李百添，黄建麟，张辅飞，翟志宏

（1. 广东省工业设备安装有限公司，广州，510810；2. 第一太平戴维斯物业顾问（北京）有限公司；3. 广州市气候与农业气象中心）

现代城市的高层办公楼愈多，传统空调的分散式风机盘管、集中式风柜与多联式分体机等多由风机机械循环室内空气经表冷器实现降温，受表冷器集约与循环间歇的限制，部分工程的室内风机气流噪音干扰、忽冷忽热的区域气温、风口周边的冷流吹袭等，已成为影响办公人员健康卫生的新问题；而且，室内空气湿度也无从综合获知，无法对空气湿度与系统作出评价。

近年来，低湿北方地区逐渐使用楼板式冷辐射空调，因其几等同于室内空调建筑投影面积的辐射调温设施，省略了传统空调的鼓流风机，实现了室内的安静度、匀温性与无冷流等。

今，高湿南方地区某些建筑采用吊顶冷辐射空调系统，新风经设备层降温处理后送入楼层办公区，并测得室内湿度满足条件时方启动室内末端管网降温，杜绝了室内管路结露现象，达到了较好的舒适性空调效果。

因新风降温除湿阶段受天气气候影响，且建筑室内的空气温湿度与结构、幕墙、门窗等的严密性密切相关；需综合分析室内外相关数据以总结建筑物办公环境的空气变化规律，以实现大楼空调的安全与节能。

1 系统结构

某工程室内采用吊顶式冷辐射系统：冷辐射板既是空调末端又是装饰面板，无缝衔接的辐射板基本实现室内投影覆盖辐射功能。室内空调系统主要由两子系统组成：上部为吊顶式冷辐射板，下部为架空地板内的新风。如图1、3：

图1 空调平面图

系统启动时，铜质盘管管网为次高品位的18.0/20.0℃［1］高温冷冻水，室内吊顶天花板表面处于较低温度，由辐射消除热负荷；同时，经处理的室外新风由送风机输送室内，保证了室内的空气新鲜度［2］。

图3 空调设备局部

2 辐射板结构

根据目前空调辐射板市场供应情况，对金属辐射板进行调查［3］；如图4：

图4 辐射末端类型

项目选用C样图的基座型辐射板；辐射板主要由小口径铜管、合金基座及绝热护棉等构成；主要为厂家制作成品，出厂前应作气压密封性能测试与压力测试等，少量板则可结合现场建筑空间尺寸进行现场制作。辐射板装配高效、检修方便，且能实现整块管板拆移，便于检查管路工作状况与性能变化。如图5～6：

图5 辐射板散热件

图6 辐射板与组合吊顶

3 建筑内外测量

（1）天气气象

根据地方气象部门的气象设施分布情况，记录两气象站温度与湿度等代表性数据：一站位于天河区石牌街黄埔大道西（经度113.336，纬度23.137）、另一站位于天河区猎德街海心沙岛（经度113.317，纬度23.117）。记录如下：

从表1、图7可知：

表1 2021年2月3日两气象站逐时温湿度记录

图7 2021年2月3日两气象站逐时温湿度曲线

两站数据记录基本齐全；当天同时间的温度差为-2.7～0.4℃，当天同时间的湿度差为-6～7%，两度同城异点瞬间变化范围较小。

（2）建筑内外

因所述吊顶冷辐射空调使用条件受温、湿度影响较大，对建筑空间的气密性的要求较高；一般地，空调系统运行时，室内的两度较为稳定，故考虑设备停运典型天对室内外两度作记录。现对高湿双休日的周日作相关测量，记录如下：

从表2、图8可知：

图8 2021年3月28日室内外逐时温湿度曲线

表2 2021年3月28日室内外逐时温湿度记录

1）室外两度日逐时变化较大：温度：7:00最低22.8℃，15:00最高30.9℃，温差8.1℃；湿度：6:00～8:00最高99%，15:00最低55%，湿差44%。较能代表南方地区的高湿气候特性。

2）室内两度日逐时变化较小：温度：7:00最低24.4℃，20:00～21:00最高26.0℃，温差1.6℃；湿度：8:00最高53.3%，16:00最低52.1%，湿差1.2%。建筑空间的气密较好。

3）考虑测量误差，可认为：空调系统停运几天的短期内，室内的两度受天气影响不明显，且日变化量小。

4 空调温湿测量

以此工程为例，选择某层室内测量位置四点，如图2；在年典型空调季节作相关数据记录：

图2 温湿度测点分布图

（1）过渡模式

在冬季，地区天气湿度较小；结合通风与空调系统设置，采用过渡性运行模式：最大限度采用新风，短期辅助供暖（据物业运行统计：年供暖期约两周）。

从表3、表4、图9可知：

表3 2021年2月18日（周四）空调温度记录（t）

表4 2021年2月18日（周四）空调湿度记录（%）

图9 2021年2月18日（周四）空调温湿度曲线

过渡模式下的室内空调情况：气温因室内空间隔断等原因呈现不同的区域性气温场，16:00时刻③区低至19.7℃、④区高至23.8℃，温差4.1℃；区域性的温差变化较小。因室内气密良好，开始时室内气温因建筑热惰性而高于室外；随着室内人员增加与室外温升，启动空调系统满足室温要求。

湿度呈晨高午低走势：因室外湿度较小，日间最小值17%；启用新风后，室内湿度随大气同步变化，因新风量有限，故室内外值明显不同；随办公人员增加致室内湿度略升，其中91.7%（=44/48）湿度值≥30%，热舒适度基本达到 I 级［2］。

（2）夏季模式

在春夏秋等季节，地区天气温度较高、湿度相对较大且日变化值明显；此时采用夏季运行模式：限量供应经湿处理的新风，末端高温冷冻水辐射性供冷。

从表5、表6、图10可知：

表5 2021年3月29日（周一）空调温度记录

表6 2021年3月29日（周一）空调湿度记录

图10 2021年3月29日（周一）空调温湿度曲线

夏季模式下的室内空调情况：气温因室内空间隔断等原因呈现不同的区域性气温场，16:00时刻③区低至22.1℃、④区高至24.6℃，温差2.5℃；区域性的温差变化较小。

湿度呈晨高午低走势：因室外湿度较大，日间最大值96%；启用新风后，室内湿度略随大气变化而变化，因新风量有限且经除湿，故室内外值明显不同。湿度满足≤70%，且其中62.5%（=30/48）湿度值为40～60%，热舒适度亦基本达到I级［4］。

（3）露点温度

根据表3～6得出相应的露点温度，如下表：

从表7、表8可知：

表7 2021年2月18日（周四）露点温度表(ts)

表8 2021年3月29日（周一）露点温度表(ts)

过渡与夏季模式的室外露点温度相差明显：过渡季最低为9.03℃；夏季最低24.19℃。

过渡与夏季模式的室内露点温度相差不大：过渡季最高为15.64℃；夏季最高19.79℃，短时高于冷辐射管内的18℃进水温度，因时间短且发生区域极小，亦无明显结露现象。

5 综合与分析

因地区的气候差异性大，据统计，北方的年高湿度较南方时短值小；目前，冷辐射空调在北方地区应用较多且系统控制与运行可靠。而在南方，因气候高温高湿，空调系统既要降温亦需降湿，既要考虑舒适性更要保证安全性；而确保冷冻水管路不结露是首要任务。

从项目的室内外温湿度变化曲线可知，因建筑的幕墙玻璃、楼板封隔、门窗管理等较好，由良好的容器性作用，天气潮湿日的室内非空调时间湿度值小且变微（约1%），为吊顶冷辐射空调的良性运行提供了较好的环境。该系统启动时，辐射盘管内的18.0/20.0℃高温冷冻水满足了运行要求。

在南方典型的干或湿性季节，通过工程实例典型分析过渡性与夏季性模式空调系统运行情况，证明此系统的温度与湿度实际控制效果良好；笔者至工程现场感受空调效果并与办公室工作人员交换意见，可认为此吊顶冷辐射空调系统的无风感、匀温度、清爽性备受用户认可，具有推广应用的参考意义。