1引言
 
       隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展及人民生活水平的逐步提高，自20世紀90年代以來，中國建筑業(yè)始終保持著高速發(fā)展，隨之而來的能源供求矛盾也日益凸顯。根據(jù)有關(guān)報道，我國建筑能耗約占社會總能耗的27.5％-30%而空調(diào)能耗約占整個建筑能耗的40％-60％。因此，降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗已經(jīng)成為當前暖通空調(diào)領(lǐng)域研究的熱點之一，特別是廣泛應用于辦公建筑中的全空氣集中空調(diào)系統(tǒng)，節(jié)能研究更具有實際意義。本文從全空氣系統(tǒng)的技術(shù)特點出發(fā)，概括了一般辦公建筑內(nèi)全空氣系統(tǒng)是否需要節(jié)能改造的判定方法，并在此基礎(chǔ)上，總結(jié)和提出了幾點全空氣系統(tǒng)節(jié)能改造的措施及建議。
 
       2全空氣系統(tǒng)的技術(shù)特點
 
       全空氣系統(tǒng)是指空調(diào)房間的室內(nèi)負荷全部由經(jīng)過處理的空氣來承擔的空調(diào)系統(tǒng)。它可以完成對全年空調(diào)系統(tǒng)提出的各種功能要求，包括：供給足夠量的新鮮空氣，實現(xiàn)對某房間或空間的溫度、濕度、潔凈度和空氣流動速度等調(diào)節(jié)與控制。也就是說，全空氣空調(diào)系統(tǒng)可以實現(xiàn)對建筑的熱、濕以及空氣品質(zhì)的全面控制。
 
       結(jié)合辦公建筑的特點，全空氣空調(diào)系統(tǒng)一般用于辦公樓出入口大廳、食堂餐廳、會議室等大空間房間內(nèi)，此外，因部分建筑功能要求，建筑內(nèi)會包含大規(guī)模的計算機房、通訊站等功能性用房，此類房間也有可能采用全空氣空調(diào)系統(tǒng)。普通辦公建筑全空氣空調(diào)系統(tǒng)一般為定風量系統(tǒng)。
 
       3節(jié)能改造判定方法及能耗問題
 
       3.1節(jié)能改造判定方法
 
       全空氣空調(diào)系統(tǒng)的能耗環(huán)節(jié)從概念上可分為直接能耗和間接能耗。直接能耗是指空氣處理機組的風柵耗電、電熱器或電極加濕器等空氣處理機組本身設備耗電；間接能耗是指空氣處理機組要負擔室內(nèi)的熱濕負荷，需要消耗一定的熱量和冷量時，冷源和熱源為提供冷熱量而消耗的電能或天然氣等能源。
 
       對于全空氣系統(tǒng)的直接能耗，可以用全空氣系統(tǒng)輸送系數(shù)、風機運行效率及風棚。的單位風量耗功率來定量評價。
 
       1)全空氣系統(tǒng)的輸送系數(shù)，是衡量輸送能耗高低的重要指標，主要與送回風焓差和風機的實際工作效率相關(guān)。它反映了全空氣系統(tǒng)輸配能耗的大小，輸送系數(shù)越大，說明運行調(diào)節(jié)越好。供冷時，對變頻風機，該指標的理想值為15；對定速風機，該指標的理想值為8。
 
       2)風機運行效率，測量時應保持各處風閥開度正常的情況下進行測量。如風機可變頻，且無法測量全工況的平均值，則應在定頻狀況下測量。推薦值為50％與風機額定效率的0.85倍之間的低值，風機運行效率偏低說明風機與風系統(tǒng)阻力特性不匹配，或者風機與電機間的傳動系統(tǒng)效率偏低，應予以調(diào)整或更換。
 
       3)風機的單位風量耗功率，不包括廚房等需要特定過濾裝置的房間的通風系統(tǒng)。根據(jù)《公共建筑節(jié)能設計標準》(GB50198-2005，新版2015)中對辦公建筑空調(diào)系統(tǒng)風機的單位風量耗功率限值[W／(m3)]的規(guī)定，區(qū)分粗效過濾器和粗、中效過濾器，對于兩管制定風量系統(tǒng)限值分別為0.42和O.48，對于四管制定風量系統(tǒng)分別為O.47和O.53，對于兩管制變風量系統(tǒng)分別為O.58和0.64，對于四管制變風量系統(tǒng)分別為0.63和0.69。
 
       若現(xiàn)有建筑全空氣系統(tǒng)的上述節(jié)能評價指標未能達到要求，可視為具有一定的節(jié)能潛力，可綜合建筑使用現(xiàn)狀及經(jīng)濟條件判斷進行節(jié)能改造。
 
       而對于間接能耗，由于其耗能設備不是空氣處理機組本身而是冷熱源，就不能通過對全空氣系統(tǒng)進行直接的測量和指標計算而判斷冷熱源系統(tǒng)節(jié)能與否，只能根據(jù)建筑物和空調(diào)系統(tǒng)的具體情況以及現(xiàn)行的節(jié)能規(guī)范來定性或定量分析哪種系統(tǒng)形式更為節(jié)能。
 
       對于全空氣系統(tǒng)的間接能耗是否符合節(jié)能要求，可根據(jù)以下要求分析、判定：
 
       1)空調(diào)系統(tǒng)的劃分要根據(jù)使用時間、溫濕度基數(shù)、新風比等條件的不同來劃分，高大空間如高度大于1Om、體積大于10000m3等宜采用分層空調(diào)。建筑內(nèi)存在需要常年供冷的建筑內(nèi)區(qū)時，應根據(jù)室內(nèi)進深、分隔、朝向、樓層以及圍護結(jié)構(gòu)特點等因素，劃分建筑物空氣調(diào)節(jié)內(nèi)、外區(qū)，且宜分別設置系統(tǒng)或末端裝置。
 
       2)空調(diào)系統(tǒng)的新風比應符合《公共建筑節(jié)能設計標準》(GB50198-2005)中的相關(guān)規(guī)定。當全空氣系統(tǒng)為采暖期存在冷負荷的內(nèi)區(qū)進行供冷時，可達到的最大總新風比應不低于70％，以利用自然冷源。
 
       3)當集中空調(diào)系統(tǒng)采用排風熱回收時，其凈能量回收效率應滿足：顯熱回收，凈回收效率不應小于55％；全熱回收，凈回收效率不應小于48％；溶液循環(huán)式凈回收效率不應小于48％?？諝?空氣能量回收裝置的交換效率(在標準規(guī)定的裝置性能測試工況下，且排風量與新風量相同時)應滿足制冷時焓效率>50％，溫度效率＞60％；制熱時焓效率>55％，溫度效率>65％。
 
       4)全空氣變風量空調(diào)系統(tǒng)其空氣處理機組的風機，應采用變頻自動調(diào)節(jié)風機轉(zhuǎn)速的方式；當采用定風量系統(tǒng)，且單臺機組風量大于10000m3/h時，應采用變速風機；當系統(tǒng)為多臺風機并聯(lián)時，也可采用臺數(shù)調(diào)節(jié)改變送風量。
 
       5)空調(diào)風系統(tǒng)應限制土建風道的使用，當條件受限確實需要使用土建風道時，必須采取絕熱和嚴格防止漏風的措施。
 
       若現(xiàn)有建筑全空氣系統(tǒng)的上述節(jié)能評價要求未能達到，可視為具有一定的節(jié)能潛力，可綜合建筑使用現(xiàn)狀及經(jīng)濟條件判斷進行節(jié)能改造。
 
       3.2能耗問題
 
       總體上講，全空氣系統(tǒng)有可能出現(xiàn)并應該予以檢測的能耗問題主要包括以下幾個部分：
 
       1)設備問題。主要指設備柳朗劣化、機組性能降低等，以及零部件腐蝕、變色、變形等劣化，保溫損壞、機械性能降低等。
 
       2)環(huán)境整合問題。主要指各環(huán)境因素(溫度、濕度、室內(nèi)潔凈度、噪聲度等)，工作環(huán)境和各設備機器的整合情況；現(xiàn)場的空氣環(huán)境質(zhì)量、冬夏及室內(nèi)的溫濕度的設置是否超標并是否可控；行為節(jié)能是否合理有效等。
 
       3)系統(tǒng)性能問題。主要指系統(tǒng)的設計方案是否合理；系統(tǒng)是否存在堵塞引起的高能耗情況、過濾器的阻力是否過高；閥門開關(guān)是否失靈引起旁通及短路；是否有冷熱抵消情況；室內(nèi)循環(huán)空氣是否存在短路。
 
       還有一些其他的問題，如：排風是否按照節(jié)能要求設置了熱回收裝置；全空氣是否具備變新風比的條件；風水管的溫降是否超標、保溫是否有效、是否損壞或缺失，厚度是否符合公共建筑節(jié)能設計標準；風機效率是否達標，送風口及空調(diào)風水系統(tǒng)有否結(jié)露情況；流量是否能根據(jù)室溫及空氣品質(zhì)靈活調(diào)節(jié)；全空氣處理設備的控制和調(diào)控能力是否滿足要求等。同時，還要根據(jù)采用節(jié)能技術(shù)的狀況及能耗的現(xiàn)狀，判斷是否符合現(xiàn)行法規(guī)的規(guī)定，節(jié)能指標是否失效等。
 
       4改進技術(shù)措施
 
       結(jié)合對全空氣系統(tǒng)的節(jié)能改造判定及其所存在的能耗問題，根據(jù)各種節(jié)能要求，對辦公建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能方面的改進技術(shù)措施可以大致分翻嶷靜封產(chǎn)吸更換和系統(tǒng)優(yōu)化兩個部分。
 
       4.1設備維護及更換
 
       顧名思義，就是維護、修理現(xiàn)有設備使其回到正常的運行工況或把老舊設備更換為更加節(jié)能的型號。
 
       1)清洗全空氣空調(diào)系統(tǒng)送回風口及送回風管，一方面提升空調(diào)系統(tǒng)各部件的運行狀態(tài)，另一方面保證了送風的空氣品質(zhì)。
 
       2)空調(diào)機組的過濾器堵塞導致風棚運行工況點偏離額定工況點，送風量減少，風機效率降低。清洗過濾器及更換高效過濾器，使冊在高效區(qū)運行，降低風機電耗。
 
       3)加強對設備和風管的絕熱處理，并應做好隔汽層和保護層。
 
       4)檢查、修補破損的風管、失效的風管閥門等，保證空調(diào)末端能達到預期的供冷效果。
 
       5)若空氣處理機組的新風比或熱回收率不能達到節(jié)能要求，可更換相關(guān)設備。
 
       6)若空氣處理機組的風機效率較低或選型不合理，使得全空氣系統(tǒng)輸送系數(shù)、風機的單位風量耗功率較低，可考慮更換風機或風機部件。
 
       7)清洗進出空氣處理機組的空調(diào)水管，避免因水管堵塞造成能耗增加。
 
       4.2系統(tǒng)優(yōu)化
 
       1)根據(jù)上文中提到的各條節(jié)能評價方法，結(jié)合建筑現(xiàn)狀具體分析，對原設計方案進行優(yōu)化或利用先進技術(shù)，以達到節(jié)能要求。
 
       2)合理布置、增減送回風口，使整個空調(diào)區(qū)域氣流組織更加合理，送回風更加均勻，同時降低風口平均風速，避免因局部區(qū)域過冷或過熱而調(diào)整整個空調(diào)系統(tǒng)而造成的無謂能耗。
 
       3)在空調(diào)區(qū)域內(nèi)設置CO2及VOC監(jiān)測，根據(jù)空氣質(zhì)量監(jiān)測點反饋的CO2及VOC濃度動態(tài)調(diào)節(jié)新風量，在保證室內(nèi)空氣質(zhì)量的前提下降低冷負荷。
 
       4)結(jié)合具體情況在空調(diào)末端設備水系統(tǒng)處安裝電動調(diào)節(jié)閥，對風機安裝變頻器，按照送風溫度調(diào)節(jié)水閥，按照回風溫度調(diào)節(jié)風機轉(zhuǎn)速，在滿足舒適性要求的前提下節(jié)省冷量并降低風機電耗。
 
       5)辦公樓大廳入口處可用全空氣熱風幕，全年采用循環(huán)風，阻擋室外冷、熱空氣侵入，節(jié)省空調(diào)能耗。
 
       6)改造后對空調(diào)系統(tǒng)進行全面調(diào)試，保證風口均勻送回風，風口風速不超限；改善氣流組織，降低氣流噪聲。以上僅列舉適用性較廣且改造效果較好的改進技術(shù)措施，針對不同的建筑及其使用特點，務必因地制宜，具體情況具體分析，選擇適合的節(jié)能技術(shù)措施。
 
       5結(jié)語
 
       本文通過總結(jié)全空氣系統(tǒng)中所出現(xiàn)的節(jié)能問題，提出了判斷全空氣系統(tǒng)是否節(jié)能的一般方法，包括利用節(jié)能指標對全空氣系統(tǒng)的直接能耗環(huán)節(jié)進行評價，以及利用相關(guān)規(guī)范及系統(tǒng)設計經(jīng)驗，對比全空氣系統(tǒng)的設計方案，對其間接能耗環(huán)節(jié)進行評價。若根據(jù)評價方法進行評價后，辦公建筑具有一定的節(jié)能潛力，可綜合建筑使用現(xiàn)狀及經(jīng)濟條件進行節(jié)能改造。在此基礎(chǔ)之上，本文還從設備維護及更換和系統(tǒng)優(yōu)化兩個方面提出了空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能方面的改進技術(shù)措施，如清洗、絕熱、更換風機、合理布局、采用變頻措施等。這些方法和措施可以供一般辦公建筑的全空氣空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造工程參考及使用。