对于送风八钢管控中心地板送风空调设计选题

【摘 要】本文论述了地板送风气流组织的空调形式在办公场所的适用性，并结合八钢管控中心大厅的地板送风空调系统，理论联系实际的阐明了地板送风空调系统的优点，最后总结了地板送风空调系统需要注意的技术问题。
【关键词】地板送风；冷负荷；热负荷；静压箱；温度梯度；能耗；气流组织；新风量、送风量
1、前言
随着现代社会的发展，人们在室内工作的时间逐渐加强，室内工作环境（包括室内空气质量和热舒适度）对人员的健康和工作效率均会产生较大的影响。一个好的空调系统可以提高空气质量，降低污染物对人员健康的威胁。地板送风空调系统（UFAD）虽然在普通场合应用受到一定限制，但是地板送风却是一种节能环保的送风方式。地板送风的送风口一般与地面平齐设置，地面需架空，下部空间用作布置送风管或直接用作送风静压箱，被处理过的空气通过地板送风口进入室内，与室内空气发生热质交换后从房间上部（顶棚或者工作区之上）的出风口排出。20世纪70年代以来，地板送风空调系统在欧洲开始应用到办公楼建筑，特别是80年代中期，英国伦敦的Lloyd，s大楼和香港汇丰银行采用地板下送风空调系统的成功，引起各国空调技术界的关注。

2、工程概况

八钢管控中心建于新疆乌鲁木齐市头屯河区，共九层，一至八层为办公室，九层为管控大厅，管控大厅内部有很多台式监控设备，监控全厂的生产运行数据。管控大厅层高为八米，面积大约900m2，大厅地面为防静电架空地板，架空地板层高500mm，架空地板内设有电缆线和控制线等。整个大厅冬季采用地板送热风空调系统，夏季采用地板送冷风空调系统，冬季热源来自地下室热交换站（一次热源由八钢热力外网供给），夏季采用风冷模块冷水机组，过渡季节最大限度的利用新风。

3、主要参数及设备选型

管控大厅室内参数列表：
室内
参数温度（℃）相对湿度（%）新风量（m3/h.人）噪声（dB）
夏季26≤603040
冬季18≤603040
管控大厅内设有很多计算机设备和程序控制及监控设备，设备散热量大，散湿量小，散热量95%来自设备的显热，散湿量主要来自工作人员及渗入的空气。
管控大厅冷负荷采用常用的逐时冷负荷计算方法计算，与普通建筑冷负荷最大的区别主要是管控大厅的计算机设备和程序控制及监控设备机柜的散热量很大，主要设备的散热量计算：
Q=n×N×K
Q—散热量，W；
n—设备台数；
N?—主机设备安装功率，W；
K—总系数，取0.4～0.5。
经计算九层管控大厅的冬季空调热负荷为106kW，夏季冷负荷为136kW，送风量为41472m3/h，新风量为4100m3/h。通过计算笔者总结出管控大厅的空调送风焓差小，风量大，湿量小，热湿比近似为无穷大，空调系统的空气处理过程可近似作为一个等湿降温过程。因此管控大厅空调系统最后确定为一次回风空调系统，空调机组设于九层专用空调机房，空调机出口设一个空调送风静压箱，通过静压箱将处理过的空气送入架空活动地板下。组合式空调机组参数：夏季制冷量：145kW，冬季制热量：149kW，空调送风量：42500m3/h，机组新风量为4200m3/h。

4、地板送风的气流组织形式

管控大厅采用地板送风的下送上回的气流组织形式。通常情况下地板送风有三种形式，①地板下设送风管的形式，②地板压出直接送风式，③地板下设混风箱和风机式。由于管控大厅架空活动地板的面积较大，送风距离较长，如果直接将活动地板当做静压箱，则送风的

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始、末端的静压差较大，不利于保持均匀的静压值。因此本设计采用第一种方式，即设计时在活动地板下敷设一条适当长的总风管，在风管两侧的适当间距及端头开设送风风口，以利于把空气较均匀地分布在活动地板下的空间。在防静电地板上设WSDF型可清扫式地板送风口，地板送风口规格为300×300mm，共80个。经计算送风口的出口风速为

1.6m/s左右。

管控大厅回风口设在上部，回风口风速约为4m/s，同时还设有排风系统，排风风机根据室内外压差控制启停，让管控大厅保证微正压。

5、地板送风的必要性

地板送风在房间内产生垂直温度梯度和空气分层。典型的空气分层分为三个区域，第一个区域为低区（混合区），此区域送风空气与空气混合，射流末端速度为0.25 m/s。第二个区域为中间区（分层区），此区域内房间温度梯度呈线性分布。第三个区域为高区（混合区），此区域内房间热空气停止上升，风速很低。一旦房间内空气到分层区以上时，就不会再进入分层区以下的区。热分层控制的目的，是在满足人员活动区的舒适度和空气质量要求下，减少空调区的送风量，降低系统输配能耗，以达到节能的目的。热分层高度维持在室内人员活动区以上，一般为1.2 m ～1.8m。地板送风的出风温度可以较其它空调送风温度高一些，据统计地板送风系统比传统空调系统的送风温度约高4℃，这就允许在空气较为干燥的季节，采用较高的盘管冷却温度和蒸发器蒸发温度，提高了冷水机组的COP。对于地板送风的下送上回系统来说，大部分从安装在天花板的灯具所产生的热量还未到达地面就被排出，提高了排风温度，减少了总冷负荷，减小了制冷机组的容量。据统计地板送风系统仅需处理整个空调房间显热得热的64%。由于地板下送风横截面较大，所以压力损失较小，从而减小了空气输送动力，减少了风机能耗，而且也减少了风管管材的耗量。因此地板送风空调系统在节能、舒适等方面有着很大的优点。
对于本工程来说，管控大厅层高较高，如果采用上送风方式，需要用很大的送风速度，这样能耗较高，噪音也大。再者大厅内计算机等设备撒热量大，特别是夏季只有采用较低的空调送风温度（13℃～16℃），才能维持机房较低的空调温度基数（20℃±2℃），机柜才能获得良好的冷却效果，但这样能源的消耗大，且大厅内维持较低的空气温度，对大厅内的工作人员往往带来不舒适的偏冷感觉，若采用下送上回的地板送风气流组织方式，那么冷却空气从设在机柜附近的活动地板风口送出，送出的低温空气只在瞬间与机房内的热空气混合，有效地提高进入机柜冷却空气的质量，提高了机柜的冷却效率。对于冬季来说，新疆室外采暖温度很低（-19.7℃），建筑物热负荷较大，大厅内地板送热风，考虑到计算机设备和程序控制及监控设备的散热，在散热机柜附近的送风口关闭，这样机柜的散热可以抵消一部分建筑物的耗热量。综合上述可以总结出管控大厅采用地板送风空调系统是最佳的送风方式。
6、总结
a）管控大厅内有多台计算机设备和程序控制及监控设备，且层高比普通建筑高，适合地板送风的下送上回空调系统，特别是对于夏季空调送冷风时最节能，对机柜的冷却效果最好。冬季送热风时虽然比不上夏季效果好，但是对于节能来说也未尝不是一种好的空调方式。
b）地板静压箱分为有压静压箱和零压静压箱，本管控大厅地板静压箱属于有压静压箱。有压静压箱应具有良好的密封性，当大量的不受限制的空气泄漏时，会影响空调区的气流流态。此外，地板静压箱与非空调区之间建筑构件，如楼板、外墙，应具有良好的保温隔热处理，以减少送风温度的变化。
c）为了保证空气的清洁度，地板送风口选型时一定要选择可清洁的风口，同时活动地板下的电缆、风管等安装完毕后一定要将地板静压箱内所有与空气接触的部分清洁干净。
d）地板送风的送风速度一定要合理，一般为1.5m/s～

2.0 m/s。这样才能形成良好的温度梯度和空气分层，保证工作人员的舒适度。

参考文献：
陆耀庆主编.实用供热空调设计手册（第二版）.北京. 中国建筑工业出版社.2007.
孙一坚主编.简明通风设计手册. 北京. 中国建筑工业出版社.1997.