探究建筑通风空调新技术及其应用

探究建筑通风空调新技术及其应用

高欣伟

长城汽车股份有限公司，河北保定071000

摘要：通风空调系统是整个建筑中不可或缺的一部分，其能源消耗也在建筑节能中起着至关重要的作用，通风空调新技术的发展与应用直接决定了暖通空调系统的节能性。从过往的发展来看，关于新技术的研究主要还是从其节能性，适用性以及舒适性出发。

关键词：通风空调；工作原理；存在问题；应用研究

1通风空调的工作原理

通风空调主要是由散热水塔、风机盘管系统、冷冻水循环系统、制冷剂以及冷却水循环系统等组成。制冷机将制冷剂压缩，使其发生物理变化，由固态变成液态，通过液压装置将其输送到蒸发系统中，实现与冷冻水的充分结合，从而形成热交换的功效，再将冷冻水制冷之后，冷冻水就会被冷冻水泵送到各风机中的冷却盘管当中，同时鼓风机进行有效的工作，制造适当强度的冷风在保证人承受范围内的情况下，降低温度。制冷机将热量通过蒸发的形式扩散至制冷机内，达到热量交换的效果，其热交换是和冷却循环水一起进行的，带来热量的冷却水会被冷却水泵输送到散热水塔当中，随后水塔风扇将其中的喷淋冷却工作完成，与大气进行有效的热交换是其目的，从而能够在大气中将热量有效的散发出来。

2建筑通风空调工程中存在的问题

通风空调工程的设计为人们的工作和生活提供了更加舒适的环境，但这样的设计大多是基于经济利益模式下的产物，很多建筑公司忽略了能源的消耗问题，忽视了环境的重要性，另外就是部分设计单位过于重视数量和形式，忽视质量，导致施工完成后系统投资大，运行上能耗大。空调设备的安装是暖通空调工程的重点，正因为如此，在整个装置的设计和施工中，采暖通风的功能设计往往会被忽视。在系统的运行管理上，部分单位过于重视施工达标技术，忽视了对暖通空调安装人员的培训，导致很多操作人员在基本理论常识上不够完善，操作的实施仅限于开机、关机、冬夏转换上，系统节能减排效果无法充分发挥。

3置换通风的应用研究

近年来，置换通风在我国日益受到设计人员和业主的关注。置换通风是一种建筑物通风和空调的创新概念,它是通过利用自然热浮力来改进通风效果的。传统的空调系统就是通常所说的“混合系统”。送风由天花板往下，送风速度较高，送风温度低于室内所需温度,送风和室内空气混合后达到相同的温度，通过混合，循环使用室内空气会降低通风效率。较为理想的传统通风系统，其排风温度和浓度与室内空气相同。置换通风系统可将新鲜空气直接由房间底部以极低的速度送入工作区，其送风温度低于工作区温度。送入的低温低速的新鲜空气置换掉室内的热空气，送风在重力作用下先蔓延至整个地板表面，随后在后继送风的推动和室内热源产生的热对流气流的卷吸提升作用下由下至上流动,形成室内空气运动的主导气流,最后在房间顶部排出室外。排风温度和浓度高于室内。在气流分布上,置换通风是以新空气置换旧空气的气流模式。当系统达到稳定状态时,室内空气在流态上形成三个区域：上部混合区、下部单向流动的清洁区(由向上的热气流区和周围清洁空气区组成)和在两个区域中间的层流区域。

从动力学分析,对于风机能耗、冷却和加热的能耗及CO2的散发，采用置换通风时需注意以下问题：(1)若忽略新风量要求来达到少量的节能,常常会损害室内空气品质。(2)置换通风相对于稀释混合通风能达到25%的节能；(3)在变流量系统的基础上使用置换通风相对于定流量系统可节省能耗43%。

4CFD技术应用分析

暖通空调新技术中的CFD技术主要是利用计算机技术，来模拟实际物体流动情况，以便通过有效的分析，来控制室内风力流动情况，使其通风效果达到最佳状态。因此现代暖通空调系统应用CFD技术非常重要，主要从以下几方面入手，具体表现为：（1）合理设计空调空间气流组织。暖通空调系统中的空间气流组织设计非常重要，做好该项设计工作，可以大大降低空调能耗，使整个暖通空调的运行效果达到最佳状态。在实际运行时，相关设计人员可以积极运用CFD技术，对建筑室内空间的空气分布情况进行科学测量，并充分考虑每个空间的应用性能，如：室内空间、客厅等，对于通风性的要求都是各有不释怀，因此设计人员在对暖通空调空间气流组织进行设计时，必须保证各空间的差异性，这样才能提升居住者满意度。（2）分析建筑外环境。通常室内环境的温湿度都会随着室外环境所影响，进而出现小区热环境、二次风等不良现象。因此，要想改善这种现状，设计人员在设计暖通空调系统时，就要大力运用CFD技术对外部风环境进行充分的模拟，以便随时掌握室外通风情况，从而在此基础上，制定出科学合理的暖通空调设计方案，提高室内自然通风效果。（3）研究建筑设备性能。暖通空调系统设计时，设计人员还要全面掌握各相关设备的流动情况和传热系数，如：风机、冷藏柜以及空调器等，以便可以进一步保障建筑设备性能，提高建筑室内空间的舒适度和通风性。而要想实现这一目标，就要重视CFD技术的合理运用，通过该技术来模拟各建筑设备的流动情况和传热系数，并对相关数值进行有效的分析，进以根据分析结果，来判断建筑设备的正常性能，从而真正达到节能减排的设计效果。

5地板送风的应用研究

由于室内通风不良而引发的病态建筑综合症已经引起了社会各界的广泛关注,提高室内的空气品质也成为空调系统所要解决的问题之一。传统的混合式上送风空调系统已不能满足个人对局部热环境的控制要求和降低能耗的需要。地板送风系统由于其系统布置灵活、适应性强、能耗低、空气品质好等特点，越来越受亲睐。

5.1上送风系统

传统的上送风空调方式是将处理后的空气从位于房间上方的送风口以较高的速度送入室内，经与室内上方空气的混合再送入工作区，吸收室内的余热、余湿，同时稀释室内污染物并从房间上方的回/排风口排出。这种空调方式的强调的是送风与室内空气充分混合，室内的空气参数均匀一致。上送风方式无法满足不同使用者对室内热舒适度的不同要求。风管系统一旦安装完成,不便对风管、风口位置进行更改,无法适应业主对使用环境变化的要求。

5.2地板送风系统

与上送风空调方式不同，地板送风通常是利用架空地板下的空间布置送风管道或直接作为送风静压层，将经过空调机组处理的空气通过布置于地板上的送风口送入室内，与室内空气进行热、湿交换后从位于房间上方的回/排风口排出。

地板送风系统通常采用数量相对较多，而风口尺寸相对较小的送风口，使室内的气流分布更均匀。送风口通常是通过调节风速调节送风风量,也有通过控制一次风混合比调节送风温度的送风未端,送风口附近的工作人员可以根据个人需要进行调节和控制；回风/排风口一般布置于顶棚或房间上方,形成从下送上回的气流模式，这种气流方式与强调充分混合的上送风方式相比,具有可以有效利用办公室内的热源产生的自然热对流作用将室内热量和污染物有效排除,尤其是在供冷的应用场合效果显著；此外，地板送风系统在层高较高、负荷较大的建筑空间内在垂直方向上存在热力分层，工作区上方的空气温度和污染物浓度比工作区高，可以在利用房间上部的排风直接排出室内负荷和污染物。

6结语

建筑通风空调可以提高建筑的室内环境质量,有效的调节环境的条件,使建筑能够更好的发挥出作用,在通风空调的设计中存在着一些问题，这导致通风空调无法发挥出有效的功能，对室内的环境调节有着不良影响,通过合理的设计和安装等,将采通风空调进行改善,使其具有更好的作用。

参考文献：

[1]张红琴.机电安装工程暖通空调新技术及发展趋势[J].世界家苑，2017（04）

[2]牛磊.机电安装工程暖通空调新技术及发展趋势[J].科技信息，2017（04）