现代办公楼变风量空调系统新风量问题的探讨
张俊美
[摘 要]随着船用变风量空调系统的迅速发展，越来越多的大型船上使用变风量空调系统。船用，特别是舰上的空调，由于空间有限，如果新风量达到不一定浓度，人们的舒适感会降低很多。新风系统设计是变风量空调系统设计的一个重点与难点。关键是处理好以下关系：（1）保证系统新风量与节省新风用能的关系；（2）各温度控制区风量需求与新风分配的关系；（3）人员流动与新风分配的关系。本文从变风量空调系统新风量的合理取值、变风量空调系统新风控制策略及变风量空调新风系统研究三方面介绍国内外变风量空调系统新风控制最新研究进展。最后，对变风量空调系统新风控制研究前景进行展望。
[关键词]变风量空调系统 节能 室内空气品质 新风量 独立新风系统
中图分类号：U664.51 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）01-0098-01
1 现行新风计算方法
1.1 现行空调系统新风量计算方法
我国目前舒适性空调系统新风标准的主要依据是2003年11月颁布的《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）[1]和2005年4月颁布的《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）[2]。它们都以人均需求新风量的方式计算新风量。
现行通风理论认为，舒适性空调系统的室内污染物是由室内人员活动引起。因此，确定人均新风标准，以稀释室内污染物浓度，使之达到人员可接受的浓度标准。近年来，人们逐渐认识到，室内污染物不仅来源于人体，还来源于室内建筑材料和各种设备，因此新风应稀释室内多种污染物所散发的污染物。由于我国现行规范将稀释室内建筑材料与设备运行散发的污染物所需新风量按照人员密度折算，加到人均新风量的计算中[3]。
一般情况下，新风量的增加有利于房间内污染物的稀释和控制，有利于降低室内各类污染物对人的身体健康、舒适等方面的影响，但是随着新风量的增加能耗也会增长。同时这种折算方法虽然简化了计算，但是其不合理之处显而易见。某些人员密度较高的通风分区（如会议室）的计算新风量会偏高，有时甚至高得难以接受；某些人员密度较低的通风分区（如走廊）的计算新风量会偏低。
变新风量的计算方法明确地将新风标准分为人均所需新风量和单位面积所需新风量两个部分。
1.2 小结
船用空调房间内除建筑装饰材料外，还有人员产生的污染物、因此在确定新风量时有必要将需求新风量分为减少人员产生的污染物与稀释建筑装修产生的污染物两部分[4]。同时新风量不能以简单的固定新风比进行计算，而应该依据建筑类型、污染源、人员密度的不同采用不同的新风量计算方法。
2 变新风量的新风计算方法
按需通风控制策略（Demand-Controlled Ventilation）最早在1976提出，是指根据室内污染物浓度来确定新风量的多少，使通风系统在保证室内空气品质的同时降低能耗。将新风量风分解成用于稀释人员污染和建筑物污染两个部分。按通风控制策略与现行固定新风量的控制方案相比，在保证良好的室内空气品质的前提下有较大的节能潜力，可降低新风能耗近30%。2007年，徐新华等確定新风量的标准提出了关键区温度重设定的自适应按需新风控制策略及鲁棒多区域变风量空调系统新风控制策略，这两种控制策略能有效降低船上室外新风的引入量，同时可以保证各空调区域的空气品质满足要求。2011年，Wang等基于按需通风控制提出了一种连续分段控制策略，研究表明该策略可以降低空调能耗同时提高室内空气品质。
3 船用变风量空调新风处理方式
3.1 独立新风系统研究
独立新风系统（Dedicated Outdoor Air Systems）产生于美国，一经提出就引起了全美暖通空调界的极大关注。特别是在新风通道中安装风量检测装置，用于检测新风量。该独立新风机可以根据需要进行变频控制。优点：
（1）消除变风量空调箱对新风系统的影响；
（2）各个区域的新风量可以随时设定；
（3）新风空调器在保证送风静压的同时实现风机节能运行。
4 结论与展望
新风量能够提高船用变风量空调的节能效果和改善船内空气品质。目前，人们将污染源分为室内人员污染与建筑污染两部分，这种做法效果显著。在新风量合理取值方面，应继续积累和完善我国船上设备的污染源特征、人员舒适度等方面，在此基础上确定新风量的合理取值。提高船上人员舒适性和降低空调能耗最有效的办法是新风优化控制。新风优化的控制策略应在满足室内舒适性以及空气品质的前提下，使空调系统总能耗降到最低。目前，国内对船用变风量空调系统与独立新风系统结合的空调系统的研究还处于起步阶段，该组合式船用空调系统的搭配设计、协同优化控制策略的研究有待探索，对该组合式空调系统的节能性、经济性及适用性分析有待进一步研究。
参考文献
[1] 《采暖通风与空气调节设计规范》（GB 50019-2003）.
[2] 《公共建筑节能设计标准》（GB 50189-2005）.
[3] 葛高明，朱瑞琪，张文.多区域变风量空调系统的新风控制策略[J].暖通空调，2007，37（11）：95-98.endprint
