概要: 從城市氣象參數(shù)入手,論述地板供冷與置換通風結合的必要性,并以實驗方式驗證了地板供冷置換通風復合系統(tǒng)可以在住宅內達到比較好的空調效果。
地板供冷系統(tǒng)只能承擔室內顯熱負荷,當室內濕負荷較大,室內空氣露點溫度高于地板溫度時,地板將會出現(xiàn)結露現(xiàn)象。
以地面溫度與室溫溫差5℃計算,采用地板供冷時室內空氣溫度應低于30℃的保證率,北京為92%,濟南為89%,南京為66%.應該說明,限于經(jīng)費,北京、濟南的氣象參數(shù)取近3年的平均值,南京氣象參數(shù)是201年的統(tǒng)計結果,而不是10年以上的統(tǒng)計值,但所獲得的結果均具有參考價值。另外,要保證室溫與地板溫度之差為5℃左右,圍護結構必須有較好的保溫性能。采用地板供冷系統(tǒng)后,房間圍護結構溫度降低,人體輻射散熱量增大,人體的實際感受溫度會比室內實際空氣溫度降低2℃,所以室內空氣溫度30℃時相當于采用傳統(tǒng)空調方案時房間溫度為28℃。對于氣候比較干燥的北方地區(qū),地板供冷系統(tǒng)可以在不發(fā)生結露的情況下取得比較好的降溫效果,如北京、濟南;而對于長江中下游地區(qū)、沿海地區(qū)城市,由于空氣濕度較大,不發(fā)生結露的保證率則較低,如南京。所以在這些地區(qū),要在房間內取得比較好的空調效果,必須增加一套除濕系統(tǒng),以降低房間內空氣的濕度。
置換通風系統(tǒng)是一種舒適、節(jié)能的空調系統(tǒng)。如果將其與地板供冷系統(tǒng)配套使用,將會較好地彌補地板供冷系統(tǒng)的不足。干燥新風的送入,可以改善室內衛(wèi)生條件,提高空調降溫效果,同時降低室內空氣露點溫度;地板供冷的水溫也可隨之降低,滿足負荷較大房間的需求;另一方面,置換通風系統(tǒng)可以在近地面處形成一層干燥的空氣層,即空氣湖,防止室外滲入的熱濕空氣直接與冷地板接觸,從而防止出現(xiàn)結露現(xiàn)象。
單獨的置換通風系統(tǒng)通常運用在高大建筑中,才能充分發(fā)揮其室內熱力分層帶來的節(jié)能效益,而在住宅建筑中,通常層高較低,排風與送風的溫度差值不是很大,使得這一特點并不明顯。而與地板供冷系統(tǒng)聯(lián)合使用后,冷負荷的承擔主要由后者實現(xiàn),從而可減小置換通風系統(tǒng)送入的 風量,提高了排風與送風的溫度差,繼續(xù)發(fā)揮其室內熱力分層帶來的節(jié)能效益。
在地板供冷置換通風復合系統(tǒng)中,置換通風系統(tǒng)送入的新風量主要是根據(jù)濕負荷及人體所需新風量確定,僅承擔很小的一部分室內冷負荷(一般不大于10%),設備體積和風管尺寸減小,所以在地板供冷系統(tǒng)的基礎上,設備的初投資和運行費增加不大。地板供冷置換通風系統(tǒng)的優(yōu)點還可體現(xiàn)以下在幾個方面:
1.為冬季供暖、夏季供冷的居住建筑提供了又一種可能的末端系統(tǒng)形式,改變了住宅建筑內只能靠送風降溫的情況。擴大了地板供冷(暖)系統(tǒng)的使用地域,使其可應用于長江中、下游等冬冷夏熱地區(qū),也使置換通風這一舒適、節(jié)能的系統(tǒng)可在住宅建筑中得到廣泛推廣;
2.不存在空調病的問題,地板供冷系統(tǒng)以輻射換熱為主,更好地符合人體散熱的特點;置換通風系統(tǒng)送風速度低于0.5m/s,送風量小,吹風風險值(draughtrisk)為零,避免了人在睡眠當中因吹風引起的種種不適;
3. 提供穩(wěn)定的房間溫度,冷卻地板可根據(jù)室內負荷在一定的范圍內調節(jié)供水溫度,從而使提供的制冷量在一定范圍內可隨著室內負荷的變化而變化,當房間負荷減小時,其提供的冷量也小,當房間負荷大時,其提供的冷量也相應地增大,冷卻地板的這一特點使得房間的溫度比較穩(wěn)定。另外,地板供冷系統(tǒng)首先冷卻房間圍護結構,蓄冷量較大,短時間的開門或開窗對室內溫度基本無影響。