圖/西南科技大學土木工程與建筑學院學科辦主任劉東
對流輻射系統(tǒng)其實就是兩個末端，對環(huán)境營造起著非常關鍵的作用。今年，“五恒系統(tǒng)”一詞非?；稹８鶕?jù)小紅書上的說法，五恒系統(tǒng)就是恒溫、恒濕、恒氧、恒潔、恒靜，同時擁有舒適、健康、低碳、節(jié)能、智能等特點。從各大廠家的廣告語宣傳中，我得到了一個結論，所謂五恒，就是要做到環(huán)境可控、高度智慧、實現(xiàn)盡量的科技化。
那么如何營造建筑環(huán)境？我認為，在環(huán)境可控的基礎上，通過現(xiàn)在的一些監(jiān)測手段，實現(xiàn)智慧和科技，就是做到了五恒系統(tǒng)。
在不考慮新風負荷或只考慮一半新風負荷的情況下，可以發(fā)現(xiàn)室內要處理的熱有1/3~1/2是輻射的熱量，有一半左右是對流的熱量。而現(xiàn)在傳統(tǒng)的空調全部都是處理對流的熱，因此，不難發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)空調在保障室內環(huán)境方面效果并不是很好。第一，外界來的輻射熱是沒有被處理掉的；第二，從人體舒適的角度來說，對流25~30%，輻射40~50%，人的無感覺蒸發(fā)呼吸散熱25~30%，也就是說其實人本身就有一半的熱量是輻射熱，這是傳統(tǒng)空調無法處理的。
在保障生態(tài)環(huán)境時，是需要輻射末端的，不然所有的輻射熱都必須通過對流帶走，而通過對流帶走的后果就是對流熱的增加，從而導致濕度過度不適，這也就是現(xiàn)在空調非常干的原因所在。因此針對不同負荷和人體需求，需合理設置對流+輻射末端，才能保證人體的舒適度。
在冬季供暖研究中，我們發(fā)現(xiàn)相同供水溫度下，風機盤管平均輻射溫度最低，室內空氣溫度最高；有輻射參與的系統(tǒng)平均輻射溫度較高，室內空氣溫度波動較??；室內空氣溫度與PMV值之間呈現(xiàn)顯著弱相關，擬合優(yōu)度為0.480；平均輻射溫度、操作溫度與PMV值之間呈現(xiàn)顯著強相關，擬合優(yōu)度分別為0.821、0.986。這也進一步證明，為了保證更好地控制建筑室內熱舒適性，保障人體舒適，對流+輻射末端合理搭配使用是非常重要的。在能耗方面，供水溫度對系統(tǒng)能耗存在影響，且隨著供水溫度升高，系統(tǒng)總能耗越高。因此在滿足建筑室內熱舒適性的前提下，低溫供暖可以節(jié)能。
通過冬季不同間歇策略下系統(tǒng)性能研究發(fā)現(xiàn)，由于風機盤管系統(tǒng)可以迅速加熱室內空氣使室內熱環(huán)境快速達到舒適范圍，而地板輻射系統(tǒng)地板層存在熱阻，供暖存在滯后性。為了保證房間在人員進入時室內滿足Ⅱ級舒適區(qū)條件，冷暖兩聯(lián)供系統(tǒng)、風機盤管系統(tǒng)提前1~2h開啟，地板輻射系統(tǒng)提前3~4h開啟。供暖系統(tǒng)關閉時長約為全天時長60%時，冷暖兩聯(lián)供系統(tǒng)、風機盤管系統(tǒng)、地板輻射系統(tǒng)分別節(jié)省25.48%、37.39%、39.73%的能耗，但由于建筑墻體夜間不斷蓄冷，間歇運行對室內舒適度存在影響。
在夏季供冷研究中，隨著供水溫度越高，供冷系統(tǒng)能提供的冷量越少。隨著下午太陽直射西面建筑圍護結構，室內負荷增大，系統(tǒng)供冷能力不足，導致建筑室內舒適度降低；在夜晚和早晨室外溫度較低時，室內出現(xiàn)冷感；因此為了保證建筑室內有更好的熱舒適性，要根據(jù)室外溫度的變化情況對供冷系統(tǒng)進行分時段實時調節(jié)。供冷系統(tǒng)間歇運行會導致室內空氣溫度發(fā)生波動，且暫時關停次數(shù)越多，室內空氣溫度波動越大。系統(tǒng)中途關停時，冬季室內空氣溫度波動幅度比夏季大。為了保證人員進入室內時滿足Ⅱ級舒適區(qū)條件，夏季供冷時暖兩聯(lián)供系統(tǒng)、風機盤管系統(tǒng)提前0.5h開啟。
從研究得出以下結論：兩聯(lián)供空調系統(tǒng)可以很好滿足舒適等級要求；供水溫度對系統(tǒng)能耗存在影響，低溫供暖、高溫供冷可以降低能耗；間歇運行策略可以節(jié)能，且夏季比冬季更適合采用間歇運行策略；操作溫度與PMV值之間呈現(xiàn)顯著強相關，建議使用操作溫度作為室內溫控器的控制指標；考慮太陽輻照的影響，在輻射區(qū)域外的平均輻射溫度上升有限，而在輻射區(qū)域內的平均輻射溫度上升幅度較大。
