中央國家機關辦公樓風機盤管加新風系統節能改造

賀繼超,任君,別舒,李著萱

（中國中元國際工程有限公司，北京100089）

中央國家機關辦公樓風機盤管加新風系統節能改造

賀繼超,任君,別舒,李著萱

（中國中元國際工程有限公司，北京100089）

在公共建筑能耗中，空調系統能耗占據比重很大，以中央國家機關辦公建筑為例，其中風機盤管加新風系統應用最為廣泛，論文針對該系統進行了能耗特點分析，根據其技術特點及適用范圍，總結了能耗環節及存在問題，并給出了節能改造措施。

風機盤管加新風系統；節能改造；空調能耗

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.07.023

1 引言

我國正處在工業化、城鎮化快速發展階段，根據有關報道，目前我國的建筑能耗約占社會總能耗的27.5%～30%，而空調能耗約占整個建筑能耗的40%～60%[1]。因此，針對建筑能耗中占比最大的空調能耗進行節能措施研究，對挖掘辦公建筑的節能潛力、發揮中央國家機關節能工作的示范帶頭作用具有十分重要的現實意義。

通過對部分中央國家機關辦公建筑的能耗統計和分析發現，目前所采用的空調形式主要有風機盤管加新風系統、全空氣系統、多聯機系統、分體空調系統等。其中風機盤管加新風系統是采用最多的空調形式占到總數的78.54%，其次分別為全空氣系統（15.13%）、多聯機系統（2.65%）和分體空調系統（0.72%）。

本文就中央國家機關中應用最廣泛的風機盤管加新風系統，以及在日常維護中最易忽視的分體空調系統進行能耗分析，從其系統原理、設計選型、施工運行角度分析能耗并給出節能改造的措施及建議。

2 風機盤管加新風系統

2.1 系統介紹

風機盤管加新風空調系統是中央國家機關辦公建筑中應用最廣泛的一種系統，它占到空調總數的78%以上，該系統主要特點是投資少、使用靈活。

風機盤管系統形式[2]主要有：

1)按空氣流程形式分：吸入式和壓出式。

吸入式是風機位于盤管下風側，空氣先由盤管處理后由風機送入空調房間。壓出式是風機處于盤管上風側，風機先將空氣抽入后壓至盤管進行熱交換后送入空調房間，這種形式目前使用最廣泛。

2)按安裝形式分：立式明裝，臥式明裝、立式暗裝、臥式暗裝、吸頂式等。其中，臥式暗裝是應用最多的一種形式，該系統暗裝在吊頂內，通過送風管及風口把處理后的空氣送入空調房間。

2.2 技術特點及適用范圍

隨著我國經濟的不斷發展，越來越多的建筑離不開空調系統，作為行使重要行政職責的中央國家機關辦公建筑，其空調系統得到了快速發展，不同空調系統具有各自的技術特點。風機盤管加新風系統的主要優點有：

1)可分別控制、調節各個風機盤管，實現不同房間、不同溫度需求的靈活控制。當房間無人時可關掉機組而不影響其他房間機組的正常運作，因此，該系統運行費用節約，并為夏季供冷的分戶計量提供了基礎。

2)可實現分區調節、分片管理。根據不同辦公建筑的負荷需求，按照功能、朝向、運行時間等把系統分割為若干區域，實現科學化管理。

3)風機盤管系統所占空間較小，布置和安裝靈活，一般安裝在房間吊頂內，不影響美觀及使用空間，安裝比全空氣空調系統減少大量風管，因此，該系統還有節約建材和空間的優點。

4)各房間空氣系統相對獨立，如果某房間發生火災或疫情時，險情不會通過該系統危及其他房間。

綜上所述，風機盤管加新風系統適用于房間較多、需求不同、靈活控制的各種場所，如中央國家機關常設的辦公樓，寫字樓，會議樓等；此外，分區較多且同區功能較統一,以及建筑結構緊湊、空間緊張或風管敷設困難的建筑也適用于該系統。

風機盤管加新風系統的主要缺點有：

1)風機盤管加新風系統的設置形式是分散在各個房間內，因此系統的設備數量較多，給日常維修和管理帶來不便。此外，設計中由于要考慮風管的布置，因此有時會與吊頂高度等內裝修產生沖突。

2)風機盤管加新風系統不適用于進深大的空間（大于6m）。由于風機盤管是安裝在空調房間內的，因此其噪聲控制較為嚴格。為保證較小的噪聲其風機轉速就不能過高，因此較小的風機壓頭限制了氣流分布，對于進深大的空間（大于6m），該系統的氣流分布不夠合理。

3)新風系統在室外空氣品質惡劣的情況下，由于一般只配備粗效過濾器，不能有效地清潔外界空氣，因此引入室內的新風有可能會造成室內環境污染。這對于我國目前深受PM2.5困擾的現狀來看，成為該系統一大新問題。

4）該系統濕度控制不夠準確，在過渡季節時，隨著空氣中熱濕負荷降低，盤管內水溫隨之升高，系統除濕能力下降，導致空氣含濕量相應增加。

5）冷凝水污染。風機盤管系統在去濕時產生冷凝水，在夜間或非工作日等停運時段，由于盤管表面溫度升高，為細菌繁殖提供了條件，在天花板內會產生污染和漏水的問題。

2.3 能耗環節及存在問題

風機盤管系統的能耗問題[3]主要集中在以下方面：

1）在大型辦公建筑中，由于風機盤管的數量較多，但天花板內的維修空間十分有限，給清潔和維護工作帶來較大的操作難度，長此以往，系統風量逐漸變小，換熱效果逐步變差，空調能耗越來越大。

2）末端軟管變形，送風截面過小，導致空調負荷增大，送風溫度降低從而造成能源的浪費。

（1）風道軟管的末端在安裝中變形，導致出口風道面積減小。

(2)在風道軟管中部出現大角度折彎或扭曲，導致風道截面積減小。

(3)風道軟管在安裝中未能和送風口對接，導致送風在吊頂內，不能將冷風射入房間。

3)對空調箱水閥控制的缺失，導致系統送風溫度過低。在對中央國家機關辦公建筑的調研中發現，大型辦公建筑的空調系統普遍存在自控系統未能正常工作的情況，尤其空調箱的水側和風側往往都未設置控制裝置。根據節能診斷，辦公室內溫度雖然較低，但送回風的溫差比較小，說明室內的低溫是

以大風量為代價的。以送回風溫差4℃為例，若將送回風溫差調整到8℃，則風量比4℃時可減少一半以上，從而可節約風機電耗約80%。

4)一般辦公建筑的新風機組過濾器清理周期較長，隨著過濾器逐步堵塞，新風機運行工況逐步偏離額定工況點，導致風機效率降低產生能耗浪費。

5)在中央國家機關辦公建筑中經常存在大廳等較大的產熱空間。當風機盤管加新風系統運用于大空間時，其回風的熱量往往直接排放掉了，沒有加以回收利用。

6)通過調研發現，在以往的設計中，未考慮過渡季節利用自然冷源除熱除濕。

7）風機盤管系統常存在高點無排氣閥或排氣閥失靈，系統內空氣不能及時排除，導致水力平衡失調。

2.4 改進技術措施

風機盤管的選擇：在對中央國家機關辦公建筑的風機盤管系統進行整體設計改造時，首先應根據建筑情況及功能用房要求，確定風機盤管的形式及布置方式。再根據冷負荷和新風量，在產品樣本中選擇合適的型號，若實際工況與產品額定工況存在差異，應進行一定修正。

風機盤管的調節：風機盤管有3種調節方式，用風量調節、水量調節和機內旁通風門調節，其特點見表1。

表1 風機盤管系統的調節方式

其他改進措施有：

1）應定期清掃新風機組的過濾網和風機盤管表面，以維持設備較好的工作狀態。

2）對辦公建筑中老舊的新風設備，應給予更換，沒有變頻的，應增設變頻裝置，缺少控制的，應增設控制開關或水路控制閥門。

3）風機盤管加新風機組的回水管上應有手動放氣閥，在系統運行前將放氣閥打開，待盤管中及管路內的空氣排凈后再關閉放氣閥。

4）考慮回收利用排風中的熱量（或冷量），以節約能耗。

5）風機盤管加新風機組夏季供給冷媒的水溫不應低于7℃，冬季供給冷媒的熱水溫度不應高于65℃，供水的水質應清潔軟化，以防水管道內結垢影響傳熱效率。

6）對裝有溫度控制器的機組應校核使用狀態。夏季時，控制開關應處于夏季控制位，冬季時，控制開關應處于冬季控制位。

7）對有較大熱負荷內區的中庭，應考慮利用自然冷源排除室內余熱，減少風機盤管加新風系統在過渡季節的使用，從而實現節能。

3 結語

本文研究了中央國家機關辦公建筑中應用最廣泛的風機盤管加新風系統，通過對系統原理的探討，總結其技術特點和適用范圍，找到其在運行中的能耗環節和運行主要存在的能耗問題，并提出通用的節能改造措施。

本文主要從設備維護及更換和系統優化兩個方面提出了風機盤管加新風系統節能方面的改進技術措施，如清洗、絕熱、更換設備、合理運行等。

【1】喬玲敏,張偉東,周全，等.某商業建筑空調系統運行情況分析及節能改造[J].暖通空調,2013,43(8):46-50.

【2】陸耀慶.實用供熱空調設計手冊[K].北京:中國建筑工業出版社，2007.

【3】王清勤,唐曹明.既有建筑改造技術指南[M].北京:中國建筑工業出版社,2012.

Energy Saving Reconstructionof FanCoil Plus Fresh Air System for OfficeBuilding

HEJi-chao,REN Jun,BIE Shu,LI Zhu-xuan
(China IPPR International Engineering Corporation,Beijing 100089,China)

Inallenergyconsumingsystemingeneralofficebuildings,theenergyconsumptionoffancoilplusfreshairsystemoftenoccupy themostproportion.Thisarticlebasedonthetechnicalcharacteristicsoffancoilplusfreshairsystem,summarizestheexistingproblemsofthe energyconsumption of the system,and according to the the general office building within the fan coil plus fresh air system,put forward to improvethesystemenergysavingreformofgeneraljudgmentstandardsandtechnicalmeasuresofimprovement.

fancoil Plusfresh air system；energysavingreconstruction;airconditioningenergyconsumption

TU834.5;TU243

B

1007-9467（2016）07-0099-03

2016-04-06

賀繼超（1985～），男，湖南雙峰人，工程師，從事暖通空調設計與研究,（電子信箱）hejichao_2005@163.com。