目前，随着建筑功能的日益复杂，诸多建筑中的单层建筑面积大，存在明显的空调内外区。常规做法为新风系统均不分区，或仅新风系统分区而空调系统不分区。
新风系统均不分区存在的问题是：夏季各个区域均须供冷，不存在问题；但在过渡季节甚至冬季，空调内区需要供冷时，而无供冷冷源或已进入供热季节，此时无法保证空调内区的温湿度。仅新风系统分区而空调系统不分区存在的问题是：虽然在一定程度上解决了空调内区的温湿度问题，但是由于空调内区与空调外区存在不同的冷热负荷，其新风系统与空调外区合用，存在“冷热抵消”现象而浪费能源。为保证室内温湿度在合理的范围内，同时避免“冷热抵消”现象，需要对新风系统进行内外分区，不同区域的新风系统需要独立设置。
笔者以潍坊地区某医院空调内区房间（诊室）为例，其采用相对独立的新风系统（即空调内区房间采用独立的多联式空调（热泵）机组（以下简称“多联机”）＋新风系统）。在满足室内设计要求的前提下，根据室外新风的温湿度确定该诊室的温湿度，进而最大限度地利用室外新风的含湿量及显热量。
1、诊室的设计负荷及送风量
1.1 诊室的物理模型参数
该诊室的建筑平面布置如图1所示，各项物理参数如表1所示。
1.2 设计负荷
根据GB50736-2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》第3.0.2条，结合本项目的实际情况，该诊室处于空调内区，冬季、过渡季节仍然存在一定的冷负荷，并根据GB50189-2015《公共建筑节能设计标准》和GB51039-2014《综合医院建筑设计规范》等的规定：该诊室全年温度范围为22~26℃，相对湿度范围为40%~60%。该诊室在不同季节室内设计温湿度下的负荷如表2所示。
1.3 送风量
目前市场上多联机室内机的额定制冷量最小为2.2kW,高中低速风量分别为8m³/min，7m³/min和6m³/min。按照中速风量考虑，即420m³/h，该诊室的新风量为的120m³/h，故总送风量为540m³/h,换气次数为9次/时，满足JGJ174—2010《多联机空调系统工程技术规程》第3.4.7-3条的要求：空调房间的换气次数不宜少于5次/时。
2、不同季节空气处理过程分析
2.1冬季工况分析
2.1.1新风加湿
由于卫生条件要求，医院建筑的新风系统不应采用循环高压喷雾加湿和湿膜加湿方式。本项目所在医院常年有蒸汽供应，故采用蒸汽加湿。目前，常用的蒸汽加湿器分为低温型和常温型2种形式：常温型蒸汽加湿器要求入口空气温度不低于18℃，低温型蒸汽加湿器要求入口空气温度不低于12℃。考虑到尽可能利用室外新风，保证新风的加湿量，本项目选用低温型蒸汽加湿器，其入口空气温度按照12℃考虑。
2.1.2空气处理过程
该诊室的冬季室内设计温度为22℃，相对湿度为40%,根据室外新风温度tw和含湿量dw的空气处理过程如下：
1）当室外新风含湿量dw<5.1g/kg干空气且室外新风温度tw<12℃时，首先需要对新风进行预热，预热至12℃；然后对新风进行加湿，加湿至含湿量为5.1g/kg干空气；考虑1℃管道温升，与多联机室内机处理后的空气混合，通过散流器送入室内。冬季空调室外计算温度下的空气处理过程在焓-湿图上的表示如图2所示。
2）当室外新风含湿量dw<5.1g/kg干空气且室外新风温度tw≥12℃时，此时不需要对新风进行预热，直接对新风进行加湿，加湿至含湿量为5.1g/kg干空气，与多联机室内机处理后的空气混合，通过散流器送入室内。
2.2 夏季工况分析
2.2.1 新风除湿
根据医院项目的特点，为了提高室内空气品质，防止盘管滋生细菌，使多联机室内机处于干工况运行。故由新风承担房间的余湿量及部分显热负荷，多联机室内机仅承担部分显热负荷。
2.2.2 空气处理过程
该诊室的夏季室内设计温度为26℃，相对湿度为60%,根据室外新风温度tw和含湿量dw的空气处理过程如下：
当室外新风含湿量dw>10.7g/kg干空气时，新风机组需要对室外新风进行降温除湿，处理到机器露点（干球温度为16.7℃，相对湿度为90%,含湿量为10.7g/kg干空气），考虑1℃管道温升，与多联机室内机处理后的空气混合，通过散流器送至室内。夏季空调室外计算温度下的空气处理过程在焓-湿图上的表示如图3所示。
2.3 过渡季节工况分析
除冬季工况、夏季工况，其他情况均按照过渡季节工况考虑，其室外新风含湿量dw在5.1~10.7g/kg干空气之间。
在过渡季节，新风系统为通风模式运行，不对室外新风进行任何处理，多联机室内机承担新风及室内全部的显热冷负荷。在不同室外新风含湿量dw下室内相对湿度φn随室内温度tn的变化关系如表3所示。
为了充分利用室外新风的显热且保证室内的相对湿度不低于40%,由表3可知：当室外新风含湿量为5.1g/kg干空气≤dw<5.3g/kg干空气，室内温度tn控制在22℃；当室外新风含湿量为5.3g/kg干空气≤dw<5.6g/kg干空气时，室内温度tn控制在23℃；当室外新风含湿量为5.6g/kg干空气≤dw<6.0g/kg干空气时，室内温度tn控制在24℃；当室外新风含湿量为6.0g/kg干空气≤dw<6.4g/kg干空气时，室内温度tn控制在25℃；当室外新风含湿量为6.4g/kg干空气≤dw≤10.7g/kg干空气，室内温度tn控制在26℃。
3、新风系统全年负荷分析
针对不同季节，需要根据室外新风温度及含湿量确定新风系统不同的运行模式，相应地控制室内温湿度。该诊室全年空气处理过程的流程如图4所示。
在不同季节，多联机室内机及新风机组所承担的新风负荷和室内负荷均不相同，且运行模式不相同，其全年所承担的负荷如表4所示。
对潍坊地区全年室外新风温湿度进行分析，选取每天的08:00~18:00作为研究时段，一年为365d，全年合计为3650h其中：冬季工况室外新风含湿量dw<5.1g/kg干空气的总小时数为1556h；夏季工况室外新风含湿量dw>10.7g/kg干空气的总小时数为1132h；过渡季节工况室外新风含湿量为5.1g/kg干空气≤dw≤10.7g/kg干空气的总小时数为962h。具体如表5所示。
4、结束语
通过研究分析，对于新风系统的控制策略如下：
1）根据室外空气含湿量区分不同季节：当室外新风含湿量dw<5.1g/kg干空气时为冬季工况，室外新风含湿量dw>10.7g/kg干空气时为夏季工况，其他为过渡季节。
2）冬季工况新风系统为“加湿”运行模式：当室外新风温度低于12℃时，需要预热至12℃，加湿至其含湿量为5.1g/kg干空气送入室内；当室外新风温度大于等于12℃时，直接加湿至含湿量为5.1g/kg干空气送入室内。
3）夏季工况新风系统为“除湿”运行模式：需要对室外新风降温除湿，处理到机器露点（干球温度为16.7℃，相对湿度为90%，含湿量为10.7g/kg干空气）后送入室内。
4）过渡季节工况新风系统为“通风”模式运行：新风不经热湿处理，直接送入室内。
笔者仅以潍坊地区某医院空调内区房间（诊室）为例对新风系统的全年运行策略进行了分析。对于其他类型建筑的空调内区房间，为保证室内温湿度在合理的范围内，以室外新风含湿量dw，室内湿负荷dn共同作用下的室内相对湿度φn为标准区分“冬季”“夏季”和“过渡季节”。当φn<40%（此值可以结合不同类型建筑、不同功能房间而定）时，新风系统为“加湿”模式运行；当φn>60%（此值可以结合不同类型建筑、不同功能房间而定）时，新风系统为“除湿”模式运行；当40%≤φn≤60%时，新风系统为“通风”模式运行。该运行策略一方面可以提高空调内区房间的舒适度，另一方面可以最大限度利用室外新风，降低建筑空调系统的运行能耗。
