楊子旭，石文星，于洋

（清華大學(xué)建筑技術(shù)科學(xué)系，北京市海淀區(qū) 100084）

1 引言

房間空調(diào)器的價格便宜、質(zhì)量可靠、安裝使用方便，是一種易于實現(xiàn)行為節(jié)能的空氣調(diào)節(jié)裝置［1］。隨著城鎮(zhèn)化的加快，我國城鎮(zhèn)居民家用空調(diào)器的數(shù)量也進入了快速增長時期，到2018年，房間空調(diào)器的年產(chǎn)量已超過2億臺［2］。房間空調(diào)器主要采用分體式結(jié)構(gòu)形式，包括安裝在室內(nèi)的室內(nèi)機和安裝在室外的室外機兩部分，二者之間通過制冷劑管道、電源與控制線路，連接成一個直接膨脹式制冷（熱泵）系統(tǒng)。由于室外機是向室外環(huán)境排放冷凝熱（制冷時）或從室外環(huán)境提取低品位熱能（制熱時）的重要設(shè)備，因此必須安裝在室外。然而，很多建筑沒有設(shè)置室外機安裝平臺（簡稱：安裝平臺）或平臺設(shè)計不合理，故在空調(diào)器安裝、故障維修過程中頻發(fā)人員安全問題，同時大量的室外機安裝在建筑外立面，也嚴(yán)重影響建筑外立面的美觀性以及室外機排熱的通暢性。

首先，安裝平臺直接關(guān)系到人員安全性，不合理的安裝平臺增加了高空作業(yè)的危險性，也存在有室外機墜落傷人風(fēng)險；其次，室外機安裝還涉及到建筑美觀性，為此，近年來提出了諸如“就近原則、一室一位、便于安裝、適度遮蔽”［3］、“裝飾費用法”［4］等空調(diào)機位美學(xué)設(shè)計原則。然而，過度追求建筑美觀，必然會對空調(diào)器性能產(chǎn)生影響。不適宜的擺放位置及遮擋物會導(dǎo)致室外機風(fēng)量衰減、進風(fēng)溫度高于（制冷時）或低于（制熱時）自然環(huán)境的氣溫，進而影響空調(diào)器的性能，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致空調(diào)器不能正常運行。

由于房間空調(diào)器的能耗占比已經(jīng)超過建筑用電的40%［2］，故降低空調(diào)器的實際運行能耗將有效推動國家節(jié)能減排方案的落實。探明安裝平臺的合理結(jié)構(gòu)，是改善空調(diào)器實際運行性能的重要途徑，為此，本文將對近年來我國住宅建筑的室外機安裝平臺類型及其分布、國內(nèi)外關(guān)于安裝平臺對進風(fēng)參數(shù)、空調(diào)器性能影響、以及安裝平臺結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化以及其標(biāo)準(zhǔn)實踐現(xiàn)狀進行總結(jié)，以闡明室外機安裝平臺優(yōu)化設(shè)計的重要性，并為今后的進一步研究與發(fā)展提供參考。

2 安裝平臺的類型與設(shè)置方式

為了詳細(xì)了解當(dāng)前空調(diào)室外機安裝平臺的設(shè)置現(xiàn)狀，首先需要明確室外機安裝平臺的類型。根據(jù)安裝平臺的型式、室外機的安裝位置，不同的學(xué)者給出不同的分類方式：張春枝［5］通過對武漢市多個新、老住宅小區(qū)的實地調(diào)研，給出了詳細(xì)的安裝方式分類，從安裝型式分為：垂直立面凹槽式、凸窗凹槽式、直接外露式、窗下假陽臺式、外罩遮蔽落地式等；按臨空面數(shù)量（指室外機直接暴露在室外空氣的臨界面）多少分為一面臨空、二面臨空、三面臨空、四面臨空、五面臨空（底部支架安裝）；按同一平臺上空調(diào)器的布置方式又分為同一平臺單臺布置和多臺布置。

閆藝文［6］調(diào)查了重慶地區(qū)住宅空調(diào)室外機常見安裝方式，除了按臨空面的分類方式外，還有兩種預(yù)留平臺的安裝方式：一種是槽裝式（內(nèi)凹／外凸，平臺各面都有遮擋），另一種是飄板式（預(yù)設(shè)的混凝土板）；展圣潔［7］給出了典型室外機的安裝型式分類，包括：裸裝式、吊籠式、擋板式、假陽臺式、凹槽式、純裝飾型等形式。

上述研究雖然定義了各個安裝平臺類型，但是沒有明確給出各個安裝平臺的分布情況。為此，于洋［8，9］選取了我國人口集中的大城市2232個樓盤項目作為調(diào)研對象，采用包括實地考查、網(wǎng)絡(luò)實景地圖調(diào)查及建筑設(shè)計圖紙調(diào)研方式，對安裝平臺類型、主要結(jié)構(gòu)尺寸進行聚類分析，結(jié)果表明，安裝平臺主要包括三角支架平臺、百葉窗平臺、外墻挑出平臺、空調(diào)罩四種形式，并給出了這些類型的分布占比。

表1總結(jié)了上述調(diào)研結(jié)果以及不同研究人員提出的分類對應(yīng)關(guān)系，從表中可以看出，不同調(diào)研結(jié)果均覆蓋了室外機平臺的主要類型和空調(diào)器的主流安裝方式。

表1 各研究者劃分的安裝平臺類型及其對應(yīng)關(guān)系

圖1是安裝平臺在調(diào)研樣本中的分布情況［8］，可以看到，百葉窗平臺在既有項目中已經(jīng)廣泛采用（占既有項目的66.3%），也是待建項目主要選擇的安裝平臺型式（占55.0%）。外墻挑出平臺在既有項目中的使用量僅次于百葉窗平臺（占既有項目的24.4%）。因此，臨空面比較少（通常1～2個）、采用百葉窗的槽裝安裝平臺成為主要類型。這種結(jié)構(gòu)隱蔽安裝，美觀可靠；然而，這也給室外機的運行微環(huán)境、進風(fēng)參數(shù)以及空調(diào)器高效運行帶來挑戰(zhàn)。

圖1 空調(diào)器室外機安裝平臺在調(diào)研樣本中的分布［ 8］

3 安裝平臺對空調(diào)器性能的影響研究

空調(diào)器在運行時，室外機不僅處于室外氣象的大環(huán)境（即室外無窮遠(yuǎn)處氣象環(huán)境）中，同時也處于安裝平臺的微環(huán)境中。因此，空調(diào)器的微環(huán)境受平臺結(jié)構(gòu)、安裝位置、室外機排（吸）熱量以及附近遮擋物等的影響，如圖2所示［9］。從本質(zhì)上講，室外機運行熱環(huán)境的惡化主要受兩方面影響：

圖2 安裝平臺中的室外機與其周圍環(huán)境的關(guān)系

（1）安裝平臺結(jié)構(gòu)導(dǎo)致空調(diào)器自身微環(huán)境的惡化（室外機風(fēng)量減小，且制冷（熱）時，進風(fēng)溫度tin高（低）于室外機運行熱環(huán)境溫度ta， 當(dāng)沒有其他熱源影響時，可以認(rèn)為ta就是室外無窮遠(yuǎn)處氣象環(huán)境溫度t∞）；

（2）高層建筑各樓層不同平臺室外機排（吸）熱導(dǎo)致其他空調(diào)器微環(huán)境的進一步惡化（制冷（熱）時，受其他樓層室外機的排熱影響，空調(diào)室外機的運行熱環(huán)境溫度ta高（低）于室外無窮遠(yuǎn)處氣象環(huán)境溫度t∞）。

在現(xiàn)有空調(diào)器的能耗模擬仿真和實驗研究中，空調(diào)器室內(nèi)、外機換熱器的進風(fēng)一般采用均勻的進風(fēng)風(fēng)速和進風(fēng)溫度作為其邊界條件［10］，然而，由于上述室外機微環(huán)境的改變，室外機的進風(fēng)條件（包括：室外機實際進風(fēng)溫度和風(fēng)量）相較于實驗室或模擬仿真條件惡化［9］，導(dǎo)致空調(diào)器實際運行能耗增大，能效比降低［11，12］。因此，下面將介紹安裝平臺對單臺空調(diào)器和不同平臺多臺室外機（以下多臺室外機均指不同平臺多臺室外機）布置方式對室外機熱環(huán)境及進風(fēng)參數(shù)的影響，再進一步介紹安裝平臺對空調(diào)器性能影響的研究現(xiàn)狀。

3.1 對進風(fēng)參數(shù)的影響

3.1.1 現(xiàn)場測試分析

徐振坤等人［13］對長江流域10萬臺空調(diào)器近一年中待機與運行時連續(xù)采集的室外機運行熱環(huán)境進行監(jiān)測分析，結(jié)果表明，部分時段空調(diào)運行室外溫度與氣象參數(shù)偏差過大，圖3給出了空調(diào)器在不同季節(jié)的室外機進風(fēng)溫度統(tǒng)計分布圖。

圖3 利用大數(shù)據(jù)測量的制冷與制熱季的室外機進風(fēng)溫度tin分布［13］

類似的，丁連銳在進行空調(diào)器實際性能測試時，統(tǒng)計測量期內(nèi)各空調(diào)器室外機進風(fēng)溫度的發(fā)生小時數(shù)，如圖4所示［14］。其中，重慶市2 臺空調(diào)器機，一臺室外機組進風(fēng)溫度主要分布在26.0～45.0℃范圍內(nèi)，其中31.0～41.0℃的時間占比達到了82.0%，高于40.0℃的時間占比為10.1%；另一臺室外機組進風(fēng)溫度也類似，主要分布在25.0～46.0℃范圍內(nèi)，其中41.0～52.0℃的時間占比為15.7%。

現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)表明，安裝平臺對室外機進風(fēng)參數(shù)的影響是真實存在的。但現(xiàn)場測試尚難以厘清安裝平臺對單?臺空調(diào)器、與多臺空調(diào)器的布置位置對其進風(fēng)參數(shù)的影響，因此還需要通過理論分析或?qū)嶋H測試進一步探究其相互關(guān)系。

圖4 實測制冷/制熱工況下室外機進風(fēng)溫度tin發(fā)生小時數(shù)差異［14］

（1）安裝平臺對單臺空調(diào)器的影響

為真實反映單臺安裝平臺對進風(fēng)參數(shù)的影響，部分研究者開展了現(xiàn)場或?qū)嶒炇覝y量。展圣潔［7］對裸裝式、凹槽式安裝的室外機進行現(xiàn)場測量，獲得了室外機的排風(fēng)溫度、后進風(fēng)溫度、側(cè)進風(fēng)溫度。結(jié)果表明，裸裝式室外機進風(fēng)溫度僅升高0.2℃～0.8℃，而凹槽式室外機進風(fēng)溫度則升高2.9～12.0℃，其中側(cè)進風(fēng)溫度顯著高于后進風(fēng)溫度。

閆藝文［6］根據(jù)室外機各面周圍遮擋物的類型（包括擋板、百葉窗）不同，在實際使用現(xiàn)場測試了不同室外機在6種安裝平臺下的進風(fēng)溫升。結(jié)果表明，槽裝式安裝效果最差，不合理的安裝將使進風(fēng)溫度升高近20℃，而采用飄板式安裝或裸裝則有效降低了進風(fēng)溫度。

于洋［9］實際測試了辦公室某定速空調(diào)器室外機熱環(huán)境情況，并利用KT板分別模仿了三角支架平臺、外墻挑出平臺、空調(diào)罩平臺以及百葉窗平臺的模型。由于測試的空調(diào)器相同，因而結(jié)果有更高的可比性。測試結(jié)果表明：在夏季制冷工況中，室外機的平均進風(fēng)溫度均高于周圍環(huán)境溫度，存在不同程度的進風(fēng)溫升，圖5給出了測試中不同百葉角度安裝平臺室外換熱器溫升/溫降分布。

以上研究表明，安裝平臺會顯著影響室外機的進風(fēng)參數(shù)；然而，一方面，這些實驗均是在制冷工況下完成的，因而只表現(xiàn)為溫度的升高；另一方面，空調(diào)器進風(fēng)溫升還必將受到機組排熱量影響，而以上文獻均未測試空調(diào)器的排熱量，因而這些測試只能顯示一些規(guī)律，并不能用于分析室外機進風(fēng)參數(shù)實際溫升。

圖5 制冷/制熱工況下采用百葉窗安裝平臺室外換熱器溫升/溫降分布［9］

實際上，安裝平臺對室外機進風(fēng)參數(shù)影響包括兩方面：（1）室外機排風(fēng)回流，排熱堆積致使進風(fēng)溫度偏離氣象溫度；（2）室外機風(fēng)機的風(fēng)量衰減。

根據(jù)圖6確定的空氣流路圖［8］，室外機在沒有任何遮擋物的理想條件下時，流經(jīng)室外換熱器的風(fēng)量即為風(fēng)機的額定風(fēng)量G0，其室外機的進風(fēng)溫度tin與 外溫ta相 同。當(dāng)室外機安裝在平臺內(nèi)時，由于平臺結(jié)構(gòu)導(dǎo)致風(fēng)機的阻力增大，風(fēng)量衰減至G（＜G0）；而且因平臺結(jié)構(gòu)導(dǎo)致排風(fēng)回流（回流風(fēng)量為G1），故使得室外換熱器與自然環(huán)境的換熱風(fēng)量減小至G2（G2=G-G1） ，導(dǎo)致其進風(fēng)溫度tin偏 離室外溫度ta（ 制冷時tin＞ta， 制熱時tin＜ta）。

圖6 安裝平臺的空氣流路圖

為了描述排風(fēng)回流和室外機風(fēng)量衰減的影響，文獻［15］定義了排風(fēng)回流系數(shù)α［15］：

α的大小反映了因平臺結(jié)構(gòu)的遮擋導(dǎo)致的室外機排風(fēng)短路程度。然而，平臺結(jié)構(gòu)也會導(dǎo)致室外機風(fēng)機的風(fēng)阻增大，從而導(dǎo)致室外機風(fēng)機的風(fēng)量減少，文獻［8］注意到這一問題，在排風(fēng)回流系數(shù)α的基礎(chǔ)上，又提出了風(fēng)量衰減系數(shù)β反映平臺導(dǎo)致的室外機風(fēng)量衰減程度，即

通過（1）和（2）式定義的α和β兩個參數(shù)就能很好地描述室外機平臺是室外機進風(fēng)參數(shù)的影響程度，為后續(xù)研究工作帶來了極大的方便。

（2）多臺室外機的相互影響

對于高層建筑，為了追求立面的整潔與美觀，空調(diào)器往往上下對齊或左右對齊的方式布置。而當(dāng)多臺空調(diào)同時制冷運行時，室外機排熱不僅導(dǎo)致自身微環(huán)境的溫度升高，由于熱風(fēng)上浮，還將導(dǎo)致上部樓層室外機運行溫度過高。也就是說，如圖2所示，在室外無窮遠(yuǎn)處空氣溫度t∞基礎(chǔ)上，還需要考慮多臺室外機運行導(dǎo)致運行環(huán)境溫度ta的升高。由于實驗室難以進行多層建筑室外機布置方式的分析，因此這方面的研究主要通過實地測試與仿真模擬進行。

Marcel Brulisauer［16］等在現(xiàn)場測試了新加坡某24層建筑中大量室外機運行時各室外機的運行環(huán)境溫度，實測結(jié)果表明，室外機天井溫度沿高度方向上升10-13 ℃；而對于更高層的室內(nèi)機，還因自身的百葉窗安裝平臺的遮擋，其進風(fēng)溫度進一步上升約9℃。

為了探明更高層的空調(diào)室外機進風(fēng)參數(shù)的狀態(tài)，T.T. Chow［17，18］等采用模擬方法研究了某45層住宅天井內(nèi)的室外機在制冷模式時的天井內(nèi)溫度隨樓層的變化情況，以COP下降均值判斷建筑安裝各層室外機的散熱情況；周德海［19］等人模擬了室外風(fēng)速、開機臺數(shù)以及建筑結(jié)構(gòu)對高層建筑室外機周圍熱環(huán)境的影響程度，結(jié)果表明室外風(fēng)速對室外機散熱影響較大，室外機開機臺數(shù)影響次之，并指出在不改變臨空面的情況下（僅改變百葉窗型式），對室外機運行熱環(huán)境的改善有限。類似的，張毓敏［20］、胡軍［21］等通過對高層住宅室外機進行模擬仿真，其結(jié)果表明熱壓效應(yīng)導(dǎo)致超過8～9層的室外機的進風(fēng)溫度就可能出現(xiàn)超限。

圖7給出了模擬的上下層室外機與室外機水平間距對排風(fēng)回流系數(shù)的影響［22］。研究結(jié)果表明，室外機每上升1層，回流系數(shù)增加約2%；水平間距越大，同層室外機之間的相互影響也越小。

圖7 高層建筑排風(fēng)回流系數(shù)

針對高層建筑室外機進風(fēng)溫度容易超限的問題，S.A. Nada 和M.A.Said［23］的模擬分析表明，天井的良好通風(fēng)有利于降低各層室外機的進風(fēng)溫度，可以通過錯位擺放的方式減少熱量堆積。

以上研究表明，在高層建筑中，由于樓層及建筑結(jié)構(gòu)的影響，室外機排布不合理極易導(dǎo)致局部空氣環(huán)境尤其是上部的空氣溫度過高，如果安裝平臺結(jié)構(gòu)不合理，將會導(dǎo)致空調(diào)器性能的進一步下降?，F(xiàn)有研究主要是針對制冷模式開展研究，而對制熱模式下的情況未做進一步的探討。此外，模型認(rèn)為空調(diào)器室外機將同時開啟，這在實際運行過程中也很難發(fā)生。

3.2 對空調(diào)器運行性能的影響

無論是安裝平臺對單臺空調(diào)器的影響、或是多臺室外機布置的相互影響，安裝方式不合理將導(dǎo)致進風(fēng)參數(shù)惡化，都將導(dǎo)致空調(diào)器的運行性能衰減。

對于單臺空調(diào)器的性能衰減，早在2003年，葉宏［24］便分析了當(dāng)時較為流行的空調(diào)室外機機柜對室外機運行溫度和空調(diào)器性能的影響，指出安放不當(dāng)會導(dǎo)致室外機氣流不通暢，空調(diào)能耗增加14～50%；張春枝［8］等人在焓差實驗室，通過改變室外機的臨空面數(shù)、百葉角度、百葉間距及安裝尺寸等因素，研究以上因素對住宅空調(diào)的影響。結(jié)果表明，一面臨空和兩面臨空時，空調(diào)器的制冷能效比EER較敞開式降低24.5%和9.3%；于洋［8］則在焓差室詳細(xì)的分析了百葉窗安裝平臺特征尺寸（包括：百葉窗平臺的距離尺寸、百葉角度及開口率，其中，百葉角度是百葉葉片與水平方向的夾角，開口率是指平臺中的最小進排風(fēng)面面積和進排風(fēng)面的總面積之比）對空調(diào)器性能的影響，并指出室外機左側(cè)及后側(cè)距離墻壁的位置對空調(diào)器性能更為敏感（右側(cè)為壓縮機室）。上述研究總結(jié)出了安裝平臺對空調(diào)器運行性能的敏感因素。

對于多臺室外機的相對位置，金梧鳳［25］等給出了兩臺室外機同一平面相互垂直安裝、水平安裝以及上下安裝的情況，結(jié)果表明，同一平面相互水平安裝效果最好、垂直安裝效果最差。然而，該實驗只針對兩臺室外機的相對安裝位置進行了研究。對于高層多臺室外機，T.T. Chow［17］等人通過分析高層中室外機的氣流組織并建立仿真模型，分析了空調(diào)外機之間相互影響的性能指標(biāo)。

以上研究雖然指出了安裝平臺對室外機實際進風(fēng)溫度和風(fēng)量造成的影響，但是仍存在較大缺陷：一方面，實驗研究中，實測的進風(fēng)溫度是風(fēng)量衰減后實際進風(fēng)溫度，不能反映排風(fēng)回流和風(fēng)量衰減各自的影響程度，同時，由于機組的也沒有明確排熱量的大小，因此結(jié)果也并不具有顯著參考價值；另一方面，模擬研究中，雖然采用了進風(fēng)附加了溫差后的進風(fēng)溫度，但均默認(rèn)室外機風(fēng)量保持不變，忽略了風(fēng)量衰減的作用。由此可見，現(xiàn)有研究尚未考慮二者的綜合影響，更沒有給出二者對空調(diào)器性能綜合影響的定量描述方法。為此，楊子旭［26］提出采用通過在室外溫度基礎(chǔ)上增加相應(yīng)附加溫差作為室外機進風(fēng)溫度來描述，據(jù)此提出反映實際使用狀態(tài)的空調(diào)器“附加溫差法”性能模型。

圖8 不同風(fēng)量及室外溫度對應(yīng)的機組性能曲線轉(zhuǎn)換圖（當(dāng)室內(nèi)溫度給定時）

圖8給出了空調(diào)器制冷模式下“附加溫差法”性能模型的物理意義。從圖中可以看出，在室內(nèi)溫度不變的前提下，當(dāng)無平臺遮擋時，空調(diào)器的制冷能效比EER為圖中A點，空調(diào)器的性能曲線對應(yīng)圖中的曲線1（即f1(t)），當(dāng)采用安裝平臺時，由于安裝平臺導(dǎo)致流過室外換熱器的風(fēng)量減小為G，在實驗室內(nèi)按照風(fēng)量為G對空調(diào)器進行性能測試，則可獲得此風(fēng)量下空調(diào)器EER隨進風(fēng)溫度的變化曲線則為圖中的曲線2（即f2(t)）。實際工作點從B點（考慮風(fēng)量衰減）沿曲線2變化為C點（考慮排風(fēng)回流）。空調(diào)器的EER相當(dāng)于在設(shè)計風(fēng)量G0時進風(fēng)溫度在室外溫度ta基 礎(chǔ)上增加了一個附加溫差△t（即E與F之間的溫差），該△t中包含了因安裝平臺導(dǎo)致的風(fēng)量衰減附加溫差△t2和排風(fēng)回流附加溫差△t1。同時，C點的EER也是制冷劑與溫度為ta的 室外空氣進行有效換熱風(fēng)量G2條件下的EER，即對應(yīng)實際性能曲線3（即f3(t)）上的F點。

（3）式是針對單臺室外機受安裝平臺影響而確定的，即認(rèn)為室外無窮遠(yuǎn)處空氣溫度t∞與室外機運行環(huán)境溫度ta一 致。

對于多臺室外機存在排風(fēng)相互干擾時，如果忽略室外機風(fēng)量相互干擾、可能進一步降低等因素，則還需要考慮其他室外機排熱帶來的室外機運行熱環(huán)境溫度ta的變化，因此尚需引入排風(fēng)干擾附加溫升△t3，（3）式則可以進一步轉(zhuǎn)化為：

4 安裝平臺的設(shè)計優(yōu)化及標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)

4.1 平臺結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化

對于單臺安裝平臺設(shè)計優(yōu)化，關(guān)鍵是確定空調(diào)器距離周圍壁面的距離。

在距離尺寸方面，趙安強［27］指出，影響室外機散熱差的顯著性因素為凹槽寬度與高度，并通過風(fēng)場實驗說明，必要時應(yīng)在出風(fēng)口添加隔板（導(dǎo)流板），優(yōu)化排風(fēng)氣流組織，使其直接吹走；金梧鳳［28］等人對布置在建筑凹槽內(nèi)的兩臺空調(diào)室外機相對安裝位置對周圍熱環(huán)境的影響進行了研究，給出了兩臺室外機水平安裝和垂直安裝時的最小間距；國海燕［29］則通過CFD 模擬研究給出了安裝平臺中空調(diào)器與后側(cè)墻壁的推薦距離為150～250mm。

對于目前應(yīng)用最廣的百葉窗安裝平臺，百葉窗的開口率、百葉角度等參數(shù)也至關(guān)重要。安裝平臺的百葉設(shè)置除了考慮考慮有防雨的作用［30］［31］，更重要的是考慮美觀性，而百葉角度不僅導(dǎo)致排風(fēng)回流，還對空調(diào)室外機排風(fēng)阻力有影響［32］。程卓明［33］等人對比了百葉角度對室外機進風(fēng)溫度的影響，推薦百葉角度應(yīng)當(dāng)小于45°；劉萬龍［34］等人在焓差實驗室搭建百葉窗平臺，針對多聯(lián)機的變工況性能進行了實驗研究，推薦百葉角度應(yīng)小于15°；楊陽［35］采用CFD 模擬方法對多聯(lián)機室外機的百葉角度和開口率進行了優(yōu)化，推薦在百葉角度45°時，開口率不低于80%。以上研究主要通過實驗研究或模擬獲得，需要說明的是，由于研究所給的百葉窗尺寸、開口率等邊界條件各不一致，因而研究推薦百葉窗參數(shù)存在一定差異。

于洋［9］根據(jù)建立的安裝平臺空氣的流路圖（流體網(wǎng)絡(luò)圖），以β（排風(fēng)回流系數(shù)）和α（流量衰減系數(shù)）為判據(jù)，給出了不同容量室外機安裝平臺的最小推薦尺寸，為安裝平臺的設(shè)計提供了技術(shù)支持。由此可見，在百葉窗安裝平臺尺寸合適、百葉參數(shù)合理的前提下，空調(diào)器室外機運行環(huán)境能夠接近室外環(huán)境的真實溫度。

對于高層建筑，除了安裝平臺的優(yōu)化，多臺室外機布置相對位置也應(yīng)當(dāng)優(yōu)化。G. Wang［35］等人模擬了高層建筑中多聯(lián)機因排風(fēng)不暢對實際運行性能的影響，并最終給出了安裝方式的建議；胡軍［21］給出了高層建筑室外機安裝方案，即室外機每兩層設(shè)置一個隔層，每層室外機設(shè)置一個靜壓箱；李義奇［37］則提出，豎直排列相比交錯排列室外機進風(fēng)溫度更低，且凹槽的進深不能太大，超過1200 mm時可能導(dǎo)致絕大部分空調(diào)器不能正常運行。

目前，由于建筑的體型、結(jié)構(gòu)各異，室外機與建筑的結(jié)合方式（窗下、陽臺下、天井）也不盡相同，因而目前仍缺少通用的、有具體參數(shù)的高層建筑室外機布置方式。

4.2 安裝平臺的標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)

實際上，對于安裝平臺預(yù)留位置，各個廠家在產(chǎn)品技術(shù)手冊中針對不同容量的空調(diào)器都給出了如圖9所示的室外機安裝預(yù)留空間的要求，但是由于建筑設(shè)計的原因，這些預(yù)留空間常常難以滿足。

圖9 不同廠家安裝設(shè)計手冊對室外機安裝位置的要求

針對室外機的安裝及平臺建設(shè)，我國已制定了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如在GB 50096-2011《住宅設(shè)計規(guī)范》［38］中就規(guī)定“當(dāng)陽臺或建筑外墻設(shè)置空調(diào)室外機時，其安裝位置應(yīng)能通暢地室外排放空氣和自室外吸入空氣，在排出空氣的一側(cè)不應(yīng)有遮擋物”；GB17790-1999 《房間空氣調(diào)節(jié)器安裝規(guī)范》［39］也給出了安裝空調(diào)器室內(nèi)機及室外機時的注意事項。這兩部標(biāo)準(zhǔn)僅定性地給出了室外機的安裝原則，但難以有效指導(dǎo)室外機安裝平臺的設(shè)計。

為了更為定量地為室外機安裝平臺設(shè)計提供技術(shù)支持，近年來，我國部分地區(qū)也出臺了地方性標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)規(guī)程來規(guī)范室外機的安裝。如：2013 年，重慶市發(fā)布了工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑外立面空調(diào)室外機位技術(shù)規(guī)程》［40］，涉及到空調(diào)室外機位的設(shè)計尺寸、材料要求以及施工方法等，要求機位最小凈寬尺寸不應(yīng)小于0.9m，最小凈深尺寸不應(yīng)小于0.5m。同年，湖北省《低能耗居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》［41］的第4.2.5條的規(guī)定“當(dāng)采用住宅空調(diào)時, 空調(diào)室外機應(yīng)設(shè)置在通風(fēng)良好的位置，并避免氣流和噪聲對周圍環(huán)境造成污染”，并給出了室外機的擱板的尺寸設(shè)計要求。

盡管如此，但在建筑設(shè)計中，往往更重視建筑美觀性和人員安全性，但對室外機的排熱問題沒有得到充分的重視。鑒于此，全國人大代表李金波提出了制定空調(diào)室外機安裝平臺設(shè)計規(guī)范的提案，國家部委對此高度重視，對行業(yè)組織提出了制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。2019 年，土木工程學(xué)會根據(jù)住建部《對十三屆全國人大一次會議第7898 號建議的答復(fù)》意見精神［42］，起草了團體標(biāo)準(zhǔn)《建筑物外墻空調(diào)室外機安裝平臺技術(shù)規(guī)范》［43］，規(guī)范了空調(diào)室外機安裝平臺的設(shè)計、施工、驗收要求，確?？照{(diào)器的安全、高效地運行，在其附錄A中，明確給出了不同額定制冷量空調(diào)器室外機安裝平臺的尺寸、凈高及正面無遮擋距離等參數(shù)。

4.3 標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用效果分析

由于空調(diào)器的實際運行狀態(tài)直接影響空調(diào)器的運行能耗和性能［45］，室外機安裝平臺標(biāo)準(zhǔn)的實施將有效提升機組的性能。根據(jù)前文調(diào)研的平臺種類分布和每臺空調(diào)器的全年能耗計算結(jié)果，可以對一個房間、一棟建筑、一個區(qū)域乃至全國的室外機安裝平臺所帶來的節(jié)能效果進行估算或評估。

根據(jù)城鎮(zhèn)居民家庭每百戶空調(diào)器擁有量和家庭戶數(shù)數(shù)據(jù)［2］，以長江流域9個主要省份的空調(diào)器數(shù)量進行分析。經(jīng)估算，這一地區(qū)空調(diào)器的保有量約為1.87億臺。百葉窗平臺的比例為66.3%。根據(jù)文獻［26］提出的按照1hp，1.5hp及2hp空調(diào)百葉窗平臺優(yōu)化后的全年節(jié)電量、各匹數(shù)空調(diào)的占比［45］，以及文獻中提出的隔層布置室外機排布方式［21］的節(jié)電量，估算長江流域整體全部空調(diào)的節(jié)電量。計算結(jié)果表明，百葉窗平臺的優(yōu)化就可以給長江流域城市每年帶來約19億kWh的節(jié)電量，相當(dāng)于節(jié)約20.1萬噸標(biāo)煤、減排18.9億千克CO2。

對于高層建筑，采用隔層布置室外機排布方式則能帶來約12.1億kWh的節(jié)電量，相當(dāng)于節(jié)約12.7萬噸標(biāo)煤、減排11.9億千克CO2。由此可以看出，安裝平臺的優(yōu)化設(shè)計對于降低住宅空調(diào)器能耗意義重大。

5 今后的工作

使用習(xí)慣、控制水平和安裝方式直接影響空調(diào)器的運行能耗和全工況性能，其實際運行性能普遍低于實驗室性能。特別是，室外機的安裝方式導(dǎo)致其運行工況惡化，導(dǎo)致性能衰減尚屬目前關(guān)注不夠的問題，因此優(yōu)化室外機安裝平臺具有重要且明確的意義。現(xiàn)有研究已基本闡明了室外機安裝平臺對空調(diào)器性能影響的基本特征，但尚需深入開展如下研究工作：

（1）研究平臺對變頻空調(diào)器性能的影響。目前，針對定頻空調(diào)器室外機的影響規(guī)律已經(jīng)基本探明；然而，變頻空調(diào)器是目前的主要類型，且其輸出的制冷（熱）能力和能效比均隨室內(nèi)負(fù)荷變化而變化，且室外機的風(fēng)量也將隨著進行調(diào)節(jié)，因而從室外機排出（提?。┑臒崃恳搽S之變化，因此，尚需進一步探明安裝平臺對變頻空調(diào)器性能的影響規(guī)律。

（2）探明高層建筑中室外機安裝平臺美學(xué)設(shè)置以及各層空調(diào)對室外機微環(huán)境的相互影響。目前的高層建筑中多臺室外機的相互影響研究主要依靠模擬仿真完成，并給出一些解決方案，如隔層布置、增加靜壓箱等，但是相比于單臺安裝平臺，多臺室外機布置受到建筑結(jié)構(gòu)（如：不同建筑室外機布置位置各異）、住宅體型（如：窗下布置是否有隔層布置空間）的影響，難以給出定量的描述，而且受鄰里關(guān)系（如：隔層布置的噪聲問題）、空調(diào)廠家（室內(nèi)外機配管長度）等多方面的影響，因此，還需進行大量的分析研究，并綜合考慮建筑學(xué)、美學(xué)、社會學(xué)等多方面因素，才能解決好高層建筑室外機的布置問題。

（3）研究安裝平臺在室外自然風(fēng)環(huán)境條件下對空調(diào)器性能的影響。目前分析室外機進風(fēng)參數(shù)及空調(diào)器運行性能時，通常認(rèn)為室外機外部環(huán)境自然風(fēng)速為0、或僅有某一相同方向的風(fēng)速。但是空調(diào)器實際運行時，室外機外部環(huán)境的風(fēng)向、風(fēng)速均不是固定值，且不同的建筑布局也會對建筑風(fēng)環(huán)境產(chǎn)生影響。因此，應(yīng)進一步探明不同樓層、不同建筑朝向、不同風(fēng)向及風(fēng)速下分析室外機進風(fēng)參數(shù)及空調(diào)器運行性能。

（4）安裝平臺的標(biāo)準(zhǔn)宣貫與完善。團體標(biāo)準(zhǔn)《建筑物外墻空調(diào)室外機安裝平臺技術(shù)規(guī)范》已經(jīng)頒布實施，為了強化標(biāo)準(zhǔn)的重要性，尚需進一步對建筑師進行宣貫，以引起建筑行業(yè)的重視并貫徹落實，才能有效地推動建筑節(jié)能進程；另一方面，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了新建建筑中使用量最廣的百葉窗型、外墻挑出式的技術(shù)措施，但對目前老舊建筑美觀性改造主要采用的空調(diào)罩型安裝平臺，尚未給出具體的結(jié)構(gòu)參數(shù)要求，也沒有明確規(guī)定高層建筑不同層之間上下、左右的布置原則。

（5）考慮安裝平臺分布和使用行為空調(diào)器住宅能耗預(yù)測。能耗預(yù)測是電網(wǎng)建設(shè)、能源調(diào)度、能源價格制定的基礎(chǔ)工作，以家庭為單位，結(jié)合室外機安裝平臺結(jié)構(gòu)分布和氣象條件，基于實測探明其空調(diào)使用行為、空調(diào)器能效與能耗特征，準(zhǔn)確獲得空調(diào)器用電數(shù)據(jù)，研究住戶、小區(qū)、城市、區(qū)域以及全國層面的空調(diào)器用電規(guī)律，也將成為未來的重要研究內(nèi)容。