高校教室空调冷凝水生成量及窗台绿化降温效果研究

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水资源短缺早已成为全球性话题,空调冷凝水作为非传统水资源,通常作为废水直接排放于室外或下水道,浪费了水资源,若可回收利用,采用空调冷凝水替代日常灌溉用水,例如用于灌溉窗台、阳台绿化植物,对于节约水资源具有非常重要的意义。而阳台、窗台作为建筑的重要开敞部件,其处的窗墙面积比大,造成能耗量大,对阳台、窗台绿化能降低夏季进入室内的空气温度,同时增加空气湿度,甚至可减少建筑空调负荷,具有很好的降温、经济效应。本文选取厦门某高校教室为研究对象,主要做了以下几方面的工作。首先,本文对教学楼教室类型、门窗状况、空调型号及运行特征等进行调查。调查结果表明:(1)教室类型按平面大小可分为4种,a型—12m(长)×8m(宽),面积92.4 m~2,占52%;b型—8 m(长)×6.5 m(宽),面积50.7m~2,占26%;c型—12.3 m(长)×11.3 m(宽),面积126.5m~2,占17.6%;d型—16.7 m(长)×5.4 m(宽),面积240m~2,占4.4%。(2)窗户均采用单玻铝合金推拉形式,共7种;门有平开门和对开两种;门窗缝隙长度依教室类型各不同,a型教室缝隙总长度最大,而b型教室缝隙总长度最小。(3)窗台种植槽单元尺寸为4.9 m×1.0 m,种植的植物通常为木本、草本、藤本3种,高度一般不超过0.7 m。其次,本文结合夏季教室使用特征,对不同类型教室空调冷凝水生成量进行实测,对比了冷凝水生成量实测值与标准规范下的理论计算值,发现两者存在很大误差,表明高校教室夏季空调使用期间冷凝水生成量不能用常规空气渗漏参数进行预计,原因在于高校教室使用有自身特点,门窗开启与常规空气渗漏参数不符,造成空气渗漏量大。基于这一事实,本文通过实测结果逆推出的新风量值,提出了高校不同教室类型夏季空调运行时空气渗漏量与冷凝水生成量的预计模型。再次,本文基于植物日需水量PDA模型计算了每月植物实际需水量;考虑厦门月降雨量_eR的影响,初步估算了植物实际人工需灌量。利用雨鸟自动灌溉设备测试窗台种植槽绿化灌溉需水量,并与教室空调冷凝水生成量对比,得出夏季6~9月窗台种植槽绿化植物利用空调冷凝水灌溉的节水量为142.7m~3,还可剩余211.7m~3水量。不考虑厦门月降雨量_eR的影响情况下,得出夏季6~9月窗台种植槽绿化植物利用空调冷凝水灌溉的节水量为354.2m~3,可见节水效果显著。最后,在夏季典型气候,本文对比测试了窗台种植槽有无绿化植物对建筑外墙、外窗及室内空气的降温节能效果。结论表明:窗台种植槽绿化既可使室内气温平均值和最大值降低,也可使窗墙组成的围护结构内外表温度平均值和最高值减小,尤其在植物遮挡的窗玻璃下部,内表温度降低较为明显,也具有一定节能效果。因此,窗台种植槽绿化对夏热冬暖地区夏季室内热环境具有改善作用。
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