中原地區住宅建筑論文

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摘要：本文歸納了住宅建筑常使用的空調方式,探討了這些空調方式在舒適性、初投資、能效比、分戶計量、運行管理、使用壽命等方面的特性,對于住宅建筑設計選擇合理的空調方式以及建筑節能等方面具有一定的指導意義。

關鍵詞：VRV系統戶式中央空調集中供熱供冷

1、引言

目前我國新建商品住宅小區飛速三年來每年住宅竣工面積近五億平方米。隨著人們對城市環境的日益重視和能源結構的調整中原和北方地區新建小區一般不采用燃煤鍋爐房供熱如鄭州市政府規定為了改善市內大氣環境,2001年前市區內10tˆh以下燃煤鍋爐要拆除改為清潔的供熱方式。對于黃河中下游地區的城市住宅熱環境不僅要考慮采暖問題而且要統一考慮采暖和空調的需求問題。正確選擇合理的住宅采暖空調方式不僅關系到住宅熱環境的舒適性同時還關系到能源的利用效率和環境保護。本文對目前適用于中原地區的四種空調方式進行了比較并得到相關結論。

2、四種空調方式的特點

住宅建筑和公共建筑在空調形式和使用上有以下區別(1)公共建筑多采用集中空調而住宅建筑以采用分體式空調機組為主;(2)公共建筑空調的同時使用率高而住宅建筑的同時使用率低;(3)住宅建筑層高低人員、新風負荷小其冷熱量指標比公共建筑小;(4)公共建筑的使用時間以白天為主而住宅建筑的使用時間以夜晚為主。因此住宅建筑空調設計應與公共建筑空調設計不同。

目前住宅建筑常用的空調方式有房間空調器、多聯變冷媒流量熱泵空調系統(即VRV系統)、戶式中央空調和小區集中供冷供熱系統。這些空調方式各有特色適應不同的建筑功能、不同的消費層次、不同的地區條件和不同的投資來源在相當一段時期內將同時存在發展。

2.1房間空調器的特點

目前我國常用的房間空調器主要有窗式空調器和分體空調器。房間空調器的優點是(1)性能好質量可靠維修率低;(2)安裝、使用方便;(3)冷(熱)量調節方便;(4)計量方便。但房間空調器的缺點也很突出(1)能效比低;(2)室內舒適度差;(3)無法采集新風;(4)冬季氣溫低、濕度高時供熱量不足;(5)室外機破壞了建筑外觀;(6)房間空調器的熱風、噪聲、凝結水成了城市的新公害;(7)城市環境的污染使室外機組效率逐年下降耗電量逐年增加。

2.2多聯機或多聯變頻變冷媒流量熱泵系統的特點

這類機組的優點是(1)使用靈活計量簡單容易;(2)室內機有多種形式可以適應各種室內裝修;(3)管徑小便于埋墻敷設而節省建筑空間;(4)如果配上自控其運行調節十分方便也可實現節能運行。其缺點是(1)由于VRV系統的技術附加值高因此其價格昂貴約是一般房間空調器的一倍多;(2)沒有擺脫一般房間空調器的模式對室內環境的改善程度有限;(3)其系統的能效比仍較低;(4)維修較困難。

2.3戶式中央空調的特點

目前戶式中央空調常用的有兩種形式一種是空氣—空氣熱泵機組制備冷(熱)風的小型全空氣系統通過風管將冷(熱)風送到每個房間(簡稱風管型),由于風管再加上保溫層而比較粗所以對住宅建筑的層高有要求。該系統的最大優點是可以獲得高質量的室內空氣品質同時還可以引入新風并可利用室外新風實現過渡季節的全新風調節且風管型不易滴水同時由于是直接蒸發式和不用水泵因而能效比高于空氣—水熱泵型耗電量較小。另一種是空氣—水熱泵式冷熱水機組(簡稱水管型),機組制備冷(熱)水供應室內多臺風機盤管由于水管較細容易拐彎和穿梁適應于我國目前多數住宅的層高但能耗大于風管型施工要求較高。

戶式中央空調的優點是(1)舒適性強;(2)便于計量;(3)節約投資節省了建設鍋爐房、空調機房及管路外網的大量投資節省了用地和物業管理人員的設置同時由于供暖、制冷共用風機盤管末端裝置從而節約了暖氣片的投資;(4)節約能源(用戶可根據自己的實際情況確定室內溫度或開關空調機);(5)無氟利昂進戶;(6)只有一臺室外機放在陽臺上[1]對建筑立面小;(7)當采用渦旋式壓縮機時其能效比比壁掛式分體房間空調器高。

戶式中央空調的缺點是(1)室外機容量大噪聲較大;(2)冬季氣溫低、濕度高時供熱量不足;(3)機組屬空氣源熱泵能效比較低;(4)室外機在日曬雨淋、酸雨、污染空氣的惡劣環境下機組效率會逐年下降;(5)價格比房間空調器高[2]。

2.4小區集中供熱供冷的特點

小區集中供熱供冷形式上與常規的集中空調基本相同有的還加上集中熱水供應成為冷ˆ熱ˆ熱水三聯供。住宅集中空調有其鮮明的特點一是其空調負荷參差系數大;二是空調同時使用系數低空調設備必須具備較大的容量調節能力。

小區集中供熱供冷空調系統的優點是(1)室內熱舒適性好風機盤管噪聲低;(2)冷水機組的壽命遠大于熱泵機組;(3)不產生噪聲無廢熱氣、冷凝水排放不破壞建筑立面。其缺點是(1)一次性投資過高;(2)運行管理復雜應有物業管理公司專業化管理;(3)分戶計量與空調系統收費技術復雜。

盡管小區集中供熱供冷是小區住宅建筑空調的趨勢符合“綠色建筑”的要求但是由于對造價與投資、能耗與使用費、分戶計量、運行維護管理、冷熱量調節、政策與法規等還需要進一步房調方式地產商和住戶往往顧慮重重因此建設的工程不多[3]。

3、不同空調方式的比較

隨著人民生活水平的提高采暖與制冷空調已成為住宅建筑必不可少的組成部分。對于不同的建筑形式與功能、不同的消費層次、不同的地區條件、不同的投資來源等諸多條件選擇合理的空調方式非常重要。一方面其決定建筑環境的熱舒適性另一方面它還關系到建筑節能和環境保護這一問題而后者關系到可持續發展戰略。對于以上介紹的四種空調方式筆者經過調查研究就它們在舒適性、初投資、能效比、分戶計量、運動管理、對建筑外觀的等方面的性能做了較全面的比較見表1。

表1不同住宅空調方式的性能比較

4、結論與展望

通過以上的分析比較可以得出以下結論：

(1)“綠色住宅”是人類對21世紀住宅提出的要求。“綠色住宅”提供給住戶住宅環境的將是舒適、空氣品質良好、高效和運轉費用低。房間空調器、VRV系統顯然難以勝任,戶式中央空調和小區集中供熱供冷具有強大的生命力。

(2)房間空調器和VRV系統由于其安裝、調節的方便性在我國現階段仍廣泛采用。目前戶式中央空調和小區集中供熱供冷方式主要在高檔住宅中。

[1][2].李志浩,2000年全國暖通空調年會專題交流與研討暖通空調[J].2001,(1).

[3].空調[M].北京建筑出版社,1990.