人员密集场所的空调设计

游德圣毛静

优秀的暖通设计，应该是在满足舒适环境的前提下，暖通设备越少越好。假如一栋建筑，暖通空调设备为“零”，完全融入自然环境，且冬暖夏凉，氧气充足，这是最理想的状态了。

人员流动性大的场所，如：大型会议室、娱乐场所、餐饮业、超市、写字楼一层电梯厅等，该种类型场所氧气的供应（CO2浓度）是随着人流量的变化而变化的，需要对送风设备的风量进行自动控制；大型餐饮及过渡季节利用室外空气带走室内热等节能方式，都应引起设计师重视。

关键词：人员流动性大；过渡季节；通风降温；CO2浓度检测；变频；

一、人员流动性大的场所特点分析

1.人员流动性大部分具有有规律性或可预见性；

2.人员聚集、离散时间较短；

3.伴随着人员的增减，送入室内新风量应同步增减；

二、人员流动性大的场所空调设计

1.空调系统负荷计算

空调系统总负荷中人体负荷与新风负荷所占比例最大,二者之和占到总负荷的65%以上。人员流动性大的场所空调设计时应把重点放在人员密度与新风量取值的确定上。

负荷计算，需要按照最大人员密度和最小人员密度分别计算两次，确定最大负荷和最小负荷，供冷热源设计时选取主机配置参考。

2.空调系统末端选择及布置方式

末端设备指中央空调系统中把冷热送入房间最后的环节，即完成对空气进行降温、加热、加湿和除湿、过滤等处理过程所采用相的设备。应按最大负荷选取。

3.空调系统末端节能设计的应用

（1）风机盘管（吊顶式空调器）+新风机系统。

风机盘管控制方式：使用温控器设定温度与室内温度比较，自动控制水管路上电动两/三通阀的开闭、风机的三速转换，通过控制系统水流和末端风量使房间达到恒温。

吊顶式空调器控制方式：使用温控器设定温度与实际回风温度比较，自动控制水管路上电动调节阀的开度，控制系统水流使房间达到恒温。同时可以通过室温检测器，控制吊顶式空调器的开启台数，以达到节能的目的。

新风系统采用变频风机，根据室内CO2浓度传感器检测值，控制风机转速，从而达到根据室内人员密度控制送风量的目的；根据新风机送风口温度传感器检测送风温度，自动控制水管路上电动调节阀的开度，使供冷量与新风量相匹配，保证送风状态点为室内状态的等焓点。

（2）组合式空调器。

组合式空调机组是一种被动式机组,其冷、热原由动力站提供,通过机组内的表冷器、加热器热交换后提供合适温、湿度空气向。下面分析一下组合式空调机组对节能的影响：

a.表冷器与加热器:由于其风量、冷量普遍很大,因此在设计中其选型相当重要。如果表冷器或加热器选型与实际工况偏差较大,将使整个空调系统的冷、热源设备和水泵偏离设计工况运行。

b.风机:各空调机组制造商配套的风机性能存在很大差异。因此要想实现节能，我们有必要对组合式空调机组实行能效值限定。

c.过滤器:过滤器会导致系统压损的增加,使空调机组的风机耗电量增加。因此选用初、中效过滤器要考虑其初、终阻力,选用最低阻力的过滤器,降低其能耗。过滤器的价格通常只有运转电费的3%～5%。

d.均流段:均流段由于其段长限制无法达到风机自由出风所需长度,引起压力损耗,其压力损耗与出口风速有关。

e.箱体冷桥:箱体的冷桥性能好坏直接影响到整个机组节能性能。

f.箱体传热:箱体的传热系数直接影响能量通过壁板进行传递,使能量流失。

g.箱体漏风:箱体漏风主要有外漏与内漏二种,其会导致风机功率上升和能量损耗。

h.采用变频风机，回风口处设置温度传感器，根据设定温度与实际检测回风温度的比较、运算，自动控制风机运转速度和水管路上电动调节阀的开度，通过控制系统水流或风量使房间达到恒温。

i.新风进风口、回风口设置电动调节阀，根据室内CO2浓度传感器检测值，动态调节新风口和回风口阀门开启度，从而达到根据室内人员密度控制送风量的目的。

（3）全热交换器及热回收机组的应用

空气热回收设备有显热回收器和全热回收器两种。主要用于回收空调系统中排风的能量,并将其回收的能量直接传递给新风。一般可节省新风负荷量的70%左右。

设置热回收系统的空调系统，宜设置旁通管，当室外空气温度和室内空气温度相差较小时，旁通应开启。

（4）中央空调冷热源的节能设计

民用建筑中应用最普遍的制冷机为螺杆式制冷机组和离心式制冷机组。其运行负荷为50%~70%时，COP值较高；

人员流动性较大的场所，制冷机选型配比时，应根据最大人员密度和最小人员密度所对应的负荷进行考虑，使制冷机大部分时间在COP较高的区域运行。一般可按40%:40%:20%选取。

末端采用变流量，当部分房间或区域关闭空调系统时，引起水流量变化，而导致水泵偏离设计选定的高效运行点。采用变频水泵可以有效的避免上述情况，减少无效功耗。

目前在设计过程中，部分设计师只说明水泵变频，而没有进一步的说明水泵变频的信号来自何处，导致施工现场无法安装，甚至有些项目购买变频水泵，而在实际定频运行,没有起到节能效果。

使用在末端为变流量、循环水泵为变频泵系统中，考虑制冷机或锅炉自身运行安全需要保证一定的最小流量（变频泵调试时设置最小流量应大于该流量），如果系统末端所需要的流量小于设备需要的安全流量，压差旁通开启，保证流经冷机或锅炉最小流量。

4.通风降温的应用

湿热空气，当室内局部区域单位体积内需要带走的热量，高于处理单位体积室外空气所需冷量时，可采取局部通风+空调系统的组合系统。如：火锅店。

结束语

暖通空调系统设计的指导思想是在满足室内环境的前提下，尽量减少暖通设备和减少能源浪费的，有效合理地利用能源，并尽可能的开发和利用可再生能源及新能源。

参考文献

[1]《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012，中国建筑工业出版社

[2]《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015，中国建筑工业出版社

[3]《民用建筑绿色设计规范》JGJ/T229-2010，中国建筑工业出版社

[4]《绿色建筑评价标准》GB/T50378-2014，中国建筑工业出版社

[5]《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调?动力》2009版，中国计划出版社出版发行

[6]《实用供热空调设计手册》第二版，主编：陆耀庆，中国建筑工业出版社

[7]《全国勘察设计注册公用设备工程师暖通空调专业考试复习教材》，中国建筑工业出版社.