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5.4 通风和空气调节系统

5.4.1 一般说来,居住建筑通风设计包括主动式通风和被动式通风。主动式通风指的是利用机械设备动力组织室内通风的方法,它一般要与空调、机械通风系统进行配合。被动式通风(自然通风)指的是采用“天然”的风压、热压作为驱动对房间降温。在我国多数地区,住宅进行自然通风是降低能耗和改善室内热舒适的有效手段,在过渡季室外温度低于26℃高于18℃时,由于住宅室内发热量小,这段时间完全可以通过自然通风来消除热负荷,改善室内热舒适状况。即使是室外气温高于26℃,但只要低于(30~31)℃时,人在自然通风条件下仍然会感觉到舒适。许多建筑设置的机械通风或空气调节系统,都破坏了建筑的自然通风性能。因此强调设置的机械通风或空气调节系统不应妨碍建筑的自然通风。

5.4.2 采用分散式房间空调器进行空调和采暖时,这类设备一般由用户自行采购,该条文的目的是要推荐用户购买能效比较高的产品。国家标准《房间空气调节器能效限定值及能效等级》GB 12021.3和《转速可控型房间空气调节器能效限定值及能源效率等级》GB 21455,规定节能型产品的能源效率为2级。
    目前,《房间空气调节器能效限定值及能效等级》GB 12021.3-2010于2010年6月1日颁布实施。与2004年版标准相比,2010年版标准将能效等级分为三级,同时对能效限定值与能效等级指标已有提高。2004版中的节能评价值(即能效等级第2级)在2010年版标准仅列为第3级。
    鉴于当前是房间空调器标准新老交替的阶段,市场上可供选择的产品仍然执行的是老标准。本标准规定,鼓励用户选购节能型房间空调器,其意在于从用户需求端角度逐步提高我国房间空调器的能效水平,适应我国建筑节能形式的需要。
    为了方便应用,表3列出了GB 12021.3-2004、GB 12021.3-2010、GB 21455-2008标准中列出的房间空气调节器能效等级为第2级的指标和转速可控型房间空气调节器能源效率等级为第2级的指标,表4列出了GB 12021.3-2010中空调器能效等级指标。

5.4.3 本条文是强制性条文。
    居住建筑可以采取多种空调采暖方式,如集中方式或者分散方式。如果采用集中式空调采暖系统,比如本条文所指的采用电力驱动、由空调冷热源站向多套住宅,多栋住宅楼甚至住宅小区提供空调采暖冷热源(往往采用冷、热水);或者应用户式集中空调机组(户式中央空调机组)向一套住宅提供空调冷热源(冷热水、冷热风)进行空调采暖。
    集中空调采暖系统中,冷热源的能耗是空调采暖系统能耗的主体。因此,冷热源的能源效率对节省能源至关重要。性能系数、能效比是反映冷热源能源效率的主要指标之一,为此,将冷热源的性能系数、能效比作为必须达标的项目。对于设计阶段已完成集中空调采暖系统的居民小区,或者按户式中央空调系统设计的住宅,其冷源能效的要求应该等同于公共建筑的规定。
    国家质量监督检验检疫总局已发布实施的空调机组能效限定值及能源效率等级的标准有:《冷水机组能效限定值及能源效率等级》GB 19577-2004,《单元式空气调节机能效限定值及能源效率等级》GB 19576-2004,《多联式空调(热泵)机组能效限定值及能源效率等级》GB 21454-2008。产品的强制性国家能效标准,将产品根据机组的能源效率划分为5个等级,目的是配合我国能效标识制度的实施。能效等级的含义:1等级是企业努力的目标;2等级代表节能型产品的门槛(按最小寿命周期成本确定);3、4等级代表我国的平均水平;5等级产品是未来淘汰的产品。
    为了方便应用,以表5为规定的冷水(热泵)机组制冷性能系数(COP)值和表6规定的单元式空气调节机能效比(EER)值,这是根据国家标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005中第5.4.5、5.4.8条强制性条文规定的能效限值。而表7为多联式空调(热泵)机组制冷综合性能系数[IPLV(C)]值,是根据《多联式空调(热泵)机组能效限定值及能源效率等级》GB 21454-2008标准中规定的能效等级第3级。

5.4.4 寒冷地区尽管夏季时间不长,但在大城市中,安装分体式空调器的居住建筑还为数不少。分体式空调器的能效除与空调器的性能有关外,同时也与室外机合理的布置有很大关系。为了保证空调器室外机功能和能力的发挥,应将它设置在通风良好的地方,不应设置在通风不良的建筑竖井或封闭的或接近封闭的空间内,如内走廊等地方。如果室外机设置在阳光直射的地方,或有墙壁等障碍物使进、排风不畅和短路,都会影响室外机功能和能力的发挥,而使空调器能效降低。实际工程中,因清洗不便,室外机换热器被灰尘堵塞,造成能效下降甚至不能运行的情况很多。因此,在确定安装位置时,要保证室外机有清洗的条件。

5.4.5 引自《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005中第5.3.14、5.3.15条。对于采暖期较长的地区,比如HDD大于2000的地区,回收排风热,能效和经济效益都很明显。

5.4.6 本条对居住建筑中的风机盘管机组的设置作出规定:
    1 要求风机盘管具有一定的冷、热量调控能力,既有利于室内的正常使用,也有利于节能。三速开关是常见的风机盘管的调节方式,由使用人员根据自身的体感需求进行手动的高、中、低速控制。对于大多数居住建筑来说,这是一种比较经济可行的方式,可以在一定程度上节省冷、热消耗。但此方式的单独使用只针对定流量系统,这是设计中需要注意的。
    2 采用人工手动的方式,无法做到实时控制。因此,在投资条件相对较好的建筑中,推荐采用利用温控器对房间温度进行自动控制的方式。(1)温控器直接控制风机的转速——适用于定流量系统;(2)温控器和电动阀联合控制房间的温度——适用于变流量系统。

5.4.7 按房间设计配置风量调控装置的目的是使得各房间的温度可调,在满足使用要求的基础上,避免部分房间的过冷或过热而带来的能源浪费。当投资允许时,可以考虑变风量系统的方式(末端采用变风量装置,风机采用变频调速控制);当经济条件不允许时,各房间可配置方便人工使用的手动(或电动)装置,风机是否调速则需要根据风机的性能分析来确定。

5.4.8 本条文是强制性条文。
    国家标准《地源热泵系统工程技术规范》GB 50366中对于“地源热泵系统”的定义为“以岩土体、地下水或地表水为低温热源,由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。根据地热能交换系统形式的不同,地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。”。2006年9月4日由财政部、建设部共同发文“关于印发《可再生能源建筑应用专项资金管理暂行办法》的通知”(财建[2006]460号)中第四条“专项资金支持的重点领域”中包含以下六方面:(1)与建筑一体化的太阳能供应生活热水、供热制冷、光电转换、照明;(2)利用土壤源热泵和浅层地下水源热泵技术供热制冷;(3)地表水丰富地区利用淡水源热泵技术供热制冷;(4)沿海地区利用海水源热泵技术供热制冷;(5)利用污水水源热泵技术供热制冷;(6)其他经批准的支持领域。地源热泵系统占其中两项。
    要说明的是在应用地源热泵系统,不能破坏地下水资源。这里引用《地源热泵系统工程技术规范》GB 50366-2005的强制性条文:即“3.1.1条:地源热泵系统方案设计前,应进行工程场地状况调查,并对浅层地热能资源进行勘察”,“5.1.1条:地下水换热系统应根据水文地质勘察资料进行设计,并必须采取可靠回灌措施,确保置换冷量或热量后的地下水全部回灌到同一含水层,不得对地下水资源造成浪费及污染。系统投入运行后,应对抽水量、回灌量及其水质进行监测”。
    如果地源热泵系统采用地下埋管式换热器,要进行土壤温度平衡模拟计算,应注意并进行长期应用后土壤温度变化趋势的预测,以避免长期应用后土壤温度发生变化,出现机组效率降低甚至不能制冷或供热。

5.4.9 引自《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005第5.3.28条。

5.4.10 引自《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005第5.3.29条。