1、毕业设计 文 献综 述 建筑环境与设备工程 建筑空调系统论述 前言 空气调节 （ Air Conditioning， 简称空调 ） 的意义在于 “ 使空气达到岁要求的状态 ”或 “ 使空气处于正常状态 ” 。据此，一个内部受控的空气环境，一般是指在某一特定空间（房间）内，对空气温度、湿度、空气流动速度及清洁度进行人工调节，以满足人体舒适及工艺性生产过程的要求。现代技术发展有时还要求对空气的压力、成分、气味及噪声等进行控制及调节。由此可见，采用技术手段创造并满足一定要求的空气环境，乃是空气调节的任务。 随着生产和科技的不断发展，人类对 空调技术也进行了一系列的改进，同时也在积极研究环保、节能的空
2、调产品和技术，已经投入使用了冰蓄冷空调系统、燃气空调、 VAV 空调系统、地源热泵系统等。根据建筑特点和使用特点来设计经济合理的空调系统是我们研究与讨论的主题，其中也主要围绕着节能这一块内容。 空气调节系统一般均由空气处理设备和空气输送管道以及空气分配装置所组成，根据需要，它能组成许多不同形式的系统。在工程上应考虑建筑物的用途和性质、热湿负荷特点、温湿度调节和控制的要求、空调机房的面积和位置、初投资和运行维修费用等许多方面的因素，选定合理的空调系统。因 此要研究一下空调系统的分类。 主题 1.如何划分空调系统 根据空气调节一书，其中有涉及说空气调节系统的划分应根据空气调节房间的使用特点，并考虑
3、系统运行及调节的灵活和经济性，经过技术经济比较后确定。一般空气调节系统不宜过大。空气调节系统可按下列条件划分： (a) 空调房间的设计参数（主要是温度、湿度等）接近，使用时间接近时，宜划分为同一系统。同一系统的个空气调节房间尽可能接近。 (b) 空气调节房间的瞬时负荷变化差异较大时，应分设系统。可根据空气调节房间的朝向划分系统。同一时间内分别需要供热和供冷的房 间，宜分别划分系统。 (c) 空气调节房间所需新风量占送风量的比例相差悬殊时，可按比例相近者分设系统。 (d) 有消声要求的房间不宜与无消声要求的房间划分为同一系统，如必须划分为同一系统时，应作局部处理。 (e) 有空气洁净要求的房间不
4、应与空气污染严重的房间划分为同一系统，也不宜与无空气洁净度要求的房间划分为同一系统，如与后者划为同一系统时，应作局部处理。 (f) 空气调节房间面积很大时，应按内区和外区分设系统。一般距外围护结构 46mm 范围内的面积为外区，其余面积为内区。 (g) 划分系统时，应使用同一系 统的风管长度尽量缩短，减少风管重迭，便于施工、管理、调试和维护。 一幢建筑物或一个空调调节区域采用哪用空调调节系统，应经过认真的技术经济比较后认真确定。 (1）全空气定风量单风道系统可用于需要恒温、恒湿、无尘、无噪音等的高级环境的场合，如净化房间、医院手术室、电视台、播音室等。也可用于空调房间大或居留人员多，且房间温湿
5、度参数、洁净度要求、使用时间等基本一致的场所，如商场、影剧院、展览厅、多功能厅、体育馆等。 (2）全空气定风量双风道系统可用于需要空调区域内的单个房间进行温湿度控制，或由于建筑物的形状或用途等 原因，使得其冷热负荷分布复杂的场所。这种系统的设备费和运行费高，耗能大，一般不宜采用。 (3）全空气变风量系统可用于空调区域内的各房间需要分别调节室温，但温度和湿度控制精度不高的场所，如高档写字楼和一些用途多变的建筑物。变风量系统尤其适用全年需要供冷的大型建筑物的内区。 (4）风机盘管家新风系统的空气调节系统能够实现居住者的独立调节要求，它适用于旅馆客房、公寓、大型办公楼建筑，同时，又可与变风量系统配合
6、使用在大型建筑的外区。 .空气调节系统按空气处理设备的设置划分 根据空气调节设计手册，空气调节系统可 按空气处理设备的设置情况划分为： a. 集中式系统 空气 处理设备（过滤、冷却、加热、加湿设备和风机等）集中设置在空调机房内，空气处理后，由风管送入各房间的系统。 也有把除集中处理外，分房间另设有室温调节加热器或过滤器的系统称为集中式系统。 集中式系统按处理空调负荷的输送介质可分为全空气系统、空气 -水系统、全水系统和直接蒸发机组系统。全空气系统房间的全部负荷均有集中处理后的空气负担。属于全空气系统的有：定风量或变风量的单风管或双风管集中式系统（再热系统除外）、全空气诱导系统等。空气 -水系统
7、空气调节房间的负 荷由集中处理的空气负担一部分，其他负荷由水作为介质在送入空调房间时对空气进行再处理（加热、冷却）的系统。属于空气 -水系统的有：再热系统（另设有室温调节加热器的系统）、带盘管的诱导系统、风机盘管机组和风道并有的系统等。 b. 分散式系统（也称局部系统）将整体组装的空调器（带冷冻机的空调机组、热泵机组、不设集中新风系统的风机盘管系统机组等）直接放在空调房间内或放在空调房间附近，每个机组只供一个或几个小房间的，或者一个房间内放几个机组的系统。 c. 半集中系统 集中处理部分或全部风量，然后送入个房间（或各区），在 各房间（或各区）在进行处理的系统。包括集中处理新风，经诱导器（全空
8、气或另加冷热盘管）送入室内或各室有风机盘管的系统（即风机盘管与风道并用的系统），也包括分区机组系统等。 3.风机盘管系统 关于半集中系统，主要讲述一下关于本设计选用的风机盘管系统，根据蔡炳鉴编写的空气调节一书， 风机盘管（ fan-coil unit），又称小型送风机，广 泛应 用于旅馆、饭店、公寓及办公室中。它可说是一个小空调区的空调箱，内有风扇，过滤网及管排等，管排可任走冰水 (寒水 )或热水。单一管排式者应用较广，以其价廉而控制需求又少之故。 风 机盘管机组是空调机组的末端机组之一 ,就是将通风机、换热器及过滤器等组成一体的空气调节设备。机组一般分为立式和卧式两种 ,可以按室内安装位置选
9、定 ,同时根据室内装修要求可做成明装或暗装 。 风机盘管通常与冷水机组 (夏 )或热水机组 (冬 )组成一个供冷或供热系统。风机盘管是分散安装在每一个需要空调的房间内 (如宾馆的客房、医院的病房、写字楼的各写字间等 )。 风机不断循环所在房间内的空气和新风，使空气通过供冷水或供热水的换热器被冷却或加热，以保持房间内温度。在风机吸风口外设有空气过滤器，用以过滤被吸入空气中的尘埃，一方面改善房 间的卫生条件，另一方面也保护了换热器不被尘埃所堵塞。换热器在夏季可以除去房间的湿气，维持房间的一定相对湿度。换热器表面的凝结水滴入接水盘内，然后不断地被排入下水道中。从风机盘管的结构特点来看，它的优点：布置
10、灵活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可以单独使用；各空调房间互不干扰，可以独立地调节室温，并可随时根据需要开停机组，节省运行费用，灵活性大，节能效果好；与集中式空调相比不需回风管道，节约建筑空间；机组部件多为装配式、定型化、规格化程度高，便于用户选择和安装；只需新风空调机房，机房面积小；使用季节长； 各房间之间不会互相污染。 它的缺点：对机组制作要求高，则维修工作量很大；机组剩余压头小室内气流分布受限制；分散布置敷设无法实现全年多工况节能运行调节；水系统复杂，易漏水；过滤性能差 由于本系统采用风 机盘管 +新风 系统，有独立的新风系统供给室内新风，即把新风处理到室内参数，不承担房间负荷。
11、这种方案既提高了该系统的调节和运转的灵活性，且进入风机盘管的供水温度可适当提高，水管结露现象可以得到改善。 查空气调节设计手册： 风机盘管 +新风系统的特点 优点 1)布置灵活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可以单独使 用 2)各空调房间互不干扰，可以独立地调节室温，并可随时根据需要开停机组 ,节省运行费用，灵活性大，节能效果好 3)与集中式空调相比不需回风管道，节约建筑空间 4)机组部件多为装配式、定型化、规格化程度高，便于用户选择和安装 5)只需新风空调机房，机房面积小 6)使用季节长 7)各房间之间不会互相污染 缺点 1)对机组制作要求高，则维修工作量很大 2)机组剩余压头小室内气
12、流分布受限制 3)分散布置敷设各中管线较麻烦，维修管理不方便 4)无法实现全年多工况节能运行调节 5)水系统复杂，易漏水 6)过滤性能差 适用性 适用于旅馆、公寓、医院、办公楼等高层多层的建筑物中 , 需要增设空调的小面积多房间建筑室温需要进行个别调节的场合 全空气系统与空气水系统 方案比较 比较项 全空气系统 空气水系统 目 设备布置与机房 1 空调与制冷设备可以集中布置在机房 2 机房面积较大层高较高 3 有时可以布置在屋顶或安设在车间柱间平台上 1 只需要 新风空 调机房、机房面积小 2 风机盘管可以设在空调机房内 3 分散布置、敷设各种管线较麻烦 风管系统 1 空调送回风管系统复杂、布
13、置困难 2 支风管和风口较多时不易均衡调节风量 1 放室内时不接 送、回风管 2 当和新风系统联合使用时，新风管较小 节能与经济性 1 可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节，充分利用室外新风减少与避免冷热抵消，减少冷冻机运行时间 2 对热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间不经济 3 部分房间停止工作不需空调时整个空调系统仍需运行不经济 1 灵活性大、节能效果好，可根据各室负荷情况自我调节 2 盘管冬夏兼用，内避容易结垢，降低传热效率 3 无法实现全年多工况节能运行 使用寿命 使用寿命长 使用寿命较长 安装 设备与风管的安装工作量大周期长 安装投产较快，介于集中
14、式空调系统与单元式空调器之间 维护运行 空调与制冷设备集中安设在机房便于管理和维护 布置分散维护管理不方便，水系统布置复杂、易漏水 温湿度控制 可以严格地控制室内温度和室内相对湿度 对室内温度要求严格时难于满足 空气过滤与净化 可以采用初效、中效和高效过滤器，满足室内空气清洁度的不同要求，采用喷水室时水与空气直接接触易受污染，须常换水 过滤性能差，室内清洁度要求较高时难于满足 消声与隔振 可以有效地采取消防和隔振措施 必须采用低噪声风机才能保证室内要求 风管互相串通 空调房间之间有风管连通，使各房 间互相污染，当发生火灾时会通过风管迅速蔓延 各空调房间之间不会互相污染 总结 通过以上关于中央空
15、调系统的一些说明，从实际意义出发，选择经济合理且在节能方面有具体效果的中央空调是我们要考虑的问题。通过对建筑特征的分析，选择合适的 中央空调系统 在 节能 上有 巨大 的 潜力， 如今研究的方向很多，但是真正 给空调系统节带来前所未有的效果 的设计却少之又少 ， 所以必须从实际出发，打好基础，把实践建立在所学知识上，开始我的毕业设计。 参考文献 1 蔡炳鉴 .空 气调节 M.化学工业出版社， 1999.10. 2 电子工业部第十设计研究院 .空气调节设计手册 M.中国建筑工业出版社 .1995.11. 3 蔡增基 ,龙天渝 .流体力学泵与风机 M.第四版 .中国建筑工业出版社 ,1979:381. 4 中国建筑标准设计研究院 .住宅设计资料集 M.中国建筑工业出版社 .1999.6. 5 赵荣义 ,范存养 ,薛殿华 ,钱以明 .空气调节 M.中国建筑工业出版社 . 6 郭维钧 .贺智修 .施鉴诺 .建筑智能化技术基础 M.2001:61 65. 7 晋欣桥 ,夏凊 ,王盛卫 .用于空调系统控制分析的多区域建筑物模型 J.流体机械， 1999，27(3):18-21. 8 Ashok S,R.Banerjee.Optimal cool storage capacity for load managementJ.Energy, 2003,28(2):115-126.
