公共建筑节能设计标准对新风设计规定疑问

1、公共建筑节能设计标准对新风设计规定疑问 一、序言一直以来,gb50189 作为我国公共建筑节能的根本指导性规范而实行了数年之久，为我国建筑设计行业做出了巨大的贡献。笔者在使用这本规范的过程中，也并未就其内部公式以及各项数值产生过太多疑问。但是，随着时代的发展，由于公共建筑的节能呼声以及实施力度越来越高，这本规范内的一些问题也慢慢地浮出了水面，令从业人员困扰不已。其中一个就集中在5.3.7 及其条文解释关于新风量计算方法上。二、算法介绍关于新风量计算，x 年版本的暖通空调动力节能专篇（简称“专篇”）5.3.7条文内容如下：当使用时间、温度、湿度、等要求条件不同和新风比相差悬殊的空气调节区域，不宜

2、划分在同一个定风量全空气空调系统中。当全空气空调系统必须服务于不同新风比的多个空调区域，系统新风量应按下列公式确定：gb50189（简称“规范”）中 5.3.7，其条文内容基本相同，现摘录如下：可见，规范与专篇内容论述是基本一致的，为了让广大设计人员彻底掌握这种方法，规范还在条文说明中举例如下：三、数据分析从上述算例中可以看出，z 的选择是以新风需求量最大作为考量标准的，那么 voc 应代表新风需求量最大房间的新风量。这里面同时产生出了一个疑问:修正后的总新风量要大于每个房间同时实际需求的新风量总合,那么,多出来的新风要做什么呢?多出来的新风负荷而导致的设备出力加大后,是否还需在盘管选型时考虑

3、一定冗余度呢?以对此公式的上述理解作为前提，在某实际工程设计应用中有四间主要房间，其新风以及总风量情况如下房间用途 在室人数 新风量 总风量 新风比房间1 xx 450 1500 0.30房间2 xx 120 400 0.30房间3 xx 180 900 0.20房间4 xx 600 6000 0.10笔者发现了一个奇怪的现象，即当各房间新风量需求一定时,最大的房间 4 由于房间负荷变化而导致的新风比发生变化，修正后的新风量产生了巨大的变化：修正后新vst vsc 未修正新风量 y x z风量8800 6000.00 1350.00 1281.55 0.15 0.15 0.106800 400

4、0.00 1350.00 1287.52 0.19 0.20 0.155800 3000.00 1350.00 1307.18 0.23 0.23 0.205200 2400.00 1350.00 1337.14 0.26 0.26 0.254800 2000.00 1350.00 1375.80 0.29 0.28 0.304514 1714.29 1350.00 1422.47 0.32 0.30 0.354300 1500.00 1350.00 1477.10 0.34 0.31 0.404133 1333.33 1350.00 1540.02 0.37 0.33 0.454000 12

5、00.00 1350.00 1611.94 0.40 0.34 0.503891 1090.91 1350.00 1693.93 0.44 0.35 0.553800 1000.00 1350.00 1787.46 0.47 0.36 0.603723 923.08 1350.00 1894.46 0.51 0.36 0.653657 857.14 1350.00 x.51 0.55 0.37 0.703600 800.00 1350.00 2160.00 0.60 0.38 0.753550 750.00 1350.00 2326.46 0.66 0.38 0.803506 705.88 1

6、350.00 2523.05 0.72 0.39 0.853467 666.67 1350.00 2758.35 0.80 0.39 0.903432 631.58 1350.00 3044.62 0.89 0.39 0.953400 600.00 1350.00 3400.00 1.00 0.40 1.00分析图标如下从图表中分析可知：当 z 取值在 0.250.28 时，可近似认为 vot 等于 von但当 z 取值进一步增大也就是新风比进一步提高，vsc 下降时，修正后的新风量发生了错误的偏移，这导致最大新风量达到了 3400cmh(z=1)，新风量比修正前增大了 150%，而实际没有一

7、个房间的新风量发生变化。这完全背离了条文的本意。空调系统总送风量一定的前提之下公式是否还成立呢？修正后新vst vsc 未修正新风量 y x z风量8800 6000.00 1350.00 1281.55 0.15 0.15 0.108800 6000.00 1650.00 1590.36 0.18 0.19 0.158800 6000.00 1950.00 1908.79 0.22 0.22 0.208800 6000.00 2250.00 2237.29 0.25 0.26 0.258800 6000.00 2550.00 2576.35 0.29 0.29 0.308800 6000.0

8、0 2850.00 2926.49 0.33 0.32 0.358800 6000.00 3150.00 3288.26 0.37 0.36 0.408800 6000.00 3450.00 3662.24 0.42 0.39 0.458800 6000.00 3750.00 4049.08 0.46 0.43 0.508800 6000.00 4050.00 4449.44 0.51 0.46 0.558800 6000.00 4350.00 4864.04 0.55 0.49 0.608800 6000.00 4650.00 5293.66 0.60 0.53 0.658800 6000.

9、00 4950.00 5739.13 0.65 0.56 0.708800 6000.00 5250.00 6201.34 0.70 0.60 0.758800 6000.00 5550.00 6681.26 0.76 0.63 0.808800 6000.00 5850.00 7179.92 0.82 0.66 0.858800 6000.00 6150.00 7698.44 0.87 0.70 0.908800 6000.00 6450.00 8238.03 0.94 0.73 0.958800 6000.00 6750.00 8800.00 1.00 0.77 1.00结果同样令人失望,

10、随着 z 的增大，y 所对应的新风量持续增加，均超过了实际需求。四、分析问题根据上面的现象，笔者试图从公式本身寻找问题：y=x/(1+x-z)（简称“公式”）可以转化为(von/vst)/(1+(von/vst)-(voc/vsc)进而转化为 von/(vst+von-voc*vst/vsc)进一步分析：von 作为基准量出现在公式中，其分母部分(vst+von-voc*vst/vsc)即为修正系数。从全空气空调风系统的负荷构成可以看出，不同房间所需风量权重对最后的修正起到了关键性作用，根据权重原理，如果一个房间的新风量虽然最大，但是其送风量占系统总送风量的比重很小，那么修正应很小。但公式中恰

11、恰与此结论相反，出现了房间总风量权重越小，反而越影响最后修正的相反结果。再回到公式中，voc/vsc1，再与 vst 相乘，其结果就是通过局部新风比来修正总风量，这就出现了一个悖论：不同前提标准下的数值进行修正，虽然结果进行加权计算修正系数被控制在了 01 之间，y 值也有了一个介于 x 和 z 之间的修正。但问题仍然出现，即 y 对应的 vot 不合理。既然公式中忽略了最大新风需求房间对总送风量的权重因素，进而导致修正后新风量失调的问题，那么，是否可以通过弥补权重这一重要因素而影响结果呢。公式中分母的问题在于 x 与 z 并非是在同一基准上，而是各自量级的统计结果，这种结果缺乏统一的标准，故

12、而并没有实际意义。如果将 z 值改造成为以总送风量的权重进行统计为：(von/vst)/(1+(von/vst)-(voc/vst)进而转化为 von/(vst+von-voc)那么，其数值在分析过程中呈现的规律就比较符合实际运行情况的特点：新风总量 修正后新von vst vsc 未修正新风量 y x z 倍率 y/x一定 风量合计 1350 8800 6000.00 1350.00 1243.98 0.14 0.15 0.07 0.921465969合计 1350 6800 4000.00 1350.00 1215.89 0.18 0.20 0.09 0.900662252合计 1350

13、5800 3000.00 1350.00 1195.42 0.21 0.23 0.10 0.885496183合计 1350 5200 2400.00 1350.00 1179.83 0.23 0.26 0.12 0合计 1350 4800 2000.00 1350.00 1167.57 0.24 0.28 0.13 0.864864865合计 1350 4514 1714.29 1350.00 1157.67 0.26 0.30 0.13 0.857530529合计 1350 4300 1500.00 1350.00 1149.50 0.27 0.31 0.14 0.851485149合计

14、1350 4133 1333.33 1350.00 1142.66 0.28 0.33 0.15 0.846416382合计 1350 4000 1200.00 1350.00 1136.84 0.28 0.34 0.15 0.842105263合计 1350 3891 1090.91 1350.00 1131.83 0.29 0.35 0.15 0.838393732合计 1350 3800 1000.00 1350.00 1127.47 0.30 0.36 0.16 0.835164835合计 1350 3723 923.08 1350.00 1123.65 0.30 0.36 0.16

15、0.832330181合计 1350 3657 857.14 1350.00 1120.26 0.31 0.37 0.16 0.829821718合计 1350 3600 800.00 1350.00 1117.24 0.31 0.38 0.17 0.827586207合计 1350 3550 750.00 1350.00 1114.53 0.31 0.38 0.17 0.825581395合计 1350 3506 705.88 1350.00 1112.09 0.32 0.39 0.17 0.823773324合计 1350 3467 666.67 1350.00 1109.88 0.32

16、0.39 0.17 0.822134387合计 1350 3432 631.58 1350.00 1107.87 0.32 0.39 0.17 0.820641913合计 1350 3400 600.00 1350.00 1106.02 0.33 0.40 0.18 0.819277108在新风量一定的前提下，不同 z值对比修正后新风量变化，当新风需求最大房间的回风量变小时，其权重相应减小，总新风量会略低于 von。当总风量不变时：修正后新vst vsc 未修正新风量 y x z 倍率 y/x风量8800 6000.00 1350.00 1243.98 0.14 0.15 0.07 0.921

17、4659698800 6000.00 1650.00 1520.42 0.17 0.19 0.10 0.9214659698800 6000.00 1950.00 1796.86 0.20 0.22 0.14 0.9214659698800 6000.00 2250.00 2073.30 0.24 0.26 0.17 0.9214659698800 6000.00 2550.00 2349.74 0.27 0.29 0.20 0.9214659698800 6000.00 2850.00 2626.18 0.30 0.32 0.24 0.9214659698800 6000.00 3150.0

18、0 2902.62 0.33 0.36 0.27 0.9214659698800 6000.00 3450.00 3179.06 0.36 0.39 0.31 0.9214659698800 6000.00 3750.00 3455.50 0.39 0.43 0.34 0.9214659698800 6000.00 4050.00 3731.94 0.42 0.46 0.38 0.9214659698800 6000.00 4350.00 4008.38 0.46 0.49 0.41 0.9214659698800 6000.00 4650.00 4284.82 0.49 0.53 0.44 0.9214659698800 6000.00 4950.00 4561.26 0.52 0.56 0.48 0.9214659698800 6000.00 5250.00 4837.70 0.55 0.60 0.51 0.9214659698800 6000.00 5550.00 5114.14 0.58 0.63 0.55 0.9214659698800 6000.00 5850.00 5390.58 0.61 0.66 0.58 0.9214659698800 6000.00 6150.00 5667.02 0.64 0.70 0.61 0.9214659698800