人员密度对毛细管辐射空调适用性的影响华中科技大学胡云鹏陈焕新陈孚江张迪摘要毛细管辐射空调系统需要和新风系统并联运行，室内人员密度决定了新风量，也决定了辐射系统与新风系统两者的耦合关系。分析了人员密度与毛细管辐射空调系统安装面积之间的关系，通过实例说明了辐射系统与新风系统在不同人员密度下的对应关系，该相关性可初步分析耦合系统的可行性。关键词毛细管辐射空调人员密度新风系统安装面积0引言辐射顶板空调系统在欧洲、北美均已有许多应用，毛细管辐射空调属于辐射顶板的新一代产品，通常采用规格为3.4×0.55mm、4.3×0.8mm的PP-R管组成的间隔为10mm～30mm的网栅，如同人体的毛细管一样实现分配、输送和搜集的功能，冷冻水流速在0.05～0.2m/s之间。近几年来，我国的一些工程中也应用了该产品。在考虑到室内空气品质的问题时候，由于辐射末端本身不具备除湿功能，毛细管辐射系统须和新风系统并联运行。其中，新风系统承担室内的湿负荷和部分显热负荷，而毛细管系统则承担室内的剩余显热负荷。以下简称二者的并联系统为“辐射+新风”系统。“辐射+新风”系统既具有较高的热舒适，又能实现较好的室内空气品质，而且具有很好的节能效果。山东建筑大学马玉奇、刘学来等人对辐射顶板的原理、分类、特点以及辐射顶板的研究现状进行了综述[1]。天津大学陈启、马一太等分析了辐射顶板空调夏季制冷的优势，也分析了采用同一套系统进行顶板辐射采暖所面临的问题[2]。清华大学高志宏、魏庆芃、綦戎辉等建立了毛细管辐射末端装置换热的基本模型，通过实验验证了其室内热舒适性效果[3]。上海建筑设计研究院何婧、谌小玲等分析了“独立新风+辐射供冷”系统的适用场合，提出了单位质量新风量除湿能力的判断参数，同时认为以湿度控制为主的控制方法能有效的防止系统结露，对于散湿量变化很大或散湿量极大的场所（如餐厅、体育馆等），室内需要维持负压的场所（如传染病房、吸烟室等），有换气次数要求的场所不适合采用“新风+辐射”系统[4]。但是有效除湿与室内凝露问题也是高热高湿地区在应用毛细管辐射空调时所必须面临的问题。山东建筑大学马玉奇、刘学来等在分析冷却顶板结露问题的原因和形成过程的基础上建立了湿度控制数学模型，探讨了顶板结露的变化规律，并结合一个典型的办公建筑实例对冷却顶板的凝露形成过程以及凝露形成的时间进行了分析计算，研究发现，凝露的形成是一个极其缓慢的过程，即使在极端的不利情况下也可以通过自动控制手段避免凝露问题[5]。正是由于“辐射+新风”系统存在着特点鲜明的优势与弊端，它就和温湿度独立控制系统、置换送风系统、辐射供冷供热的有效温度、低品位能源有效直接利用、能源梯级利用、各种除湿方法等概念、手段、技术紧密的联系在一起[6]。由于人员密度与新风量存在着直接的关系，因此在分析“辐射+新风”系统可行性时，应首先确定人员密度对耦合系统可行性的影响。1“新风+辐射”系统的设计思路对于“新风+辐射”的系统设计，宾州州立大学Jeong和Mumma.给出了详细的步骤来完成该系统的设计工作[7]。首先是确定室外气象参数和室内气象参数，然后计算设计冷负荷以及需求的新风量。其中，为了满足室内空气品质的要求，必须根据室内人员，室内面积，按照ASHRAE标准62.1的推荐公式来计算室内需要新风量。其中：Pz为室内人员数量，人；Rp为室内单位人员最小新风量，m3/h·人；Ra为室内单位面积最小新风量，m3/h·m2；Az为室内面积，m2。然后，根据室内热、湿负荷，以及经特征区域的送风状态点，确定新风系统的送风状态点的温度和相对湿度。由此确定热回收器的效率和新风盘管的制冷量。根据送风状态点和室内状态点，确定新风系统承担的室内显热负荷的比例。当然，剩余部分的显热负荷由辐射冷板来承担。最后，根据确定辐射系统的设计能力以所需承担的显热负荷，计算辐射系统的安装面积。2人员密度对系统匹配的影响通常室内显热平衡方程可以写成公式的形式。其中，表示的是内热源项，主要包括设备、灯光、人体等。人体散热包括显热和潜热两部分，而显热散热的一部分是辐射成分，所以人员的显热得热引起的冷负荷大小由该空间的蓄热特性所决定...