文 献 综 述

一． 系统的选择：

随着我国经济的发展,出现了越来越多的公共建筑。如商场、购物中心、大型体育馆、展览馆、娱乐场、影剧院、室内广场、机场候机车大厅等。这类建筑具有面积大、空间广、空气品质要求高,区域应用功能复杂、区域间无隔断、人员密集、流动性大等特点。对于此类建筑的空调系统,一般都采用全空气集中空调系统。

在办公建筑中，风机盘管加新风系统分为两部分，中央空调风机盘管和新风系统，风机盘管是中央空调末端设备，新风系统负担新风负荷以满足室内空气质量，风机盘管加新风系统是水系统空调中一种重要形式，也是民营建筑中采用较为普遍的空调形式。 　　风机盘管加新风系统优点（与全空气系统相比）：优点一：控制灵活，具有个别控制的优越性，可灵活地调节各房间的温度，根据房间的使用状况确定风机盘管的启停；风机盘管加新风系统优点二：风机盘管机组体型小，占地小，布置和安装方便，甚至适合于旧有建筑的改造；风机盘管加新风系统优点三：容易实现系统分区控制，冷热负荷能够按房间朝向，使用目的，使用时间等把系统分割为若干区域系统，实施分区控制

本建筑位于山东济南市，为地上六层的执勤综合楼，总建筑面积11000m²。一层为大厅、消防车库、装备库，以考虑设备的耐久性为主，主要消除室内湿负荷；二层至四层为活动室、会议室、战士宿舍；五层和六层为标准间、办公室、档案室与大会议室，工作时间为8:00～18:00，主要考虑房间功能和人员的舒适性要求。一层和六层功能相对单一，拟采用全空气系统。二到五层的房间由于每层房间功能繁杂，故采用风机盘管 新风系统。

二.空调系统节能运行的改造技术：

为实现空调系统的运行节能，对空调系统进行节能改造就很有必要。实际改造中，改造方案要在系统节能诊断的前提下，根据具体工程情况制定具体的改造措施。空调系统的节能运行方法因系统形式不同呈多样化，从大的方面来看，在满足一定的室内舒适度的前提下，达到空调系统节能运行的手段主要有以下几种方式：

（1）变流量、变水温、变频等技术在运行中的应用。

（2）采用合适的冷热源供给方式，如充分利用过渡季新风、可再生能源的利用等。

（3） 系统的优化配置及控制技术节能。

（4）提升设备的工作效率，如冷凝器、蒸发器的清洗以保证部件性能的提升。

冷水机组并联运行

制冷系统由多台冷水机组及辅助设备组成，在设计制冷系统时，一般按最大负荷情况设计冷水机组的总冷量和冷水机组台数，依据供回水的温差以及计算空调系统前端设备的总的实际冷负荷，再依据大型建筑物的实际的冷负荷来确定冷水机的启停的台数，进而实现冷水机组的群控节能的目的。但实际情况运行一般都较最大负荷情况有较大偏差，对应于不同以及变化的负荷，通过冷水机组的群控实现节能运行。（1）冷量控制法。使用一定的计量手段根据凹水温度与流量求出空调系统的实际冷负荷，再选择匹配的制冷机台数和冷冻水泵运行台数投入运行实现冷水机组的群控和节能。（2）冷冻水回水温度控制法。冷水机组输出冷冻水温度一般为7℃，冷冻水在空调末端负载进行能量交换后，水温上升。这种方法就是冷冻水回水温度控制法。在根据实际的冷负荷对投入运行的冷水机组与冷冻水循环水泵的台数进行调节时还要同时兼顾设备的均衡运行。以下是几种可能的群控模式：（1）回水温度控制法。通过测量空调系统中冷冻水系统回水的温度，根据其值的大小，从而决定开启冷水机组的台数，达到控制冷水机组台数的目的。回水温度适应性较差，尤其温差小时，误差大，对节能不利。但装置简单，价格便宜。（2）流量控制法。通过测量冷冻水流量获得流量信号，然后再把此流量值与冷水机组的额定流量进行比较，从而实现对冷水机组的台数控制。实验和研究表明，冷冻水流量和建筑物热负荷之间呈对数关系。（3）热量控制法。通过测量冷冻水供回水温度和供（回）水流量获得温差和流量信号，然后将两个信号依据热力学公式计算实际的需冷量，再把此冷量值与冷水机组的产冷量进行比较，从而实现对冷水机组的台数控制。（4）压差控制法。集水器和分水器之间旁通管路上设有压差电动调节阀。供回水总管之间压差增大，说明用户负荷及负荷侧水流量减少，则调节旁通阀使其开度变大。每个项目的压差情况是不一样的，因为每个项目的水系统是不一样的。（5）冷水机组恒流量与空调末端设备变流量运行的差压旁路调节控制。冷水机组设有自动保护装置，在冷冻水供水、回水总管之间设置旁路，在末端流量发生变化时，通过调节旁通流量来抵消末端流量的改变对冷水机组侧冷冻水流量的影响。差压旁路调节是二管制空调水系统必须配备的环节。（6）通过冗余的精细化设计以及精度的控制来实现节能目的。对于冷水机组供给的冷量与建筑空间的冷负荷进行精确的测算。大型的冷水机组在设计以及规划的阶段，首先应该将设计以及规划作精细化的设计并且提高精度的控制。在精细化设计以及精度的控制过程中需要充分考虑的是大型建筑物所在的地理位置、光照情况等，依据数据的测算以及大型建筑物的实际情况来选择冷水机组的容量与冷水机组的台数，这样可以较好地避免冷水机组的容量的冗余程度过大，减少耗能量，达到节能的目的单台冷水机组负荷率由 100％减少至 40％，蒸发器蒸发温度成线性升高，定温差运行比定流量运行的蒸发温度变化速率要大；冷凝器冷凝温度成线性降低，定温差运行比定流量运行的蒸发温度变化速率要小。2.在定流量和定温差运行条件下，按总负荷减少量为单台机组额定负荷为限控制启停的并联运行方式比按单台机组最小负荷率 40％为限控制启停的并联运行方式更加节能，10％～20％和 30％～100％的平均负荷率变化区间为节能运行区间。

三．风机盘管加装过滤器

目前，以资源、能源消耗性为主的重化工业迅速发展，导致环境问题日益严重。室外环境中的颗粒物是室内环境颗粒物的主要来源之一［1］，在室外污染严重的情况下室内空气品质也将受到严重影响。风机盘管作为中央空调系统的一种末端装置，在办公、宾馆、医院和住宅等场所被广泛应用。建筑室内空气中的颗粒物主要由空调系统中空气过滤器的使用来控制。因此，风机盘管过滤系统的优劣将直接影响室内空气品质，进一步影响人体健康和工作效率。

风机盘管在相同时间内对PM2. 5的净化效果，主要取决于过滤效率和处理风量。对于风机盘管未加装和加装过滤器后相关的参数测试和计算结果如图1 所示。

图1 加装前后风机盘管循环净化运行参数

由图1 可知，风机盘管在相同风量下运行时，风机盘管回风口加装过滤器后送风量相较于未加装时的送风量均有所衰减，且比较回风口加装3 种过滤器的送风量，加装3#过滤器时送风量最大。对于未加装过滤器的风机盘管对PM2. 5的瞬时过滤效率只有2% 左右，加装过滤器后对PM2. 5的瞬时过滤效率可达68%以上。对于同一过滤器，随着处理风量的改变，瞬时过滤效率变化不大。在相同风量下比较加装3 种过滤器的风机盘管的瞬时过滤效率可知，加装2#和3#的瞬时过滤效率基本相当，均比加装1#过滤器的过滤效率高。

风机盘管回风口加装过滤器后处理风量相较于未加装时的处理风量均有所衰减，但加装过滤器后对PM2. 5的瞬时净化效率可达68%以上，而未加装过滤器风机盘管对PM2. 5的瞬时净化效率只有2%左右。在相同风量下，风机盘管回风口加装过滤器后的处理风量随着过滤器过滤面积的增加而增加。风机盘管回风口加装过滤器改善了对室内PM2. 5的净化效果。

考虑到救援应急中心设备的精密性和功能性要求，故房间尤其是设备间，消防车库等装风机盘管的回风口都加装过滤器。

四．设备间的除湿

1)对于室内人员密度比较小的房间,必须计算新风渗透产生的湿负荷;对于室内人员密度特别大的房间,如果围护结构密封性能好,一般可以忽略新风渗透产湿量,否则仍应予以考虑。2)室外新风设计参数中的含湿量、平均风速,以及围护结构门窗密封性能和建筑的高度都对新风渗透产湿量有显著的影响。3)当按卫生要求的最小新风量计算得到的送风含湿量超出冷却除湿新风机组的处理范围时,可以增大新风量直到满足要求,也可以不增大新风量而采用溶液除湿或转轮除湿的新风机组。需要注意的是,不同类型的新风机组可以处理的极限送风含湿量也是不同的。一般情况下,采用冷冻除湿的新风机组(冷水温度7℃/12℃),送风含湿量不低于8 g/kg;采用溶液除湿的新风机组,送风含湿量不低于4 g/kg;采用转轮除湿的新风机组,送风含湿量不低于1 g/kg。

参考文献：

[1].风机盘管回风口加装驻极体过滤器过滤PM2.5_性能分析[J]环境工程学报，2017,01(11),432-438

[2].办公建筑空调系统用能优化研究[D]_马庆

[3]. 冷水机组的优化群控节能分析[J]数字通信世界，2017（02）_李文飞

[4].青岛市某综合楼空调系统地设计[C]2007年山东省制冷空调学术年会论文集_刘伟

[5].济南市某综合楼暖通空调设计[J]山西建筑，2009.12.184 _井汇

[6]. 温湿度独立控制空调系统中独立新风系统的研究(2):送风参数的确定＊[J]暖通空调，2010（12）__刘拴强　刘晓华　江

本课题研究的济南市救援应急中心执勤综合楼空调系统设计。

要研究的问题是：

1、室内外设计参数，

2、空调区围护结构的热工参数，

3、建筑冷负荷的确定，

4、冷源、热源的确定，

5、室内空调系统方案的确定，

6、水系统的选择，

7、冷热源设备的选择，

8、空调机组、风机盘管等的选型，

9、水系统的设备选型和计算，

10、 水力计算，

11、 其他设备的选型，

研究手段：

本建筑位于山东济南市，为地上六层的执勤综合楼，总建筑面积11000m²。一层为大厅、消防车库、装备库；二层至四层为活动室、会议室、战士宿舍；五层和六层为标准间、办公室、档案室与大会议室。工作时间为8:00～18:00。一层和六层功能相对单一，拟采用全空气系统。二到五层的房间由于每层房间功能繁杂，故采用风机盘管 新风系统。济南是一座缺水城市，所以在此工程设计中冷热源不宜选用水源热泵；其次该建筑建筑总面积大，负荷大，如若采用风冷热泵作为冷热源，没有一定数量的主机则必然不能提供足够的冷量或热量，所以初期投资一定会很大，故也放弃此方案。虽然济南市在电费的收取上也采取峰谷电价，冰蓄冷技术虽然可以起到削峰填谷的作用，但是该技术的应用并不节能，不予以采用。济南城市电网夏季供电充足，故采用电动压缩式冷水机组。济南市集中供暖，故冬季采暖使用城市热网。