室内空气计算参数对空调系统经济性的影响.doc

室内空气计算参数对空调系统经济性的影响 湖南大学　 摘要：讨论了室内空气计算参数变化对不同建筑的空调系统经济性的影响。分析结果表明,在大多数情况下,降低室内相对湿度,空调系统的能耗均可下降;无论在哪种情况下,降低室内相对湿度,空调系统的一次投资都明显减少,而且降低幅度明显大于能耗的变化。同时,室内相对湿度的降低可以明显提高人体舒适感和室内空气品质。 关键词：室内空气计算参数　空调系统　经济分析 0　引言 室内空气计算参数是空调设计的基本依据,室内空气计算参数的确定除了与人体舒适感和室内空气品质有关外,也与空调系统的经济性密切相关。但是无论国外还是国内,有关室内空气计算参数的研究的重点主要集中在人体舒适感和室内空气品质方面,与空调系统的经济性关系方面的研究甚少。 室内空气计算参数中对空调系统一次投资和运转费用产生影响的主要是室内干球温度和相对湿度,对于室内干球温度的影响目前国内外的观点是一致的,空调系统一次投资和运转费用都随室内干球温度的提高而降低。但是相对湿度对空调系统的经济性的影响却很少有人研究,文献[1]介绍了一种新的设计方法,认为可以“在一定温度范围内,通过提高室内设计相对湿度的途径减少空调能耗”。该文以北京地区某办公建筑为例,计算得出当室内设计温度为26,房间冷负荷为98.2ｋＷ,湿负荷为10.467ｇ/ｓ,热湿比为9400ｋＪ/ｋｇ时,房间相对湿度由35%增加到70%,可节能84%,房间相对湿度由50%增加到70%,可节能42%。如此之高的节能率,引起了读者的普遍注意。 由于1987年颁布实施的我国《采暖通风与空气调节设计规范》正在进行修订,与此同时,国际上一些空调新技术,如低温送风系统、空调大温差技术相继引进我国,采用这些新技术时,一个突出的特点就是力图降低室内相对湿度;另一方面,建筑节能、人体舒适感和室内空气品质的研究也涉及到室内空气计算参数的问题,因此深入讨论室内空气计算参数的合理取值是很有意义的。 1　室内空气计算参数的演变 工艺性空气调节的室内空气计算参数是根据工艺过程的要求来确定,在有人工作的区间,要同时兼顾人体舒适的需要。舒适性空气调节的室内空气计算参数则主要根据人体舒适需要,同时兼顾地区、经济条件和节能要求。我国现行的室内空气计算参数一般由设计规范的国家标准或部颁标准,以及其它国家标准加以规定。 最近10年,随着一些新技术,如低温送风系统、辐射供冷供热系统、置换通风系统等的推出,人体舒适感和室内空气品质研究的深入,以及节能的需要,传统的室内空气计算参数正逐步发生变化,这种变化已引起了国内的注意[1,2]。 经过多年的努力,我国各类民用建筑物的设计规范、节能规范以及暖通空调设计规范相继颁布执行,表1是几种民用建筑空气调节室内空气计算参数的规范规定值[3～9]。 由表1可以看出:相同的建筑物类型,不同的规范规定不同,其中新风量的规定差别较大;各种规范规定的室内相对湿度普遍较高;表中规定的室内温度普遍偏高,由于经济的发展,目前国内已运行的空调建筑内的温度一般均低于表中规定的值,尤其是沿海开放城市和境外设计公司设计的建筑差异更大。因此有必要从室内空气计算参数对人体舒适感和室内空气品质,以及对空调系统经济性的影响两个方面深入讨论室内空气计算参数的合理取值,由于工艺性空气调节的室内空气计算参数主要依据工艺过程的要求,因此本文仅涉及舒适性空气调节的夏季室内空气计算参数的讨论。 对于舒适性空气调节,由于研究的深入、实践经验的反馈以及新技术的产生,人体舒适区不断在变化,图1分别是美国ＡＳＨＲＡＥ舒适标准规定的人体舒适区的变化[10]。 最近10年有关人体舒适感与湿度关系的观点发生了较大的变化,其中最重要的结论反映在两方面:一是在舒适感相同的条件下,室内露点温度降低5.56,干球温度可以提高0.56,相当于相对湿度减少25%,干球温度可以提高1,这一研究成果对于节能具有十分重要的意义;二是低相对湿度可以获得更佳的人体舒适感和空气品质。 2　室内空气计算参数对空调系统经济性的影响 由于文献[1]是目前国内有关室内空气计算参数经济性研究的代表作,因此以下分析借用该文献例题,以便读者更好地进行分析比较。必须说明的是,文献[1]所举例题的基本条件在目前现代办公建筑中实属罕见,一是该例题室内单位建筑面积的人数已达到0.775人/ｍ2,如果按空调面积计算差不多达到1人/ｍ2,而目前美国和日本办公建筑通常是按0.1人/ｍ2考虑,国内通常是按0.1～0.14人/ｍ2考虑;二是对于舒适性空气调节通常是不采用再热措施的,而采用露点送风,但例题采用的是带再热的一次回风系统;三是单位建筑面积冷负荷很小,湿负荷很大,因此例题的热湿比较目前国内一般商场和餐厅的热湿比都小,因而当房间相对湿度降低时,热湿比线已无法与95%的相对湿度线相交,必须采用再热