[发明专利]城市地下空间的空调通风控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种空调通风的控制方法，尤其是涉及城市地下空间的空调通风控制方法。

背景技术

现代城市中的地下铁道、地下商场、地下街、地下车库、变电站和人防工程等，都是地下空间开发和利用的具体形式。这些地下空间的人员密度波动频繁。

目前绝大多数的地下建筑采用地面建筑的通风空调系统和设备来处理和控制热湿环境，以达到空气品质要求。但是因为地下空间内污染物种类众多，所以应用现有空调通风系统会导致地下空间的空气品质差、新风供应不足、CO₂浓度、灰尘、细菌总数偏高、氡浓度偏高，室内异味明显，夏季与梅雨季湿度大。潮气促使霉菌、细菌和病毒生长、微生物污染比地上建筑严重，病态建筑综合症(SBS)的发生率高于地上建筑。

传统的通风系统分为定风量系统和变风量系统。但就目前的情况来看，不管是定风量系统还是变风量系统，都无法同时兼顾室内空气品质优良和节约能量。传统的定风量系统无法检测室内污染物的浓度，只是根据设计通风量进行通风，这样通风往往造成新风量过大，能量损失严重。近年来，对节能的要求越来越高，一些建筑物中片面地强调节能，新风阀开度过小，造成新风不足，室内空气品质恶劣，严重影响了人们身体健康。在地下空间中，新风不足给人带来的危害更为严重。

传统的变风量系统，它实现了对总风量的控制，相对于定风量系统大大节省了能耗，但是它还是没有解决新风量的问题。传统的变风量系统主要是通过两种方法实现对新风量的调节：1)保持恒定的新风比；2)保持恒定的新风量(一般为设计新风量)。这两种情况分别造成室内空气品质下降和能源浪费。

一般空调系统设计按人均新风量取值，这在人员密度波动频繁的建筑空间中，空调系统常用新风方式存在以下的问题：

(1)能源浪费较为严重。目前，空调系统的新风能源浪费很严重，比如地下商场的空调系统，由于新风管道的设计和新风机组的选型均是按各区域的额定客人数计算的，所以当客流量不高或淡旺季不平衡时，新风量就会过大。这样不但使宝贵的能源白白浪费，而且蒙受经济损失。

(2)新风能耗可观。现在一般规定要求空调系统的新风量不应小于总送风量的10％，同时必须满足每人20m3/h～50m3/h的新鲜空气量。按房间通风换气次数算，大约在0.5次/h～3次/h。处理这些新风要付出一定的新风能耗，大约占空调总能耗的30％～40％，数量相当可观。在地下空间中，由于很难利用自然通风，建筑壁面的恒温恒湿以及人员密度增大等原因使得新风能耗相对更大，一般约占空调总能耗的一半以上。

发明内容

本发明的目的是解决传统的空调通风系统无法同时兼顾室内空气品质优良和节约能量的问题，提供一种城市地下空间的空调通风控制方法。

本发明的空调的五种运行工况包括：

工况I、夏季最小新风空调工况，打开回风阀，新风与回风混合成总风经空调机组处理后进入地下空间；

工况II、全新风空调工况，关闭回风阀，新风经空调机组处理后进入地下空间；

工况III、过渡季全新风工况，关闭回风阀，新风直接进入地下空间；

工况IV、一次回风通风工况，打开回风阀，新风与回风混合成总风进入地下空间；

工况V、冬季空调工况，打开回风阀，新风与回风混合成总风经空调机组处理后进入地下空间；

每相邻两个工况之间切换，切换的控制方法为：

工况I与工况II之间切换：当室内焓值小于室外焓值时，工作于工况I，当室内焓值大于室外焓值时，工作于工况II；

工况II与工况III之间切换：工况III时总风量达到设定的总风量上限，而室内温度还大于室温阈值时，转换到工况II；如果设定的总风量上限值的80％的新风提供的冷量超过工况III时新风提供的冷量时，转换到工况III；

工况III与工况IV之间切换：如果新风量达到设定的新风量下限值时，室内温度仍然小于所能接受的最低值时，转入工况IV；当新风量大于设定的新风量下限值的115％时，转入工况III；

工况IV与工况V之间切换：如果室外焓值小于设定阈值H′_W5，并且室内温度小于所能接受的最低值时，转入工况V；如果室外焓值大于设定阈值H′_W5，转入工况IV，