辦公集中式新風(fēng)系統(tǒng)變風(fēng)量控制方式探討

季汪艇

辦公集中式新風(fēng)系統(tǒng)變風(fēng)量控制方式探討

季汪艇

（平安不動(dòng)產(chǎn)有限公司 上海 200000）

從實(shí)際運(yùn)營角度分析了辦公建筑集中式新風(fēng)系統(tǒng)的部分新風(fēng)量需求，介紹了四種能夠?qū)崿F(xiàn)合理分配和整體風(fēng)量調(diào)節(jié)的控制方式，通過定性比較自控系統(tǒng)初投資，給出應(yīng)用建議。

新風(fēng)系統(tǒng)；變風(fēng)量控制；部分新風(fēng)需求；變頻控制

0 引言

在現(xiàn)代辦公建筑中，新風(fēng)己成為建筑中必不可少的重要環(huán)節(jié)。隨著現(xiàn)代建筑的密閉性加強(qiáng)，室外環(huán)境的日益惡化，人們對新風(fēng)的要求也越來越高。新風(fēng)系統(tǒng)主要有三大作用：稀釋人群本身和活動(dòng)所產(chǎn)生的污染物，保證人員對空氣品質(zhì)的要求；補(bǔ)充室內(nèi)排風(fēng)量；保證房間的正壓[1]。

許多研究人員對辦公建筑的室內(nèi)參數(shù)進(jìn)行實(shí)測，發(fā)現(xiàn)辦公人員反饋空氣品質(zhì)較差，感覺不適[2],新風(fēng)的指標(biāo)性參數(shù)，室內(nèi)二氧化碳濃度超標(biāo)，經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)辦公區(qū)新風(fēng)系統(tǒng)經(jīng)常不開或間歇開啟的情況普遍，實(shí)測二氧化碳濃度達(dá)到1200ppm，超過1000ppm限值[3]。

追溯風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)的辦公區(qū)新風(fēng)系統(tǒng)未按照要求運(yùn)行的原因，新風(fēng)高能耗是其中一個(gè)重要經(jīng)濟(jì)因素，在空調(diào)負(fù)荷中，新風(fēng)負(fù)荷所占的比重達(dá)到了20％以上。在室內(nèi)外焓值相差比較大的地區(qū)，新風(fēng)負(fù)荷的比例高達(dá)60％以上[4]。國家節(jié)能規(guī)范[5]和許多研究已關(guān)于新風(fēng)的熱回收利用[6,7]做了較充分的討論和研究，關(guān)于新風(fēng)送風(fēng)溫度的優(yōu)化已有成熟研究和技術(shù)[8]，送風(fēng)溫度與電動(dòng)水閥的優(yōu)化控制等方面有現(xiàn)成成熟的控制策略[9]。但關(guān)于部分新風(fēng)需求的風(fēng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制，相關(guān)規(guī)范[10]、設(shè)計(jì)手冊[11]未明確具體做法；設(shè)計(jì)圖集[9]明確當(dāng)送風(fēng)機(jī)為變頻風(fēng)機(jī)時(shí)，設(shè)置變頻器的相關(guān)監(jiān)控點(diǎn)位，但未明確頻率控制的依據(jù)；有研究人員[12]提出根據(jù)房間內(nèi)二氧化碳濃度調(diào)節(jié)風(fēng)閥開度，風(fēng)機(jī)頻率根據(jù)相應(yīng)管道壓力進(jìn)行定靜壓調(diào)節(jié)；有研究者[2]指出根據(jù)房間使用情況打開或關(guān)閉新風(fēng)閥，風(fēng)機(jī)頻率根據(jù)相應(yīng)管道壓力進(jìn)行定靜壓調(diào)節(jié)。本文將通過分析辦公集中式新風(fēng)系統(tǒng)的部分新風(fēng)需求，探討各種變新風(fēng)量方式的優(yōu)缺點(diǎn)，為工程應(yīng)用及物業(yè)運(yùn)營提供建議。

1 辦公建筑集中式新風(fēng)系統(tǒng)的部分新風(fēng)量需求

隨著辦公使用人員對室內(nèi)噪聲敏感度的提 升[3]，分散式吊裝的小型新風(fēng)機(jī)組已較少見到，許多項(xiàng)目將新風(fēng)處理機(jī)組集中在樓層一處；當(dāng)業(yè)主對樓層得房率要求的提升，新風(fēng)機(jī)組在滿足國內(nèi)節(jié)能規(guī)范的前提下集中在屋頂或地下室。

同時(shí)，辦公建筑內(nèi)部的新風(fēng)需求一致性不明顯，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）辦公租戶空置率較高。盡管我國官方未有明確空置率的官方定義，但亞洲平均的12.5%空置率[13]是進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)不得不考慮的；（2）大型辦公項(xiàng)目建成至完全招租，依筆者在上海的幾個(gè)甲級寫字樓項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，時(shí)間不小于2~3年；（3）辦公租戶退租或到期不續(xù)，前后的重新裝修空置期，一般在2~3個(gè)月；（4）工作日8小時(shí)之后的加班和周末的加班已成為常態(tài)，根據(jù)《上海青年報(bào)》在2015年10月31日報(bào)道，“八成白領(lǐng)加班是常態(tài)，其中每周加班3小時(shí)以內(nèi)的白領(lǐng)最多，每周加班10小時(shí)及以上的超20%。從不加班的白領(lǐng)僅占18.05%”。

以上各個(gè)情況會帶來不同階段不同程度的新風(fēng)需求調(diào)整。不論是對于辦公人員的工作效率還是物業(yè)運(yùn)營的能耗，新風(fēng)整體風(fēng)量調(diào)節(jié)和合理分配變得至關(guān)重要。

2 變風(fēng)量控制方式

新風(fēng)機(jī)組主要由過濾段、表冷/加熱器及風(fēng)機(jī)組成，本文僅討論由于新風(fēng)量需求變化帶來的變風(fēng)量控制。筆者總結(jié)目前見諸文獻(xiàn)和工程實(shí)踐中的四種控制方式，如表1所示。這四種控制方式通過各自的控制邏輯，都能實(shí)現(xiàn)新風(fēng)的按需分配和節(jié)能利用；方式二，能夠根據(jù)室內(nèi)二氧化碳濃度進(jìn)一步降低新風(fēng)供給，對于一些高人員密度且人員變動(dòng)比較大的場所有較好的節(jié)能潛力[14]。

表1 四種方式自動(dòng)控制簡介

注1：對于人員密度波動(dòng)較大的房間或樓層，比如會議功能，當(dāng)室內(nèi)CO2濃度低于安全限值（例如500ppm）時(shí)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥調(diào)至最小新風(fēng)量（閥位開度需要現(xiàn)場調(diào)試時(shí)確定）；當(dāng)室內(nèi)CO2濃度升高（例如范圍在500-800ppm）時(shí)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度為設(shè)計(jì)風(fēng)量的開度（閥位開度需要現(xiàn)場調(diào)試時(shí)確定）；當(dāng)室內(nèi)CO2濃度范圍超過設(shè)定上限（例如800ppm）時(shí)，電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度為100%全開狀態(tài)。

注2：需要投入使用前進(jìn)行完善調(diào)試，并將滿足新風(fēng)量的閥門開啟數(shù)量對應(yīng)風(fēng)機(jī)頻率設(shè)定于自控軟件內(nèi)。

為便于討論，選擇一個(gè)典型集中式新風(fēng)系統(tǒng)將上述四種控制方式繪制如圖1所示。

整理各種方式對自動(dòng)控制的需求如表2所示。從表中統(tǒng)計(jì)可以看出，除方式三采用二氧化碳濃度控制方式外，其余三種方式的自控點(diǎn)位數(shù)量差別不大。除了自控點(diǎn)位成本外，方式二的電動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)閥及其執(zhí)行器相比其他三個(gè)方式的電動(dòng)開關(guān)風(fēng)閥成本高出不少；方式四由于采用定頻風(fēng)機(jī)，因此當(dāng)風(fēng)機(jī)無法變頻時(shí)，可以作為優(yōu)選。

圖1 四種控制方式示意圖

表2 四種方式的自控需求點(diǎn)位表

注1：n為樓層/房間數(shù)。

3 結(jié)論

（1）辦公集中式新風(fēng)系統(tǒng)有許多時(shí)段和使用狀況的部分新風(fēng)量需求，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需考慮該運(yùn)營需求；

（2）本文總結(jié)的四種新風(fēng)量控制方式，都能實(shí)現(xiàn)新風(fēng)的按需分配和節(jié)能利用；

（3）考慮初投資及簡單可靠，建議推薦方式一和三作為首選；若新風(fēng)機(jī)組無法變頻，可考慮方式四。

（4）若需要完全挖掘新風(fēng)節(jié)能潛力且初投資充足，可采用方式二。

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Discussion of Control Method of Fresh Air System with Variable Volume in Office Building

Ji Wangting

( Pingan Real estate Ltd, Shanghai, 200000 )

Analyzed the variable volume need of fresh air system in office buildings, and introduced four control methods that could accomplish optimized distribution and total air volume control. By comparing capital invest of BA system, application suggestion is provided.

Fresh Air System; Variable Volume Control; Partial Fresh Air Volume; Variable Frequency Control

TU83

A

1671-6612（2021）01-125-04

季汪艇（1986.10-），男，碩士研究生，工程師，E-mail：jwt1255@163.com

2020-04-29