空调系统的初步了解

第十一部分空调系统的初步了解空调专业根据建筑各部分房间的功能特点的不同，需要配合设计不同的空调系统。现在简单介绍下现在常用的一些空调形式和其服务的状态。

一、湿空气的组成，性质，状态及焓湿图

湿空气有两部分组成：干空气和水蒸气

水蒸气含量很少，一般只占到千分之几至千分之二十几，但是其对空气状态的影响确是相当之大。

湿空气状态参数：

（1）温度t单位：℃；K

（2）比焓h单位：kJ/kg干空气

（3）含湿量d单位：kg/kg干空气

（4）相对湿度∅

这是空调系统中最为基本的4个参数，他们都是相互影响，相互关联的，只要确定其中任意两个参数，就能够明确一种空气状态并从而确定另外两个参数。而表明这4个状态参数间关系的图表即为焓湿图。我们常用的各种空气状态变化都可以在焓湿图上予以体现。（1）升温

（2）降温（无冷凝水析出）

（3）降温（有冷凝水析出）

（4）给水加湿

（5）蒸汽加湿

二、空调类型分类

空调系统根据其目的，可以分为舒适性空调和工艺性空调。

舒适性空调作用是维持室内空气具有合适的状态，使室内人员处于舒适状态，以保证良好的工作条件和生活条件。

根据“民用建筑供暖通风与空气调节设计规范”（简称民规）要求，对人员长期驻留区域的室内参数做了规定。

工艺性空调的作用是满足生产工艺过程对空气状态的要求，以保证生产过程得以顺利进行。

其根据服务区域的要求不同，有可分为降温性空调（强弱电间等），恒温恒湿空调（数据机房，档案室等），洁净空调（洁净车间，手术室等）。

三、空调负荷计算

空调负荷同样可以分为冷热负荷（显热负荷）和湿负荷（潜热负荷）两部分。

冷热负荷包括：

（1）通过维护结构导热

（2）通过维护结构的太阳辐射

（3）人体散热量

（4）照明散热量

（5）渗透空气带入热量

（6）其他得热

（7）不稳定得热量

湿负荷包括：

（1）人体散湿量

（2）设备散湿量

（3）渗透空气带入散湿量

（4）食品散湿量

（5）其他散湿量

空调系统的本质目的还是为了热湿平衡，即产生了多少热负荷、湿负荷，通过空调系统将其排出服务区域，保证区域的空气状态稳定。

四、送风量计算

在计算获得各个服务区域的负荷后，将依据此参数计算各个房间的送风风量。但我们还需要知道一个参数：送风温差。

一般情况下，处于节能的考虑，我们希望尽量加大送风温差，减小送风风量（但送风风量不能过小，需要保证房间换气次数和最小新风量的需求），在有可能的情况下，尽量采用露点送风的方式（现在还有大量项目采用了低温送风的方式，根据规范要求，不高于10度的送风称为低温送风。）。

五、空空调方方式及及分类类空调系系统根根据服服务区区域的的特点点和要要求，，将空空气处处理设设备和和空气气输送送管道道的方方式进进行不不同的的组合合，按按照负负担室室内负负荷所所用介介质种种类可可以分分为以以下几几种系系统：：（1）全空空气系系统（2）全水水系统统（3）空气气-水系统统（4）制冷冷剂系系统一、全全空气气空调调系统统全空气气空调调系统统是一一种最最常用用的空空调系系统形形式，，其系系统流流程为为从房房间取取回风风后，，与新新风混混合进进入空空调箱箱，经经过滤滤和热热湿处处理后后由风风机送送入空空调房房间的的空调调形式式。这种系系统的的特点点是空空调房房间内内的室室内负负荷全全部由由经过过集中中处理理的空空气来来负担担，但但是由由于空空气比比热小小，系系统风风量大大，所所以需需要较较大的的风管管空间间。但是其其优势势也很很明显显，它它进入入服务务区域域的只只有风风管，，各种种跑冒冒漏滴滴的情情况将将得以以解决决，其其送风风较为为均匀匀，根根据房房间分分割不不同可可以对对应不不同的的风口口布置置，调调整较较为灵灵活，，不受受设备备末端端选型型的制制约。。根据其其以上上的特特性，，这种种系统统大量量运用用于办办公楼楼，各各类公公共设设施建建筑中中，取取得了了良好好的效效果。。总所周周知，，空调调能耗耗是整整个建建筑能能耗中中的大大头，，占到到了建建筑总总能耗耗的40%--60%，如何何降低低空调调能耗耗，创创建绿绿色建建筑成成为现现在的的热门门话题题。根据这这种要要求，，现在在越来来越多多的项项目采采用了了分区区空调调的形形式。。所谓的的分区区即在在大型型公共共建筑筑中，，空调调负荷荷出现现了明明显的的内外外分区区的特特点，，冬季季内区区要供供冷，，外区区要供供热的的差异异性需需求。。如果果全按按照一一种空空气参参数送送风，，必然然会导导致部部分区区域的的不舒舒适，，同时时也是是一种种能源源浪费费。为解决决这个个问题题设计计根据据内外外区的的不同同负荷荷要求求，提提供不不同的的送风风参数数，通通常有有以下下几种种做法法：1.分区设设置不不同的的全空空气系系统这是一一种最最简单单的办办法，，供冷冷供热热系统统之间间也没没有冷冷热混混合损损失，，通过过调节节冷热热水温温度（（定风风量系系统））、空空调送送风量量（变变风量量系统统）达达到控控制系系统所所辖区区域温温湿度度的目目的。。但是这这种方方式缺缺点也也很明明显，，它需需要不不同的的空调调箱末末端对对应不不同的的分区区，对对于高高层建建筑来来说，，机房房空间间要求求过大大，所所以较较少采采用。。2.设置全全空气气再热热系统统设置再再热系系统即即在送送往各各区域域的送送风支支管上上加装装再热热装置置，系系统全全年供供冷，，需要要供热热的区区域通通过再再热调调节送送风参参数。。办公公楼常常用内内外区区合一一的变变风量量系统统，内内区常常年供供冷，，外区区再热热供热热。这种方方式减减少了了系统统数量量，也也比较较适合合小面面积区区域，，但是是其存存在冷冷热抵抵消的的情况况，不不节能能。全空气气系统统中运运用较较多的的还有有CAV（定风风量）），VAV（变风风量））系统统。对于一一些空空间较较大，，人员员较多多的房房间，，或者者房间间温湿湿度允允许波波动范范围小小、噪噪声和和洁净净度要要求高高的工工艺性性空调调以及及办公公楼的的一些些公共共区域域（如如走道道，卫卫生间间等））宜设设置全全空气气定风风量系系统。。我们不不能简简单的的就认认定VAV系统优优与CAV系统，，VAV不管从从设备备价格格，系系统控控制复复杂程程度等等各方方面都都要高高于CAV系统，，由于于其风风量根根据室室内情情况发发生变变化，，风机机处于于低负负荷状状态较较多，，噪声声较高高。VAV系统是是我们们大型型项目目中使使用最最多的的末端端装置置类型型，他他的特特点在在于可可以进进行分分区温温度控控制、、设备备容量量减小小运行行能耗耗节省省、房房间分分割灵灵活、、维护护工作作量小小。他的工工作原原理为为可以以根据据房间间温度度的高高低，，接受受末端端指示示器的的指令令（温温控装装置）），并并据此此条件件一次次送风风风量量。当当室内内负荷荷发生生较大大变化化时，，能够够自动动维持持末端端风量量不超超过设设计最最大风风量，，也不不小于于最小小送风风量，，以满满足最最小新新风量量和气气流组组织要要求。。必要要时（（房间间不使使用时时），，可以以完全全关闭闭一次次送风风风阀阀。VAV末端装装置品品种繁繁多，，下面面就介介绍几几种常常用的的变风风量末末端装装置：：1、单风风道型型VAV末端装装置单风道道VAV装置也也可以以作为为定风风量装装置使使用，，主需需要把把其最最大风风量和和最小小风量量设定定为相相同值值即可可。因因此他他可以以使用用在定定风量量空调调系统统的新新风或或排风风系统统，以以确保保系统统的新新风量量和排排风量量恒定定。2、并联联风机机动力力型VAV末端装装置（（FPB）并联型FPB是指增压风风机和一次次风风阀为为并排设置置，经空调调箱处理后后的一次风风只通过一一次风风阀阀而不通过过增压风机机。并联型FPB的增压风机机仅在保持持最小循环环风量（房房间不使用用时运行，，改善房间间的气流组组织）或加加热时运行行。因此，，风机能耗耗小于串联联型FPB，增压风机机的风量根根据空调房房间所需最最小循环空空气量或按按末端装置置设计风量量的50%-80%选择。3、串联风机机动力型VAV末端装置（（FPB）串联型FPB是指在该变变风量箱内内一次风即即通过一次次风阀，又又通过增压压风机。串联型FPB一般用于一一次风温度度较低的系系统或者冰冰蓄冷空调调系统中，，它的原理理是将较低低温度的一一次风同温温暖的顶棚棚内空气混混合成所需需温度的空空气送入空空调房间内内，这样其其不仅可以以具有低温温送风系统统的优点（（包括送风风温度低，，风量小，，空调设备备及风管尺尺寸小），，同时又可可以使用普普通类型的的风口，不不仅节约了了造价，也也便于与精精装进行配配合。串联型FPB始终以恒定定风量运行行，应此可可用于需要要一定换气气次数的场场所。而串联型FPB最大的问题题在于其末末端风机需需要不间断断的工作从从而有噪音音产生，对对于一些对对噪声有着着较高控制制标准的区区域不适用用。二、全水空调系系统故名思议这这类系统的的空调房间间的热湿负负荷全靠水水作为媒介介来负担。。由于水的的比热较大大，所以管管道空间较较小。当然仅依靠靠水来消除除余热余湿湿不能解决决室内通风风换气的问问题，所以以一般这类类系统不单单独使用，，需要配合合通风换气气系统一并并设计。主要的形式式有：1.风机盘管机机组系统2.冷热辐射系系统（地暖暖，冷辐射射吊顶）三、空气-水空调系统统这类系统的的空调房间间的热湿负负荷依靠水水和空气作作为媒介来来共同负担担。主要的形式式有：1.预处理新风风加冷辐射射吊顶空调调系统2.风机盘管机机组加新风风空调箱系系统风机盘管作作为一种最最为常用的的空调末端端设备以投投资少，使使用灵活等等优点广泛泛应用于各各类建筑中中。风机盘管就就其安装形形式可分为为：1.立式明装（（暗装）立式周边风风机盘管加加内圈单风风道VAV的空调形式式在国内一一些标志性性高端写字字楼内得到到了应用，，包括上海海环球金融融中心及在在建的北京京中国尊项项目都采用用了这套系系统。上图为在建建的北京中中国尊项目目的设计图图纸，在项项目中很多多新的技术术得到了应应用，例如如周边风机盘盘管采用了了干式盘管管系统。现在很多类类似项目都都采用内外外圈VAV系统，内圈圈采用单风风道VAV，外圈使用用并联风机机动力型VAV,此套系统的的最大问题题在于风管管系统众多多（还需要要考虑排烟烟风管，回回风管等）），并且风风管需要进进行多次交交叉。而现现在超高层层的写字楼楼标准层给给予机电的的布置空间间大多极为为紧张，一一般控制高高度都在梁梁下方600-800mm左右，风管管交叉都需需要利用梁梁窝进行，，布置困难难。而采用周边边风机盘管管加内圈VAV系统可以较较好的解决决以下几个个问题。1.由于外圈系系统和内圈圈系统分别别由不同的的空调系统统负责，其其可以独立立控制送风风温度及冷冷热状态。。2.减小了一次次风管的尺尺寸，对提提高吊顶控控制高度有有利。3.管路系统较较为清晰，，风管间交交叉较少，，便于在管管道布置时时满足VAV前5后2的直管段长长度要求，，保证VAV的控制效果果。4.加班期间可可以关闭空空调箱，小小部分负荷荷由风机盘盘管承担。。但是这类系系统并未得得到大量的的推广，其其主要原因因之一就是是空调水管管布置于出出租区域内内，冷凝水水容易出现现漏水现场场，对业主主照成影响响。为解决此问问题，中国国尊项目中中采用了干干式风机盘盘管的形式式，在正常常运行过程程中不产生生冷凝水，，以此方式式来避免漏漏水的可能能。一般我们的的冷冻水温温度为供水水7°回水12°，在夏季运运行时，空空气经过盘盘管冷却，，低于了空空气的露点点温度，导导致了冷凝凝水的析出出。而干式式风机盘管管采用的供供水温度在在16°以上，空气气冷却后不不会低于露露点温度，，也就不会会产生冷凝凝水。当然然由于送风风温度的提提高，冷冻冻水的水量量及风机盘盘管的风量量都需要加加大。而高温的冷冷冻水如何何获取呢？？如果设置置独立的冷冷冻机或者者进行冷热热中和升温温显然不合合适，这样样不仅增加加了初投资资，占用大大量的机房房空间，同时也会浪浪费大量能能源。在中中国尊项目目中运用空空调箱回水水作为周边边风机盘管管的供水，，以此方式式解决了高高温冷冻水水的来源问问题。2.卧式明装（（暗装），，吸顶式卧式安装机机组是应用用最多的一一种形式，，它安装在在吊顶内，，通过送风风管及风口口把处理后后的空气送送入室内，，我们经常常接触的风风机盘管加加新风系统统大多就采采用这类风风机盘管。。风机盘管加加新风系统统的新风接接入方式有有三种：1.接至风机盘盘管的回风风口2.接至风机盘盘管的送风风口3.独立设计风风口，送入入室内1.新风接至风风机盘管的的回风口这种连接方方式在规范范中明确不不推荐使用用，理由是是以下两点点：（1）当风机盘盘管关闭后后，新风量量将少于设设计风量。。由于接入入回风口，，相当于风风机进行了了串联，新新风经过风风机盘管风风机的串联联加压由送送风口吹出出，而一旦旦风机盘管管关闭，而而阻力系数数并未改变变，从而导导致了新风风量减少。。（2）当风机盘盘管关闭后后，将导致致新风由回回风口反向向吹出，导导致回风过过滤网上的的灰尘重新新被吹回了了室内，不不满足卫生生要求。在实际项目目中，这种种设计方式式确大量出出现。主要要是在仓库库、后勤等等区域，无无人员常驻驻，对空调调要求不高高。为节约约设备投资资并减少设设备机房空空间，新风风一般由新新风风机直直接送至各各服务区域域，不经过过空调处理理，新风的的负荷需要要由风机盘盘管承担，，所以新风风接入回风风口。但需要注意意的是，北北方地区不不建议采用用这种方式式，由于北北方地区冬冬季室外温温度较低，，较多出现现低于0°的情况，新新风直接进进入室内容容易使得消消防喷淋管管出现冻裂裂的情况，，造成现场场事故的发发生。2.新风接至风风机盘管的的送风口这种连接方方式刚好与与接入回风风口相反，，当风机盘盘管关闭后后，新风量量将多于设设计风量，，导致其他他区域送风风量不足。。当新风接接至送风口口，新风需需要克服一一部分的风风机盘管的的风压才可可以送出，，一旦风机机盘管关闭闭，这部分分阻力消失失，从而导导致了送风风量加大。。3.新风独立设设计风口，，送入室内内这种方式是是规范所推推荐的，新新风和风机机盘管处于于独立的状状态，互不不干涉，无无论风机盘盘管的开关关情况，新新风送风量量都是稳定定的。但这这种方式需需要增加风风口，在仓仓库、后勤勤用房等不不需要吊顶顶的区域，，直接设置置防虫网送送风，较为为适宜。四、制冷剂系统统在项目中较较多使用的的制冷剂系系统就是多多联机系统统，其具有有使用灵活活，节省建建筑空间，，施工安装装方便，满足不同同房间工况况的个性化化需求等特特点。但是是其冬季供供热能力随随着室外空空气温度的的降低而下下降，能效效比较低，，需要大量量室外机空空间等因素素也限制了了其在项目目中的大量量使用。项目中有一一些房间需需要24小时不间断断空调，比比如数据机机房，强弱弱电间还有有租户业主主的需求。。对于一些些对温湿度度要求较高高的房间，，一般采用用双冷源的的方式，而而对于强弱弱电间等，，则采用多多联机系统统较多。第十二部分分防防排烟系系统的初步步了解防排烟系统统可以分为为防烟和排排烟两大块，而排排烟又可以以根据排烟烟方式的不不同分为自自然排烟和和机械排烟烟。先主要要介绍下机机械排烟的的一些基本本要素。首先我们先先要知道防防火分区和和防烟分区区的概念，，根据规范范解释如下下：由建筑专业业进行防火火分区的划划分，在防防火分区内内再划分为为几个防烟烟分区，防防烟分区不不得跨越防防火分区设设置。排烟量的计计算依据以以下表格：：排烟系统风风管及风口口布置时需需要注意以以下几点：：1.防烟分区内内的排烟口口距最远点点的水平距距离不得超超过30m，排烟支管管上应设置置当烟气温温度超过280℃时能自行行关闭的排排烟防火阀阀。从上述条文文我们可以以了解到，，在深化设设计过程中中，设计的的排烟口位位置是可以以进行调整整的，不过过有一定的的距离限制制，在满足足上述条文文的基础上上，我们可可以根据综综合布置的的情况，调调整排烟口口的布置。。并且我们知知道，排烟烟风口一般般分为两种，翻板板式排烟风风口和百叶叶风口。上图为翻板板式排烟风风口，一般般处于常闭闭状态，着着火后风口口自带接收收器接收到到消控中心心的信号，，其以中轴轴为中心旋旋转打开，，进行排烟烟。但由于于其形式较较为单一，，一般在非非精装区域域采用。而在精装区区域，处于于美观的要要求，一般般采用百叶叶风口。根根据上述条条文，在排排烟口采用用百叶风口口是，必须须在支管上上设置280℃时自行关关闭的排烟烟防火阀。。2.排烟口应设设置在顶棚棚或靠近顶顶棚的墙面面上，与附附近安全出出口沿走道道方向相邻邻边缘之间间的最小水水平距离不不得小于1.5m。从上述条文文我们可以以理解到，，由于烟气气为热空气气，所以其其状态是上上升的，需需要在高位位进行吸入入。在一些些没有吊顶顶的区域，，建筑利用用楼板下超超过500mm净高的梁作作为防烟分分区分割，，梁窝作为为储烟仓，，此时需要要注意排烟烟风管需要要在高位布布置，排烟烟风口开在在风管上表表面。3.排烟口风速速不宜大于于10m/s。排烟风管风风速不宜大大于20m/s。排烟风机的的全压应满满足最不利利环路的要要求求，风量应应考虑10%至20%的漏风量。。当排烟风机机及系统中中设置有软软接头时，，该软接头头需要在280℃的环境条条件下连续续工作不小小于30min。防烟系统：：防烟系统一一般分为两两个部分，，正压送风风系统和排排烟补风系系统。正压压送风系统统主要是在在着火后，，保证逃生生楼梯间，，前室，