高大空间风口防结露技术措施分析

高大空间风口防结露技术措施分析

肖睆鑫 ,杜健 ,黎仕

中国建筑第八工程局有限公司 四川成都610000

摘要：

根据以往建设工程项目空调系统施工、运维经验，建筑空调风系统在空气湿度大，风口送风温度低时，普通铝合金风口在空调风作用下，可能出现结露现象，对电气设备安全运行、装饰装修带来不良影响。该文围绕国际会议中心高大空间场所空调风系统普通铝合金风口结露问题，根据风口结露原理，结合现有防结露风口研究成果和各类风口产品防结露特性，探讨一种经济、有效的风口防结露技术措施。

关键词：高大空间 风口 防结露 技术分析

一、风口结露的基本原理

根据研究，在一定大气压力作用下，空气相对湿度一定时,随着空气温度降低，空气中的水蒸汽凝结为水滴(凝露)的温度t1, t1称为空气的结露温度。在空气相对湿度不变时，随着空气温度下降，空气中水蒸气由未饱和状态变为饱和状态，既会出现空气结露现象。

在空调送风系统中，当空气中水汽已达到饱和时，此时空气温度与露点温度相同；当水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。我们可以见到的日常生活中的结露现象主要还是由于物体表面的温度和环境温度相差过大（物体表面必须是处于低温状态），使过多的水蒸气从空气中析出而在物体表面凝成水珠。通常我们只需要把物体表面与空气隔绝，那么空气中的水蒸气自然就不会在物体表面形成冷凝水。在同等湿度下空气露点不受温度影响，但受压力影响[1]。

二、送风口产生结露的原因分析

　　风口表面的温度和室内环境温度（或风口四周温度）相差过大，风口表面温度较低，加之室内空气湿度较大，导致空调送风系统风口处低温空气达到露点温度，在风口表面出现结露现象，空调送风口结露的主要原因分析如下：

1、随着不同地区、季节的变化，室内环境空气湿度也随之变化，当室内空气湿度较大时，既易出现结露现象，例如沿海地区夏季，华南地区梅雨季、西南地区夏季等。 

　　2、空调系统室内机送风量与冷量不匹配，导致空调送风冷量过大，风量过小，空调本身采用大温差送风，而对机器本身的送风量与冷量不匹配，冷量过大，风量过小，使送风口周边空气达到露点温度。  

　　3、送风口通常采用铝合金材料，铝合金的导热性能好，使得风口表面温度过低，与湿热空气接触后而结露。

　　4、出风口过大，而对应的风道过窄，空调系统从出风口“中间”吹出，导致出风口中间与四周产生较大的温差，导致风口结露。

　　5、空调末端设备排水出现问题，接水盘中有大量冷凝水被风机带出。 

　　6、软连接与室内机或出风口之前连接有漏风，包括四面出风嵌入机的面板与室内机之间，安装不规范产生间隙导致漏风，漏风可导致局部温差大，从而导致结露[2]。

三、风口材质分类及防结露性能分析

综上所述，风口结露的原因与风口本身的材质有关，不同材质的风口因其导热性能不同，风口防结露性能不同，目前市场上常见的风口材质主要有铝合金风口、木质风口、ABS、PVC材料风口，它们各有各的性能和优缺点，在防结露性能方面也各有不同，具体性能对比分析如下。

1、铝合金风口具有不燃，材质轻、强度高；不易变形、褪色，价格适中的优点，但存在导热性强，容易结露的缺点；

2、木质风口具有风口美观大方，有质感，不易结露，可以配合整体木质装修风格，提高装修档次的优点，但是存在不阻燃，容易变形、掉色、开裂，价格较高的缺点；

3、ABS风口具有阻燃，不易结露，重量轻，成本低，有多种颜色可供选择的优点，同时存在耐候性较差，容易变色老化的缺点；

4、PVC风口具有阻燃，强度高，不易结露，价格低，容易发黄变色，不耐高温，在冬天空调制热的时候会因高温发生热分解，生成对人体有害的氯化氢和烯烃类气体的缺点。

除以上所述风口外，随着纳米材料气凝胶产品,由于其超低的导热系数,在建筑领域得到了发展和运用，经研究表明，在传统铝合金材质风口表面喷涂二氧化硅气凝胶涂层能够有效防止低温风口结露。但该材料及施工工艺价格高，性价比较低，目前行业内推广运用较少。

四、防结露风口结构形式及性能分析

根据风口结露的基本原理，我们发现，还可以通过改变风口的结构形式，从而起到风口防结露的目的，下面对常见的、不同结构形式的风口防结露原理及防结露性能进行对比分析。

1、诱导混合式防结露风口

诱导混合式低防结露风口（图1）

该风口送风时形成收缩段，将室内空气诱导至喷嘴,与一次送风气流混合, 诱导风通过喷嘴送出, 并在离开风口喷嘴约115 mm 处混风比例达到 2.35∶1, 由于多个独立的圆截面射流具有较高密度和风速, 使其在喷射的全过程能保持良好的诱导效果。送风喷嘴附近的室内空气卷入到射流中, 扩大流速, 并将热量传递至射流中, 在离开风口一段距离后，送风温度便升高到不会使低温空气在空调 区“沉降” 的范围内，从而达到防止风口结露的作用。

2、气流隔断式防结露风口

气温隔断式防结露风口（图2）

该风口通过在风口的外侧开出风口，从风口外边沿将空调风送出，将风口区域湿热空气与风口隔离，利用气流隔断方式防止表面凝露。与此同时，在风口中间区域设置一定比例的回风口，将风口周围空气与空调吹出的冷空气进行混合，达到更好的防结露效果，送风温度可低至8.5˚C，可低于室内露点温度7.5˚C，从而不出现凝露现象。

3、防结露条形风口

低温条形风口（图3）

该风口通过对风口内部材料与风口之间进行发泡处理，隔绝冷桥，并在静压箱外侧贴保温材料和铝箔，从而达到防结露的目的。送风温度可低于室内露点温度7.5K，风口不出现结露现象。并可水平、垂直送风调节，避免冷风直接吹向人员停留区域，且可结合装饰效果进行无缝拼接，达到良好的装饰效果。

五、风口结露预防技术措施概述

　　风口结露虽然在传统低温空调系统中属于常见现象，且风口结露受多种外界因素影响。风口结露会导致风口滴水，影响电气设备安全运行，长期结露可能会导致风口周边吊顶、墙面受潮发霉影响室内环境美观。所以我们在建设工程项目设计、采购、安装、使用过程中，应从系统设计、产品选型方面做好方案比选工作，从源头上有效降低风口结露风险，并通过科学的使用方法确保系统安全、稳定运行。

空调风系统设计选型时，可适当加大空调末端设备风量，减少送风口处温差，调高出风口温度，达到防止风口结露的目的。

风口可以选用诱导混合式风口，通过将出风口冷空气与风口周边热空气混合，从而增加出风口空气温度，防止风口结露。

送风口材质可以使用改性原木风口，它是将原木经过挤压、烘干、回水、高温等物理处理，改变木材内部结构，使其在保留木材天然纹路的基础上，不易变形，不易吸水，不易裂纹，且保留其良好的防结露功能，并可以达到更好的装饰效果。

六、结论

综上所述，风口结露是空调系统送风温度、室内空气湿度、风口材质、风口结构形式共同作用的结果，且与空调系统使用时的参数设置有关，所以高大空间空调送风系统风口要想达到稳定、可靠的防结露效果，要从系统设计、风口选型、运行管理等多个方面入手，并结合装饰效果需要，考虑性价比等因素，共同制定相应的预防性技术措施。

参考文献：

[1]张红, 李梅芳, 秦俭等《高诱导比低温风口在工程中的应用》[J].暖通空调, 2004, 34(008):99-101.

[2]李炎波.《建筑热能通风空调》，2017.12