王红侠

摘 要 介绍了某旧楼改造工程的空调系统设计，主要包括空调系统的负荷计算，空调形式、冷热源选择，自动控制等。该工程采用辐射空调加置换通风的末端形式，利用踢脚线送风，解决了旧楼改造的层高问题。

关键词 旧楼改造;辐射空调;置换通风;负荷计算;自动控制

引言

本项目位于上海市，用地使用性质为住宅用地。由三栋五层住宅及配套用房组成，此项目于1997年完成设计，2000年竣工并投入使用，户型产证已经完成，地上5层，无地下室，住宅总户数75户。建设用地总面积为13433m2，总建筑面积为16993.86m2，建筑高度为14.55m。本次改造范围为3栋住宅楼。改造保留原有建筑的框架主体，对外围护的外墙、外窗、屋面等进行节能改造。

1既有建筑节能改造特点

居住建筑实施节能改造前，应根据节能诊断结果和预定的节能目标制定节能改造方案，并应对节能改造方案的效果进行评估。本工程为与夏热冬冷地区，改造具有以下特点：①改造需保留原建筑的框架主体，对外围护的外墙、外窗、屋面等进行节能改造。②受前期规划限制，楼层高度受限，层高2.8米，板厚180mm，为无梁板结构。③原建筑空地有限，空调冷热源选取受到限制。

2外围护结构

2.1 室内负荷计算

（1）室内设计参数的确定。住宅室内空气设计参数应根据设计规范和节能要求确定。根据GB50736-2012《民用建筑供暖通風与空气调节设计规范》（以下简称《暖通空调规范》）第3.0.2条及第3.0.5条的要求，卧室、客厅等主要功能房间的空调室内空气参数为：夏季温度t=25～26℃，相对湿度≤70%，风速≤0.3m/s;冬季t=20～22℃，相对湿度≥30%。

（2）新风量和人数的确定。根据《暖通空调规范》第3.0.6.2条规定，居住建筑所需最小新风量应按换气次数确定，并符合表3.0.6-2规定。本项目新风量应满足以下要求：①满足规范最小新风量要求;②承担室内湿负荷要求;③人员散湿、新风渗透产湿和饭菜散湿之和[1]。三者中的最大者作为最小新风量。新风机组送风含湿量为8g/（kg·干空气），根据上述分析采用0.7次/h换气次数确定新风量，并考虑15%的裕量，得到新风量为8500m3/h。

（3）空调负荷计算。本工程所采用的空调负荷计算软件为eQuest3-65（the Quick Energy Simulation Tool的缩写），人员按照起居室2人，主卧2人，次卧1人，书房1人;灯光和设备分别按照5W/m2和800W/户。当采用辐射供冷时，室内空气设计温度宜提高0.5～1.5℃，辐射供暖时，室内设计温度宜降低2℃[2]。

3空调冷热源及空调末端的选择

新风采用集中新风系统，新风处理机组采用组合式新风机组，位于屋顶区域。新风及排风通过室内管井接至各户。排风口布置于厨房及卫生间的管井上方。末端新风口的布置方式，结合建筑层高主要有以下三种方案：

（1）顶面送风。新风口布置于吊顶，这是最常用的风口形式，但是会影响毛细管的铺设面积，且吹风感强，较冷的风吹在人体身上，降低客户的舒适度。

（2）地面送风。新风口布置于地面，风速仅为0.3m/s，新风通过地面新风口缓慢的通过人体，人体舒适感强。但是此建筑层高仅为2.8米，如果风口采用此布置方式，则需要降板至少10厘米，会造成层高的过低。

（3）踢脚线送风。新风口布置于墙面的踢脚线处，新风风速仅为0.3m/s左右，新风通过地面新风口，缓慢的通过人体，人体舒适感强。因风口布置在踢脚线处，不会占用建筑层高。经过对比，顶板辐射与置换通风相结合，采用踢脚线送风的置换通风方式。排风系统集中在厨房卫生间的管井排至室外。

4空调系统设计

辐射系统主要承担室内的显热负荷，新风系统主要承担室内的潜热负荷，实现温湿度独立控制，冬夏季的供回水温度不同。

（1）辐射系统。辐射系统夏季供回水温度为18℃/21℃，冬季供回水温度为33℃/30℃;新风系统夏季供回水温度为7℃/12℃，冬季供回水温度为45℃/40℃。因此本项目新风系统和辐射系统分别使用独立的冷热源。辐射系统夏季采用较高的出水温度，冬季采用较低的出水温度，可以提高热泵机组的制冷（制热）性能系数，更加节能。辐射热泵主机通过板式换热器得到辐射末端需要的水温。

辐射末端采用毛细管辐射吊顶。本项目层高过低，毛细管安装在结构抹灰层（即结构原顶），减少吊顶占据空间。本项目采用石膏抹灰覆盖毛细管网，B曲线为该铺设形式，根据分室负荷模拟计算结果，再根据毛细管网供冷热能力曲线图[3]，可以计算出各分室的毛细管网铺设面积。

5自动控制系统辐射系统的控制

为保证辐射系统运行良好，避免顶面结露现象，设置露点保护系统，辐射系统运行情况根据室内露点探测器进行监控，以下是主要的系统控制逻辑说明：①需做设备运行状态和系统管路水温、压力、流量监测，设备包括主机、水泵等，系统管路包括一次侧和二次侧的供回水温度、压力及流量等;②辐射水泵设置备用泵，当一台水泵出现故障时，另一台水泵可自动启动运行;③辐射分集水器每个回路的热电阀与室内功能房间的露点探测器联动，根据露点监测联动热电阀开关;④室内的控制面板与热电阀联动控制;⑤辐射侧水泵应根据辐射末端回路启停，当末端有一个回路热电阀打开，辐射水泵启动，末端所有回路热电阀关闭，辐射水泵关闭。

6结束语

本设计根据既有建筑的特点，改善外围护条件，主机采用灵活的空气源热泵，末端采用了踢脚线送风和毛细管辐射系统，既节约了建筑空间，又大大提高了居住环境的舒适度，为今后类似工程的设计提供设计参考。

参考文献

[1] 王文武，张建忠，黄虎.南京地区辐射空调新风量的探讨[J].建筑热能通风空调，2018年，37（12）：63，81-83.

[2] 中华人民住房和城乡建设部.辐射供暖供冷技术规程：JGJ142-2012[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[3] 中国建筑标准设计研究院.辐射供冷末端施工安装：12SK407-2014[S].北京：中国计划出版社，2014.