末端系統(tǒng)作為暖通空調(diào)大系統(tǒng)的最后環(huán)節(jié),在行業(yè)中長(zhǎng)期處于“弱勢(shì)”。不過(guò),伴隨著吳元煒等業(yè)界權(quán)威反復(fù)強(qiáng)調(diào)“末端系統(tǒng)絕對(duì)不容忽視”,其優(yōu)劣將直接影響整個(gè)系統(tǒng)總體效能的道理已漸漸為行業(yè)所重視。
20世紀(jì)70年代,德國(guó)科學(xué)家發(fā)明了毛細(xì)管平面輻射式空調(diào)末端系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“毛細(xì)管末端系統(tǒng)”),被視為一次“末端革命”。時(shí)隔三四十年,這種符合仿生學(xué)原理的新型空調(diào)末端系統(tǒng)在暖通空調(diào)市場(chǎng)上漸露頭角,但前景卻受到爭(zhēng)議。
與其他同類(lèi)產(chǎn)品相比,這種系統(tǒng)的毛細(xì)管內(nèi)充滿了具有高效傳熱功能的介質(zhì)——水。鄭州中南科萊總經(jīng)理郭其峰說(shuō),與常規(guī)對(duì)流式空調(diào)系統(tǒng)相比,由于水的傳熱速度比空氣快近千倍,實(shí)際工程中,在冬季毛細(xì)管輻射供熱工況下,供水水溫只需30℃~35℃,即能滿足室溫20℃±2℃的要求;在夏季毛細(xì)管輻射供冷工況下,輔以置換新風(fēng)的除濕系統(tǒng),供水水溫只需18℃,即能使室溫達(dá)到26℃±2℃。
更符合人體熱舒適特征
據(jù)介紹,在舒適的條件下,人體產(chǎn)生的全部熱量以一定的比例散發(fā)。其中,對(duì)流散熱約占30%,輻射散熱約占45%,蒸發(fā)散熱約占25%。因此,輻射換熱對(duì)人體舒適感很重要。
由于毛細(xì)管末端系統(tǒng)換熱面積大、傳熱速度快,因此其傳熱效率更高,向房間輻射冷量和熱量更加柔和;溫度場(chǎng)分布均勻,垂直方向空氣溫差梯度變小,充分彌補(bǔ)了傳統(tǒng)空調(diào)以對(duì)流散熱為主的不利因素。采用這種系統(tǒng),人們?cè)谑覂?nèi)既沒(méi)有吹風(fēng)感,也不會(huì)遭受空氣流動(dòng)帶來(lái)的噪音;人體熱舒適性能夠得到保障,體現(xiàn)出這種供冷(熱)方式人性化的一面。
“實(shí)踐證明,毛細(xì)管末端系統(tǒng)所創(chuàng)造出更加健康的室內(nèi)空氣環(huán)境,可提高室內(nèi)人員的工作效率。”北京開(kāi)貝萊節(jié)能技術(shù)有限公司總經(jīng)理張毅表示,“還能避免使用常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)引發(fā)的各種空調(diào)病癥。”
對(duì)建筑本體影響甚微
與其他末端系統(tǒng)相比,毛細(xì)管末端系統(tǒng)另一大特色是對(duì)建筑的要求極低——不但節(jié)省大量室內(nèi)空間,且?guī)缀醪辉黾咏ㄖ锖奢d。
據(jù)介紹,毛細(xì)管末端系統(tǒng)進(jìn)行施工時(shí),灰泥包裹毛細(xì)管席的厚度通常為15~20mm,其中毛細(xì)管席厚度約5mm,充滿水重量為600~900g/㎡。一座20層高、使用傳統(tǒng)中央空調(diào)的大廈,如果改用毛細(xì)管末端系統(tǒng),能夠節(jié)省2層的空間,間接產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
毛細(xì)管末端系統(tǒng)不僅適用于新建筑,對(duì)于老舊建筑的節(jié)能改造也有傳統(tǒng)空調(diào)不可替代的意義。毛細(xì)管席可以靈活地敷設(shè)在天花板、地面或墻壁上,不受吊頂樣式及高度限制,安裝方便快捷,尤其在空調(diào)改造項(xiàng)目中能夠得到廣泛的應(yīng)用。
業(yè)內(nèi)人士表示,若其能與高效率、低能耗、環(huán)保型的地源熱泵等結(jié)合,“將構(gòu)成更加完美的空調(diào)系統(tǒng)”。
前提條件更苛刻
毛細(xì)管末端系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)突出,但要最大限度地發(fā)揮,必須進(jìn)行充足的前期工作。張毅說(shuō),最關(guān)鍵的是對(duì)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。
主要手段是對(duì)建筑進(jìn)行全年逐時(shí)負(fù)荷計(jì)算,根據(jù)結(jié)果設(shè)計(jì)、調(diào)整、優(yōu)化外圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式和保溫隔熱措施。
“做好建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)是重中之重,包括建筑外墻、屋面、外窗及外門(mén)等。”他說(shuō),“做好整座建筑物保溫工程,宜采用外墻外保溫,技術(shù)成熟、效果較好;在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下,選取保溫、密封性能好的雙層中空Low-e鍍膜玻璃幕墻,最大限度地降低冬季冷風(fēng)滲透和通過(guò)玻璃幕墻散熱;安裝外遮陽(yáng)裝置或采用最先進(jìn)的‘雙層皮’玻璃幕墻圍護(hù)結(jié)構(gòu),以有效地降低夏季空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷。”
專(zhuān)家表示,從舒適性、安裝和使用等角度考慮,推薦將毛細(xì)管末端系統(tǒng)安裝在頂板上,形成輻射吊頂,并將空調(diào)水路、新風(fēng)、弱電、強(qiáng)電、消防等設(shè)備管道藏于吊頂內(nèi),配合制作各種樣式的頂板系統(tǒng)。
造價(jià)較高有待推廣
作為一項(xiàng)新興技術(shù),毛細(xì)管末端系統(tǒng)近年來(lái)市場(chǎng)推廣并不順利,主要受制于造價(jià)過(guò)高這一障礙。目前,選取這一系統(tǒng)的項(xiàng)目大多為衛(wèi)生條件和舒適度要求較高的醫(yī)療建筑、機(jī)關(guān)辦公樓、學(xué)校、高級(jí)酒店、高級(jí)住宅等建筑。同時(shí),由于該系統(tǒng)對(duì)水質(zhì)要求極為嚴(yán)格,水處理設(shè)備的投入無(wú)形中提高了造價(jià)。
“我現(xiàn)在所做的大多是高檔別墅項(xiàng)目。”張毅坦陳。此外,毛細(xì)管末端系統(tǒng)“容易造成結(jié)露”等技術(shù)問(wèn)題在行業(yè)內(nèi)始終存疑。不過(guò),部分廠商明確表示已經(jīng)找到合理的解決方案。自從采用毛細(xì)管末端系統(tǒng)的清華大學(xué)節(jié)能示范樓——這一具有標(biāo)志性意義的建筑落成后,國(guó)內(nèi)多個(gè)政府和辦公項(xiàng)目以及高檔樓盤(pán)對(duì)毛細(xì)管末端系統(tǒng)都產(chǎn)生了興趣并先后選用,使用效果普遍較好。
據(jù)悉,德國(guó)、英國(guó)和巴西等國(guó)家目前已廣泛推廣毛細(xì)管末端系統(tǒng)。有人預(yù)計(jì),這項(xiàng)系統(tǒng)未來(lái)幾年內(nèi)有望在我國(guó)得到大范圍推廣,并將逐漸取代部分傳統(tǒng)技術(shù),成為建筑采暖和制冷行業(yè)中又一支主流技術(shù)。
