157风机盘管加新风空调系统中集中排风问题的探讨

风机盘管加新风空调系统中集中排风问题的探讨

山东省建筑设计研究院王慧王宗华李向东

提要本文对风机盘管加新风系统中设计中集中排风的设置进行了深入探讨。

关键词风机盘管加新风空调系统集中排风

0、引言

经济的发展必然导致能源消耗的增长，节能降耗是实现国民经济的可持续发展的必然要求。建筑能耗约占社会总能耗的1/3，而建筑能耗中暖通空调系统的能耗又占到2/3左右，因此，在节能工作中，我们暖通专业任重而道远。国家及地方的规范、标准、规定相继出台，一些新的系统形式、新的设备材料也不断涌现，总起来说，这对我们的节能工作是非常有利的，但同时也对我们的暖通空调设计提出了更高的要求。在对一些规范条文的理解上、对一些系统形式的应用上都有一些模糊甚至错误的认识，值得探讨与研究。

山东省《公共建筑节能设计标准》（DBJ14-036-2006）第4.4.3条：“集中空调系统的排风热回收，应符合以下规定：风机盘管加新风系统，全楼设计最小新风量大于或等于20000m3/h时，应设集中排风系统，并至少有总新风量的40％设置热回收装置……”诚然，排风热回收是节能的一个有效措施，问题是，风机盘管加新风系统是否需要设置集中排风系统？是否设置集中排风与其总新风量是否有关系呢？

1、规范中的规定

关于空调系统设置新风和排风的规定，《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）（以下简称《规范》）中有如下条文：

（一）“3.1.9条：建筑物室内人员所需最小新风量，应符合以下规定：

（1）民用建筑人员所需最小新风量按国家现行有关卫生标准确定；

（2）工业建筑应保证每人不小于30m3/h的新风量。”

该条是强制性条文。

（二）“6.3.14条：空气调节系统的新风量，因符合下列规定：

（1）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两项中的较大值；（2）人员所需新风量应满足本规范第3.1.9条的要求，并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。”

（三）“6.3.17条：空气调节系统应有排风出路并进行风量平衡计算，室内正压值应符合本规范第6.1.3条的规定。人员集中或过渡季节使用大量新风的空气调节区，应设置机械排风设施，排风量应适应新风量的变化。”

（四）“6.1.3条：空气调节区内的空气压力应满足下列要求：

（1）工艺性空气调节，按工艺要求确定；

（2）舒适性空气调节，空气调节区与室外的压力差或空气调节区相互之间有压差要求时，其压差宜取5～10Pa，但不应大于50Pa。”

2、风机盘管加新风系统中集中排风的设置

《规范》3.1.9条和6.3.14条规定了设置集中空调系统应设置新风系统以及新风量的大小。

《规范》6.3.17条和6.1.3条规定了何时设置排风系统。“人员集中”说明新风量较大，“过渡季节大量使用新风”指的是全空气系统，一般风机盘管加新风系统中，过渡季节的新风量不会高于空调季节，不能叫做“大量使用新风”。在风机盘管加新风系统应用最典型的办公建筑、住宅建筑、宾馆建筑中，是不属于这两种情况的，是否设置集中排风系统，就应该看自然排风作为一种排风出路能否满足室内正压值要求。

在舒适性空调中，一般不存在空调区和非空调区有压差要求的情况，只需看空调区和室外的压力差是否在5～10Pa 的范围内。《规范》6.1.3条的条文说明这样写道：“保持正压，能防止室外空气渗入，有利于保证房间清洁度和室内参数少受外界干扰。……当室内正压为5Pa 时，相当于由门窗缝隙压出的风速为2.85m/s 。也就是说，当室外平均风速小于2.85m/s 时，采用5Pa 的正压值，一般就可以满足要求。当室内正压值为10Pa 时，保持室内正压所需的风量，每小时约为1.0～1.5次换气，舒适性空气调节的新风量一般都能满足此要求。”

以上数据可以通过简单的计算进行验证：

办公建筑：设计新风量取30m 3/h.P ，人均使用面积一般10m 2，房间净高3m ，新风换气次数正好1次。

宾馆客房：设计新风量30～50m 3/h.P ，人均使用面积一般10～15m 2，房间净高3m ，新风换气次数也是1次。但由于客房均设置独立的卫生间，当卫生间面积5 m 2，净高2.2m ，换气次数10次／h ，排风量110 m 3/h ，略大于新风量，客房对于室外无法形成足够的正压。有时，我们进入客房会有阴冷的感觉，就可能是由于渗风的存在，造成室内湿负荷加大，风机盘管除湿能力不足的缘故。

住宅建筑：有别于办公、宾馆，住宅户均及人均的使用面积差别较大，人员在户内的位置也不固定，不能按户内面积作为新风量的计算依据，而应将新风送到每个房间，每个房间的新风量按1～2人计算，人均新风量不小于30 m 3/h ，当房间使用面积10～15 m 2，房间净高2.6m ，新风送风量30～60 m 3/h ，房间换气次数1～1.5次，一般取1次。这也是近几年一些设置集中空调系统的高档住宅的做法，也是一些新风设备厂家的计算方法。

根据规范规定及其条文说明，一般风机盘管加新风系统中，自然排风可以作为集中新风的排风出路，不需要另外设置集中排风系统。

3、空调系统中夏季渗风量的计算

众所周知，在采暖热负荷计算中，必须要计算加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量。而在空调冷负荷计算中，规范将新风冷负荷作为一项附加负荷另行计算，没有考虑渗风负荷。第6.2.16条规定了空调热负荷的计算原则，其条文说明中这样写道：“空气调节区的冬季热负荷和采暖房间的热负荷，计算方法是一样的，只是当空气调节区有足够的正压时，不必计算经由门窗缝隙渗入室内冷空气的耗热量……”这就解释了空调负荷计算中不进行渗风负荷计算的原因。但是，当空调系统没有设置集中新风（这在一些要求不高的建筑中仍然存在）、或者虽有集中新风但新风的量不足以形成足够的正压、或者空调房间设置了排风系统造成房间正压不足（如客房）时，空调冬季热负荷及夏季冷负荷计算时，还是要计算渗风引起的耗热量或耗冷量。

冬季加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量可采用《规范》给出的按风压、热压综合作用的计算公式，而夏季却没有资料给出明确的计算方法。事实上，夏季室内空气与室外存在温度差，也就存在与与冬季热压类似的“冷压”，即“负烟囱效应”，造成室内上热下凉的现象，室内较冷的空气会通过下层的门窗洞口逸出，这就是为什么夏季经过商场门口有股凉气袭来的原因。因此，夏季由门窗缝隙渗入室内的空气量的计算方法应与冬季是一致的。但是，由于夏季室内外温差小，热压的绝对值也就小，华北地区约为冬季的1/3～1/5，可以认为引起夏季空气渗透量的主要因素是风压。

忽略热压影响，夏季通过每米门窗缝隙进入室内的理论渗透空气量，可按下式计算： 67.0200)2(υραW

L = （1）

式中：0L －夏季通过每米门窗缝隙进入室内的理论渗透空气量m 3/(m •h)