和頂部加保溫措施。穩壓層還要求有良好的氣密性以減少漏風(fēng)。
8.4.6 本條規定了噴口送風(fēng)的要求。
    1 降人員操作區置于氣流回流區是從滿(mǎn)足衛生標準的要求而制訂的。
    2 噴口送風(fēng)的氣流組織形式和側送是相似的,都是受限射流。受限射流的氣流分布與建筑物的幾何形狀、尺寸和送風(fēng)口安裝高度等因素相關(guān)。送風(fēng)口安裝高度太低,則射流易直接進(jìn)入人員活動(dòng)區;太高則使回流區厚度增加,回流速度過(guò)小,兩者均影響舒適感。根據模型實(shí)驗,當空氣調節區寬度為高度的3倍時(shí),為使回流區處于空氣調節區的下部,送風(fēng)口安裝高度不宜低于空氣調節區高度的0.5倍。
    3 對于兼作熱風(fēng)供暖的噴口送風(fēng)系統,為防止熱射流上翹,設計時(shí)應考慮使噴口有改變射流角度的可能性。
8.4.7 本條規定了電子信息系統機房采用活動(dòng)地板下送風(fēng)的要求,為新增條文。
    1 隨著(zhù)電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,機柜的發(fā)熱功率越來(lái)越大,為了減少空調系統的送風(fēng)量,并保證機柜的冷卻效果,宜將空調系統處理過(guò)的低溫空氣全部通過(guò)機柜,所以將送風(fēng)口全部布置在冷通道區域內,并靠近機柜進(jìn)風(fēng)口處。
    2 同一個(gè)信息機房?jì)?,布置的機柜型號不完全相同,有高密度型,也有低密度型,不同機柜的發(fā)熱量相差比較大,且即使在一個(gè)房間內不同區域的機柜布置密度也不盡相同,所以為便于房間的溫度調節,各區域的送風(fēng)量應該可以調節。
    有些機房的個(gè)別區域密布高密度機柜,該區域的發(fā)熱量很大,即使在該區域滿(mǎn)布開(kāi)孔的架空地板,也難以消除設備的高發(fā)熱,所以必要時(shí)應在該區域的送風(fēng)口下方設置加壓風(fēng)扇,加大送風(fēng)量。
    3 近幾年,隨著(zhù)信息技術(shù)的發(fā)展,機柜的數據存儲量越來(lái)越大,相應的機柜發(fā)熱功率也越來(lái)越大,機房的單位面積送風(fēng)量也隨之增大,為了減小地板送風(fēng)口的出口風(fēng)速,降低地板送風(fēng)口的阻力,宜采用開(kāi)孔率大的地板送風(fēng)口。
8.4.8 本條規定了分層空氣調節的空氣分布。
    1 在高大廠(chǎng)房中,當上部溫、濕度無(wú)嚴格要求時(shí),利用合理的氣流組織,僅對下部空間(空氣調節區域)進(jìn)行空氣調節,對上部較大空間(非空氣調節區域)不設空氣調節而采用通風(fēng)排熱,這種分層空氣調節具有較好的節能效果,一般可達30%左右。
    實(shí)踐證明,對于高度大于10m,容積大于10000m3的高大空間,采用雙側對送、下部回風(fēng)的氣流組織方式是合適的,能夠達到分層空氣調節的要求。當空氣調節區跨度小于18m時(shí),采用單側送風(fēng)也可以滿(mǎn)足要求。
    2 為強調實(shí)現分層,即能形成空氣調節區和非空氣調節區,本款提出“側送多股平行氣流應互相搭接”,以便形成覆蓋。雙側對送射流末端不需要搭接,按相對噴口中點(diǎn)距離的90%計算射程即可。送風(fēng)口的構造應能滿(mǎn)足改變射流出口角度的要求。送風(fēng)口可選用圓噴口、扁噴口和百葉風(fēng)口,實(shí)踐證明,都是可以達到分層效果的。
    3 在高大廠(chǎng)房中,如僅對下部空間(空氣調節區域)進(jìn)行空氣調節,對上部較大空間(非空氣調節區域)不設空氣調節而采用通風(fēng)排熱,為保證分層,使下部空氣調節區的氣流與上部非空調區域的通風(fēng)排熱氣流減少交叉和混合,當下部空氣調節區采用下送風(fēng)時(shí),回風(fēng)口應布置在下部空氣調節區域內的側邊上部。
    4 為保證空氣調節區達到設計要求,應減少非空氣調節區向空氣調節區的熱轉移。為此,應設法消除非空氣調節區的散熱量。實(shí)驗結果表明,當非空氣調節區的散熱量大于4.2W/m3時(shí),在非空氣調節區適當部位設置送、排風(fēng)裝置排除余熱,可以達到較好的效果。
8.4.9 本條規定了空氣調節系統上送風(fēng)方式的夏季送風(fēng)溫差。
    空氣調節系統夏季送風(fēng)溫差,對室內溫、濕度效果有一定影響是決定空氣調節系統經(jīng)濟性的主要因素之一。在保證既定的技術(shù)要求的前提下,加大送風(fēng)溫差有突出的經(jīng)濟意義。送風(fēng)溫差加大一倍,送風(fēng)量可減少一半,系統的材料消耗和投資(不包括制冷系統)約減少40%,而送風(fēng)動(dòng)力消耗則可減少50%;送風(fēng)溫差在4℃~8℃之間每增加1℃,風(fēng)量可以減少10%~15%。所以在空氣調節設計中,正確地決定送風(fēng)溫差是一個(gè)相當重要的問(wèn)題。
    送風(fēng)溫差的大小與送風(fēng)方式關(guān)系很大,對于不同送風(fēng)方式的送風(fēng)溫差不能規定一個(gè)定值。所以確定空氣調節系統的送風(fēng)溫差時(shí),必須和送風(fēng)方式結合起來(lái)考慮。對混合式通風(fēng)可加大送風(fēng)溫差,但對置換通風(fēng)就不宜加大送風(fēng)溫差。
    表8.4.9中所列的送風(fēng)溫差的數值適用于貼附側送、散流器平送和孔板送風(fēng)等方式。多年的實(shí)踐證明,對于采用上述送風(fēng)方式的工藝性空氣調節區來(lái)說(shuō),應用這樣較大的送風(fēng)溫差能夠滿(mǎn)足室內溫、濕度要求,也是比較經(jīng)濟的。人員活動(dòng)區處于下送氣流的擴散區時(shí),送風(fēng)溫差應通過(guò)計算確定。條文中給出的舒適性空氣調節的送風(fēng)溫差是參照室溫允許波動(dòng)范圍大于±1.0℃的工藝性空氣調節的送風(fēng)溫差,并考慮空氣調節區高度等因素確定的。
8.4.10 本條規定了空氣調節區的換氣次數。
    空氣調節區的換氣次數系指該空氣調節區的總送風(fēng)量與空氣調節區體積的比值。換氣次數和送風(fēng)溫差之間有一定的關(guān)系。對于空氣調節區來(lái)說(shuō),送風(fēng)溫差加大,換氣次數即隨之減少,本條所規定的換氣次數是和本規范第8.4.9條所規定的送風(fēng)溫差相適應的。
    實(shí)踐證明,在室溫允許波動(dòng)范圍大于±1.0℃工藝性空氣調節區和一般舒適性空氣調節中,換氣次數的多少不是一個(gè)需要嚴格控制的指標,只要按照所取的送風(fēng)溫差計算風(fēng)量,一般都能滿(mǎn)足室溫要求,當室溫允許波動(dòng)范圍小于或等于±1.0℃時(shí),換氣次數的多少對室溫的均勻程度和自控系統的調節品質(zhì)的影響就需考慮了。據實(shí)測結果,在保證室溫的一定均勻度和自控系統的一定調節品質(zhì)的前提下,歸納了如條文中所規定的在不同室溫允許波動(dòng)范圍時(shí)的最小換氣次數。
    對于通常所遇到的室內散熱量較小的空氣調節區來(lái)說(shuō),換氣次數采用條文中規定的數值就已經(jīng)夠了,不必把換氣次數再增多;不過(guò)對于室內散熱量較大的空氣調節區來(lái)說(shuō),換氣次數的多少應根據室內負荷和送風(fēng)溫差大小通過(guò)計算確定,其數值一般都大于條文中所規定的數值。
8.4.11 本條規定了送風(fēng)口的出口風(fēng)速。
    送風(fēng)口的出口風(fēng)速應根據不同情況通過(guò)計算確定,條文中推薦的風(fēng)速范圍,是基于常用的送風(fēng)方式制訂的。
    (1)側送和散流器平送的出口風(fēng)速受兩個(gè)因素的限制,一是回流區風(fēng)速的上限,二是風(fēng)口處的允許噪聲?;亓鲄^風(fēng)速的上限與射流的自由度d0相關(guān),根據實(shí)驗,兩者有以下關(guān)系:

 

    式中:vh——回流區的最大平均風(fēng)速(m/s);
          v0——送風(fēng)口出口風(fēng)速(m/s);
          d0——送風(fēng)口當量直徑(m);
          F——每個(gè)送風(fēng)口所管轄的空氣調節區斷面面積(m2)。
    當vh0.25m/s時(shí),根據式(12)得出的計算結果列于表7。

7 出口風(fēng)速(m/s)

    因此側送和散流器平送的出口風(fēng)速采用2m/s~5m/s是合適的。
    (2)孔板下送風(fēng)的出口風(fēng)速從理論上講可以采用較高的數值。因為在一定條件下,出口風(fēng)速高,相應的穩壓層內的靜壓也可高一些,送風(fēng)會(huì )比較均勻,同時(shí)由于速度衰減快,提高出口風(fēng)速后,不致影響人員活動(dòng)區的風(fēng)速。穩壓層內靜壓過(guò)高,會(huì )使漏風(fēng)量增加;當出口風(fēng)速高達7m/s~8m/s時(shí),會(huì )有一定的噪聲,一般采用3m/s~5m/s為宜。
    (3)條縫形風(fēng)口下送多用于紡織廠(chǎng),當空氣調節區層高為4m~6m,人員活動(dòng)區風(fēng)速不大于0.5m/s時(shí),出口風(fēng)速宜為2m/s~4m/s。
    (4)噴口送風(fēng)的出口風(fēng)速是根據射流末端到達人員活動(dòng)區的軸心風(fēng)速與平均風(fēng)速經(jīng)計算確定的。
8.4.12 本條規定了回風(fēng)口的布置方式。
    1 對于工業(yè)建筑,經(jīng)常會(huì )有發(fā)熱量比較大的設備,將回風(fēng)口布置在這些發(fā)熱設備的附近,能使設備的散熱立即帶走,避免熱量的擴散,有利于房間溫度的保證。按照射流理論,送風(fēng)射流引射著(zhù)大量的室內空氣與之混合,使射流流量隨著(zhù)射程的增加而不斷增大。而回風(fēng)量小于(最多等于)送風(fēng)量,同時(shí)回風(fēng)口的速度場(chǎng)圖形呈半球狀,其吸風(fēng)氣流速度與作用半徑的平方成反比,速度的衰減很快。所以在空氣調節區內的氣流流型主要取決于送風(fēng)射流,而回風(fēng)口的位置對室內氣流流型及溫度、速度的均勻性影響均很小。設計時(shí),應考慮盡量避免射流短路和產(chǎn)生“死區”等現象。
    2 采用側送時(shí),把回風(fēng)口布置在送風(fēng)口同側,采用頂送時(shí),回風(fēng)口設置在房間的下部或下側部,效果會(huì )更好些。
    3 關(guān)于走廊回風(fēng),其橫斷面風(fēng)速不宜過(guò)大,以免引起揚塵和造成不舒適感。同時(shí)應保持走廊與非空氣調節區之間的密封性,以減少漏風(fēng),節省能量。
8.4.13 本條規定了回風(fēng)口的吸風(fēng)速度。
    確定回風(fēng)口的吸風(fēng)速度(即面風(fēng)速)時(shí),主要考慮了三個(gè)因素:一是避免靠近回風(fēng)口處的風(fēng)速過(guò)大,防止對回風(fēng)口附近經(jīng)常停留的人員造成不舒適的感覺(jué):二是不要因為風(fēng)速過(guò)大而揚起灰塵及增加噪聲;三是盡可能縮小風(fēng)口斷面,以節約投資。

8.5 空氣處理

8.5.1 本條規定了空氣冷卻方式。
    1 空氣的蒸發(fā)冷卻有直接蒸發(fā)冷卻和間接蒸發(fā)冷卻之分。直接蒸發(fā)冷卻是利用噴淋水(循環(huán)水)的噴淋霧化或淋水填料層直接與待處理的室外新風(fēng)空氣接觸。這時(shí)由于噴淋水的溫度一般都低于待處理空氣(即準備進(jìn)入室內的新風(fēng))的溫度,空氣將會(huì )因不斷地把自身的顯熱傳遞給水而得以降溫;與此同時(shí),噴淋水(循環(huán)水)也會(huì )因不斷吸收空氣中的熱量作為自身蒸發(fā)所耗,而蒸發(fā)后的水蒸氣隨后又會(huì )被氣流帶入室內。于是新風(fēng)既得以降溫,又實(shí)現了加濕。所以這種利用空氣的顯熱換得潛熱的處理過(guò)程,既可稱(chēng)為空氣的直接蒸發(fā)冷卻,又可稱(chēng)為空氣的絕熱降溫加濕。待處理空氣通過(guò)直接蒸發(fā)冷卻所實(shí)現的空氣處理過(guò)程為等焓加濕降溫過(guò)程,其極限溫度能達到空氣的濕球溫度。
    在某些情況下,當對待處理空氣有進(jìn)一步的要求,如果要求較低的含濕量或比焓時(shí),應采用間接蒸發(fā)冷卻。間接蒸發(fā)冷卻有三種主要形式。一種是利用一股輔助氣流先經(jīng)噴淋水(循環(huán)水)直接蒸發(fā)冷卻,溫度降低后,再通過(guò)空氣-空氣換熱器來(lái)冷卻待處理空氣(即準備送入室內的空氣),并使乏降低溫度。由此可見(jiàn),待處理空氣通過(guò)間接蒸發(fā)冷卻所實(shí)現的便不再是等焓加濕降溫過(guò)程,而是減焓等濕降溫過(guò)程,從而得以避免由于加濕而把過(guò)多的濕量帶入空調區。如果將上述兩種過(guò)程放在一個(gè)設備內同時(shí)完成,這樣的設備便成為間接蒸發(fā)冷卻器。第二種是間接蒸發(fā)冷卻器有兩個(gè)通道,第一通道通過(guò)待處理空氣,第二通道通過(guò)輔助氣流及噴淋水。在第一通道中水蒸發(fā)吸熱,第二通道輔助氣流把水冷卻到接近其濕球溫度,然后水通過(guò)盤(pán)管把另一側的待處理空氣冷卻下來(lái)。第三種是待處理空氣經(jīng)過(guò)由蒸發(fā)冷卻冷水機組制取高溫冷水(16℃~18℃),使空氣減焓等濕降溫。待處理空氣通過(guò)間接蒸發(fā)冷卻所實(shí)現的空氣處理過(guò)程為等濕降溫過(guò)程,其極限溫度能達到空氣的露點(diǎn)溫度。
    由于空氣的蒸發(fā)冷卻不需要人工冷源,只是利用水的蒸發(fā)吸熱以降低空氣溫度,所以是最節能的一種空氣降溫處理方式,常常用在紡織車(chē)間、高溫車(chē)間或干熱氣候條件下的空氣調節中。但是隨著(zhù)對空氣調節節能要求的提高和蒸發(fā)冷卻空氣處理技術(shù)的不斷發(fā)展,空氣的蒸發(fā)冷卻在空氣調節工程中的應用必將得到進(jìn)一步的推廣。特別是我國幅員遼闊,各地氣候條件相差很大,這種空氣冷卻方式在干熱地區(如新疆、西藏、青海、寧夏、甘肅、內蒙古、陜西、云南)是很適用的。
    干燥地區(夏季空調室外計算濕球溫度通常在低于23℃的地區),夏季空氣的干球溫度高,濕球溫度低,含濕量低,不僅可直接利用室外干燥空氣消除空調區的濕負荷,還可以通過(guò)蒸發(fā)冷卻等來(lái)消除空調區的熱負荷。在新疆、西藏、青海、寧夏、甘肅、內蒙古、陜西、云南等地區,應用蒸發(fā)冷卻技術(shù)可大量節約空調系統的能耗。
    2 對于溫度較低的江、河、湖水等,如西北部地區的某些河流、深水湖泊等,夏季水體溫度在10℃左右,完全可以作為空調的冷源。對于地下水資源豐富且有合適的水溫、水質(zhì)的地區,當采取可靠的回灌和防止污染措施時(shí),可適當利用這一天然冷源,并應征得地區主管部門(mén)的同意。
    3 當無(wú)法利用蒸發(fā)冷卻,且又沒(méi)有水溫、水質(zhì)符合要求的天然冷源可利用時(shí),或利用天然冷源無(wú)法滿(mǎn)足空氣冷卻要求時(shí),空氣冷卻應采用人工冷源,并在條件許可的情況下,適當考慮利用天然冷源的可能性,以達到節能的目的。
8.5.2 本條規定了空氣處理裝置的水質(zhì)要求,為新增條文。
    水與被處理空氣直接接觸。涉及室內空氣品質(zhì),并會(huì )影響空氣處理裝置的使用效果和壽命,如直接與被處理空氣接觸的水有異味或不衛生,會(huì )直接影響處理后空氣的品質(zhì),進(jìn)而影響室內的空氣質(zhì)量,同時(shí)水的硬度過(guò)高會(huì )加速換熱管結垢。
8.5.3 本條規定了空氣冷卻裝置的選擇。
    1 直接蒸發(fā)冷卻是絕熱加濕過(guò)程,實(shí)現這一過(guò)程是直接蒸發(fā)冷卻裝置的特有功能,是其他空氣冷卻處理裝置所不能代替的。典型的直接蒸發(fā)冷卻裝置有噴水室和水膜式蒸發(fā)冷卻器。前者利用循環(huán)水的噴淋霧化與待處理的空氣接觸,后者利用淋水填料層與待處理的空氣接觸。
    2 當夏季空調室外計算濕球溫度較高或空調區顯熱負荷較大,但無(wú)散濕量時(shí),采用多級間接加直接蒸發(fā)冷卻器可以得到較大的送風(fēng)溫差,以消除室內余熱。
    3 當用地下水、江水、湖水等作冷源時(shí),其水溫一般相對較高,此時(shí)若采用間接冷卻方式處理空氣,一般不易滿(mǎn)足要求。采用空氣與水直接接觸冷卻的雙級噴水室比前者更易滿(mǎn)足要求,還可以節省水資源。
    4 采用人工冷源時(shí),原則上選用空氣冷卻器和噴水室都是可行的??諝饫鋮s器由于其具有占地面積小,水的管路簡(jiǎn)單,特別是可采用閉式水系統,可減少水泵安裝數量,節省水的輸送能耗,空氣出口參數可調性好等原因,它得到了比其他形式的冷卻器更加廣泛的應用??諝饫鋮s器的缺點(diǎn)是消耗有色金屬較多,因此價(jià)格也相應地較貴。
    噴水室可以實(shí)現多種空氣處理過(guò)程,尤其在要求保證較嚴格的露點(diǎn)溫度控制時(shí),具有較大的優(yōu)越性;噴水室采用的是水與空氣直接接觸進(jìn)行熱、質(zhì)交換的工作原理,在要求的空氣出口露點(diǎn)溫度相同情況下,其所需冷水的供水溫度可以比間接式冷卻器高得多;噴水室擋水板的間距較大(遠大于空氣冷卻器的翅片間距),且可以拆卸清理,處理含塵特別是短絨較多的空氣,不易導致堵塞。因此在紡織廠(chǎng)的空氣調節中,噴水室迄今是無(wú)可替代的。此外,噴水室設備制造比較容易,金屬材料消耗量少,造價(jià)便宜。但是采用噴水室時(shí),冷水系統必須采用開(kāi)式系統,靠重力回水?;蛘咝枰O置中間水箱,增加水泵,使水系統變得復雜化,既會(huì )增加輸送能耗,又會(huì )加大維修工作量。所以其應用受到一定的影響。
8.5.4 本條是關(guān)于采用空氣冷卻器的注意事項。
    空氣冷卻器迎風(fēng)面的空氣流速大小會(huì )直接影響其外表面的放熱系數。據測定,當風(fēng)速在1.5m/s~3.0m/s范圍內,風(fēng)速每增加0.5m/s,相應的放熱系數遞增率在10%左右。但是考慮到提高風(fēng)速不僅會(huì )使空氣側的阻力增加,而且會(huì )把冷凝水吹走,增加帶水量,所以一般當質(zhì)量流速大于3.0kg/(m2·s)時(shí),應設擋水板。在采用帶噴水裝置的空氣冷卻器時(shí),一般都應設擋水板。
    規定空氣冷卻器的冷媒進(jìn)口溫度應比空氣的出口干球溫度至少低3.5℃,是從保證空氣冷卻器有一定的熱質(zhì)交換能力提出來(lái)的。在空氣冷卻器中,空氣與冷媒的流動(dòng)方向主要為逆交叉流。一般認為,冷卻器的排數大于或等于4排時(shí),可將逆交叉流看成逆流。按逆流理論推導,空氣的終溫是逐漸趨近冷媒初溫。
    冷媒溫升宜為5℃~10℃,是從減小流量、降低輸配系統能耗的角度考慮確定的。
    據實(shí)測,冷水流速在2m/s以上時(shí),空氣冷卻器的傳熱系數K值幾乎沒(méi)有什么變化,但卻增加了冷水系統的能耗。冷水流速只有在1.5m/s以下時(shí),K值才會(huì )隨冷水流速的提高而增加,其主要原因是水側熱阻對冷卻器換熱的總熱阻影響不大,加大水側放熱系數,K值并不會(huì )得到多大提高。所以從冷卻器傳熱效果和水流阻力兩者綜合考慮,冷水流速以取0.6m/s~1.5m/s為宜。
    工業(yè)建筑的特點(diǎn)是空氣處理機組通常需要全年晝夜24h運行,嚴寒和寒冷地區空氣處理機組的表冷器經(jīng)常發(fā)生凍結事故,所以設計中應采取必要措施,如表冷器設在加熱器后,若表冷器前無(wú)加熱器,則表冷器應有排水裝置,冬季能將水排空,以防止表冷器凍結事故發(fā)生。
8.5.5 本條規定了制冷劑直接膨脹式空氣冷卻器的蒸發(fā)溫度。
    制冷劑蒸發(fā)溫度與空氣出口干球溫度之差和冷卻器的單位負荷、冷卻器結構形式、蒸發(fā)溫度的高低、空氣質(zhì)量流速和制冷劑中的含油量大小等因素相關(guān)。根據國內空氣冷卻器產(chǎn)品設計中采用的單位負荷值、管內壁的制冷劑換熱系數和冷卻器肋化系數的大小,可以算出制冷劑蒸發(fā)溫度應比空氣的出口干球溫度至少低3.5℃,這一溫差值也可以說(shuō)是在技術(shù)上可能達到的最小值。隨著(zhù)今后蒸發(fā)器在結構設計上的改進(jìn),這一溫差值必將會(huì )有所降低。
    空氣冷卻器的設計供冷量很大時(shí),若蒸發(fā)溫度過(guò)低,會(huì )在低負荷運行的情況下,由于冷卻器的供冷能力明顯大于系統所需的供冷量,造成空氣冷卻器表面易于結霜,影響制冷機的正常運行。
8.5.6 本條是關(guān)于直接膨脹式空氣冷卻器的制冷劑選擇,為強制性條文。
    為防止氨制冷劑泄漏時(shí),經(jīng)送風(fēng)機直接將氨送至空調區,危害人體或造成其他事故,所以采用制冷劑直接膨脹式空氣冷卻器時(shí),不得用氨作制冷劑。
8.5.7 本條是關(guān)于噴水室水溫升的要求。
    冷水溫升主要取決于水氣比。在相同條件下,水氣比越大,冷水溫升越小。水氣比取大了,由于冷水溫升小,冷水系統的水泵容量就需相應增大,水的輸送能耗也會(huì )增大。這顯然是不經(jīng)濟的。根據經(jīng)驗總結,采用人工冷源時(shí),冷水溫升取3℃~5℃為宜;采用天然冷源時(shí),應根據當地的實(shí)際水溫情況,通過(guò)計算確定。
8.5.8 本條規定了擋水板的過(guò)水量。
    擋水板后氣流中的帶水現象會(huì )引起空氣調節區的濕度增大。要消除帶水量的影響,則需額外降低噴水室的機器露點(diǎn)溫度,實(shí)際運行經(jīng)驗表明,當帶水量為0.7g/kg時(shí),機器露點(diǎn)溫度需相應降低1℃。機器露點(diǎn)溫度的額外降低必然導致處理空氣的耗冷量增加。因此在設計計算中,擋水板過(guò)水的影響是不容忽視的。
    需要指出的是,機器露點(diǎn)溫度的額外降低也同時(shí)加大了送回風(fēng)焓差,空調系統的通風(fēng)量可得以減少??諝廨斔湍芎目梢虼硕档?。紡織廠(chǎng)的生產(chǎn)車(chē)間要求有較高的濕度且設備散熱量大,其空調系統往往通過(guò)適當控制擋水板的過(guò)水量而減少通風(fēng)量,從而降低風(fēng)機的能耗,當系統以最小新風(fēng)量運行時(shí),冷量增加是可以接受的。
    擋水板的過(guò)水量大小與擋水板的材料、形式、折角、折數、間距、噴水室截面的空氣流速以及噴嘴壓力等相關(guān)。許多單位對擋水板過(guò)水量做過(guò)測定,但因具體條件不同,也略有差異。因此設計時(shí)可根據具體情況參照相關(guān)的設計手冊確定。
8.5.9 本條規定了空氣調節系統的熱媒及加熱器選型。
    合理地選用空氣調節系統的熱媒是為了滿(mǎn)足空氣調節控制精確度和穩定性以及節能的要求。對于室內溫度要求控制的允許波動(dòng)范圍等于或大于±1.0℃的場(chǎng)合,采用熱水作為熱媒是可以滿(mǎn)足要求的。
    地處嚴寒和寒冷地區的新風(fēng)集中處理系統以及全新風(fēng)系統,工程實(shí)測數據表明,其一級加熱器的上部和下部的空氣溫差很大,如設計或運行不當,加熱器的下部銅管很容易凍裂,所以應設計防凍措施。防凍措施需要根據情況選用,具體如下:
    (1)采用電動(dòng)保溫型新風(fēng)閥并與風(fēng)機連鎖;
    (2)分設預熱盤(pán)管和加熱盤(pán)管,預熱盤(pán)管結構形式應利于防凍,預熱盤(pán)管熱水和空氣應順流;
    (3)加熱盤(pán)管后設溫度檢測裝置,低于5℃時(shí)停機保護;
    (4)加熱器設置循環(huán)水泵,以加大循環(huán)水量;
    (5)當空調箱比較高時(shí),應在高度方向上分隔成多層,防止出現大的溫度梯度;
    (6)設混風(fēng)閥,必要時(shí)通過(guò)開(kāi)啟混風(fēng)閥關(guān)小新風(fēng)閥,提高加熱器前空氣溫度。
8.5.10 本條規定了送風(fēng)末端設置精調加熱器或冷卻器,為新增條文。
    當室內溫度允許波動(dòng)范圍小于±1.0℃時(shí),原規范規定設置精調電加熱器,工程實(shí)例證明,當室內溫度允許波動(dòng)范圍小于±1.0℃,甚至接近±0.02℃時(shí),送風(fēng)末端設置空氣加熱器或空氣冷卻器,且熱水或冷凍水的供水溫度與室溫相差不大時(shí),也是一種很好的保證高精度溫度的方法,所以本條規定不僅設置精調電加熱器一種方式。
8.5.11 本條是關(guān)于兩管制水系統的冷、熱盤(pán)管選用,為新增條文。
    許多兩管制的空調水系統中,空氣的加熱和冷卻處理均由一組盤(pán)管來(lái)實(shí)現。設計時(shí),通常以供冷量來(lái)計算盤(pán)管的換熱面積,當盤(pán)管的供冷量和供熱量差異較大時(shí),盤(pán)管的冷水和熱水流量相差也較大,會(huì )造成電動(dòng)控制閥在供熱工況時(shí)的調節性能下降,對控制不利。另外,熱水流量偏小時(shí),在嚴寒或寒冷地區,也可能造成空調機組的盤(pán)管凍裂現象出現。
    綜合以上原因,本條對兩管制的冷、熱盤(pán)管選用作了規定。
8.5.12 本條是關(guān)于新風(fēng)、回風(fēng)的過(guò)濾及凈化,為新增條文。
    工藝性空氣調節,其空氣過(guò)濾器應按相關(guān)規范要求設置。舒適性空氣調節,一般都有一定的潔凈度和室內衛生要求,因此送入室內的空氣都應通過(guò)必要的過(guò)濾處理;同時(shí)為防止盤(pán)管的表面積塵嚴重影響其熱濕交換性能,進(jìn)入盤(pán)管的空氣也需進(jìn)行過(guò)濾處理。
    當過(guò)濾處理不能滿(mǎn)足要求時(shí),如在化工、石化等企業(yè)廠(chǎng)區內或其周邊區域內,室外空氣中可能含有化學(xué)物質(zhì),化學(xué)物質(zhì)會(huì )隨著(zhù)新風(fēng)不斷進(jìn)入空氣調節房間,室內空氣中化學(xué)物質(zhì)的濃度終將與室外空氣相同。當室外空氣中某種或某幾種化學(xué)物質(zhì)的濃度超過(guò)室內該化學(xué)物質(zhì)許用限值時(shí),室內空氣中該化學(xué)物質(zhì)的濃度終將超過(guò)其許用限值。此時(shí),新風(fēng)是室內空氣污染源,故應經(jīng)化學(xué)過(guò)濾處理,以移除該化學(xué)物質(zhì)。
    如石化企業(yè)的中央控制室(CCR)、分散系統控制室(DCS)和現場(chǎng)機柜間(FAR)等,工藝對室內空氣中硫化氫和二氧化硫的最高容許濃度有要求,而廠(chǎng)區室外空氣中難免含有該兩種化學(xué)物質(zhì),因此石化企業(yè)的中控室、DCS機柜間的新風(fēng)系統普遍設置化學(xué)過(guò)濾器。
    有些行業(yè),如電子工業(yè)對生產(chǎn)環(huán)境中化學(xué)污染物有較嚴格要求,超出限值會(huì )影響產(chǎn)品的質(zhì)量,且各生產(chǎn)工序有時(shí)需要在一個(gè)大的空間內進(jìn)行,不便進(jìn)行物理隔離,各生產(chǎn)工序釋放的化學(xué)物質(zhì)交叉污染,相互影響,此時(shí)只能對房間的回風(fēng)進(jìn)行化學(xué)過(guò)濾。
8.5.13 本條規定了空氣過(guò)濾器的設置。
    1 根據現行國家標準《空氣過(guò)濾器》GB/T 14295的規定,空氣過(guò)濾器按其性能可分為粗效過(guò)濾器、中效過(guò)濾器、高中效過(guò)濾器及亞高效過(guò)濾器,其中,中效過(guò)濾器額定風(fēng)量下的計數效率為:70%>E≥20%(粒徑≥0.5μm)。
    為降低能耗,應選用低阻、高效的濾料;為降低運行費用,過(guò)濾器的濾料宜選用能清洗的材料,但清洗后的濾料性能不能明顯降低;為延長(cháng)過(guò)濾器的更換周期,過(guò)濾器應選用容塵量大的濾料制作。另外,為滿(mǎn)足消防要求,過(guò)濾器的濾料和封堵膠的燃燒性能不應低于B2級。
    2 對于工藝性空氣調節系統,如果空氣調節系統僅設置粗效過(guò)濾器不能滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求,系統中還應設置中效過(guò)濾器;對于舒適性空氣調節,隨著(zhù)人們對工作環(huán)境要求的提高,通??諝庹{節系統中僅設置一級粗效過(guò)濾器是不夠的,宜設置中效過(guò)濾器。
    3 空氣調節系統計算風(fēng)機壓頭時(shí),過(guò)濾器的阻力應按其終阻力計算??諝膺^(guò)濾器額定風(fēng)量下的終阻力分別為:粗效過(guò)濾器100Pa,中效過(guò)濾器160Pa。
    4 過(guò)濾器應具備更換條件,抽出型的應留有抽出空間,需進(jìn)入設備內更換的應留有檢修門(mén)等。
8.5.14 本條規定了加濕裝置的選擇,為新增條文。
    目前,常用的加濕裝置有干蒸汽加濕器、電加濕器、高壓微霧加濕器、高壓噴霧加濕器、濕膜加濕器等。
    1 干蒸汽加濕器具有加濕迅速、均勻、穩定,并不帶水滴,有利于細菌的抑制等特點(diǎn),因此在有蒸汽源可利用時(shí),宜優(yōu)先考慮采用干蒸汽加濕器。
    2 空氣調節區濕度控制精度要求較嚴格,一般是指濕度控制精度小于或等于±5%的情況。常用的電加濕器有電極式、電熱式蒸汽加濕器。該加濕器具有蒸汽加濕的各項優(yōu)點(diǎn),且控制方便、靈活,可以滿(mǎn)足空氣調節區對相對濕度允許波動(dòng)范圍嚴格的要求。高壓微霧加濕器通過(guò)不同的開(kāi)關(guān)量組合,也可以達到較嚴格的相對濕度允許波動(dòng)范圍要求。但前兩種加濕器耗電量大,運行、維護費用較高,適用于加濕量比較小的場(chǎng)合。當加濕量較大時(shí),宜采用淋水加濕器,淋水加濕器前通常設置加熱器,通過(guò)控制加熱器后的溫度來(lái)控制加濕量,從而達到較嚴格的相對濕度精度要求。
    3 濕度控制精度要求不高,一般是指大于或等于±10%的情況。
    高壓噴霧加濕器和濕膜加濕器等絕熱加濕器具有耗電量低、初投資及運行費用低等優(yōu)點(diǎn),在普通民用建筑中得到廣泛應用,但該類(lèi)加濕易產(chǎn)生微生物污染,衛生要求較嚴格的空氣調節區不應采用。
    4 淋水加濕器的空氣處理為等焓過(guò)程,當新風(fēng)集中處理時(shí),為滿(mǎn)足生產(chǎn)車(chē)間內相對濕度要求,通常在淋水加濕器前的加熱器需要將空氣加熱到較高的溫度,這就限制了工廠(chǎng)低溫余熱的利用。如將淋水室加濕方式改為溫水淋水加濕方式,即室外新風(fēng)淋水加濕前用空氣加熱器對之加熱的同時(shí),淋水室噴淋系統的循環(huán)水也采取加熱措施,使淋水溫度提高,這樣淋水室空氣的處理過(guò)程介于等焓和等溫過(guò)程之間,所以加濕前不需要將空氣加熱到較高的溫度,通常只需25℃左右,同時(shí)將淋水室的循環(huán)水也加熱到25℃左右,使之與空氣加熱器后的空氣溫度基本一致。這樣淋水加濕器和空氣加熱器熱水供水溫度可降低,使工廠(chǎng)內大量的低溫余熱熱水得以充分利用。
    5 某些生物、醫藥、電子等工廠(chǎng)的生產(chǎn)工藝對空氣中化學(xué)物質(zhì)有嚴格要求,若采用傳統的加濕方式,工業(yè)蒸氣或自來(lái)水中的某些雜質(zhì)將通過(guò)加濕系統進(jìn)入到生產(chǎn)車(chē)間,從而影響工藝生產(chǎn)。針對上述對空氣中化學(xué)物質(zhì)有要求的空氣調節區,其空氣處理系統的加濕如采用蒸汽加濕方式,其加濕源應是潔凈蒸汽,如采用淋水加濕方式,其循環(huán)淋水系統的補充水應是初級純水。
    6 二流體加濕為壓縮空氣和水對噴使水霧化,或使用壓縮空氣經(jīng)過(guò)文丘里管將水霧化,產(chǎn)生幾十微米直徑或更細微的霧點(diǎn),從而使霧化的水進(jìn)入空氣中。該過(guò)程為等焓加濕,霧化的水珠汽化過(guò)程中吸收顯熱,在增加空氣濕度的同時(shí)使空氣的溫度降低,可以說(shuō)是一舉兩得,有較明顯的節能效果,但這種加濕方式缺點(diǎn)是濕度控制精度不高,所以比較適合于生產(chǎn)車(chē)間有大量余熱,且濕度控制精度要求不嚴格的場(chǎng)合。
    7 一方面,由于加濕處理后的空氣中如含有雜質(zhì),會(huì )影響室內空氣質(zhì)量;另一方面,如加濕器供水中含有顆粒、雜質(zhì),會(huì )堵塞加濕器的噴嘴,直接影響加濕器的正常工作,因此加濕器的供水水質(zhì)應符合衛生標準及加濕器供水要求,可采用生活飲用水等。
8.5.15 本條是對空氣進(jìn)行聯(lián)合除濕處理的規定,為新增條文。
    近幾年,制藥、電子、鋰電池、夾層玻璃、印刷制品等行業(yè)的有些生產(chǎn)車(chē)間或倉庫有低濕環(huán)境的要求,通常這些房間的溫度為常溫,即23℃左右,但要求的相對濕度不大于35%或更低。當房間所要求的溫、濕度所對應的露點(diǎn)溫度低于6℃時(shí),僅采用空氣冷卻器對空氣進(jìn)行處理很難達到低濕度要求,也不經(jīng)濟,因此推薦采用聯(lián)合除濕的方法。比較常用的做法是先用空氣冷卻器對新風(fēng)進(jìn)行冷卻除濕,該部分新風(fēng)處理后與房間的回風(fēng)混合,再采用干式除濕方法,如轉輪除濕機,或其他除濕方法,如溶液除濕、固體除濕對空氣進(jìn)行進(jìn)一步除濕處理。當采用轉輪除濕機對空氣進(jìn)行除濕處理時(shí),由于轉輪除濕機對空氣除濕的同時(shí)空氣的溫度也急劇升高,為保證房間的溫度,經(jīng)轉輪除濕后的干空氣還應經(jīng)空氣冷卻器干冷卻后才能送入房間。
8.5.16 本條是關(guān)于恒溫恒濕空氣調節系統新風(fēng)應預先單獨處理或集中處理的規定。
8.5.17 本條是關(guān)于空調系統避免冷卻和加熱、加濕和除濕相互抵消現象的規定。
    現在對相對濕度有上限控制要求的空氣調節工程越來(lái)越多。這類(lèi)工程雖然只要求全年室內相對濕度不超過(guò)某一限度,比如60%,并不要求對相對濕度進(jìn)行嚴格控制,但實(shí)際設計中對夏季的空氣處理過(guò)程卻往往不得不采取與恒溫恒濕型空氣調節系統相類(lèi)似的做法。所以在這里有必要特別提出,并把它們歸并于一起討論。
    過(guò)去對恒溫恒濕型或對相對濕度有上限控制要求的空氣調節系統,大都采用新風(fēng)和回風(fēng)先混合,然后經(jīng)降溫去濕處理,實(shí)行露點(diǎn)溫度控制加再熱式控制。這必然會(huì )帶來(lái)大量的冷熱抵消,導致能量的大量浪費。本條力圖改變這種狀態(tài)。近年來(lái),不少新建集成電路潔凈廠(chǎng)房的恒溫恒濕空氣調節系統采用新的空氣處理方式,成功地取消了再熱,而相對濕度的控制允許波動(dòng)范圍可達±5%。這表明新條文的規定是必要的、現實(shí)的。
    本條規定不僅旨在避免采用上述耗能的再熱方式,而且也意在限制采用一般二次回風(fēng)或旁通方式。因采用一般二次回風(fēng)或旁通,盡管理論上說(shuō)可起到減輕由于再熱引起的冷熱抵消的效應,但經(jīng)實(shí)踐證明,如完全依靠二次回風(fēng)來(lái)避免出現冷熱抵消現象,其控制較難實(shí)現。這里所提倡的實(shí)質(zhì)上是采取簡(jiǎn)易的解耦手段,把溫度和相對濕度的控制分開(kāi)進(jìn)行。譬如,采用單獨的新風(fēng)處理機組專(zhuān)門(mén)對新風(fēng)空氣中的濕負荷進(jìn)行處理,使之一直處理到相應于室內要求參數的露點(diǎn)溫度,然后再與回風(fēng)相混合,經(jīng)干冷降溫到所需的送風(fēng)溫度即可。這一系統的組成、空氣處理過(guò)程、自動(dòng)控制原理及其相應的夏季空氣焓圖見(jiàn)圖2和圖3。


2 大中型精密恒溫恒濕空調系統的空氣熱濕處理和自控原理
Ⅰ-新風(fēng)處理機組,Ⅱ-主空氣處理機組;1-新風(fēng)預加熱器;
2-新風(fēng)空氣冷卻器:3-新風(fēng)風(fēng)機;4-空氣干冷冷卻器;5-加濕器;6-送風(fēng)機

3 在焓濕圖上表示的夏季空氣處理過(guò)程

    如果系統是直流式系統或新風(fēng)量比例很大,則新風(fēng)空氣經(jīng)過(guò)處理后與回風(fēng)空氣混合后的溫度有可能低于所需的送風(fēng)溫度。在這種情況下再熱便成為不可避免,否則相對濕度便會(huì )控制不住。
    至于當相對濕度控制允許波動(dòng)范圍很小,比如±(2%~3%)時(shí),情況可能會(huì )不同。因為在所述的空氣調節控制系統中,夏季濕度控制環(huán)節采用的恒定露點(diǎn)溫度控制,對室內相對濕度參數而言終究還是低級別的開(kāi)環(huán)性質(zhì)的控制。
    這里用“不宜”而沒(méi)有用“不應”作出規定,是因為有例外。如對于小型空調系統,不能生硬地規定不允許冷熱抵消、加濕去濕抵消,這是因為:
    (1)再熱損失(即冷熱抵消量的多少)與送風(fēng)量的大小(即系統的大小)成正比例關(guān)系。系統規模越大,改進(jìn)節能的潛力越大。小型系統規模小,即使用再熱有一些冷熱抵消,數量有限。
    (2)小型系統常采用整體式恒溫恒濕機組,使用方便、占地面積小,在實(shí)用中確實(shí)有一定的優(yōu)勢,因此不應限制使用。況且對于小型系統,如果再另外加設一套新風(fēng)處理機組也不現實(shí)。這里“大、中型”意在定位于通常高度為3m左右,面積在300m2以上的恒溫恒濕空氣調節區對象。對于這類(lèi)對象適用的恒溫恒濕機組的容量大致為:風(fēng)量10000m3h,冷量約56kW?,F在也有將恒溫恒濕機組越做越大的現象。這是不節能、不經(jīng)濟、不合理的。因為:
    (1)恒溫恒濕機本身難以對溫度和相對濕度實(shí)現解耦控制,難以避免因再熱而引起大量的冷熱抵消;
    (2)系統容量大,因冷卻和加熱、加濕和除濕相互抵消而引起的能耗量更會(huì )令人難以容忍;
    (3)其冬季運行全靠電加熱供暖,與電爐取暖并無(wú)不同。系統容量大,這種能源不能優(yōu)質(zhì)優(yōu)用的損失也必然隨著(zhù)增大。


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