淺析公共建筑中通風與空調系統的節能性能現場檢測

賀傳友 戴新榮 江宏玲

（安徽省建筑工程質量監督檢測站 安徽合肥 230088 安徽省水利科學研究院 安徽合肥 230088）

1 引言

通風與空調工程是公共建筑領域中一個不可缺少的組成部分，它對合理利用資源、節約能源、保護環境、保證工作條件、提高生活質量，都有著十分重要的作用。通風與空調系統在建筑物運行過程中持續消耗能源，在整個公共建筑的能耗中，空調系統所占比例非常大，為建筑能耗的60%左右[1]，如何通過規范的檢測手段對通風與空調系統的節能性能進行一個客觀公正的評價，對實現我國建筑節能目標和推動綠色建筑發展作用巨大。目前，有相關人員對通風與空調系統的現場檢測展開了一些研究[2～3]，但是在建筑節能領域的開展面不是很廣，還有許多具體的問題亟待解決。本文結合了規范要求和工程實踐檢測情況，提出了通風與空調系統節能性能現場檢測的幾點建議。

2 通風與空調系統簡述

通風與空調系統一般包括通風系統，空調系統。通風系統就是利用換氣的方法，向某個房間或空間輸送新鮮空氣（送風），將室內被污染的空氣直接或經處理后排到室外（排風），從而維持室內環境負荷衛生標準，滿足人們生活或生產的需要，通風系統包括送風系統和排風系統。空調系統是對某個房間或空間內的溫度、濕度、潔凈度和空氣流動速度等進行調節和控制，并提供足夠量的新鮮空氣。空調系統包括空調風系統和空調水系統。一般空調房間的通風系統與空調風系統又合成為一個風循環系統。其按照室內空氣處理設備的集中程度分為集中式系統、半集中式系統及分散式系統；按照介質的不同有分為全水系統、蒸汽系統、全空氣系統、空氣-水系統、冷劑系統（暖通設備）[4]。通風與空調系統由于它控制對象不同、要求不同、所用的方法不同、承擔冷熱負荷的介質不同等，可以分為很多形式。不同形式的系統的基本組成、設備特點、工作原理也不同。

3 通風與空調系統的節能性能現場檢測

按照《建筑節能工程施工質量驗收規范》（GB50411-2007）中規定：通風與空調工程安裝完成后，在聯合試運轉及調試結束后應進行系統節能性能的檢測，其規定了通風與空調系統節能性能檢測主要項目為室內溫度、各風口的風量、系統的總風量、空調機組的水流量、空調系統冷熱水、冷卻水總流量，檢測批次為各風口的風量、系統的總風量、空調機組的水流量抽檢系統數量的10%，且不得少于1個系統。空調系統冷熱水、冷卻水總流量為全數檢測。

3.1 風管系統的各風口風量及系統總風量檢測

通風空調系統的各風口風量及系統總風量檢測應在空調系統正常運行時進行，且所有風口應處于正常開啟狀態。風管風量采用數字風速儀檢測。風量的測量斷面選擇在機組出口或入口較長的直管段上，且距上游局部阻力部件大于或等于5倍管徑（或矩形風管長邊尺寸），并距下游局部阻力構件大于或等于2倍管徑的位置。根據管路長寬尺寸和布點方法要求，計算管路測點。將風速儀垂直風管表面插入測孔，用尺子測量插入風管深度，調整探頭到達測點的位置，測量各測點風速。斷面平均風速取各個測點的算術平均值。同時記錄房間內的大氣壓力和空氣溫度。風管斷面測點數的確定及布置方法應符合JGJ/T177-2009中要求。機組或系統實測風量應按式（1）計算。

式中：F-斷面面積（m2）；V-斷面平均風速（m/s）；L-機組或系統風量（m3/h）。

風口風量采用風量罩檢測方法：根據待測風口的尺寸、面積，選擇與風口的面積較接近的風量罩罩體，測量時保證無漏風，待儀表顯示值趨于穩定后，讀取風量值，根據風量值的大小，考慮是否需要進行背壓補償。

3.2 空調機組水流量及空調系統冷熱水、冷卻水總流量檢測

采用超聲波流量計檢測空調機組及系統的水流量，其工作原理為利用測量超聲波在管道中傳播時間原理而實現的，介質在管道中的流速，與超聲波逆流傳播和沿介質順流的時間差為線性關系，測量出逆流的傳播時間、超聲波順流，就可以根據線性關系得出沿管道路徑上各點流速的瞬時平均流速，這樣介質流量就可以通過管道截面積、流速以及雷諾系數等得到。實際檢測中，冷水機組應運行正常，系統負荷不宜小于設計負荷60%，且運行機組負荷不小于80%，處于穩定狀態。超聲波流量計的安裝應符合其使用規定；檢測管段需要有前10D后5D的長直管段，并且不應有閥門。測量的流體需充滿管道，且沒有氣泡和雜質。現場檢測空調機組的水流量及空調系統冷熱水、冷卻水總流量檢測空調時。根據測量的流速，管道的管徑大小，按式3.2確定系統的冷熱水流量以及機組冷水流量。

式中：Q-空調機組水流量（m3/s）；A-測量管段橫截面積（m2）；V-管道內流體流速（m/s）。

3.3 空調房間的室內溫度檢測

室內溫度現場檢測在外窗處于關閉狀態，采暖空調系統正常運行，建筑物室內環境達到熱穩定后進行。采用溫濕度巡檢儀自動進行連續檢測。數據記錄時間間隔為30min，測試的總時間為6h。溫濕度測點設于室內活動區域，且距地面0.7～1.8m范圍內有代表性的位置，溫度傳感器不能受到室內熱源或太陽輻射的直接影響。每個房間的溫濕度測點數量應符合標準要求。

4 工程實例

4.1 工程概況

某公共建筑為黨校教學綜合樓項目，總建筑面積約13191m2。地上六層，主要為多功能演播廳、電教室、教師休息室、辦公室等。設置集中中央空調系統。空調的冷熱源采用2臺風冷螺桿冷熱水機組，每臺制冷量為791kW，制熱量為791kW。冷凍水供回水溫度為7/12℃，冬季空調熱水供回水溫度為45/40℃，采用三臺立式離心水泵（兩用一備），每臺額定流量為150m3/h。空調主機設置與室外地面。教學綜合樓一層室內機組為吊頂式新風機組5臺，臥室暗裝風機盤管88臺；二層室內機組為吊頂式新風機組1臺，立柜式空氣處理機組2臺，臥室暗裝風機盤管41臺；三層室內機組為吊頂式新風機組1臺，臥室暗裝風機盤管35臺；四層吊頂式新風機組1臺，臥室暗裝風機盤管22臺；五層吊頂式新風機組1臺，臥室暗裝風機盤管35臺；六層吊頂式新風機組1臺，臥室暗裝風機盤管32臺。空調風系統：二層多媒體教室采用全空氣空調系統，氣流組織為上送下回，新風按照人員新風標準設計，其余各房間采用風機盤管加新風系統。空調水系統：采用機械循環雙管系統，水平干管同程式布置，局部異程；立管異程。空調冷凝水均通過集中收集就近排放至衛生間拖布池。

4.2 檢測分析

該工程共安裝風機盤管253臺，抽檢25臺進行檢測風量檢測；新風機組供安裝10臺，抽檢1臺進行新風量檢測；柜式空調機組共2臺，抽檢1臺柜式空調機組進行冷凍水流量和總風量的檢測；空調系統冷凍水總流量全數檢測；抽檢10個空調房間進行室內溫度檢測；因該系統為風冷系統，不涉及到冷卻水的檢測。檢測結果以一層102室為例，102室室內面積為108m2，共安裝4臺風機盤管，共8個空調送風口，4個新風出口。設計人數為60人，設計新風量為20m3/h·P，表示如表1。

表1 檢測結果匯總表

從表1可知，風機盤管的風量和房間的溫濕度以及系統冷水總流量是符合設計及規范要求，102房間的總新風量為361m3/h，和該房間設計要求為1200m3/h的新風量相差較大，102所在的一層空調房間的面積約800m2，但是設計上只安裝一臺額定風量為2000m3/h新風機組，明顯不符合人員密度新風標準的設計要求。新風系統對改善室內空氣質量有很大作用，但是沒有引起建筑各方的重視。

5 結語

《建筑節能工程施工質量驗收規范》（GB50411-2007）中對通風與空調系統規定的檢測項目，只是對系統運行效果是否符合設計的要求，對系統節能性能的指標體現很少。在通風與空調系統中主要有風機、水泵、機組等耗能設備，可考慮增加風機單位風量耗功率、機組性能系數COP、水泵效率、系統能效系數EER等參數的檢測要求。另外地源熱泵及其他可再生能源空調系統等新技術廣泛應用在公共建筑上，但是GB50411-2007中并沒有規定對新技術的設備及能耗參數進行檢測，另外變流量和變風量的空調系統在運行過程中是一個十分復雜的耗能過程，如何在建筑節能的角度上結合現場情況進行檢測，并對通風與空調工程的節能性能進行合理、有效的評價，還有待研究。