在干熱,、半干熱氣候區(qū),，夏季室外空氣濕球溫度相對(duì)較低，新風(fēng)冷負(fù)荷小,，冷水機(jī)組能效高（冷卻水溫度低）,，冷源的設(shè)計(jì)選型規(guī)格相對(duì)偏小。

　　盡管設(shè)計(jì)師嚴(yán)格按照暖通空調(diào)規(guī)范進(jìn)行了空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算，但在許多實(shí)際空調(diào)工程中,，設(shè)計(jì)選用的冷水機(jī)組依然普遍偏大,；如有的工程在夏季峰值時(shí)段，設(shè)計(jì)的3臺(tái)冷水機(jī)組往往只需開(kāi)2臺(tái)甚至1臺(tái)即可,。是什么原因造成理論計(jì)算結(jié)果總是偏大,？一直是一個(gè)令不少暖通空調(diào)工程設(shè)計(jì)師為之困惑的問(wèn)題,。通過(guò)對(duì)比中美兩國(guó)的室外設(shè)計(jì)參數(shù),，筆者發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題所在。

　　氣候分區(qū)存在的問(wèn)題

　　JGJ 26—2010《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中劃分了5種氣候區(qū),，見(jiàn)表1,。對(duì)于嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)的夏季空調(diào)參數(shù)則不再區(qū)分,，比如,，烏魯木齊市與長(zhǎng)春市同屬一個(gè)氣候分區(qū)，冬季的室外度日數(shù),、室外供暖計(jì)算溫度接近,，但是我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中給出的烏魯木齊市和長(zhǎng)春市的夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度分別為18.2 ℃和24.1 ℃，烏魯木齊市夏季氣候極為干燥,，與長(zhǎng)春市的夏季空調(diào)特性有很大差別,。

表1　中國(guó)氣候分區(qū)

　　與我國(guó)的氣候分區(qū)不同，美國(guó)ASHRAE Standard 90.1——2010的表B-4針對(duì)全世界所有地區(qū),，對(duì)空調(diào)氣候區(qū)作了全面,、細(xì)致的分類(lèi)，共分為8種類(lèi)型,；并且根據(jù)夏季溫度與濕度的對(duì)應(yīng)關(guān)系,、冬季氣溫高低和空氣干燥與否又進(jìn)行了更加詳細(xì)的劃分，給出了涵蓋17個(gè)不同類(lèi)別特征的氣候區(qū),；同時(shí)在其表6.3.2中給出了不同氣候區(qū)的設(shè)備能效提高值,。ASHRAE Standard 90.1——2010中的分區(qū)情況見(jiàn)表2。

表2　國(guó)際氣候分區(qū)

　　由于沒(méi)有詳細(xì)的氣候區(qū)劃分,，有針對(duì)性的符合各地實(shí)際氣候特點(diǎn)的技術(shù)措施不具體,、不明確，一些暖通空調(diào)工程實(shí)踐錯(cuò)誤頻發(fā),。比如在我國(guó)西北等地,，夏季空氣干燥（含濕量低），夏季空調(diào)的主要任務(wù)是降溫和通風(fēng)換氣,，不需要除濕甚至要向室內(nèi)加濕,，但是許多工程在設(shè)計(jì)計(jì)算和選用設(shè)備時(shí)，本應(yīng)采用高溫冷源，卻仍采用具有除濕功能的7 ℃／12 ℃低溫冷源,；設(shè)計(jì)師有時(shí)也難以找到適宜的高溫冷源設(shè)備,，比如風(fēng)冷或水冷變頻多聯(lián)機(jī)，結(jié)果造成空調(diào)系統(tǒng)初投資高,、運(yùn)行費(fèi)用高,。

　　中美兩國(guó)的夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度

　　中美兩國(guó)濕球溫度定義對(duì)比

　　在確定夏季空調(diào)室外狀態(tài)點(diǎn)時(shí)，設(shè)計(jì)中都是依據(jù)夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度和濕球溫度2個(gè)狀態(tài)參數(shù),，然后確定相對(duì)濕度,、露點(diǎn)溫度等其他參數(shù)。由于統(tǒng)計(jì)年限,、原始數(shù)據(jù)來(lái)源或標(biāo)準(zhǔn)高低等不同,，各國(guó)給出的同一地點(diǎn)的室外設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)不完全相同。存在一些差異本屬可以理解的情況,，但中美兩國(guó)對(duì)夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度的定義不同（見(jiàn)表3）,，卻屬于本質(zhì)上的差異。

表3　中美兩國(guó)對(duì)夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度的不同定義

注：對(duì)于大城市,，美國(guó)通常給出多個(gè)數(shù)據(jù),，比如針對(duì)烏魯木齊市給出了氣象局和飛機(jī)場(chǎng)的2組數(shù)據(jù)。

　　我國(guó)夏季空調(diào)室外計(jì)算干,、濕球溫度分別采用歷年平均不保證50 h的干,、濕球溫度；在夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度的統(tǒng)計(jì)中,，將下雨時(shí)間的濕球溫度也統(tǒng)計(jì)在內(nèi),，但是下雨時(shí)室外空氣干球溫度一般都要降低，特別是在干熱氣候區(qū)室外空氣干球溫度的下降幅度更大,。美國(guó)ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)中的不保證時(shí)間是用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示的,，以全年8 760 h計(jì)算，不保證率分別為0.4％,，1％和2％時(shí)對(duì)應(yīng)的不保證時(shí)間分別為35,，88，175 h,；夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度是室外高溫干球溫度所對(duì)應(yīng)的在同一時(shí)刻出現(xiàn)的年平均濕球溫度（mean coincident dry-blub temperature）,，這種符合實(shí)際的統(tǒng)計(jì)計(jì)算方法更為準(zhǔn)確。采用何種標(biāo)準(zhǔn)的室外計(jì)算參數(shù)由業(yè)主和工程師確定,，主要依據(jù)建筑的熱惰性和室內(nèi)舒適標(biāo)準(zhǔn),，一般推薦采用不保證率1％所對(duì)應(yīng)的計(jì)算參數(shù)。

　　中美兩國(guó)的濕球溫度差異

　　圖1為中美兩國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中給出的夏季室外空氣計(jì)算參數(shù)在焓濕圖上的不同反映,，C表示中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)給出的狀態(tài)點(diǎn),，A表示美國(guó)ASHRAE給出的狀態(tài)點(diǎn),。

圖1　中美兩國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中的夏季室外空氣計(jì)算參數(shù)

　　我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中給出的夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度與美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中的對(duì)應(yīng)值相差不大，但濕球溫度普遍高于美國(guó)的數(shù)值,。武漢,、上海、廣州等高濕球溫度城市的夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度比美國(guó)數(shù)值高5％,，含濕量高7％～14％,；蘭州、銀川,、吐魯番,、烏魯木齊、庫(kù)爾勒等中,、低濕球溫度城市的夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度比美國(guó)數(shù)值高10％～16％,，含濕量高20％～36％,?？梢?jiàn)中美兩國(guó)高濕球溫度城市的濕球溫度、含濕量的差異均小于中,、低濕球溫度城市,。也不排除個(gè)別城市出現(xiàn)特殊情況，如中美兩國(guó)給出的北京,、天津的濕球溫度數(shù)據(jù)均相差近4 ℃,，這是因?yàn)槲覈?guó)在統(tǒng)計(jì)濕球溫度時(shí)，將下雨時(shí)刻的數(shù)值統(tǒng)計(jì)在內(nèi)造成的,。中美兩國(guó)標(biāo)準(zhǔn)夏季空調(diào)室外計(jì)算參數(shù)的對(duì)比見(jiàn)表4,。

表4　中美兩國(guó)標(biāo)準(zhǔn)夏季空調(diào)室外計(jì)算參數(shù)對(duì)比

　　中美兩國(guó)標(biāo)準(zhǔn)給出的對(duì)同一地點(diǎn)的室外計(jì)算濕球溫度、露點(diǎn)溫度,、含濕量的差異和夏季空調(diào)室外狀態(tài)點(diǎn)的偏差,，必然會(huì)導(dǎo)致對(duì)于同樣的新風(fēng)量，根據(jù)兩國(guó)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算得到的所需設(shè)備制冷量不同,，甚至?xí)霈F(xiàn)采用美國(guó)數(shù)據(jù)本可以用室外新風(fēng)直接除濕,，但采用我國(guó)含濕量偏大的數(shù)據(jù)還要用低溫冷媒除濕的情況。

摘自《暖通空調(diào)》2015年第5期

作者：

新疆建筑設(shè)計(jì)研究院　劉鳴

新疆大學(xué)　曾婷婷