典型户型空调系统设计方案及分析.doc

典型户型空调系统设计及分析 1 引言 　　随着住宅产业的高速发展，住宅的质量和功能都有了很大提高，人们对住宅的舒适性与健康性要求越来越高，房间空调器已不能充分满足人们的这一需要，户式中央空调便应运而生。同时，户式中央空调的应用为房地产开发商减少投资环节，降低开发费用，简化物业管理程序提供了便利。再加上户式中央空调系统本身性能的不断改善，户式中央空调的应用前景十分广阔。 　　但是户式中央空调在实际使用过程中也出现了一些问题：由于没有住宅中央空调设计规范和产品设备标准，很多工程都不进行科学合理的计算，而是参照公共建筑的冷热量指标进行估算，这样势必造成设备容量选择偏大，从而造成初投资和能源的浪费。同时，我国居民的消费习惯使得户式中央空调的同时使用系数低，这同时也要求机组具有良好的负荷跟踪特性，而现有产品很少可以满足。另外设计过程中新风、气流组织、噪声以及凝结水等问题都值得关注。本文将就户式中央空调系统设计、调节等方面的问题进行分析和探讨。 2 住宅建筑空调负荷的计算 2.1 住宅建筑空调负荷的特点 　　住宅建筑和公共建筑在空调系统形式、使用等方面有很大不同，在住宅建筑空调负荷计算时，可以按公共建筑常规的空调负荷计算方法，但应充分考虑住宅建筑的特点。其特点如下：（1）以户为系统单元，无须整幢楼汇总，但应适当考虑户间隔墙、楼板的传热，；（2）空调负荷参差系数大，住宅空调一般使用高峰出现在早、中、晚三个时段，空调负荷参差系数明显大于其它空调建筑；（3）空调同时使用系数低，现代住宅的一个发展趋势就是每户住宅人数在减少而建筑面积在增加，人们的使用习惯为使用哪间房间就开哪间房间的空调，因此空调的同时使用系数较低，且住宅面积越大，空调同时使用系数越低。这样，每户各房间之间的传热问题应考虑。（4）由于住宅层高低，室内人员少，建筑窗墙比小，其冷热负荷指标比其它民用建筑小。 2.2 住宅建筑空调负荷的计算与结果 　　住宅空调夏季冷负荷的计算可采用谐波反应法，冬季热负荷采用稳定传热附加热损失方法计算。计算中所采用的室外气象参数、室内设计参数按《采暖通风于空气调节设计规范》取值，建筑围护结构热工性能参数参照各气候区域居住建筑节能设计标准。通过对某一典型户型住宅（建筑面积133m2，窗墙面积比小于0.35，三室二厅双卫顶层，层高为2.8米）在寒冷地区（以郑州为例）、夏热冬冷地区（以上海为例）、夏热冬暖地区（以广州为例）空调冷热负荷的计算和同一地区、同一户型住宅在不同建筑围护结构热工条件下空调冷热负荷的计算（以郑州为例），得出住宅建筑在不同气候区域的冷热负荷指标，为户式中央空调系统的设计与选择提供参考。计算过程中使用的建筑围护结构热工性能参数见表1中的各地区节能设计标准的限值。根据表1中的建筑围护结构热工性能参数，某一典型户型空调冷热负荷计算结果见表2。 表1建筑围护结构节能设计热工性能参数取值 ? 地区 ? 屋顶 ? 外墙 ? 外窗 ? 内墙和楼板 ? 户门 阳台门下部 门芯板 寒冷 郑州市 0.8 [1.1] 1.1 [1.65 ] 3..2* [6.4 ] 1..83 2.7 1.7 夏热冬冷 上海市 1.0 1..5 3..2*（4.7） 2.0 3.0 ? 夏热冬暖 广州市 0..9 1.4 3..2*（4.7） 1..9 3.0 ? 　　注：3.2为单框双玻窗，4.7为单框单玻窗。[ ]内为1990年建造时的热工参数 表2空调冷热负荷计算结果汇总表 地区 负荷指标 郑州市 寒冷地区 上海市 夏热冬冷地区 广州市 夏热冬暖地区 冷负荷指标（W/m2） 42 [68] 45 43 热负荷指标（W/m2） 58 [82] 53 28 　　注：冷、热负荷指标以户建筑面积为基准 [ ]内数值为1990年建造时的负荷数值 　　从表2中可看出，由于采用了节能设计标准，无论处于何种气候区域，冷指标都在45 (W/m2)以下,目前户式中央空调系统设计和设备选型时所采用的冷热量指标数值基本上是参照公共建筑的，数值显然偏大，由此造成了设备初投资和运行费用的浪费。 　　另外值得注意的是，考虑到我国居民的消费习惯，并不是所有房间空调风口总是开启，而大部分时间是人到哪个房间开启哪个房间的风口，这时只有部分开启，其余风口关闭，称为分室空调。显然，这时户内隔墙的隔热、保温性能是不容忽视的，假定分室空调时，所有户内邻室均为通风良好的非空调房间，这样计算出郑州地区各空调房间分室空调的冷、热负荷（见表3），以此作为各空调房间末端装置选择的依据。 表3分室空调时各空调房间的冷热负荷 负荷 房间 冷负荷 （W） 冷负荷指标（W/m2） 热负荷 （W） 热负荷指标 （W/m2） 卧室1 1034