旅游饭店新风和空调优化控制

旅游饭店新风和空调优化控制浙江省建筑设计研究院2009年04月浙江省杭州市室内环境的定义世界卫生组织WHO从公共卫生角度给出的“环境”定义是：在特定的时间和空间内，由物理、化学、生物及社会的各种因素构成的整体状态，这些因素可能对生命机体或人类活动直接或者间接地产生现实的或长远的作用。室内环境则是人类为迎合生活、工作和社会活动的需要而建造的与自然环境相对隔离的空间环境。室内环境也被称为有限环境。浙江省建筑设计研究院2009年04月浙江省杭州市室内空气品质的定义室内空气品质IAQ传统IAQ的定义：一系列污染物的浓度限值。现代IAQ的定义：引用美国ASHRAE62的定义，即“可接受的空气品质”指空气中已知的污染物浓度均低于权威机构规定的限值并且处于这种空气中的绝大多数人（大于等于80%）对空气质量没有表示不满意。至少20位评价者，每位评价者进入房间并在15秒内做出判断。浙江省建筑设计研究院2009年04月浙江省杭州市室内空气品质的要素室内空气品质的“五度”要素室内空气的温度、湿度、清洁度、新鲜度和气流速度这五个“度”构成了室内空气品质的五个基本要素浙江省建筑设计研究院2009年04月浙江省杭州市室内温度与舒适度的关系室内空气的冷热程度以温度来衡量。国内外的研究均有统计结论，即室内空气温度在20～26℃时，属于对人体舒适的温度范围。同时舒适度与人的衣着、习惯、活动量、健康状况、年龄和周围空气流速、空气相对湿度与人体周围物体的表面温度有关。夏季将室温降到24℃以下或在冬季将室温升至24度以上，人体的舒适度没有明显改善。但将导致空调和采暖能耗明显增加。浙江省建筑设计研究院2009年04月浙江省杭州市室内湿度与舒适度的关系空气湿度指空气中水蒸气量的多少。GB18883-2002“室内空气质量标准”中规定：夏季空调房间室内相对湿度为40～80％；冬季采暖房间室内相对湿度为30～60％。浙江省建筑设计研究院2009年04月浙江省杭州市室内空气新鲜度室内空气新鲜度即空气新鲜程度，改善室内空气新鲜度主要依靠引进室外新鲜空气来达到。这里引入的室外新鲜空气就称为“新风”。引入新风能保持室内氧气平衡；能降低人体新陈代谢产生的二氧化碳浓度；能保持室内空气的新鲜程度；能稀释室内各种污染物；能使空调房间形成正压。浙江省建筑设计研究院2005年7月浙江省杭州市如何判别室内空气新鲜度以人为空调服务主体的建筑物通常用室内二氧化碳浓度来间接表示室内空气新鲜度。人对新风的需求与运动量有关。正常空气中含氧量21％，含二氧化碳量320PPM。浙江省建筑设计研究院2009年04月浙江省杭州市人的活动状态新风量（立米/时.人）至新鲜度一级室内空气质量标准静止3419轻微活动5832轻动作7944中等活动12168大运动195109密闭房间内二氧化碳增加对人体的影响远大于氧气减少很多人往往认为人员密集场合室内空气污浊的原因是缺乏氧气。通过以典型四星级酒店客房的计算为例来说明。设定旅客双人在该客房内休息，客房面积为30平米，层高3米。室内氧气本底浓度21％，室内二氧化碳本底浓度320PPM。人员新陈代谢吸入氧气0.0146立米/时并呼出二氧化碳0.013立米/时。安全呼吸氧气浓度18％，空气新鲜度一级时二氧化碳700PPM，空气新鲜度满足空气质量标准限度二氧化碳1000PPM。浙江省建筑设计研究院2009年04月浙江省杭州市密闭房间内二氧化碳增加对人体的影响远大于氧气减少根据上述条件可知：密闭客房内可供呼吸的氧气量为30×3×（21－18）％＝2.7立米。双人休息时达到安全呼吸值含氧18％的时间为2.7÷(0.0146×2)=92.5小时。该房间二氧化碳达到室内空气质量标准的增量值为30×3×（0.1-0.032)%=0.0612立米。双人休息时二氧化碳浓度达到室内空气质量标准1000PPM的时间为0.0612÷(0.013×2)=2.35小时。该房间二氧化碳达到一级新鲜度空气质量标准时的增量值为30×3×（0.07-0.032)%=0.0342立米。双人休息时二氧化碳浓度达到一级新鲜度空气质量标准700PPM的时间为0.0342÷(0.013×2)=1.32小时。浙江省建筑设计研究院2009年04月浙江省杭州市旅馆室内空气标准GB9663-1996旅店业卫生标准与GB18883-2002室内空气质量标准浙江省建筑设计研究院2009年04月浙江省杭州市项目GB9663三～五星酒店GB9663三星以下酒店GB18883标准二氧化碳％≦0.07(700PPM)≦0.1(1000PPM)≦0.1一氧化碳mg/m3≦5≦5≦10甲醛mg/m3≦0.12≦0.12≦0.10可吸入颗粒mg/m3≦0.15≦0.15≦0.15细菌总数cfu/m3≦1000≦1500≦2500新风量CMH/人≧30≧20≧30室内空气清洁度室内空气清洁度指空气清洁的程度。它是室内受污染的空气相对于自然的空气而言的。尘埃粒子、气体污染物和细菌等微生物是公认的三大空气污染物。在GB9663“旅店业卫生标准”和GB18883“室内空气质量标准”中均提出了多个相关的指标。GB9663提出了八种，GB18883提出了十五种。浙江省建筑设计研究院2009年04月浙江省杭州市室内空气速度室内空气速度是室内空气品质的要素之一。夏季时室内空气流速大些，可促进人体散热。而冬季室内空气流速较大时人的体感较冷。室内空气流速与污染物扩散和稀释的关系很大。但流速太大时也会带来室内积尘飞扬而造成污染扩大。GB18883规定室内空气流速≤0.3米/秒。三星级以上宾馆室内空气流速0.1~0.3米/秒。浙江省建筑设计研究院2009年04月浙江省杭州市饭店空调系统优化GB50189中5.3.1规定：使用时间、温度、湿度等要求条件不同的空调区，不应划分在同一个空调风系统中。风系统划分原则，GB50019的6.2.3也有类似的规定。在很多实际工程中，一些设计人往往只注意温度、湿度基数的一致性，而忽视了不同空调区在使用时间等要求上的区别，出现把使用要求不同（如明显地不同时使用）的空调区划分在同一空调风系统中（VAV除外）的情况，不仅给运行与调节造成困难，同时也增大了能耗，为此强调根据使用要求来划分空调风系统。浙江省建筑设计研究院2009年04月浙江省杭州市饭店空调系统优化实际工程中存在的典型不合理情况：商场与餐厅合用风系统：运行时间和温湿度不同，且易串味。办公室与餐厅合用风系统：运行时间和温湿度不同，且易串味。室内噪声要求也不同。特殊用途的房间空调风系统应独立设置：大型会议室和多功能厅：使用率低，应独立按使用区域设置空调风系统。计算机房：工艺决定温湿度和洁净度，且往往是全年连续制冷运行。浙江省建筑设计研究院2009年04月浙江省杭州市饭店空调系统优化GB50189中5.3.2规定，房间面积或空间较大、人员较多或有必要集中进行温、湿度控制的空气调节区，其空气调节风系统宜采用全空气空气调节系统，不宜采用风机盘管系统。主要考虑四个因素：（1）过渡季节利用新风节能；（2）集中控制较为简单、可靠。更合理。（3）运行管理和维护的方便性。（4）空气集中处理易于改善空气质量。浙江省建筑设计研究院2009年04月浙江省杭州市饭店空调系统优化GB50189中5.3.6：设计定风量全空气空气调节系统时，宜采取实现全新风运行或可调新风比的措施。新风量的控制与工况的转换，宜采用新风和回风的焓值控制方法。空气调节系统设计时不仅仅应只考虑到设计状态。在过渡季，空气调节系统采用全新风或增大新风比运行，都可以有效地改善空调区内空气的品质，大量节省空气处理所需消耗的能量，应该大力推广应用。但要实现全新风运行，设计时必须认真考虑新风取风口和新风管所需的截面积，妥善安排好排风出路，并应确保室内必须保持的正压值。浙江省建筑设计研究院2009年04月浙江省杭州市饭店空调系统优化应明确的是：“过渡季”指的是与空气的室内、外参数相关的一个空气调节工况分区范围，其确定的依据是通过室内、外空气参数的比较而定的。由于空气调节系统全年运行过程中，室外参数总是处于一个不断变化的动态过程之中，即使是夏天，在每天的早晚也有可能出现“过渡季”工况（尤其是全天二十四小时使用的空气调节系统），因此“过渡季”绝不能理解为一年中自然的春、秋季节。浙江省建筑设计研究院2009年04月浙江省杭州市饭店空调系统优化GB50189中5.3.8：在人员密度相对较大且变化较大的房间，宜采用新风需求控制。即根据室内CO2浓度检测值增加或减少新风量，使CO2浓度始终维持在卫生标准规定的限值内。二氧化碳是室内空气品质关于新鲜度的一个指标值。ASHRAE62-2001标准的第6.2.1条中阐述了“如果通风能够使室内的二氧化碳浓度不超出室外二氧化碳浓度的700ppm，人类生物散发方面的舒适性（气味）标准是可以满足的。”考虑到我国室内空气品质标准中没有采纳“室外CO2浓度＋700ppm＝室内允许浓度”的定义方法，因此将ASHRAE62-2001的条文做了修正。我国已有建筑采用了新风需求控制（如上海浦东国际机场候机大厅）。要注意的是：如果只变新风量、不变排风量，有可能造成部分时间室内负压，反而增加能耗，因此排风量也应适应新风量的变化以保持房间的正压。浙江省建筑设计研究院2009年04月浙江省杭州市饭店空调系统优化GB50189中5.3.9当采用人工冷、热源对空气调节系统进行预热或预冷时，新风系统应能关闭。当采用室外空气进行预冷时，应尽量利用新风系统。适用对象：非24小时连续运行的空气调节系统。对整体建筑而言，以人工冷热源预热和预冷时关闭新风能够更快地达到所要求的室内参数。减少不必要的新风能耗。对空气调节区域或者空气调节房间而言，预冷过程应考虑室外空气的温湿度问题。如果室外空气的湿度很高，尽管引入它可以预冷室内温度，但也带来室内湿度过大反而引起人员不适。反过来又要用更多的人工冷源来除湿。所以预冷时应该对室内外空气参数做实时比较，通过自控来实现这个做法是成熟合理的做法。浙江省建筑设计研究院2009年04月浙江省杭州市饭店空调系统优化GB50189中5.3.12：设计风机盘管系统加新风系统时，新风宜直接送入各空气调节区内，不宜经过风机盘管机组后再送出。新风直接送入房间并合理分配到人员的停留部位，对于提高送新风的清洁度和降低新风年龄、保证室内各人员的卫生条件都是有利的。新风送入风机盘管机组可能出现的问题是：（1）新风量会发生变化而可能造成新风量不足。（2）降低了风机盘管机组对房间的制冷制热能力。（3）相对于新风直接送入房间减小了房间的换气次数。浙江省建筑设计研究院2009年04月浙江省杭州市饭店空调系统优化GB50189中5.3.14建筑物内设有集中排风系统且符合下列条件之一时，宜设置排风热回收装置，排风热回收装置（全热和显热）的额定热回收效率不应低于60％。1.送风量≥3000立米/时的直流式空气调节系统，且新风与排风的温度差≥8℃；2.设计新风量≥4000立米/时的空气调节系统，且新风与排风的温度差≥8℃；3.设有独立新风和排风的系统。排风中的能量十分可观，加以回收利用可以取得很好的节能效益和环境效益。长期以来，业内人士往往单纯地从经济效益方面来权衡热回收装置的设置与否，若热回收装置投资的回收期稍长一些，就认为不值得采用。时至今日，考虑问题的出发点已提高到了保护全球环境这个高度，而节省能耗就意味着保护环境，这是人类面临的头等大事。在考虑其经济效益的同时，更重要的是必须考虑节能效益和环境效益。因此，在有条件（如有合适的机房面积，风管布置较为合理等）时应优先考虑。浙江省建筑设计研究院2009年04月浙江省杭州市饭店空调系统优化GB50189中5.3.15：有人员长时间逗留且不设置集中新风、排风系统的空气调节房间，宜在各空气调节区（房间）分别安装带热回收功能的双向换气装置。采用双向换气装置，让新风与排风在装置中进行显热或全热交换，可以从排出