辦公集中式新風系統變風量控制方式探討

季汪艇

辦公集中式新風系統變風量控制方式探討

季汪艇

（平安不動產有限公司 上海 200000）

從實際運營角度分析了辦公建筑集中式新風系統的部分新風量需求，介紹了四種能夠實現合理分配和整體風量調節的控制方式，通過定性比較自控系統初投資，給出應用建議。

新風系統；變風量控制；部分新風需求；變頻控制

0 引言

在現代辦公建筑中，新風己成為建筑中必不可少的重要環節。隨著現代建筑的密閉性加強，室外環境的日益惡化，人們對新風的要求也越來越高。新風系統主要有三大作用：稀釋人群本身和活動所產生的污染物，保證人員對空氣品質的要求；補充室內排風量；保證房間的正壓[1]。

許多研究人員對辦公建筑的室內參數進行實測，發現辦公人員反饋空氣品質較差，感覺不適[2],新風的指標性參數，室內二氧化碳濃度超標，經調研發現辦公區新風系統經常不開或間歇開啟的情況普遍，實測二氧化碳濃度達到1200ppm，超過1000ppm限值[3]。

追溯風機盤管+新風系統的辦公區新風系統未按照要求運行的原因，新風高能耗是其中一個重要經濟因素，在空調負荷中，新風負荷所占的比重達到了20％以上。在室內外焓值相差比較大的地區，新風負荷的比例高達60％以上[4]。國家節能規范[5]和許多研究已關于新風的熱回收利用[6,7]做了較充分的討論和研究，關于新風送風溫度的優化已有成熟研究和技術[8]，送風溫度與電動水閥的優化控制等方面有現成成熟的控制策略[9]。但關于部分新風需求的風量自動調節和控制，相關規范[10]、設計手冊[11]未明確具體做法；設計圖集[9]明確當送風機為變頻風機時，設置變頻器的相關監控點位，但未明確頻率控制的依據；有研究人員[12]提出根據房間內二氧化碳濃度調節風閥開度，風機頻率根據相應管道壓力進行定靜壓調節；有研究者[2]指出根據房間使用情況打開或關閉新風閥，風機頻率根據相應管道壓力進行定靜壓調節。本文將通過分析辦公集中式新風系統的部分新風需求，探討各種變新風量方式的優缺點，為工程應用及物業運營提供建議。

1 辦公建筑集中式新風系統的部分新風量需求

隨著辦公使用人員對室內噪聲敏感度的提 升[3]，分散式吊裝的小型新風機組已較少見到，許多項目將新風處理機組集中在樓層一處；當業主對樓層得房率要求的提升，新風機組在滿足國內節能規范的前提下集中在屋頂或地下室。

同時，辦公建筑內部的新風需求一致性不明顯，主要體現在以下幾個方面：（1）辦公租戶空置率較高。盡管我國官方未有明確空置率的官方定義，但亞洲平均的12.5%空置率[13]是進行系統設計時不得不考慮的；（2）大型辦公項目建成至完全招租，依筆者在上海的幾個甲級寫字樓項目經驗，時間不小于2~3年；（3）辦公租戶退租或到期不續，前后的重新裝修空置期，一般在2~3個月；（4）工作日8小時之后的加班和周末的加班已成為常態，根據《上海青年報》在2015年10月31日報道，“八成白領加班是常態，其中每周加班3小時以內的白領最多，每周加班10小時及以上的超20%。從不加班的白領僅占18.05%”。

以上各個情況會帶來不同階段不同程度的新風需求調整。不論是對于辦公人員的工作效率還是物業運營的能耗，新風整體風量調節和合理分配變得至關重要。

2 變風量控制方式

新風機組主要由過濾段、表冷/加熱器及風機組成，本文僅討論由于新風量需求變化帶來的變風量控制。筆者總結目前見諸文獻和工程實踐中的四種控制方式，如表1所示。這四種控制方式通過各自的控制邏輯，都能實現新風的按需分配和節能利用；方式二，能夠根據室內二氧化碳濃度進一步降低新風供給，對于一些高人員密度且人員變動比較大的場所有較好的節能潛力[14]。

表1 四種方式自動控制簡介

注1：對于人員密度波動較大的房間或樓層，比如會議功能，當室內CO2濃度低于安全限值（例如500ppm）時，電動調節閥調至最小新風量（閥位開度需要現場調試時確定）；當室內CO2濃度升高（例如范圍在500-800ppm）時，電動調節閥開度為設計風量的開度（閥位開度需要現場調試時確定）；當室內CO2濃度范圍超過設定上限（例如800ppm）時，電動調節閥開度為100%全開狀態。

注2：需要投入使用前進行完善調試，并將滿足新風量的閥門開啟數量對應風機頻率設定于自控軟件內。

為便于討論，選擇一個典型集中式新風系統將上述四種控制方式繪制如圖1所示。

整理各種方式對自動控制的需求如表2所示。從表中統計可以看出，除方式三采用二氧化碳濃度控制方式外，其余三種方式的自控點位數量差別不大。除了自控點位成本外，方式二的電動調節風閥及其執行器相比其他三個方式的電動開關風閥成本高出不少；方式四由于采用定頻風機，因此當風機無法變頻時，可以作為優選。

圖1 四種控制方式示意圖

表2 四種方式的自控需求點位表

注1：n為樓層/房間數。

3 結論

（1）辦公集中式新風系統有許多時段和使用狀況的部分新風量需求，系統設計時需考慮該運營需求；

（2）本文總結的四種新風量控制方式，都能實現新風的按需分配和節能利用；

（3）考慮初投資及簡單可靠，建議推薦方式一和三作為首選；若新風機組無法變頻，可考慮方式四。

（4）若需要完全挖掘新風節能潛力且初投資充足，可采用方式二。

[1] 陸亞俊.暖通空調[M].北京:中國建筑工業出版社,2007.

[2] 馬國川.成都某辦公樓空調通風系統改造[J].制冷與空調,2018,32(1):94-97.

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Discussion of Control Method of Fresh Air System with Variable Volume in Office Building

Ji Wangting

( Pingan Real estate Ltd, Shanghai, 200000 )

Analyzed the variable volume need of fresh air system in office buildings, and introduced four control methods that could accomplish optimized distribution and total air volume control. By comparing capital invest of BA system, application suggestion is provided.

Fresh Air System; Variable Volume Control; Partial Fresh Air Volume; Variable Frequency Control

TU83

A

1671-6612（2021）01-125-04

季汪艇（1986.10-），男，碩士研究生，工程師，E-mail：jwt1255@163.com

2020-04-29