浅谈舒适性空调

摘要：随着人们生活水平的提高，建筑物作为人们主要的生活和工作空间，在室内的消耗时间约占总时间的80%以上，因此人们对于室内环境的要求越来越高。随着节能的大范围推广，要求我们在满足人们对空间舒适性的同时还要注意空气质量防止空调病的发生，怎样更好的在满足人们热舒适性要求的同时，又能减少能耗和环境污染有着重要的意义。

关键词：舒适性空调；热舒适性；空气质量

Abstract: with the improvement of people's living standard, building as the main people living and working space, in the interior of the time consumption accounts for about 80% of the total time above, so people for indoor environment of the demand is higher and higher. With energy saving big range promotion, requires us to meet people in the space of comfort at the same time we should pay attention to air quality to prevent the occurrence of air-condition disease , how to better meet people in thermal comfort requirements at the same time, and can reduce energy consumption and environmental pollution has important significance.

Keywords: comfort air conditioning; Thermal comfort; Air quality

中图分类号：TU831.3+5文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

人生中的80%的时间实在室内消耗和度过的，室内环境的舒适程度直接影响人们的生活和工作。因此舒适型空调的主要服务对象是室内人员，其使用的目的也是为了人与人的活动空间提供一个达到舒适要求的室内空气环境。有研究表明，对人的感觉起主要作用的是热湿环境，占总体的30.2%。人体的热舒适度不仅仅与空调的温度相关，还和其他环境因素有很大的关系，因此只调整室内空气温度是达不到认识热舒适的要求的。

湿度对热舒适性的影响

湿度是空气调节系统设计中的一个很重要的参数，主要是指空气中水蒸气的含量，通常用绝对湿度和相对湿度来表示。过高或者过低的湿度环境不仅不影响室内空气质量，还会影响人体的热舒适感。

1.1空调空气调节系统的主要任务是实现空气的降温减湿，以此来满足人体对热舒适性的要求，湿度对人体热舒适感的作用是影响人体皮肤和粘膜的水分蒸发。当室内污染物浓度一定时，降低湿度有助于人们呼吸到新鲜空气，减少人对气味的敏感程度，同时也可以减少物体发霉。

1.2湿度的过高和过低对人体热舒适性的影响

在适宜的空气温度范围内，人体对湿度的敏感性要差。有研究表明，当室内的温度控制在23℃时，湿度对人体的热舒适感的影响可以忽略不计，但是室内空气污染物是导致人体在低相对湿度下不舒适的重要因素，此外当室内的空气湿度低于25%时，对人体的眼睛和皮肤产生明显的不舒适感。为了消除低湿环境造成的不舒适感，ASHRAE标准规定空调环境的露点温度不得低于3℃。

高湿环境下，空气中的水蒸气分压较大，人体的皮肤表层的汗蒸发量和皮肤湿扩散量就会相应减少，皮肤湿润度增加，导致不舒适感的产生。另外，空气湿度加大，建筑材料中的污染物也会随着湿度的增加而增加，空气质量随之恶化。虽然湿度的界限没有明确的定义，但是对于空气调节系统设计来说，应该确定一个明确的湿度范围来满足人体对热舒适性的要求。夏季室外空气的相对湿度一般要高于室内空气相对湿度的设计值，此外还有房间内人体和设备等都会产生一定的湿量，容易引起空调设计中的湿负荷的增加，也必然会加大空调的能量损耗。

1.3除湿的能量损耗

空调湿负荷的主要来源是人体及设备散湿量、外部空气带入的水蒸气、围护结构渗入的水分，其中通风是主要的湿负荷的来源，占总湿负荷的68%。随着室内空气质量品质问题关注度的不断提高，新风量的设计标准自能源危机以来有了很大的改善和提升，新风湿负荷处理已经成为空调系统合理设计的一个刻不容缓的问题，目前我国建筑耗能年平均递增率已大大超过国家能源生产年增长率。通过适当降低冬季室内设计温度和提高夏季室内设计温度，在围护结构和室外计算参数一定的条件下，供暖时，室内温度每降低1℃，耗能量可减少10%～15%；供冷时，每提高1℃可节能10%左右。尤其是在北方地区，夏季室外空气相对湿度较大，室内热环境设定温度分别为28℃，26℃和24℃时，室内相对湿度每降低10%，新风总耗冷量分别增加7.81kW・h/(kg/h)，6.74kW・h/(kg/h)和5.92kW・h/(kg/h)。因此夏季通过降低室内设计温度减少新风耗冷量，是降低空调能耗的重要途径。

另外，湿度独立控制空调系统将温度和湿度的处理分别进行，从而避免常规空调系统中温湿度耦合处理带来的能量损失。新风系统承担本身的湿负荷和建筑物本身湿负荷，而回风系统只需要根据热负荷将其冷却到合适的温度即可送风，这种办法有效的节约了能源。

舒适型空调的空气过滤系统

由于室内环境恶化导致的病态建筑综合征，使得人们的身心健康与工作效率受到了很大的影响，使人们意识到改善室内空气品质的重要性和紧迫性，因此，围绕人体健康为中心的空气净化，成为近年来空调行业十分关注的问题。以往的舒适型空调设计偏重于热湿处理和气流的组织，对空气的洁净程度缺乏必要的重视，尤其是因为不恰当的使用过滤器会使空调系统的起到堵塞、风机结垢、换热部件效率低下，温湿度等测量和控制元件失灵等，对室内人员、设备及装修带来的危害，更甚者还会使空调系统成为恶化室内空气质量的污染源。所以，合理的安装和配置过滤器不仅可以改善空气品质，还能带来长远的经济效益。

空气过滤器的过滤材料内的纤维层在允许气流通过的同时，也能把空气中的灰尘拦截住。捕集空气中的微粒作用有拦截效应、惯性效应、扩散效应、重力效应和静电效应等。在空气过滤器中，微粒的捕集可能有多有的机理共同完成，也可能由其中的几种或者是一种完成，这要根据微粒的尺寸、密度和纤维网的粗细、气流等条件决定。

2.1过滤器的性能指标和常用类型

评价一个过滤器的性能是否合格的指标有：面速或过滤速度、效率、阻力和容尘量等。其中最为主要的就是效率。

常用的通风过滤器一般有

①板式过滤器结构较为简单，价格较为低廉，用于比较干净的场所的空调系统预过滤和净化要求不高的舒适性空调系统。其主要的过滤材料为蓬松的针刺无纺布或者是玻璃纤维材料，目前我国国内普遍采用的金属和尼龙过滤网的大气尘计重效率最高不超过30%。

②袋式过滤器是舒适型空调最常见的过滤器种类，但是由于近年来，以熔喷法制造的聚丙烯纤维过滤器取代了传统玻璃纤维材料的市场。因此G3与G4过滤器的过滤材料主要是涤纶无纺布，满足了国内用户重复使用的要求，或者是在滤料中添加黏合剂是材料可以经受水洗。

③常见的刚性紧凑式过滤器又可以分为无隔板过滤器和有隔板过滤器两种，其中无隔板过滤器的性价比较高，正在逐渐取代有隔板过滤器。

④化学过滤器主要是采用活性炭作为主要的过滤材料，根据材料的处理方法，活性炭吸附分为物理吸附和化学吸附两种形式。物理吸附主要依靠范德华力，化学吸附依靠化学反应与有害气体结合。

2.2选择过滤器时，应根据不同的场合和不同的要求进行相应的配置

2.2.1选择过滤面积较大的过滤器，过滤面积越大，过滤的速度就会越低，过滤的阻力也就越小。有经验表明，相同结构、同样过滤材料的过滤器，当阻力一定时，过滤面积增加50%，过滤器的使用寿命就会延长70%~80%，但是这要考虑到过滤器的结构和现场条件。

2.2.2合理的确定各级过滤器效率，在进行空调设计时，首先应该根据实际要求确定末端过滤器的效率，然后再选择起到保护作用的预过滤器。而预过滤器的选择应根据使用的环境、备件的费用、运行的能耗、后期的维护费用等多方面因素进行综合考虑确定。同时舒适性空调的过滤器的安装配置应不同于净化空调系统，因对空气过滤器的安装、防漏等提出不同的要求，以确保舒适型空调对空气质量的舒适程度控制。

2.2.3过滤器的容尘量是和使用期限有直接关系的，一般舒适性中央空调系统使用的大多数过滤器是以此性的，他们根本无法清洗或者是从经济角度考虑到没有清洗的必要。

结论

无论是湿度对人体热舒适的影响还是合理选择空气过滤器对室内空气质量的保证，舒适性空调的目的就是为了保证人们的生活和工作环境更为舒适、卫生。在设计时应根据具体的施工环境和建筑特点，确保舒适性的同时，还要考虑到经济效益和社会效益的双重发展，尤其是在能源日益匮乏、全球气候变暖的情况下，怎样更好的节约能源、减少污染也是舒适型空调发展的重要意义。

参考文献：

[1]张吉礼,马良栋,赵天怡.建筑环境热舒适性研究进展与趋势分析[J].建筑热能通风空调.2011（02）.

[2]肖德玲,李军华,袁琪,岳锐.室内相对湿度对空调器性能及舒适性的影响[J].制冷与空调.2012（02）.

[3]雷虹,李志华.净化空调系统中的过滤器选择原则探讨[J].洁净与空调技术.2010（09）.