调湿板的研究与应用

1、调湿板的研究与应用(1)    Study and application on hygroscopic board         传统的空调除湿方式低温冷凝除湿须制备低温冷冻水，能耗较大。调湿板是利用调湿材料对水蒸气的自动吸放作用调节室内湿度，调湿过程无能耗。日本已开发出多种调湿板产品，并应用于博物馆、美术馆等建筑中，所使用的调湿材料主要是沸石。以高分子凝胶为调湿材料的调湿板产品尚未报道。1 调湿材料Gel的特性 Gel是由高分子树脂吸收了盐溶液后形成的凝胶，其调湿原理是

2、利用凝胶中的盐溶液对水蒸气的吸收与释放作用。常用的盐溶液为Cacl2。图11是几种常用调湿材料的在不同相对湿度下的平衡含水率曲线，实验环境温度为25。可以看出同样的相对湿度变化范围，Gel的含水率变化要远大于沸石及硅胶，是一种较理想的调湿材料。 图1 不同材料的平衡含水率曲线Fig.1 The equilibrium moisture contain of different materials2 数值计算 金招芬等人曾用CaCl2凝胶掺混到水泥、珍珠岩等材料中，制成板状作耐火材料，并测定了其水蒸气扩散系数Deff2。图23是该耐火材料在不同相对湿度下的平衡含水率曲线，实验环境湿度为25。从图

3、2可以拟合出相对湿度与板材含水量水率C的关系式： C=1.4474-0.0166 （1） 图2 调湿板平衡含水率曲线Fig.2 The equilibrium mositure contain of the hygroscopic board 由于一定浓度的盐溶液，在不同温度下均对应相同的相对湿度，因此当假设调湿板中的盐溶液仍保持该特性时（1）式适用于其它温度范围。在温度t=040，相对湿度=30%85%范围内，相对湿度与绝对含湿量X的关系为 =230Xe0.062t;4 (2) 联立（1）、（2）便可得出绝对含湿量X与含水率C的关系式： X=2.8908×10-3e0.062tC

4、4.7987×10-5e0.062t (3)3 数学模型 图3是一维板壁质扩散示意图，x=0处与房间空气接触的表面，x=x0处是绝湿表面。 基本方程：板壁一维非稳态质扩散方程： （4） 图3 一维板壁质扩散示意图 Fig.3 The schematic diagram o the problem 房间湿平衡方程： （5） 边界条件 （6） 其中对流传质系数hin由（7）式算出 （7） 初始条件： =0，0xx0,C=C0 =0,Xr=Xr0 (8)4 计算条件 地点：北京；时间：代表年，气象数据由供热空调能耗分析用逐时气象数据生成系统Medpha得到；其它计算条件如表1所示。表1 计

5、算条件Table 1 Parameters for computation     房间基本情况    房间体积5×5×3m3    门2×1m2    窗2×2m2    调湿板面积6.2m2    室内温度设置    4、5月24    

6、;6、7、8月28    9、10月24    11、12、1、2、3月20    室内产湿（人员产湿）    人数3    产湿时间8：0018：00（周一五）    产湿量（极轻劳动）20：69g/h, 24:96g/h, 28:123g/h4    新风量    8：001

7、8：00（周一五）30m3/h.人    其它时间0    调湿板相关参数    板厚x020mm    Deff3.17×10-10m2/s2    hin0.001278m/s * 调湿板面积为除去门窗、地板以外的内壁面积的80%。* 该值是利用流体掠过平壁的对流传质公式（7），并设风速u=0.3m/s,定性尺寸1=2.5,在常温时查得空气物性参数算得。 联立方程（4）、（5），利用

8、隐式有限差分法求解，可得全年各时刻壁体各部位的含水率及房间绝对含湿量；再根据相对湿度与绝对含湿量的关系式（2），可得各时刻室内相对湿度。    摘要：办公写字楼建筑具有面积分割随意、各用户工作时间不统一等特点，对大型集中空调系统的运行管理十分不利。本文通过成功运用户式集中空调系统的办公建筑群体的设计实例介绍、通过对设计方案的总结和对竣工工程的回访以及对类似建筑的调研，进一步提出了办公建筑运用户式集中空调系统的优势所在，为办公写字楼建筑的空调系统设计提出一套新的设计思路。同时还提出了户式集中空调系统在系统设计和施工中应注意的问题，为今后户式集中空调系统大规

9、模进入办公写字楼建筑，提供可借鉴的经验。    本篇论文是由3COME文档频道的网友为您在网络上收集整理饼投稿至本站的，论文版权属原作者，请不要用于商业用途或者抄袭，仅供参考学习之用，否者后果自负，如果此文侵犯您的合法权益，请联系我们。关键词：办公建筑 户式集中空调系统 1 引言近年来，办公写字楼的市场急剧增长，众多公司、企业纷纷搬进了办公写字楼办公，使办公写字楼的物业管理业变得十分兴旺，各运行单位更加注意成本的分摊核算，不得不考虑整个建筑的运行综合成本问题。由于高档办公写字楼内部一般按开敞式大空间设计，通常多采用大型中央空调系统，但写字楼在出租时，面积

10、需要按照用户的使用要求重新进行分割。由于各使用单位所占用的面积不同，且相对独立，很难保证用户都能在一个单独控制的空调单元内，再加上各单位的进住时间、日常办公模式、办工时间、环境温度要求等均有所不同，集中空调系统管理控制起来十分困难。因此，必须更新传统的设计理念，打破高档办公建筑一定使用大型中央空调的观念，紧紧围绕高档办公楼的使用功能及特点，量体裁衣，定制出适合高档办公写字建筑的空调系统形式。本文以座落在某开发园区的办公建筑群体设计为例，对使用户式集中空调系统的办公建筑进行解析，阐述户式空调系统用在办公写字建筑中的优势和在设计、施工中应注意的问题，供在今后设计户式集中空调时参考。2 工程概况和空

11、调系统设计方案的确定本建筑群体座落在北京某开发园区，一、二期工程建筑面积共45万平方米，全部建筑为独栋式办公楼建筑，环境好，品位高，各建筑之间独立性好，面积划分灵活，适用性强，是非常理想的办公场所，开发商将其定位在各大公司在中国的总部基地。其中一期工程总建筑面积为20万平方米，由 83栋十层建筑组成。我们在××大厦进行设计调研过程时发现，经常发生一个客户加班需要空调，整座大厦的空调水系统、空调冷热源系统全部投入运行的情况，尽管有工作人员值班，但仅水泵电耗就可想而知。而且，经常发生用户与物业因为空调问题发生的纠纷，有时还会造成物业管理收费困难。为此，开发商想寻求一种适合独栋式

12、办公楼建筑、可灵活地进行空调面积划分、可分区域单独控制温度和计量收费的中央空调模式。经数轮多方调研、论证、比较，最终将数码户式集中空调系统作为该项目的空调系统设计方案之一。户式空调，又称户式中央空调，科学的名称叫“家用型集中空调”，源于美国，适合于当地三层以下的独立式别墅建筑使用，近年来被引入我国。户式空调分许多类型，最常用的是空气源热泵系统。由于该系统具有设计施工简单、控制灵活方便、计量和收费容易、档次较高等众多优点，在我国的发展速度很快，不但被用于高级住宅和别墅建筑，还有相当一部分被用于商业和办公建筑，远远超出了该空调系统的“家用”范畴，成为名副其实的“中小型集中空调”，为此，我们在本文中

13、暂称它为“户式集中空调”。用户选择的数码户式多联变冷媒流量的集中空调系统，是由采用了数码宽度脉冲调节控制技术的变容量涡旋压缩机的室外机与多台可单独控制的室内机组成, 室内机还可以按50110的室外机容量进行灵活配备，是新一代模块化、集约化的多联机系统（简称DVM）。该空调的最大冷媒配管长度可达150米，室外机与室内机高低差可达50米，完全可以解决室外机的放置问题。室内机之间高差可以达到15米，完全可以满足较大范围内分散空间的空气调节。该空调系统既可制冷又可制热，安装维护简便、灵活性强，无任何电磁干扰，适用于多种场所特别是数码涡旋技术能让压缩机在10至100的容量范围下实现无级调节运行，能耗低于

14、一般压缩机综合能源损耗40以上，实现了整个范围内的无级调节运行，具有优秀的季节能耗比，特别适合负荷变化较大的建筑，完全符合节能设计规范中对设备的要求。在当时，如此大面积单独使用户式中央空调系统的办公建筑群在北方地区还不多见，由于北方地区有冬季采暖及部分建筑设备保温防冻的问题，单一使用户式中央空调进行冬季采暖的设计风险较大，作为设计者，在设计之初对该方案是否可以在冬季正常供暖和设备、管道是否会冻坏的问题上也无太大把握。为保险起见，除提议建筑上加强了维护结构的保温性能外，还特别对卫生间内和管道井中的管道采取了保温防冻措施，避免冬季发生不测。 3 空调系统的设计 室外空调通风计算参数见表1：室外空调

15、通风计算参数表1     项 目    参 数    项 目    参 数    夏季    空调计算干球温度    33.2    通风计算干球温度    30.0    空调计算湿球温度 

16、;   26.4    平均风速    1.9m/s    空调计算日均温度    28.6    风向    N    大气压力    99.86Kpa     冬季   

17、60;空调计算干球温度    -12.0    采暖计算干球温度    -9.0    空调计算相对湿度    45    通风计算干球温度    -5.0    大气压力    102.04Kpa   

18、60;平均风速    2.8m/s     风向    NNW 室内设计参数见表2：室内设计参数表表2    房间名称    室内温度    相对湿度    新风量m3/h·人    排风量次/h    室内噪声标准NR 

19、;   夏季    冬季    夏季    冬季    办公室    2426    2022     30    /    3040 本篇论文是由3COME文档频道的网友为您在网络上收集整理饼投稿至本站的，论

20、文版权属原作者，请不要用于商业用途或者抄袭，仅供参考学习之用，否者后果自负，如果此文侵犯您的合法权益，请联系我们。    个人办公室    2426    2022     40     会议室    2527    1820     40   &#

21、160;/    3040    卫生间    /    1618    /    /    6    / 空调设备的选型本建筑群一期工程共有建筑83栋，四种楼型，10余种户型，由于楼层、朝向有所不同，各房间冷热负荷也不相同（单位面积平均最大冷负荷为146w/m2，热负荷为130

22、 w/m2）。考虑到房间供热、制冷效果和温度升降速度，这里以设备选型匹配的负荷值进行选型说明机组的配型。某栋建筑的机组配型表表3    楼层    房间名称    房间面积    机种    台数    机器容量    系统配置    m2   &#

23、160;W/m2    W    一层    产业用房    186.00    AVMLH140    1    188    35,000    22HP(1-1)    1-1-1 1-1-2

24、1-1-3    AVMLH105    2    产业用房    186.00    AVMLH140    1    188    35,000    2-1-1 2-1-2 2-1-3    A

25、VMLH105    2    产业用房    186.00    AVMLH140    1    188    35,000    14HP(1-2)    1-2-1 1-2-2 1-2-3   

26、0;AVMLH105    2    小计    372.00    9    188    70,000     二层    产业用房    186.00    AVMLH105 

27、0;  3    169    31,500    22HP(2-1)    1-1-4 1-1-5 1-1-6    产业用房    183.00    AVMLH105    3    172  

28、  31,500    2-1-4 2-1-5 2-1-6    产业用房    183.00    AVMLH105    3    172    31,500    10HP(2-2)    2-2-1 2-2-2

29、2-2-3    小计    369.00    9    171    63,000     三层    产业用房    215.00    AVMLH140    2  

30、60; 179    38,500    26HP（3-1）    3-1-1 3-1-2 3-1-3    AVMLH105    1    产业用房    215.00    AVMLH140    2  

31、  179    38,500    4-1-1 4-1-2 4-1-3    AVMLH105    1    产业用房    215.00    AVMLH140    2    179  

32、60; 38,500    14HP(3-2)    3-2-1 3-2-2 3-2-3    AVMLH105    1    小计    430.00    9    179    77,000  

33、0;  四层    产业用房    215.00    AVMLH140    2    179    38,500    26HP（4-1）    3-1-4 3-1-5 3-1-6 本篇论文是由3COME文档频道的网友为您在网络上收集整理饼投稿至本站的，论文版权属原

34、作者，请不要用于商业用途或者抄袭，仅供参考学习之用，否者后果自负，如果此文侵犯您的合法权益，请联系我们。    AVMLH105    1    产业用房    215.00    AVMLH140    2    179    38,500   &

35、#160;4-1-4 4-1-5 4-1-6    AVMLH105    1    产业用房    215.00    AVMLH140    2    179    38,500    14HP(4-2)  

36、0; 4-2-1 4-2-2 4-2-3    AVMLH105    1    小计    430.00    9    179    77,000     五层    产业用房    2

37、15.00    AVMLH140    2    179    38,500    26HP（5-1）    5-1-1 5-1-2 5-1-3    AVMLH105    1    产业用房   

38、0;215.00    AVMLH140    2    179    38,500    6-1-1 6-1-2 6-1-3    AVMLH105    1    产业用房    215.00   

39、0;AVMLH140    2    179    38,500    14HP（5-2）    5-2-1 5-2-2 5-2-3    AVMLH105    1    小计    430.00   

40、60;9    179    77,000     六层    产业用房    215.00    AVMLH140    2    179    38,500    26HP（6-1） &

41、#160;  5-1-4 5-1-5 5-1-6    AVMLH105    1    产业用房    215.00    AVMLH140    2    179    38,500    6-1-4 6-1-5 6

42、-1-6    AVMLH105    1    产业用房    215.00    AVMLH140    2    179    38,500    14HP（6-2）    6-2-1 6-2-

43、2 6-2-3    AVMLH105    1    小计    430.00    9    179    77,000     七层    产业用房    215.00  &

44、#160; AVMLH140    2    179    38,500    10HP（7-1）    7-1-1 7-1-2    AVMLH105    1    6HP（7-2）    7-2-1  &

45、#160; 产业用房    215.00    AVMLH140    2    179    38,500    10HP（7-3）    7-3-1 7-3-2    AVMLH105    1  

46、0; 6HP（7-4）    7-4-1    产业用房    215.00    AVMLH140    2    179    38,500    14HP（7-5）    7-5-1 7-5-2 7-5-3 

47、60;  AVMLH105    1    小计    430.00    9    179    77,000     合计    2,891    63    179    518,000    本篇论文是由3COME文档频道的网友为您在网络上收集整理饼投稿至本站的，论文版权属原作者，请不要用于商业用途或者抄袭，仅供参考学习之用，否者后果自负，如果此文侵犯您的合法权益，请联系我们。    需要说明的是，在配置室内机组时，应按照室内机组的冷、热最大出力与建筑物的冷、热负荷值进行比较，取最大值做为选配机组的依据，特别还应注意到户式中央空调冬季制热工况除霜逆运行时，反吹造成的室温下降对制热效果的影响。室内机组可根据建筑的性质和使用情况按照5