1、第十届国际绿色建筑与建筑节能大会论文集C02监控在绿色建筑中的实现方式及实施难点徐善梅(上海市建筑科学研究院，上海 201108) 摘要：随着绿色建筑的飞速发展，越来越多人员密度变化大的功能空问采用 C02监控以保证室内 空气品质。不同的空调系统与 CO。检测系统的联控方式不同，介绍了绿色建筑中不同空调系统与 CO，检测系统的联控方式及实施过程中可能遇到的问题，并提出建议，为 CO。监控在绿色建筑中的 更好应用提供了参考。关键词：人员密度大； CO。监控；室内空气品质；问题0引言近年来，随着政府对绿色建筑的政策扶持，绿色建筑飞速发展。美国能源先锋奖 LEED、国家 绿色建筑评价标准 GB T5
2、0378 2006及上海市工程建设规范 绿色建筑 评价标准 DG TJ0820902012等绿色建筑评价标准中，都把在人员密度变化大的功能 空间采用 CO：监控作为一般项 (可选项 )或得分项，当房间中 C02 浓度超过室内环境 要求时 (GB T18883 指标为 1000ppm) ，增大新风量，以保证室内空气品质。因此越来 越多的新建建筑中会采用 CO：监控系统。前人己研究过利用 C02浓度检测确定不同功 能房间的换气次数， CO：检测与空调系统联控的实现方式的相关研究还非常少。空调系 统不同，与 CO：检测系统联控方式不同。本文将对绿色建筑中常用空调系统与 C02检 测系统联控方式进行介
3、绍，并讨论了绿色建筑中空调系统与 C02检测系统联控可能会 遇到的问题。1不同形式空调系统与 c0。检测系统联控方式11 c0。检测仪形式及安装位置 CO：检测仪主要分为墙面式、管道式、桌面式及手持式，如图 1。绿色建筑中涉及到的 CO：检测仪一般为墙面式和管道式。墙面式 C02检测仪的安装位置一般在离地 1 0 2 0m高度处 (若有回风，应放置在回风口附近 )，覆盖范围通常 lOOm2台；管道式 CO：检测仪一般安装在回风管上。绿色建筑与室内环境优化图 1 C02检测仪类型 国家 绿色建筑评价标准 GB T503782006、上海市工程建设规范 绿色建筑评价标准 DG TJ08209020
4、12等绿色建筑评价标准中， C02监控作为一般项 (可选项 )要 求在人员密度变化大的功能空间，如会议室，采用 CO：检测与空调系统联控，当 COz 浓度过高时，加大室内新风量，以保证室内空气品质。11 1 C02检测与全空气空调系统联控 (1)全新风空调系统在一些对室内空气品质要求较高的高大空间，常采用全新风空调系统，如图 2。全 新风空调系统与 CO：检测联控方式比较简单，如图 3。在房间中设置墙面 COz检测仪， 当室内 CO：浓度超出设定指标时， CO：检测仪将信号传递给控制器，控制器输出信号控 制新风机和排风机，增大新风量和排风量，以保证室内空气品质良好。系统中，新风机 和排风机均为
5、变频风机。新风换热器 Jn 斑器图 2全新风空调系统2第十届国际绿色建筑与建筑节能大会论文集 牵嘲房间- 一 基新 j札 飘 掣 k暑 排兰 ， 1 ； r 】 量 L，。 j，。，； I叫 jC L1 1 J啦 t畦 I刚 1x ， 蓉出卅 r蛐 Ih肥舶 t山 mh拈， ” “”。 “ 1 供， H硼 m理 忙 01王 tulrhHt蠕 -IIJtJ_|t-_q- 、 rt。州 k占队 _I 争思 l譬恻甜F露丽呵堑州搬虹地生避： 1按担输 m墟蠊 l乜嚣牲捌 一 斯城机隔磊呵燮 !望她 立垫些叫荽点控制 愤报输 浅啉iIz嚣牲捌网蚴 蚍燃墼 j 排 J札机图 3全新风空调系统与 C02检
6、测联控示意图 (2)一次回风全空气空调系统 在商场、超市和展馆等空间，常会采用一次回风全空调系统，如图 4。根据工程实践不同，一次回风全空调系统与 CO：检测联控方式包括两种方式：墙面式 CO：监控系 统和管道式 C02监控系统。墙面式 COz监控系统如图 5。在人员密度变化大的空间中设置墙面式 COz检测仪， 新风管和回风管上设置电动风阀。当室内 CO：浓度超出设定指标时，墙面式 CO：检测 仪将信号传递给控制器，控制器输出信号调大新风机组电动阀门和回风管电动阀门开启 度，增大新风量，以保证室内空气品质。同样，系统中新风机和回风机均为变频风机。 采用变风量全空气空调系统的场所，如办公楼中的会
7、议室、商场中的餐厅等，较适合采 用此种 C02监控系统。_i一，耳 ! 连 j绿色建筑与室内环境优化艘黜燮坚墩 -=： =： =-： =：迥生墨塑 !些壁 !型竺苎 ! 斩 J劓 善 忭斛揣 髅担拍； ll畦维 II嚣托；捌IlII阻嗍图 5墙面式 C02 监控系统管道式 C02监控系统如图 6。在回风管上设置管道式 C02控制器，新风管上设置电 动风阀。当回风管道中空气 CO：浓度超出设定指标时，管道式 C02监控仪输出信号并 调大新风机组电动阀门开启度，增大新风量，以保证室内空气品质。系统中，新风机为 变频风机。仅为单一空间服务全空气空调系统，如剧场、多功能厅等，较适合采用此种 C02监控
8、系统。竹道武一 rel|l质 睽撒犏 m或继 IU器抻制 新阻 l乜动 J札 #q 临托装咒图 6管道式 C02 监控系统11 2 C02检测与风机盘管 +新风系统联控 在酒店客房、办公室等场所，常采用风机盘管 +新风空调系统。风机盘管 +新风系统与 CO：检测联控如图 7。在人员密度变化大的房间设置 COz控制器，房间入口设置电动4第十届国际绿色建筑与建筑节能大会论文集风阀与 C02控制器联控，新风干管上设置压力变送器，并与新风机联控。与当室内 CO： 浓度超出设定指标时， C02控制器输出信号并调大房间入 51新风管电动风阀开启度，同 时新风干管压力发生变化，新风干管上的压力传感器输出信号
9、并调节新风机，增大新风 量，以保证室内空气品质。系统中，新风机为变频风机。邻近相同功能的会议室等场所 适合是采用此种联控方式。|l Ii JJ生送器卜 叫峨 14t 立蛳忭制措 IL一。 J帐拟辅 【 I图 7风机盘管 +新风系统与 CO，检测联控图11 3 C02检测与开窗器联控 某些场所，如中低层办公楼、住宅楼，采用外窗满足新风要求，空调系统未专门设置集中新风系统，如风机盘管系统。此种情况下， CO：检测系统可与电动开窗器联控。 电动开窗器可通过多种方式安装在气窗上，并与 C02检测仪连接。当室内 CO：浓度过 高时，开窗器动作，开启气窗，实现自然通风。但这种方式不适合用于夏季和冬季，使
10、用范围较为局限。电动开窗器根据机械驱动方式可以分为 3种：链条式电动开窗器、推杆式电动开窗 器和齿条式电动开窗器，如图 8。： 。_| -j0。 I|_| 。 ，。_I一 芩 ， 0一 +(a)链条式电动开窗器 (b)推杆式电动开窗器 (c)齿条式电动开窗器 图 8三种电动开窗器绿色建筑与室内环境优化2工程中 c0。检测与空调系统联控实施难点随着绿色建筑越来越多，为了保证室内环境质量， CO：检测与空调系统联控在工程 中的应用越来越多。不同形式的空调系统与 CO：检测系统的联控形式不同，同一种空 调系统与 CO：检测系统的联控形式也有多种。如何选择一种较为合理的联控方式，既 能保证室内空气品质
11、，又能最低程度地减少对周围环境的影响很值得思考，尤其风机盘 管 +新风系统与 CO：检测系统的联控更是如此。2 1工程实例实际工程中，商业办公楼中的会议室通常分散在办公室中问，若办公楼采用的空调 系统形式为风机盘管 +新风，会议室和周边办公室共用同一套系统， CO：检测与空调系 统联控的实现就会遇到难题。以采用风机盘管 +新风空调系统的上海某商业办公楼为例，该办公楼标准层部分新 风平面图如图 9，会议室分散在办公室之间。新风系统设计方式为：会议室与周边办公 室共用同一套新风系统，新风机采用定频风机，新风机侧和会议室入口侧新风支管处分 别设置常规新风阀。通常认为会议室人员密度变化较大，为了更好的
12、保证室内空气品质， 绿色建筑认证常建议会议室采用 CO：检测与空调系统联控。图 9某项目标准层新风平面图 (部分 )这种情况下，新风系统与 COz检测系统联控的方式主要有以下几种方式： (1)在会议室中设置墙面式 CO：检测仪，在会议室入口侧新风支管处设置电动新风阀并与 COz检测仪相连；新风干管处设置压力变送器，新风机设置为变频风机，并 与压力变送器相连，如图 8。(2)在会议室中设置墙面式 CO：检测仪，在会议室入口侧新风支管处设置电动新第十届国际绿色建筑与建筑节能大会论文集风阀，并与 CO：检测仪相连，新风机为定频风机。 (3)在会议室中设置墙面式 CO：检测仪，在新风干管处设置电动新风
13、阀，并与并与 CO。检测仪相连，新风机为变频风机。 理论上，第一种方式最为理想，当室内 C02浓度超出设定指标时， C02控制器输出信号并调大房间入口新风管电动风阀开启度，新风干管上的压力传感器输出信号并调节 新风机，增大新风量。针对此项目，由于会议室数量很少 (1个 )，当室内室内 C02浓 度超出设定指标时，会议室入 Zl处新风支管电动阀门调大的幅度一般不会很大，与其他 办公室新风支管并联后，新风干管上的压力变化很小，甚至压力变送器无法准确检测并 控制新风机增大新风量。换言之， CO：监控采用此种方式针对此类项目是无效的。另一 方面，采用此种 CO：监控方式较常规设计方式，大大 s曾 Dl
14、： i了增量成本，经济效益较差。相对第一种方式，第二种联控方式较为简单。当室内 C02浓度超出设定指标时， CO，控制器输出信号并调大房间入 KI新风管电动风阀，增大该房间新风量。但由于新风 机定频，总新风量几乎不变的情况下，其他办公室的新风量会相应减少，办公室的室内 空气品质得不到保证。仅当办公室的人员均到会议室开会的情况下，这种联控方式才较 合适。从增量成本看，这种方式较第一种方式增量成本较少。第三种方式最为简单，当室内 CO：浓度超出设定指标时，新风干管上的电动风阀 调大开启度，总新风量增加，会议室的新风量也会增大。但由于新风支管处的阀门未发 生变化，在会议室新风量增大的同时，其他办公室
15、的新风量也会增大，造成浪费，与绿 色建筑节能的初衷相悖。从增量成本看，这种方式也较为经济。针对此工程，以上三种方式中除第一种方式外，其余两种方式均能满足保证会议室 室内空气品质的要求，但第二种方式可能会牺牲其他办公室的室内空气品质，第三种方 式则可能会造成能源浪费。22建议针对与上述案例类似的工程，建议空调系统的设置为功能相同房间设计同一套新风 系统，即为距离邻近的会议室设计一套新风系统，为办公室设计另一套新风系统。会议 室采用 CO：检测与空调系统联控，就可采用第一种联控方式实现。这适用于数个会议 室邻近的情况，若像上述案例，仅有一个建筑面积较小的会议室，从合理性角度不建议 采用 CO：检测
16、与空调系统联控，可设置墙面式 C02检测仪并设置报警装置，当 C02浓 度超标时，人可根据情况采取措施，如开窗等，降低 C02浓度，保证室内空气质量。3结论绿色建筑并不是绿色技术的堆积，其精髓是因地制宜，绿色技术实施的合理性及实 现效果才是最重要的。本文首先总结分析了 COz检测与不同空调系统联控的实现方式，7绿色建筑与室内环境优化 一一 然后通过工程实例，分析了 C0：检测与风机盘管 +新风系统联控在工程运用中可能会遇 到的问题：常规联控方式无效，另外两种方式可能会牺牲其他房间的室内空气品质或造 成能源浪费。针对此类问题，建议邻近功能相同房间设置同一套新风系统；仅个别小房 间为人员密度变化大
17、的空问时，建议首先分析设置 C02检测与空调系统的必要性，若 需设置，则建议采用一些合理的方式实现。参考文献：1陆亚俊主编暖通空调北京：中国建筑工业出版社， 20072Yall You ， Con Niu ， Jian Zhou Measurement of air exchange rates in different indoor enVironment8 using continuous C02 sensors Science Direct 2012， 24(4)6576643GB T 50378 2006绿色建筑评价标准中国建筑工业出版社， 2006 4DGTJ0820902012绿色
18、建筑评价标准上海市建筑建材业市场管理总站，2011PATTERNS OF C02 SENSORS INTEGRATED WITH AIR C oNDITIoNING SYSTEMAND THE PRoBLEMXU Shanmei(Shanghai Research Institute of Building Science ， Shanghai 201108)Abstract ： With the development of green building ， more rooms with high personnel densityvariability begin to use inte
19、grated monitoring method with continuous C02 sensors to ensure the indoor air quality The way different air conditioning systems connect with continuous CO， sensors is always different The patterns of continuous C02 sensors integrated with air conditioning svstem are listed，as well as the problems in the practice and the advice ， whichsupport reference to the using of monitoring method with continuous C02 sensors Keywords ： High Personnel Density ； Integrated Monitoring Method with Continuous C02 Sensors ； Indoor Air Quality ； Problem8
