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摘要： 本文结合工程施工实际，对设备间面积及层高与管路布置，空调水系统的水泵设计与选型，冷冻水系统，冷却水系统和冷凝水系统设计做了简要的阐述。对中央空调水系统设计与施工有一定的参考价值。关键字：设备布置；水泵；冷却塔；流量；流速
中图分类号：U464.138+.1文献标识码： A 文章编号：一．工程概况
1．工程介绍
本工程位于沈阳市大东区，是一个集高档住宅，公寓及酒店于一身的建筑。建筑面积，G1区30000m2,地下一层为车库及设备房，地上一至四层为酒店，五至十四层为住宅。
2.设计方案的选择与确定
整体采用中央空调系统为大楼制冷供暖，制冷主机和采暖锅炉分別设于地下设备房，未端采用风机盘管为房间制冷供暖。
3.室 内 设 计 参 数
4.设计依据
①．《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003、
②.《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》GB50274-983.1.1．
③.《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002；
④.《机械设备安装工程施工及验收规范》TJ231（五）-78；
二．设备层内管道布置原则：
离地 h≤2.0 m 布置空调设备，水泵等h=2.5~3.0 m 布置冷、热水管道h=3.6~4.6 m布置空调通风管道
三．水泵选择与安装在设计空调水系统时进行必要的水力计算，根据设计流量计算出在该流量下管路的阻力，以确保选用水泵的扬程合理。在对流量和扬程乘以一定的安全余量后，进行水泵的选择。有些设计人员未进行设计计算，认为扬程大一些保险，导致所选择的水泵不能满足要求，或者造成运行费用增加，甚至水泵不能正常工作。在循环水泵采用并联运行方式时，选择水泵一定要按管路特性与水泵并联特性曲线进行选型计算。选型时，除应注意水泵在设计工况时的性能参数外，还应关注水泵的特性曲线，尽量选择特性曲线陡的水泵并联工作。运行人员应注意工况转换时对阀门的调节。很多空调设计都是冬夏两用的，即随着季节变化，为盘管供应冷水或热水。冬季热负荷一般比夏季冷负荷小，且空调水系统供回水温差夏季一般取5℃，冬季取10℃，根据空调水系统循环流量计算公式G=0.86Q/ΔT（式中Q为空调负荷KW，ΔT为水系统温差℃，G为水系统循环流量m3/h），则夏季空调循环水流量将是冬季的2-3倍。所以水泵应根据夏季工况参数选型。水泵出口声响异常，一般是系统阻力太大，导致系统缺水来引起的。解决方法：
1. 再开启一台水泵。运行两台水泵时，异响消失。2. 适当关小泵出口阀门，异响消失。3．泵前过滤器太脏，吸不上水，拆洗过滤器。4．系统排气，减小系统阻力。四．冷冻水系统设计与施工1．系统冷冻水（或盐水）流量估算0.14~0.20L/S (0.25~0.40L/S)/冷吨。1RT=3516.91W。2．冷冻水系统的补水量（膨胀水箱）水箱容积计算: Vb=a△tVs m3Vb—膨胀水箱有效容积（即从信号管到溢流管之间高差内的容积）m3a —水的体积膨胀系数，a=0.0006 L/℃
s—系统内的水容量 m3，即系统中管道和设备内总容水量
3．冷冻水系统流速规定
DN100及以上管道：2.0m/s~3.0m/s
DN80~DN100管道：1.0m/s~2.0m/s
DN40~DN80 管道： 1.0m/s 左右
DN40以下管道： 1.0m/s以下
无论如何，冷冻水系统管路的流速不应大于3.0m/s。
五． 冷却水系统设计与施工
制冷机冷却水量估算表
活塞式制冷机(t/kw) 0.215
离心式制冷机(t/kw) 0.258
吸收式制冷机(t/kw) 0.3
螺杆式制冷机(t/kw) 0.193~0.322
冷却塔的选择：
1. 现在一般中央空调工程使用较多的是低噪声或超低噪声型玻璃钢s=lb onclick="g('逆流');">逆流式冷却塔，其产品的代号一般为DBNL-水量数（m3/h）。如DBNL3-100型表示水量为100 m3/h，第三次改型设计的超低噪声玻璃钢逆流式冷却塔。即：水量数（m3/h）=（主机制冷量+压缩机输入功率）/3.165.
2. 初先的冷却塔的名义流量应满足冷水机组要求的冷却水量，同时塔的进水和出水温度应分别与冷水机组冷凝器的出水和进水温度相一致。再根据设计地室外空气的湿球温度，查产品样本给出的塔热工性能曲线或说明，校核塔的实际流量是否仍不小于冷水机要求的冷却水量。
3. 校核所选塔的结构尺寸、运行重量是否适合现场安装条件
4. 简要经验值计算公式：
设备总冷量（KW）×856（大卡）÷3000×(1.2～1.3)=冷却塔水流量
冷却水系统的补水量包括：1 蒸发损失2 漂水损失 3 排污损失 4 泄水损失,建议冷却水系统的补水量取为循环水量的1—1.6%,电制冷、水质好时，取小值，溴化锂吸收式制冷、水质差时，取大值。冷却水系统设计应注意的问题
a．多台冷却塔并联时，冷却塔进水管路应设置平衡阀或电动控制阀，平衡管路阻力。
b．冷却水系统水质较差时，应设计旁滤系统，过滤冷却水。
冷却塔漂水过大是施工调试中经常遇到的问题。其主要原因是冷却水量超过额定流量。调节冷凝器进出水阀门，观察出水压力表，把压差控制在额定范围内（一般压差为0.08MPa左右），一般就可以解决问题。如果不行，再去查看布水器喷口喷射角度是否过于朝下，调节冷却塔布水器的喷射角度，使其稍有倾斜（15度）。
六． 冷凝水系统设计与施工
通常，可以根据机组的冷负荷Q（KW）按下列数据近似选定冷凝水管的公称直径。
Q≤7kW DN＝20mm
Q＝7.1～17.6kW DN＝25mm
Q＝101～176kW DN＝40mm
Q＝177～598kW DN＝50mm
Q＝599～1055kW DN＝80mm
Q＝1056～1512kW DN＝100mm
Q＝1513～12462kW DN＝125mm
Q>12462kW DN＝150mm
注：1. DN＝15mm的管道，不推荐使用。
2. 立管的公称直径，就与水平干管的直径相同。
3. 冷凝水管的公称直径DN（mm），应根据通过冷凝水的流量计算确定
风机盘管机组、整体式空调器、组合式空调机组等运行过程中产生的冷凝水，必须及时予以排走。排放冷凝水管道的设计，应注意以下事项：
a. 沿水流方向，水平管道应保持不小于千分之一的坡度；且不允许有积水部位。
b. 当冷凝水盘位于机组负压区段时，凝水盘的出水口处必须设置水封，水封的高度应比凝水盘处的负压（相当于水柱高度）大50％左右。水封的出口，应与大气相通。为了防止冷凝水管道表面产生结露，必须进行防结露验算。
c. 冷凝水立管的顶部，应设计通向大气的透气管。
d. 设计和布置冷凝水管路时，必须认真考虑定期冲洗的可能性，并应设计安排必要的设施。
冷凝水施工中，管道安装一定注意不能倒坡。很多情况都是因为倒坡使冷凝水不能正常排放，导致凝水盘处溢水。安装时存水弯的高度应符合设计要求，否则冷凝水不能排出。
冷凝水管在吊顶上敷设时，应认真保温，防止结露。
结语：通过以上论述及工程调试实例，我们可以得出结论，在暖通空调水系统设计中，合理地对主机及未端设备的搭配，合理的设计流量、流速、合理的选配水泵以及采用正确的方法进行系统联调，可以极大地改善系统的水力特性，使系统接近或达到水力平衡，从而既为系统的正常运行提供了保证，同时又节省了能源，使系统经济高效地运行。参考文献：
1、陆耀庆等主编，供暖通风设计手册。北京：中国建筑工业出版社，1987年； 2、贺平、孙刚主编，供热工程。北京：中国建筑工业出版社，1990年；
3、张耀良、刘传聚等主编，通风与空调工程施工质量验收规范。中国计划出版社，GB50243-2002；
4、宋波、罗红等主编，建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范。中国建筑工业出版社，2002年。
中图分类号：U464.138+.1文献标识码： A 文章编号：一．工程概况
1．工程介绍
本工程位于沈阳市大东区，是一个集高档住宅，公寓及酒店于一身的建筑。建筑面积，G1区30000m2,地下一层为车库及设备房，地上一至四层为酒店，五至十四层为住宅。
2.设计方案的选择与确定
整体采用中央空调系统为大楼制冷供暖，制冷主机和采暖锅炉分別设于地下设备房，未端采用风机盘管为房间制冷供暖。
3.室 内 设 计 参 数
4.设计依据
①．《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003、
②.《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》GB50274-983.1.1．
③.《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002；
④.《机械设备安装工程施工及验收规范》TJ231（五）-78；
二．设备层内管道布置原则：
离地 h≤2.0 m 布置空调设备，水泵等h=2.5~3.0 m 布置冷、热水管道h=3.6~4.6 m布置空调通风管道
三．水泵选择与安装在设计空调水系统时进行必要的水力计算，根据设计流量计算出在该流量下管路的阻力，以确保选用水泵的扬程合理。在对流量和扬程乘以一定的安全余量后，进行水泵的选择。有些设计人员未进行设计计算，认为扬程大一些保险，导致所选择的水泵不能满足要求，或者造成运行费用增加，甚至水泵不能正常工作。在循环水泵采用并联运行方式时，选择水泵一定要按管路特性与水泵并联特性曲线进行选型计算。选型时，除应注意水泵在设计工况时的性能参数外，还应关注水泵的特性曲线，尽量选择特性曲线陡的水泵并联工作。运行人员应注意工况转换时对阀门的调节。很多空调设计都是冬夏两用的，即随着季节变化，为盘管供应冷水或热水。冬季热负荷一般比夏季冷负荷小，且空调水系统供回水温差夏季一般取5℃，冬季取10℃，根据空调水系统循环流量计算公式G=0.86Q/ΔT（式中Q为空调负荷KW，ΔT为水系统温差℃，G为水系统循环流量m3/h），则夏季空调循环水流量将是冬季的2-3倍。所以水泵应根据夏季工况参数选型。水泵出口声响异常，一般是系统阻力太大，导致系统缺水来引起的。解决方法：
1. 再开启一台水泵。运行两台水泵时，异响消失。2. 适当关小泵出口阀门，异响消失。3．泵前过滤器太脏，吸不上水，拆洗过滤器。4．系统排气，减小系统阻力。四．冷冻水系统设计与施工1．系统冷冻水（或盐水）流量估算0.14~0.20L/S (0.25~0.40L/S)/冷吨。1RT=3516.91W。2．冷冻水系统的补水量（膨胀水箱）水箱容积计算: Vb=a△tVs m3Vb—膨胀水箱有效容积（即从信号管到溢流管之间高差内的容积）m3a —水的体积膨胀系数，a=0.0006 L/℃
s—系统内的水容量 m3，即系统中管道和设备内总容水量
3．冷冻水系统流速规定
DN100及以上管道：2.0m/s~3.0m/s
DN80~DN100管道：1.0m/s~2.0m/s
DN40~DN80 管道： 1.0m/s 左右
DN40以下管道： 1.0m/s以下
无论如何，冷冻水系统管路的流速不应大于3.0m/s。
五． 冷却水系统设计与施工
制冷机冷却水量估算表
活塞式制冷机(t/kw) 0.215
离心式制冷机(t/kw) 0.258
吸收式制冷机(t/kw) 0.3
螺杆式制冷机(t/kw) 0.193~0.322
冷却塔的选择：
1. 现在一般中央空调工程使用较多的是低噪声或超低噪声型玻璃钢s=lb onclick="g('逆流');">逆流式冷却塔，其产品的代号一般为DBNL-水量数（m3/h）。如DBNL3-100型表示水量为100 m3/h，第三次改型设计的超低噪声玻璃钢逆流式冷却塔。即：水量数（m3/h）=（主机制冷量+压缩机输入功率）/3.165.
2. 初先的冷却塔的名义流量应满足冷水机组要求的冷却水量，同时塔的进水和出水温度应分别与冷水机组冷凝器的出水和进水温度相一致。再根据设计地室外空气的湿球温度，查产品样本给出的塔热工性能曲线或说明，校核塔的实际流量是否仍不小于冷水机要求的冷却水量。
3. 校核所选塔的结构尺寸、运行重量是否适合现场安装条件
4. 简要经验值计算公式：
设备总冷量（KW）×856（大卡）÷3000×(1.2～1.3)=冷却塔水流量
冷却水系统的补水量包括：1 蒸发损失2 漂水损失 3 排污损失 4 泄水损失,建议冷却水系统的补水量取为循环水量的1—1.6%,电制冷、水质好时，取小值，溴化锂吸收式制冷、水质差时，取大值。冷却水系统设计应注意的问题
a．多台冷却塔并联时，冷却塔进水管路应设置平衡阀或电动控制阀，平衡管路阻力。
b．冷却水系统水质较差时，应设计旁滤系统，过滤冷却水。
冷却塔漂水过大是施工调试中经常遇到的问题。其主要原因是冷却水量超过额定流量。调节冷凝器进出水阀门，观察出水压力表，把压差控制在额定范围内（一般压差为0.08MPa左右），一般就可以解决问题。如果不行，再去查看布水器喷口喷射角度是否过于朝下，调节冷却塔布水器的喷射角度，使其稍有倾斜（15度）。
六． 冷凝水系统设计与施工
通常，可以根据机组的冷负荷Q（KW）按下列数据近似选定冷凝水管的公称直径。
Q≤7kW DN＝20mm
Q＝7.1～17.6kW DN＝25mm
Q＝101～176kW DN＝40mm
Q＝177～598kW DN＝50mm
Q＝599～1055kW DN＝80mm
Q＝1056～1512kW DN＝100mm
Q＝1513～12462kW DN＝125mm
Q>12462kW DN＝150mm
注：1. DN＝15mm的管道，不推荐使用。
2. 立管的公称直径，就与水平干管的直径相同。
3. 冷凝水管的公称直径DN（mm），应根据通过冷凝水的流量计算确定
风机盘管机组、整体式空调器、组合式空调机组等运行过程中产生的冷凝水，必须及时予以排走。排放冷凝水管道的设计，应注意以下事项：
a. 沿水流方向，水平管道应保持不小于千分之一的坡度；且不允许有积水部位。
b. 当冷凝水盘位于机组负压区段时，凝水盘的出水口处必须设置水封，水封的高度应比凝水盘处的负压（相当于水柱高度）大50％左右。水封的出口，应与大气相通。为了防止冷凝水管道表面产生结露，必须进行防结露验算。
c. 冷凝水立管的顶部，应设计通向大气的透气管。
d. 设计和布置冷凝水管路时，必须认真考虑定期冲洗的可能性，并应设计安排必要的设施。
冷凝水施工中，管道安装一定注意不能倒坡。很多情况都是因为倒坡使冷凝水不能正常排放，导致凝水盘处溢水。安装时存水弯的高度应符合设计要求，否则冷凝水不能排出。
冷凝水管在吊顶上敷设时，应认真保温，防止结露。
结语：通过以上论述及工程调试实例，我们可以得出结论，在暖通空调水系统设计中，合理地对主机及未端设备的搭配，合理的设计流量、流速、合理的选配水泵以及采用正确的方法进行系统联调，可以极大地改善系统的水力特性，使系统接近或达到水力平衡，从而既为系统的正常运行提供了保证，同时又节省了能源，使系统经济高效地运行。参考文献：
1、陆耀庆等主编，供暖通风设计手册。北京：中国建筑工业出版社，1987年； 2、贺平、孙刚主编，供热工程。北京：中国建筑工业出版社，1990年
3、张耀良、刘传聚等主编，通风与空调工程施工质量验收规范。中国计划出版社，GB50243-2002；
4、宋波、罗红等主编，建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范。中国建筑工业出版社，2002年。