吊顶辐射空调技术应用分析研究

1工程概况

某大型公建工程为钢筋混凝土框架结构，建筑面积约80万㎡，地下2层，地上5层，建筑高度为50m。研究夏季室内空调设计参数为：干球温度25℃，相对湿度55%，其露点温度为15.34℃。

1~4层部分公共区域设置吊顶辐射板供冷系统，用以满足夏季制冷负荷，在冬季停止运行，作为区域全空气空调系统的补充，消除部分显热负荷，改善局部环境舒适度。辐射供冷系统供回水温度选取16℃/19℃，在换热机房一次冷水供回水温度4.5℃/13.5℃的基础上通过混水装置获得。

2设计深化

吊顶辐射供冷系统主要包括吊顶辐射板、水系统设备及管路、控制系统3部分，本研究吊顶辐射板安装总面积约1.2万㎡，负荷指标为90W/㎡。吊顶冷辐射管道系统如图1所示。

图1吊顶冷辐射管道系统示意

吊顶辐射区域图纸初步设计为预留标准单元供回水DN32主管道，需深化确定支管的流量及尺寸，优化走管方向及排布，其支管深化图如图2所示。图2中所标示流量为预留DN32管道节点阀门处的总流量及该区域所需的最不利环路的资用压头。计算书及深化图纸须由设计师审核。

图2供回水支管深化示意

辐射板的规格、尺寸应依据建筑精装修要求进行调整，系统支管末端由3块辐射板串联连接组成分支路辐射单元，分支路的进出水总阻力不大于0.05MPa，分支路中冷辐射板首尾板表面温度偏差不大于1℃，每个分支路配置湿度传感器，并预留内置温度传感器。吊顶辐射板单位尺寸如图3所示。

图3吊顶辐射板尺寸示意

3施工工艺

3.1辐射板单元

吊顶辐射板单元由金属吊顶面板、换热单元、保温层及连接软管构成。金属吊顶面板的材质、涂层、颜色、外观等与整体装饰吊顶板形式及效果保持一致，换热单元的导热铜管采用管径10mm无缝紫铜管TP2，铜管与金属吊顶面板之间的传热翅片采用铝合金材质，铜管采用机械方式固定在传热翅片上，传热翅片与金属吊顶面板采用导热胶粘接，保温层采用柔性泡沫橡塑材质，其与金属吊顶面板的连接采用专用胶粘，保证有效密封，防止空气进入内部产生结露。

3.2系统安装

安装工艺流程：放线、定位→安装角钢吊杆→安装转换层骨架→安装轻钢龙骨→安装吊顶辐射板。角钢吊杆、转换层骨架型号为┗50×5，轻钢龙骨采用U60×27。定位后在现浇混凝土板底用膨胀螺栓固定20cm长┗50×5角钢作为根部，其上连接角钢吊杆，在吊杆下端连接转换层，再从转换层引出8通丝吊杆、龙骨吊件连接轻钢龙骨，随后采用专用勾搭龙骨连接吊顶辐射板。吊顶辐射板安装节点如图4所示。

图4吊顶辐射板安装节点示意

3.3智能控制

通过标准通讯接口将自身监控数据上传至楼宇自控系统，并接收楼宇自控系统自下达的指令，实现对吊顶辐射板供冷系统的控制，可实时完成吊顶辐射板供冷系统状态参数与过程参数的测量、处理、显示与报警，具备根据辐射区域环境温湿度变化，实现自动控制及调节功能，根据舒适度要求控制板面温度，能够独立监测环境温湿度，满足防结露要求。

4应用分析

4.1优点

（1）辐射空调无风、无声，温度场分布均匀，辐射换热相对蒸发或对流换热带给人体的舒适度更强，是理想的室内健康舒适环境体系。辐射空调工作时不会引起气流强烈流动，可避免二氧化碳、PM2.5、甲醛、VOC等多种污染物交叉感染，能辅助净化空气，提升空气品质。

（2）常规空调风系统，特别是全新风空调系统，其风管截面大、占用建筑空间多，有时标高还与建筑梁体相碰，难于布置。辐射空调属于一种新的末端形式，可节省机电系统空间，有利于系统及布置方式的优化，提升室内净高，且安装方便、调整灵活，末端无运转部件，运维成本低。

（3）辐射供冷系统与除湿系统或新风系统结合一起构成新型空调系统，可保证服务空间的湿度，以避免辐射表面结露，吊顶冷辐射板承担室内的显热负荷，新风系统可承担房间的部分空调负荷和湿负 荷，同时又可满足人们对室内新风的需求。

（4）节能效果好。辐射供冷空调由于室内存在冷表面，在保证同样舒适度的条件下，适当调高室温可减少系统冷负荷。夏季冷水供水温度16?℃，高于传统7?℃冷水供水温度，可减少媒介输送能量，提高制冷主机COP。系统的水容量大，热力稳定性好，短时间内出现最大的小时负荷时，可不必增开制冷主机。若与地源热泵等结合使用，能达到更高的节能 效果。

4.2缺点

（1）辐射供冷系统无除湿能力，热指标相对较低，难以独立负担房间空调负荷。若区域新风量不足，除湿量达不到要求，很难解决房间空调负荷及夏季结露问题。

（2）需要较高的环境要求，主要是室内温湿度要求，辐射供冷要防止辐射板表面结露，辐射供冷系统供水温度应保证供冷辐射板的表面温度高于室内空气露点温度1~2℃，供回水温差宜不大于5℃且应不小于2℃。对于建筑的密封性要求高，如果在潮湿地区，室外空气进入室内会增加结露的可能性，因此要求尽可能关闭门窗，但这又会影响自然通风 功能。

（3）控制难度较大，需要实时监测水温和露点温度，一旦控制出问题，大面积结露风险巨大，产生结露不仅会影响人的舒适感，而且会影响到室内卫生条件。

当前我国缺少经验丰富、技术成熟的供应商，辐射板单元的材质、构造有待优化，辐射空调整体造价偏高，存在投资成本和规模生产之间的平衡等因素。

5结束语

目前国内关于辐射空调的规范尚不完备，可供参考的技术质量标准仍有待完善，但其作为一种节能环保、高效高舒适性的空调系统形式，逐渐受到越来越多的关注。在我国辐射空调正处于发展阶段，符合对节能与空气品质的需求，满足人们对高品质生活的追求，希望逐渐推广。