圖/西南科技大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院學(xué)科辦主任劉東
對流輻射系統其實(shí)就是兩個(gè)末端，對環(huán)境營(yíng)造起著(zhù)非常關(guān)鍵的作用。今年，“五恒系統”一詞非?；?。根據小紅書(shū)上的說(shuō)法，五恒系統就是恒溫、恒濕、恒氧、恒潔、恒靜，同時(shí)擁有舒適、健康、低碳、節能、智能等特點(diǎn)。從各大廠(chǎng)家的廣告語(yǔ)宣傳中，我得到了一個(gè)結論，所謂五恒，就是要做到環(huán)境可控、高度智慧、實(shí)現盡量的科技化。
那么如何營(yíng)造建筑環(huán)境？我認為，在環(huán)境可控的基礎上，通過(guò)現在的一些監測手段，實(shí)現智慧和科技，就是做到了五恒系統。
在不考慮新風(fēng)負荷或只考慮一半新風(fēng)負荷的情況下，可以發(fā)現室內要處理的熱有1/3~1/2是輻射的熱量，有一半左右是對流的熱量。而現在傳統的空調全部都是處理對流的熱，因此，不難發(fā)現，傳統空調在保障室內環(huán)境方面效果并不是很好。第一，外界來(lái)的輻射熱是沒(méi)有被處理掉的；第二，從人體舒適的角度來(lái)說(shuō)，對流25~30%，輻射40~50%，人的無(wú)感覺(jué)蒸發(fā)呼吸散熱25~30%，也就是說(shuō)其實(shí)人本身就有一半的熱量是輻射熱，這是傳統空調無(wú)法處理的。
在保障生態(tài)環(huán)境時(shí)，是需要輻射末端的，不然所有的輻射熱都必須通過(guò)對流帶走，而通過(guò)對流帶走的后果就是對流熱的增加，從而導致濕度過(guò)度不適，這也就是現在空調非常干的原因所在。因此針對不同負荷和人體需求，需合理設置對流+輻射末端，才能保證人體的舒適度。
在冬季供暖研究中，我們發(fā)現相同供水溫度下，風(fēng)機盤(pán)管平均輻射溫度最低，室內空氣溫度最高；有輻射參與的系統平均輻射溫度較高，室內空氣溫度波動(dòng)較??；室內空氣溫度與PMV值之間呈現顯著(zhù)弱相關(guān)，擬合優(yōu)度為0.480；平均輻射溫度、操作溫度與PMV值之間呈現顯著(zhù)強相關(guān)，擬合優(yōu)度分別為0.821、0.986。這也進(jìn)一步證明，為了保證更好地控制建筑室內熱舒適性，保障人體舒適，對流+輻射末端合理搭配使用是非常重要的。在能耗方面，供水溫度對系統能耗存在影響，且隨著(zhù)供水溫度升高，系統總能耗越高。因此在滿(mǎn)足建筑室內熱舒適性的前提下，低溫供暖可以節能。
通過(guò)冬季不同間歇策略下系統性能研究發(fā)現，由于風(fēng)機盤(pán)管系統可以迅速加熱室內空氣使室內熱環(huán)境快速達到舒適范圍，而地板輻射系統地板層存在熱阻，供暖存在滯后性。為了保證房間在人員進(jìn)入時(shí)室內滿(mǎn)足Ⅱ級舒適區條件，冷暖兩聯(lián)供系統、風(fēng)機盤(pán)管系統提前1~2h開(kāi)啟，地板輻射系統提前3~4h開(kāi)啟。供暖系統關(guān)閉時(shí)長(cháng)約為全天時(shí)長(cháng)60%時(shí)，冷暖兩聯(lián)供系統、風(fēng)機盤(pán)管系統、地板輻射系統分別節省25.48%、37.39%、39.73%的能耗，但由于建筑墻體夜間不斷蓄冷，間歇運行對室內舒適度存在影響。
在夏季供冷研究中，隨著(zhù)供水溫度越高，供冷系統能提供的冷量越少。隨著(zhù)下午太陽(yáng)直射西面建筑圍護結構，室內負荷增大，系統供冷能力不足，導致建筑室內舒適度降低；在夜晚和早晨室外溫度較低時(shí)，室內出現冷感；因此為了保證建筑室內有更好的熱舒適性，要根據室外溫度的變化情況對供冷系統進(jìn)行分時(shí)段實(shí)時(shí)調節。供冷系統間歇運行會(huì )導致室內空氣溫度發(fā)生波動(dòng)，且暫時(shí)關(guān)停次數越多，室內空氣溫度波動(dòng)越大。系統中途關(guān)停時(shí)，冬季室內空氣溫度波動(dòng)幅度比夏季大。為了保證人員進(jìn)入室內時(shí)滿(mǎn)足Ⅱ級舒適區條件，夏季供冷時(shí)暖兩聯(lián)供系統、風(fēng)機盤(pán)管系統提前0.5h開(kāi)啟。
從研究得出以下結論：兩聯(lián)供空調系統可以很好滿(mǎn)足舒適等級要求；供水溫度對系統能耗存在影響，低溫供暖、高溫供冷可以降低能耗；間歇運行策略可以節能，且夏季比冬季更適合采用間歇運行策略；操作溫度與PMV值之間呈現顯著(zhù)強相關(guān)，建議使用操作溫度作為室內溫控器的控制指標；考慮太陽(yáng)輻照的影響，在輻射區域外的平均輻射溫度上升有限，而在輻射區域內的平均輻射溫度上升幅度較大。
