淺析RCF輻射空調(diào)機場應(yīng)用實例

楊 鑫

北京首都國際機場股份有限公司

淺析RCF輻射空調(diào)機場應(yīng)用實例

楊 鑫

北京首都國際機場股份有限公司

本文結(jié)合輻射空調(diào)技術(shù)在首都機場航站樓試點工程情況，簡要分析輻射空調(diào)應(yīng)用實際。

輻射空調(diào)；試點工程；機場應(yīng)用；實例

1 引言

隨著國內(nèi)經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，近年來國內(nèi)民用機場建設(shè)愈加受到各級政府的重視，資金及政策支持也逐漸增加。航站樓作為機場建設(shè)的主體至關(guān)重要，但城市能源供給日趨緊張，建設(shè)節(jié)能型機場航站樓是必然趨勢。新興科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，各類節(jié)能技術(shù)也不斷涌現(xiàn)。RCF輻射空調(diào)技術(shù)近年來出現(xiàn)的新型空調(diào)技術(shù)，其技術(shù)顛覆傳統(tǒng)空調(diào)技術(shù)原理，具有鮮明的技術(shù)特點。作為一種節(jié)能空調(diào)系統(tǒng)可以很好地與低能耗或綠色建筑結(jié)合，有著良好的應(yīng)用前景，其應(yīng)用和推廣具有十分重要的意義。

2 試點工程實施過程

2014年首都機場相關(guān)部門與某科技公司就其專利技術(shù)（RCF輻射空調(diào)）進行初步交流。雙方就技術(shù)原理、應(yīng)用進行了溝通探討。為驗證使用效果，建議在T3進行試裝試驗。經(jīng)反復(fù)論證，并結(jié)合航站樓實際運行情況，確定選取3號航站樓廊橋固定端進行工程試點。雙方共同進行工程效果評估，科技公司提供評估所需儀表、設(shè)備。

2015年科技公司完成廊橋RCF輻射空調(diào)改造工程設(shè)計并選擇了施工單位，首都機場與科技公司完成試裝協(xié)議簽訂同時開始改造施工。工程施工持續(xù)3個月，于2015年11月10日通水試用。工程實施期間廊橋停用。

3 投入運行后基本情況及簡要對比

3.1 試點工程廊橋共三層，外封圍結(jié)構(gòu)為玻璃幕墻，橋頂為壓型金屬面板

廊橋原采用兩管制風(fēng)機盤管供冷、暖。空調(diào)系統(tǒng)二層、三層共有風(fēng)機盤管26臺。RCF輻射板安裝于二層、三層天花板，共計安裝464塊,534㎡。為滿足層電梯廳處空氣調(diào)節(jié)需求在首層天花內(nèi)安裝一臺風(fēng)量為600m3/h的雙級表冷空調(diào)機組（除濕、調(diào)溫功能），在二層、三層各安裝三臺風(fēng)量為800m3/h，一臺風(fēng)量為1300m3/h的RCF專用雙級表冷空調(diào)機組,一層管井增設(shè)一臺1.5kw循環(huán)泵。RCF系統(tǒng)采用DDC控制器對系統(tǒng)各設(shè)備進行監(jiān)控，采用動態(tài)可視化圖形界面對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行顯示及控制（目前未接入樓控系統(tǒng)）。截止目前，試點工程廊橋輻射板空調(diào)已投入運行一年，經(jīng)歷了完整的供冷、供熱及過渡季工況。一年來均設(shè)有專人進行效果跟蹤。

3.2 與原空調(diào)系統(tǒng)的對比

運行條件對比：根據(jù)試點工程廊橋加裝的流量計顯示，該輻射板空調(diào)系統(tǒng)平均每小時使用流量約為23立方米/小時；參照對比的同型號相鄰廊橋安裝的流量計目前流量數(shù)值平均流量約為10立方米/小時。

日常運行維護、電耗、能耗對比：安裝RCF空調(diào)系統(tǒng)廊橋較傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)廊橋，日常運維差異較大，僅需進行水系統(tǒng)、雙級表冷空調(diào)機組巡視檢查，不需要進行定期耗材更換。原有廊橋風(fēng)機盤管電能消耗主要為盤管風(fēng)機，共計9.375KW。RCF空調(diào)系統(tǒng)電能消耗主要為專用雙級表冷空調(diào)機組和循環(huán)泵，共計1.893KW。目前3號航站樓內(nèi)廊橋固定端原空調(diào)水系統(tǒng)額定流量約為10m3/h，供回水溫差約為5-6℃，根據(jù)測試發(fā)現(xiàn)，由于加裝了循環(huán)水泵，RCF輻射空調(diào)系統(tǒng)會在空調(diào)水流量較低時自動啟動水泵以滿足其額定工況流量（25m3/h），該工況下其供回水溫差約為2.5-3℃。綜合冷熱消耗輻射空調(diào)低于傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)，經(jīng)計算可達25%，節(jié)能效率較顯著。由于3號航站樓現(xiàn)有空調(diào)水系統(tǒng)已根據(jù)風(fēng)機盤管系統(tǒng)流量調(diào)至平衡狀態(tài)，RCF輻射空調(diào)系統(tǒng)中的循環(huán)水泵已對所在區(qū)域各廊橋空調(diào)水流量造成了影響，部分下游末端廊橋空調(diào)水流量已降至1-3m3/h。故若要長期采用RCF輻射空調(diào)，需重新調(diào)整廊橋空調(diào)水系統(tǒng)總流量并調(diào)至平衡。

3.3 實際效果對比

a.冬季效果對比。2015年12月25日航站樓管理部與燕通科技共同進行現(xiàn)場效果評測。當(dāng)日室外溫度：-2至-4℃，天氣：陰有小雪。RCF系統(tǒng)（試點工程廊橋廊橋）進水溫度：38.6℃，出水溫度：36.3℃；原空調(diào)系統(tǒng)（531廊橋）進水溫度：38.7℃，原系統(tǒng)出水溫度：34.1℃，

01月24日航站樓管理部進行現(xiàn)場效果評測。當(dāng)日室外溫度：-12至-14℃，天氣：晴，有風(fēng)（5-6級偏北風(fēng)）。RCF系統(tǒng)（試點工程廊橋）進水溫度：48.7℃；原空調(diào)系統(tǒng)（同型號相鄰廊橋）進水溫度：48.9℃，對比如下：

同型號相鄰廊橋輻射板空調(diào)對比測試數(shù)據(jù)（冬季）測試位置測試時間測試樓層3F 2F 1F 12.9 4.4 1.2 11.0 2.4-5.2測試時間測試樓層3F 2F 1F試點工程廊橋12月25日室外溫度：-4℃17.7 13.5 8.3 1月24日室外溫度：-13℃16.5 6.8 0.1

對比如下：

試點工程廊橋首層平均溫度為：0.1℃；同型號相鄰廊橋首層平均溫度為：-5.2℃。

試點工程廊橋一層同型號相鄰廊橋一層

試點工程廊橋二層平均溫度為：6.8℃；同型號相鄰廊橋二層平均溫度為：2.4℃。

試點工程廊橋三層平均溫度為：16.5℃；同型號相鄰廊橋三層平均溫度為：11.0℃。

綜上，安裝RCF輻射空調(diào)廊橋在供暖季，同等氣象條件，與T3原有空調(diào)使用效果相比，現(xiàn)場實際溫度可提高5-7℃。

b.夏季效果對比。2016年供冷季以來，持續(xù)對安裝于試點工程廊橋廊橋固定端的RCF輻射空調(diào)進行了夏季工況對比測試。具體測試數(shù)據(jù)如下：

26.8 26.2 25.5輻射板空調(diào)對比測試數(shù)據(jù)測試位置同型號相鄰廊橋測試時間測試樓層3F 2F 1F 27.8 26.3 25.5測試時間測試樓層30.1 27.5 25.4 3F 2F 1F測試時間測試樓層31.1 28.4 26.4 3F 2F 1F測試時間測試樓層29.7 28.1 25.4 3F 2F 1F測試時間測試樓層3F 2F 1F試點工程廊橋廊橋6月17日室外溫度31.2℃濕度37.1%27.5 25.8 24.3 7月6日室外溫度33.4℃濕度44.5%29.6 27.1 24.3 8月2日室外溫度34.6℃濕度54.5%30.2 28.1 26.3 8月5日室外溫度32.3℃濕度62.9%28.5 27.1 24.2 8月12日室外溫度33.6℃濕度55.7%26.1 25.3 24.4

8月2日，試點工程廊橋廊橋3層：30.2℃；同型號相鄰廊橋3層：31.1℃。

8月2日，試點工程廊橋廊橋2層：28.1℃；同型號相鄰廊橋2層：28.4℃。

8月12日，試點工程廊橋廊橋3層：26.1℃；同型號相鄰廊橋3層：26.8℃。

8月12日，試點工程廊橋廊橋2層：25.3℃；同型號相鄰廊橋2層：26.2℃。

綜上，安裝RCF輻射空調(diào)廊橋在供冷季，同等氣象條件，與T3原有空調(diào)使用效果相比環(huán)境溫度有所降低，一般為0.5-1.5℃。

3.3 工程實施成本對比

試點工程廊橋廊橋原有空調(diào)系統(tǒng)共有風(fēng)機盤管26臺，總計供熱量為157.14kW，試裝的RCF輻射板空調(diào)設(shè)計供熱量為65kW。原有空調(diào)系統(tǒng)總造價約為40萬元。根據(jù)科技公司提供的施工預(yù)算，試點工程廊橋廊橋RCF輻射板空調(diào)系統(tǒng)改造費用約為150萬元（不含原空調(diào)系統(tǒng)拆除）。

4 試點工程存在問題及建議

（1）輻射空調(diào)專利所有科技公司原有設(shè)計方案中不含空調(diào)水系統(tǒng)循環(huán)泵，廊橋原有空調(diào)系統(tǒng)未設(shè)此類循環(huán)泵?？萍脊驹鲈O(shè)循環(huán)泵目的是為有效提高廊橋空調(diào)水系統(tǒng)循環(huán)質(zhì)量，抵御輻射板水系統(tǒng)循環(huán)阻力，提高使用效果。新增循環(huán)泵會影響其余廊橋水系統(tǒng)循環(huán)、流量，進而影響其他區(qū)域空調(diào)水系統(tǒng)動態(tài)平衡，后期科技公司應(yīng)設(shè)置相應(yīng)儀表設(shè)施予以監(jiān)測并評估。若大面積實施，航站樓前端熱源供給總量將大幅度提高，難度較大。

（2）科技公司提供的設(shè)計說明明確RCF輻射板的標(biāo)準(zhǔn)冬季進水溫度是50°C，而目前航站樓空調(diào)系統(tǒng)冬季供水溫度多數(shù)時間低于50°C，一般為35-40°C，1月23日、24日極寒天氣情況供水溫度僅48.9°C，如后期實施須考慮實際供水溫度，設(shè)計方案中應(yīng)充分考慮。

（3）試點工程廊橋試點工程輻射板密度較高，板面間距較小。廊橋天花有照明、安防監(jiān)控、弱電、消防等系統(tǒng)布置，以目前板面間距和安裝形式上述系統(tǒng)維保檢修較原廊橋便利性下降。雖然該系統(tǒng)耗材較少，日常維護工作量較少，但由于輻射板數(shù)量較大，配件密度較高，故障幾率較原系統(tǒng)有一定的提高。后期如實施需綜合考慮本系統(tǒng)及其他專業(yè)設(shè)備設(shè)施的運維檢修和布局。

（4）該工程造價較高，試點工程廊橋試點工程新建部分造價約150萬元。施工周期近3個月，期間廊橋停用。系統(tǒng)實施綜合成本較高。相比原空調(diào)系統(tǒng)的綜合成本，其實際效果低于預(yù)期水平。

（5）工程設(shè)計時科技公司由于擔(dān)心輻射強度問題，采用了黑色的輻射板，與航站樓原有外觀有較大差異。根據(jù)測試結(jié)果，輻射板面顏色具備視現(xiàn)場色調(diào)進行外觀美化條件，日后的工程實施應(yīng)考慮，以保證建筑觀感協(xié)調(diào)。

（6）本次夏季工況測試過程中發(fā)現(xiàn)，RCF輻射空調(diào)在高溫高濕天氣中出現(xiàn)輻射板面結(jié)露現(xiàn)象。2016年8月1日-8月15日期間，室外最高氣溫均33℃以上，濕度50%以上，板面結(jié)露現(xiàn)象也持續(xù)存在。結(jié)露位置主要分布在2層、3層扶梯末端旁。

分析其原因為廊橋物理位置及運行使用特點所致：航班進出港期間廊橋固定端旅客及工作人員穿行通道門開啟與室外相連，導(dǎo)致廊橋內(nèi)部空氣溫、濕度發(fā)生改變，遇到輻射板低溫板面時產(chǎn)生結(jié)露。

綜上，試點工程廊橋廊橋試點工程完成后通過現(xiàn)場感受及相關(guān)參數(shù)測量對比，RCF輻射空調(diào)技術(shù)由于其獨特的“輻射與新風(fēng)空調(diào)”技術(shù)較傳統(tǒng)空調(diào)技術(shù)確有其獨特的優(yōu)點,在取得同樣人體感受舒適度的情況下可有效降低綜合能耗。但截止目前，試驗效果未能徹底改善類似首都機場T3廊橋固定端大空間環(huán)境人體感受差的難題，是否適用于航站樓其它區(qū)域仍有待進一步驗證。

楊鑫（1982.07.15--），男，漢，籍貫:四川，當(dāng)前職務(wù)：公司職員，助理工程師，學(xué)歷：本科，單位:北京首都國際機場股份有限公司，研究方向：大型公用建筑樓宇系統(tǒng)運行。