4 控制效果分析
針對三種空調(diào)形式（Single zone , Multizone , VAV）在不同的氣候條件下，采用五種不同的新風(fēng)控制策略（固定最小新風(fēng)量、總回風(fēng)濃度控制在1000ppm或800ppm以下、每層回風(fēng)控制濃度在1000ppm以下，每個工作區(qū)域濃度控制在1000ppm以下）工程內(nèi)空氣品質(zhì)進(jìn)行了比較分析。
不采用CO2濃度控制時，不同空調(diào)系統(tǒng)工程內(nèi)空氣品質(zhì)結(jié)果如表2，當(dāng)采用CO2濃度控制時，Multizone和VAV空調(diào)系統(tǒng)工程內(nèi)空氣品質(zhì)結(jié)果如表3。VAV空調(diào)系統(tǒng)采用不同的CO2濃度傳感器安放位置時的工程內(nèi)空氣品質(zhì)結(jié)果如表4所示。
表2 不采用CO2濃度控制時不同空調(diào)系統(tǒng)工程內(nèi)空氣品質(zhì)結(jié)果
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控制策略 |
CO2 濃度(ppm) |
甲醛濃度 (ppm) | |
|
平均值 |
最高值 | ||
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Single zone |
640 |
3511 |
0.049 |
|
Multizone |
541 |
977 |
0.044 |
|
VAV |
583 |
979 |
0.051 |
表3 采用CO2濃度控制時Multizone和VAV空調(diào)系統(tǒng)工程內(nèi)空氣品質(zhì)
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控制策略 |
CO2 濃度(ppm) |
甲醛濃度 (ppm) | |
|
平均值 |
最高值 | ||
|
固定新風(fēng) |
541 |
977 |
0.044 |
|
1000ppm |
586 |
1210 |
0.077 |
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800ppm |
535 |
1004 |
0.063 |
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控制策略 |
CO2 濃度(ppm) |
甲醛濃度 (ppm) | |
|
平均值 |
最高值 | ||
|
固定新風(fēng) |
583 |
979 |
0.051 |
|
1000ppm |
628 |
1209 |
0.100 |
|
800ppm |
576 |
1009 |
0.085 |
表4 VAV空調(diào)系統(tǒng)采用不同的CO2濃度傳感器安放位置時的工程內(nèi)空氣品質(zhì)
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傳感器位置 |
供熱能耗 |
(Mwh) |
CO2 濃度(ppm) |
甲醛濃度 (ppm) | |
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平均值 |
最高值 | ||||
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總回風(fēng)道 |
145 |
0.80 |
628 |
1209 |
0.1 |
|
每層回風(fēng)道 |
145 |
0.80 |
614 |
1190 |
0.097 |
|
工作區(qū)域 |
149 |
0.89 |
565 |
941 |
0.078 |
從表4可以看出：在每層設(shè)置傳感器并沒有多大改善，因為大多數(shù)時間因為全新風(fēng)運行，所以控制事實上沒有用。采用工作區(qū)域設(shè)置傳感器能耗增加不多，但工程內(nèi)空氣品質(zhì)大大改善。以上所有依據(jù)CO2控制的策略，工程內(nèi)甲醛濃度均高于固定新風(fēng)策略。因為甲醛是全天24小時都散發(fā)的，晚上沒有新風(fēng)的時候甲醛濃度更高，固定新風(fēng)在早晨提供新風(fēng)稀釋，濃度降低，但是在CO2濃度控制下，需要幾個小時后才開始提供新風(fēng)，所以導(dǎo)致工程內(nèi)人員將暴露在高濃度下很長時間。
綜合以上各種情況，可以得到以下結(jié)論：需求通風(fēng)能夠在保證良好的工程內(nèi)空氣品質(zhì)的前提下，壁免了過多的新風(fēng)量，能耗降低5～80％，回收年限在幾個月至幾年；人防工程內(nèi)人員密度大時，需求通風(fēng)優(yōu)勢更明顯；對于有滲透和外窗的建筑，需求通風(fēng)考慮了對工程內(nèi)空氣品質(zhì)的貢獻(xiàn)；考慮新風(fēng)溫度的差異，需求通風(fēng)系統(tǒng)在氣候較為炎熱的地方，節(jié)能潛力更大。
5 展望
需求通風(fēng)在人防工程應(yīng)用，還應(yīng)該在以下幾個問題上作進(jìn)一步的研究：盡管需求通風(fēng)能實時反應(yīng)人防工程內(nèi)空氣品質(zhì)，并隨時根據(jù)工程內(nèi)狀況調(diào)整提供的總新風(fēng)量，但是依然沒有解決滿足熱濕環(huán)境需求與空氣品質(zhì)需求的耦合性問題；總新風(fēng)能根據(jù)所有房間的需求（由空氣品質(zhì)最差的房間決定）而變化，但是每個區(qū)域的新風(fēng)卻不能變化；可以設(shè)置新風(fēng)的變風(fēng)量系統(tǒng)，每個房間的新風(fēng)量由該房間的CO2濃度決定，而總新風(fēng)量由所有房間的新風(fēng)總和決定；解耦問題將送風(fēng)同時滿足工程內(nèi)空氣品質(zhì)和熱濕環(huán)境的兩個功能進(jìn)行分離，實現(xiàn)解耦。比如：輻射加獨立新風(fēng)系統(tǒng)，輻射解決人防工程內(nèi)溫度，新風(fēng)解決工程內(nèi)空氣品質(zhì)和濕度；風(fēng)機(jī)盤管加變新風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)盤管處理人防工程內(nèi)循環(huán)風(fēng)解決溫濕度問題，新風(fēng)變頻解決工程內(nèi)空氣品質(zhì)，避免工程內(nèi)回風(fēng)不能再利用的問題。
參考文獻(xiàn)
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2 VAV systems and outdoor air;Chamberlin, Glen A. (Univ of Missouri-Columbia); Maki, Kevin S.; Li, Zhenhai; Schwenk, Dave M.; Christianson, Leslie L.;ASHRAE Journal,.v 41, n10, Oct. 1999, 7 pp
3 Energy and IAQ impacts of CO2-based demand-controlled ventilation;Carpenter, Stephen C. ASHRAE Transactions, v102, n2, 1996： 80-88
4 Outdoor air flow control for VAV systems;Janu, George J. (Johnson Controls Inc); Wenger, Jarrell D.; Nesler, Clay G. ASHRAE Journal, v37, n4, Apr, 1995： 62-68
5 VAV系統(tǒng)中新風(fēng)量的控制;錢以明,楊書明;《暖通空調(diào)》1999年第29 卷第3期
6 變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng).同濟(jì)大學(xué)曾藝,龍惟定.《暖通空調(diào)》2001，31卷第6期
蔣躍洪：男1960.2生，工程師，浙江杭州市
通信地址：浙江省地下建筑設(shè)計研究院