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、空调方式及分类

空调系统根据服务区域的特点和要求，将空气处理设备和空气输送管道的方式进行不同的组合，按照负担室内负荷所用介质种类可以分为以下几种系统：

（1）全空气系统

（2）全水系统

（3）空气-水系统

（4）制冷剂系统

一、全空气空调系统

全空气空调系统是一种最常用的空调系统形式，其系统流程为从房间取回风后，与新风混合进入空调箱，经过滤和热湿处理后由风机送入空调房间的空调形式。

这种系统的特点是空调房间内的室内负荷全部由经过集中处理的空气来负担，但是由于空气比热小，系统风量大，所以需要较大的风管空间。

但是其优势也很明显，它进入服务区域的只有风管，各种跑冒漏滴的情况将得以解决，其送风较为均匀，根据房间分割不同可以对应不同的风口布置，调整较为灵活，不受设备末端选型的制约。

根据其以上的特性，这种系统大量运用于办公楼，各类公共设施建筑中，取得了良好的效果。

总所周知，空调能耗是整个建筑能耗中的大头，占到了建筑总能耗的40%--60%，如何降低空调能耗，创建绿色建筑成为现在的热门话题。

根据这种要求，现在越来越多的项目采用了分区空调的形式。

所谓的分区即在大型公共建筑中，空调负荷出现了明显的内外分区的特点，冬季内区要供冷，外区要供热的差异性需求。如果全按照一种空气参数送风，必然会导致部分区域的不舒适，同时也是一种能源浪费。

为解决这个问题设计根据内外区的不同负荷要求，提供不同的送风参数，通常有以下几种做法：1.

分区设置不同的全空气系统

这是一种最简单的办法，供冷供热系统之间也没有冷热混合损失，通过调节冷热水温度（定风量系统）、空调送风量（变风量系统）达到控制系统所辖区域温湿度的目的。

但是这种方式缺点也很明显，它需要不同的空调箱末端对应不同的分区，对于高层建筑来说，机房空间要求过大，所以较少采用。

2.设置全空气再热系统

设置再热系统即在送往各区域的送风支管上加装再热装置，系统全年供冷，需要供热的区域通过再热调节送风参数。办公楼常用内外区合一的变风量系统，内区常年供冷，外区再热供热。

这种方式减少了系统数量，也比较适合小面积区域，但是其存在冷热抵消的情况，不节能。

全空气系统中运用较多的还有CAV（定风量），VAV（变风量）系统。

对于一些空间较大，人员较多的房间，或者房间温湿度允许波动范围小、噪声和洁净度要求高的工艺性空调以及办公楼的一些公共区域（如走道，卫生间等）宜设置全空气定风量系统。

我们不能简单的就认定VAV系统优与CAV系统，VAV不管从设备价格，系统控制复杂程度等各方面都要高于CAV系统，由于其风量根据室内情况发生变化，风机处于低负荷状态较多，噪声较高。

VAV系统是我们大型项目中使用最多的末端装置类型，他的特点在于可以进行分区温度控制、设备容量减小运行能耗节省、房间分割灵活、维护工作量小。

他的工作原理为可以根据房间温度的高低，接受末端指示器的指令（温控装置），并据此条件一次送风风量。当室内负荷发生较大变化时，能够自动维持末端风量不超过设计最大风量，也不小于最小送风量，以满足最小新风量和气流组织要求。必要时（房间不使用时），可以完全关闭一次送风风阀。

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败为在密峰闭的空挣间内，讽排烟系祥统开启贸后，会前导致区移域内产昏生一定淋的负压碌，加大悬排烟的乌阻力，偶所以需昌要补充猾一部分涛的室外怎空气，邀予以平阅衡。根尼据规范乏要求，登设置机真械补风弊时，补锐风量不闷宜小于苹排烟量贿的50%。