1、第二节 空调工程设计方法综述,第一步、空调工程设计前的准备工作 1、 熟悉国家标准和有关规范 (1) 采暖通风与空气调节设计规范(GBJl987)； (2) 高层民用建筑设计防火规范； (3) 采暖通风与空气调节制国标准(GBJU488)； (4) 通风与空调工程施工及验收规范(GBJ24382)； (5) 人民防空工程设计防火规范(GBJ9887)； (6) 建筑设计防火规范。 2、熟悉工程情况和土建资料 （1）弄清该建筑物的性质、规模和功能划分。 （2）弄清该建筑物在总图中的位置、四邻建筑物及其周围管线敷设情况。 （3）弄清建筑物内的人员数量、使用时间等。 （4）知晓建筑物层数、层高及建筑
2、物的总高度。 （5）明确各类功能房间、走廊、厅堂的空调面积。,第二步、进行建筑物空调负荷计算,1.根据建筑的空调面积和房间功能进行空调冷负荷计算。2.统计建筑空调总冷负荷。3.大部分建筑需要考虑房间的同时使用率，一般建筑的同时使用率为7080%，特殊情况需根据建筑功能和使用情况确定。4.制冷机冷负荷为建筑空调总冷负荷与同时使用率的乘积。根据计算的制冷机冷负荷既可选择制冷主机。,制冷主机台数可根据建筑业主和建筑所备机房情况进行确定,建筑物冷负荷估算指标,第三步、选择空调系统并合理分区,火车站候车室负荷计算结果：总冷负荷：581KW;总热负荷：465KW 因本工程为改造工程，根据业主要求，仅在大厅
3、、候车室，办公室进行空调设计。空调方案： 大厅及候车室采用全空气系统，候车室采用六台吊顶空调机组，新风直接取自室外，办公室采用风机盘管无新风系统。系统分三个分空调系统。 制冷机在大厅旁新建二层制冷机房，制冷机选用活塞制冷机组，热源采用容积式汽水热交换器，蒸汽来自锅炉房。,空调系统的选择和分区，应根据建筑物的性质、规模、结构特点、内部功能划分、空调负荷特性、设计参数要求、同期使用情况、设备管道选择布置安装和调节控制的难易等因素综合考虑，经过技术经济比较后来确定。,分区原则举例,第四步、确定空气处理方案和选择空气处理设备,普通集中式空调系统 就是低速、单风道集中式空调系统，它是最典型、出现最早、至
4、今仍采用最广泛的空调系统。双风道空调系统 它分别没有冷、热风道(管路风速较高，常用15 - 25m/s)，在每区(或每室)设有混合箱与冷、热风管道联接，由室温传感器控制混合箱调节的比例。混合箱并具有定风量的功能，即当其它房间调节冷热风比时所造成的系统压力变化不应引起起本室的风量变化。变风量空调系统 空调系统的变风量是相对于定风量而言的，前而所介绍的全空气系统都是指定风量方式，它是改变送风温度而风量不变来适应室内负荷的变化。而变风量系统是送风温度不变，用改变风量的办法来适应负荷变化。而风量的变化是通过专用的变风量末端装置来实现的。风机盘管系统 风机盘管机组(Fan Coil Unit，简写为FC
5、U)在空调工程中的应用大多是和经单独处理的新风系统相结合的。 风机盘管由盘管(即表冷器)和风机(前向多翼离心风机或贯流风机)组成，其风量在250-2500m3/h范围内。,1、风机盘管的选择,风机盘管有两个主要参数：制冷（热）量和送风量，故有风机盘管的选择有如下两种方法：（1）根据房间循环风量选：房间面积、层高（吊顶后）和房间换气次数三者的乘积即为房间的循环风量。利用循环风量对应风机盘管高速风量，即可确定风机盘管型号。（2）根据房间所需的冷负荷选择：根据单位面积负荷和房间面积，可得到房间所需的冷负荷值。利用房间冷负荷对应风机盘管的高速风量时的制冷量即可确定风机盘管型号。 确定型号以后，还需确定
6、风机盘管的安装方式（明装或安装），送回风方式（底送底回，侧送底回等）以及水管连接位置（左或右）等条件。,设备选择举例,2、空气处理机的选择,空气处理机组主要用于处理室内空气和供新风，一般有空调工况和新风工况两种工作状态。 空气处理机组的选择一般由三个主要参数决定：风量、表冷器排管数和机外余压。根据系统所需承担的冷热负荷及湿负荷,室内外设计参数,进行空气状态处理参数计算及分析,确定系统所需的送风量 根据系统需要的风量确定空气处理机组的型号，然后根据需要提供的冷量来决定其排管数，如此便可确定。根据系统需要的余压要求确定余压。 空气处理机组一般有吊顶式和落地式两种。落地式包括立式和卧式两种。另外机组
7、的送回风方式也有多不同。徐根据建筑情况和建筑业主要求进行最终的确定。 注意：空调工况的制冷（热）量比新风工况时要小。,3、组合式空调机组的选择,第五步、进行空调水系统设计,选择水泵及冷却水塔等设备,一、空调水系统设计 根据空调方案，进行风系统及空调冷冻水系统及空调冷却水系统设计，确定管路走向、布置位置及长度，然后进行水力计算，水泵及冷却水塔设备选型计算。,二、水泵的选择,卧式离心泵,立式离心泵,1、水泵的主要形式,水泵选择的步骤第一步：水泵流量的确定,1.冷却水流量：一般按照产品样本提供数值选取，或按照如下公式进行计算，公式中的Q为制冷主机制冷量。,L(m3/h)=,Q(kW),（4.55）x
8、1.163,X(1.151.2),2.冷冻水流量：在没有考虑同时使用率的情况下选定的机组，可根据产品样本提供的数值选用或根据如下公式进行计算。如果考虑了同时使用率，建议用如下公式进行计算。公式中的Q为建筑没有考虑同时使用率情况下的总冷负荷。,L(m3/h)=,Q(kW),（4.55）x1.163,水泵选择的步骤第二步：水系统水管管径的计算,在空调系统中所有水管管径一般按照下述公式进行计算：,L(m3/h),0.785x3600xV(m/s),D(m)=,公式中：L-所求管段的水流量（第一步已计算出） V-所求管段允许的水流速,流速的确定：一般，当管径在DN100到DN250之间时，流速推荐值为
9、1.5m/s左右,当管径小于DN100时,推荐流速应小于1.0m/s,管径大于DN250时，流速可再加大。进行计算是应该注意管径和推荐流速的对应。,注意：一般，选择水泵时，水泵的进出口管径应比水泵所在管段的管径小一个型号。例如：水泵所在管段的管径为DN125,那么所选水泵的进出口管径应为DN100。,目前管径的尺寸规格有： DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN70、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、DN450、DN500、DN600,水泵的选择,第三步：水泵扬程的确定,以水冷螺杆机为例：,冷冻水
10、泵扬程的组成 1.制冷机组蒸发器水阻力：一般为57mH2O；（具体值可参看产品样本） 2.末端设备（空气处理机组、风机盘管等）表冷器或蒸发器水阻力：一般为57mH2O； （据体值可参看产品样本） 3.回水过滤器阻力，一般为35mH2O； 4.分水器、集水器水阻力：一般一个为3mH2O； 5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般为710mH2O； 综上所述，冷冻水泵扬程为2635mH2O，一般为3236mH2O。 注意：扬程的计算要根据制冷系统的具体情况而定，不可照 搬经验值！,水泵的选择,冷却水泵扬程的组成 1.制冷机组冷凝器水阻力：一般为57mH2O；（具体值可参看产品样本） 2.冷却
11、塔喷头喷水压力：一般为23mH2O 3.冷却塔（开式冷却塔）接水盘到喷嘴的高差：一般为23mH2O 4.回水过滤器阻力，一般为35mH2O； 5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失： 一般为58mH2O； 综上所述，冷冻水泵扬程为1726mH2O，一般为2125mH2O。,补水水泵扬程的计算：补水水泵扬程为系统最高点距补水泵接管处的垂直距离和 补水管路的沿程阻力损失和局部阻力损失。沿程阻力损失和局部阻力损失一般为35mH2O。,4、水泵参数表（部分）,举例：如果计算出系统水流量为160m3/h, 则水系统管径计算为DN200，所以水泵管径选DN150，扬程选为32mH2O，校核水泵 参数表中
12、流量和扬程部分，选取：SLS150-315型号的水泵。,5、水泵并联运行情况,由上表可见：水泵并联运行时，流量有所衰减；当并联台数超过3台时，衰减尤为厉害。故强烈建议：1.选用多台水泵时，要考虑流量的衰减，留有余量。2.空调系统中水泵并联不宜超过3台，即进行制冷主机选择时也不宜超过三台。,一般，冷冻水泵和冷却水水泵的台数应和制冷主机一一对应，并考虑一台备用。补水泵一般按照一用一备的原则选取。,三、冷却塔的选择,1、冷却塔的主要形式,圆形逆流冷却塔,方形横流冷却塔,冷却塔的分类形式还有很多种，在这里就不一一列举了。,2、冷却塔的结构,1、冷却塔台数与制冷主机的数量一一对应，可以不考虑备用； 2、
13、冷却塔的水流量 = 冷却水系统水量1.2； 举例：假设空调系统冷却水量为160m3/h，那么冷却塔的冷却水量=160 1.2=192 m3/h，根据就近原则，选择冷却塔参数表中冷却水量为200m3/h 的冷却塔。,3、冷却塔设计选型,四、电子水处理仪、水过滤器的选择,1、产品主要形式,“Y”形过滤器,电子水处理仪,2、电子水处理仪和过滤器的选择,空调水系统中使用到的电子水处理仪和水过滤器一般都按照设备所在管段的管径进行选择。 冷却水系统属开式系统，必须使用电子水处理仪； 冷冻水系统属闭式系统，要求不是那么严格，可以在冷冻水系统管路中或膨胀水箱进水管路中安装电子水处理仪。,五、全自动软化水装置的
14、选择,当工程所在地水质较硬或是系统较大的时候，系统的循环水和补水最好是软化水，该空调系统必须配置水软化装置，一般选用全自动软化水装置； 全自动软化水装置的选用一般按照系统补水量进行选择。补水装置可以根据实际情况来选（装置小，系统补水时间长；装置大，系统补水时间短）。,工程图片,六、膨胀水箱的选择,膨胀水箱一般按照冷冻水系统管路总水容量的23%选择 一般，一万平方米左右建筑空调水系统膨胀水箱的容积为24立方。,设备选择计算结果,冷冻泵: IS125-100-315, G=100T/H, H=32M, N=15KW冷却泵: IS125-100-315, G=125T/H, H=28M, N=15K
15、W冷冻塔: 12T/H, 超低噪音, 深水盘疏水器: DN50, 热动力式快速热交换器: DN500, L=1200集水缸/分水缸: DN300X1350Y型过滤器: DN150膨胀水箱: 1200x1200x1400,第六步、选择冷水机组和进行中央机房设计,第七步 确定空调系统的电气控制要求,根据业主要求及实际情况提出电气控制要求，确定是否设计如下选项控制，选项应与空调系统设计相适应。（1）负荷控制：根据供回水温度与流量积算的热负荷趋势，对机组进行启动台数和次序控制。（2）压差控制：根据供、回水压差，比例调节旁通阀，保持供回水的压力平衡，并拟定程序，发出启停机组信号。（3）连锁控制：配套机组
16、启停控制。启动：冷冻水泵冷却水泵冷却塔制冷机停机：制冷机冷冻水泵冷却水泵冷却塔,第八步、绘制空调工程设计文件,1、设计、施工总说明包括两个部分2、空调通风设备及主要附件表3、施工图 （1）空调系统平面图 (2) 空调系统剖面图 (3) 空调系统轴侧图 (4) 原理图 (5) 局部大样详图,空调系统平面图,空调风、水系统轴侧图,局部大样详图,空调系统机房剖面图,空调系统机房轴侧图,设计说明,它是设计者设计思想的文字表达，也是对甲方、施工方所作的设计解释。通常有如下内容：1、室内外空调设计参数的确定。2、空调负荷概算指标取值及制冷设备和供热设备安装总负荷。3、空调制冷设备和供热设备的选用；冷媒供应方式和冷媒参数；热媒供应方式和热媒参数。4、空调系统划分及组成。5、自动控制程度及控制方案。6、保温、消声、减振的措施及材料选择。7、防火、防烟排烟系统设计、控制要求及设备选择。,施工说明,施工要求总则是国家颁发的通风与空调工程施工及验收规范，该施工说明是设计者就一些施工中须特别注意的事项及特殊要求向施工方作出的说明，内容大致包括：1、设备(如冷水机组、水泵、空调机、冷却塔和热源等)的安装。2、水管的安装、连接及表面处理。3、风管制作、安装。4、空调水系统的试压。5、空凋系统试运行及设备的调试。6、施工过程中出现问题时的处理方法。,
