中央空调系统新风量取值应为几何

中央空调系统新风量取值应为几何

陈晓英

(天津工业大学红桥校区,天津市　300134)

摘　要:　空气调节教科书与中央空调设计手册,对系统新风量取值有二种表述。这两种表述在特殊情况下存在着矛盾。系统最小新风量应是局部排风量加上保持室内正压所需风量之和与卫生要求所需风量比较取二者最大值。若新风量不足系统总风量百分之十时,则应加大到百分之十。

关键词:　卫生要求;局部排风;室内正压;新风量

中图分类号:T U831.6 文献标识码:A 文章编号:1673-582X (2006)02-0025-03

收稿日期:2005-07-10

作者简介:陈晓英(1956-),女,天津市人,天津工业大学红桥校区副教授,主要从事空调工业通风与制冷教学及研究。

任何中央空调系统在夏季和冬季两个极端季节都会大量使用室内回凤,显然这样做可以减少耗能。但从维持空调房间稳定的温湿度及气流组织来看,有一些问题又不能忽略。

首先,在人员长期停留的空调房间,由于人们不断吸收O 2,呼出CO 2气体,会逐渐破坏室内空气的正常比例,给人体健康带来不良影响。因此在空调系统的送风量中,必须掺入含较高的O 2的室外新风来稀释室内空气中CO 2的含量,使之合乎卫生标准的要求。

二氧化碳(C O 2)允许浓度房间性质C O 2的允许浓度

(升/m 3)(g/kg )

人长期停留的地方11.5

儿童和病人停留的地方0.71.0

人周期性停留的地方(机关)1.251.75

人短期停留的地方

2.03.0 在中央空调设计的实际工作中,空调系统的新风量可根据设计规范进行设计,例如生产厂房应保证每人有不少于30m 3/h (每小时每人保证新风量不少于30立方米);影剧院、体育馆、商店等每人应不少于8m 3

/h;图书馆、会议室、餐厅、医院门诊部和普通病房等每人应不少于17m 3/h;对于旅馆客房在允许少量吸烟的情况下每人应不少于30m 3/h 。

人体在不同状态下的二氧化碳呼出量

工作状态

C O 2呼出量(升/h .人)CO 2呼出量(g/h .人

)安静时

1319.5较轻的工作

2233轻劳动

3045中等劳动

4669重劳动74111

其次,当空调房间有排风扇等局部排风装置时,为了不使室内产生负压,在系统中必须有相应的新风量不断来补偿排出的风量。

再次,为了防止外界环境空气(室外的或相邻的空调要求较低的房间)渗入空调房间,干扰空调房间内温湿度或破坏室内洁净度,需要在空调系统中用一定量的新风来保持房间的正压(即室内大气压力高于外界环境压力)。如下

图示为空调系统的空气平衡关系。

空调系统空气平衡关系图

图中:L W 表示室外空气量;L 表示空调系统总空气量。

从图中可以看出:当把该系统中的送、回风调节阀调节到使送风量L 大于从房间吸走的回风量(如0.9L )时,房间即呈正压状态,而送风、回风量差L S 就是通过门窗的不严密处(包括门的开启)及从排风孔渗出的风量。室内的正压值ΔH (Pa )正好相当于空气从缝隙渗出时的压力,一般情况下室内正压在5～10Pa 即可满足要求,过大的正压不但没有必要,而且还降低了系统运行的经济性。

全年新风量变化时的空气平衡关系图

上图中,L W 表示室外新风量;L h 表示回风量;L x 表示吸走的风量;L s 表示渗透风量;L P 表示排走的风量;L 表示总风量。

以上从三个方面说明了空调系统中应增加新风量,究竟应采用什么作为系统新风量数值呢?目前在市场上出版的空调专业书及手册中有两种不同的说法;说法一:“将按上述三条原则分别算出新风量后,取三者中最大值,作为空调系统的最小新风量。”说法二:见后面图示,“将局部排风量加上维持室内正压所需的风量,与卫生要求的风量相比较。取其中较大者作为空调系统的最小新风量。当然两种说法也都提出了当新风量不足总风量的10%时,则应加大到10%,对于净化程度要求高,房间换气次数特别大的系统应另当别论。

两种表述说法,在特殊情况下会产生矛盾,如某空调系统局部排风排走风量为400m 3/h;保持房间正压需新风量500m 3/h;卫生要求需新风量800m 3/h 。试问该系统的新风量应为何值。按第一种说法,取三个数值中最大者,即

800m 3/h 为该系统的最小新风量,而按第二种说法,局部排风量加上保持正压需风量与卫生要求比较,即(400+500)=900m 3/h 与800m 3/h 相比较,取较大者,即900m 3

/h 为该系统的最小新风量。哪个对呢?天津工作大学红桥校区教师在带领毕业班学生作社会调研时,发现坐落在天津的某大饭店中央空调系统,就有新风量取值不尽合理的地方。该饭店一层餐饮大厅选用的是全空气空调系统,新风量取值没什么问题,气流组织也比较合理,问题出在二层的餐饮包间空调系统,二层中有一半是餐饮包间(室内装有排气扇),另一半是厨房,大家知道厨房操作间有很多抽油烟机,墙壁上还有排气扇,都是向外排风的设施。当营业时间一到,就餐客人多的时候,厨房是很忙碌的,此时抽油烟机、排气扇也经常开启,将周围房间的空气抽过来。这就造成了餐饮包间呈现负压状态,客人们感到空气污浊、不新鲜。从空调器送风口出来的风,直接被厨房抽走,而没有向包间扩散,同时在走廊会感到一层和三层的空气有向二层流动的感觉。为什么会出现这种情况呢?其实就是新风量补充不足,使得室内达不到基本的正压值,造成其它地方的空气向二层移动,试想如果当初作空调设计时,将局部排风与维持正压值两者加起来,再与卫・

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生需要的新风量比较,取其中较大者作为二层空调系统的最小新风量,还会出现这种情况吗?那样风量值既能满足卫生要求,又能达到局部排风和室内正压的要求。还以前面所举例子来说明:局部排风排走风量为400m3/h;保持房间正压需新风量500m3/h;卫生要求需新风量800m3/h。此时:若从三者中选最大的,当然是800m3/h了,然而,如果选800m3/h作为本例的新风量值,当局部排风排走400m3/h后,还剩风量为800-400=400m3/h,小于保持正压所需的500m3/h,就使包间内正压不足。若实际工程中,排风量再大些,完全有可能出现补进的新风全被排走,当餐饮包间再开启排气扇时,就会使室内出现负压的状况。

按第二种说法;局部排风与保持正压之和为900m3/h;卫生要求为800m3/h;两者中当然900>800。选取新风量为900m3/h满足了卫生要求,而当局部排风排走400m3/h后,室内仍能保证500m3/h的正压需风量,不会出现室内因排风量太大,造成负压的情况。当然考虑到餐饮包间的排气扇会偶尔开启,可将新风量取值再适当加大些(可根据具体情况调研后确定)。空调专业人士可按下图所示确定空调系统的最小新风量的取值。

空调系统新风量的确定图示

通过以上分析,得出结论:空调系统最小新风量取值,应是将局部排风量加上保持室内正压需风量之和与卫生要求需风量相比较取二者中较大者作为空调系统的最小新风量。当按上述方法得出的新风量不足系统总风量的10%时,则应将其加大到10%,以确保卫生和安全。

参考文献:

[1]赵荣义,范存养,等.空气调节[M].北京:中国建筑工业出版社,1998.

[2]尉迟斌.实用制冷与空调工程手册[M].北京:机械工业出版社,2002.

[责任编辑:刘金冷　田景博] On the Va lue of Fresh A i r Volum e of the Cen tra l A i r Cond iti on i n g System

CHE N Xiao-ying

(Hongqiao B ranch School of T ianjin Industrial U niversity,Tianjin300134China)

Abstract:There are t w o exp ressi ons f or the syste m fresh air volu me in the textbook of air conditi oning and the design handbook of central air conditi oner.These t w o exp ressi ons are inconsistent in s pecial situa2 ti on.The m ini m um fresh air volu me of the syste m should be the maxi m u m value bet w een the values which l ocal air exhaust p lus the air volu me that keep the indoor p ressure positive and the value which the air vol2 u me need t o meet the healthy require ment.I f the fresh air volume is short of10%of the t otal air volume,it should be added t o10%.

Key words:healthy require ment;l ocal air exhaust;indoor positive p ressure;fresh air volu me