空调系统分区的原则
在办公建筑中,一般划分为内区和周边区,并分别供冷和供热,这是由办公建筑的负荷特点决定的。办公建筑周边区的冷负荷是由于室内外温差和太阳辐射作用,通过围护结构传入室内的热量形成的冷负荷。与太阳辐射热,室内、外温度,围护结构的热工性能有关。周边区夏季存在冷负荷,冬季存在热负荷,并且负荷波动较大。内区的冷负荷则是由于人体、灯光照明以及其他设备散热形成的冷负荷。1由于人体及设备散热量的变化较小,所以内区的冷负荷波动较小,并且全年均为冷负荷。在1月、2月、11月和12月这4个月里,外区房间需要供热,而内区房间则需要供冷。因此,合理划分内外区是非常重要的。2
内外分区的界限,设计者一般是根据经验而定。在欧洲和日本,一般进深超过5m,就进行空调分区;国内一般情况下,标准层的进深超过3~5m时,就进行分区。在美国,空调分区系统中有外区面积越来越小的趋势,很多设计者在进深超过2m时,就进行内外分区。分区的界限主要受室外气象参数,维护结构热工性能及内扰的影响。尤其以维护结构的层高及内扰对其影响最大。外区的面积与层高成反比,而与内扰成正比。现代办公建筑中,层高由于空间和投资的限制有减小的趋势;由于计算机等现代办公设备的影响,内区的散热也越来越大。这样,在进深2m处,负荷受外围及室外参数的影响已经很小,基本上保持稳定。这样,适当减小分区的界限可以使温度分布更均匀并减少不必要的能耗。
空调系统与内外区(1)内区全空气定风量系统和外区风机盘管系统
内区常年具有稳定的冷负荷,适合于全空气定风量空调系统运行。周边区采用风机盘管系统,可以实现末端单独调节,满足全天或全年的负荷变化和分朝向调节要求,周边区的各朝向可以用同一个供水系统。整个房间的新风量和新风负荷由内区的全空气系统担负。
在冬季,周边区转为供热,而内区仍然供冷,这就可以充分利用室外空气的天然冷源,用调节室外新风与室内空气的混合比来调节送风温、湿度,既节约了能源,又可免去制冷设备的冬季运行。
在春、秋两季,内区系统可以加大新风比直至全新风运行。这是一种较好的系统组合,应作为首选
(2)内区和周边区均为风机盘管系统
周边区采用全水的风机盘管系统,内区采用风机盘管加新风系统。房间的新风量和新风负荷由内区系统担负。
这种组合可满足冬夏季负荷的转换和周边区分朝向调节的需要,但是因为内区系统的新风量较小,送风温差又不能过大,所以冬季利用室外冷源的能力受到限制。此种组合可用于内区较小、外区较大、新风量相对较大的房间或因建筑构造原因内区不能采用全空气系统的场合。
(3)内区和周边区均为全空气系统
内区采用全空气定风量系统,周边区采用全空气定风量或变风量系统。整个房间的新风量和新风负荷由内区系统担负。这种组合虽然可以满足冬夏季负荷的转换和冬季节能的需要,但是周边区系统还应按朝向再分区设独立空调系统,才能满足全天或全年的负荷变化,因此系统较为复杂,不适用于有多朝向周边区的房间。1