身份证号码：44018419900929XXXX
摘要：随着社会经济的不断近年来随着人们对室内空气品质的逐步重视，变风量空调系统已逐渐应用于建筑工程中。本文主要结合工程实例，对某建筑工程变风量空调系统进行了分析，以供同类工程借鉴与参考。
关键词：建筑工程；变风量；空调系统；设计；应用
1 工程概况
某工程总建筑面积为62769.67m2，建筑高度30m。地下室为设备用房和机械停车库，地上部分西侧6层，东侧4层。本文仅对西侧6层办公区域的变风量空调系统进行介绍。
2 变风量空调系统设计
2.1 室内外空调设计参数
表1 为室外空气计算参数，表2为室内空气计算参数。
对于划分内、外区的变风量空调系统，冬季供热时存在内、外区之间的冷、热气流混合，为防止混合损失，外区冬季设计温度比内区低1~2℃，为20℃。
2.2 空调系统分区
对温湿度没有特殊要求的建筑，建筑外区的4个朝向基本可以划分在同一个系统中，采用相同的送风温度，通过调整送风量，各个朝向的房间在大多数时间内都可以满足温度要求，只有南向房间在冬季和过渡季节会偏热。根据资料显示，外区进深一般可取2~5m，当房间进深小于8m时，可不分内、外区，均作为外区。
本工程地上2层到6层为标准层，标准层办公区域分为左右部分，左边办公区域是一个封闭矩形，建筑进深为16m左右，内外分区以外围护结构3m以内作为界限。右边办公区域是一个弯曲的形状，建筑进深为8.6m左右，不划分内外区，全为外区。本工程对温湿度无严格要求，故将外区的4个朝向划分为同一个系统中。
2.3 空调系统负荷计算
建筑外区在冬季受外围护结构传热、渗透等影响，需供热才能维持室内温度要求，而内区不仅没有围护结构的热损失，而且又存在人员、灯光以及设备的散热，需供冷以满足室内温度要求。因此在变风量空调系统中，夏季内外区同时供冷，冬季外区供热，内区供冷。
采用空调负荷计算软件对各空调区域的冷、热负荷进行计算，划分内外区的区域需分别计算内外区的冷、热负荷以便于变风量末端的选择。标准层左侧办公区域建筑面积为400m2，右侧办公区域建筑面积为920m2。负荷计算结果如表3所示，表中冷负荷为冬、夏季冷负荷最大值。
注：* 全为新风热负荷。
2.4 变风量空调系统设置
标准层设有2个空调机房，左边办公区域内、外区共用一套空调系统；右边办公区域全为外区，使用一套空调系统。本工程空调新风通过连接屋面的新风竖井与各层空调回风混合后经空调机组进行过滤、热湿处理，再通过风管输送到各变风量末端。空调排风经各层热回收空调机组回收能量后通过排风竖井集中排至屋面。
2.5 变风量末端送风量计算
2.5.1 送风温度的确定
本工程属于夏热冬冷地区，全年冷负荷较大，“过冷再热”需求少；冬季、过度季节室外气温较高，有效利用低温新风供冷时间较小。此外，降低送风温度可减小系统风量，节省风机输送能耗，减小机房面积，可降低初投资成本。考虑到风机节能、设备机房面积初投资等因素，本工程采用较低的送风温度，送风温差取11℃。
2.5.2 末端送风量计算
变风量空调系统内区全年供冷，按冬、夏季最大冷负荷选择变风量末端。外区夏季供冷，冬季供热，选择变风量末端时，首先按冬、夏季的最大冷负荷计算出系统风量，再按冬季最大热负荷选择加热器，此外，还需按计算出的夏季送风量校核冬季末端供热时的送风温度，如果送回风温差大于8 ℃，则需按供热量重新设计末端的送风量。
（1）左边办公外区送风量。由表3知，外区室内冷负荷为13.4 kW，室内热负荷为5.1 kW，湿负荷为0.2g/s，热湿比为25500 kJ/kg，新风量为450m3/h。本工程采用变风量一次回风空调系统，空气处理流程及h-d图如图1所示，计算得到最大送风量为3625m3/h，最小送风量为最大送风量的30~40%且要满足所需的最小新风量，经计算，最小送风量为1450m3/h。该外区变风量末端为并联风机型，风机风量取一次风最大风量的60%，为2175m3/h。
（2）左边办公内区送风量。由表3知，内区室内冷负荷为16.4kW，湿负荷为0.9g/s，热湿比为27444kJ/kg，新风量为1950m3/h。按上述方法计算得到最大送风量为4000m3/h，最小送风量为取最小新风量，为1950m3/h。
（3）右边办公外区送风量。由表3知，外区室内冷负荷为69.9kW，湿负荷为1.69g/s，热湿比为41360kJ/kg，新风量为3100m3/h。按上述方法计算得到最大送风量为18453m3/h，最小送风量取最大送风量的40%，为7380m3/h。
考虑到二次装修会将大空间办公区域分隔成多个小空间，故每个内区外区均设置多个变风量末端，每个末端的风量按所承担的风口数量计算，
所有末端风量累积应满足各个内外区最大、最小风量要求。
2.5.3 外区送风量校核
由表3知，冬季内区热负荷全为新风热负荷，无室内热负荷，而冬季外区热负荷一部分由新风产生，一部分由室内产生，室内产生的热负荷主要由外围护结构产生。故每一层的组合式空调机组内设置加热盘管，用于加热新风，由围护结构产生的热负荷由外区变风量末端加热盘管实现。此外，空调机组设加湿装置，用于冬季内外区空气加湿。
（1）左边办公外区送风量校核。由表3知，冬季室内热负荷为5.1kW，按2.5.2计算得到的最大送风量送风，由焓湿图计算得到冬季送风状态点温度为25.8℃，已知室内状态点温度为22℃，则送风温差为3.8℃。送回风温度小于8℃，较合适。
（2）右边办公外区送风量校核。由表3知，冬季室内热负荷为19.1kW，按2.5.2计算得到的最大送风量送风，由焓湿图计算得到冬季送风状态点温度为24.8℃，已知室内状态点温度为22℃，则送风温差为2.8℃。送回风温度小于8℃，较合适。
3结束语
本文通过工程实例，介绍了负荷计算、系统分区、末端选择与计算、送风口选择等内容，主要获得以下结论：
（1）当建筑平面进深较大的时候，需进行内外分区，按建筑外墙3m左右为外区，其余为内区。当建筑进深在8m左右时，全部视为外区。在选择变风量末端时，内区末端送风量应按冬、夏季内区最大冷负荷来计算，外区末端送风量首先按冬、夏季最大冷负荷来计算，再按冬季最大热负荷选择加热器，最后需校核末端供热时的送风温度，若送回风温差大于8℃，需按供热量增加外区末端送风量。
参考文献
[1]叶大法,杨国荣.变风量空调系统设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2007.
[2]薛志峰,江亿.变风量空调系统设计中的系统分区问题[J].暖通空调,2003,33(1):87-90.
[3]孙宁,李吉生,彦启森.变风量空调系统设计浅谈[J].暖通空调,1997,27(5):53-59.
论文作者:罗晓韬
论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期
论文发表时间:2018/1/18
标签：负荷论文; 空调系统论文; 变风量论文; 冬季论文; 温度论文; 风量论文; 新风论文; 《基层建设》2017年第30期论文;