導(dǎo)語：商業(yè)建筑空氣品質(zhì)管理論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

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。其中對空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計影響最大的兩點是：1.將設(shè)計新風(fēng)量增大到原來的2倍～4倍；2.建筑物相對濕度保持在30%～60%[1]。隨后的《ASHRE標(biāo)準(zhǔn)62-1989R》進(jìn)一步提出了同時考慮人員和建筑物污染的最小新風(fēng)量計算方法[2]。我國有關(guān)部門也正在對國家標(biāo)準(zhǔn)GBJ19-87"采暖、通風(fēng)空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(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，其結(jié)果將增大空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計冷負(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，筆者曾針對如何以經(jīng)濟(jì)有效的方式對原有建筑中的傳統(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)建筑的特點是室內(nèi)人員較多，熱濕比較少，機(jī)器露點低，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)修改稿沒有明確對相對濕度作出修改，所以室內(nèi)設(shè)計相對濕度、設(shè)計溫度仍取原標(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)。

2．1熱回收式新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)的適用性判據(jù)

對于夏季工況，若設(shè)定室內(nèi)空調(diào)設(shè)計狀態(tài)N，通過N點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Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四個氣象區(qū)，如圖1。第Ⅰ區(qū)室外空氣溫度和焓值都低于室內(nèi)設(shè)計值，顯然不適合用熱回收；第Ⅱ區(qū)室外空氣溫度高于室內(nèi)設(shè)計值，焓值低于室內(nèi)設(shè)計值，顯然只適合用顯熱回收；第Ⅲ區(qū)室外空氣溫度和焓值都高于室內(nèi)設(shè)計值，適合用全熱回收；第Ⅳ室外空氣溫度低于室內(nèi)設(shè)計值，焓值高于室內(nèi)設(shè)計值，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，室內(nèi)空氣狀態(tài)點，在原新風(fēng)量的新、回風(fēng)混合點，機(jī)器露點和送風(fēng)狀態(tài)點；如附設(shè)熱回收式新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)，則虛線表示為按國標(biāo)修改稿規(guī)定的新風(fēng)量設(shè)計的一次回風(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，在國標(biāo)修改稿規(guī)定的新風(fēng)量下的新、回風(fēng)混合點。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C1的焓值小于等于原系統(tǒng)C的焓值，即：ic1≤ic。

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：

2．2蒸發(fā)冷卻新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)適用性判據(jù)

對于夏季工況，若設(shè)定室內(nèi)空調(diào)設(shè)計狀態(tài)N，通過N點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Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ四個氣象區(qū)，如圖3。第Ⅰ區(qū)室溫外空氣濕球溫度和含濕量都低于室內(nèi)設(shè)計值，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；第Ⅱ區(qū)室溫外空氣濕球溫度高于室內(nèi)設(shè)計值，含濕量低于室內(nèi)設(shè)計值，顯然只適合用間接蒸發(fā)冷卻；第Ⅲ區(qū)室溫外空氣濕球溫度和含濕量都高于室內(nèi)設(shè)計值，適合用間接蒸發(fā)冷卻對新風(fēng)進(jìn)行預(yù)處理；第Ⅳ區(qū)室溫外空氣濕球溫度低于室內(nèi)設(shè)計值，含濕量高于室內(nèi)設(shè)計值，不適合用蒸發(fā)冷卻技術(shù)。對于區(qū)Ⅰ、Ⅱ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Ⅲ區(qū)應(yīng)用間接蒸發(fā)冷卻對新風(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)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：ic1≤ic

則在Ⅲ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：

2．3除濕式新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)的適用性判據(jù)

對于夏季工況，若設(shè)定室內(nèi)空調(diào)設(shè)計狀態(tài)N，通過N點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Ⅰ、Ⅱ兩個氣象區(qū)，如圖5。第Ⅰ區(qū)室外空氣含濕量低于室內(nèi)設(shè)計值，這表明該區(qū)域不僅不需要除濕反而要加濕；第Ⅱ區(qū)空氣含濕量高于室內(nèi)設(shè)計值，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，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，可采用僅對新風(fēng)除濕和對新風(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點所需冷量之和小于等于原系統(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點參數(shù)實際是不同的。

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)行編程計算，將全國主要城市的空調(diào)室外設(shè)計氣象參數(shù)，原有空調(diào)建筑物的室內(nèi)設(shè)計溫濕度，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)計溫濕度作為輸入文件，通過空氣狀態(tài)參數(shù)計算公式，編寫計算程序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）的改造為例，說明新風(fēng)預(yù)處理系統(tǒng)的應(yīng)用。室內(nèi)設(shè)計條件為：原系統(tǒng)（舊標(biāo)準(zhǔn)）：tN=26℃，φN=65%，新風(fēng)比：15%；新系統(tǒng)（GBJ19-87國標(biāo)修改稿）：tN=26℃，φN=65%，新風(fēng)比：30%；室外設(shè)計條件為：tW=34℃，tWS=28.2℃；送風(fēng)量為2000m3/h；室內(nèi)熱濕比ε=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：ηZ=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)適用性作一分析計算。

計算結(jié)果見表2。其中"·"表示適用；"-"表示不適用。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?！ぁ?·-·-

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··-----

臺北····-··

香港····-·-

4結(jié)論

（1）針對GBJ19-87國標(biāo)修改稿的要求，對原有高檔商業(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城市，即任何一個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??；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)將有助于業(yè)主和設(shè)計方的選擇與決策。

參考文獻(xiàn)

1ANSI/ASHRAEStandard62～1989.Ventilationforacceptableindoorairquality.Atlanta,GA:ASHRAEInc.

2ASHRAEPublicReviewDraft62～1989R.Ventilationforacceptableindoorairquality.

3ANSI/ASHRAEStandard62～1989.Ventilationforacceptableindoorairquality.Atlanta,GA:ASHRAEInc.

4沈晉明，《ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)62～1989》的修正對通風(fēng)空調(diào)行業(yè)的影響，暖通空調(diào)，1998，28（5）：28～33。

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）：11～17。