暖通空调设计中的相关问题探究

摘　要：文章主要结合笔者多年的工作经验，针对暖通空调设计中的相关问题进行了详细地分析与研究，旨在不断地提升暖通空调技术的设计与制作水平，从而有效地提升人们的生活与工作质量。

关键词：风机盘管； 新风竖井； 制冷机组； 冷却水箱； 散流器
随着我国经济的高速发展，建设工程的增多，暖通项目越来越多，暖通设计过程中也出现了一些新的问题，这些问题大多没有相应的规范或者条文标准限制，往往不容易引起设计人员的注意。本文着重结合笔者的工作实践，就暖通空调设计过程中的风机盘管选型、新风竖井设置、风冷冷水机组选型、冷却水箱设置、散流器布置等相关问题进行研究。
1 风机盘管选型
　　目前，写字楼、办公楼、酒店、科研楼等建筑广泛采用风机盘管加新风系统。风机盘管通常暗装于吊顶内，用盘管连接散流器下送风，吊顶回风口与风机盘管连接，夏季送冷风，冬季送热风。近年来，常常有用户反映冬季室温偏低而夏季室温偏高。针对此问题,笔者对工程现场的不同型号风机盘管的送风量进行测试。现场测量结果与样本参数有差别，但将不同型号风机盘管各拆下1台送到测量部门重新测定，结果送风量符合样本参数。
　　国标规定风机盘管机组的风量测试条件为：风机盘管机组出风时仅接长150mm的短管，风机箱直接回风，换热盘管不供水，风机高速运转，普通型风机盘管带风口和过滤网时出口静压为零，不带风口和过滤网时出口静压为12Pa，高静压型不带风口和过滤网时出口静压为 30Pa~50Pa，此条件下测得的风量为额定风量 实际安装往往与样本测试条件不同，如风机盘管都加送风口、回风口、过滤网及长度不等的风管，实际湿面盘管运行风量比测试时干面盘管风量低10%~20%，运行时风阻力大于样本测量时的风阻等。这些因素必然引起实际风量不足，从而使供冷、供热下降。另一方面在设计中所参考的样本中仅注明冷量、热量测试标准工况，很少注明风量。余压测试的标准工况，使设计者忽视了风机盘管样本中的余压是在风机高速状态下的参数。所以，在风机盘管选型时，要考虑干湿盘对风量的影响，注意高静压型风机盘管风速不同时风量余压均发生变化，并进行系统风阻力计算。根据实际情况对原选型进行校核修正。
2 新风竖井
　　现代建筑十分重视外立面的形象，特别是玻璃幕墙的建筑，空调新风多用竖井引取，而内部的空间受各种因素影响，新风竖井的截面积有限。如某建筑12层，采用竖井从楼顶引入新风，各层的新风机从竖井内吸入新风处理后送到各个房间。运行时，8层以上的新风能够保证，但8层以下的各层新风递减十分严重，底层新风不到设计的1/3 新风竖井为土建风道且高达45m，阻力大，按照总新风量计算风速超过10m/s。因此，到达底层时风机的动力不能克服竖井的摩擦阻力和局部阻力，导致下部实际新风达不到设计要求。在此种情况下，应在竖井加装加压风机，其余压在满足新风量的前提下，能克服竖井的局部阻力和摩擦阻力。
3 制冷机组选型及冷量控制
3.1制冷机组的选型
　　风冷型制冷机组在建筑空调系统中应用很广。采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）的强制性条文规定，按照各项逐时冷负荷的综合最大值确定的计算冷负荷选择电制冷机组总装机容量时无须附加设备选型系数。以此计算冷负荷选择风冷冷水机组时，常常忽视样本参数是在标准工况下测试得出的，在夏天持续高温的情况下，机组产冷量可能不满足实际要求。笔者建议在进行机组选型时应索取非标准工况下的参数。样本给出的参数是风冷冷水机组在名义工况下（室外温度为 35℃，冷水出水温度为7℃）的制冷量；当室外干球温度高于名义工况温度时，机组制冷量下降的程度随产品种类、机组制冷量不同而不同，一般为5%~25%。一方面由于室外温度的升高，用户侧实际冷负荷增大；另一方面设计选型时以产品样本的参数为准，较少注意室外温度高于名义工况温度时引起的冷量下降。在要求增加而供给能力下降的情况下，机组出水温度升高的现象自然会出现。作为舒适性空调系统出现短时间温度不保证是允许的，如果是工艺性空调影响就比较大了，设计时应引起注意。
3.2制冷机组的冷量控制
　　对于制冷机开启台数加减的控制，暖通设计人员在给弱电专业提供资料时，往往采用计算负荷侧冷量的方法进行制冷机组的加减。例如《建筑设备专业技术措施》中6.1.9条第款指出“可根据系统冷量变化自动控制冷水机组运行台数，且传感器应设于用户侧供回水总管上”。然而，通过检测系统供回水温差及流量计算求得冷量，并根据冷量大小控制冷机加减的运行控制策略，在实际运行中存在控制不灵的问题。例如，某办公室系统有2台冷机，当单台冷机运行时，由于系统冷却塔出力不足，冷机制冷量下降，根据流量和供回水温差计算出的负荷要小于单台制冷机额定冷量，按照上述控制策略不会自动开启另外1台制冷机。实际上，即使制冷系统各设备配置正常，制冷机运行时其制备的冷量也不可能大于负荷侧消耗的冷量，所以才会出现根据负荷侧冷量来控制冷机的加减失灵的情况。由于上述原因，自控公司在实际工程中往往不采用上述控制方法，为了冷机的安全运行，采用较多的是制冷机运行电流的控制方法。
4 冷却水箱设置
　　在空调制冷循环冷却水系统设计时，对是否设置冷却水箱常常引起争论，其关键在于冷却塔底盘的存水量是否能够保证冷却水循环泵稳定工作，即在任何情况下水泵不出现缺水现象。实际运行的系统中确实有不少不设水箱而正常工作的实例，但也有发生事故的教训。实践表明，水泵入口缺水现象常发生在系统间歇运行的情况。这是由于进、出冷却塔的水量失去平衡，开始进入冷却塔的水量消耗于润湿冷却塔填料所致。因此，冷却塔底盘的有效容积应满足冷却塔部件由基本干燥到正常运转所需附着的全部水量。此外，还应考虑正常吸水的最小淹没深度，以避免空气进入吸水管。
5 散流器布置
　　散流器送风的全年性空气调节系统目前应用广泛，但设计者在选择送风口时往往不太注意所选散流器的气流流型是否满足需要。贴附散流器不适合冬季送热风的工况，因为热空气上浮现象严重，尤其是上送上回系统的气流组织有一定的短路，冬季在吊顶附近形成热气流层，在2.8m层高的室内出现2 以上的垂直温度梯度是很普遍的。目前，国内散流器送风气流呈贴附型，尤其是方形散流器，建议改用条型送风 口，既美观同时也适合冬季使用。对于办公建筑最好将条型送风口设在外窗附近，既可阻挡来自外窗的负荷，又可以避免送风气流直接吹到人员头部。
6结束语
　　总之，影响暖通设计质量问题的原因有很多，有些是由于设计人员的考虑问题不够全面 细致。此外，随着我国经济的发展，在暖通空调行业出现了许多新的技术和新的概念，不可否认有些概念存在某些的不足，但这就要求设计人员真正做到认真负责，努力做好通风工程的设计工作。
参考文献
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