摘要：介紹了隔斷式風(fēng)機盤管工位空調(diào)系統(tǒng)的組成、特點及微環(huán)境評價指標(biāo)。對該系統(tǒng)在節(jié)能建筑中的應(yīng)用進行了分析，并提出了該系統(tǒng)在工程應(yīng)用中需注意的問題。
關(guān)鍵詞：隔斷式風(fēng)機盤管系統(tǒng)； 工位空調(diào)； 節(jié)能建筑
0 引言
目前，我國建筑能耗已占社會總能耗的20%～25%，并在繼續(xù)上升，建筑節(jié)能是目前節(jié)能領(lǐng)域的當(dāng)務(wù)之急。于是按照《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》要求設(shè)計出的高效低耗、環(huán)保節(jié)能、健康舒適的高品質(zhì)建筑，即節(jié)能建筑受到普遍的關(guān)注。而節(jié)能建筑中的空調(diào)系統(tǒng)的降耗，對于其節(jié)能效果有著舉足輕重的作用。
在我國辦公樓空調(diào)系統(tǒng)中常采用頂棚送風(fēng)方式。在使用中發(fā)現(xiàn)這種送風(fēng)方式存在一些不足：氣流會受到房間隔墻（高隔間）、家具等的阻擋，引起氣流分布不均，影響工作人員的舒適感；照明設(shè)備散熱量和圍護結(jié)構(gòu)的得熱量都要計入空調(diào)冷負荷，因此負荷較大。
傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)采用全空間調(diào)節(jié)方式，而實際上工作人員呼吸到的大部分空氣來自呼吸區(qū)（距地面1.0~1.8m 之間的區(qū)域），該區(qū)域空氣品質(zhì)直接影響工作人員的健康和情緒，而其它區(qū)域則影響較小。此外，每個工作人員都有自己的微環(huán)境，而個人特征（包括：衣著、性別、年齡、體質(zhì)、活動量等）的不同，決定著每個人對舒適性的要求也不同。因此全空間調(diào)節(jié)方式具有相當(dāng)?shù)木窒扌?，不能同時滿足所有人的舒適感，也在一定程度上造成能源浪費。
于是工位空調(diào)（TAC- Task/Ambient Conditioning）的概念應(yīng)運而生。以工作臺為單位形成工作人員獨立的工作區(qū)域，空調(diào)送風(fēng)口安裝在呼吸區(qū)，通過軟管與地板下的送風(fēng)裝置相連，個人可以根據(jù)自己的要求調(diào)節(jié)送風(fēng)量、氣流速度、送風(fēng)溫度和風(fēng)向。既能同時滿足每個工作人員的舒適性要求，又可以保證呼吸區(qū)的空氣品質(zhì)，而距工作區(qū)較高處的照明散熱和較遠處的設(shè)備散熱均不計入室內(nèi)負荷，使能源得到有效地利用。
在工位空調(diào)的基礎(chǔ)上，Chiang[1，2 ]等設(shè)計了隔斷式風(fēng)機盤管系統(tǒng)（PFCU- Partition- type Fan- Coil Unit）。該系統(tǒng)送風(fēng)口和控制面板安裝在隔斷板上，冷熱）水通過布置在地板下和隔斷板內(nèi)的管道輸送至盤管，與工作區(qū)的空氣進行熱量交換。該系統(tǒng)可以使工作人員更加方便靈活的調(diào)節(jié)送風(fēng)。
1 工位空調(diào)系統(tǒng)的分類及特點
1.1 分類
工位空調(diào)系統(tǒng)按照送風(fēng)方式可以分為地板工位送風(fēng)系統(tǒng)、隔斷（或桌面）工位送風(fēng)系統(tǒng)和頂部工位送風(fēng)系統(tǒng)。其中，地板工位送風(fēng)系統(tǒng)將送風(fēng)口安裝在每個工作人員周圍的地板上，承擔(dān)微環(huán)境的負荷，不區(qū)分工作區(qū)和背景區(qū)。但是地面容易積聚灰塵，影響送風(fēng)清潔，而且容易在工作人員腳踝處產(chǎn)生吹風(fēng)感。隔斷工位空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)口設(shè)在隔斷板上，使工作人員方便靈活地調(diào)節(jié)工作區(qū)的氣流組織和溫度分布。而頂部工位送風(fēng)則是將送風(fēng)口設(shè)置在工作人員頭頂附近，自上而下形成工作區(qū)環(huán)境，須嚴格控制送風(fēng)溫度和氣流速度，以免造成工作人員頭頂?shù)拇碉L(fēng)感。
1.2 特點
工位空調(diào)提出了一種個性化的送風(fēng)理念，強調(diào)個人對于自己工位環(huán)境的控制，個人可以根據(jù)自己的要求調(diào)節(jié)工作區(qū)的送風(fēng)量、氣流速度、送風(fēng)溫度和風(fēng)向。同時，工位空調(diào)通過個人的調(diào)節(jié)實現(xiàn)微環(huán)境的舒適，而整個周圍大環(huán)境相對保持不變，大大降低了能耗。
2 隔斷式風(fēng)機盤管工位空調(diào)系統(tǒng)
PFCU 是工位空調(diào)系統(tǒng)的一種常見形式。
2.1 隔斷式風(fēng)機盤管工位空調(diào)系統(tǒng)的組成
PFCU 設(shè)計精巧，由辦公室隔斷板改裝而成，主要包括辦公隔斷板、換熱盤管、風(fēng)機、輸送管道等，如圖1所示。上部裝有百葉送風(fēng)口和控制面板，面板上有溫度計和傳感器，以此來控制送、回風(fēng)溫度。下部設(shè)有回風(fēng)口。冷水則通過安裝在地板下并連通到隔斷板內(nèi)的隔熱聚乙烯管輸送到冷卻盤管。圖2 表示PFCU 與冷水機組的連接方式。此外，還可以將送風(fēng)口和控制面板設(shè)在隔斷板上，而將回風(fēng)口設(shè)在天花板上，這樣可以使受熱后的上升氣流經(jīng)過背景區(qū)后再排出，在實現(xiàn)工作區(qū)和背景區(qū)和諧的基礎(chǔ)上，大大降低了能耗。
2.2 隔斷式風(fēng)機盤管工位空調(diào)系統(tǒng)微環(huán)境評價指標(biāo)
PFCU 的送風(fēng)氣流在工作區(qū)形成的微環(huán)境直接影響工作人員的舒適性和工作效率，因此不能單純地用送風(fēng)速度和溫度進行評價。文獻[4]采用吹風(fēng)感（DR-DraughtRating），即在空氣濕度和熱輻射一定的情況下，由于空氣流動和溫度引起的局部冷（熱）感進行評價。在實際工程中，要求DR<20%。文獻[5，6]用預(yù)計平均熱感覺指數(shù)（PMV- Predicted Mean Vote）進行評價。而文獻[7] 在這一基礎(chǔ)上引用了預(yù)計不滿意者百分數(shù)（PPD- Predicted Percentage of Dissatisfied） 進行評價。ISO7730 的推薦指標(biāo)為PPD<10%。
研究表明，PFCU 系統(tǒng)的PMV 值較集中式空調(diào)系統(tǒng)約小0.2，而當(dāng)PMV=- 0.5 時，PFCU 系統(tǒng)到達穩(wěn)定工況的時間約為集中式空調(diào)系統(tǒng)的1/2[3]。
2.3 隔斷式風(fēng)機盤管工位空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用
PFCU 系統(tǒng)將新風(fēng)直接送到人體呼吸區(qū)域，在人體工作區(qū)形成了一種比較合理的流場，既能同時滿足每個工作人員的舒適性要求，又可以減小負荷，降低能耗，適用于現(xiàn)代化的節(jié)能建筑。在工程應(yīng)用中需注意幾個問題：
（1）設(shè)在隔斷板上的出風(fēng)口與人之間的距離較近，因此需嚴格控制風(fēng)速（不宜超過0.8m/s），以免產(chǎn)生吹風(fēng)感。荊有印[8] 等通過計算流體力學(xué)（CFDComputationalFluid Dynamics） 得出結(jié)論：風(fēng)速為0.3m/s 時且節(jié)能效果最為顯著，而風(fēng)速為0.9m/s 時，DR=25%。
（2）PFCU 系統(tǒng)用于控制工作區(qū)的環(huán)境，在集辦公、會議、茶飲于一體的開放式大空間辦公區(qū)，可以采用頂棚風(fēng)機盤管集中送風(fēng)和PFCU 系統(tǒng)局部送風(fēng)相結(jié)合的方法，使工作區(qū)和背景區(qū)諧調(diào)。
（3）由于距工作區(qū)較遠的照明、設(shè)備散熱和墻體吸熱均不計入PFCU 系統(tǒng)的熱負荷，因此PFCU 系統(tǒng)的供回水溫差較小，在系統(tǒng)設(shè)計中要充分考慮。
（4）建議冬夏季采用不同的送風(fēng)口。夏季供冷時送風(fēng)口宜設(shè)在隔板上部，而冬季供熱時送風(fēng)口宜設(shè)在隔板下部。
3 結(jié)語
本文介紹了一種新的空調(diào)方式—隔斷式風(fēng)機盤管工位空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)個性化的控制方式，可以使用戶方便靈活地按照自己的舒適性要求控制工作區(qū)的微環(huán)境，在滿足不同用戶的不同需求的同時，還達到了節(jié)能降耗的目的。為順應(yīng)節(jié)能建筑的發(fā)展，應(yīng)大力開發(fā)、研制、生產(chǎn)、應(yīng)用PFCU 系統(tǒng)。