空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計要點精講

空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計要點精講空調(diào)建筑熱工要求1建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一些熱工特性玻璃的吸收率主要取決于Fe2O3的含量；長波輻射（低于120℃）不能穿透玻璃；從空氣中進(jìn)入透光材料時，折射率總是大于1；遮陽系數(shù)SC的定義，可能為1或大于1；總遮陽系數(shù)＝分遮陽系數(shù)相乘；Low-e膜的作用：減少輻射傳熱，而不是減少SC，雙層玻璃之間。2工藝性空調(diào)的建筑熱工要求“暖通設(shè)計規(guī)范”：與恒溫精度有關(guān)，與地區(qū)無關(guān)，有熱惰性D要求；比公建節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)低。3舒適性空調(diào)的建筑熱工要求應(yīng)滿足公共建筑與居住建筑的節(jié)能設(shè)計規(guī)范要求。注意點：熱工要求與氣候區(qū)、體型系數(shù)、窗墻比有關(guān)；窗的遮陽系數(shù)限值包括了外遮陽系數(shù)；不滿足限值要求時，可以采用權(quán)衡法判斷，參照建筑的概念；外窗和玻璃幕墻的氣密性的要求：外窗4級和玻璃幕墻：3級。4全國性與地方性規(guī)范的差異問題例如全國和北京市的公共建筑節(jié)能設(shè)計規(guī)范明顯不同。從嚴(yán)原則，從新原則。空調(diào)舒適性與設(shè)計參數(shù)選擇1空調(diào)舒適性影響因素人體的冷熱感與溫度、濕度、風(fēng)速、內(nèi)表面溫度、活動量、衣著、年齡、性別、身體狀況等因素有關(guān)；濕度的影響與溫度有關(guān)。2空調(diào)舒適性的評價方法熱舒適性指標(biāo)：PMV：預(yù)計平均熱感覺指數(shù)，7級：＋3～－3；PPD：預(yù)期不滿意百分率；PMV=0相當(dāng)于PPD＝5％；規(guī)范要求：PMV=±1（PPD≯27％），±0.5（10％）3空調(diào)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)的確定工藝性空調(diào)：按工藝需求確定；舒適性空調(diào)：（暖通設(shè)計規(guī)范、公建節(jié)能設(shè)計規(guī)范、建筑節(jié)能規(guī)定）夏季：22～28℃，40～65％；25℃，設(shè)定值不低于26℃。冬季：18～24℃，30～60％；20℃辦公新風(fēng)量：30m3/（h.人）綜合考慮：投資、能耗、環(huán)保、舒適、健康，對于無人員長期停留的情況。防止設(shè)計參數(shù)過高！舒適＝健康？高參數(shù)要求＝高檔次？確定房間新風(fēng)量的因素：人員需要、補(bǔ)充排風(fēng)、正壓要求、稀釋污染溶度；確定房間新風(fēng)量的方法：這些風(fēng)量相加？確定全空氣空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)比的方法:Y=X/(1+X-Z)，三者關(guān)系？辦公樓排風(fēng)與新風(fēng)的關(guān)系？2.4空調(diào)室外計算參數(shù)：空調(diào)室外干球溫度、濕球溫度、日平均溫度、度日數(shù)。焓濕圖與空氣處理過程1基本公式應(yīng)記牢，適用條件、參數(shù)單位h=1.01t+d(2500+1.84t)，（kJ/kg干空氣），d的單位：kg/kg干空氣，應(yīng)用，基點：0℃；熱濕比：（kJ/kg）。2焓濕圖的特點注意焓濕圖的大氣壓，不同大氣壓處理過程的區(qū)別；相同干球溫度和相對濕度，壓力減小：露點溫度相同，d增大；平行線：等溫線不平行、等焓線和等d線平行；任意兩個參數(shù)能確定狀態(tài)點嗎？濕球溫度和焓不相交，因此是例外；干球溫度、濕球溫度、露點溫度的相對關(guān)系；tg低于0℃時存在ts?直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)能夠使送風(fēng)溫度低于濕球溫度嗎？露點溫度？3熱濕處理過程牢記主要處理過程變化和熱濕比值：表冷器冷卻、轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)、循環(huán)水噴霧加濕（低溫水噴淋過程）、蒸汽加濕、加熱器。處理過程一定是直線嗎？混合計算：圖解法和計算法；飽和線上的兩點混合？露點和機(jī)器露點的區(qū)別；4主要加濕方法與特點濕膜加濕電極式加濕(水位控制加濕量，不能用純凈水）電熱式加濕(用軟化水）超聲波加濕(用軟化水）噴水加濕干蒸汽加濕5主要除濕方法與特點加熱除濕：對溫度沒有要求的情況；冷凍除濕:適用于露點溫度>4℃；轉(zhuǎn)輪除濕:露點較低，再生溫度:120～140℃；溶液除濕:除濕量大,露點較低，單一過程處理，氯化鈣、氯化鋰、溴化鋰、三甘醇等，再生溫度50～60℃?？照{(diào)負(fù)荷與計算1基本概念得熱量與冷負(fù)荷的關(guān)系、室溫恒定除去熱量；空調(diào)負(fù)荷與能耗關(guān)系；2空調(diào)區(qū)得熱量組成圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱、外窗的太陽輻射熱、人體散熱量、照明散熱量、設(shè)備管道散熱、滲透空氣帶入的熱量、散濕過程的潛熱量。(穩(wěn)定負(fù)荷)3空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷的影響因素建筑形狀、圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工狀況、室內(nèi)發(fā)熱量、系統(tǒng)方案、運(yùn)行方式。4空調(diào)濕負(fù)荷組成人體散濕量、滲透空氣帶入的濕量、化學(xué)反應(yīng)散濕量、濕表面散濕量。5房間負(fù)荷與系統(tǒng)負(fù)荷附加冷負(fù)荷：管道溫升、風(fēng)機(jī)溫升、新風(fēng)負(fù)荷；空調(diào)負(fù)荷與空調(diào)方式有關(guān)嗎？安全系數(shù)問題？多個房間空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷的計算方法：各房間最大負(fù)荷相加or綜合逐時負(fù)荷最大值？6空調(diào)冷負(fù)荷計算施工圖空調(diào)冷負(fù)荷應(yīng)逐項逐時計算；諧波反應(yīng)法和冷負(fù)荷系數(shù)法（傳遞函數(shù)法）；考慮室內(nèi)設(shè)備的同時使用系數(shù)、設(shè)備的功率因數(shù)、人員的群集系數(shù)間歇運(yùn)行應(yīng)考慮間歇附加；計算時刻t和作用時刻t-ε的區(qū)別;圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱量計算時的室外計算溫度：外窗：室外逐時溫度：外墻和屋頂：室外逐時綜合溫度；與非空調(diào)鄰室的隔墻樓板：鄰室平均溫度地面冷負(fù)荷計算：舒適性空調(diào)的地面?zhèn)鳠崂湄?fù)荷可以不算；工藝性空調(diào)計算2m以內(nèi)；(潔凈室)鄰室溫差大于3℃時，應(yīng)計算隔墻和樓板傳熱冷負(fù)荷。7空調(diào)熱負(fù)荷計算與采暖計算方法相同，但冬季室內(nèi)計算溫度應(yīng)采用冬季空調(diào)計算溫度；人員散濕量對熱負(fù)荷的影響不考慮，計算新風(fēng)加濕量時應(yīng)考慮；8送風(fēng)量計算：圖解法和計算法；空調(diào)方案比較與選擇1主要空調(diào)方案2空調(diào)方案評價指標(biāo)：可行性經(jīng)濟(jì)性：一次投資＋運(yùn)行費(fèi)用（全面、包括運(yùn)行管理）能耗：運(yùn)行能耗＋生產(chǎn)能耗調(diào)節(jié)性、可操作性、可靠性；環(huán)保性：制冷劑、溫室效應(yīng)、污染排放；資源消耗、美觀性、安全性、舒適性、抓住主要因素。3空調(diào)方案比較的一些問題設(shè)計方案優(yōu)選十分重要，不能輕視；沒有最好，只有最合適，任何方案都不可能是通用最佳的，都有一定的適用條件，具體問題具體分析；應(yīng)綜合比較，多參數(shù)和生命周期評價；既要采用新技術(shù)、又要防止盲目“追新”；空調(diào)冷機(jī)的安裝功率與實際能耗是不同的；空調(diào)系統(tǒng)不是越復(fù)雜越好、越貴越高檔；4一次回風(fēng)與二次回風(fēng)的適用條件二次回風(fēng)：送風(fēng)溫差小、濕度要求較高，二次再熱量較大的情況；5變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的特點：比CAV節(jié)能、投資高、新風(fēng)量調(diào)節(jié)困難、噪聲較大、溫控精度不高；6水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)冬季采暖地區(qū)、內(nèi)區(qū)較大且有穩(wěn)定的余熱，噪聲較大。暖通設(shè)計規(guī)范的水溫規(guī)定：15～35℃（規(guī)范與節(jié)能技術(shù)措施規(guī)定矛盾）。7溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)：適合有余熱利用的場合、干燥氣候區(qū)，不適合間歇運(yùn)行；8風(fēng)冷和水冷誰更節(jié)能？水冷方式通常更節(jié)能？應(yīng)具體分析，在相同氣候條件下水冷的冷水機(jī)組效率高于風(fēng)冷。9風(fēng)機(jī)盤管＋新風(fēng)系統(tǒng)：一次投資較低，通常比CAV和VAV系統(tǒng)節(jié)能，房間可單獨(dú)控溫，但存在漏水的隱患。氣流組織設(shè)計1氣流組織設(shè)計應(yīng)考慮的因素溫濕度參數(shù)要求、允許風(fēng)速、噪聲標(biāo)準(zhǔn)、空氣品質(zhì)、ADPI要求、室內(nèi)溫度梯度、建筑物的特點（高度）、設(shè)備散熱情況、工藝設(shè)備布置情況、舒適性等；2送風(fēng)方式及送風(fēng)口選型規(guī)定一般情況：百葉風(fēng)口側(cè)送；有吊頂：散流器；要求高：孔板送風(fēng)；高大空間：噴口送風(fēng)、地板送風(fēng)：分層空調(diào)（10m+10000m3)；低溫送風(fēng)口：比露點高1～2℃。3送風(fēng)溫差和換氣次數(shù)的規(guī)定(舒適與節(jié)能的矛盾）舒適性空調(diào)：通過冷負(fù)荷計算確定;送風(fēng)溫差盡可能大！送風(fēng)高度<=5m,送風(fēng)溫差：5～10℃；送風(fēng)高度>5m,送風(fēng)溫差：10～15℃；換氣次數(shù)不宜小于5次／h（高大空間除外）工藝性空調(diào)：按溫控精度確定送風(fēng)溫差和換氣次數(shù)。4基本概念空調(diào)送風(fēng)不等溫射流，等溫射流的阿基米德數(shù)＝0，阿基米德數(shù)表示射流的彎曲程度；5送風(fēng)射流計算：側(cè)送風(fēng)射流射程X>A－0.5m，6地板下送風(fēng)的特點：減少空調(diào)負(fù)荷，但送風(fēng)溫差減少，風(fēng)機(jī)能耗增加。7變風(fēng)量末端調(diào)節(jié)最小送風(fēng)量：應(yīng)考慮最小新風(fēng)量，最小換氣次數(shù)；空調(diào)水系統(tǒng)1水泵備份的規(guī)定：嚴(yán)寒或寒冷地區(qū)，不超過3臺時，宜設(shè)置備份。2兩管制與四管制的適用條件盡可能不用四管制。四管制:全年運(yùn)行中供冷供熱頻繁切換或同時使用。3一次泵的臺數(shù)應(yīng)與冷水機(jī)組臺數(shù)對應(yīng)4冬夏季循環(huán)泵兼用問題：不宜兼用！5定壓方式、定壓點壓力規(guī)定：宜膨脹水箱定壓；系統(tǒng)最高點壓力高于大氣壓5KPa，如果膨脹管直接接到循環(huán)水泵入口，應(yīng)附加最高點到水泵入口的流動阻力。否則流動后可能會出現(xiàn)倒空。6補(bǔ)水點壓力：比靜壓高3～5m；7變頻定壓方式是否節(jié)能？一次泵和二次泵：二次泵不一定比一次泵節(jié)能；8空調(diào)冷凝水管的規(guī)定：水封、坡度、管材、接口、保溫。（支管0.01,干管,0.003)9系統(tǒng)調(diào)節(jié)變頻調(diào)節(jié)的節(jié)能原理：流量減少，水壓減少。帶電動閥溫控的風(fēng)機(jī)盤管，不變頻的情況下，水系統(tǒng)節(jié)能不顯著。10水泵多臺并聯(lián)運(yùn)行問題：是否衰減？單臺運(yùn)行問題。空調(diào)設(shè)備性能、選擇和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)1空調(diào)設(shè)備性能與影響因素了解空調(diào)設(shè)備的額定工作狀態(tài)、非額定工況的性能變化；2空調(diào)設(shè)備、冷熱源選擇空調(diào)冷熱源選擇原則：綜合季節(jié)能效比最高！綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)IPLV，季節(jié)能效比SEER，吸收式制冷的一次能耗通常大于電制冷；冰蓄冷通常不節(jié)能，但有助于移峰填谷，是否省錢要看峰谷電價差；區(qū)域供冷的綜合COP通常比分散式空調(diào)系統(tǒng)低；冷機(jī)的COP與空調(diào)系統(tǒng)COP是不同的；變頻調(diào)節(jié)在很低負(fù)荷率的情況下不一定節(jié)能；風(fēng)機(jī)盤管的額定工況是高速檔參數(shù)，選型通常按中速檔參數(shù)選；吸收制冷機(jī)部分負(fù)荷效率比額定工況高。表冷器濕工況的阻力增加。析濕系數(shù)＝Q總／Q顯,>=1噴水室的飽和效率；噴頭方向；3相關(guān)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)空調(diào)器、冷水機(jī)組等能效比均有要求，1～5級。3級以上為節(jié)能型；設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)不分壓縮機(jī)類型，低于公建節(jié)能設(shè)計規(guī)范；空調(diào)節(jié)能1空調(diào)節(jié)能途徑建筑熱工：圍護(hù)結(jié)構(gòu)隔熱、內(nèi)外遮陽、體型系數(shù)、窗墻比；空調(diào)設(shè)計：空調(diào)室內(nèi)參數(shù)確定；系統(tǒng)方案優(yōu)選；負(fù)荷和水力準(zhǔn)確計算；設(shè)備配置；設(shè)備能效比；變頻調(diào)節(jié)；免費(fèi)冷源利用（蒸發(fā)冷卻、冷卻塔供冷、新風(fēng)供冷）；氣流組織設(shè)計（分區(qū)、分層）；風(fēng)管和水管的合理布置；熱泵利用；新風(fēng)量控制；排風(fēng)熱回收；冷水機(jī)組熱回收。運(yùn)行管理：間歇運(yùn)行、變頻調(diào)節(jié)、設(shè)備清洗。2空調(diào)能耗計算計算方法：模擬計算法（DEST，DOE－2，Energy-plus,HASP)、滿負(fù)荷運(yùn)行時間法、負(fù)荷頻率表法。模擬計算準(zhǔn)確性的影響因素。3排風(fēng)熱回收條件和效率要求設(shè)置要求；顯熱和全熱熱回收的效率不低于60％；3000m3/h,4000m3/h,8℃;應(yīng)設(shè)置旁通管；注意熱回收效率的什么效率：顯熱或全熱？排風(fēng)或新風(fēng)？目前是按新風(fēng)和排風(fēng)流量相同、沒有冷凝過程來計算和測試的。沒有說明都是新風(fēng)熱回收效率；冬季防凍問題，結(jié)露問題。熱回收效益還與使用時間有關(guān)。5設(shè)計送風(fēng)溫差的規(guī)定:盡可能加大，<=5m，>=5℃，>5m，>=10℃6分層空調(diào)的規(guī)定：>=10m，>＝10000m37風(fēng)機(jī)盤管新風(fēng)接法：供冷性能、能耗、空氣品質(zhì)、新風(fēng)量；8吊頂直接回風(fēng)的規(guī)定:頂層、發(fā)熱大、吊頂高。集灰問題。8風(fēng)機(jī)單位風(fēng)量耗功率要求，900Pa，包括新風(fēng)系統(tǒng)？應(yīng)標(biāo)注全壓和最低總效率。9水系統(tǒng)的輸送能效比要求；揚(yáng)程：36m；10如何減少風(fēng)機(jī)、水泵的能耗？設(shè)備效率、管道布置、尺寸與水力計算、閥門設(shè)置與選型、過濾器。11可以采用電鍋爐和電熱水器的條件。采用可再生能源發(fā)電的地區(qū)？12冷熱源設(shè)備的能效要求：公建節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，按最高?。?3綜合部分負(fù)荷性能系數(shù)IPLV（水冷電制冷冷水機(jī)組）：2.3%A+41.5%B+46.1%C+10.1%D14空氣源熱泵冷水機(jī)組適用條件：冬季性能系數(shù)低于1.8不能用。15新風(fēng)節(jié)能調(diào)控問題：控制參數(shù)：新風(fēng)免費(fèi)供冷：控制焓值；人員需求控制：CO2溶度；16空調(diào)風(fēng)管不應(yīng)采用土建風(fēng)管:保溫和漏風(fēng)問題、衛(wèi)生、阻力→節(jié)能問題；17新風(fēng)系統(tǒng)和新風(fēng)口的設(shè)置:節(jié)能、安全、投資、管道布置、噪聲?？照{(diào)消聲減振問題噪聲評價指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn):聲壓測量，A聲級與NR的關(guān)系：La=NR+5(dB)，消聲途徑:源頭控制最有效：選擇低噪聲設(shè)備、風(fēng)機(jī)水泵的隔聲隔振；風(fēng)機(jī)在低效狀態(tài)的噪聲增加；在風(fēng)壓和風(fēng)量相同的情況下，軸流風(fēng)機(jī)的噪聲通常高于離心風(fēng)機(jī)。消聲器選擇風(fēng)機(jī)水泵的噪聲主要是低頻噪聲；阻性:高頻噪聲；抗性:低頻和中低頻噪聲；微穿孔板消聲器：共振型：消聲計算:風(fēng)機(jī)噪聲計算、氣流噪聲、自然衰減；不同頻率是不同的！多個噪聲源的噪聲疊加計算；從大到小逐個疊加；相同噪聲源的迭加＝單個Lw+3dB；直風(fēng)管：V<5m/s可不計算再生噪聲；V>8m/s可不計算自然衰減；隔振n>1500r/min采用橡膠隔振墊，否則采用彈簧減振器。設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)頻率應(yīng)比減振器垂直方向的固有頻率應(yīng)比高2.5倍以上，宜4～5倍。空調(diào)消聲隔振設(shè)計原則機(jī)房布置、設(shè)備選擇、風(fēng)管布置、風(fēng)速控制、設(shè)置消聲設(shè)備、隔振減振措施等?？照{(diào)風(fēng)管的風(fēng)速選擇：規(guī)范與教材和設(shè)計手冊不同！空調(diào)監(jiān)測和控制問題自動控制系統(tǒng)功能：檢測、顯示、調(diào)控、工況轉(zhuǎn)換、自動保護(hù)、計量；設(shè)置集中監(jiān)控系統(tǒng)的條件：規(guī)模大臺數(shù)多、距離遠(yuǎn)、節(jié)能調(diào)控、保護(hù)溫度、壓力、流量傳感器的量程范圍溫度：1.2~1.5倍，壓力和流量1.2~1.3倍。閥門選擇的原則：水兩通閥：等百分比特性，水三通：拋物線或線性；蒸汽兩通閥與壓力損失比有關(guān)：小于0.6用等百分比，否則用線性的。開關(guān)閥不能采用調(diào)節(jié)閥；易燃易爆環(huán)境應(yīng)采用氣動閥；變風(fēng)量末端選擇：壓力相關(guān)型用于定靜壓系統(tǒng)。自動保護(hù)：電加熱器與風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖，設(shè)置無風(fēng)斷電和超溫斷電保護(hù)，金屬風(fēng)管應(yīng)接地。空調(diào)防火設(shè)計問題1系統(tǒng)設(shè)置規(guī)定“高規(guī)”：空調(diào)系統(tǒng)橫向應(yīng)按防火分區(qū)設(shè)置，豎向不宜超過5層，垂直風(fēng)管應(yīng)設(shè)置在管井內(nèi)。新風(fēng)和排風(fēng)管道豎向超過5層的條件：排風(fēng)管設(shè)止回且各層設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)?！敖ㄒ?guī)”：空調(diào)系統(tǒng)橫向宜按防火分區(qū)設(shè)置，豎向不宜超過5層，設(shè)置止回閥或防火閥的管道可以例外。垂直風(fēng)管應(yīng)設(shè)置在管井內(nèi)。2防火閥設(shè)置規(guī)定（“建規(guī)”和“高規(guī)”）穿越防火分區(qū)處；穿越空調(diào)機(jī)房、重要房間和火災(zāi)危險大房間的隔墻和樓板處；（防火分隔處）變形縫兩側(cè)；垂直風(fēng)管和水平風(fēng)管的交接處的水平管段上；3管道保溫材料防火要求“高規(guī)”：空調(diào)風(fēng)管應(yīng)采用不燃材料制