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8.1 一般規(guī)定
8.1.1 本條規(guī)定了對(duì)空氣調(diào)節(jié)的要求,為新增條文。
空氣調(diào)節(jié)的目的有兩個(gè),一個(gè)是以滿足工業(yè)生產(chǎn)工藝或產(chǎn)品對(duì)室內(nèi)空氣環(huán)境參數(shù)要求為目的,稱(chēng)為工藝性空氣調(diào)節(jié);另一個(gè)是以滿足人體對(duì)室內(nèi)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(diào)節(jié)。本規(guī)范主要針對(duì)工藝性空氣調(diào)節(jié),因此明確規(guī)定“工藝性空氣調(diào)節(jié)應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝或產(chǎn)品對(duì)空氣環(huán)境參數(shù)的要求”是必要的。當(dāng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)環(huán)境有人員的工藝性空氣調(diào)節(jié)時(shí),應(yīng)首先滿足生產(chǎn)工藝對(duì)空氣環(huán)境參數(shù)的要求,在此前提下兼顧考慮人員的熱舒適及健康要求。當(dāng)工業(yè)建筑中以滿足人員的舒適性要求為主時(shí),空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50736中的相關(guān)規(guī)定。
8.1.2 本條規(guī)定了設(shè)置空氣調(diào)節(jié)的條件。
1 對(duì)于工業(yè)建筑,生產(chǎn)工藝的室內(nèi)溫度、濕度計(jì)潔凈度條件是必須滿足的,當(dāng)采用供暖通風(fēng)不能達(dá)到生產(chǎn)工藝對(duì)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(dá)到室內(nèi)溫度要求;或者冬季采暖雖然能滿足室內(nèi)溫度要求,但不能滿足室內(nèi)濕度要求的情況;或者室內(nèi)潔凈度要求較高的情況,所以設(shè)置空氣調(diào)節(jié)。
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(zhǎng)設(shè)備使用壽命,降低設(shè)備生命周期費(fèi)用,增加了經(jīng)濟(jì)效益。
3 隨著經(jīng)濟(jì)水平的提高,空氣調(diào)節(jié)的應(yīng)用也日益廣泛,為了改善勞動(dòng)條件,滿足衛(wèi)生要求,有益于人員的身體健康,都應(yīng)設(shè)置空氣調(diào)節(jié)。
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(chǔ)存中,對(duì)室內(nèi)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(diào)節(jié)區(qū)的面積,散熱、散濕設(shè)備和設(shè)置全室性空氣調(diào)節(jié)的規(guī)定。
在滿足生產(chǎn)工藝要求的前提下,盡可能減少空氣調(diào)節(jié)區(qū)的面積和體積,其目的是為了節(jié)約空氣調(diào)節(jié)投資、減少空氣調(diào)節(jié)用能、降低空氣調(diào)節(jié)運(yùn)行費(fèi)用。
空氣調(diào)節(jié)區(qū)的散熱、散濕設(shè)備越少,則冷、濕負(fù)荷越小,越有利于控制達(dá)到溫、濕度的要求,同時(shí)也比較經(jīng)濟(jì)。因此條文規(guī)定,在滿足生產(chǎn)工藝要求的條件下,宜減少空氣調(diào)節(jié)區(qū)的散熱、散濕設(shè)備。
對(duì)于工藝性空氣調(diào)節(jié),宜采取經(jīng)濟(jì)有效的局部工藝措施或局部區(qū)域的空氣調(diào)節(jié)代替全室性空氣調(diào)節(jié),以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。如儲(chǔ)存受潮后易生銹的金屬零件。若采用全室性空氣調(diào)節(jié)保持低溫要求是不經(jīng)濟(jì)的,而在工藝上采用干燥箱儲(chǔ)存這些零件是行之有效的好辦法,又如,電表廠的標(biāo)準(zhǔn)電阻要求溫度波動(dòng)小,而將標(biāo)準(zhǔn)電阻放在油箱內(nèi)用半導(dǎo)體制冷,保持油箱內(nèi)的溫度就可不設(shè)全室性空氣調(diào)節(jié);對(duì)于工業(yè)廠房?jī)?nèi)個(gè)別設(shè)備或工藝生產(chǎn)線有空氣調(diào)節(jié)要求,采用罩子等將其隔開(kāi),在此局部區(qū)域內(nèi)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié),既可滿足工藝要求,又比整個(gè)區(qū)域空氣調(diào)節(jié)節(jié)約投資并節(jié)能。
8.1.4 本條規(guī)定了工業(yè)建筑的高大空間分層空氣調(diào)節(jié)的要求。
對(duì)于工業(yè)建筑的高大空間,當(dāng)生產(chǎn)工藝或使用要求允許僅在下部作業(yè)區(qū)域設(shè)計(jì)空氣調(diào)節(jié)時(shí),應(yīng)采用分層式送風(fēng)或下部送風(fēng)的氣流組織方式,以達(dá)到節(jié)能的目的。本次修訂將原規(guī)范第6.1.2條中的高大空間分層空氣調(diào)節(jié)的規(guī)定成為單獨(dú)的條文,并改為適用于“工業(yè)建筑”,是為了響應(yīng)工業(yè)建筑節(jié)能及空氣調(diào)節(jié)節(jié)能設(shè)計(jì)要求,強(qiáng)化空氣調(diào)節(jié)節(jié)能設(shè)計(jì)。有些場(chǎng)所無(wú)法實(shí)現(xiàn)側(cè)送風(fēng),只能頂部送風(fēng),因此規(guī)定“宜”采用分層式空氣調(diào)節(jié)方式。
大面積廠房如紡織廠,廠房?jī)?nèi)工藝設(shè)備區(qū)和操作人員區(qū)可以有不同的溫、濕度要求,但兩個(gè)區(qū)域之間無(wú)隔間,這時(shí)也可采用分區(qū)設(shè)不同空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),對(duì)節(jié)能有顯著效果,已在很多工廠應(yīng)用。
8.1.5 本條規(guī)定了空氣調(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)的空氣壓差要求。
空氣調(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)的空氣壓力不僅影響空氣的流動(dòng),而且還影響著空氣調(diào)節(jié)區(qū)的環(huán)境參數(shù)控制和新風(fēng)比及能耗,因此在設(shè)計(jì)上需要重視。如果空氣調(diào)節(jié)區(qū)的空氣壓力為負(fù)壓,區(qū)外空氣就會(huì)流入,從而影響空氣調(diào)節(jié)區(qū)的環(huán)境參數(shù);如果空氣調(diào)節(jié)區(qū)的空氣壓力保持為正壓,則能防止區(qū)外空氣滲入,有利于保證空氣調(diào)節(jié)區(qū)的環(huán)境參數(shù)少受外界干擾。所以一般情況下,空氣調(diào)節(jié)區(qū)保持正壓。
對(duì)于工業(yè)建筑的生產(chǎn)工藝性空氣調(diào)節(jié),不同的生產(chǎn)工藝有不同的要求,因此空氣調(diào)節(jié)區(qū)的空氣壓力應(yīng)按工藝要求確定。通常,當(dāng)環(huán)境參數(shù)不同的空氣調(diào)節(jié)區(qū)相鄰時(shí),原則上空氣壓差的方向是:潔凈度等級(jí)較高的空氣調(diào)節(jié)區(qū)的空氣壓力大于潔凈度等級(jí)較低的空氣調(diào)節(jié)區(qū)的空氣壓力,溫、濕度波動(dòng)范圍較小的空氣調(diào)節(jié)區(qū)的空氣壓力大于溫、濕度波動(dòng)范圍較大的空氣調(diào)節(jié)區(qū)的空氣壓力,無(wú)污染源的空氣調(diào)節(jié)區(qū)的空氣壓力大于有污染源的空氣調(diào)節(jié)區(qū)的空氣壓力。
空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)室內(nèi)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(nèi)正壓值一般宜為5Pa~10Pa,室內(nèi)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(diào)節(jié)區(qū)的設(shè)計(jì)布置要求。
空氣調(diào)節(jié)區(qū)集中布置有利于減少空氣調(diào)節(jié)區(qū)外墻以及與非空氣調(diào)節(jié)區(qū)相鄰的內(nèi)墻、樓板傳熱形成的冷、熱負(fù)荷,降低空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)投資及建筑保溫的造價(jià),便于運(yùn)行控制和維護(hù)管理。
8.1.7 本條規(guī)定了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)。
建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)K值的大小是能否保證空氣調(diào)節(jié)區(qū)正常生產(chǎn)條件,影響空氣調(diào)節(jié)工程綜合造價(jià)高低、維護(hù)費(fèi)用多少的主要因素之一。K值愈小,則冷負(fù)荷愈小,空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)裝機(jī)容量愈小。K值又受建筑結(jié)構(gòu)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(dǎo)熱系數(shù)、室內(nèi)外計(jì)算溫差、初投資費(fèi)用系數(shù)、年維護(hù)費(fèi)用系數(shù)以及絕熱材料的投資回收年限等各項(xiàng)因素相關(guān)。不同地區(qū)的熱價(jià)、冷價(jià)、電價(jià)、水價(jià)、絕熱材料價(jià)格及系統(tǒng)工作時(shí)間等可能不同,即使同一地區(qū)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(yīng)用中應(yīng)通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定合理的K值。
8.1.8 本條規(guī)定了圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱惰性指標(biāo)。
熱惰性指標(biāo)D是表征建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)對(duì)溫度波衰減快慢程度的無(wú)量綱指標(biāo),D值大小直接影響室內(nèi)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(nèi)溫度允許波動(dòng)范圍的不同規(guī)定了圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱情性指標(biāo)D的最小限值,恒溫空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的D值不應(yīng)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值意味著增加圍護(hù)結(jié)構(gòu)投資,所以具體工程合理的D值應(yīng)經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。
8.1.9 本條是關(guān)于空氣調(diào)節(jié)區(qū)外墻、外墻朝向及其所在層次的規(guī)定。
根據(jù)實(shí)測(cè)表明,對(duì)于空氣調(diào)節(jié)區(qū)西向外墻,當(dāng)其傳熱系數(shù)為0.34W/(m2·℃)~0.40W/(m2·℃),室內(nèi)、外溫差為10.5℃~24.5℃時(shí),距墻面100mm以?xún)?nèi)的空氣溫度不穩(wěn)定,變化在±0.3℃以?xún)?nèi),距墻面100mm以外時(shí),溫度就比較穩(wěn)定了。因此對(duì)于室溫允許波動(dòng)范圍大于或等于±1.0℃的空氣調(diào)節(jié)區(qū)來(lái)說(shuō),有西向外墻也是可以的,對(duì)人員活動(dòng)區(qū)的溫度波動(dòng)不會(huì)有什么影響。從減少室內(nèi)冷負(fù)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(yīng)避免將空氣調(diào)節(jié)區(qū)設(shè)置在頂層。
為了保持室溫的穩(wěn)定性和不減少人員活動(dòng)區(qū)的范圍,對(duì)于室溫允許波動(dòng)范圍為±0.5℃的空氣調(diào)節(jié)區(qū),不宜有外墻,如有外墻,應(yīng)北向;對(duì)于室溫允許波動(dòng)范圍為±(0.1~0.2)℃的空氣調(diào)節(jié)區(qū),不應(yīng)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(dá)±28℃。為了減少太陽(yáng)輻射熱對(duì)室溫波動(dòng)要求小于或等于±0.5℃空氣調(diào)節(jié)區(qū)的影響,所以規(guī)定當(dāng)其在單層建筑物內(nèi)時(shí),宜設(shè)通風(fēng)屋頂。
在北緯23.5°及其以南的地區(qū),北向與南向的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度相差不大,且均較其他朝向小,可采用南向或北向外墻。對(duì)于本規(guī)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(diào)系統(tǒng)不運(yùn)行時(shí),利用外窗自然通風(fēng),可開(kāi)啟外窗面積應(yīng)滿足自然通風(fēng)的需要。
8.1.11 本條規(guī)定了工藝性空氣調(diào)節(jié)區(qū)的外窗朝向。
根據(jù)調(diào)查、實(shí)測(cè)和分析:當(dāng)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(diào)節(jié)系統(tǒng)造價(jià)考慮,應(yīng)盡量采用北向外窗;室溫允許波動(dòng)范圍為±1.0℃的空氣調(diào)節(jié)區(qū),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(qū),不應(yīng)有東、西向外窗,據(jù)實(shí)測(cè),室溫允許波動(dòng)范圍為±0.5℃的空氣調(diào)節(jié)區(qū),對(duì)于雙層毛玻璃的北向外窗,室內(nèi)外溫差為9.4℃時(shí),窗對(duì)室溫波動(dòng)的影響范圍在200mm以?xún)?nèi),如果有外窗,應(yīng)北向。
8.1.12 本條規(guī)定了設(shè)置門(mén)斗的要求。
從調(diào)查來(lái)看,一般空氣調(diào)節(jié)區(qū)的外門(mén)均設(shè)有門(mén)斗,內(nèi)門(mén)指空氣調(diào)節(jié)區(qū)與非空氣調(diào)節(jié)區(qū)或走廊相通的門(mén),一般也設(shè)有門(mén)斗。走廊兩邊都是空氣調(diào)節(jié)區(qū)的除外,在這種情況下,門(mén)斗設(shè)在走廊的兩端。與鄰室溫差較大的空氣調(diào)節(jié)區(qū),設(shè)計(jì)中也有未設(shè)門(mén)斗的,但在使用過(guò)程中,由于門(mén)的開(kāi)啟對(duì)室溫波動(dòng)影響較大,因此在后來(lái)的運(yùn)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(diào)節(jié)區(qū)的實(shí)際使用情況,規(guī)定門(mén)兩側(cè)溫差大于或等于7℃時(shí),應(yīng)采用保溫門(mén);同時(shí)對(duì)室內(nèi)溫度波動(dòng)范圍要求較嚴(yán)格的工藝性空氣調(diào)節(jié)區(qū)的內(nèi)門(mén)和門(mén)斗作了如條文中表8.1.12的相關(guān)規(guī)定。
8.1.13 本條是關(guān)于全空氣空調(diào)系統(tǒng)可變新風(fēng)比的規(guī)定,為新增條文。
本條規(guī)定主要是從空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能及保證室內(nèi)空氣質(zhì)量來(lái)考慮的,因?yàn)椴簧俟I(yè)建筑的空氣調(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)生產(chǎn)工藝設(shè)備散熱形成的空調(diào)冷負(fù)荷遠(yuǎn)大于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱形成的冷負(fù)荷,有些甚至需要全年供冷,從空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能考慮,這種場(chǎng)合的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)在過(guò)渡季節(jié)充分利用外部自然冷源,即當(dāng)室外空氣焓值低于空氣調(diào)節(jié)區(qū)焓值時(shí),空調(diào)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)加大新風(fēng)量直至全新風(fēng)運(yùn)行的運(yùn)行模式,從而減少冷水機(jī)組運(yùn)行時(shí)間和臺(tái)數(shù),實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行節(jié)能。當(dāng)室外新風(fēng)質(zhì)量符合空氣調(diào)節(jié)區(qū)要求且空氣調(diào)節(jié)區(qū)有可開(kāi)啟的外窗時(shí),則開(kāi)窗自然通風(fēng)更有利于節(jié)能;當(dāng)室外新風(fēng)質(zhì)量不符合空氣調(diào)節(jié)區(qū)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(diào)節(jié)系統(tǒng)機(jī)械送排風(fēng),這就要求系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)全新風(fēng)運(yùn)行,所以系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就要設(shè)計(jì)有能實(shí)現(xiàn)全新風(fēng)運(yùn)行的技術(shù)措施及調(diào)節(jié)控制設(shè)備。
實(shí)現(xiàn)全新風(fēng)運(yùn)行的措施包括空調(diào)機(jī)組配備雙風(fēng)機(jī)(送風(fēng)機(jī)及回風(fēng)機(jī))或者另設(shè)專(zhuān)用的排風(fēng)機(jī),新風(fēng)口及新風(fēng)道按照總風(fēng)量設(shè)計(jì)。
8.1.14 本條是關(guān)于工業(yè)建筑空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行方案優(yōu)化的原則,為新增條文。
對(duì)建筑規(guī)模較大、生產(chǎn)工藝功能復(fù)雜、空氣調(diào)節(jié)區(qū)環(huán)境參數(shù)要求較高的工業(yè)建筑,在選擇確定空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)方案時(shí),宜對(duì)各種可行的方案及運(yùn)行模式進(jìn)行全年能耗模擬計(jì)算分析,綜合考慮系統(tǒng)能耗、投資、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用,并進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較,才能使系統(tǒng)的設(shè)計(jì)配置最合理,運(yùn)行模式及控制策略最優(yōu)化。
8.2 負(fù)荷計(jì)算
8.2.1 本條是關(guān)于逐時(shí)冷負(fù)荷的計(jì)算規(guī)定。
近年來(lái),全國(guó)各地暖通工程設(shè)計(jì)過(guò)程中濫用單位冷負(fù)荷指標(biāo)的現(xiàn)象十分普遍。估算的結(jié)果當(dāng)然總是偏大,并由此造成“一大三大”的后果,即總負(fù)荷偏大,從而導(dǎo)致主機(jī)偏大、管道輸送系統(tǒng)偏大、末端設(shè)備偏大。由此帶來(lái)初投資較高,運(yùn)行不經(jīng)濟(jì),給國(guó)家和投資者造成損失,給節(jié)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(guī)范必須對(duì)這個(gè)問(wèn)題有個(gè)明確的規(guī)定。
工業(yè)建筑一般是以工藝設(shè)備發(fā)熱量為主要得熱量,圍護(hù)結(jié)構(gòu)得熱量占有的比例較小,本條規(guī)定空氣調(diào)節(jié)區(qū)的冷負(fù)荷在高階段設(shè)計(jì)可采用冷負(fù)荷指標(biāo)法計(jì)算,而施工圖設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)逐項(xiàng)逐時(shí)計(jì)算,因此本條不再作為強(qiáng)制性條文。
8.2.2 本條規(guī)定了空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的冬季熱負(fù)荷。
空氣調(diào)節(jié)區(qū)的冬季熱負(fù)荷與供暖房間的熱負(fù)荷,計(jì)算方法是一樣的,只是當(dāng)空氣調(diào)節(jié)區(qū)有足夠的正壓時(shí),不必計(jì)算經(jīng)由門(mén)窗縫隙滲入室內(nèi)冷空氣的耗熱量。但是考慮到空氣調(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)熱環(huán)境條件要求較高,空氣調(diào)節(jié)區(qū)溫度的不保證時(shí)間應(yīng)少于一般供暖房間,因此在選取室外計(jì)算溫度時(shí),規(guī)定采用歷年平均每年不保證1天的日平均溫度值,即應(yīng)采用冬季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算溫度。
空氣調(diào)節(jié)廠房冬季熱負(fù)荷應(yīng)按本規(guī)范第5.2節(jié)的方法計(jì)算,當(dāng)工藝設(shè)備具有穩(wěn)定的散熱量時(shí),廠房的熱負(fù)荷應(yīng)扣除這部分得熱量。
8.2.3 本條規(guī)定了空氣調(diào)節(jié)區(qū)的夏季得熱量。
在計(jì)算得熱量時(shí),只能計(jì)算空氣調(diào)節(jié)區(qū)域得到的熱量,包括空氣調(diào)節(jié)區(qū)自身的得熱量和由空氣調(diào)節(jié)區(qū)外傳入的得熱量,如分層空氣調(diào)節(jié)中的對(duì)流熱轉(zhuǎn)移和輻射熱轉(zhuǎn)移等,處于空氣調(diào)節(jié)區(qū)域之外的得熱量不應(yīng)計(jì)算。工業(yè)建筑的高大空間采用分層空調(diào)方式時(shí),需計(jì)算上部空間向空調(diào)區(qū)的熱轉(zhuǎn)移量;采用局部空調(diào)或分區(qū)空調(diào)方式時(shí),應(yīng)計(jì)算其他區(qū)域向計(jì)算空調(diào)區(qū)的熱轉(zhuǎn)移量。
8.2.4 本條規(guī)定了空氣調(diào)節(jié)區(qū)的夏季冷負(fù)荷。
本條規(guī)定了計(jì)算夏季設(shè)計(jì)冷負(fù)荷所應(yīng)考慮的基本因素,指出得熱量與冷負(fù)荷是兩個(gè)不同的概念;明確規(guī)定了應(yīng)按非穩(wěn)態(tài)傳熱方法進(jìn)行冷負(fù)荷計(jì)算的各種得熱項(xiàng)目,并提出對(duì)于工業(yè)建筑工藝性空氣調(diào)節(jié),往往設(shè)計(jì)冷負(fù)荷的絕大部分是由生產(chǎn)工藝設(shè)備散熱等室內(nèi)熱源得熱量形成的,冷負(fù)荷計(jì)算時(shí)要特別重視這一特點(diǎn)。
以空氣調(diào)節(jié)房間為例,通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)入房間的以及房間內(nèi)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(nèi)溫度必須由空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)從房間帶走的熱量稱(chēng)為房間冷負(fù)荷。兩者在數(shù)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(dāng)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(diào)節(jié)系統(tǒng)的送風(fēng)消除,只能被房間內(nèi)表面及室內(nèi)各種陳設(shè)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(shè)的蓄熱一放熱作用,得熱當(dāng)中的輻射成分逐新轉(zhuǎn)化為對(duì)流成分,即轉(zhuǎn)化為冷負(fù)荷。顯然,此時(shí)得熱曲線與負(fù)荷曲線不再一致,比起前者,后者線型將產(chǎn)生峰值上的衰減和時(shí)間上的延遲,這對(duì)于削減空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)負(fù)荷有重要意義。
8.2.5 本條規(guī)定了室外或鄰室計(jì)算溫度。
8.2.6、8.2.8 這幾條規(guī)定了外墻、屋頂和外窗傳熱形成的逐時(shí)冷負(fù)荷。
第8.2.6條提醒設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行局部區(qū)域空氣調(diào)節(jié)負(fù)荷計(jì)算時(shí),不要把不處于空氣調(diào)節(jié)區(qū)的屋頂形成的負(fù)荷全部考慮進(jìn)去。
冷負(fù)荷計(jì)算溫度的確定過(guò)程比較復(fù)雜,而且有不同的計(jì)算方法,國(guó)內(nèi)一些技術(shù)手冊(cè)中均有現(xiàn)成的表格可查。在此必須說(shuō)明,本條用冷負(fù)荷計(jì)算溫度計(jì)算冷負(fù)荷的公式是基于國(guó)內(nèi)各種計(jì)算方法的一種綜合的表達(dá)形式,并不是特指某一種具體計(jì)算方法。
對(duì)于一般要求的空氣調(diào)節(jié)區(qū),由于室外擾動(dòng)因素經(jīng)歷了圍護(hù)結(jié)構(gòu)和空氣調(diào)節(jié)區(qū)的雙重衰減作用,負(fù)荷曲線已相當(dāng)平緩,為減少計(jì)算工作量,對(duì)非輕型外墻,室外計(jì)算溫度可采用平均綜合溫度代替冷負(fù)荷計(jì)算溫度。
8.2.9 本條規(guī)定了內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱形成的冷負(fù)荷。
當(dāng)相鄰空氣調(diào)節(jié)區(qū)的溫差大于3℃時(shí),通過(guò)隔墻或樓板等傳熱形成的冷負(fù)荷在空氣調(diào)節(jié)區(qū)的冷負(fù)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(guī)定。
8.2.10 本條規(guī)定了地面?zhèn)鳠嵝纬傻睦湄?fù)荷。
對(duì)于工藝性空氣調(diào)節(jié)區(qū),當(dāng)有外墻時(shí),距外墻2m范圍內(nèi)的地面受室外氣溫和太陽(yáng)輻射熱的影響較大,測(cè)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(nèi)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(guī)定距外墻2m范圍內(nèi)的地面宜計(jì)算傳熱形成的冷負(fù)荷。
本條所指的“其他情況”,是對(duì)于舒適性空氣調(diào)節(jié)區(qū),夏季通過(guò)地面?zhèn)鳠嵝纬傻睦湄?fù)荷所占的比例很小,可以忽略不計(jì)。
8.2.11 本條規(guī)定了透過(guò)玻璃窗進(jìn)入的太陽(yáng)輻射熱量。
對(duì)于有外窗的空氣調(diào)節(jié)區(qū),透過(guò)玻璃窗進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射熱形成的冷負(fù)荷在空氣調(diào)節(jié)區(qū)總負(fù)荷中占有舉足輕重的地位。因此,正確計(jì)算透過(guò)窗戶進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射熱量十分重要。本規(guī)范附錄D所列夏季透過(guò)標(biāo)準(zhǔn)窗玻璃的太陽(yáng)輻射照度是針對(duì)裸露的單位凈面積標(biāo)準(zhǔn)窗玻璃給出的。對(duì)于實(shí)際使用的玻璃窗,當(dāng)計(jì)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)及窗戶層數(shù)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(nèi)遮陽(yáng)設(shè)施、外遮陽(yáng)設(shè)施(包括窗洞、窗套的遮陽(yáng)作用)以及位于空氣調(diào)節(jié)建筑物附近的高大建筑物和構(gòu)筑物的影響。一些遮陽(yáng)設(shè)備的遮陽(yáng)作用則應(yīng)通過(guò)建筑光學(xué)中關(guān)于陰影的計(jì)算方法加以考慮。
8.2.12 本條規(guī)定了透過(guò)玻璃窗進(jìn)入的太陽(yáng)輻射熱形成的冷負(fù)荷。
由于透過(guò)玻璃窗進(jìn)入空氣調(diào)節(jié)區(qū)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遮陽(yáng)設(shè)施類(lèi)型和窗面送風(fēng)狀況的不同而異,因此這項(xiàng)得熱量形成的冷負(fù)荷應(yīng)根據(jù)實(shí)際采用的遮陽(yáng)方法、窗內(nèi)表面空氣流動(dòng)狀態(tài)以及空氣調(diào)節(jié)區(qū)的蓄熱特性計(jì)算確定。由于計(jì)算過(guò)程比較復(fù)雜,可直接使用專(zhuān)門(mén)的計(jì)算表格或計(jì)算機(jī)程序求解。
8.2.13 本條是關(guān)于人體、照明和設(shè)備等散熱形成的冷負(fù)荷的規(guī)定。
非全天工作的照明、設(shè)備、器具以及人員等室內(nèi)熱源散熱量,因具有時(shí)變性質(zhì),且包含輻射成分,所以這些散熱曲線與它們所形成的負(fù)荷曲線是不一致的。根據(jù)散熱的特點(diǎn)和空氣調(diào)節(jié)區(qū)的熱工狀況,按照負(fù)荷計(jì)算理論,依據(jù)給出的散熱曲線可計(jì)算出相應(yīng)的負(fù)荷曲線。在進(jìn)行具體的工程計(jì)算時(shí),可直接查計(jì)算表或使用計(jì)算機(jī)程序求解。
人員群集系數(shù)系指人員的年齡構(gòu)成、性別構(gòu)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(dāng)于成年男子散熱量的75%。
設(shè)備的功率系數(shù)系指設(shè)備小時(shí)平均實(shí)耗功率與其安裝功率之比。
設(shè)備的“通風(fēng)保溫系數(shù)”系指考慮設(shè)備有無(wú)局部排風(fēng)設(shè)施以及設(shè)備熱表面是否保溫而采取的散熱量折減系數(shù)。
8.2.14 本條規(guī)定了空氣調(diào)節(jié)區(qū)的夏季散濕量。
空氣調(diào)節(jié)區(qū)的計(jì)算散濕量直接關(guān)系到空氣處理過(guò)程和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的冷負(fù)荷。把散濕量的各個(gè)項(xiàng)目一一列出,單獨(dú)形成一條,是為了把濕量問(wèn)題提得更加明確,并且與本規(guī)范第8.2.3條第8款相呼應(yīng),強(qiáng)調(diào)了與顯熱得熱量性質(zhì)不同的各項(xiàng)有關(guān)的潛熱得熱量。
8.2.15 本條規(guī)定了散濕量的計(jì)算。
本條所說(shuō)的“人員群集系數(shù)”,指的是集中在空氣調(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)的各類(lèi)人員的年齡構(gòu)成、性別構(gòu)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(shù)。如兒童和成年女子的散濕量約為成年男子相應(yīng)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(jì)算偏大的濕負(fù)荷降低下來(lái)。
“通風(fēng)系數(shù)”系指考慮散濕設(shè)備有無(wú)排風(fēng)設(shè)施而采用的散濕量折減系數(shù)。當(dāng)按照本規(guī)范第8.2.13條從有關(guān)工具書(shū)中查找通風(fēng)保濕系數(shù)時(shí),“設(shè)備無(wú)保溫”情況下的通風(fēng)保溫系數(shù)值即為本條的通風(fēng)系數(shù)值。
8.2.16 本條是關(guān)于空氣調(diào)節(jié)區(qū)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、空調(diào)冷源夏季冷負(fù)荷的規(guī)定。
根據(jù)空氣調(diào)節(jié)區(qū)的同時(shí)使用情況、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)類(lèi)型及控制方式等各種情況的不同,在確定空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)夏季冷負(fù)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(diào)節(jié)區(qū)逐時(shí)冷負(fù)荷的綜合最大值,即從各空氣調(diào)節(jié)區(qū)逐時(shí)冷負(fù)荷相加之后得出的數(shù)列中找出的最大值;一個(gè)是取同時(shí)使用的各空氣調(diào)節(jié)區(qū)夏季冷負(fù)荷的累計(jì)值,即找出各空氣調(diào)節(jié)區(qū)逐時(shí)冷負(fù)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(jì)算結(jié)果顯然比前一種方法的結(jié)果要大。例如:當(dāng)采用變風(fēng)量集中式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)時(shí),由于系統(tǒng)本身具有適應(yīng)各空氣調(diào)節(jié)區(qū)冷負(fù)荷變化的調(diào)節(jié)能力,此時(shí)即應(yīng)采用各空氣調(diào)節(jié)區(qū)逐時(shí)冷負(fù)荷的綜合最大值;當(dāng)末端設(shè)備沒(méi)有室溫控制裝置時(shí),由于系統(tǒng)本身不能適應(yīng)各空氣調(diào)節(jié)區(qū)冷負(fù)荷的變化,為了保證最不利情況下達(dá)到空氣調(diào)節(jié)區(qū)的溫濕度要求,即應(yīng)采用各空氣調(diào)節(jié)區(qū)夏季冷負(fù)荷的累計(jì)值。
空調(diào)系統(tǒng)附加冷負(fù)荷,包括空氣通過(guò)風(fēng)機(jī)、風(fēng)管的溫升引起的冷負(fù)荷,以及空氣處理過(guò)程產(chǎn)生冷熱抵消現(xiàn)象引起的附加冷負(fù)荷等??照{(diào)冷源附加冷負(fù)荷,包括冷水通過(guò)水泵、水管、水箱的溫升引起的冷負(fù)荷。
8.3 空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)
8.3.1 本條規(guī)定了選擇空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的原則。
本條是選擇空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的總原則,其目的是為了在滿足使用要求的前提下,盡量做到節(jié)省一次投資、系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、減少能耗。
8.3.2 本條規(guī)定了空氣調(diào)節(jié)風(fēng)系統(tǒng)的劃分。
1 考慮到將不同要求的空氣調(diào)節(jié)區(qū)放置在一個(gè)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中難以控制、影響使用,所以強(qiáng)調(diào)不同要求的空氣調(diào)節(jié)區(qū)宜分別設(shè)置空氣調(diào)節(jié)風(fēng)系統(tǒng)。但有適應(yīng)不同區(qū)域不同要求的措施時(shí),如采用設(shè)有末端裝置的變風(fēng)量系統(tǒng)或采用分區(qū)送風(fēng)型空氣處理裝置時(shí),可合設(shè)。
5 同一時(shí)段需供冷和供熱的空氣調(diào)節(jié)區(qū),指不同朝向空氣調(diào)節(jié)區(qū)、外區(qū)與內(nèi)區(qū)等。內(nèi)、外區(qū)負(fù)荷特性相差很大,尤其是冬季或過(guò)渡季,常常外區(qū)需送熱時(shí),內(nèi)區(qū)因過(guò)熱需全年送冷,過(guò)渡季節(jié)朝向不同的空氣調(diào)節(jié)區(qū)也常需要不同的送風(fēng)參數(shù),推薦按不同區(qū)域分別設(shè)置空氣調(diào)節(jié)風(fēng)系統(tǒng),易于調(diào)節(jié)及滿足使用要求。
8.3.3 本條規(guī)定了全空氣定風(fēng)量空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的選擇設(shè)計(jì)。
(1)空氣系統(tǒng)存在風(fēng)管占用空間較大的缺點(diǎn),但人員較多的空氣調(diào)節(jié)區(qū)新風(fēng)比例較大。與風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)等空氣-水系統(tǒng)相比,多占用空間不明顯;人員較多的大空間空氣調(diào)節(jié)負(fù)荷和風(fēng)量較大,便于獨(dú)立設(shè)置空氣調(diào)節(jié)風(fēng)系統(tǒng)。因而不存在多空氣調(diào)節(jié)區(qū)共用全空氣定風(fēng)量系統(tǒng)難以分別控制的問(wèn)題;全空氣定風(fēng)量系統(tǒng)易于改變新回風(fēng)比例,必要時(shí)可實(shí)現(xiàn)全新風(fēng)送風(fēng),能夠獲得較大的節(jié)能效果;全空氣系統(tǒng)的設(shè)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(tǒng)易于消除噪聲、過(guò)濾凈化和控制空氣調(diào)節(jié)區(qū)溫、濕度,且氣流組織穩(wěn)定,因此推薦用于要求較高的工藝性空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
8.3.4 本條規(guī)定了一次回風(fēng)系統(tǒng)的選擇。
目前,定風(fēng)量系統(tǒng)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(fù)雜控制系統(tǒng),且變動(dòng)一、二次回風(fēng)比會(huì)影響室內(nèi)相對(duì)濕度的穩(wěn)定,也不適用于散濕量大,溫、濕度要求嚴(yán)格的空氣調(diào)節(jié)區(qū);因此一般工程推薦系統(tǒng)簡(jiǎn)單、易于控制的一次回風(fēng)系統(tǒng)。
采用下送風(fēng)方式的空氣調(diào)節(jié)風(fēng)系統(tǒng)以及潔凈室的空氣調(diào)節(jié)風(fēng)系統(tǒng)(按潔凈要求確定的風(fēng)量往往大于以負(fù)荷和允許送風(fēng)溫差計(jì)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(diào)節(jié)系統(tǒng),可以使用二次回風(fēng)系統(tǒng)。
8.3.5 本條規(guī)定了設(shè)置進(jìn)風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)的雙風(fēng)機(jī)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的選擇。
僅有送風(fēng)機(jī)的單風(fēng)機(jī)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、占地少、一次投資省、運(yùn)轉(zhuǎn)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(jī)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)存在調(diào)節(jié)困難、空氣調(diào)節(jié)處理機(jī)組容易漏風(fēng)等缺點(diǎn):在系統(tǒng)阻力大時(shí),風(fēng)機(jī)風(fēng)壓高,耗電量大,噪聲也較大。因此,宜采用雙風(fēng)機(jī)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
8.3.6 本條規(guī)定了變風(fēng)量空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的選擇。
由于變風(fēng)量系統(tǒng)的風(fēng)量變化范圍有一定的限制,且濕度不易控制,因此規(guī)定不宜用在溫、濕度精度要求高的工藝性空氣調(diào)節(jié)區(qū);變風(fēng)量系統(tǒng)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(jié)流及設(shè)小風(fēng)機(jī)等都會(huì)產(chǎn)生較高噪聲;因此不適用于噪聲要求嚴(yán)格的空氣調(diào)節(jié)區(qū)。變風(fēng)量系統(tǒng)比其他空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)造價(jià)高,比風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)占據(jù)空間大,使用前應(yīng)經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)可采用。
1 負(fù)擔(dān)多個(gè)空氣調(diào)節(jié)區(qū),各空氣調(diào)節(jié)區(qū)負(fù)荷變化較大時(shí),采用各個(gè)空調(diào)區(qū)分別設(shè)置變風(fēng)量末端,或者采用空調(diào)機(jī)組分區(qū)送風(fēng)集中設(shè)置變風(fēng)量裝置,均可達(dá)到系統(tǒng)變風(fēng)量的目的,從而實(shí)現(xiàn)分室控制溫度,以及節(jié)能運(yùn)行的目的。
2 條文中增加了單個(gè)空氣調(diào)節(jié)區(qū)的全空氣變風(fēng)量空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。全空氣系統(tǒng)部分負(fù)荷時(shí)如果不改變空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的送風(fēng)量,要保持室內(nèi)溫度只能通過(guò)減小送風(fēng)溫差來(lái)達(dá)到熱量平衡,此時(shí)熱濕比線右移使室內(nèi)相對(duì)濕度變大。如果采用變風(fēng)量空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),部分負(fù)荷時(shí)通過(guò)減小送風(fēng)量,不但可以節(jié)省風(fēng)量輸送電能,而且能夠保持較低的相對(duì)濕度,減小室內(nèi)金屬零部件銹蝕。
8.3.7 本條規(guī)定了變風(fēng)量空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
1 對(duì)變風(fēng)量空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),要求采用風(fēng)機(jī)調(diào)速改變系統(tǒng)風(fēng)量以達(dá)到節(jié)能的目的;不應(yīng)采用恒速風(fēng)機(jī)通過(guò)改變送風(fēng)閥和回風(fēng)閥的開(kāi)度實(shí)現(xiàn)變風(fēng)量等簡(jiǎn)易方法。
2 當(dāng)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)不滿足衛(wèi)生要求的后果因此強(qiáng)調(diào)應(yīng)采取保證最小新風(fēng)量的措施。
3 本款是對(duì)空氣調(diào)節(jié)區(qū)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(jī)驅(qū)動(dòng)型等末端裝置。當(dāng)送風(fēng)口處風(fēng)量變化時(shí),如果送風(fēng)口選擇不當(dāng),會(huì)影響到室內(nèi)空氣分布。但是采用串聯(lián)式風(fēng)機(jī)驅(qū)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(guī)定了風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)的選擇設(shè)計(jì)。
(1)風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)具有各空氣調(diào)節(jié)區(qū)可單獨(dú)調(diào)節(jié),比全空氣系統(tǒng)節(jié)省空間,比帶冷源的分散設(shè)置的空氣調(diào)節(jié)器和變風(fēng)量系統(tǒng)造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)。
(2)“加新風(fēng)系統(tǒng)”是指新風(fēng)需經(jīng)過(guò)處理,達(dá)到一定的參數(shù)要求,有組織地送入室內(nèi)。本條將“經(jīng)處理的新風(fēng)宜直接送入室內(nèi)”中的“宜”修改為“應(yīng)”,是強(qiáng)調(diào)如果新風(fēng)與風(fēng)機(jī)盤(pán)管吸入口相接或只送到風(fēng)機(jī)盤(pán)管的回風(fēng)吊頂處,將減少室內(nèi)的通風(fēng)量,不利于節(jié)能。當(dāng)風(fēng)機(jī)盤(pán)管風(fēng)機(jī)停止運(yùn)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(nèi)衛(wèi)生;
(3)風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)存在著不能?chē)?yán)格控制室內(nèi)溫、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(nèi)空氣等缺點(diǎn)。因此對(duì)溫、濕度和衛(wèi)生等要求較高的空氣調(diào)節(jié)區(qū)限制使用。
(4)由于風(fēng)機(jī)盤(pán)管對(duì)空氣進(jìn)行循環(huán)處理,一般不做特殊的過(guò)濾,所以不應(yīng)安裝在機(jī)加工等油煙較多的空氣調(diào)節(jié)區(qū),否則會(huì)增加盤(pán)管風(fēng)阻力及影響傳熱。
8.3.9 本條規(guī)定了蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)的選擇,為新增條文。
蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)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(duì)被處理的空氣或水進(jìn)行降溫處理,以滿足室內(nèi)溫、濕度要求的空調(diào)系統(tǒng)。
1 在室外氣象條件滿足要求的前提下,推薦在夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度較低的干燥地區(qū)(通常在低于23℃的地區(qū)),如新疆、西藏、青海、寧夏、甘肅、內(nèi)蒙古、陜西、云南等干熱氣候區(qū),采用蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng),降溫幅度大約能達(dá)到10℃~20℃的明顯效果。蒸發(fā)冷卻空調(diào)機(jī)組目前已在新疆、甘肅、寧夏和內(nèi)蒙古等地區(qū)得到了大力推廣與應(yīng)用。
2 對(duì)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)電廠汽機(jī)房、變頻機(jī)房、通信機(jī)房(基站)、數(shù)據(jù)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(diào)區(qū)全年需要以降溫為主,這時(shí)采用蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)或蒸發(fā)冷卻與機(jī)械制冷聯(lián)合的空調(diào)系統(tǒng)與傳統(tǒng)壓縮式空調(diào)機(jī)相比,耗電量只有其1/10~1/8。全年中過(guò)渡季節(jié)可使用蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng),夏季部分高溫高濕季節(jié)蒸發(fā)冷卻與機(jī)械制冷聯(lián)合使用,以有利于空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能。
3 對(duì)于紡織廠、印染廠、服裝廠等工業(yè)建筑,由于生產(chǎn)工藝要求空調(diào)區(qū)相對(duì)濕度較高,宜采用蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)。另外,在較潮濕地區(qū)(如南方地區(qū)),使用蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)一般能達(dá)到5℃~10℃左右的降溫效果。江蘇、浙江、福建和廣東沿海地區(qū)的一些工業(yè)廠房,對(duì)空調(diào)區(qū)濕度無(wú)嚴(yán)格限制,且在設(shè)置有良好排風(fēng)系統(tǒng)的情況下,也廣泛應(yīng)用蒸發(fā)式冷氣機(jī)進(jìn)行空調(diào)降溫。
8.3.10 本條規(guī)定了蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求,為新增條文。
1 蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)的形式,按負(fù)擔(dān)空調(diào)區(qū)熱濕負(fù)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(diào)系統(tǒng)。當(dāng)通過(guò)蒸發(fā)冷卻處理后的空氣能承擔(dān)空調(diào)區(qū)的全部顯熱負(fù)荷和散濕量時(shí),應(yīng)選全空氣式蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng);當(dāng)通過(guò)蒸發(fā)冷卻處理后的空氣僅承擔(dān)空調(diào)區(qū)的全部散濕量和部分顯熱負(fù)荷,而剩余部分顯熱負(fù)荷由冷水系統(tǒng)承擔(dān)時(shí),系統(tǒng)應(yīng)選用空氣-水式蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)??諝?水式蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)中,水系統(tǒng)的末端設(shè)備可選用干式風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組、輻射板或冷梁等。
2 全空氣式蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)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(fù)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(jī)械制冷聯(lián)合式空調(diào)技術(shù)(蒸發(fā)冷卻與機(jī)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(diào)室外計(jì)算濕球溫度低于23℃的干燥地區(qū),其空氣處理可采用直接蒸發(fā)冷卻方式。當(dāng)空調(diào)區(qū)熱濕負(fù)荷較大時(shí),為強(qiáng)化冷卻效果,進(jìn)一步降低系統(tǒng)的送風(fēng)溫度,減小送風(fēng)量和風(fēng)管面積時(shí),可采用復(fù)合式蒸發(fā)冷卻方式。復(fù)合式蒸發(fā)冷卻的二級(jí)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(jí)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(diào)室外計(jì)算濕球溫度在23℃~28℃的中等濕度地區(qū),單純用復(fù)合式蒸發(fā)冷卻已無(wú)法滿足送風(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(jī)械制冷為輔);夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度高于28℃的高濕度地區(qū),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(jī)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(zhuǎn)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(qū)的狀態(tài),然后再串聯(lián)一個(gè)直接蒸發(fā)冷卻器或復(fù)合式蒸發(fā)冷卻器。
直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)由于水與空氣直接接觸,其水質(zhì)直接影響室內(nèi)空氣質(zhì)量,故其水質(zhì)應(yīng)符合本規(guī)范第8.5.2條的規(guī)定。
8.3.11 本條規(guī)定了多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)的選擇。
多聯(lián)式空調(diào)系統(tǒng)的主要工作原理是:室內(nèi)溫度傳感器控制室內(nèi)機(jī)制冷劑管道上的電子膨脹閥,通過(guò)制冷劑壓力的變化,對(duì)室外機(jī)的制冷壓縮機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速控制或改變壓縮機(jī)的運(yùn)行臺(tái)數(shù)、工作氣缸數(shù)、節(jié)流閥開(kāi)度等,使系統(tǒng)的制冷劑流量變化,達(dá)到制冷或制熱量隨負(fù)荷變化的目的。由于該空氣調(diào)節(jié)方式?jīng)]有空氣調(diào)節(jié)水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng),系統(tǒng)簡(jiǎn)單,不需機(jī)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(guó)內(nèi)一些工程中采用。該系統(tǒng)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(yīng)經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后采用。由于制冷劑直接進(jìn)入空氣調(diào)節(jié)區(qū),且室內(nèi)有電子控制設(shè)備,當(dāng)用于有振動(dòng)、有油污蒸氣、有產(chǎn)生電磁波或高次頻波設(shè)備的場(chǎng)所時(shí),易引起制冷劑泄漏、設(shè)備損壞、控制器失靈等事故,不宜采用該系統(tǒng)。
1 使用時(shí)間接近的空調(diào)區(qū)設(shè)計(jì)為同一空調(diào)系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行調(diào)節(jié)有利,有利于提高部分負(fù)荷運(yùn)行性能系數(shù),建議采用。
2 制冷劑管道長(zhǎng)度,室、內(nèi)外機(jī)位置有一定限制等,是采用該系統(tǒng)的限制條件。
3 夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)、溫和地區(qū)一般不具備市政供熱管網(wǎng),需全年運(yùn)行時(shí)宜采用熱泵式機(jī)組。
4 近年來(lái),一些生產(chǎn)廠新推出了能同時(shí)進(jìn)行制冷和制熱的熱回收機(jī)組。室外機(jī)為雙壓縮機(jī)和雙換熱器,并增加了一根制冷劑連通管道;當(dāng)同時(shí)需供冷和供熱時(shí),需供冷區(qū)域蒸發(fā)器吸收的熱量通過(guò)制冷劑向需供熱區(qū)域的冷凝器借熱,達(dá)到了全熱回收的目的;室外機(jī)的兩個(gè)換熱器、需供冷區(qū)域室內(nèi)機(jī)和需供熱區(qū)域室內(nèi)機(jī)換熱器根據(jù)負(fù)荷的變化,按不同的組合作為蒸發(fā)器或冷凝器使用,系統(tǒng)控制靈活,供熱、供冷一體化,符合節(jié)能的原則,所以推薦采用這種熱回收式機(jī)組。
8.3.12 本條規(guī)定了低溫送風(fēng)系統(tǒng)的選擇。
低溫送風(fēng)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)比常規(guī)系統(tǒng)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(shè)備、水泵、風(fēng)道等的初投資,節(jié)省了機(jī)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(guī)系統(tǒng)要高,但采用蓄冷系統(tǒng)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(jī)和冷水循環(huán)泵的能耗卻有顯著的降低,因此與冰蓄冷結(jié)合使用的低溫送風(fēng)系統(tǒng)明顯地減少了用電高峰期的電力需求和運(yùn)行費(fèi)用。
(3)特別適用于負(fù)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(nèi)濕度,增強(qiáng)了室內(nèi)的熱舒適性。
蓄冰空氣調(diào)節(jié)冷源需要較高的初投資,實(shí)際用電量也較大,利用蓄冰設(shè)備提供的低溫冷水與低溫送風(fēng)系統(tǒng)結(jié)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(yùn)行費(fèi)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(shè)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(jī)組也可采用低溫送風(fēng)系統(tǒng);常規(guī)冷水機(jī)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(diào)節(jié)系統(tǒng)。
低溫送風(fēng)系統(tǒng)的空氣調(diào)節(jié)區(qū)相對(duì)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(diào)節(jié)區(qū)不宜采用。
8.3.13 本條規(guī)定了低溫送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。
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(dǎo)致盤(pán)管傳熱面積過(guò)大而不經(jīng)濟(jì),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(jié)露;不利于風(fēng)口處空氣的混合擴(kuò)散;當(dāng)冷卻盤(pán)管出風(fēng)溫度低于7℃時(shí),可能導(dǎo)致直接膨脹系統(tǒng)的盤(pán)管結(jié)霜和液態(tài)制冷劑帶入壓縮機(jī)。
2 送風(fēng)溫升:低溫送風(fēng)系統(tǒng)不能忽視的還有風(fēng)機(jī)、風(fēng)道及末端裝置的溫升,并考慮風(fēng)口結(jié)露等因素,才能夠最后確定室內(nèi)送風(fēng)溫度及送風(fēng)量。
3 空氣處理機(jī)組的選型:空氣冷卻器的迎風(fēng)面風(fēng)速低于常規(guī)系統(tǒng),是為了減少風(fēng)側(cè)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(shù)和翅片密度也高于常規(guī)系統(tǒng),但翅片過(guò)密或排數(shù)過(guò)多會(huì)增加風(fēng)或水側(cè)阻力、不便于清洗、凝水易被吹出盤(pán)營(yíng)等,應(yīng)對(duì)翅片密度和盤(pán)管排數(shù)兩者權(quán)衡取舍,進(jìn)行設(shè)備費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)的經(jīng)濟(jì)比較,確定其數(shù)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(fù)荷時(shí)流速過(guò)低的問(wèn)題,應(yīng)使冷媒流過(guò)盤(pán)管的路徑較長(zhǎng),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(shù)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(tǒng)不能采用常規(guī)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的空氣處理機(jī)組,應(yīng)通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較,嚴(yán)格計(jì)算,進(jìn)行設(shè)計(jì)選型。本規(guī)范參考《低溫送風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)指南》(美國(guó)Allan T.Kirkpatrick和James S.Elleson編著,汪訓(xùn)昌譯)一書(shū),它給出了相關(guān)推薦數(shù)據(jù)。
4 低溫送風(fēng)系統(tǒng)的保冷:由于送風(fēng)溫度比常規(guī)系統(tǒng)低,為減少系統(tǒng)冷量損失和防止結(jié)露,應(yīng)保證系統(tǒng)設(shè)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(yīng)比常規(guī)系統(tǒng)厚。
5 低溫送風(fēng)系統(tǒng)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(qū),尤其是采用變風(fēng)量空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),當(dāng)?shù)拓?fù)荷低進(jìn)風(fēng)量時(shí),對(duì)末端送風(fēng)裝置的擴(kuò)散性或空氣混合性有更高的要求。
8.3.14 本條規(guī)定了設(shè)置單元式空氣調(diào)節(jié)機(jī)的原則,為新增條文。
單元式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)是指空氣調(diào)節(jié)機(jī)組帶有壓縮機(jī)、冷凝器、直接膨脹式蒸發(fā)器、空氣過(guò)濾器、通風(fēng)機(jī)和自控系統(tǒng)等整套裝置,可直接對(duì)空氣調(diào)節(jié)區(qū)進(jìn)行空氣處理,實(shí)施溫、濕度控制。整體式空氣調(diào)節(jié)機(jī)組所有部件組合成一體,分體式空氣調(diào)節(jié)機(jī)組是將部件分成室外機(jī)和室內(nèi)機(jī)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(diào)節(jié)的建筑或房間,采用分散設(shè)置的整體或分體直接膨脹式空氣調(diào)節(jié)機(jī)組比設(shè)集中空氣調(diào)節(jié)更經(jīng)濟(jì)合理的幾種情況,這在工業(yè)廠房及輔助建筑中很常用。風(fēng)冷小型空氣調(diào)節(jié)機(jī)組品種繁多,有風(fēng)冷單冷(熱泵)空氣調(diào)節(jié)機(jī)組、冷(熱)水機(jī)組等。當(dāng)臺(tái)數(shù)較多且室外機(jī)難以布置時(shí),也可采用水冷型機(jī)組,但需設(shè)置冷卻塔,在冷卻水管的設(shè)置及運(yùn)行管理上都比較麻煩,因此較少采用。直接膨脹式空調(diào)機(jī)組采用蒸發(fā)式冷凝器,制冷性能系數(shù)高,運(yùn)行節(jié)能效果較好;其系列產(chǎn)品中制冷性能系數(shù)(COP)一般可達(dá)到3.0以上,比現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《蒸汽壓縮循環(huán)冷水(熱泵)機(jī)組 第2部分:戶用或類(lèi)似用途的冷水(熱泵)機(jī)組》GB/T 18430.2中的COP規(guī)定值高出近40%,節(jié)能效果顯著,對(duì)于符合上述情況的建筑均較為適用。
單元式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)用于空氣調(diào)節(jié)房間面積小且比較分散的場(chǎng)合,是比較經(jīng)濟(jì)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(jié)性工作與全年工作不一致,等等。
8.3.15 本條規(guī)定了單元整體、分體式空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì),為新增條文。
在氣候條件允許的條件下,采用熱泵型機(jī)組供暖比電加熱供暖節(jié)能。工業(yè)廠房一般有蒸汽或熱水供給,這時(shí)可利用集中熱源供熱。對(duì)于屋頂單元式空氣調(diào)節(jié)機(jī),可根據(jù)需要配備機(jī)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(biāo)準(zhǔn)設(shè)備宜按機(jī)電一體化要求配置機(jī)組,自帶溫度控制、濕度控制、過(guò)濾器壓差報(bào)警、連鎖、自動(dòng)保護(hù)等功能。
8.3.16 本條規(guī)定了直流式系統(tǒng)的選擇。
直流系統(tǒng)不包括設(shè)置回風(fēng),但過(guò)渡季可通過(guò)閥門(mén)轉(zhuǎn)換采用全新風(fēng)直流運(yùn)行的全空氣系統(tǒng)。本條是考慮節(jié)能、衛(wèi)生、安全而規(guī)定的,一般全空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)不宜采用冬、夏季能耗較大的直流式(全新風(fēng))空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),而宜采用有回風(fēng)的混風(fēng)系統(tǒng)。
8.3.17 本條規(guī)定了濕熱地區(qū)全新風(fēng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)防止室內(nèi)結(jié)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(xiàn),這時(shí)未經(jīng)除濕的新風(fēng)直接送入室內(nèi),室內(nèi)易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。避免這種情況出現(xiàn)的方法有定露點(diǎn)控制加再熱方式、設(shè)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(guī)定了空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的新風(fēng)量。
有資料規(guī)定,空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的新風(fēng)量占進(jìn)風(fēng)量的百分?jǐn)?shù)不應(yīng)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(diào)節(jié)區(qū)送風(fēng)量都很大,如果要求最小新風(fēng)量達(dá)到送風(fēng)量的10%,新風(fēng)量也很大,不僅不節(jié)能,大量室外空氣還影響了室內(nèi)溫、濕度的穩(wěn)定,增加了過(guò)濾器的負(fù)擔(dān);一般舒適性空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),按人員和正壓要求確定的新風(fēng)量達(dá)不到10%時(shí),由于人員較少,室內(nèi)CO2濃度也較低(氧氣含量相對(duì)較高),沒(méi)必要加大新風(fēng)量。因此本規(guī)范沒(méi)有規(guī)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(guī)定。
(1)新風(fēng)進(jìn)風(fēng)口的面積應(yīng)適應(yīng)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(shè)置最小新風(fēng)口和最大新風(fēng)口或按最大新風(fēng)量設(shè)置新風(fēng)進(jìn)風(fēng)口,并設(shè)調(diào)節(jié)裝置,以分別適應(yīng)冬夏和過(guò)渡季節(jié)新風(fēng)量變化的需要。
(2)系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí),進(jìn)風(fēng)口如果不能?chē)?yán)密關(guān)閉,夏季熱濕空氣侵入會(huì)造成金屬表面和室內(nèi)墻面結(jié)露;冬季冷空氣侵入將使室溫降低,甚至使加熱排管凍結(jié)。所以規(guī)定進(jìn)風(fēng)口處應(yīng)設(shè)有嚴(yán)密關(guān)閉的閥門(mén),寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)宜設(shè)保溫閥門(mén)。
8.3.20 本條規(guī)定了空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的排風(fēng)出路和風(fēng)量平衡。
考慮空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的排風(fēng)出路(包括機(jī)械排風(fēng)和自然排風(fēng))及進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的風(fēng)量平衡計(jì)算,是為了使室內(nèi)正壓不要過(guò)大,造成新風(fēng)無(wú)法正常送入。
機(jī)械排風(fēng)設(shè)施可采用設(shè)回風(fēng)機(jī)的雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)或設(shè)置專(zhuān)用排風(fēng)機(jī),排風(fēng)量還應(yīng)隨新風(fēng)量變化,如采取控制雙風(fēng)機(jī)系統(tǒng)各風(fēng)閥的開(kāi)度或排風(fēng)機(jī)與新風(fēng)機(jī)連鎖控制風(fēng)量等自控措施。
8.3.21 本條規(guī)定了空氣處理機(jī)組的設(shè)置及安裝位置。
空氣處理機(jī)組安裝在空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi),有利于日常維修和噪聲控制。
空氣處理機(jī)組安裝在鄰近所服務(wù)的空調(diào)區(qū)機(jī)房?jī)?nèi),可減小空氣輸送能耗和風(fēng)機(jī)壓頭,也可有效地減小機(jī)組噪聲和水患的危害。新建筑設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)將空氣處理機(jī)組安裝在空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi),并留有必要的維修通道和檢修空間;同時(shí)宜避免由于機(jī)房面積的原因,機(jī)組的出風(fēng)風(fēng)管采用突然擴(kuò)大的靜壓箱來(lái)改變氣流方向,以導(dǎo)致機(jī)組風(fēng)機(jī)壓頭損失較大,造成實(shí)際送風(fēng)量小于設(shè)計(jì)風(fēng)量的現(xiàn)象發(fā)生。
為降低風(fēng)機(jī)和水泵運(yùn)行時(shí)的振動(dòng)對(duì)工藝生產(chǎn)和操作人員的影響,空調(diào)機(jī)組所配的風(fēng)機(jī)和水泵應(yīng)設(shè)置良好的減振裝置,對(duì)于某些精密加工生產(chǎn)工藝對(duì)微振要求很高時(shí),風(fēng)機(jī)和水泵可設(shè)置多級(jí)減振。
為保證空氣處理機(jī)組表冷器凝結(jié)水排水順暢,應(yīng)根據(jù)機(jī)組排水處的壓力合理設(shè)置排水水封。排水水封的做法可參照?qǐng)D1;圖1(a)適合于排水處為負(fù)壓,圖1(b)適合于排水處為正壓。
圖1 排水水封
通常情況下,空氣處理機(jī)組的漏風(fēng)率及噪聲滿足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《組合式空調(diào)機(jī)組》GB/T 14294即可,但對(duì)于特殊工藝要求的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),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(jī)組的漏風(fēng)量大,將直接影響房間參數(shù)的保證,所以應(yīng)降低空氣處理機(jī)組的漏風(fēng)率。同樣,對(duì)于房間噪聲要求嚴(yán)格的空調(diào)房間,如微波暗室、消聲室等,其空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的空氣處理機(jī)組噪聲應(yīng)降低。
8.4 氣流組織
8.4.1 本條是關(guān)于空氣調(diào)節(jié)區(qū)的氣流組織的規(guī)定。
本條規(guī)定了進(jìn)行氣流組織設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的因素,強(qiáng)調(diào)進(jìn)行氣流組織設(shè)計(jì)時(shí)除要考慮室內(nèi)溫度、相對(duì)濕度、允許風(fēng)速噪聲等要求外,結(jié)合工業(yè)建筑的特點(diǎn),還應(yīng)考慮工藝設(shè)備和生產(chǎn)工藝對(duì)氣流組織的要求以及溫、濕度梯度等要求。
8.4.2 本條規(guī)定了空氣調(diào)節(jié)區(qū)的送風(fēng)方式及送風(fēng)口選型。
空氣調(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)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(xiàn)。
側(cè)送時(shí)宜使氣流貼附以增加送風(fēng)的射程,改善室內(nèi)氣流分布。工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)盤(pán)管送風(fēng)如果不貼附,則室內(nèi)溫度分布不均勻。本條增加了電子信息系統(tǒng)機(jī)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(duì)室內(nèi)高度較低的空氣調(diào)節(jié)區(qū)既能滿足使用要求,又比較美觀,因此當(dāng)有吊頂可利用或建筑上有設(shè)置吊頂?shù)目赡軙r(shí),采用這種送風(fēng)方式是比較合適的。對(duì)于室內(nèi)高度較高的空氣調(diào)節(jié)區(qū),以及室內(nèi)散濕量較大的生產(chǎn)空氣調(diào)節(jié)區(qū),當(dāng)采用散流器時(shí),應(yīng)采用向下送風(fēng),但布置風(fēng)口時(shí)應(yīng)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(diào)節(jié)區(qū)中,采用孔板送風(fēng)的較多。根據(jù)測(cè)定可知,在距孔板100mm~250mm的匯合段內(nèi),射流的溫度、速度均已衰減,可達(dá)到±0.1℃的要求,且區(qū)域溫差小,在較大的換氣次數(shù)下(達(dá)32次/h),人員活動(dòng)區(qū)風(fēng)速一般均在0.09m/s~0.12m/s范圍內(nèi)。所以在單位面積送風(fēng)量大,且人員活動(dòng)區(qū)要求風(fēng)速小或區(qū)域溫差要求嚴(yán)格的情況下,應(yīng)采用孔板向下送風(fēng)。
2 對(duì)于一些無(wú)吊頂?shù)姆块g,如機(jī)加工車(chē)間、裝配車(chē)間等,可根據(jù)工藝生產(chǎn)設(shè)備的布置情況,房間的層高等因素選擇雙層百葉風(fēng)口側(cè)送,當(dāng)房間比較高時(shí),可采用噴口側(cè)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(cè)送是目前幾種送風(fēng)方式中比較簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的一種。在一般空氣調(diào)節(jié)區(qū)中,大都可以采用側(cè)送。當(dāng)采用較大送風(fēng)溫差時(shí),側(cè)送貼附射流有助于增加氣流的射程長(zhǎng)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(qū)溫度波動(dòng)小的要求。側(cè)送氣流宜貼附頂棚。生產(chǎn)工藝和人員活動(dòng)區(qū)對(duì)風(fēng)速有要求時(shí),不應(yīng)采用側(cè)送。
4 對(duì)于溫、濕度允許波動(dòng)范圍要求不太嚴(yán)格的高大廠房,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(dá)工作區(qū),工作區(qū)的溫、濕度也難以保證,因此規(guī)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(zhǎng),與室內(nèi)空氣強(qiáng)烈摻混,能在室內(nèi)形成較大的回流區(qū),達(dá)到布置少量風(fēng)口即可滿足氣流均布的要求,同時(shí)具有風(fēng)管布置簡(jiǎn)單、便于安裝、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。此外,向下送風(fēng)時(shí)采用旋流風(fēng)口亦可達(dá)到滿意的效果。
經(jīng)過(guò)處理或未經(jīng)處理的空氣以略低于室內(nèi)工藝操作區(qū)的溫度直接以較低的速度送入室內(nèi),送風(fēng)口置于地板附近,排風(fēng)口置于屋頂附近。送入室內(nèi)的空氣先在地板上均勻分布,然后被熱源(人員、設(shè)備等)加熱以熱煙羽的形式形成向上的對(duì)流氣流,將余熱和污染物排出工藝操作和設(shè)備區(qū)。
5 對(duì)于工業(yè)建筑,高大空間的空調(diào)區(qū)域通常有以下兩種情況:第一種情況,工藝生產(chǎn)對(duì)整個(gè)空間的溫、濕度均有嚴(yán)格要求,且對(duì)溫、濕度梯度也有嚴(yán)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(cè)送風(fēng),回風(fēng)口宜設(shè)置在對(duì)面,相應(yīng)的作多層回風(fēng);第二種情況,工藝生產(chǎn)只對(duì)房間下部,即生產(chǎn)操作區(qū)的溫、濕度有較嚴(yán)格要求,而對(duì)房間上部空間溫、濕度無(wú)嚴(yán)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(duì)房間下部進(jìn)行側(cè)送,以節(jié)省能量。
6 變風(fēng)量空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的送風(fēng)參數(shù)通常是保持不變的,它是通過(guò)改變風(fēng)量來(lái)平衡負(fù)荷變化以保持室內(nèi)參數(shù)不變的。這就要求在送風(fēng)量變化時(shí),為保持室內(nèi)空氣質(zhì)量的設(shè)計(jì)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(yīng)能滿足室內(nèi)空氣溫度及風(fēng)速的要求。用于變風(fēng)量空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的送風(fēng)末端裝置應(yīng)具有與室內(nèi)空氣充分混合的性能,如果在低送風(fēng)量時(shí),應(yīng)能防止產(chǎn)生空氣滯留,在整個(gè)空氣調(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)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(qū),而不至于在上部區(qū)域滯留。
7 對(duì)于熱密度大、熱負(fù)荷大的電子信息系統(tǒng)機(jī)房,采用下送風(fēng)、上回風(fēng)的方式有利于設(shè)備的散熱;對(duì)于高度超過(guò)1.8m的機(jī)柜,采用下送風(fēng)、上回風(fēng)的方式可以減少機(jī)柜對(duì)氣流的影響。隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展,機(jī)柜的容量不斷提高,設(shè)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(tǒng)的正常運(yùn)行,對(duì)設(shè)備的降溫也將出現(xiàn)多種形式,各種方式之間可以相互補(bǔ)充。
8 低溫送風(fēng)的送風(fēng)口所采用的散流器與常規(guī)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(guī)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(diào)節(jié)區(qū)空氣混合、貼附長(zhǎng)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(zhǎng)度與空氣調(diào)節(jié)區(qū)特征長(zhǎng)度三個(gè)參數(shù),確定最優(yōu)的性能參數(shù)。選擇低溫送風(fēng)散流器時(shí),一般與常規(guī)方法相同,但應(yīng)對(duì)低溫送風(fēng)射流的貼附長(zhǎng)度予以重視。在考慮散流器射程的同時(shí),應(yīng)使散流器的貼附長(zhǎng)度大于空氣調(diào)節(jié)區(qū)的特征長(zhǎng)度,以避免人員活動(dòng)區(qū)吹冷風(fēng)現(xiàn)象。
8.4.3 本條規(guī)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(guī)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(diào)節(jié),使房間的風(fēng)量接近設(shè)計(jì)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(diào)節(jié)裝置;
3 根據(jù)空調(diào)房間的大小和室內(nèi)所要求的環(huán)境參數(shù)選擇散流器的個(gè)數(shù),一般按對(duì)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(yīng)使射流有足夠射程,另一方面又應(yīng)使射流擴(kuò)散好。規(guī)定最大長(zhǎng)寬比主要是考慮送風(fēng)氣流分布均勻。
8.4.4 本條規(guī)定了貼附側(cè)送風(fēng)的要求。
貼附射流的貼附長(zhǎng)度主要取決于側(cè)送氣流的阿基米德數(shù)。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(shù)小于一定的數(shù)值。
側(cè)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(dá)到貼附目的,規(guī)定送風(fēng)口處應(yīng)設(shè)置向上傾斜10°~20°的導(dǎo)流片。
8.4.5 本條規(guī)定了孔板送風(fēng)的要求。
1 本款規(guī)定的穩(wěn)壓層最小凈高不應(yīng)小于0.2m,主要是從滿足施工安裝的要求上考慮的。
2 風(fēng)速的規(guī)定是為了穩(wěn)壓層內(nèi)靜壓波動(dòng)小。
3 在一般面積不大的空氣調(diào)節(jié)區(qū)中,穩(wěn)壓層內(nèi)可以不設(shè)送風(fēng)分布支管。根據(jù)實(shí)測(cè),在6m×9m的空氣調(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)(室溫允許波動(dòng)范圍為±0.1℃和±0.5℃)采用孔板送風(fēng),測(cè)試過(guò)程中將送風(fēng)分布支管裝上或拆下,在室內(nèi)均未曾發(fā)現(xiàn)任何明顯的影響。因此除送風(fēng)射程較長(zhǎng)的以外,穩(wěn)壓層內(nèi)可不設(shè)送風(fēng)分布支管。
4 當(dāng)穩(wěn)壓層高度較低時(shí),穩(wěn)壓層進(jìn)風(fēng)的送風(fēng)口一般需要設(shè)置導(dǎo)流板或擋板,以免送風(fēng)氣流直接吹向孔板。
5 當(dāng)送冷熱風(fēng)時(shí),需在穩(wěn)壓層側(cè)面和頂部加保溫措施。穩(wěn)壓層還要求有良好的氣密性以減少漏風(fēng)。
8.4.6 本條規(guī)定了噴口送風(fēng)的要求。
1 降人員操作區(qū)置于氣流回流區(qū)是從滿足衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求而制訂的。
2 噴口送風(fēng)的氣流組織形式和側(cè)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(qū);太高則使回流區(qū)厚度增加,回流速度過(guò)小,兩者均影響舒適感。根據(jù)模型實(shí)驗(yàn),當(dāng)空氣調(diào)節(jié)區(qū)寬度為高度的3倍時(shí),為使回流區(qū)處于空氣調(diào)節(jié)區(qū)的下部,送風(fēng)口安裝高度不宜低于空氣調(diào)節(jié)區(qū)高度的0.5倍。
3 對(duì)于兼作熱風(fēng)供暖的噴口送風(fēng)系統(tǒng),為防止熱射流上翹,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮使噴口有改變射流角度的可能性。
8.4.7 本條規(guī)定了電子信息系統(tǒng)機(jī)房采用活動(dòng)地板下送風(fēng)的要求,為新增條文。
1 隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,機(jī)柜的發(fā)熱功率越來(lái)越大,為了減少空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量,并保證機(jī)柜的冷卻效果,宜將空調(diào)系統(tǒng)處理過(guò)的低溫空氣全部通過(guò)機(jī)柜,所以將送風(fēng)口全部布置在冷通道區(qū)域內(nèi),并靠近機(jī)柜進(jìn)風(fēng)口處。
2 同一個(gè)信息機(jī)房?jī)?nèi),布置的機(jī)柜型號(hào)不完全相同,有高密度型,也有低密度型,不同機(jī)柜的發(fā)熱量相差比較大,且即使在一個(gè)房間內(nèi)不同區(qū)域的機(jī)柜布置密度也不盡相同,所以為便于房間的溫度調(diào)節(jié),各區(qū)域的送風(fēng)量應(yīng)該可以調(diào)節(jié)。
有些機(jī)房的個(gè)別區(qū)域密布高密度機(jī)柜,該區(qū)域的發(fā)熱量很大,即使在該區(qū)域滿布開(kāi)孔的架空地板,也難以消除設(shè)備的高發(fā)熱,所以必要時(shí)應(yīng)在該區(qū)域的送風(fēng)口下方設(shè)置加壓風(fēng)扇,加大送風(fēng)量。
3 近幾年,隨著信息技術(shù)的發(fā)展,機(jī)柜的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量越來(lái)越大,相應(yīng)的機(jī)柜發(fā)熱功率也越來(lái)越大,機(jī)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(guī)定了分層空氣調(diào)節(jié)的空氣分布。
1 在高大廠房中,當(dāng)上部溫、濕度無(wú)嚴(yán)格要求時(shí),利用合理的氣流組織,僅對(duì)下部空間(空氣調(diào)節(jié)區(qū)域)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié),對(duì)上部較大空間(非空氣調(diào)節(jié)區(qū)域)不設(shè)空氣調(diào)節(jié)而采用通風(fēng)排熱,這種分層空氣調(diào)節(jié)具有較好的節(jié)能效果,一般可達(dá)30%左右。
實(shí)踐證明,對(duì)于高度大于10m,容積大于10000m3的高大空間,采用雙側(cè)對(duì)送、下部回風(fēng)的氣流組織方式是合適的,能夠達(dá)到分層空氣調(diào)節(jié)的要求。當(dāng)空氣調(diào)節(jié)區(qū)跨度小于18m時(shí),采用單側(cè)送風(fēng)也可以滿足要求。
2 為強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)分層,即能形成空氣調(diào)節(jié)區(qū)和非空氣調(diào)節(jié)區(qū),本款提出“側(cè)送多股平行氣流應(yīng)互相搭接”,以便形成覆蓋。雙側(cè)對(duì)送射流末端不需要搭接,按相對(duì)噴口中點(diǎn)距離的90%計(jì)算射程即可。送風(fēng)口的構(gòu)造應(yīng)能滿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(dá)到分層效果的。
3 在高大廠房中,如僅對(duì)下部空間(空氣調(diào)節(jié)區(qū)域)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié),對(duì)上部較大空間(非空氣調(diào)節(jié)區(qū)域)不設(shè)空氣調(diào)節(jié)而采用通風(fēng)排熱,為保證分層,使下部空氣調(diào)節(jié)區(qū)的氣流與上部非空調(diào)區(qū)域的通風(fēng)排熱氣流減少交叉和混合,當(dāng)下部空氣調(diào)節(jié)區(qū)采用下送風(fēng)時(shí),回風(fēng)口應(yīng)布置在下部空氣調(diào)節(jié)區(qū)域內(nèi)的側(cè)邊上部。
4 為保證空氣調(diào)節(jié)區(qū)達(dá)到設(shè)計(jì)要求,應(yīng)減少非空氣調(diào)節(jié)區(qū)向空氣調(diào)節(jié)區(qū)的熱轉(zhuǎn)移。為此,應(yīng)設(shè)法消除非空氣調(diào)節(jié)區(qū)的散熱量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)非空氣調(diào)節(jié)區(qū)的散熱量大于4.2W/m3時(shí),在非空氣調(diào)節(jié)區(qū)適當(dāng)部位設(shè)置送、排風(fēng)裝置排除余熱,可以達(dá)到較好的效果。
8.4.9 本條規(guī)定了空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)上送風(fēng)方式的夏季送風(fēng)溫差。
空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)夏季送風(fēng)溫差,對(duì)室內(nèi)溫、濕度效果有一定影響是決定空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)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(jì)意義。送風(fēng)溫差加大一倍,送風(fēng)量可減少一半,系統(tǒng)的材料消耗和投資(不包括制冷系統(tǒng))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(diào)節(jié)設(shè)計(jì)中,正確地決定送風(fēng)溫差是一個(gè)相當(dāng)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(duì)于不同送風(fēng)方式的送風(fēng)溫差不能規(guī)定一個(gè)定值。所以確定空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的送風(fēng)溫差時(shí),必須和送風(fēng)方式結(jié)合起來(lái)考慮。對(duì)混合式通風(fēng)可加大送風(fēng)溫差,但對(duì)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(shù)值適用于貼附側(cè)送、散流器平送和孔板送風(fēng)等方式。多年的實(shí)踐證明,對(duì)于采用上述送風(fēng)方式的工藝性空氣調(diào)節(jié)區(qū)來(lái)說(shuō),應(yīng)用這樣較大的送風(fēng)溫差能夠滿足室內(nèi)溫、濕度要求,也是比較經(jīng)濟(jì)的。人員活動(dòng)區(qū)處于下送氣流的擴(kuò)散區(qū)時(shí),送風(fēng)溫差應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定。條文中給出的舒適性空氣調(diào)節(jié)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(diào)節(jié)的送風(fēng)溫差,并考慮空氣調(diào)節(jié)區(qū)高度等因素確定的。
8.4.10 本條規(guī)定了空氣調(diào)節(jié)區(qū)的換氣次數(shù)。
空氣調(diào)節(jié)區(qū)的換氣次數(shù)系指該空氣調(diào)節(jié)區(qū)的總送風(fēng)量與空氣調(diào)節(jié)區(qū)體積的比值。換氣次數(shù)和送風(fēng)溫差之間有一定的關(guān)系。對(duì)于空氣調(diào)節(jié)區(qū)來(lái)說(shuō),送風(fēng)溫差加大,換氣次數(shù)即隨之減少,本條所規(guī)定的換氣次數(shù)是和本規(guī)范第8.4.9條所規(guī)定的送風(fēng)溫差相適應(yīng)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(diào)節(jié)區(qū)和一般舒適性空氣調(diào)節(jié)中,換氣次數(shù)的多少不是一個(gè)需要嚴(yán)格控制的指標(biāo),只要按照所取的送風(fēng)溫差計(jì)算風(fēng)量,一般都能滿足室溫要求,當(dāng)室溫允許波動(dòng)范圍小于或等于±1.0℃時(shí),換氣次數(shù)的多少對(duì)室溫的均勻程度和自控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)的影響就需考慮了。據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果,在保證室溫的一定均勻度和自控系統(tǒng)的一定調(diào)節(jié)品質(zhì)的前提下,歸納了如條文中所規(guī)定的在不同室溫允許波動(dòng)范圍時(shí)的最小換氣次數(shù)。
對(duì)于通常所遇到的室內(nèi)散熱量較小的空氣調(diào)節(jié)區(qū)來(lái)說(shuō),換氣次數(shù)采用條文中規(guī)定的數(shù)值就已經(jīng)夠了,不必把換氣次數(shù)再增多;不過(guò)對(duì)于室內(nèi)散熱量較大的空氣調(diào)節(jié)區(qū)來(lái)說(shuō),換氣次數(shù)的多少應(yīng)根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷和送風(fēng)溫差大小通過(guò)計(jì)算確定,其數(shù)值一般都大于條文中所規(guī)定的數(shù)值。
8.4.11 本條規(guī)定了送風(fēng)口的出口風(fēng)速。
送風(fēng)口的出口風(fēng)速應(yīng)根據(jù)不同情況通過(guò)計(jì)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(cè)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(qū)風(fēng)速的上限,二是風(fēng)口處的允許噪聲?;亓鲄^(qū)風(fēng)速的上限與射流的自由度/d0相關(guān),根據(jù)實(shí)驗(yàn),兩者有以下關(guān)系:
式中:vh——回流區(qū)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(dāng)量直徑(m);
F——每個(gè)送風(fēng)口所管轄的空氣調(diào)節(jié)區(qū)斷面面積(m2)。
當(dāng)vh=0.25m/s時(shí),根據(jù)式(12)得出的計(jì)算結(jié)果列于表7。
表7 出口風(fēng)速(m/s)
因此側(cè)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?gòu)睦碚撋现v可以采用較高的數(shù)值。因?yàn)樵谝欢l件下,出口風(fēng)速高,相應(yīng)的穩(wěn)壓層內(nèi)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(qū)的風(fēng)速。穩(wěn)壓層內(nèi)靜壓過(guò)高,會(huì)使漏風(fēng)量增加;當(dāng)出口風(fēng)速高達(dá)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,當(dāng)空氣調(diào)節(jié)區(qū)層高為4m~6m,人員活動(dòng)區(qū)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(jù)射流末端到達(dá)人員活動(dòng)區(qū)的軸心風(fēng)速與平均風(fēng)速經(jīng)計(jì)算確定的。
8.4.12 本條規(guī)定了回風(fēng)口的布置方式。
1 對(duì)于工業(yè)建筑,經(jīng)常會(huì)有發(fā)熱量比較大的設(shè)備,將回風(fēng)口布置在這些發(fā)熱設(shè)備的附近,能使設(shè)備的散熱立即帶走,避免熱量的擴(kuò)散,有利于房間溫度的保證。按照射流理論,送風(fēng)射流引射著大量的室內(nèi)空氣與之混合,使射流流量隨著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(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)的氣流流型主要取決于送風(fēng)射流,而回風(fēng)口的位置對(duì)室內(nèi)氣流流型及溫度、速度的均勻性影響均很小。設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮盡量避免射流短路和產(chǎn)生“死區(qū)”等現(xiàn)象。
2 采用側(cè)送時(shí),把回風(fēng)口布置在送風(fēng)口同側(cè),采用頂送時(shí),回風(fēng)口設(shè)置在房間的下部或下側(cè)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(yáng)塵和造成不舒適感。同時(shí)應(yīng)保持走廊與非空氣調(diào)節(jié)區(qū)之間的密封性,以減少漏風(fēng),節(jié)省能量。
8.4.13 本條規(guī)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(duì)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?yàn)轱L(fēng)速過(guò)大而揚(yáng)起灰塵及增加噪聲;三是盡可能縮小風(fēng)口斷面,以節(jié)約投資。
8.5 空氣處理
8.5.1 本條規(guī)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(zhǔn)備進(jìn)入室內(nèi)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(nèi)。于是新風(fēng)既得以降溫,又實(shí)現(xiàn)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(xiàn)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(dá)到空氣的濕球溫度。
在某些情況下,當(dāng)對(duì)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(yīng)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(zhǔn)備送入室內(nèi)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(xiàn)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(diào)區(qū)。如果將上述兩種過(guò)程放在一個(gè)設(shè)備內(nèi)同時(shí)完成,這樣的設(shè)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(cè)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(jī)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(xiàn)的空氣處理過(guò)程為等濕降溫過(guò)程,其極限溫度能達(dá)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(jié)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(diào)節(jié)中。但是隨著對(duì)空氣調(diào)節(jié)節(jié)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(diào)節(jié)工程中的應(yīng)用必將得到進(jìn)一步的推廣。特別是我國(guó)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(qū)(如新疆、西藏、青海、寧夏、甘肅、內(nèi)蒙古、陜西、云南)是很適用的。
干燥地區(qū)(夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度通常在低于23℃的地區(qū)),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(diào)區(qū)的濕負(fù)荷,還可以通過(guò)蒸發(fā)冷卻等來(lái)消除空調(diào)區(qū)的熱負(fù)荷。在新疆、西藏、青海、寧夏、甘肅、內(nèi)蒙古、陜西、云南等地區(qū),應(yīng)用蒸發(fā)冷卻技術(shù)可大量節(jié)約空調(diào)系統(tǒng)的能耗。
2 對(duì)于溫度較低的江、河、湖水等,如西北部地區(qū)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(diào)的冷源。對(duì)于地下水資源豐富且有合適的水溫、水質(zhì)的地區(qū),當(dāng)采取可靠的回灌和防止污染措施時(shí),可適當(dāng)利用這一天然冷源,并應(yīng)征得地區(qū)主管部門(mén)的同意。
3 當(dāng)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)法滿足空氣冷卻要求時(shí),空氣冷卻應(yīng)采用人工冷源,并在條件許可的情況下,適當(dāng)考慮利用天然冷源的可能性,以達(dá)到節(jié)能的目的。
8.5.2 本條規(guī)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(nèi)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(wèi)生,會(huì)直接影響處理后空氣的品質(zhì),進(jìn)而影響室內(nèi)的空氣質(zhì)量,同時(shí)水的硬度過(guò)高會(huì)加速換熱管結(jié)垢。
8.5.3 本條規(guī)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(xiàn)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(dāng)夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度較高或空調(diào)區(qū)顯熱負(fù)荷較大,但無(wú)散濕量時(shí),采用多級(jí)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(nèi)余熱。
3 當(dāng)用地下水、江水、湖水等作冷源時(shí),其水溫一般相對(duì)較高,此時(shí)若采用間接冷卻方式處理空氣,一般不易滿足要求。采用空氣與水直接接觸冷卻的雙級(jí)噴水室比前者更易滿足要求,還可以節(jié)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。空氣冷卻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(tǒng),可減少水泵安裝數(shù)量,節(jié)省水的輸送能耗,空氣出口參數(shù)可調(diào)性好等原因,它得到了比其他形式的冷卻器更加廣泛的應(yīng)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(yīng)地較貴。
噴水室可以實(shí)現(xiàn)多種空氣處理過(guò)程,尤其在要求保證較嚴(yán)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(yuǎn)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(dǎo)致堵塞。因此在紡織廠的空氣調(diào)節(jié)中,噴水室迄今是無(wú)可替代的。此外,噴水室設(shè)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(tǒng)必須采用開(kāi)式系統(tǒng),靠重力回水?;蛘咝枰O(shè)置中間水箱,增加水泵,使水系統(tǒng)變得復(fù)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(yīng)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(xiàng)。
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(shù)。據(jù)測(cè)定,當(dāng)風(fēng)速在1.5m/s~3.0m/s范圍內(nèi),風(fēng)速每增加0.5m/s,相應(yīng)的放熱系數(shù)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(cè)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(dāng)質(zhì)量流速大于3.0kg/(m2·s)時(shí),應(yīng)設(shè)擋水板。在采用帶噴水裝置的空氣冷卻器時(shí),一般都應(yīng)設(shè)擋水板。
規(guī)定空氣冷卻器的冷媒進(jìn)口溫度應(yīng)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(rèn)為,冷卻器的排數(shù)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(dǎo),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(tǒng)能耗的角度考慮確定的。
據(jù)實(shí)測(cè),冷水流速在2m/s以上時(shí),空氣冷卻器的傳熱系數(shù)K值幾乎沒(méi)有什么變化,但卻增加了冷水系統(tǒng)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(cè)熱阻對(duì)冷卻器換熱的總熱阻影響不大,加大水側(cè)放熱系數(shù),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(jī)組通常需要全年晝夜24h運(yùn)行,嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)空氣處理機(jī)組的表冷器經(jīng)常發(fā)生凍結(jié)事故,所以設(shè)計(jì)中應(yīng)采取必要措施,如表冷器設(shè)在加熱器后,若表冷器前無(wú)加熱器,則表冷器應(yīng)有排水裝置,冬季能將水排空,以防止表冷器凍結(jié)事故發(fā)生。
8.5.5 本條規(guī)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(fù)荷、冷卻器結(jié)構(gòu)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(jù)國(guó)內(nèi)空氣冷卻器產(chǎn)品設(shè)計(jì)中采用的單位負(fù)荷值、管內(nèi)壁的制冷劑換熱系數(shù)和冷卻器肋化系數(shù)的大小,可以算出制冷劑蒸發(fā)溫度應(yīng)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(dá)到的最小值。隨著今后蒸發(fā)器在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)供冷量很大時(shí),若蒸發(fā)溫度過(guò)低,會(huì)在低負(fù)荷運(yùn)行的情況下,由于冷卻器的供冷能力明顯大于系統(tǒng)所需的供冷量,造成空氣冷卻器表面易于結(jié)霜,影響制冷機(jī)的正常運(yùn)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(qiáng)制性條文。
為防止氨制冷劑泄漏時(shí),經(jīng)送風(fēng)機(jī)直接將氨送至空調(diào)區(qū),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(tǒng)的水泵容量就需相應(yīng)增大,水的輸送能耗也會(huì)增大。這顯然是不經(jīng)濟(jì)的。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié),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(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際水溫情況,通過(guò)計(jì)算確定。
8.5.8 本條規(guī)定了擋水板的過(guò)水量。
擋水板后氣流中的帶水現(xiàn)象會(huì)引起空氣調(diào)節(jié)區(qū)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(jī)器露點(diǎn)溫度,實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,當(dāng)帶水量為0.7g/kg時(shí),機(jī)器露點(diǎn)溫度需相應(yīng)降低1℃。機(jī)器露點(diǎn)溫度的額外降低必然導(dǎo)致處理空氣的耗冷量增加。因此在設(shè)計(jì)計(jì)算中,擋水板過(guò)水的影響是不容忽視的。
需要指出的是,機(jī)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(diào)系統(tǒng)的通風(fēng)量可得以減少。空氣輸送能耗可因此而降低。紡織廠的生產(chǎn)車(chē)間要求有較高的濕度且設(shè)備散熱量大,其空調(diào)系統(tǒng)往往通過(guò)適當(dāng)控制擋水板的過(guò)水量而減少通風(fēng)量,從而降低風(fēng)機(jī)的能耗,當(dāng)系統(tǒng)以最小新風(fēng)量運(yùn)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(shù)、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(duì)擋水板過(guò)水量做過(guò)測(cè)定,但因具體條件不同,也略有差異。因此設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)具體情況參照相關(guān)的設(shè)計(jì)手冊(cè)確定。
8.5.9 本條規(guī)定了空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的熱媒及加熱器選型。
合理地選用空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的熱媒是為了滿足空氣調(diào)節(jié)控制精確度和穩(wěn)定性以及節(jié)能的要求。對(duì)于室內(nèi)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足要求的。
地處嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的新風(fēng)集中處理系統(tǒng)以及全新風(fēng)系統(tǒng),工程實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明,其一級(jí)加熱器的上部和下部的空氣溫差很大,如設(shè)計(jì)或運(yùn)行不當(dāng),加熱器的下部銅管很容易凍裂,所以應(yīng)設(shè)計(jì)防凍措施。防凍措施需要根據(jù)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(jī)連鎖;
(2)分設(shè)預(yù)熱盤(pán)管和加熱盤(pán)管,預(yù)熱盤(pán)管結(jié)構(gòu)形式應(yīng)利于防凍,預(yù)熱盤(pán)管熱水和空氣應(yīng)順流;
(3)加熱盤(pán)管后設(shè)溫度檢測(cè)裝置,低于5℃時(shí)停機(jī)保護(hù);
(4)加熱器設(shè)置循環(huán)水泵,以加大循環(huán)水量;
(5)當(dāng)空調(diào)箱比較高時(shí),應(yīng)在高度方向上分隔成多層,防止出現(xiàn)大的溫度梯度;
(6)設(shè)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(guī)定了送風(fēng)末端設(shè)置精調(diào)加熱器或冷卻器,為新增條文。
當(dāng)室內(nèi)溫度允許波動(dòng)范圍小于±1.0℃時(shí),原規(guī)范規(guī)定設(shè)置精調(diào)電加熱器,工程實(shí)例證明,當(dāng)室內(nèi)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(shè)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(guī)定不僅設(shè)置精調(diào)電加熱器一種方式。
8.5.11 本條是關(guān)于兩管制水系統(tǒng)的冷、熱盤(pán)管選用,為新增條文。
許多兩管制的空調(diào)水系統(tǒng)中,空氣的加熱和冷卻處理均由一組盤(pán)管來(lái)實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)時(shí),通常以供冷量來(lái)計(jì)算盤(pán)管的換熱面積,當(dāng)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(diào)節(jié)性能下降,對(duì)控制不利。另外,熱水流量偏小時(shí),在嚴(yán)寒或寒冷地區(qū),也可能造成空調(diào)機(jī)組的盤(pán)管凍裂現(xiàn)象出現(xiàn)。
綜合以上原因,本條對(duì)兩管制的冷、熱盤(pán)管選用作了規(guī)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(diào)節(jié),其空氣過(guò)濾器應(yīng)按相關(guān)規(guī)范要求設(shè)置。舒適性空氣調(diào)節(jié),一般都有一定的潔凈度和室內(nèi)衛(wèi)生要求,因此送入室內(nèi)的空氣都應(yīng)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(yán)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(dāng)過(guò)濾處理不能滿足要求時(shí),如在化工、石化等企業(yè)廠區(qū)內(nèi)或其周邊區(qū)域內(nèi),室外空氣中可能含有化學(xué)物質(zhì),化學(xué)物質(zhì)會(huì)隨著新風(fēng)不斷進(jìn)入空氣調(diào)節(jié)房間,室內(nèi)空氣中化學(xué)物質(zhì)的濃度終將與室外空氣相同。當(dāng)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(nèi)該化學(xué)物質(zhì)許用限值時(shí),室內(nèi)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(nèi)空氣污染源,故應(yīng)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(tǒng)控制室(DCS)和現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜間(FAR)等,工藝對(duì)室內(nèi)空氣中硫化氫和二氧化硫的最高容許濃度有要求,而廠區(qū)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(jī)柜間的新風(fēng)系統(tǒng)普遍設(shè)置化學(xué)過(guò)濾器。
有些行業(yè),如電子工業(yè)對(duì)生產(chǎn)環(huán)境中化學(xué)污染物有較嚴(yán)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(nèi)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(duì)房間的回風(fēng)進(jìn)行化學(xué)過(guò)濾。
8.5.13 本條規(guī)定了空氣過(guò)濾器的設(shè)置。
1 根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《空氣過(guò)濾器》GB/T 14295的規(guī)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(jì)數(shù)效率為:70%>E≥20%(粒徑≥0.5μm)。
為降低能耗,應(yīng)選用低阻、高效的濾料;為降低運(yùn)行費(fèi)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(zhǎng)過(guò)濾器的更換周期,過(guò)濾器應(yīng)選用容塵量大的濾料制作。另外,為滿足消防要求,過(guò)濾器的濾料和封堵膠的燃燒性能不應(yīng)低于B2級(jí)。
2 對(duì)于工藝性空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),如果空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)僅設(shè)置粗效過(guò)濾器不能滿足生產(chǎn)工藝要求,系統(tǒng)中還應(yīng)設(shè)置中效過(guò)濾器;對(duì)于舒適性空氣調(diào)節(jié),隨著人們對(duì)工作環(huán)境要求的提高,通??諝庹{(diào)節(jié)系統(tǒng)中僅設(shè)置一級(jí)粗效過(guò)濾器是不夠的,宜設(shè)置中效過(guò)濾器。
3 空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)計(jì)算風(fēng)機(jī)壓頭時(shí),過(guò)濾器的阻力應(yīng)按其終阻力計(jì)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(yīng)具備更換條件,抽出型的應(yīng)留有抽出空間,需進(jìn)入設(shè)備內(nèi)更換的應(yīng)留有檢修門(mén)等。
8.5.14 本條規(guī)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(wěn)定,并不帶水滴,有利于細(xì)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(diào)節(jié)區(qū)濕度控制精度要求較嚴(yán)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(xiàng)優(yōu)點(diǎn),且控制方便、靈活,可以滿足空氣調(diào)節(jié)區(qū)對(duì)相對(duì)濕度允許波動(dòng)范圍嚴(yán)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(dá)到較嚴(yán)格的相對(duì)濕度允許波動(dòng)范圍要求。但前兩種加濕器耗電量大,運(yùn)行、維護(hù)費(fèi)用較高,適用于加濕量比較小的場(chǎng)合。當(dāng)加濕量較大時(shí),宜采用淋水加濕器,淋水加濕器前通常設(shè)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(dá)到較嚴(yán)格的相對(duì)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(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),在普通民用建筑中得到廣泛應(yīng)用,但該類(lèi)加濕易產(chǎn)生微生物污染,衛(wèi)生要求較嚴(yán)格的空氣調(diào)節(jié)區(qū)不應(yīng)采用。
4 淋水加濕器的空氣處理為等焓過(guò)程,當(dāng)新風(fēng)集中處理時(shí),為滿足生產(chǎn)車(chē)間內(nèi)相對(duì)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(duì)之加熱的同時(shí),淋水室噴淋系統(tǒng)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,使工廠內(nèi)大量的低溫余熱熱水得以充分利用。
5 某些生物、醫(yī)藥、電子等工廠的生產(chǎn)工藝對(duì)空氣中化學(xué)物質(zhì)有嚴(yán)格要求,若采用傳統(tǒng)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(tǒng)進(jìn)入到生產(chǎn)車(chē)間,從而影響工藝生產(chǎn)。針對(duì)上述對(duì)空氣中化學(xué)物質(zhì)有要求的空氣調(diào)節(jié)區(qū),其空氣處理系統(tǒng)的加濕如采用蒸汽加濕方式,其加濕源應(yīng)是潔凈蒸汽,如采用淋水加濕方式,其循環(huán)淋水系統(tǒng)的補(bǔ)充水應(yīng)是初級(jí)純水。
6 二流體加濕為壓縮空氣和水對(duì)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(xì)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(jié)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(yán)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(nèi)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(yīng)符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)及加濕器供水要求,可采用生活飲用水等。
8.5.15 本條是對(duì)空氣進(jìn)行聯(lián)合除濕處理的規(guī)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(cāng)庫(kù)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(duì)濕度不大于35%或更低。當(dāng)房間所要求的溫、濕度所對(duì)應(yīng)的露點(diǎn)溫度低于6℃時(shí),僅采用空氣冷卻器對(duì)空氣進(jìn)行處理很難達(dá)到低濕度要求,也不經(jīng)濟(jì),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(duì)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(zhuǎn)輪除濕機(jī),或其他除濕方法,如溶液除濕、固體除濕對(duì)空氣進(jìn)行進(jìn)一步除濕處理。當(dāng)采用轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)對(duì)空氣進(jìn)行除濕處理時(shí),由于轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)對(duì)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(zhuǎn)輪除濕后的干空氣還應(yīng)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(diào)節(jié)系統(tǒng)新風(fēng)應(yīng)預(yù)先單獨(dú)處理或集中處理的規(guī)定。
8.5.17 本條是關(guān)于空調(diào)系統(tǒng)避免冷卻和加熱、加濕和除濕相互抵消現(xiàn)象的規(guī)定。
現(xiàn)在對(duì)相對(duì)濕度有上限控制要求的空氣調(diào)節(jié)工程越來(lái)越多。這類(lèi)工程雖然只要求全年室內(nèi)相對(duì)濕度不超過(guò)某一限度,比如60%,并不要求對(duì)相對(duì)濕度進(jìn)行嚴(yán)格控制,但實(shí)際設(shè)計(jì)中對(duì)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(diào)節(jié)系統(tǒng)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(duì)恒溫恒濕型或?qū)ο鄬?duì)濕度有上限控制要求的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),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(dǎo)致能量的大量浪費(fèi)。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房的恒溫恒濕空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用新的空氣處理方式,成功地取消了再熱,而相對(duì)濕度的控制允許波動(dòng)范圍可達(dá)±5%。這表明新條文的規(guī)定是必要的、現(xiàn)實(shí)的。
本條規(guī)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(yīng),但經(jīng)實(shí)踐證明,如完全依靠二次回風(fēng)來(lái)避免出現(xiàn)冷熱抵消現(xiàn)象,其控制較難實(shí)現(xiàn)。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(duì)濕度的控制分開(kāi)進(jìn)行。譬如,采用單獨(dú)的新風(fēng)處理機(jī)組專(zhuān)門(mén)對(duì)新風(fēng)空氣中的濕負(fù)荷進(jìn)行處理,使之一直處理到相應(yīng)于室內(nèi)要求參數(shù)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(tǒng)的組成、空氣處理過(guò)程、自動(dòng)控制原理及其相應(yīng)的夏季空氣焓圖見(jiàn)圖2和圖3。
圖2 大中型精密恒溫恒濕空調(diào)系統(tǒng)的空氣熱濕處理和自控原理
Ⅰ-新風(fēng)處理機(jī)組,Ⅱ-主空氣處理機(jī)組;1-新風(fēng)預(yù)加熱器;
2-新風(fēng)空氣冷卻器:3-新風(fēng)風(fēng)機(jī);4-空氣干冷冷卻器;5-加濕器;6-送風(fēng)機(jī)
圖3 在焓濕圖上表示的夏季空氣處理過(guò)程
如果系統(tǒng)是直流式系統(tǒng)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(duì)濕度便會(huì)控制不住。
至于當(dāng)相對(duì)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?yàn)樵谒龅目諝庹{(diào)節(jié)控制系統(tǒng)中,夏季濕度控制環(huán)節(jié)采用的恒定露點(diǎn)溫度控制,對(duì)室內(nèi)相對(duì)濕度參數(shù)而言終究還是低級(jí)別的開(kāi)環(huán)性質(zhì)的控制。
這里用“不宜”而沒(méi)有用“不應(yīng)”作出規(guī)定,是因?yàn)橛欣狻H鐚?duì)于小型空調(diào)系統(tǒng),不能生硬地規(guī)定不允許冷熱抵消、加濕去濕抵消,這是因?yàn)椋?br style="box-sizing: border-box;"/> (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(tǒng)的大小)成正比例關(guān)系。系統(tǒng)規(guī)模越大,改進(jìn)節(jié)能的潛力越大。小型系統(tǒng)規(guī)模小,即使用再熱有一些冷熱抵消,數(shù)量有限。
(2)小型系統(tǒng)常采用整體式恒溫恒濕機(jī)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(shì),因此不應(yīng)限制使用。況且對(duì)于小型系統(tǒng),如果再另外加設(shè)一套新風(fēng)處理機(jī)組也不現(xiàn)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(diào)節(jié)區(qū)對(duì)象。對(duì)于這類(lèi)對(duì)象適用的恒溫恒濕機(jī)組的容量大致為:風(fēng)量10000m3/h,冷量約56kW?,F(xiàn)在也有將恒溫恒濕機(jī)組越做越大的現(xiàn)象。這是不節(jié)能、不經(jīng)濟(jì)、不合理的。因?yàn)椋?br style="box-sizing: border-box;"/> (1)恒溫恒濕機(jī)本身難以對(duì)溫度和相對(duì)濕度實(shí)現(xiàn)解耦控制,難以避免因再熱而引起大量的冷熱抵消;
(2)系統(tǒng)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(yùn)行全靠電加熱供暖,與電爐取暖并無(wú)不同。系統(tǒng)容量大,這種能源不能優(yōu)質(zhì)優(yōu)用的損失也必然隨著增大。
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