民用建筑供暖通风与空气调节设计规范(新风空气调节系统 )
7.3.1 选择空气调节系统时,应根据建筑物的用途、规模、使用特点、负荷变化情况与参数要求、所在地区气象条件与能源状况等,通过技术经济比较确定。
【条文说明】7.3.1 本条是选择空气调节系统的总原则,其目的是为了在满足使用要求的前提下,尽量做到一次投资省、系统运行经济、减少能耗。
7.3.2 空调区应根据房间功能要求、负荷特性、进深、朝向、分隔等划分,符合下列情况之一的空调区, 宜分别设置空气调节风系统: 1,使用时间不同;2,温湿度基数和允许波动范围不同;3,对空气的洁净要求不同;4,噪声标准要求不同,以及有消声要求和产生噪声的空调区;5,同一时间内分别需要供热和供冷的空调区。
【条文说明】7.3.2 空调区域的划分影响因素较多,主要包括:温湿度、使用时间、空气的洁净、噪声标准及空调负荷特征等。将不同要求的空调区放置在一个空气调节系统中, 难以控制, 影响使用,所以不强调室内参数及要求相近等空调区可划为同一系统, 而强调不同要求的空调区宜分别设置空气调节风系统。同一时间内分别需要供热和供冷的空调区,是指不同朝向区域、周边区与内区等。进深较大的开敞式办公用房、大型商场等,内外区负荷特性相差很大, 尤其是冬季或过渡季, 常常外区需送热时, 内区因过热需全年送冷; 过渡季节朝向不同的空调区也常需要不同的送风参数, 推荐按不同区域划分,分别设置空气调节风系统或末端装置, 易于调节及满足使用要求。
7.3.3 空气中含有易燃易爆物质的空调区应独立设置空气调节风系统。
【条文说明】7.3.3 根据消防规范,对空气调节风系统的划分强调了对空气中含有易燃易爆物质空调区的要求,具体做法应遵循国家现行有关的防火设计规范。
7.3.4 不同空调区合用空气调节风系统时, 应符合下列原则: 1 空气的洁净要求不同的空调区,对洁净度要求高的区域应作局部处理; 2 噪声标准要求不同的空调区,对噪声标准要求高的空调区应作局部处理。
【条文说明】 7.3.4 不同要求的空调区合用空气调节风系统时,强调应对标准要求高的空调区域进行局部处理。
7.3.5 全空气空调系统的设计应符合下列原则: 1 除工艺特殊要求外,应采用单风管式系统; 2 空调区允许采用较大送风温差或室内散湿量较大时,应采用一次回风系统; 3 要求采用较小送风温差,且室内散湿量较小、相对湿度允许波动范围较大时,可采用二次回风系统; 4 除温湿度波动范围要求严格的房间外,不宜在同一个空气处理系统中,同时有加热和冷却过程。
【条文说明】 7.3.5 一般情况下,在全空气空气调节系统 (包括定风量和变风量系统) 中不应采用分别送冷热风的双风管系统,因该系统热量互相抵消,不符合节能原则。目前定风量系统多采用改变冷热水水量控制送风温度,而不常采用变动一、二次回风比的复杂控制系统,且变动一、二次回风比会影响室内相对湿度的稳定,也不适用于散湿量大、温湿度要求严格的空调区;因此,在不使用再热的前提下,一般工程推荐系统简单、易于控制的一次回 风系统。 采用下送风方式的空气调节风系统以及洁净室的空气调节风系统(按洁净要求确定的风量,往往大于用负荷和允许送风温差计算出的风量),其允许送风温差都较小,为避免再热量的损失,可以使用二次回风系统。因变动一、二次回风比会影响室内相对湿度的稳定,不适用于散湿量大、湿度控制要求严格的空调区。 一般情况下,除温湿度波动范围要求严格的房间外,同一个空气处理系统不宜有加热和冷却过程,因热量互相抵消,不符合节能原则。
7.3.6 下列空调区宜采用定风量全空气空气调节系统: 1 空间较大、人员较多; 2 温湿度允许波动范围小; 3 噪声或洁净度标准高。
【条文说明】 7.3.6 全空气系统存在风管占用空间较大的缺点, 但人员较多的空调区新风比例较大, 与风机盘管加新风等空气—水系统相比, 多占用空间不明显;人员较多的大空间空调负荷和风量较大,便于独立设置空气调节风系统,可避免出现多空调区共用一个全空气定风量系统难以分别控制的问题;全空气定风量系统易于改变新回风比例,必要时可实现全新风送风,能够获得较大的节能效果;全空气系统的设备集中,便于维修管理;因此,推荐在剧院、体育馆等人员较多、运行时负荷和风量相对稳定的大空间建筑中采用。 全空气定风量系统易于控制空调区温湿度,消除噪声和过滤净化处理,且气流组织稳定,因此,推荐用于要求温湿度允许波动范围小的系统,以及噪声或洁净度标准高的播音室、净化房间、医院手术室等空气调节系统。
7.3.7 在经济、技术条件允许时,下列空气调节系统宜采用变风量全空气空气调节系统:1 同一个空气调节风系统中,各空调区的冷、热负荷变化大、低负荷运行时间长,且需要分别控制各空调区温度;2 建筑内区全年需要送冷风;3 卫生等标准要求较高的舒适性空调系统。
【条文说明】 7.3.7 变风量全空气空气调节系统具有控制灵活、卫生、节约电能等特点,在国外已得到广泛的应用, 近年来在我国应用也有所发展, 因此本规范对其适用条件和要求做出了规定。 常年需送冷的内区,由于没有多变的建筑围护结构负荷,以相对恒定的送风温度,靠送风量的变化,基本上可满足其负荷变化;而空气调节外区房间较复杂,一些季节为满足各房间和各区域的不同要求,常送入较低温度的一次风,需要供热的空调区靠末端装置上的再热盘管加热,当送入的冷空气靠制冷机冷却时,再热盘管将形成冷热抵消,因此强调需全年送冷的内区更适宜变风量系统。 变风量系统比其他空气调节系统造价高, 比风机盘管加新风系统占据空间大,是采用的限制条件。由于变风量系统的风量变化范围有一定的限制,且湿度不易控制,因此,不宜应用在温湿度精度要求高的工艺性空调区; 由于变风量系统末端装置的一次风速较高、内置风机等会产生较高噪声,因此,不宜应用于播音室等噪声要求严格的空调区。
7.3.8 变风量全空气空气调节系统设计应符合下列要求:
1,应合理划分空调区域;2,末端装置宜选用压力无关型,其选型应根据负荷特性经计算确定;3,变风量空调末端装置调节特性应结合其自身自动控制方式确定,并充分考虑二次噪声对室内环境的影响。4,应采取保证最小新风量要求的措施; 5,空气处理机组的最大送风量应根据系统的逐时冷负荷的综合最大值确定,最小送风量应根据负荷变化范围和房间卫生、正压、气流组织及末端装置可变风量范围等因素确定,且不应小于设计新风量。6,风机宜采用变速调节,并应采取避免风机运行工作点进入风机不稳定区的措施。7,应采用扩散性能好的风口。
【条文说明】 7.3.8 变风量空调系统的区域划分不同,其空调系统形式也不相同,可采用以下方案: 1)内区采用全年送冷的变风量空调系统,外区设置风机盘管、散热器、定风量全空气系统等空调采暖设施。 2)内外区合用变风量集中空气处理机组,外区采用再热型变风量末端装置,再热装置宜采用热水盘管。3)内外区分别设置变风量集中空气处理机组,内区全年供冷,外区按季节转换供冷或供热。外区宜按朝向分别设置集中空气处理机组,使每个系统中各末端装置服务区域的转换时间一致。 变风量空调系统的末端装置形式很多,推荐采用压力无关型。变风量空调系统的末端装置计算可按以下要求进行: 1)一次风的最大设计送风量,应按所服务空调区域的逐时显热冷负荷综合最大值和送风温差经计算确定;一次风的最小送风量,由末端装置本身的可调范围、温度控制区域的最小新风量和新风分配均匀性要求,以及采用气流分布要求和加热器工作时送风温差要求等因素确定。2)内置风机的风量、静压应根据末端装置的类型:串联风机、并联风机,进行计算确定。 早期变风量末端装置依靠阀门自身的机械性能实现调节流量随开度的变化,如今多数采用直接数字控制技术达到理想的阀门流量调节特性,由于控制技术不同,阀门流量特性不同,不能达到工艺设计的流量特性,从而导致变风量系统调节、节能运行失败,因此选择变风量末端装置应同时固定控制模式,并对控制特性在安装前进行抽样标定。变风量末端装置运行时,存在风机或高速输送空气产生的二次噪声,应校核计算消声措施,满足房间允许噪声要求。 当送风量减少时,新风量也随之减少,会产生新风不满足卫生要求的后果,因此强调应采取保证最小新风量的措施。推荐采用风机调速改变系统风量,以达到节能的目的;不宜采用恒速风机通过改变送、回风阀的开度实现变风量等简易方法。当送风口处风量变化时,如送风口选择不当,会影响到室内空气分布。但采用串联式风机驱动型等末端装置时,因送风口处风量是恒定的,则不存在上述问题。
7.3.9 全空气空气调节系统符合下列情况之一时,宜设回风机;设置回风机的空调系统应采取保证新回风混合室全年处于负压的措施。 1 不同季节的新风量变化较大、其他排风出路不能适应风量变化要求; 2 系统阻力较大,设置回风机经济合理; 3 需要减小风机噪声; 4 送回风量需分别调节的变风量系统。
【条文说明】 7.3.9 双风机式空气调节系统的选择。单风机式系统简单、占地少、一次投资省、运转耗电量少,因此常被采用。但在需要变换新风、回风和排风量时,单风机式存在调节困难、空气调节处理机组容易漏风等缺点;在系统阻力大时,风机风压高,耗电量大,噪声也较大。因此宜采用双风机式系统。 为了维持最小新风量,使新风量恒定,回风量往往不是随送风量按比例变化,而是要求与送风量保持恒定的差值,因此送回风机转速需分别控制,所以,变风量系统推荐采用双风机式空气调节系统。 为保证系统新风量的要求,双风机式空气调节系统应采取确保新回风混合室全年处于负压的措施。
7.3.10 空调区较多、各空调区要求单独调节,且建筑层高较低的建筑物,宜采用风机盘管加新风系统。当空调区空气质量和温湿度波动范围要求严格,或空气中含有较多油烟时,不宜采用风机盘管。
【条文说明】 7.3.10 风机盘管加新风系统的选择设计。风机盘管系统具有各空调区可单独调节,比全空气系统节省空间,比带冷源的分散设置的空气调节器和变风量系统造价低廉等优点,目前在宾馆客房、办公室等建筑中大量采用。“加新风系统”是指新风需经过处理达到一定的参数要求后,有组织地送入室内。 风机盘管加新风系统存在着不能严格控制室内温湿度,常年使用时,冷却盘管外部因冷凝水而滋生微生物和病菌,恶化室内空气等缺点。 因此,对温湿度和卫生等要求较高的空调区限制使用。由于风机盘管对空气进行循环处理,一般不做特殊的过滤,所以不应安装在厨房等油烟较多的空调区,否则会增加盘管风阻力及影响传热。
7.3.11 风机盘管加新风系统设计应符合下列要求: 1 处理后的新风宜直接送入人员活动区域; 2 室内散湿量较大的空调区,新风宜处理到室内等湿状态点; 3 卫生标准较高的空调区,处理后的新风宜负担全部室内湿负荷。低温新风系统的设计应满足 7.3.15 条的要求;
【条文说明】 7.3.11 风机盘管加新风系统的设计如新风与风机盘管吸入口相接,或只送到风机盘管的回风吊顶处,将减少室内的通风量,当风机盘管风机停止运行时,新风有可能从带有过滤器的回风口吹出,不利于室内卫生;新风和风机盘管的送风混合后再送入室内的情况,送风和新风的压力难以平衡,有可能影响新风量的送入。因此推荐新风直接送入人员活动区域。 风机盘管加新风系统强调新风的处理,当卫生标准较高的空调区(如医院)采用新风负担全部室内湿负荷时,风机盘管干工况运行,改善室内卫生条件。 根据经验,风机盘管机组的容量确定宜按中档转速下的冷却(加热)量选用。
7.3.12 下列地区或场所,不宜采用多联分体式空调系统: 1 采用空气源多联分体式空调系统供热时,冬季运行性能系数低于 1.8; 2 震动较大、油污蒸汽较多以及产生电磁波或高频波等场所。
【条文说明】 7.3.12 空气源多联分体式空调系统没有空气调节水系统和冷却水系统,系统简单、不需机房面积,管理灵活,可以热回收,且自动化程度较高,近年已在国内一些工程中采用。冬季运行性能系数低于 1.8时,已无法体现热泵的经济性。 由于制冷剂直接进入空调区,且室内有电子控制设备,当用于有振动、有油污蒸汽、有产生电磁波或高频波设备的场所时,易引起制冷剂泄漏、设备损坏、控制器失灵等事故,不宜采用该系统。
7.3.13 多联分体式空气调节系统设计应符合下列要求: 1 负荷特性相差较大的房间或区域,宜分别设置多联分体式空调系统;同时分别需供冷与供热的房间或区域,宜设置热回收型多联分体式空调系统; 2 系统冷媒管的等效长度宜不超过70m; 3 室外机变频设备应与其他调频设备保持合理的距离,防止互相干扰; 4 冷媒管道的管径、管材和管道配件等应按产品技术要求选用,其主要配件应由生产厂配套供应。
【条文说明】7.3.13 多联分体式空气调节系统的设计。近年来,国外一些生产厂新推出了能同时进行制冷和制热的热回收机组。室外机为双压缩机和双换热器,并增加了一根制冷剂连通管道;当同时需供冷和供热时,需供冷区域蒸发器吸收的热量,通过制冷剂向需供热区域的冷凝器借热,达到了全热回收的目的;室外机的两个换热器、需供冷区域室内机和需供热区域室内机换热器,根据负荷的变化,按不同的组合作为蒸发器或冷凝器使用,系统控制灵活,供热供冷一体化,符合节能的原则,所以推荐采用这种热回收式机组。
7.3.14 当采用冰蓄冷空气调节冷源或有低温冷媒可利用时,全空气系统可采用低温送风空气调节系统;对要求保持较高空气湿度或需要较大送风量的空调区,不宜采用低温送风空气调节系统。
【条文说明】 7.3.14 低温送风系统的选择。低温送风系统具有以下优点: 1 比常规系统送风温差和冷水温升大,送风量和循环水量小,减小了空气处理设备、水泵、风道等的初投资,节省了机房面积和风道所占空间高度; 2 由于冷水温度低,制冷能耗比常规系统要高,但采用蓄冷系统时,制冷能耗发生在非用电高峰,而用电高峰期使用的风机和冷水循环泵的能耗却有显著的降低,因此与冰蓄冷结合使用的低温送风系统明显地减少了用电高峰期的电力需求和运行费用; 3 特别适用于负荷增加而又不允许加大管道、降低层高的改造工程; 4 加大了空气的除湿量,降低了室内湿度,增强了室内的热舒适性。蓄冰空气调节冷源需要较高的初投资,利用蓄冰设备提供的低温冷水,与低温送风系统结合,则可有效地减少初投资和用电量,且更能够发挥减小电力需求和运行费用的优点;其他能够提供低温冷媒的冷源设备,例如干式蒸发或利用乙烯乙二醇水溶液做冷媒的空气处理机组,也可采用低温送风系统。低温送风系统的空调区相对湿度较低,送风量较小,因此要求湿度较高及送风量较大的空调 区不宜采用。
7.3.15 采用低温送风空气调节系统时,应符合下列规定: 1 空气冷却器的出风温度与冷媒的进口温度之间的温差不宜小于 3℃,出风温度宜采用4~10℃,直接膨胀系统不应低于 7℃; 2 确定室内送风温度时,应计算送风机、送风管道及送风末端装置的温升;并应保证在室内温湿度条件下风口不结露; 3 采用低温送风时,室内设计干球温度宜比常规空气调节系统提高 1℃; 4 空气处理机组的选型应通过技术经济比较确定。空气冷却器的迎风面风速宜采用1.5~2.3m/s;冷媒通过空气冷却器的温升宜采用 9~13℃; 5 当送风口直接向空调区送低温冷风时,应采取使送风温度逐渐降低的措施; 6 低温送风系统的空气处理机组至送风口处必须进行严密的保冷,保冷层厚度应经计算确定,并应符合本规范 11.1.4 条的规定;
【条文说明】 7.3.15 低温送风系统的设计。
1 空气冷却器的出风温度:制约空气冷却器出风温度的条件是冷媒温度,如冷却盘管的出风温度与冷媒的进口温度之间的温差(接近度)过小,必然导致盘管传热面积过大而不经济,以致选择盘管困难;送风温度过低还会带来以下问题: 1) 易引起风口结露; 2) 不利于风口处空气的混合扩散; 3) 当冷却盘管出风温度低于 7℃时,可能导致干式蒸发系统的盘管结霜和液态制冷剂带入压缩机。
2 送风温升:低温送风系统不能忽视的还有风机、风道及末端装置的温升(一般可达 3℃左右),并考虑风口结露等因素,才能够最后确定室内送风温度及送风量。
3 室内设计干球温度:常规系统的室内相对湿度为 50%~60%,而低温送风系统的室内相对湿度为 40%左右,根据 ASHRAE 标准 55—1981,室内相对湿度从 50%下降到 35%时,干球温度可提高 0.56℃而热舒适度不变,近年的研究证明提高的数值可达 1℃或更高。如不提高设计干球温度,系统将增加潜热负荷,夏季人穿衣少时会感觉偏冷;设计负荷如过大,在部分负荷时,冷媒在管内流速和传热过分降低,使出风温度不稳定;采用变风量系统时,送风量过小易引起冷空气下跌,如达变风量下限时仍然过冷,再热量将增加;因此,推荐将室内干球温度提高 1℃设计,以免设计负荷过大。
4 空气处理机组的选型:空气冷却器的迎风面风速低于常规系统,是为了减少风侧阻力和冷凝水吹出的可能性,并使出风温度接近冷媒的进口温度;为了获得低出风温度,冷却器盘管的排数和翅片密度也高于常规系统,但翅片过密或排数过多会增加风或水侧阻力、不便于清洗、凝水易被吹出盘管等,应对翅片密度和盘管排数二者权衡取舍,进行设备费和运行费的经济比较,确定其数值;为了取得风水之间更大的接近度和温升,及解决部分负荷时流速过低的问题,应使冷媒流过盘管的路径较长,温升较高,并提高冷媒流速与扰动,以改善传热,因此冷却盘管的回路布置常采用管程数较多的分回路的布置方式,但增加了盘管阻力;基于上述诸多因素,低温送风系统不能直接采用常规空气调节系统的空气处理机组,必须通过技术经济分析比较,严格计算,进行设计选型。
5 低温送风系统的软启动:空气调节送风系统开始运行或长时间停止工作后启动,室内相对湿度和露点温度较高,经过降温处理的送风若直接进入室内,风口表面如降至周围空气的露点以下,会出现结露现象,低温送风时尤为严重。因此,强调低温送风时不能很快地降低送风温度,可采用调节冷媒流量或温度、逐步减小末端加热量等“软启动方式”,使送风温度随室内相对湿度的降低而逐渐降低。当末端采用小风机串联等混合箱装置,混合后的出风温度接近常规系统时,有可能不存在上述问题。
6 低温送风系统的保冷: 由于送风温度比常规系统低,为减少系统冷量损失和防止结露,应保证系统设备、管道、末端送风装置的正确保冷与密封,保冷层应比常规系统厚,见本规范 11.1.4条的规定。
7 低温送风系统的末端送风装置:因送风温度低,为防止低温空气直接进入人员活动区,尤其是采用变风量全空气空气调节系统, 当低负荷低送风量时,对末端送风装置的扩散性或空气混合性有更高的要求,详见本规范第 7.4.2条的规定。
7.3.16 室内空气品质和舒适性要求较高、设置集中空调系统的建筑,有条件且经技术经济比较合理时,可采用温湿度独立控制空调系统:
【条文说明】 7.3.16 温湿度独立控制空调系统的应用温湿度独立控制空调系统主要有以下特点: 1 降温与除湿处理要求的冷源温度不同:处理潜热(除湿)时,采用冷冻除湿方式,要求低于室内空气的露点温度的低温空调冷水;而处理显热(降温)时,仅要求冷水温度低于室内空气的干球温度,可采用自然冷源或 COP值较高的高温冷水机组。 2 温度控制系统的末端装置干工况运行,避免了室内盘管表面滋生霉菌,卫生条件好;且末端装置一般采用水作为冷媒,其输送能耗比全空气系统能耗低。 3 湿度控制系统的干燥新风承担所有的潜热负荷,比温湿度同时控制的常规空调系统能够更好地控制房间湿度和满足室内热湿比的变化,房间湿度控制标准严格时避免了再热损失。 因此,温湿度独立控制空调系统经技术经济比较合理时,可广泛地应用于室内空气品质要求较高的建筑等。
7.3.17 采用温湿度独立控制空调系统时,应符合下列规定: 1 应根据气候分区采取不同的新风处理方式; 2 冷却除湿不应采用热水、电加热等外部热源再热方式;有高于 70℃的余热可利用时,应采新风处理机组用余热驱动式溶液除湿方式; 3 有条件时,可采用自然冷源制取高温冷水; 4 新风量应按满足卫生和除湿要求进行计算,并取较大值;干燥地区采用蒸发冷却方式处理新风时,可适当增大新风量; 5 新风送风系统的末端送风装置应符合本规范 7.4.2 条的规定; 6 潮湿地区使用的辐射板或干式风机盘管的高温冷水系统,应对室内湿度进行监控,并采取确保设备表面不结露的措施。
【条文说明】 7.3.17 温湿度独立控制空调系统的设计温湿度独立控制空调系统设计时,应根据工程所在的气候分区采取不同的新风处理形式。各城湿度分区 代表地区 最湿月平均含湿量干燥地区(I区)新风宜采用蒸发冷却进行降温,潮湿地区(II区)新风可采用冷却除湿、溶液除湿、转轮除湿和联合除湿等处理方式。考虑到节能,温湿度独立控制空调系统的新风处理,应避免冷热抵消,并尽可能利用余热。
7.3.18 夏季空气调节室外计算湿球温度较低、温度的日较差大的地区,在满足使用要求的前提下,空气的冷却宜采用蒸发冷却方式。
【条文说明】 7.3.18 蒸发冷却空调系统的选择在气候比较干燥的西部和北部地区如新疆、青海、西藏、甘肃、宁夏、内蒙古、黑龙江的全部、吉林的大部分地区、陕西、山西的北部、四川、云南的西部等地,考虑到节能,空气的冷却应优先采用蒸发冷却方式
7.3.19 采用蒸发冷却空气调节系统时,应符合下列规定: 1 应根据气候环境、除湿要求等合理确定蒸发冷却空调系统的形式。2 室内空气设计温度一般可比传统空气温度舒适区高 2~3℃,室内空气设计的相对湿度在允许范围内取较大的值。3 应根据室外空气含湿量确定蒸发冷却的级数,合理控制送风除湿能力,以满足室内的相对湿度。4 气流组织宜采用下送风、置换通风等方式。
【条文说明】7.3.19 蒸发冷却空调系统的设计在不同的夏季室外空气设计干、湿球温度下,蒸发冷却空调系统应采用不同的蒸发冷却形式。
7.3.20 将不同的夏季室外空气状态点在 h - d 图划分了五个区域,其中点 N、O 分别代表室内空气状态点、理想的送风状态点。各区的特征如下:
1 夏季室外空气设计状态点 W 在象限Ⅰ区,即室外空气焓值小于送风焓值,室外空气含湿量小于送风状态点的含湿量(hW < ho , dW < do),经等焓加湿即可达到要求的送风状态点,应使用直接蒸发冷却方式,并取 100%新风。
3 状态点 W 在象限Ⅲ区,即室外空气焓值大于送风焓值,室外空气含湿量大于送风含湿量(hW > hO , dW ≥ dO),处于热湿比ε上部的状态点原则上可通过加大通风量的直接蒸发冷却来实现室内环境控制。对于这种室外设计参数,实际上大多数时间室外状态出现在左侧两区,因此也应采用间接蒸发冷却。处于热湿比ε下部的状态点则不能单独使用蒸发冷却空调。可采用蒸发冷却联合冷却方式。
4 状态点 W 在象限Ⅳ区,即室外空气焓值大于室内空气的焓值,室外空气含湿量小于室内空气含湿量(hW > hN , dW < dN)。当室外空气状态点远离 dN时,可采用多级(或带排风热回收)的蒸发冷却方式。当室外空气状态点距离 dN太近时,由于处理的送风温度太高、湿度太大,不能单独使用蒸发冷却空调。可采用蒸发冷却联合冷却方式。
5 夏季设计室外空气状态点 W在象限Ⅴ区,即室外空气焓值大于室内空气的焓值,室外空气含湿量大于室内空气含湿量(hW > hN , dW > dN),此时处理的送风温度太高、湿度太大,不能单独使用蒸发冷却空调。可采用蒸发冷却联合冷却方式,考虑到节能,在室内空气设计的相对湿度不超过允许范围内的较大值时,室内空气设计温度可比传统空气温度舒适区高 2~3℃,同时,采用下送风等方式。
7.3.20 下列情况应采用直流式(全新风)空气调节系统: 1 夏季空气调节系统的回风焓值高于室外空气焓值; 2 系统服务的各空调区排风量大于按负荷计算出的送风量; 3 室内散发有害物质,以及防火防爆等要求不允许空气循环使用; 4 卫生或工艺要求采用直流式(全新风)空调系统。
【条文说明】7.3.20 直流式系统的选择。直流式系统不包括设置了回风,但过渡季可通过阀门转换,采用全新风直流运行的全空气空调系统。考虑节能要求,一般全空气空气调节系统不应采用冬夏季能耗较大的直流式(全新风)空气调节系统,而应采用有回风的混风系统。
7.3.21 空气调节系统的新风量应符合下列规定: 1 应不小于人员所需新风量,以及补偿排风和保持室内正压所需风量中的较大值; 2 根据人员的活动和工作性质,以及在室内的停留时间等因素确定人员所需新风量,并满足本规范 3.0.6 条的要求; 3 当全空气空调系统必须服务于不同新风比的多个空调区域时,不应采用新风比最大区域的数值作为系统的总新风比。
【条文说明】 7.3.21 空气调节系统新风量的确定。空气调节系统新风量的要求适用于所有空气调节系统,包括风机盘管加新风系统、多联分体式空调系统、水环热泵的新风系统等。有资料规定空气调节系统的新风量占送风量的百分数不应低于 10%,但温湿度波动范围要求很小或洁净度要求很高的空调区送风量都很大,如要求最小新风量达到送风量的 10%,新风量也很大,不仅不节能,大量室外空气还影响了室内温湿度的稳定,增加了过滤器的负担;一般舒适性空气调节系统,按人员和正压要求确定的新风量达不到 10%时,由于人员较少,室内 CO2浓度也较小(氧气含量相对较高),也没必要加大新风量;因此本规范没有规定新风量的最小比例(即最小新风比)。民用建筑物主要空调区人员所需新风量的具体数值可参照本规范第 3.0.6条。当全空气空调系统必须服务于不同新风比的多个空调区域时,其系统的新风量应按下列公式确定:
Y X XZ = +− /(1 ) (21)
/ YVV = ot st (22)
/ X =V V on st (23)
/ Z =V V oc sc (24)
式中: Y ——修正后的系统新风量在送风量中的比例; Vot ——修正后的总新风量(m3/h); Vst ——总送风量,即系统中所有房间送风量之和(m3/h); X ——未修正的系统新风量在送风量中的比例; Von ——系统中所有房间的新风量之和(m3/h); Z ——需求最大的房间的新风比; Voc——需求最大的房间的新风量(m3/h); Vsc——需求最大的房间的送风量(m3/h);
7.3.22 舒适性空气调节和条件允许的工艺性空气调节可用新风作冷源时,全空气空气调节系统应最大限度地使用新风。
【条文说明】 7.3.22 用新风作冷源。 1 规定此条的目的是为了节约能源。2 除过渡季可使用全新风外,还有冬季不采用最小新风量的特例:冬季发热量较大的内区,如采用最小新风量,仍需要对空气进行冷却,此时可加大新风量作为冷源。 全空气系统不能最大限度使用新风的限制条件,是指室内温湿度允许波动范围小或需保持正压稳定的空调区以及洁净室等,应减少过滤器负担,不宜改变或增加新风量的情况。
7.3.23 新风进风口的面积应适应新风量变化的需要。进风口处应装设能严密关闭的阀门。新风口位置应符合本规范第 6.3.1 条机械送风系统进风口的位置的规定。
【条文说明】 7.3.23 新风进风口。1 新风进风口的面积应适应新风量变化的需要,是指在过渡季大量使用新风时,可设置最小 新风口和最大新风口,或按最大新风量设置新风进风口,并设调节装置,以分别适应冬夏和过渡季节新风量变化的需要。 2 系统停止运行时,进风口如不能严密关闭,夏季热湿空气侵入,会造成金属表面和室内墙面结露;冬季冷空气侵入,将使室温降低,甚至使加热排管冻结;所以规定进风口处应设有严密关闭的阀门,寒冷和严寒地区宜设保温阀门。
7.3.24 空气调节系统应有排风出路,室内正压值应符合本规范第 7.1.4 条的规定。人员集中且密闭性较好,或过渡季节使用大量新风的空调区,应设置机械排风设施,排风量应适应新风量的变化。
【条文说明】 7.3.24 空气调节系统的排风出路。考虑空气调节系统的排风出路(包括机械排风和自然排风)是为了使室内正压不要过大,造成新风无法正常送入。机械排风设施可采用设回风机的双风机系统,或设置专用排风机;排风量还应随新风量变化,例如采取控制双风机系统各风阀的开度,或排风机与送风机联锁控制风量等自控措施。
7.3.25 设有集中排风的空气调节系统宜设置空气热回收装置。
【条文说明】 7.3.25 设置空气热回收装置原则。规定此条的目的是为了节能。空气调节系统中处理新风的冷热负荷占总冷热负荷的比例很大,根据北京、上海、广州地区 5 座高层饭店客房区的空气调节负荷统计计算,处理新风全年冷热负荷大约为传热负荷的 1~4倍,为有效地减少新风冷热负荷,除规定合理的新风量标准之外,还宜采用热回收装置回收空气调节排风中的热量和冷量,用来预热和预冷新风。
7.3.26 空气热回收装置的选择,应根据处理风量、新风中显热和潜热能耗的构成和排风污染物种类等因素确定。
【条文说明】7.3.26 空气热回收装置选择原则国家标准《空气-空气能量回收装置》(GB/T21087)将空气热回收装置换热类型分为全热回收和显热回收两类,同时规定了内部漏风率和外部漏风率指标。根据热回收原理和结构特点的差异,处理风量的能力和排风泄漏量存在较大的差异。当排风中污染物浓度较大或污染物种类对人体有害时,若不能保证污染物不泄漏到新风送风气流中,则不应采用转轮式空气热回收装置,也不宜采用板式或板翅式空气热回收装置。新风中显热和潜热能耗的构成的比例构成是选择显热或全热空气热回收装置的关键因素。在严寒地区、夏季室外空气焓值低于室内空气设计焓值而室外空气温度又高于室内空气设计温度的温和地区,宜选用显热回收装置。在其他地区,尤其是夏热冬冷地区,宜选用全热回收装置。常用的空气热回收装置性能适用对象风量较大且允许排风与新风间有适量渗透的系统新风与排风热回收点较多且比较分散的系统仅需回收显热的系统含有轻微灰尘或温度较高的通风系统需要回收全热且空气较清洁的系统需回收全热并对空气有过滤的系统 。