办公建筑个体空调系统的性能评价天津大学环境与工程学院闻济舟刘俊杰摘要随着科学的发展和技术的进步，办公建筑内空调系统的设计更强调节能和良好的室内空气品质。因此，个体空调系统的概念应运而生，这种系统针对的主要空气调节区域是办公室内的工作区域，其特点包括：降低空调系统运行能耗，同时提高人的舒适度和健康满意度，并保证良好的室内空气品质。本文将从上述三个方面详细地介绍个体空调系统在办公建筑内的使用，并客观分析它的技术优势及特点。关键词个体空调系统；节能；人体热舒适；空调通风1引言自1970年以来，建筑内的办公环境已发生重大改变。为提高生产率，现代办公建筑多装配有各种自动化办公系统。相应地，办公环境的概念也从以往的“办公场所”转变成了“生活场所”或者“创造性场所”。办公建筑室内环境的设计更强调节能和良好的室内空气品质，在这样的势头推动下，办公建筑内暖通空调系统的设计和运行也经历了诸多变革[1]。例如，在20世纪70年代，暖通空调系统曾一度强调维持整栋建筑内部的良好室内环境。然而时过境迁，随着研究重心向能源有效利用和人体热舒适性上的转移，整体建筑空间室内环境控制的理念也逐渐地转变为分层式空气调节或分区域式空气调节。这些新的理念中就包括了个性环境个体空调系统。个体空调系统的定义为：任何允许建筑内人员对局部小区域的热舒适性进行个性调控，同时仍能自动维持其周围空间处于可接受环境条件的空调系统。（又称为“个性环境控制系统”或“个性通风空调系统”）[2]因此，个性环境单元的控制环节部分地或全部地分散在整个空调区域内，并处于室内人员的控制之下。通常，室内人员能够控制包括进入房间的送风量，送风方向以及送风温度等参数。个体空调系统所创造的个性环境单元能够带来诸多益处，包括更加优质的热舒适性，更加高效的通风效率，更加良好的空气品质以及更加令人满意的工作效率。在此基础上，作为新型空调系统，个体空调系统受到了极大的关注。它可以不同程度地降低用于空气调节的总能耗，其基本原则是：将调控重点放在工作区域，并使其周围区域达到可接受水平即可。作为空调系统，它也因为能够有效应对个体的热舒适性而为各方关注,[3]并且在民航客机和高速列车等非建筑类实体中已经有了诸多应用。近些年来，为了迎合人们日益增加的对室内热负荷进行局部控制的要求以及对热环境的不同偏好，业界不断研究和发展着各式各样的个体空调系统。在办公建筑中，个体空调系统研究的重点在于不仅要实现能源消耗的降低，同时还必须创建可以最大程度提高员工生产率的舒适工作环境。例如在日本，政府为了减少办公建筑夏季二氧化碳的排放，设定其室内温度为28℃。在这样的室内条件下，如缺少对环境因素，如风速，冷辐射量等的个性控制，员工极易产生闷热感。[3]因此，如何在室内空气温度设定值偏高的条件下实现员工的热舒适性，就成为了个体空调系统亟待解决的问题。安装个体空调系统后，能量集中用于工作区域而仅仅维持其周围区域在可接受的一般水平。此外，通过个性调节创造适宜的办公环境，和通过直接向呼吸区送入新鲜空气提高人的舒适度和健康满意度，也是这套系统值得期待的地方。下图为一典型个体空调系统。图1典型个体空调系统[4]本文将总结现阶段世界各国研究人员针对个性环境个体空调系统的不同评价研究方法和角度，主要包括：从个体空调系统的能耗角度出发；从室内人员对于个体空调系统的热舒适角度出发；从个体空调系统的通风评价角度出发。并且客观指明其中出现的问题，以期发现其在未来应用中可能的发展方向。2个体空调系统的能耗研究自从20世纪70年代爆发世界范围内的能源危机以来，公众愈发认识到建筑节能的重要意义。除了加强建筑本身的气密性和通过大量使用绝热材料来减少建筑物围护结构散热外，根据实际情况改进原有的空调系统也是一项主要的节能手段。因此，个体空调系统的节能性就成为了系统评价的重要方法。早在1992年，就有研究人员曾利用计算机模拟的方法比较过一套具备个性环境控制功能的空调系统和一套传统空调系统的能耗特性[5]。他们模拟的是由Arens等人于1990年提出的桌面式个性环境控制系统...
