1 引言

　　近年已有多篇报道指出办公楼内区冬季时过热，需供冷。具体做法有：内区设空凋机(AHU)，并引入低于室温新风供冷；或将新风机组(PAU)送风分冷、热风道，将新风送到各内区混合以适应各区不同的内部得热。本文提出混合内、外区空气将内区得热传至周边区来降低供暖需求的构想，构思了两个具体方案并计算分析其节能效果。

　　2 混合内、外区空气的原理

　　二管及四管风机盘管系统(FCU)的结构分别见图1及图2。二管系统的供暖需依靠周边的散热器系统；新风送风温度设定在18℃，以避免内区在人员进入前温度太低(各内区得热的变化亦使降低新风温度的自控系统复杂)。四管系统可将新风温度设定在12℃，比二管系统节能，

　　系统分冬、夏二个模式运行。二管系统利用内区二个风机盘管(FCU)共6个ACH将内、外区空气大混合，空气流过2个600mm×380mm百叶进入外区。四管系统利用内、外区4个FCU(内、外分隔)或外区2个FCU(敞开式办公室)循环内、外区的空气；当夜间内区FCU停上运行后，外区空气可流经上述下部百叶进入内区。计算显示：当走廊、各单位的分隔内部隔墙为岩棉加石膏板结构时，内区可于约人员进入后1h温升至稳定值。

　　为避免同时供冷、暖，散热器／FCU的热盘管控制设定值18℃，FCU的冷盘管设定值为20℃。为防止因散热器上控制阀(TRV)泄漏，而降低外区供冷时同时供暖量，建议在供、回热水管上设如图1所示的装置，供冷旁通散热器。

　　四管系统比较复杂：天花板内的水管、风管及控制阀多；外区FCU须24h开动，以避免因室温于夜间下降引致次日早上热负荷大幅上升，但夏季却可于夜间停止运行，或日间由用户自行控制开停。

　　图1  二管系统结构(加周边区散热器供暖)

　　图2  四管系统结构

　　3 能耗的计算

　　以北京地区典型办公楼为计算对象：每个办公单位8m(宽)×10m(深)×3．7m(高)；围护结构为35％双层窗、65％200m厚混凝土外墙(外加20mm厚水泥沙浆)，设汁热负荷为32．65W／m2；新风量为10L／s·人。办公室人员密度1人/7m2。FCU设板式空气热交换器来回收排风热能，效率为60％。内部得热量目前最低估计为27W／m2，内、外区分隔时外区内部得热量取其一半，即13．5W／m2。

　　计算平均室外气温(-1．6℃)大晴天(以低于5℃供暖期内平均每月最高太阳辐射强度计算：东539W／m2，南762W／m2，西539W／m2，北71W／m2)及阴天(以北向辐射强度计算各方向得热)时的全日平均能耗。计算各方向透过窗户的得热量。假设遮阳系数S．C．为0．55，使用ASHRAE的CLTD方法计算日间逐时得热量，再加上其他得热计算热负荷。估计外墙于日间10h吸收阳光后温升使夜间热负荷下降幅度相当于南向少供暖5．625h，北向太少忽略不计，东向上午吸热后，下午已消散，西面少供暖2h。

　　计算结果见表1及表2。数据显示，混合内、外区空气有节能效果，与回收排风热能的全日平均8．602W／m2相比较少；阴天时节能效果较佳，敞开式又较佳。四管系统的能耗比二管的低。

　　表1  大晴天全日平均能耗(设计热负荷32．65W/m2)

　　表2  阴天全日平均能耗(设计热负荷32．65W／m2)

　　若围护结构保温改善，混合内、外区空气的节能效果应会降低。故继续计算设计负荷为25．31W／m2，17．43W／m2及10．70W／m2的能耗，结果见表3至表8。建议本文的方案不宜应用于设计负荷低于20W／m2的情况。

　　表3  大晴天全日平均能耗(设计热负荷25．315W／m2)

　　表4  阴天全日平均能耗(设计热负荷25．31W／m2)

　　表5  大晴天全日平均能耗(设计热负荷17．43W／m2)

　　表6  阴天全日平均能耗(设计热负荷17．43W／m2)

　　表7  大晴天全日平均能耗(设计热负荷10．70W／m2)

　　表8  阴天全日平均能耗(设计热负荷10．70W／m2)

　　4 结论

　　提出了二管及四管系统混合内、外区空气的做法。计算结果显示当设计热负荷不小于25W／m2时，节能效果明显。

　　参考文献

　　[1]范存养，李小平．办公楼建筑窗际热环境的改善和节能[J]．暖通空调，1997，27(2)：18-25．

　　[2]赵伟．有内区建筑物的空调方式[J]．暖通空调，2005，35(1)：74-76．

　　[3]杨伟成．用天然冷源解决民用建筑内区冬季过热问题的探讨[J]．暖通空调，2004，34(6)：46-48．

　　[4]ASHRAE．ASHRAE Handbook Fundamentals[M]．U.S．A：1977．