李百添，黃建麟，張輔飛，翟志宏

（1. 廣東省工業(yè)設備安裝有限公司，廣州，510810；2. 第一太平戴維斯物業(yè)顧問（北京）有限公司；3. 廣州市氣候與農(nóng)業(yè)氣象中心）

現(xiàn)代城市的高層辦公樓愈多，傳統(tǒng)空調(diào)的分散式風機盤管、集中式風柜與多聯(lián)式分體機等多由風機機械循環(huán)室內(nèi)空氣經(jīng)表冷器實現(xiàn)降溫，受表冷器集約與循環(huán)間歇的限制，部分工程的室內(nèi)風機氣流噪音干擾、忽冷忽熱的區(qū)域氣溫、風口周邊的冷流吹襲等，已成為影響辦公人員健康衛(wèi)生的新問題；而且，室內(nèi)空氣濕度也無從綜合獲知，無法對空氣濕度與系統(tǒng)作出評價。

近年來，低濕北方地區(qū)逐漸使用樓板式冷輻射空調(diào)，因其幾等同于室內(nèi)空調(diào)建筑投影面積的輻射調(diào)溫設施，省略了傳統(tǒng)空調(diào)的鼓流風機，實現(xiàn)了室內(nèi)的安靜度、勻溫性與無冷流等。

今，高濕南方地區(qū)某些建筑采用吊頂冷輻射空調(diào)系統(tǒng)，新風經(jīng)設備層降溫處理后送入樓層辦公區(qū)，并測得室內(nèi)濕度滿足條件時方啟動室內(nèi)末端管網(wǎng)降溫，杜絕了室內(nèi)管路結露現(xiàn)象，達到了較好的舒適性空調(diào)效果。

因新風降溫除濕階段受天氣氣候影響，且建筑室內(nèi)的空氣溫濕度與結構、幕墻、門窗等的嚴密性密切相關；需綜合分析室內(nèi)外相關數(shù)據(jù)以總結建筑物辦公環(huán)境的空氣變化規(guī)律，以實現(xiàn)大樓空調(diào)的安全與節(jié)能。

1 系統(tǒng)結構

某工程室內(nèi)采用吊頂式冷輻射系統(tǒng)：冷輻射板既是空調(diào)末端又是裝飾面板，無縫銜接的輻射板基本實現(xiàn)室內(nèi)投影覆蓋輻射功能。室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)主要由兩子系統(tǒng)組成：上部為吊頂式冷輻射板，下部為架空地板內(nèi)的新風。如圖1、3：

圖1 空調(diào)平面圖

系統(tǒng)啟動時，銅質(zhì)盤管管網(wǎng)為次高品位的18.0/20.0℃［1］高溫冷凍水，室內(nèi)吊頂天花板表面處于較低溫度，由輻射消除熱負荷；同時，經(jīng)處理的室外新風由送風機輸送室內(nèi)，保證了室內(nèi)的空氣新鮮度［2］。

圖3 空調(diào)設備局部

2 輻射板結構

根據(jù)目前空調(diào)輻射板市場供應情況，對金屬輻射板進行調(diào)查［3］；如圖4：

圖4 輻射末端類型

項目選用C樣圖的基座型輻射板；輻射板主要由小口徑銅管、合金基座及絕熱護棉等構成；主要為廠家制作成品，出廠前應作氣壓密封性能測試與壓力測試等，少量板則可結合現(xiàn)場建筑空間尺寸進行現(xiàn)場制作。輻射板裝配高效、檢修方便，且能實現(xiàn)整塊管板拆移，便于檢查管路工作狀況與性能變化。如圖5～6：

圖5 輻射板散熱件

圖6 輻射板與組合吊頂

3 建筑內(nèi)外測量

（1）天氣氣象

根據(jù)地方氣象部門的氣象設施分布情況，記錄兩氣象站溫度與濕度等代表性數(shù)據(jù)：一站位于天河區(qū)石牌街黃埔大道西（經(jīng)度113.336，緯度23.137）、另一站位于天河區(qū)獵德街海心沙島（經(jīng)度113.317，緯度23.117）。記錄如下：

從表1、圖7可知：

表1 2021年2月3日兩氣象站逐時溫濕度記錄

圖7 2021年2月3日兩氣象站逐時溫濕度曲線

兩站數(shù)據(jù)記錄基本齊全；當天同時間的溫度差為-2.7～0.4℃，當天同時間的濕度差為-6～7%，兩度同城異點瞬間變化范圍較小。

（2）建筑內(nèi)外

因所述吊頂冷輻射空調(diào)使用條件受溫、濕度影響較大，對建筑空間的氣密性的要求較高；一般地，空調(diào)系統(tǒng)運行時，室內(nèi)的兩度較為穩(wěn)定，故考慮設備停運典型天對室內(nèi)外兩度作記錄。現(xiàn)對高濕雙休日的周日作相關測量，記錄如下：

從表2、圖8可知：

圖8 2021年3月28日室內(nèi)外逐時溫濕度曲線

表2 2021年3月28日室內(nèi)外逐時溫濕度記錄

1）室外兩度日逐時變化較大：溫度：7:00最低22.8℃，15:00最高30.9℃，溫差8.1℃；濕度：6:00～8:00最高99%，15:00最低55%，濕差44%。較能代表南方地區(qū)的高濕氣候特性。

2）室內(nèi)兩度日逐時變化較?。簻囟龋?:00最低24.4℃，20:00～21:00最高26.0℃，溫差1.6℃；濕度：8:00最高53.3%，16:00最低52.1%，濕差1.2%。建筑空間的氣密較好。

3）考慮測量誤差，可認為：空調(diào)系統(tǒng)停運幾天的短期內(nèi)，室內(nèi)的兩度受天氣影響不明顯，且日變化量小。

4 空調(diào)溫濕測量

以此工程為例，選擇某層室內(nèi)測量位置四點，如圖2；在年典型空調(diào)季節(jié)作相關數(shù)據(jù)記錄：

圖2 溫濕度測點分布圖

（1）過渡模式

在冬季，地區(qū)天氣濕度較小；結合通風與空調(diào)系統(tǒng)設置，采用過渡性運行模式：最大限度采用新風，短期輔助供暖（據(jù)物業(yè)運行統(tǒng)計：年供暖期約兩周）。

從表3、表4、圖9可知：

表3 2021年2月18日（周四）空調(diào)溫度記錄（t）

表4 2021年2月18日（周四）空調(diào)濕度記錄（%）

圖9 2021年2月18日（周四）空調(diào)溫濕度曲線

過渡模式下的室內(nèi)空調(diào)情況：氣溫因室內(nèi)空間隔斷等原因呈現(xiàn)不同的區(qū)域性氣溫場，16:00時刻③區(qū)低至19.7℃、④區(qū)高至23.8℃，溫差4.1℃；區(qū)域性的溫差變化較小。因室內(nèi)氣密良好，開始時室內(nèi)氣溫因建筑熱惰性而高于室外；隨著室內(nèi)人員增加與室外溫升，啟動空調(diào)系統(tǒng)滿足室溫要求。

濕度呈晨高午低走勢：因室外濕度較小，日間最小值17%；啟用新風后，室內(nèi)濕度隨大氣同步變化，因新風量有限，故室內(nèi)外值明顯不同；隨辦公人員增加致室內(nèi)濕度略升，其中91.7%（=44/48）濕度值≥30%，熱舒適度基本達到 I 級［2］。

（2）夏季模式

在春夏秋等季節(jié)，地區(qū)天氣溫度較高、濕度相對較大且日變化值明顯；此時采用夏季運行模式：限量供應經(jīng)濕處理的新風，末端高溫冷凍水輻射性供冷。

從表5、表6、圖10可知：

表5 2021年3月29日（周一）空調(diào)溫度記錄

表6 2021年3月29日（周一）空調(diào)濕度記錄

圖10 2021年3月29日（周一）空調(diào)溫濕度曲線

夏季模式下的室內(nèi)空調(diào)情況：氣溫因室內(nèi)空間隔斷等原因呈現(xiàn)不同的區(qū)域性氣溫場，16:00時刻③區(qū)低至22.1℃、④區(qū)高至24.6℃，溫差2.5℃；區(qū)域性的溫差變化較小。

濕度呈晨高午低走勢：因室外濕度較大，日間最大值96%；啟用新風后，室內(nèi)濕度略隨大氣變化而變化，因新風量有限且經(jīng)除濕，故室內(nèi)外值明顯不同。濕度滿足≤70%，且其中62.5%（=30/48）濕度值為40～60%，熱舒適度亦基本達到I級［4］。

（3）露點溫度

根據(jù)表3～6得出相應的露點溫度，如下表：

從表7、表8可知：

表7 2021年2月18日（周四）露點溫度表(ts)

表8 2021年3月29日（周一）露點溫度表(ts)

過渡與夏季模式的室外露點溫度相差明顯：過渡季最低為9.03℃；夏季最低24.19℃。

過渡與夏季模式的室內(nèi)露點溫度相差不大：過渡季最高為15.64℃；夏季最高19.79℃，短時高于冷輻射管內(nèi)的18℃進水溫度，因時間短且發(fā)生區(qū)域極小，亦無明顯結露現(xiàn)象。

5 綜合與分析

因地區(qū)的氣候差異性大，據(jù)統(tǒng)計，北方的年高濕度較南方時短值?。荒壳?，冷輻射空調(diào)在北方地區(qū)應用較多且系統(tǒng)控制與運行可靠。而在南方，因氣候高溫高濕，空調(diào)系統(tǒng)既要降溫亦需降濕，既要考慮舒適性更要保證安全性；而確保冷凍水管路不結露是首要任務。

從項目的室內(nèi)外溫濕度變化曲線可知，因建筑的幕墻玻璃、樓板封隔、門窗管理等較好，由良好的容器性作用，天氣潮濕日的室內(nèi)非空調(diào)時間濕度值小且變微（約1%），為吊頂冷輻射空調(diào)的良性運行提供了較好的環(huán)境。該系統(tǒng)啟動時，輻射盤管內(nèi)的18.0/20.0℃高溫冷凍水滿足了運行要求。

在南方典型的干或濕性季節(jié)，通過工程實例典型分析過渡性與夏季性模式空調(diào)系統(tǒng)運行情況，證明此系統(tǒng)的溫度與濕度實際控制效果良好；筆者至工程現(xiàn)場感受空調(diào)效果并與辦公室工作人員交換意見，可認為此吊頂冷輻射空調(diào)系統(tǒng)的無風感、勻溫度、清爽性備受用戶認可，具有推廣應用的參考意義。