齊明空劉輝于金珩劉益民
1金茂綠建科技有限公司
2中國建筑科學研究院有限公司
某五星級酒店地處山西與內蒙交界,夏季空調計算干球溫度28.2 ℃,夏季空調計算濕球溫度19.8 ℃,冬季空調計算干球溫度-25 ℃。酒店總建筑面積8.6萬m2,地下2層,地上16層,集餐飲住宿、商務辦公、會議會展、休閑娛樂為一體,共有233間客房,分布在酒店的4至16層。客房空調系統形式為二管制風機盤管加新風,客房層每層設置一臺新風機組,風量1500 m3/h,每間客房設計新風量為100 m3/h??照{冷源由3臺冷水機組提供,供回水溫度7/12 ℃,空調熱源由市政熱力通過板換換熱得到,供回水溫度60/50 ℃。因冬季室外溫度很低,物業管理方擔心客房盤管凍結而將風盤上電磁二通閥自控接線拆除而成為常開狀態。因春季南側客房溫度太高導致入住客人投訴嚴重,故甲方委托筆者團隊進行測試診斷,以期發現客房過熱原因并提出整改建議。
分別在酒店客房的低樓層和高樓層選取3間客房進行溫度測試,北側1間客房,南側2間客房,其中南側的一間客房將風機盤管水閥手動關閉,另一間客房風機盤管水閥保持原來的常開狀態。因為酒店營業原因,高樓層的3間客房不在同一樓層,測試客房分布如圖1所示,北側503房間和1411房間各放置1個溫度自記儀測試室內溫度;南側水閥常開的510房間和1412房間放置2個溫度自記儀,分別測試室內溫度和風機盤管送風溫度;南側水閥關閉的512房間和1010房間各放置1個溫度自記儀測試室內溫度,測試時間為3月12日至18日,測試期間室外天氣如表1所示。

圖1 測試客房分布圖

表1 測試期間天氣情況
510與512房間的室內溫度對比如圖2所示,1010與1412和房間的室內溫度對比如圖3所示。由圖2和圖3可以看出,510與512房間溫度最高相差1.5 ℃,1010與1412房間的溫差去掉尖峰值,相差可達1.1 ℃??照{熱水供水溫度為60 ℃,當風機盤管水閥常開時,空調熱水始終流過風機盤管,安裝風盤的吊頂區域溫度可達30多度,始終向室內散發熱量,這是造成同屬陽面的房間水閥打開與關閉狀態下室溫相差1 ℃以上的原因。

圖2 510與512房間室內溫度對比

圖3 1010與1412房間室內溫度對比
503與510房間分別位于5層的北側和南側,風盤水閥常開,室內溫度對比如圖4所示。1411與1412房間分別位于14層的北側和南側,風盤水閥常開,室內溫度對比如圖5所示。503與1411房間室內溫度對比如圖6所示。

圖4 503與510房間室內溫度對比

圖5 1411與1412房間室內溫度對比

圖6 503與1411房間室內溫度對比
從圖4~6可以看出,同處北側的503和1411房間室內溫度比較接近,503與510房間室溫最多相差約2.5℃,1411與1412房間室溫最多相差約6 ℃,最高值均發生在3月13日天氣較為晴朗時,但高樓層南北側的溫差明顯高于低樓層,且北側高低樓層的房間溫度基本接近。
1412 房間的室內溫度與風機盤管送風溫度對比如圖7所示。由圖可見,1412房間的室內溫度與風盤送風溫度變化趨勢一致,且比較接近,表明測試期間風盤都沒有運行,510房間的測試結果與之類似。

圖7 房間室溫與風盤送風溫度對比
綜合上述測試結果,各房間室內溫度的比較如圖8所示。

圖8 房間溫差示意圖
北側高低樓層客房室內溫度相差不大,表明北側樓層煙囪效應[1-2]不明顯。高樓層南側客房比北側客房室溫最高可相差6℃,最低相差略小于4 ℃。這個溫度差異由陽光輻射得熱和建筑物煙囪效應共同造成。酒店地處黃土高原,日照充足,多年平均太陽輻照量為6071 MJ/m3,屬II類太陽能資源區。酒店客房的家居床品、沙發及地毯及墻體吸收陽光輻射熱量,陽光消失時段放熱,輻射得熱造成的溫差約有2℃,最小溫差4 ℃可以認為由煙囪效應造成,這與503與510房間的溫差以及510與1412房間的溫差相符。
測試期間南側客房的風盤未運行,室外最低溫度低于0℃的情況下,低樓層室內溫度高于23 ℃,高樓層室內溫度高于27 ℃,室溫偏高,人體感覺不舒適,主要為陽光輻射得熱和建筑物煙囪效應共同造成。北側高低樓層客房的室內溫度相差不大,而南側高低樓層客房室內溫度有較大差異,表明酒店北側和南側的煙囪效應具有明顯差異。
近年國家對建筑節能工作越發重視,建筑維護結構熱工性能和施工質量取得長足進步,建筑的單位面積供熱負荷指標下降很快。當室外溫度升到一定程度,房間供熱量需求下降并被窗戶的輻射得熱量反超,在采暖季開始及結束階段,部分建筑區域需要供熱,但部分建筑區域由于輻射得熱存在制冷需求。因此建筑設計應認真考慮此類過渡季節建筑物不同區域制冷制熱需求并存的問題,并提出技術手段加以解決。
考慮到該項目的設計及運行特點,改造建議如下:
1)建議在南側客房外窗玻璃上粘貼質量較好的隔熱膜,減少客房的陽光輻射得熱,同時盡量減少照明采光的影響,部分酒店案例表明隔熱膜可降低客房溫度2~3 ℃。
2)恢復客房風盤電磁二通閥自動控制功能,并將南側房間溫控面板移到酒店進門的側墻上,避免陽光直射,更加準確的反映房間溫度。
3)市政熱力板換間位于地下一層,安裝有多個大型散熱器,管道外保溫破損,同時板換二次側供水溫度無法自動控制,供水溫度達60 ℃,造成熱力板換間溫度能達35 ℃以上,一層大堂溫度測得室內溫度可達23 ℃,這些因素會加重煙囪效應。建議適當降低大堂溫度,大堂入口加裝旋轉門或空氣幕減少冷風侵入,同時板換二次側供水溫度實現自動控制,改善板換間管道保溫,降低板換間室內溫度,減少建筑物煙囪效應。