摘要：我國地處溫帶大陸性氣候大部分地區(qū)夏熱冬冷，夏季氣溫普遍偏高、冬季氣溫較為寒冷，面對(duì)惡劣的室外氣候，人們對(duì)室內(nèi)環(huán)境也有較高的供冷、供熱、除濕與通風(fēng)并存的需求。近年來隨著經(jīng)濟(jì)水平的快速提高，我國住宅供暖空調(diào)普及率越來越高，與之而來的是供暖空調(diào)能耗迅速增長。因此，研究住宅供暖空調(diào)方式與運(yùn)行模式，將會(huì)為我國住宅供暖空調(diào)技術(shù)可持續(xù)發(fā)展提供重要的技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：住宅供暖空調(diào)；地板輻射供暖系統(tǒng)；間歇模式

1、住宅供暖空調(diào)方案篩選方法的構(gòu)建

住宅供暖空調(diào)方案篩選是住宅供暖空調(diào)系統(tǒng)最基礎(chǔ)卻有至關(guān)重要意義的一環(huán)，是關(guān)系到空調(diào)系統(tǒng)能否健康、高效運(yùn)行的關(guān)鍵，是設(shè)計(jì)人員和用戶共同關(guān)注的重要問題之一。對(duì)于具體的項(xiàng)目，可供采用的住宅供暖空調(diào)方案較多，差異顯著，方案篩選工作困難復(fù)雜，如何科學(xué)地從諸多方案中篩選合適的方案，是一個(gè)令人頭疼的實(shí)際問題?？梢姡瑢ふ乙环N令人信服和值得推廣的住宅供暖空調(diào)方案篩選方法，對(duì)不同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估決策，為廣大設(shè)計(jì)者和用戶提供適宜的決策方法，有著十分重大的現(xiàn)實(shí)意義。

首先，我們根據(jù)住宅供暖空調(diào)方案篩選的目的和特點(diǎn)，確定了住宅供暖空調(diào)方案篩選的方法為：搜索可用的所有方案建立全面的方案集，然后按照初步篩選條件從中選出可用的備選方案集，再采用綜合評(píng)價(jià)方法對(duì)備選方案集進(jìn)行排序，從而確定最優(yōu)方案。

其次，我們根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立原則和影響住宅供暖空調(diào)方案篩選的因素，從經(jīng)濟(jì)性、舒適性和節(jié)能性三方面出發(fā)，建立了比較全面、客觀的住宅供暖空調(diào)方案綜合評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系。

再次，我們通過比較AHP法和TOPSIS法的優(yōu)劣，發(fā)現(xiàn)TOPSIS法更符合“尋找簡單有效的評(píng)價(jià)方法”的初衷，所以最終確定采用TOPSIS法作為綜合評(píng)價(jià)方法，從而確定了基于TOP-SIS法的住宅供暖空調(diào)方案篩選方法。

2、綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

如何建立一個(gè)合理的、科學(xué)的評(píng)價(jià)體系，直接影響著方案決策的結(jié)果。對(duì)于住宅供暖空調(diào)系統(tǒng)這樣比較復(fù)雜的評(píng)價(jià)體系，主要考慮怎樣選擇合理的評(píng)價(jià)指標(biāo)。實(shí)踐中綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建原則主要有：①科學(xué)性原則：指標(biāo)評(píng)價(jià)應(yīng)具有明確的科學(xué)內(nèi)涵，概念清晰，能準(zhǔn)確反映系統(tǒng)某一側(cè)面的內(nèi)涵與特征。②針對(duì)性原則：指標(biāo)體系選取的工作，應(yīng)該緊緊圍繞評(píng)價(jià)對(duì)象和評(píng)價(jià)目而展開，做到有針對(duì)性。③全面性原則：評(píng)價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)該盡可能全面，使綜合評(píng)價(jià)方法能夠全面的反映戶式供暖空調(diào)方案評(píng)價(jià)的內(nèi)涵，以保證綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的可信度。④簡明性原則：在基本滿足評(píng)價(jià)目的和給出決策所需要的信息的前提下，應(yīng)盡量減少指標(biāo)個(gè)數(shù)，突出主要指標(biāo)，剔除無關(guān)緊要的指標(biāo)，使構(gòu)建的指標(biāo)體系既必要又充分，同時(shí)也避免了指標(biāo)體系過于龐大而導(dǎo)致的工作量加大。⑤獨(dú)立性原則：應(yīng)盡量避免那些信息重疊的指標(biāo)，使各個(gè)指標(biāo)相對(duì)獨(dú)立。⑥可操作性原則：評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取應(yīng)貼近現(xiàn)實(shí)，要考慮數(shù)據(jù)資料獲得的可能性和統(tǒng)計(jì)計(jì)算的可行性，應(yīng)做到數(shù)據(jù)資料收集方便，計(jì)算簡單易于理解，不要過于復(fù)雜而難以量化。

3、復(fù)式住宅供暖空調(diào)系統(tǒng)搭建與冬季實(shí)驗(yàn)

我們可以通過住宅供暖空調(diào)方案篩選方法，對(duì)備選方案進(jìn)行篩選，最終篩選出備選方案。然后根據(jù)業(yè)主要求，將最優(yōu)方案中冬季熱源改為多功能的供暖/供熱水兩用燃?xì)獗趻鞝t；分體式空調(diào)器改為一拖多系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，搭建了復(fù)式住宅的供暖空調(diào)系統(tǒng)，并測試了該系統(tǒng)供暖工況下的舒適性和運(yùn)行能耗。

具體可分為兩部分，第一部分是根據(jù)篩選出的方案搭建復(fù)式住宅供暖空調(diào)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)：空調(diào)方式為兩套一拖多系統(tǒng)，供暖方式為燃?xì)獗趻鞝t+超薄地暖板；第二部分是測試該系統(tǒng)供暖工況下的舒適性和運(yùn)行能耗，分別測試了供水溫度為45℃（工況一）和50℃（工況二）兩種工況，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示：上述實(shí)驗(yàn)條件下，當(dāng)供水溫度≥45℃時(shí)，室內(nèi)各溫度參數(shù)均能滿足舒適要求，但預(yù)熱時(shí)間較長，工況一為4.5h，工況二為3.5h，雖然提高供水溫度，增加供熱量，可以縮短預(yù)熱時(shí)間，但是燃?xì)庀牧恳搽S之增加，其可行性有待商榷。

4、地板輻射供暖系統(tǒng)間歇運(yùn)行模式

地板輻射供暖系統(tǒng)的房間舒適性滿足用戶需求，但預(yù)熱時(shí)間長，不利于使用間歇運(yùn)行模式。為進(jìn)一步尋找可以兼顧地板輻射采暖系統(tǒng)和間歇運(yùn)行模式的運(yùn)行策略，我們通過以供暖房間的熱平衡理論為基礎(chǔ)，分析供暖房間的室溫變化規(guī)律，并以此為基礎(chǔ)提出可以縮短系統(tǒng)預(yù)熱時(shí)間的運(yùn)行策略。

首先，以供暖房間熱平衡原理為理論基礎(chǔ)，分別對(duì)供暖房間在升溫和降溫階段的室溫進(jìn)行仿真分析，從而建立了供暖房間室溫變化數(shù)學(xué)模型，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了理論分析的可靠性。

其次，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析了地板輻射供暖房間間歇運(yùn)行模式下室溫變化規(guī)律，然后提出了針對(duì)間歇運(yùn)行模式的兩種改進(jìn)運(yùn)行策略：預(yù)熱間歇模式和多熱源間歇模式，并從理論上分析了各自的可行性，最終得出兩種運(yùn)行策略均優(yōu)于一般間歇模式，其中多熱源間歇模式最優(yōu)，適用于多熱源（≥2種）的供暖房間，有條件者應(yīng)優(yōu)先采用。

5、展望

我們在以后的工作中還需要從以下幾個(gè)方面改進(jìn)和逐步完善：

第一，住宅供暖空調(diào)方案篩選本身具有復(fù)雜性，又由于本人水平有限，受時(shí)間和能力條件限制，只能對(duì)住宅供暖空調(diào)方案篩選作一些基礎(chǔ)性的設(shè)想和方法研究，未能通過編制軟件，建立方便使用的住宅供暖空調(diào)方案篩選的人機(jī)對(duì)話操作系統(tǒng)；而且評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的完善還有待進(jìn)一步研究。

第二，對(duì)地板輻射供暖系統(tǒng)間歇運(yùn)行模式及其改進(jìn)策略，只是從理論上進(jìn)行分析和論證，并為進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。因此，理論分析的正確性有待進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

綜上所述，我們要與時(shí)俱進(jìn)不斷深入研究住宅供暖空調(diào)技術(shù)方案及運(yùn)行模式，確保人們可以在冬冷夏熱的復(fù)雜室外環(huán)境中擁有一個(gè)健康良好的室內(nèi)環(huán)境，從而使人們的生活水平得到有效提高。