首先聲明，本文是一篇討論有關(guān)大型公共建筑采用的先進空調(diào)技術(shù)的文章，主要是介紹置換通風(fēng)、地面調(diào)溫、輻射冷暖及溫濕度獨立控制系統(tǒng)等一些當今較為先進的空調(diào)技術(shù)理念。關(guān)于大型公共建筑的空調(diào)系統(tǒng)如何適應(yīng)嚴重疫情等大型公共衛(wèi)生事件，是今后暖通行業(yè)面臨的新的課題。對于我們養(yǎng)殖行業(yè)同樣也存在著通風(fēng)環(huán)控系統(tǒng)與生物安全的相關(guān)問題，因此希望通過這件事情的研究分析，對我們養(yǎng)殖場環(huán)控通風(fēng)方面提供一些借鑒。文中涉及疫情的一些描述，不代表本文對本次疫情的觀點。另外文章中的圖片均來源于網(wǎng)絡(luò)。

西安的這次疫情牽扯著億萬國人的心，據(jù)媒體報道，此次新冠疫情的嚴重程度僅次于武漢的那次疫情。目前，在黨和當?shù)卣念I(lǐng)導(dǎo)下，通過西安市民的不懈努力及舉國民眾的大力支持，疫情已得到有效的控制，相信不久就會迎來此次抗擊疫情的全面勝利。

對于此次疫情的起因在去年的12月18日下午，陜西方面的新聞發(fā)布會通報證實，通過對12月9日~16日報告的12名本土病例完成了全基因測序，所有12個人的測序結(jié)果，均與PK854航班上的境外輸入病例高度同源。PK854航班是由巴基斯坦起飛，與12月4日下午15：03到達西安咸陽國際機場。而此次疫情最先確診的病例中有4人在當天傍晚與咸陽機場有過交集，因此，疫情專家高度懷疑此次疫情的起源與咸陽機場的相關(guān)性。

12月26日，鳳凰新聞客戶端榮譽主筆唐駁虎發(fā)文指出，西安咸陽機場T3航站樓的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)是導(dǎo)致疫情傳播的重要原因。西安咸陽機場T3航站樓用的空調(diào)技術(shù)，可能導(dǎo)致了西安本輪新冠疫情“匪夷所思的病毒傳播”。西安長安大學(xué)、東莞大朗剛開始出現(xiàn)的病例，或許就是在西安機場用洗手間時，被空氣管道送來的微量病毒傳染。

12月27日，清華大學(xué)建筑學(xué)院教授朱穎心、劉曉華與建筑環(huán)境與設(shè)備研究所助理研究員張濤等專家在接受21世紀經(jīng)濟報道記者采訪時表示，該航站樓值機大廳采用的是“輻射地板+置換送風(fēng)”空調(diào)形式，沒有回風(fēng)再利用；且機場各個區(qū)域內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)相互獨立運行，并不存在管道相連的情況。據(jù)此可以判定，西安疫情與咸陽機場空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)無關(guān)。西安咸陽機場T3航站樓的空調(diào)系統(tǒng)是朱穎心教授的清華同事參與設(shè)計的，也是她在給學(xué)生講課中常常提到的“成功案例”，因而對西安咸陽機場T3航站樓的空調(diào)系統(tǒng)是再熟悉不過了。朱穎心教授同時還是中國建筑學(xué)會暖通空調(diào)分會理事、國際室內(nèi)空氣學(xué)會科學(xué)院會士兼熱舒適技術(shù)委員會主席。

那么咸陽機場這套空調(diào)系統(tǒng)是什么樣的呢，與以往的機場等大型公共建筑的空調(diào)系統(tǒng)有什么區(qū)別嗎？

西安咸陽國際機場T3航站樓于2012年的5月3號開始投入使用，公開資料顯示，在西安咸陽國際機場二期擴建工程T3A航站樓建設(shè)中，中國建筑西北設(shè)計研究院聯(lián)合清華大學(xué)等單位，創(chuàng)新性地提出了適用于高大空間建筑的新型空調(diào)系統(tǒng)方案，即采用地板輻射供冷（熱）+溶液除濕+置換式下送風(fēng)+干盤管的空調(diào)系統(tǒng)形式。經(jīng)測試，咸陽機場T3航站樓節(jié)能科技水平處于國家領(lǐng)先地位，參與該項目設(shè)計技術(shù)人員曾在國外公開發(fā)表論文。在2014年獲得由中國建筑設(shè)計研究院設(shè)立的“華夏建設(shè)科學(xué)技術(shù)獎”二等獎。成為今后的國內(nèi)機場建筑設(shè)計的典范。國內(nèi)后來新開工建設(shè)的幾個大型機場（武漢天河機場T3、北京大興國際機場部分區(qū)域、青島膠州機場）都采用了相似的空調(diào)技術(shù)。

    在以上的項目介紹中的溫濕度獨立控制、輻射供冷供暖、置換式送風(fēng)、及溶液除濕和熱回收等都是近年來在空調(diào)領(lǐng)域的一些新技術(shù)。

溫濕度獨立控制系統(tǒng)度立控制系

從圖中可以看出，THIC系統(tǒng)的溫度控制系統(tǒng)是把空氣經(jīng)過空氣處理機組處理后，達到設(shè)計的送風(fēng)點，再通過盡可能設(shè)置在距離人員等產(chǎn)濕源位置的送風(fēng)口（如置換通風(fēng)口等）送入室內(nèi)，直接實現(xiàn)對室內(nèi)或人員活動區(qū)的濕度控制。

地板輻射供冷的冷媒一般為高溫冷水。冷水將能量傳遞到地表面，再通過對流和輻射，并以輻射為主的方式直接與室內(nèi)熱表面（包括人員和其它物體表面）進行換熱，帶走室內(nèi)的顯熱負荷，有效簡化了能量從冷源到終端用戶室內(nèi)環(huán)境之間的傳遞過程。

 在大型公共建筑中，由于空間比較大，對布置傳統(tǒng)的風(fēng)機盤管來說，不但要經(jīng)過復(fù)雜設(shè)計，而設(shè)備本身會占用許多空間，使建筑面積有效利用率低。而采用地面輻射，在地面混凝土里鋪設(shè)水管，相對就容易的多。下圖為北京大興機場的水管鋪設(shè)實景照片。

地面輻射制冷技術(shù)在國內(nèi)養(yǎng)殖行業(yè)也已經(jīng)開始使用，主要是為了在南方的一些地區(qū)，緩解成年生產(chǎn)母豬和公豬的熱應(yīng)激。在2021年的畜牧展會上，也有廠家展出了基于這項技術(shù)的相關(guān)產(chǎn)品-水泥冷輻射地板和控制系統(tǒng)。

地面輻射制冷技術(shù)也有缺點就是地面結(jié)露問題，解決這個問題的關(guān)鍵就是控制地面的溫度在室內(nèi)空氣的露點以上，通常夏季室外的空氣濕度較高，露點溫度也較高，地面溫度無法達到露點溫度以上，因此，夏季制冷季節(jié)，不能讓地面直接接觸室外的新風(fēng)，而必須是經(jīng)過處理過的、干燥的空氣。同時，要解決好室內(nèi)的氣流組織。

置換通風(fēng)

置通西安咸陽國際機場T3A航站樓空調(diào)系統(tǒng)采用的是地面輻射+置換通風(fēng)相結(jié)合的方式。為什么會這么設(shè)計呢？輻射制冷一定要和置換通風(fēng)使用嗎？肯定的說，不是的！這么設(shè)計的最主要一點是：節(jié)能！

置換通風(fēng)（displacement ventilation）是一種特殊氣流組織形式，在通常的氣流組織中，我們常用的是混合通風(fēng)，這種模式也叫稀釋通風(fēng)，就是把從室外引進的經(jīng)過處理的新鮮空氣先與室內(nèi)空氣混合，在到達活動區(qū)（這個區(qū)域范圍內(nèi)，空氣質(zhì)量必須滿足設(shè)計標準的規(guī)定，溫濕度及氣流速度等應(yīng)符合熱舒適要求）；專業(yè)上對置換通風(fēng)的定義為：從房間下部引入低于室溫的空氣來置換室內(nèi)空氣的通風(fēng)。理想狀態(tài)下經(jīng)過熱濕處理過的新鮮的低于室溫的空氣通過（置換）出風(fēng)口直接送入活動區(qū)下部，因密度較高，從而沿著地面擴散，從而形成以較薄的空氣層（湖）。在室內(nèi)人員及設(shè)備等內(nèi)熱源的浮力作用下，形成向上的對流氣流。新鮮空氣隨對流方向向室內(nèi)上部區(qū)域流動形成室內(nèi)空氣運動的主導(dǎo)氣流；熱濁的污染空氣則由設(shè)置于房間頂部的排風(fēng)口排除出。下圖為置換通風(fēng)典型的氣流組織形式。

在機場候機廳這樣的大型公共建筑內(nèi)，人流密集，因而需要的新風(fēng)量較大，通常新風(fēng)量的選取有兩種方式，一是以人均需要的新風(fēng)量確定，二是以整個空間的換氣次數(shù)確定。機場候機廳的空間都比我們普通的室內(nèi)空間大出許多，如果采用傳統(tǒng)的混合通風(fēng)，人均的有限的新風(fēng)量滿足不了整個空間的空氣循環(huán)量，因此在全空氣系統(tǒng)中，會采用大量的回風(fēng)與新風(fēng)混合處理后，再送入大廳內(nèi)部。這就不但需要很大的回風(fēng)管道和送風(fēng)管道，而且新風(fēng)連同回風(fēng)一起進行熱濕處理，能耗也會增高。

置換通風(fēng)的優(yōu)勢就是把這部分新風(fēng)全部直接送到人的活動區(qū)內(nèi)，這部分是全新風(fēng)，不需要與回風(fēng)混合。在相同設(shè)計溫度下，活動區(qū)所需的供冷量較少；活動區(qū)內(nèi)的空氣質(zhì)量會更好。因此高大空間的公共建筑采用置換通風(fēng)系統(tǒng)，不僅意味著室內(nèi)活動區(qū)能獲得更加優(yōu)良的空氣品質(zhì)，而且，可以減少空調(diào)冷負荷，延長免費供冷時段，節(jié)省空調(diào)能耗，降低運行費用。

在采用輻射地面制冷的模式下，采用置換通風(fēng)，送入的處理后的空氣的露點會更低，把人員散發(fā)的顯熱潛熱分層阻隔，免于地面結(jié)露的現(xiàn)象。

但置換通風(fēng)也有明顯的缺點：新風(fēng)量較少，與室內(nèi)空氣的溫差也較小。與混合通風(fēng)比較起來，帶走的熱量也很少。因而，采用置換通風(fēng)模式時，通常會與輻射制冷結(jié)合起來，以帶走更多的熱量。

其實，在我們國內(nèi)這幾年新建的項目中，也已經(jīng)有采用這種置換通風(fēng)方式的豬舍了，在我們行業(yè)里把這種模式叫地溝進風(fēng)模式或叫隧道進風(fēng)模式。置換通風(fēng)的關(guān)鍵一點就是新風(fēng)進入豬舍前需要進行熱濕處理，才能達到使用效果。一些在南方采用這種通風(fēng)模式的實際項目中，采用了水簾對新風(fēng)進行降溫處理，但南方的夏季無論白天和晚上空氣的含濕量較高，水簾降溫的模式是等焓降溫，也就是說經(jīng)過水簾的新風(fēng)，顯熱溫度降低幅度有限，焓值也仍然很高，成年豬舍內(nèi)要求的室內(nèi)空氣焓值通常要在70 KJ/KG以下,超過這個焓值豬只不能有效的通過呼吸進行散熱，造成豬的熱應(yīng)激。因而，豬舍設(shè)計置換通風(fēng)的模式，并不是適應(yīng)所有的氣候條件，而且必須要經(jīng)專業(yè)人員仔細認真的設(shè)計才行。

熱泵溶液除濕機組
西安咸陽國際機場T3航站樓是國內(nèi)第一個應(yīng)用溶液除濕下送風(fēng)加地板輻射技術(shù)的民用機場航站樓。據(jù)朱穎心教授介紹，這項技術(shù)大約在十幾年前出現(xiàn)，到今天仍然代表行業(yè)的較高技術(shù)水平。