一、問題的提出近年來，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的城市，如北京、上海、廣州等城市居民住房條件有質(zhì)的提高，一戶住宅面積達(dá)100-200㎡的商品房需求量增長很快，一棟面積300-500㎡的庭院別墅，也受到部分企業(yè)主和高薪階層的青睞。這個(gè)階層群體對(duì)熱環(huán)境的要求，從只追求單純控制室溫的適用性，發(fā)展到追求空氣品質(zhì)的舒適性�？照{(diào)運(yùn)行時(shí)間也從每天2-3小時(shí)發(fā)展到9-10小時(shí)。此外，對(duì)于高檔商住樓和別墅一類建筑，市政和房地產(chǎn)管理也不允許到處掛室外機(jī)，以避免對(duì)建筑質(zhì)量和建筑外觀的破壞。為此，戶式中央空調(diào)應(yīng)運(yùn)而生，并且受到一部分階層用戶的歡迎。

　　常用的戶式中央空調(diào)系統(tǒng)按其輸送介質(zhì)的不同，大致可分為3種：a）低速風(fēng)管系統(tǒng)；b）以風(fēng)冷式冷熱水機(jī)組為代表的水系統(tǒng)；c）以VRV系統(tǒng)為代表的制冷劑系統(tǒng)。其中，風(fēng)冷式冷熱水機(jī)組因初投資低、技術(shù)成熟、系統(tǒng)簡單，成為使用較多的系統(tǒng)之一。

　　風(fēng)冷式冷熱水機(jī)組的室外主機(jī)即風(fēng)冷熱泵機(jī)組，其室內(nèi)末端裝置一般為風(fēng)機(jī)盤管，室外主機(jī)產(chǎn)生的空調(diào)冷/熱水，通過水管系統(tǒng)至室內(nèi)末端裝置，再由末端裝置消除室內(nèi)的空調(diào)負(fù)荷，以維持室內(nèi)較舒適的溫度。對(duì)于大中型集中空調(diào)系統(tǒng)，其室外主機(jī)配置數(shù)量大多在2臺(tái)以上，且單臺(tái)主機(jī)配置有2臺(tái)以上的壓縮機(jī)，部分空調(diào)負(fù)荷時(shí)，可以通過臺(tái)數(shù)控制來進(jìn)行調(diào)節(jié)。對(duì)于戶式中央空調(diào)系統(tǒng)，其室外主機(jī)數(shù)量絕大多數(shù)只有一臺(tái)，并且由于價(jià)格因素，主機(jī)一般配置定速壓縮機(jī)，只能通過開、停壓縮機(jī)來調(diào)節(jié)供冷/熱負(fù)荷。

　　本文通過分析上海地區(qū)戶式中央空調(diào)設(shè)計(jì)和施工的實(shí)際情況，提出一些想法，希冀對(duì)如何提高住宅內(nèi)空氣品質(zhì)的舒適性有所幫助。

　　二、戶式中央空調(diào)水系統(tǒng)影響舒適性的主要問題對(duì)于僅有一臺(tái)室外機(jī)的戶式中央空調(diào)系統(tǒng)，通常室內(nèi)房間總計(jì)不會(huì)超過10間，空調(diào)系統(tǒng)水管路較短，并且管徑較小，系統(tǒng)水容量有限，當(dāng)出現(xiàn)部分空調(diào)負(fù)荷時(shí)，壓縮機(jī)開、停機(jī)頻繁，空調(diào)供水溫度波動(dòng)較大，從而產(chǎn)生水系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性問題。

　　在進(jìn)行住宅空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)，一些設(shè)計(jì)人員尤其是非專業(yè)設(shè)計(jì)人員，不考慮朝向差異和房間的同時(shí)使用系數(shù)，而一律采用負(fù)荷指標(biāo)估算法來計(jì)算空調(diào)負(fù)荷和選用空調(diào)設(shè)備，得到的結(jié)果往往偏大，造成的后果是使水系統(tǒng)熱穩(wěn)定性更差。水系統(tǒng)熱穩(wěn)定性差的系統(tǒng)，其空調(diào)房間內(nèi)溫度容易產(chǎn)生較大的波動(dòng)，從而影響房間內(nèi)的舒適性。由于小型集中空調(diào)系統(tǒng)相對(duì)比較簡單，并且許多設(shè)計(jì)人員對(duì)住宅空調(diào)獨(dú)有的特點(diǎn)缺乏深入的了解，在進(jìn)行空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，往往照搬大中型集中空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，而忽視小型集中空調(diào)水系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性問題。

　　所謂熱穩(wěn)定性好壞問題，是指在室內(nèi)負(fù)荷變化和室外機(jī)開停機(jī)影響下，送水溫度的波動(dòng)大小，送水溫度波動(dòng)小，熱穩(wěn)定性便較好，反之，則差。

　　熱穩(wěn)定性好，則室內(nèi)溫度變化也小，使人感到舒適，如果由于送水溫度時(shí)高時(shí)低，則室內(nèi)溫度也會(huì)相應(yīng)波動(dòng)，舒適性便差。

　　三、設(shè)計(jì)和施工影響熱穩(wěn)定性若干問題通常房地產(chǎn)開發(fā)商對(duì)住宅中戶式中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)成本考慮較多，因此管道的管徑和路徑便從小和短出發(fā)，這樣水系統(tǒng)內(nèi)全部的水容量便較小。

　　其次在水系統(tǒng)設(shè)計(jì)上一般不會(huì)考慮用同程式布置管路，畢竟用異程式布置可節(jié)省約1/3的管道長度，這也是影響水容量一個(gè)重要因素。

　　施工方面，為了節(jié)省成本，對(duì)水系統(tǒng)管道的保溫往往厚度有些不足，對(duì)防止管外壁結(jié)露無問題，但熱損失仍較大，故會(huì)在停機(jī)后加劇水溫的波動(dòng)。

　　如果設(shè)計(jì)和施工中不去考慮系統(tǒng)中水容量的大小和保溫是否符合要求，則往往會(huì)在使用過程中出現(xiàn)室溫穩(wěn)定性差的問題。

　　四、控制室溫穩(wěn)定性若干建議1、最小水容量的確定對(duì)于戶式中央空調(diào)系統(tǒng)來說，要解決系統(tǒng)溫度波動(dòng)問題，獲得良好的熱穩(wěn)定度，首先應(yīng)盡量準(zhǔn)確地確定空調(diào)負(fù)荷，并選用裝機(jī)容量相匹配的主機(jī)；其次，系統(tǒng)的水容量越大，系統(tǒng)蓄冷量越大，則系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性越好，反之，系統(tǒng)的熱穩(wěn)定性越差。因此，水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)校核計(jì)算系統(tǒng)水容量是否滿足系統(tǒng)熱穩(wěn)定性要求，當(dāng)系統(tǒng)實(shí)際水容量不能滿足要求時(shí)，應(yīng)加大系統(tǒng)主管管徑或增設(shè)一個(gè)儲(chǔ)水箱。當(dāng)然，系統(tǒng)水容量也不是越大越好，水容量過大，其熱穩(wěn)定性毫無置疑是良好的，但是，較長時(shí)間停機(jī)后，再開機(jī)時(shí)將會(huì)延長空調(diào)預(yù)冷或預(yù)熱的時(shí)間。

　　綜合室內(nèi)環(huán)境的舒適度、主機(jī)的使用壽命、空調(diào)系統(tǒng)造價(jià)和工程實(shí)施的可能性等因素，對(duì)戶式中央空調(diào)系統(tǒng)熱穩(wěn)定性要求如下：

　　a）夏季運(yùn)行時(shí)，主機(jī)停機(jī)10min時(shí)，要求供水溫度升高不小于5℃。

　　b）冬季運(yùn)行時(shí)，主機(jī)除霜時(shí)間為3min時(shí)，要求系統(tǒng)供水溫度降低不小于3℃。

　　根據(jù)熱平衡方程和熱穩(wěn)定性要求，可按下式分別計(jì)算冬、夏季空調(diào)系統(tǒng)對(duì)水容量的最小要求：

　　G=Qt/（cp△t）

　　式中：G-為系統(tǒng)的最小水容量，kg；

　　Q-末端設(shè)備的供冷或供熱量；kW；

　　t-熱穩(wěn)定性時(shí)間要求，夏季取10×60s，冬季取3×60s；

　　cp-水的定壓比熱，4.187kj/（kg.℃）

　　△t-水的溫度波動(dòng)要求值，夏季t=5℃，冬季t=3℃。

　　冬、夏季系統(tǒng)水容量的計(jì)算結(jié)果中，數(shù)值最大的即為空調(diào)系統(tǒng)對(duì)水容量的最小要求。

　　系統(tǒng)的實(shí)際水容量為管道水容量與設(shè)備水容量之和，即M=Mg+Ms式中M-實(shí)際水容量，kg；

　　Mg-為管道水容量，kg；

　　Ms-為設(shè)備水容量，kg.管道水容量按下式計(jì)算：

　　式中qi-某管徑水管每米長的水容量，kg/m，可按下表選��；

　　Li-某管徑水管的長度，m.

　　常用水管單位長度水容量如果M＜G，則應(yīng)加大水管管徑并重新計(jì)算其水容量，直到滿足要求，或增加一個(gè)儲(chǔ)水箱。

　　2、風(fēng)機(jī)盤管進(jìn)出水管路用同程式設(shè)計(jì)為了使戶式中央空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)多臺(tái)風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的進(jìn)水量容易平衡和增加水系統(tǒng)的水容量，建議進(jìn)出管采用同程式設(shè)計(jì)。

　　3、風(fēng)機(jī)盤管進(jìn)出水管道保溫層厚度校核風(fēng)機(jī)盤管進(jìn)出水管保溫通常采用A級(jí)不燃性玻璃棉管殼，其導(dǎo)熱系數(shù)為0.033W/m.K（平均溫度24℃），容量通常采用32kg/m3和48kg/ m3，管殼的厚度通常不小于30mm.其他保溫材料如橡塑管、PE管導(dǎo)熱系數(shù)與玻璃棉差不多，為了減少熱量損失，其厚度也不小于30mm，讀者可自行校核計(jì)算。