商業(yè)建筑空氣品質(zhì)管理論文

1、商業(yè)建筑空氣品質(zhì)管理論文摘要為改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，國家標(biāo)準(zhǔn)GBJ19-87修改稿增大了新風(fēng)量。針對(duì)高檔商業(yè)建筑中常見的一次回風(fēng)再熱式系統(tǒng)，提出了幾種新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)方案，進(jìn)行改造以滿足新標(biāo)準(zhǔn)的要求。本文確定了幾種新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)能否適用改造工程的判據(jù)，以具體實(shí)例研究了每種新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)在全國的適用范圍。 關(guān)鍵詞室內(nèi)空氣品質(zhì)新風(fēng)預(yù)處理判據(jù)適用性 1前言 為改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，美國國家標(biāo)準(zhǔn)研究院（ANSI）標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)和ASHRAE頒布了ASHRE標(biāo)準(zhǔn)62-1989，提出了一系列改進(jìn)措施。其中對(duì)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)影響最大的兩點(diǎn)是：1.將設(shè)計(jì)新風(fēng)量增大到原來的2倍4倍；2.建筑物相對(duì)濕度保持在30%60%1。隨后的

2、ASHRE標(biāo)準(zhǔn)62-1989R進(jìn)一步提出了同時(shí)考慮人員和建筑物污染的最小新風(fēng)量計(jì)算方法2。我國有關(guān)部門也正在對(duì)國家標(biāo)準(zhǔn)GBJ19-87”采暖、通風(fēng)空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范”進(jìn)行修改（簡稱國標(biāo)修改稿），其中明確包括增大最小新風(fēng)量一項(xiàng)，其結(jié)果將增大空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)冷負(fù)荷和濕負(fù)荷。為使原有空調(diào)系統(tǒng)滿足國標(biāo)的新要求，大量建筑必須進(jìn)行改造，筆者曾針對(duì)如何以經(jīng)濟(jì)有效的方式對(duì)原有建筑中的傳統(tǒng)空調(diào)設(shè)備進(jìn)行最少的改建，從而改善室內(nèi)空氣品質(zhì)，滿足新標(biāo)準(zhǔn)的要求問題，提出了熱回收式、蒸發(fā)冷卻和除濕式新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)5。商業(yè)建筑的特點(diǎn)是室內(nèi)人員較多，熱濕比較少，機(jī)器露點(diǎn)低，為滿足室內(nèi)溫濕度要求（尤其是濕度），國外及國內(nèi)高檔商業(yè)建筑

3、多采用一次回風(fēng)再熱式空調(diào)系統(tǒng)。本文主要介紹為滿足增大最小新風(fēng)量的要求，對(duì)高檔商業(yè)建筑中的一次回風(fēng)再熱式空調(diào)系統(tǒng)。本文主要介紹為滿足增大最小新風(fēng)量的要求，對(duì)高檔商業(yè)建筑中的一次回風(fēng)再熱式空調(diào)系統(tǒng)。本文主要介紹為滿足增大最小新風(fēng)量的要求，對(duì)高檔商業(yè)建筑中的一次回風(fēng)再熱式空調(diào)系統(tǒng)，采用新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行改建的技術(shù)措施在全國主要城市的不同室外氣象條件下的適用情況。 2新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)的適用性判據(jù) 由于國標(biāo)修改稿沒有明確對(duì)相對(duì)濕度作出修改，所以室內(nèi)設(shè)計(jì)相對(duì)濕度、設(shè)計(jì)溫度仍取原標(biāo)準(zhǔn)值，新風(fēng)量增大為原來的兩倍，來確定各種新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)適用性的判據(jù)。 21熱回收式新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)的適用性判據(jù) 對(duì)于夏季工況，若

4、設(shè)定室內(nèi)空調(diào)設(shè)計(jì)狀態(tài)N，通過N點(diǎn)的等溫線和等焓線可以把工程所在地的室外氣象包絡(luò)線范圍分隔為、和四個(gè)氣象區(qū)，如圖1。第區(qū)室外空氣溫度和焓值都低于室內(nèi)設(shè)計(jì)值，顯然不適合用熱回收；第區(qū)室外空氣溫度高于室內(nèi)設(shè)計(jì)值，焓值低于室內(nèi)設(shè)計(jì)值，顯然只適合用顯熱回收；第區(qū)室外空氣溫度和焓值都高于室內(nèi)設(shè)計(jì)值，適合用全熱回收；第室外空氣溫度低于室內(nèi)設(shè)計(jì)值，焓值高于室內(nèi)設(shè)計(jì)值，適合用熱回收。 一次回風(fēng)再熱式空調(diào)系統(tǒng)在焓濕圖上的處理過程如圖2所示。實(shí)線表示的為原系統(tǒng)的空氣處理過程，W、N、C、L、O分別為室外空氣狀態(tài)點(diǎn)，室內(nèi)空氣狀態(tài)點(diǎn)，在原新風(fēng)量的新、回風(fēng)混合點(diǎn)，機(jī)器露點(diǎn)和送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)；如附設(shè)熱回收式新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)，則虛線

5、表示為按國標(biāo)修改稿規(guī)定的新風(fēng)量設(shè)計(jì)的一次回風(fēng)再熱式系統(tǒng)空氣處理過程，W1，C1分別為室外空氣經(jīng)熱回收后的狀態(tài)點(diǎn)，在國標(biāo)修改稿規(guī)定的新風(fēng)量下的新、回風(fēng)混合點(diǎn)。為使原空調(diào)系統(tǒng)仍能滿足要求，即新系統(tǒng)所需的冷量小于等于原系統(tǒng)能提供的冷量，則應(yīng)使新風(fēng)熱回收后與回風(fēng)的混合點(diǎn)C1的焓值小于等于原系統(tǒng)C的焓值，即：ic1ic。 由上述條件可得熱加收式新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)的適用性判據(jù)為： 顯熱回收式： 全熱回收式： 22蒸發(fā)冷卻新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)適用性判據(jù) 對(duì)于夏季工況，若設(shè)定室內(nèi)空調(diào)設(shè)計(jì)狀態(tài)N，通過N點(diǎn)的等含濕量線等濕球溫度線可以把工程所在地的室外氣象包絡(luò)線范圍分隔為、和四個(gè)氣象區(qū)，如圖3。第區(qū)室溫外空氣濕球溫度和含濕

6、量都低于室內(nèi)設(shè)計(jì)值，這表明直接蒸發(fā)冷卻和間接蒸發(fā)冷卻都可以使用，甚至可以不用機(jī)械制冷，而直接處理到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)；第區(qū)室溫外空氣濕球溫度高于室內(nèi)設(shè)計(jì)值，含濕量低于室內(nèi)設(shè)計(jì)值，顯然只適合用間接蒸發(fā)冷卻；第區(qū)室溫外空氣濕球溫度和含濕量都高于室內(nèi)設(shè)計(jì)值，適合用間接蒸發(fā)冷卻對(duì)新風(fēng)進(jìn)行預(yù)處理；第區(qū)室溫外空氣濕球溫度低于室內(nèi)設(shè)計(jì)值，含濕量高于室內(nèi)設(shè)計(jì)值，不適合用蒸發(fā)冷卻技術(shù)。對(duì)于區(qū)、可用直接蒸發(fā)或間接蒸發(fā)直接供冷的技術(shù)國內(nèi)外已有大量研究，這里僅討論在區(qū)應(yīng)用間接蒸發(fā)冷卻對(duì)新風(fēng)進(jìn)行預(yù)處理的技術(shù)適用性。 圖3蒸發(fā)冷卻式新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)的氣象范圍 圖4附設(shè)間接蒸發(fā)冷卻新風(fēng)預(yù)處理的一次回風(fēng)再熱式系統(tǒng) 附設(shè)蒸發(fā)冷卻式新風(fēng)預(yù)

7、處理的空調(diào)系統(tǒng)工程焓濕圖上的表示如圖4。與熱回收式新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)相同，為保證原空調(diào)系統(tǒng)仍能滿足要求的條件為：ic1ic 則在區(qū)間接蒸發(fā)冷卻式新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)的適用性判據(jù)為： 23除濕式新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)的適用性判據(jù) 對(duì)于夏季工況，若設(shè)定室內(nèi)空調(diào)設(shè)計(jì)狀態(tài)N，通過N點(diǎn)的等含濕量線可以把工程所在地的室外氣象包絡(luò)線范圍分隔為、兩個(gè)氣象區(qū)，如圖5。第區(qū)室外空氣含濕量低于室內(nèi)設(shè)計(jì)值，這表明該區(qū)域不僅不需要除濕反而要加濕；第區(qū)空氣含濕量高于室內(nèi)設(shè)計(jì)值，顯然可以采用除濕技術(shù)。 圖5除濕式新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)的氣象范圍 圖6附設(shè)新風(fēng)與回風(fēng)混合預(yù)冷除濕熱回收（蒸發(fā)冷卻）式預(yù)處理的一次回風(fēng)再熱式系統(tǒng) 為使除濕機(jī)在高效率下運(yùn)行，

8、通常先將新風(fēng)預(yù)冷，再除濕；為充分利用排風(fēng)冷量，常將除濕以后的高溫干空氣通過熱回收或蒸發(fā)冷卻設(shè)備，進(jìn)行降溫；根據(jù)除濕量的大小，可采用僅對(duì)新風(fēng)除濕和對(duì)新風(fēng)與部分中全部回風(fēng)的混合風(fēng)除濕的方式。這里新風(fēng)與回風(fēng)混合預(yù)冷除濕熱回收（蒸發(fā)冷卻）式為例，介紹其適用性判據(jù)的確定方法。室外空氣狀態(tài)點(diǎn)W與N按國標(biāo)修改稿規(guī)定的新風(fēng)量混合至C4，預(yù)冷至C3，然后全部除濕至C2（或部分除濕）再與未除濕的混合風(fēng)混合至C1，通過熱加收或蒸發(fā)冷卻至C11，最后由原空調(diào)系統(tǒng)冷卻至送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)O。為使原空調(diào)系統(tǒng)仍能滿足要求，即新系統(tǒng)所需的冷量不于等于原系統(tǒng)能提供的冷量，則應(yīng)使混合風(fēng)的預(yù)冷量與由C11冷卻至O點(diǎn)所需冷量之和小于等于原系

9、統(tǒng)的冷量，即： 全部除濕： 部分除濕： 則除濕式新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)的適用性判據(jù)為： 全部除濕： 部分除濕： 其他幾種附設(shè)除濕式新風(fēng)預(yù)處理的空調(diào)系統(tǒng)在焓濕圖上的表示及適用性分析的判據(jù)見表1。由于除濕熱回收式與除濕蒸發(fā)冷卻式的示意圖相似，判據(jù)相同，故放在一起討論，但由于熱回收與蒸發(fā)冷卻設(shè)備的效率不同，所以得到的C11點(diǎn)參數(shù)實(shí)際是不同的。 除濕式新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)的適用性判據(jù)表1 原空調(diào)系統(tǒng)（實(shí)線）及附設(shè)新風(fēng)預(yù)處理的空調(diào)系統(tǒng)（虛線）在i-d圖上的表示 適用性分析的判據(jù) 附設(shè)新風(fēng)預(yù)冷除濕熱回收（蒸發(fā)冷卻）式新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng) 附設(shè)新風(fēng)與回風(fēng)混合除濕熱回收（蒸發(fā)冷卻）式預(yù)處理系統(tǒng) 全部除濕： 部分除濕： 附設(shè)新風(fēng)與

10、回風(fēng)混合預(yù)冷除濕熱回收（蒸發(fā)冷卻）式預(yù)處理系統(tǒng) 全部除濕： 部分除濕： 3新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)適用范圍 根據(jù)上述分析及具體判斷條件，應(yīng)用C語言進(jìn)行編程計(jì)算，將全國主要城市的空調(diào)室外設(shè)計(jì)氣象參數(shù)，原有空調(diào)建筑物的室內(nèi)設(shè)計(jì)溫濕度，新風(fēng)比，熱濕比，采用的熱回收裝置的熱回收效率，國標(biāo)修改稿規(guī)定的新風(fēng)比，室內(nèi)設(shè)計(jì)溫濕度作為輸入文件，通過空氣狀態(tài)參數(shù)計(jì)算公式，編寫計(jì)算程序OAPS（OutdoorAirPreconditioningSystem），可以用于判斷全國主要城市不同條件下原一次回風(fēng)再熱式空調(diào)系統(tǒng)中，各種機(jī)關(guān)預(yù)處理系統(tǒng)的適用范圍。 下面以對(duì)上海市某一次回風(fēng)再熱式空調(diào)系統(tǒng)（按舊標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)）的改造為例，說明新風(fēng)

11、預(yù)處理系統(tǒng)的應(yīng)用。室內(nèi)設(shè)計(jì)條件為：原系統(tǒng)（舊標(biāo)準(zhǔn)）：tN=26，N=65%，新風(fēng)比：15%；新系統(tǒng)（GBJ19-87國標(biāo)修改稿）：tN=26，N=65%，新風(fēng)比：30%；室外設(shè)計(jì)條件為：tW=34，tWS=28.2；送風(fēng)量為2000m3/h；室內(nèi)熱濕比=6100，要求的送風(fēng)狀態(tài)：原系統(tǒng)：tO=34，dO=12.3g/kg；新系統(tǒng)與原系統(tǒng)一樣，轉(zhuǎn)輪式全熱交換器的效率為：Z=70%；間接蒸發(fā)冷卻器的熱交換效率為：E1=70%，以排風(fēng)為二次風(fēng)。對(duì)不更換原有空調(diào)系統(tǒng)的冷源、末端裝置，僅附設(shè)上述新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行改建的方法在全國范圍的技術(shù)適用性作一分析計(jì)算。 計(jì)算結(jié)果見表2。其中”表示適用；”-”表示不

12、適用。表中只列出適用城市的新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)形式。 新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)的技術(shù)適用范圍表2 城市名稱熱回收式蒸發(fā)冷卻式除濕式 新風(fēng)預(yù)冷除濕熱回收混合預(yù)冷除濕熱回收 （蒸發(fā)冷卻）混合預(yù)冷除濕熱回收新風(fēng)預(yù)冷除濕熱蒸發(fā)冷卻混合預(yù)冷除濕蒸發(fā)冷卻 北京- 天津- 石家莊- 太原- 呼和浩特- 沈陽- 長春- 哈爾濱 上海- 南京- 杭州- 合肥- 福州- 南昌- 濟(jì)南- 鄭州- 武漢- 長沙- 廣州- 南寧- 成都- 重慶- 貴陽- 昆明- 拉薩- 西安- 蘭州- 西寧- 銀川- 烏魯木齊- 臺(tái)北- 香港- 4結(jié)論 （1）針對(duì)GBJ19-87國標(biāo)修改稿的要求，對(duì)原有高檔商業(yè)建筑中常用的一次回風(fēng)再熱式空調(diào)系統(tǒng)的改建

13、問題，確定了各種新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)的技術(shù)適用性判據(jù)。 （2）幾種新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)的適用范圍基本可以覆蓋全國各直轄市和省會(huì)城市，即任何一個(gè)城市中的原一次回風(fēng)再熱式空調(diào)系統(tǒng)都至少可以采用一種新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行改造。 （3）熱回收式、蒸發(fā)冷卻式和除濕式中的新負(fù)預(yù)冷除濕蒸發(fā)冷卻式、混合除濕熱回收式（蒸發(fā)冷卻）新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)的適宜和范圍最廣；新風(fēng)預(yù)冷除濕熱回收式和混合預(yù)冷除濕蒸發(fā)冷卻式新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)的適用范圍較小；混合預(yù)冷除濕熱回收式新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)只適用于一個(gè)城市。 （4）如GBJ19-87國標(biāo)修改稿正式頒布，全國各地將有大量建筑的空調(diào)系統(tǒng)要改建，新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)是一種很的解決方法，本文提出的適用性判據(jù)將有助于

14、業(yè)主和設(shè)計(jì)方的選擇與決策。 參考文獻(xiàn) 1ANSI/ASHRAEStandard621989.Ventilationforacceptableindoorairquality.Atlanta,GA:ASHRAEInc. 2ASHRAEPublicReviewDraft621989R.Ventilationforacceptableindoorairquality. 3ANSI/ASHRAEStandard621989.Ventilationforacceptableindoorairquality.Atlanta,GA:ASHRAEInc. 4沈晉明，ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)621989的修正對(duì)通風(fēng)空調(diào)

15、行業(yè)的影響，暖通空調(diào)，1998，28（5）：2833。 5李芃，沈晉明，新風(fēng)預(yù)處理概念及系統(tǒng)形式，空調(diào)暖通技術(shù)，2001，（1）：1117。8 1、最靈夢(mèng)想是一個(gè)天真的詞，實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想是個(gè)殘酷的詞。21.2.262.26.202109:4709:47:572月-2109:472、只有收獲，才能檢驗(yàn)耕耘的好處；只有貢獻(xiàn)，方可衡量人生的價(jià)值。二二一二二一年二月二十六日2021年2月26日星期五3、不要放棄，你要配的上自己的野心，也不要辜負(fù)了所受的苦難。09:472.26.202109:472.26.202109:4709:47:572.26.202109:472.26.20214、找一個(gè)理由，否認(rèn)憂傷

16、，笑容就會(huì)燦爛到無所不在。2.26.20212.26.202109:4709:4709:47:5709:47:575、成功與不成功之間有時(shí)距離很短只要后者再向前幾步。二月 21星期五, 二月 26, 20212/26/20216、只要努力抬起你的雙腳，勝利將屬于你。9時(shí)47分9時(shí)47分26-2月-212.26.20217、青春如此華美，卻在煙火在散場。21.2.2621.2.2621.2.26。2021年2月26日星期五二二一二二一年二月二十六日8、真正沒有資格談明天的人，是那個(gè)不懂得珍惜今日的人。09:4709:47:572.26.2021星期五, 二月 26, 20211、你始終不屬于我，

17、屬于我的只是我自己。21.2.262.26.202109:4709:47:572月-2109:472、一份信心，一份努力，一份成功；十分信心，十分努力，十分成功。二二一二二一年二月二十六日2021年2月26日星期五3、你是唯一的，你是十分獨(dú)特的，你就是你生命中的第一名。09:472.26.202109:472.26.202109:4709:47:572.26.202109:472.26.20214、要跟成功者有同樣的結(jié)果，就必須采取同樣的行動(dòng)。2.26.20212.26.202109:4709:4709:47:5709:47:575、我們的生命，就是以不斷出發(fā)的姿勢得到重生。二月 21星期五,

18、 二月 26, 20212/26/20216、只要站起來的次數(shù)比倒下去的次數(shù)多，那就是成功。9時(shí)47分9時(shí)47分26-2月-212.26.20217、自知之明是最難得的知識(shí)。21.2.2621.2.2621.2.26。2021年2月26日星期五二二一二二一年二月二十六日8、勇氣通往天堂，怯懦通往地獄。09:4709:47:572.26.2021星期五, 二月 26, 20211、最靈繁的人也看不見自己的背脊。21.2.262.26.202109:4709:47:572月-2109:472、最困難的事情就是認(rèn)識(shí)自己。二二一二二一年二月二十六日2021年2月26日星期五3、有勇氣承擔(dān)命運(yùn)這才是英雄好漢。09:472.26.202109:472.26.202109:4709:47:572.26.202109:472.2