賀繼超,任君,別舒,李著萱

（中國中元國際工程有限公司，北京100089）

中央國家機關(guān)辦公樓風機盤管加新風系統(tǒng)節(jié)能改造

賀繼超,任君,別舒,李著萱

（中國中元國際工程有限公司，北京100089）

在公共建筑能耗中，空調(diào)系統(tǒng)能耗占據(jù)比重很大，以中央國家機關(guān)辦公建筑為例，其中風機盤管加新風系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛，論文針對該系統(tǒng)進行了能耗特點分析，根據(jù)其技術(shù)特點及適用范圍，總結(jié)了能耗環(huán)節(jié)及存在問題，并給出了節(jié)能改造措施。

風機盤管加新風系統(tǒng)；節(jié)能改造；空調(diào)能耗

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.07.023

1 引言

我國正處在工業(yè)化、城鎮(zhèn)化快速發(fā)展階段，根據(jù)有關(guān)報道，目前我國的建筑能耗約占社會總能耗的27.5%～30%，而空調(diào)能耗約占整個建筑能耗的40%～60%[1]。因此，針對建筑能耗中占比最大的空調(diào)能耗進行節(jié)能措施研究，對挖掘辦公建筑的節(jié)能潛力、發(fā)揮中央國家機關(guān)節(jié)能工作的示范帶頭作用具有十分重要的現(xiàn)實意義。

通過對部分中央國家機關(guān)辦公建筑的能耗統(tǒng)計和分析發(fā)現(xiàn)，目前所采用的空調(diào)形式主要有風機盤管加新風系統(tǒng)、全空氣系統(tǒng)、多聯(lián)機系統(tǒng)、分體空調(diào)系統(tǒng)等。其中風機盤管加新風系統(tǒng)是采用最多的空調(diào)形式占到總數(shù)的78.54%，其次分別為全空氣系統(tǒng)（15.13%）、多聯(lián)機系統(tǒng)（2.65%）和分體空調(diào)系統(tǒng)（0.72%）。

本文就中央國家機關(guān)中應(yīng)用最廣泛的風機盤管加新風系統(tǒng)，以及在日常維護中最易忽視的分體空調(diào)系統(tǒng)進行能耗分析，從其系統(tǒng)原理、設(shè)計選型、施工運行角度分析能耗并給出節(jié)能改造的措施及建議。

2 風機盤管加新風系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)介紹

風機盤管加新風空調(diào)系統(tǒng)是中央國家機關(guān)辦公建筑中應(yīng)用最廣泛的一種系統(tǒng)，它占到空調(diào)總數(shù)的78%以上，該系統(tǒng)主要特點是投資少、使用靈活。

風機盤管系統(tǒng)形式[2]主要有：

1)按空氣流程形式分：吸入式和壓出式。

吸入式是風機位于盤管下風側(cè)，空氣先由盤管處理后由風機送入空調(diào)房間。壓出式是風機處于盤管上風側(cè)，風機先將空氣抽入后壓至盤管進行熱交換后送入空調(diào)房間，這種形式目前使用最廣泛。

2)按安裝形式分：立式明裝，臥式明裝、立式暗裝、臥式暗裝、吸頂式等。其中，臥式暗裝是應(yīng)用最多的一種形式，該系統(tǒng)暗裝在吊頂內(nèi)，通過送風管及風口把處理后的空氣送入空調(diào)房間。

2.2 技術(shù)特點及適用范圍

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，越來越多的建筑離不開空調(diào)系統(tǒng)，作為行使重要行政職責的中央國家機關(guān)辦公建筑，其空調(diào)系統(tǒng)得到了快速發(fā)展，不同空調(diào)系統(tǒng)具有各自的技術(shù)特點。風機盤管加新風系統(tǒng)的主要優(yōu)點有：

1)可分別控制、調(diào)節(jié)各個風機盤管，實現(xiàn)不同房間、不同溫度需求的靈活控制。當房間無人時可關(guān)掉機組而不影響其他房間機組的正常運作，因此，該系統(tǒng)運行費用節(jié)約，并為夏季供冷的分戶計量提供了基礎(chǔ)。

2)可實現(xiàn)分區(qū)調(diào)節(jié)、分片管理。根據(jù)不同辦公建筑的負荷需求，按照功能、朝向、運行時間等把系統(tǒng)分割為若干區(qū)域，實現(xiàn)科學(xué)化管理。

3)風機盤管系統(tǒng)所占空間較小，布置和安裝靈活，一般安裝在房間吊頂內(nèi)，不影響美觀及使用空間，安裝比全空氣空調(diào)系統(tǒng)減少大量風管，因此，該系統(tǒng)還有節(jié)約建材和空間的優(yōu)點。

4)各房間空氣系統(tǒng)相對獨立，如果某房間發(fā)生火災(zāi)或疫情時，險情不會通過該系統(tǒng)危及其他房間。

綜上所述，風機盤管加新風系統(tǒng)適用于房間較多、需求不同、靈活控制的各種場所，如中央國家機關(guān)常設(shè)的辦公樓，寫字樓，會議樓等；此外，分區(qū)較多且同區(qū)功能較統(tǒng)一,以及建筑結(jié)構(gòu)緊湊、空間緊張或風管敷設(shè)困難的建筑也適用于該系統(tǒng)。

風機盤管加新風系統(tǒng)的主要缺點有：

1)風機盤管加新風系統(tǒng)的設(shè)置形式是分散在各個房間內(nèi)，因此系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量較多，給日常維修和管理帶來不便。此外，設(shè)計中由于要考慮風管的布置，因此有時會與吊頂高度等內(nèi)裝修產(chǎn)生沖突。

2)風機盤管加新風系統(tǒng)不適用于進深大的空間（大于6m）。由于風機盤管是安裝在空調(diào)房間內(nèi)的，因此其噪聲控制較為嚴格。為保證較小的噪聲其風機轉(zhuǎn)速就不能過高，因此較小的風機壓頭限制了氣流分布，對于進深大的空間（大于6m），該系統(tǒng)的氣流分布不夠合理。

3)新風系統(tǒng)在室外空氣品質(zhì)惡劣的情況下，由于一般只配備粗效過濾器，不能有效地清潔外界空氣，因此引入室內(nèi)的新風有可能會造成室內(nèi)環(huán)境污染。這對于我國目前深受PM2.5困擾的現(xiàn)狀來看，成為該系統(tǒng)一大新問題。

4）該系統(tǒng)濕度控制不夠準確，在過渡季節(jié)時，隨著空氣中熱濕負荷降低，盤管內(nèi)水溫隨之升高，系統(tǒng)除濕能力下降，導(dǎo)致空氣含濕量相應(yīng)增加。

5）冷凝水污染。風機盤管系統(tǒng)在去濕時產(chǎn)生冷凝水，在夜間或非工作日等停運時段，由于盤管表面溫度升高，為細菌繁殖提供了條件，在天花板內(nèi)會產(chǎn)生污染和漏水的問題。

2.3 能耗環(huán)節(jié)及存在問題

風機盤管系統(tǒng)的能耗問題[3]主要集中在以下方面：

1）在大型辦公建筑中，由于風機盤管的數(shù)量較多，但天花板內(nèi)的維修空間十分有限，給清潔和維護工作帶來較大的操作難度，長此以往，系統(tǒng)風量逐漸變小，換熱效果逐步變差，空調(diào)能耗越來越大。

2）末端軟管變形，送風截面過小，導(dǎo)致空調(diào)負荷增大，送風溫度降低從而造成能源的浪費。

（1）風道軟管的末端在安裝中變形，導(dǎo)致出口風道面積減小。

(2)在風道軟管中部出現(xiàn)大角度折彎或扭曲，導(dǎo)致風道截面積減小。

(3)風道軟管在安裝中未能和送風口對接，導(dǎo)致送風在吊頂內(nèi)，不能將冷風射入房間。

3)對空調(diào)箱水閥控制的缺失，導(dǎo)致系統(tǒng)送風溫度過低。在對中央國家機關(guān)辦公建筑的調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，大型辦公建筑的空調(diào)系統(tǒng)普遍存在自控系統(tǒng)未能正常工作的情況，尤其空調(diào)箱的水側(cè)和風側(cè)往往都未設(shè)置控制裝置。根據(jù)節(jié)能診斷，辦公室內(nèi)溫度雖然較低，但送回風的溫差比較小，說明室內(nèi)的低溫是

以大風量為代價的。以送回風溫差4℃為例，若將送回風溫差調(diào)整到8℃，則風量比4℃時可減少一半以上，從而可節(jié)約風機電耗約80%。

4)一般辦公建筑的新風機組過濾器清理周期較長，隨著過濾器逐步堵塞，新風機運行工況逐步偏離額定工況點，導(dǎo)致風機效率降低產(chǎn)生能耗浪費。

5)在中央國家機關(guān)辦公建筑中經(jīng)常存在大廳等較大的產(chǎn)熱空間。當風機盤管加新風系統(tǒng)運用于大空間時，其回風的熱量往往直接排放掉了，沒有加以回收利用。

6)通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，在以往的設(shè)計中，未考慮過渡季節(jié)利用自然冷源除熱除濕。

7）風機盤管系統(tǒng)常存在高點無排氣閥或排氣閥失靈，系統(tǒng)內(nèi)空氣不能及時排除，導(dǎo)致水力平衡失調(diào)。

2.4 改進技術(shù)措施

風機盤管的選擇：在對中央國家機關(guān)辦公建筑的風機盤管系統(tǒng)進行整體設(shè)計改造時，首先應(yīng)根據(jù)建筑情況及功能用房要求，確定風機盤管的形式及布置方式。再根據(jù)冷負荷和新風量，在產(chǎn)品樣本中選擇合適的型號，若實際工況與產(chǎn)品額定工況存在差異，應(yīng)進行一定修正。

風機盤管的調(diào)節(jié)：風機盤管有3種調(diào)節(jié)方式，用風量調(diào)節(jié)、水量調(diào)節(jié)和機內(nèi)旁通風門調(diào)節(jié)，其特點見表1。

表1 風機盤管系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式

其他改進措施有：

1）應(yīng)定期清掃新風機組的過濾網(wǎng)和風機盤管表面，以維持設(shè)備較好的工作狀態(tài)。

2）對辦公建筑中老舊的新風設(shè)備，應(yīng)給予更換，沒有變頻的，應(yīng)增設(shè)變頻裝置，缺少控制的，應(yīng)增設(shè)控制開關(guān)或水路控制閥門。

3）風機盤管加新風機組的回水管上應(yīng)有手動放氣閥，在系統(tǒng)運行前將放氣閥打開，待盤管中及管路內(nèi)的空氣排凈后再關(guān)閉放氣閥。

4）考慮回收利用排風中的熱量（或冷量），以節(jié)約能耗。

5）風機盤管加新風機組夏季供給冷媒的水溫不應(yīng)低于7℃，冬季供給冷媒的熱水溫度不應(yīng)高于65℃，供水的水質(zhì)應(yīng)清潔軟化，以防水管道內(nèi)結(jié)垢影響傳熱效率。

6）對裝有溫度控制器的機組應(yīng)校核使用狀態(tài)。夏季時，控制開關(guān)應(yīng)處于夏季控制位，冬季時，控制開關(guān)應(yīng)處于冬季控制位。

7）對有較大熱負荷內(nèi)區(qū)的中庭，應(yīng)考慮利用自然冷源排除室內(nèi)余熱，減少風機盤管加新風系統(tǒng)在過渡季節(jié)的使用，從而實現(xiàn)節(jié)能。

3 結(jié)語

本文研究了中央國家機關(guān)辦公建筑中應(yīng)用最廣泛的風機盤管加新風系統(tǒng)，通過對系統(tǒng)原理的探討，總結(jié)其技術(shù)特點和適用范圍，找到其在運行中的能耗環(huán)節(jié)和運行主要存在的能耗問題，并提出通用的節(jié)能改造措施。

本文主要從設(shè)備維護及更換和系統(tǒng)優(yōu)化兩個方面提出了風機盤管加新風系統(tǒng)節(jié)能方面的改進技術(shù)措施，如清洗、絕熱、更換設(shè)備、合理運行等。

【1】喬玲敏,張偉東,周全，等.某商業(yè)建筑空調(diào)系統(tǒng)運行情況分析及節(jié)能改造[J].暖通空調(diào),2013,43(8):46-50.

【2】陸耀慶.實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊[K].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2007.

【3】王清勤,唐曹明.既有建筑改造技術(shù)指南[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012.

Energy Saving Reconstructionof FanCoil Plus Fresh Air System for OfficeBuilding

HEJi-chao,REN Jun,BIE Shu,LI Zhu-xuan
(China IPPR International Engineering Corporation,Beijing 100089,China)

Inallenergyconsumingsystemingeneralofficebuildings,theenergyconsumptionoffancoilplusfreshairsystemoftenoccupy themostproportion.Thisarticlebasedonthetechnicalcharacteristicsoffancoilplusfreshairsystem,summarizestheexistingproblemsofthe energyconsumption of the system,and according to the the general office building within the fan coil plus fresh air system,put forward to improvethesystemenergysavingreformofgeneraljudgmentstandardsandtechnicalmeasuresofimprovement.

fancoil Plusfresh air system；energysavingreconstruction;airconditioningenergyconsumption

TU834.5;TU243

B

1007-9467（2016）07-0099-03

2016-04-06

賀繼超（1985～），男，湖南雙峰人，工程師，從事暖通空調(diào)設(shè)計與研究,（電子信箱）hejichao_2005@163.com。