楊 鑫

北京首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)股份有限公司

淺析RCF輻射空調(diào)機(jī)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例

楊 鑫

北京首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)股份有限公司

本文結(jié)合輻射空調(diào)技術(shù)在首都機(jī)場(chǎng)航站樓試點(diǎn)工程情況，簡(jiǎn)要分析輻射空調(diào)應(yīng)用實(shí)際。

輻射空調(diào)；試點(diǎn)工程；機(jī)場(chǎng)應(yīng)用；實(shí)例

1 引言

隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，近年來(lái)國(guó)內(nèi)民用機(jī)場(chǎng)建設(shè)愈加受到各級(jí)政府的重視，資金及政策支持也逐漸增加。航站樓作為機(jī)場(chǎng)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(jī)場(chǎng)航站樓是必然趨勢(shì)。新興科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，各類(lèi)節(jié)能技術(shù)也不斷涌現(xiàn)。RCF輻射空調(diào)技術(shù)近年來(lái)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(diǎn)。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(diǎn)工程實(shí)施過(guò)程

2014年首都機(jī)場(chǎng)相關(guān)部門(mén)與某科技公司就其專(zhuān)利技術(shù)（RCF輻射空調(diào)）進(jìn)行初步交流。雙方就技術(shù)原理、應(yīng)用進(jìn)行了溝通探討。為驗(yàn)證使用效果，建議在T3進(jìn)行試裝試驗(yàn)。經(jīng)反復(fù)論證，并結(jié)合航站樓實(shí)際運(yùn)行情況，確定選取3號(hào)航站樓廊橋固定端進(jìn)行工程試點(diǎn)。雙方共同進(jìn)行工程效果評(píng)估，科技公司提供評(píng)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(jì)并選擇了施工單位，首都機(jī)場(chǎng)與科技公司完成試裝協(xié)議簽訂同時(shí)開(kāi)始改造施工。工程施工持續(xù)3個(gè)月，于2015年11月10日通水試用。工程實(shí)施期間廊橋停用。

3 投入運(yùn)行后基本情況及簡(jiǎn)要對(duì)比

3.1 試點(diǎn)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(jī)盤(pán)管供冷、暖?？照{(diào)系統(tǒng)二層、三層共有風(fēng)機(jī)盤(pán)管26臺(tái)。RCF輻射板安裝于二層、三層天花板，共計(jì)安裝464塊,534㎡。為滿(mǎn)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(tái)風(fēng)量為600m3/h的雙級(jí)表冷空調(diào)機(jī)組（除濕、調(diào)溫功能），在二層、三層各安裝三臺(tái)風(fēng)量為800m3/h，一臺(tái)風(fēng)量為1300m3/h的RCF專(zhuān)用雙級(jí)表冷空調(diào)機(jī)組,一層管井增設(shè)一臺(tái)1.5kw循環(huán)泵。RCF系統(tǒng)采用DDC控制器對(duì)系統(tǒng)各設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，采用動(dòng)態(tài)可視化圖形界面對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示及控制（目前未接入樓控系統(tǒng)）。截止目前，試點(diǎn)工程廊橋輻射板空調(diào)已投入運(yùn)行一年，經(jīng)歷了完整的供冷、供熱及過(guò)渡季工況。一年來(lái)均設(shè)有專(zhuān)人進(jìn)行效果跟蹤。

3.2 與原空調(diào)系統(tǒng)的對(duì)比

運(yùn)行條件對(duì)比：根據(jù)試點(diǎn)工程廊橋加裝的流量計(jì)顯示，該輻射板空調(diào)系統(tǒng)平均每小時(shí)使用流量約為23立方米/小時(shí)；參照對(duì)比的同型號(hào)相鄰廊橋安裝的流量計(jì)目前流量數(shù)值平均流量約為10立方米/小時(shí)。

日常運(yùn)行維護(hù)、電耗、能耗對(duì)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(yùn)維差異較大，僅需進(jìn)行水系統(tǒng)、雙級(jí)表冷空調(diào)機(jī)組巡視檢查，不需要進(jìn)行定期耗材更換。原有廊橋風(fēng)機(jī)盤(pán)管電能消耗主要為盤(pán)管風(fēng)機(jī)，共計(jì)9.375KW。RCF空調(diào)系統(tǒng)電能消耗主要為專(zhuān)用雙級(jí)表冷空調(diào)機(jī)組和循環(huán)泵，共計(jì)1.893KW。目前3號(hào)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(cè)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(huì)在空調(diào)水流量較低時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)水泵以滿(mǎn)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(jì)算可達(dá)25%，節(jié)能效率較顯著。由于3號(hào)航站樓現(xiàn)有空調(diào)水系統(tǒng)已根據(jù)風(fēng)機(jī)盤(pán)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(duì)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(zhǎng)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(shí)際效果對(duì)比

a.冬季效果對(duì)比。2015年12月25日航站樓管理部與燕通科技共同進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)效果評(píng)測(cè)。當(dāng)日室外溫度：-2至-4℃，天氣：陰有小雪。RCF系統(tǒng)（試點(diǎn)工程廊橋廊橋）進(jìn)水溫度：38.6℃，出水溫度：36.3℃；原空調(diào)系統(tǒng)（531廊橋）進(jìn)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(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)效果評(píng)測(cè)。當(dāng)日室外溫度：-12至-14℃，天氣：晴，有風(fēng)（5-6級(jí)偏北風(fēng)）。RCF系統(tǒng)（試點(diǎn)工程廊橋）進(jìn)水溫度：48.7℃；原空調(diào)系統(tǒng)（同型號(hào)相鄰廊橋）進(jìn)水溫度：48.9℃，對(duì)比如下：

同型號(hào)相鄰廊橋輻射板空調(diào)對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)（冬季）測(cè)試位置測(cè)試時(shí)間測(cè)試樓層3F 2F 1F 12.9 4.4 1.2 11.0 2.4-5.2測(cè)試時(shí)間測(cè)試樓層3F 2F 1F試點(diǎn)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(duì)比如下：

試點(diǎn)工程廊橋首層平均溫度為：0.1℃；同型號(hào)相鄰廊橋首層平均溫度為：-5.2℃。

試點(diǎn)工程廊橋一層同型號(hào)相鄰廊橋一層

試點(diǎn)工程廊橋二層平均溫度為：6.8℃；同型號(hào)相鄰廊橋二層平均溫度為：2.4℃。

試點(diǎn)工程廊橋三層平均溫度為：16.5℃；同型號(hào)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(chǎng)實(shí)際溫度可提高5-7℃。

b.夏季效果對(duì)比。2016年供冷季以來(lái)，持續(xù)對(duì)安裝于試點(diǎn)工程廊橋廊橋固定端的RCF輻射空調(diào)進(jìn)行了夏季工況對(duì)比測(cè)試。具體測(cè)試數(shù)據(jù)如下：

26.8 26.2 25.5輻射板空調(diào)對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)測(cè)試位置同型號(hào)相鄰廊橋測(cè)試時(shí)間測(cè)試樓層3F 2F 1F 27.8 26.3 25.5測(cè)試時(shí)間測(cè)試樓層30.1 27.5 25.4 3F 2F 1F測(cè)試時(shí)間測(cè)試樓層31.1 28.4 26.4 3F 2F 1F測(cè)試時(shí)間測(cè)試樓層29.7 28.1 25.4 3F 2F 1F測(cè)試時(shí)間測(cè)試樓層3F 2F 1F試點(diǎn)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(diǎn)工程廊橋廊橋3層：30.2℃；同型號(hào)相鄰廊橋3層：31.1℃。

8月2日，試點(diǎn)工程廊橋廊橋2層：28.1℃；同型號(hào)相鄰廊橋2層：28.4℃。

8月12日，試點(diǎn)工程廊橋廊橋3層：26.1℃；同型號(hào)相鄰廊橋3層：26.8℃。

8月12日，試點(diǎn)工程廊橋廊橋2層：25.3℃；同型號(hào)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(shí)施成本對(duì)比

試點(diǎn)工程廊橋廊橋原有空調(diào)系統(tǒng)共有風(fēng)機(jī)盤(pán)管26臺(tái)，總計(jì)供熱量為157.14kW，試裝的RCF輻射板空調(diào)設(shè)計(jì)供熱量為65kW。原有空調(diào)系統(tǒng)總造價(jià)約為40萬(wàn)元。根據(jù)科技公司提供的施工預(yù)算，試點(diǎn)工程廊橋廊橋RCF輻射板空調(diào)系統(tǒng)改造費(fèi)用約為150萬(wàn)元（不含原空調(diào)系統(tǒng)拆除）。

4 試點(diǎn)工程存在問(wèn)題及建議

（1）輻射空調(diào)專(zhuān)利所有科技公司原有設(shè)計(jì)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(lèi)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(huì)影響其余廊橋水系統(tǒng)循環(huán)、流量，進(jìn)而影響其他區(qū)域空調(diào)水系統(tǒng)動(dòng)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(cè)并評(píng)估。若大面積實(shí)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(jì)說(shuō)明明確RCF輻射板的標(biāo)準(zhǔn)冬季進(jìn)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(shí)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(shí)施須考慮實(shí)際供水溫度，設(shè)計(jì)方案中應(yīng)充分考慮。

（3）試點(diǎn)工程廊橋試點(diǎn)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(hù)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(shí)施需綜合考慮本系統(tǒng)及其他專(zhuān)業(yè)設(shè)備設(shè)施的運(yùn)維檢修和布局。

（4）該工程造價(jià)較高，試點(diǎn)工程廊橋試點(diǎn)工程新建部分造價(jià)約150萬(wàn)元。施工周期近3個(gè)月，期間廊橋停用。系統(tǒng)實(shí)施綜合成本較高。相比原空調(diào)系統(tǒng)的綜合成本，其實(shí)際效果低于預(yù)期水平。

（5）工程設(shè)計(jì)時(shí)科技公司由于擔(dān)心輻射強(qiáng)度問(wèn)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(cè)試結(jié)果，輻射板面顏色具備視現(xiàn)場(chǎng)色調(diào)進(jìn)行外觀美化條件，日后的工程實(shí)施應(yīng)考慮，以保證建筑觀感協(xié)調(diào)。

（6）本次夏季工況測(cè)試過(guò)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?yàn)槔葮蛭锢砦恢眉斑\(yùn)行使用特點(diǎn)所致：航班進(jìn)出港期間廊橋固定端旅客及工作人員穿行通道門(mén)開(kāi)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(shí)產(chǎn)生結(jié)露。

綜上，試點(diǎn)工程廊橋廊橋試點(diǎn)工程完成后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)感受及相關(guān)參數(shù)測(cè)量對(duì)比，RCF輻射空調(diào)技術(shù)由于其獨(dú)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(dú)特的優(yōu)點(diǎn),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(yàn)效果未能徹底改善類(lèi)似首都機(jī)場(chǎng)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(jìn)一步驗(yàn)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(guó)際機(jī)場(chǎng)股份有限公司，研究方向：大型公用建筑樓宇系統(tǒng)運(yùn)行。