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【摘要】本文讨论了在空调系统设计中常出现的问题。如供暖方面的各种问题，空调通风方面产生的问题，采暖空调水系统的水力平衡等等，并对其进行研究，找出解决问题的方法。
【关键词】空调系统 暖通设计
【 abstract 】 This article discussed in the air conditioning system design often appears the question. Such as heating problems, air conditioning and ventilation aspects and the cause of the problem, heating air conditioning water system of hydraulic balance and so on, and the study on it, find out the methods to solve the problems.
【 key words 】 heating, air conditioning system design
中图分类号：TU96+2文献标识码：A文章编号：
前言
改革开放成功的30年，为我国带来了巨大的经济上的成功，从而使得空调系统应用环境也不断延伸，大量运用在工业民用项目中空调系统的设计有了很大的进步，其应用技术要求也在不断提高。而过快的发展也使得工程设计、施工压力骤增，随之也产生了各种问题需要发现解决。
一、供暖方面
1.1供暖入口设置过多
设置供暖入口时．既要考虑室内供暖统的合理性，又要考虑与室外管线衔接的合理性，不能只图室内系设计方便省事，而不顾及室外管网系统然而，有的工程供暖入口置过多。如某综合楼．室内供暖系统分为10个环路供暖人口设置亦达10个之多，同外线衔接点多，几个方向均有，不仅给外线施工造成麻烦，也给将来室内系统调节带来不便。
1.2厕所采用风机盘管时未加新风
厕所内既要满足温度要求。又要排除臭味，保证卫生要求然而。有的工程的厕所既无排风，又无新风补给，单纯采用卧式暗装风机盘管供冷供热，造成臭气自身循环，这是不妥当的。
1.3楼梯间散热器立支管应单独设置
设计规范规定。楼梯间或其他有冻结危险的场所，其散热器应由独立的立支管供热，且不得装设调节阀。然而，有的工程将楼梯间散热器与相邻房间散热器共用一根立管，采用双侧连接，—侧连接楼梯间散热器，另一侧连接邻室房间散热器。这就导致楼梯间一旦供暖发生故障，可能影响邻室的供暖效果，甚至冻裂散热器。
1.4平衡阀的设置与口径选择存在问题
空调冷冻水系统宜设置平衡阀，一般应设在回水管上而有的工程新风机组冷冻水供回水管上均设置了口径与管径相同的平衡阀。笔者认为。供水管上不必设置平衡阀．仅在回水管上设置即可，平衡阀口径应通过校核计算确定。
1.5系统的补水
一些系统未设置膨胀水箱，也未设置气压水罐等膨胀容积，知识依靠功率较大的补水泵进行补水定压会导致空气进入管路系统，因此，用合理容积的膨胀水箱或气压水罐进行定压是十分必要的，如无条件时可设不间断运行的变频补水泵。
1.6系统分区问题
现象：某医院放射科诊疗部，冬季检查室的温度偏低，病人受不了，影响正常使用。
原因：诊疗部的机械室和检查室的热负荷不同。机械室有设备发热量，所以其室温偏高，而本系统的室温控制器又正好设在机械室。故当机械室达到已定室温时，检查室为无发热设备的房间，温度尚低。但由于自控的动作，使检查室等房间的温度维持在低于设计值的水平，影响受检查病的舒适。
对策：改造的方法有二：一、将机械室与检查室的送风道分开。在给检查室送风的支管上装再热器；二、在检查室内设采暖设备。因本工程已经建成，风管设在吊顶内，改装风道比较困难，故采取了在检查室内增加采暖设备的办法。
二、空调设计方面
2.1制冷机装机容量偏大。目前在空调系统设计过程中，部分设计人员采用负荷指标估算，致使制冷机装机容量普遍偏大，造成初投资的很大浪费，同时影响部分负荷下的冷机效率。
2.2保温材料选用不当保温材料的选择应考虑到使用寿命及使用场合，市场上的保温材料品种很多但由于费用与便于施工等原因，很多工程采用铝箔玻璃棉保温
铝箔玻璃棉制品作为风管的保温材料效果还可以，因为风管的表面温度高。不易结露，但在施工过程中应对材料的容量及铝箔胶带的质量加强控制，以保证材料的使用寿命和绝热效果由于玻璃棉的吸水性太强，不适宜用于冷冻水管特别是立管的保温。
2.3大型商场不设新风补充与排风系统或有考虑新风补充但未考虑机械排风。
2.4膨胀水箱膨胀管设置止回阀，导致制冷机停机后系统中水温回升或采暖时水温上升压力升高膨胀水箱失效，系统中法兰、三通爆裂。
2.5 双风机系统设计问题
现象：某电视台空调，双风机低速集中系统，排风出不去，造成室内正压大。
原因：双风机系统的新风管接在回风机的吸入段上，以致造成排不出风去。对策：經改为这种连接法之后，调节好各个风阀的开度，即达到正常运行的要求。
2.6系统分区不当造成的失败
现象：某医院中心手术室空调系统。中心手术室、复苏室、中心材料室等六个部门，分别设了六个空调系统。冷源为离心式制冷机组，闭式冷水系统集中供给。其中复苏室内当有病人时，其空调要求昼夜不停，但夏季时复苏室的负荷还不足制冷机的20％，在这种状态下运行，蒸发器常被冻坏。经常修理。且制冷机经常在低负荷下运行，效率低度，能耗大。
原因：将使用时间不一致的系统合同一个冷源共应。且昼夜边疆使用的冷负荷部分又太少，致使夜间制冷机高节困难，最科蒸发器结冰，不能开车。
对策：为了满足某个昼夜使用的小系统，应当选用小型整体(或分体)式空调机，自带冷源。为此，该工程的复苏室另加了一台整体式空调机。
2.7变频空调系统管路设计第一分支器到最末端室内机的距离超过允许值。
2.8水管乱布置，立管在管道井内乱放，管道在水平面内穿越楼梯、剪力墙、配电室等。
2.9水管保温，保温层厚度要根据热力计算确定，经验值可参考《民用建筑空调设计》P279，保温材料可因地制宜，就近取材，应采用非燃或难燃材料，必须符合《建筑设计防火规范》。
三、节能措施
3.1使用环保、节能型建筑材料
使用环保、节能建筑材料，可有效地减少通过围护结构传热这一主要的空调负荷。从而各主要设备的容量达到显著的节能效果。
3.2冷屋顶节能
“冷屋顶”指具有高口反射率的屋顶，通过在普通屋顶表面涂浅色的、高反射率的材料，通过在普通屋顶的日射反射率，减少太阳热量的吸收。从而达到减少空调冷负荷、节约空调能耗的目的。
3.3空调新风量影响空调系统的能耗
空调新风问题是影响空调是否节能的一个方面，新风量过多会增加其负荷，进而增加电耗，处坪的新风量过少则会影响空调环境的质量，因此针对具体的空凋环境做好送风温度和新风比例的调整非常有利于节能。比如，对于夏季需供冷、冬季需供热的空调房间，室外新风量愈大，系统能耗愈大，在这种情况下。室外新风应控制到卫生要求的最小值。而在过渡季节，空调室内一般不需供冷或供热，可全部采用新风，这种方法是空调系统最有效的节能措施之一。
3.4从系统运行上的管理节能
一是加强中央空调的运行管理和控制设备的调节控制。在空调能耗中。有很大一部分是由于管理不善而引起的，应加强对空调操作人员的培训，提高管理人员素质，实行空调操作人员操作证制度。另外，集中空调实行计量收费是建筑节能的一项基本措施。每一个有效节能的空调系统都应配置相应的调节控制设备，如自力式流量控制阀、压差控制阀、温度控制阀等。在控制模式上需根据建筑物的具体功能、气候条件、使用状况等灵活处理，无统一的模式循环。
四、实例
下面是北京工业大学体育馆空调系统设计的相关情况：
4.1工程概况：北京工业大学体育馆为2008年北京奥运会羽毛球和艺术体操比赛馆，坐落在北京东南四环边北京工业大学校园内，体育馆共4层，主要用途为主体育馆、热身馆及附属办公室、接待大厅等，主体育馆观众席区固定座位5480个，活动座位2028个，设全年舒适性空调系统。
4.2室内设计参数(见表1)
4.3空调系统冷热源
全馆空调系统总冷负荷为4000 kW，总热负荷为3500kW，冬、夏季冷热源采用地源热泵螺杆式制冷机组，装机容量为2台制冷量1410 kW，1台制冷量1080kw；冬季供暖梯级利用地热井水的能量，取消了空调系统的冷却塔，体现了绿色奥运与科技奥运的宗旨。
4.4空调系统方式
观众席比赛大厅采用全空气式空调系统，观众席区共设12个全空气空调系
统，分别设置于首层、2层、3层的8个空调机房，夏季送风温度为20℃。回风由百叶经回风管至组合式空气处理机的混风箱，回风与新风混合后，进入空气处理机，经过滤、降焓除湿(冬季加湿)后，再与二次回风混合后，经送风管送至固定座椅下部送风静压箱，用座椅可调旋流式风口经阶梯侧面送至空调区域，5480个固定座位装设了9 100个SD型可调旋流式风口，每个风口送风量为60----70 1113／h，平均每个座位送风量为99 m3／h，因而送风口数量比固定座位数量多3620个；楼座空调系统回风口设在楼座后部侧墙上，下部座位空调系统回风口设在下部座位与楼座之间的侧墙上。为适应运行的节能，楼座与下部座位空调系统分开设置。过渡季通过调节新、回风电动多叶调节阀，实现全新风运行。比赛场地通过座位送风气流的涌流来达到空调降温的目的。座椅旋流式送风口出口风速≤0.2m／s，观众席人员活动区域及比赛区域风速不超过0.2 m／s，完全符合设计规范和体育工艺的要求，满足了羽毛球及艺术体操比赛及人体舒适度对风
速的要求。
空调送口风气流剖面图
4.5空调水系统设计
空调水系统采用两管制同程式系统，夏季供冷，冬季供暖，冬夏季冷热源由地源热泵螺桿制冷机组供给；供暖梯级利用地热井水的能量，即根据室内热负荷通过板式换热器直接供热或由地源热泵螺杆制冷机组供热，节省了能源，地热水与空调系统冷水通过板式换热器分隔，地热水全部回灌，真正体现绿色奥运与科技奥运的宗旨。
4.6防排烟设计
根据《北京工业大学体育馆消防性能化设计报告》及《北京市公安消防局消防设施设计防火审核意见书[京]消奥审(2005)第012号》，比赛大厅采用机械排烟系统，排烟口均布在比赛大厅顶部，总排烟量为250000 m3／h，机械补风系统利用空调系统JKl—1～4的回风管补风，补风量为排烟量的50％。
结语
设计是工程的第一件需要做的事，其重要性不言而喻。做好了第一步，以后的工作就好开展，并且是用最节约，最高效的方式进行。空调系统在我国的发展日新月异，其技术要求也越发的精高。因此，做出正确合理高效的设计方案就势在必行，结合项目的实际情况，具体要求，找出其中的问题，确定最终的方案，这正是我们要做的。
参考文献
[1]刘方，翁庙成，蒲清平，等．CFD在某候机厅空调气流组织设计中的应用[J]．暖通空调，2007，37(5)
[2]吕洁，程大章．模糊控制技术在大空间二次回风空调系统中的应用[J]．暖通空调，2006，36(12)
[3]郦景玉．暖通空调设计方案的技术经济比较研究阴．中国新技术新产品．
[4]惠群．谈住宅建筑节能的几项技术措施[J]．住宅科技．
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
【关键词】空调系统 暖通设计
【 abstract 】 This article discussed in the air conditioning system design often appears the question. Such as heating problems, air conditioning and ventilation aspects and the cause of the problem, heating air conditioning water system of hydraulic balance and so on, and the study on it, find out the methods to solve the problems.
【 key words 】 heating, air conditioning system design
中图分类号：TU96+2文献标识码：A文章编号：
前言
改革开放成功的30年，为我国带来了巨大的经济上的成功，从而使得空调系统应用环境也不断延伸，大量运用在工业民用项目中空调系统的设计有了很大的进步，其应用技术要求也在不断提高。而过快的发展也使得工程设计、施工压力骤增，随之也产生了各种问题需要发现解决。
一、供暖方面
1.1供暖入口设置过多
设置供暖入口时．既要考虑室内供暖统的合理性，又要考虑与室外管线衔接的合理性，不能只图室内系设计方便省事，而不顾及室外管网系统然而，有的工程供暖入口置过多。如某综合楼．室内供暖系统分为10个环路供暖人口设置亦达10个之多，同外线衔接点多，几个方向均有，不仅给外线施工造成麻烦，也给将来室内系统调节带来不便。
1.2厕所采用风机盘管时未加新风
厕所内既要满足温度要求。又要排除臭味，保证卫生要求然而。有的工程的厕所既无排风，又无新风补给，单纯采用卧式暗装风机盘管供冷供热，造成臭气自身循环，这是不妥当的。
1.3楼梯间散热器立支管应单独设置
设计规范规定。楼梯间或其他有冻结危险的场所，其散热器应由独立的立支管供热，且不得装设调节阀。然而，有的工程将楼梯间散热器与相邻房间散热器共用一根立管，采用双侧连接，—侧连接楼梯间散热器，另一侧连接邻室房间散热器。这就导致楼梯间一旦供暖发生故障，可能影响邻室的供暖效果，甚至冻裂散热器。
1.4平衡阀的设置与口径选择存在问题
空调冷冻水系统宜设置平衡阀，一般应设在回水管上而有的工程新风机组冷冻水供回水管上均设置了口径与管径相同的平衡阀。笔者认为。供水管上不必设置平衡阀．仅在回水管上设置即可，平衡阀口径应通过校核计算确定。
1.5系统的补水
一些系统未设置膨胀水箱，也未设置气压水罐等膨胀容积，知识依靠功率较大的补水泵进行补水定压会导致空气进入管路系统，因此，用合理容积的膨胀水箱或气压水罐进行定压是十分必要的，如无条件时可设不间断运行的变频补水泵。
1.6系统分区问题
现象：某医院放射科诊疗部，冬季检查室的温度偏低，病人受不了，影响正常使用。
原因：诊疗部的机械室和检查室的热负荷不同。机械室有设备发热量，所以其室温偏高，而本系统的室温控制器又正好设在机械室。故当机械室达到已定室温时，检查室为无发热设备的房间，温度尚低。但由于自控的动作，使检查室等房间的温度维持在低于设计值的水平，影响受检查病的舒适。
对策：改造的方法有二：一、将机械室与检查室的送风道分开。在给检查室送风的支管上装再热器；二、在检查室内设采暖设备。因本工程已经建成，风管设在吊顶内，改装风道比较困难，故采取了在检查室内增加采暖设备的办法。
二、空调设计方面
2.1制冷机装机容量偏大。目前在空调系统设计过程中，部分设计人员采用负荷指标估算，致使制冷机装机容量普遍偏大，造成初投资的很大浪费，同时影响部分负荷下的冷机效率。
2.2保温材料选用不当保温材料的选择应考虑到使用寿命及使用场合，市场上的保温材料品种很多但由于费用与便于施工等原因，很多工程采用铝箔玻璃棉保温
铝箔玻璃棉制品作为风管的保温材料效果还可以，因为风管的表面温度高。不易结露，但在施工过程中应对材料的容量及铝箔胶带的质量加强控制，以保证材料的使用寿命和绝热效果由于玻璃棉的吸水性太强，不适宜用于冷冻水管特别是立管的保温。
2.3大型商场不设新风补充与排风系统或有考虑新风补充但未考虑机械排风。
2.4膨胀水箱膨胀管设置止回阀，导致制冷机停机后系统中水温回升或采暖时水温上升压力升高膨胀水箱失效，系统中法兰、三通爆裂。
2.5 双风机系统设计问题
现象：某电视台空调，双风机低速集中系统，排风出不去，造成室内正压大。
原因：双风机系统的新风管接在回风机的吸入段上，以致造成排不出风去。对策：經改为这种连接法之后，调节好各个风阀的开度，即达到正常运行的要求。
2.6系统分区不当造成的失败
现象：某医院中心手术室空调系统。中心手术室、复苏室、中心材料室等六个部门，分别设了六个空调系统。冷源为离心式制冷机组，闭式冷水系统集中供给。其中复苏室内当有病人时，其空调要求昼夜不停，但夏季时复苏室的负荷还不足制冷机的20％，在这种状态下运行，蒸发器常被冻坏。经常修理。且制冷机经常在低负荷下运行，效率低度，能耗大。
原因：将使用时间不一致的系统合同一个冷源共应。且昼夜边疆使用的冷负荷部分又太少，致使夜间制冷机高节困难，最科蒸发器结冰，不能开车。
对策：为了满足某个昼夜使用的小系统，应当选用小型整体(或分体)式空调机，自带冷源。为此，该工程的复苏室另加了一台整体式空调机。
2.7变频空调系统管路设计第一分支器到最末端室内机的距离超过允许值。
2.8水管乱布置，立管在管道井内乱放，管道在水平面内穿越楼梯、剪力墙、配电室等。
2.9水管保温，保温层厚度要根据热力计算确定，经验值可参考《民用建筑空调设计》P279，保温材料可因地制宜，就近取材，应采用非燃或难燃材料，必须符合《建筑设计防火规范》。
三、节能措施
3.1使用环保、节能型建筑材料
使用环保、节能建筑材料，可有效地减少通过围护结构传热这一主要的空调负荷。从而各主要设备的容量达到显著的节能效果。
3.2冷屋顶节能
“冷屋顶”指具有高口反射率的屋顶，通过在普通屋顶表面涂浅色的、高反射率的材料，通过在普通屋顶的日射反射率，减少太阳热量的吸收。从而达到减少空调冷负荷、节约空调能耗的目的。
3.3空调新风量影响空调系统的能耗
空调新风问题是影响空调是否节能的一个方面，新风量过多会增加其负荷，进而增加电耗，处坪的新风量过少则会影响空调环境的质量，因此针对具体的空凋环境做好送风温度和新风比例的调整非常有利于节能。比如，对于夏季需供冷、冬季需供热的空调房间，室外新风量愈大，系统能耗愈大，在这种情况下。室外新风应控制到卫生要求的最小值。而在过渡季节，空调室内一般不需供冷或供热，可全部采用新风，这种方法是空调系统最有效的节能措施之一。
3.4从系统运行上的管理节能
一是加强中央空调的运行管理和控制设备的调节控制。在空调能耗中。有很大一部分是由于管理不善而引起的，应加强对空调操作人员的培训，提高管理人员素质，实行空调操作人员操作证制度。另外，集中空调实行计量收费是建筑节能的一项基本措施。每一个有效节能的空调系统都应配置相应的调节控制设备，如自力式流量控制阀、压差控制阀、温度控制阀等。在控制模式上需根据建筑物的具体功能、气候条件、使用状况等灵活处理，无统一的模式循环。
四、实例
下面是北京工业大学体育馆空调系统设计的相关情况：
4.1工程概况：北京工业大学体育馆为2008年北京奥运会羽毛球和艺术体操比赛馆，坐落在北京东南四环边北京工业大学校园内，体育馆共4层，主要用途为主体育馆、热身馆及附属办公室、接待大厅等，主体育馆观众席区固定座位5480个，活动座位2028个，设全年舒适性空调系统。
4.2室内设计参数(见表1)
4.3空调系统冷热源
全馆空调系统总冷负荷为4000 kW，总热负荷为3500kW，冬、夏季冷热源采用地源热泵螺杆式制冷机组，装机容量为2台制冷量1410 kW，1台制冷量1080kw；冬季供暖梯级利用地热井水的能量，取消了空调系统的冷却塔，体现了绿色奥运与科技奥运的宗旨。
4.4空调系统方式
观众席比赛大厅采用全空气式空调系统，观众席区共设12个全空气空调系
统，分别设置于首层、2层、3层的8个空调机房，夏季送风温度为20℃。回风由百叶经回风管至组合式空气处理机的混风箱，回风与新风混合后，进入空气处理机，经过滤、降焓除湿(冬季加湿)后，再与二次回风混合后，经送风管送至固定座椅下部送风静压箱，用座椅可调旋流式风口经阶梯侧面送至空调区域，5480个固定座位装设了9 100个SD型可调旋流式风口，每个风口送风量为60----70 1113／h，平均每个座位送风量为99 m3／h，因而送风口数量比固定座位数量多3620个；楼座空调系统回风口设在楼座后部侧墙上，下部座位空调系统回风口设在下部座位与楼座之间的侧墙上。为适应运行的节能，楼座与下部座位空调系统分开设置。过渡季通过调节新、回风电动多叶调节阀，实现全新风运行。比赛场地通过座位送风气流的涌流来达到空调降温的目的。座椅旋流式送风口出口风速≤0.2m／s，观众席人员活动区域及比赛区域风速不超过0.2 m／s，完全符合设计规范和体育工艺的要求，满足了羽毛球及艺术体操比赛及人体舒适度对风
速的要求。
空调送口风气流剖面图
4.5空调水系统设计
空调水系统采用两管制同程式系统，夏季供冷，冬季供暖，冬夏季冷热源由地源热泵螺桿制冷机组供给；供暖梯级利用地热井水的能量，即根据室内热负荷通过板式换热器直接供热或由地源热泵螺杆制冷机组供热，节省了能源，地热水与空调系统冷水通过板式换热器分隔，地热水全部回灌，真正体现绿色奥运与科技奥运的宗旨。
4.6防排烟设计
根据《北京工业大学体育馆消防性能化设计报告》及《北京市公安消防局消防设施设计防火审核意见书[京]消奥审(2005)第012号》，比赛大厅采用机械排烟系统，排烟口均布在比赛大厅顶部，总排烟量为250000 m3／h，机械补风系统利用空调系统JKl—1～4的回风管补风，补风量为排烟量的50％。
结语
设计是工程的第一件需要做的事，其重要性不言而喻。做好了第一步，以后的工作就好开展，并且是用最节约，最高效的方式进行。空调系统在我国的发展日新月异，其技术要求也越发的精高。因此，做出正确合理高效的设计方案就势在必行，结合项目的实际情况，具体要求，找出其中的问题，确定最终的方案，这正是我们要做的。
参考文献
[1]刘方，翁庙成，蒲清平，等．CFD在某候机厅空调气流组织设计中的应用[J]．暖通空调，2007，37(5)
[2]吕洁，程大章．模糊控制技术在大空间二次回风空调系统中的应用[J]．暖通空调，2006，36(12)
[3]郦景玉．暖通空调设计方案的技术经济比较研究阴．中国新技术新产品．
[4]惠群．谈住宅建筑节能的几项技术措施[J]．住宅科技．
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。