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最近在做一个严寒地区的某展厅，展厅单层面积30000m2，层高18m，长度方向约300mm，宽度方向（跨度）约100m，就空调方案一直在思索中，平剖面如下所示： 展厅平面图 展厅剖面图 之前只做几千平的会展项目，没有做过这么大高度和跨度展厅的项目，更没有做过北方的这种展厅项目，通过朋友找到了虹桥会展及深圳正在建设的会展中心的暖通设计图纸及方案进行研究，系统也比较常规，基本都是喷口侧送加顶送的方式，气流组织基本如下形式： 参考的两个项目一个位于上海，一个位于深圳，基本是解决夏季供冷问题，但目前我们这个项目在严寒地区，按常规的空调形式解决夏季供冷基本上不会有什么问题，关键是冬季供热，对于高大空间冬季供热一直是行业人士不能说苦恼吧，可以说是都会谨慎的问题。 大家都知道，对于这种高大空间，如果采用上述所说的常规的喷口送风的气流组织形式，冬季空调效果很难保证，热气上浮是非专业人士都知道的问题。在这个的冬季供暖上我们团队也考虑了多种可能方案，比如在顶部加射流风机将顶部热风二次送下来、设置地暖、在底部设置散热器、辐射板供暖等等。 地暖首先被否定了，展厅会进大型机械，没法保证不被破坏，还有根本无法判断布展需求，二次送风的方式及设置散热器的形式也感觉不是很靠谱，还在进一步做CFD模拟。 正好最近有厂家在力推辐射空调系统，认为在高大空间有案例，且空调能耗也会大大降低，希望我们好好研究研究，在此项目上进行推荐，提供给我们案例和另个会展项目的分析报告，基本意思就是能用，好用还节能。 毕竟我们是做技术顾问的，即使在事实面前我们也需要技术论证，也许是巧合呢？更不要是厂家的一面之词了，何况提供的案例是法国的，提供的分析报告是南方的而且还没有实施。 下面就以我个人浅薄的技术论证，给出浅薄的技术观点，还请业内人士给出指正。 对于这种高大空间的辐射供暖，其实我首先想到的是燃气红外线辐射供暖系统，但是红外线辐射采暖一系列设计和使用的安全原则，在民用项目上应用极少。（上面说的法国案例其实就是法国图卢兹空客380工厂40m高的车间，据说那其实是燃气辐射供暖，求证实）。 下面我要分析的是水辐射空调系统。 根据辐射面传热量的计算公式（见JGJ 142-2012 《辐射供暖供冷技术规程》）： 通过上述公式，我们可以计算出其实对流传热量非常小，主要还是辐射传热量。 因为这个公式计算“室内非加热表面的面积加权平均温度”计算过程及要求的条件较多，我们可以采用《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）（以下简称《民规》）宣贯教材的第7.3.15条释义中简易公式进行计算（已复核与上述公式计算结果基本一致）： 首先我们来看一下辐射供暖。 根据《民规》： 第5.4.11条，热水吊顶辐射供暖，可用于层高为3m~30m建筑物的供暖。 第5.4.12条，热水吊顶辐射板的供水温度宜采用40℃~95℃的热水，其水质应满足产品要求。在非供暖季节供暖系统应充水保养。 可以看出本项目层高18m在规范适用的层高范围内。 项目采用的是燃气真空锅炉，进出水温度为80/60℃，当然也可以是45/35℃，以下分别计算一下，80/60℃与45/35℃时热水辐射板的辐射量。 室内供暖设计温度为18℃，辐射板表面温度我们取平均温度，分别是70℃和40℃。 当采用温度高的水时：q70=6x（70-18）=312w/m2； 当采用温度低的水时：q40=6x（40-18）=132w/m2； 我们对展厅的热负荷估算指标分别是：新风热负荷：158w/m2（应该由新风机承担）；人员照明设备热负荷：-142 w/m2；围护结构热负荷约：20 w/m2（未考虑冷风渗透）； 在这里确定热负荷我非常纠结，到底要不要考虑人员照明及设备的散热？若考虑，室内没有热负荷，反倒全是冷负荷了，所以只能当做富余量考虑了。再考虑冷风渗透，故确定展厅内的热负荷为30w/m2。（这里希望大家留言讨论一下合理性） 考虑选型修正，如果采用45/35℃时热水，顶面需要敷设30%左右，当采用80/60℃热水时，顶面需要敷设10%左右。因层高18m，可以满足《民规》5.4.15条对热水吊顶辐射板最高平均水温（℃）的要求。 热水吊顶辐射板供暖沿长边外墙的顶棚布置，并保证室内人员活动区的辐射照度均匀分布，另外在外门设置大门热空气幕，故在此展厅采用辐射供暖系统应该具有可行性。 接下来我们来看一下辐射供冷。 有以下问题对该展厅采用辐射供冷存在疑议： 1、不同于供冷的规范明确规定，目前规范上还没有找到辐射供冷适用的层高，根据某些专业厂家反馈目前做冷吊顶的一般都在4m左右，本项目目前层高达18m。 2、本项目室内冷负荷为180W/M2(不含新风)，室内设计温度按26℃，60%，通过上述《民规》宣贯教材7-8的公式，我们计算出， 当采用高温冷水（16/19℃）时：q高=8.92x（26-17.5）=75.8w/m2； 当采用常温冷水（7/12℃）时：q低=8.92x（26-9.5）=147.2w/m2； 根据温湿度独立控制要求，为了保证室内不结露，室内辐射供冷空调水供回水温度需要为高温水，根据室内露点温度，一般采用的是16/19℃的高温冷水，而且按照各产品厂家的反馈，一般每平米的供冷量为80w，基本与计算吻合。 目前接触到一个厂家的产品是采用常温冷水（7/12℃）进辐射板供冷的，但需要配合使用其专利产品低露点新风除湿机（加大表冷器，减少盘管与空气的换热温差），号称能够保证室内不结露，并提供了相关案例，所以以上我也计算了一下他们的产品冷量。 我们抛开层高不谈，不论采用高温冷水还是常温冷水，即使将顶棚敷设满辐射板也不能满足对展厅的供冷需求。另一方面也远远大于辐射供暖的辐射板面积。 从是否结露上来看，室内设计温湿度26℃，60%情况下，露点温度为：17.54℃ 所以新风处理到室内状态点的情况下，用高温冷水16/19℃室内结露的风险也比较小，除非是室外湿度过大，新风机处理能力有限，或者开门开窗让室外空气直接进入室内，导致室内露点温度提高，而导致辐射吊顶结露。 而采用常温冷水7/12℃，如果采用上述常规辐射板及常规的新风机组，肯定会导致室内辐射板上结露，接触的这家公司从辐射板的构造号称区别其它家产品，同时新风机组也是其专利产品，从产品介绍来看，仅仅区别于它新风机采用的是双冷盘管。这家公司也强调如果采用他们的辐射板也必须采用他们的新风机组，从其已有的项目案例看，只要建筑的密封性做的好，其产品的结合运行正常也不会存在问题。非常赞赏其对辐射空调系统的研发打破常规，其实在我还没有确切了解其产品前，我认为他们是从两点上去保证：一、通过辐射板材料的选用，提高辐射板的表面温度（但辐射板表面温度提高会减少供冷量）；二、是加双盘管增加新风机组的除湿量，较常规新风机组来说，机器露点更低，除湿量更大（但这也会导致室内的湿度小，会感觉比较空气比较干）。 （这里不展开了，从个人技术观点看，辐射板本身就是承担室内显热负荷，是否有必要做常温7/12℃冷水的辐射板值得探讨，有违背温湿度独立控制的初衷和理念。有时间的话我想再思考一下这个问题给出些想法） 其实我们可以总结辐射空调使用的几个主要条件： 1、室内散热负荷小； 2、室内散湿负荷小； 3、建筑空间密闭性好； 再回头看看我们的展厅的几个主要特点： 1、展厅室内冷负荷大。室内散热负荷大，灯光负荷、设备负荷都较常规建筑大很多，同时人员密度大，人员冷负荷大，仅仅这几项的室内负荷（不含新风）还不含围护结构的负荷就高达150~180w/m2，根据上面计算将顶辐射板满敷也难以满足需求。 2、展厅室内湿负荷大。人员密度大，人员散湿量大。 3、展厅人员多，且人员流动性大，封闭性再好的建筑业难保证室外空气的渗入。 所以我说抛开层高高不谈，仅从以上几点个人观点展厅夏季制冷采用辐射空调是不合适的，我想深圳会展最终没有考虑采用辐射空调应该也做个专家论证吧。 综合以上的分析，我的基本观点也就出来了：冬季采用热水辐射供暖是可行的，夏季是不建议采用辐射空调的，对于本项目来说，可以建议采用全空气空调系统+冬季热水辐射供暖的方案。 对于全空气系统有个好处，在这个室外温度不高的地区，对于内热比较大的建筑物可以长时间采用部分新风的“免费”空调形式。对于冬季热水辐射供暖，一来避免使用常规空调冬季热空气上浮问题，舒适度比较高，另外还可以兼顾严寒地区的值班采暖。 以上仅仅是个人见识内的一些想法，欢迎留言提出疑问，更欢迎您的指导意见！ |
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