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1、4.1空调冷源 空调工程中使用的电制冷机有压缩式、吸收式和蒸 汽喷射式三种，其中以压缩式制冷机的应用最为广 泛。 压缩式制冷机的工作原理，是利用“液体汽化时要 吸收热量”这一物理特性，通过制冷剂（工质）的 热力循环，以消耗一定量的机械能作为补偿条件来 达到制冷的目的。 第四节 空调冷源 压缩式制冷机 是由制冷压缩机 、冷凝器、膨胀 阀、蒸发器等四 个主要部件所组 成，并用管道连 接，构成一个封 闭的循环系统（ 图4-1）。制冷 剂在制冷系统中 历经蒸发、压缩 、凝结和节流等 四个热力过程。 图4-1 制冷循环系统 二、空调系统组成及应用 制冷压缩机的种类繁多，有活塞式、离心式和螺 杆式等各种形
2、式，目前应用最多的是活塞式及离心式 压缩机。图4-2为某型活塞式压缩机的外形。 图4-2 活塞式压缩机的外形 常用制冷机的适用范围及性能系数，见表4-1 其它冷源： 采用热电厂废热的（蒸气）吸收式制冷； 采用燃气直接燃烧热能的直燃式（吸收）制冷 机； 采用自然界能源转换的：水源热泵、空气源热 泵、地源热泵等； 利用建筑内部能量转换的水环热泵。 4.2制冷机房 放置制冷设备的房间称制冷机房。制冷 机房的布置尽可能设在空调负荷的中心处 ，力求缩短冷冻水、冷却水的管路；同时 ，由于用电量大，应尽可能靠近变电站。 4.2.1 机房位置 由于机器运行噪声大，震动强应远离标准高或 对噪声有特殊要求的房间，
3、另外还需要一定的 管理人员。所以一般设在地下室、裙房内，或 另设附属建筑作专用机房；大、中型机房与水 泵房分开，并应设控制室、维修间等； 4.2.2 机房要求 机房内地面应采用易清洗的面层；同时，应有 隔声、减振措施。机房内的通道应满足设备运 输、维修的要求。 制冷的目的在于供给用户使用，其向用户输送冷量的循环系 统称为冷冻水系统。冷冻水系统一般由冷冻水泵、膨胀水箱 、水管及阀门等组成，分为闭式和开式循环系统；根据水泵 的设置，系统又分一次泵系统及二次泵系统。 4.3 冷冻水系统 一次泵系统 二次泵系统 图4-3 冷冻水系统 4.4 冷却水系统 将冷冻机 所产生的热量排 向大气的循环系 统称为
4、冷却水系 统。冷却水系统 一般由冷却水泵 、冷却塔、水管 及阀门等组成。 散热用的冷却塔 一般屋顶放置， 常用种类有逆流 式、横流式冷却 塔两种。图4-4为 冷却水系统示意 图。 图4-4 冷却水系统 5.1 分散式空调系统空调机组 空调机组是将一个空调系统连同相匹配的制冷 系统中的全部设备或部分设备配套组装，形成整体 ，由工厂定型生产的一种空调设备。将空调和制冷 系统中的全部设备组装在同一个箱体内，称为整体 式空调机组，如窗式空调器；而将空调器和压缩冷 凝机组分作两个组成部分的，称为分体式空调机组 。 第五节 常用空调系统 空调机组由于具有结构紧凑、体积小、安装方便、使用灵活 以及不需要专人
5、管理等特点，在中、小型空调工程中应用非常 广泛。图5-1为空调机组示意。 图5-1 空调机组 空调机组的种类很多，大致分类如下： 1.按容量大小，分为立柜式和窗式； 2.按制冷设备冷凝器的冷却方式，分为水冷式和风冷 式； 3.按用途不同，分为冷风机组和恒温恒湿空调机组； 4.按供热方式不同，分为普通式和热泵式。 5.2 风机盘管空调系统 风机盘管机组是空调系统的一种末端装置，由风机、盘 管（换热器）以及电动机、空气过滤器、室温控制装置和 箱体等组成，如下图所示。其形式有立式、卧式两种，在 安装方式上又有明装、暗装之分。 风机盘管空调系统的工作原理，就是借助风机盘管机组不断 地循环室内空气，使之
6、通过盘管而被冷却或加热，以保证房 间所要求的温度、相对湿度。盘管使用的冷冻水、热水，由 集中冷源、热源供应。 风机盘管空调系统的新风供给，常采用以下方式：室外新风 经过集中处理后，分别送入各个空调房间。新风可以采用侧 送风风口送入，如图5-3所示。 图5-3 空调机组的种类很多，大致分类如下： 1.按容量大小，分为立柜式和窗式； 2.按制冷设备冷凝器的冷却方式，分为水冷式和风冷 式； 3.按用途不同，分为冷风机组和恒温恒湿空调机组； 4.按供热方式不同，分为普通式和热泵式。 风机盘管空调系统具有以下特点： 1.灵活性强，对不同建筑平面的布置形式，均可应用。 2.由于进入房间的风管断面尺寸比全空
7、气单风道系统少， 可减少管道所占的建筑空间，对建筑层高有利； 3.由于风机盘管机组分散布置、就地控制，对房间的热舒 适有利；且系统控制简单、维护方便、经济； 4.由于新风量固定，无法有效利用室外气候的温度变化特 点，系统不利于节能； 5.由于新风机组及风机盘管的过滤器性能差、供入房间的 新风量少，易造成房间的空气品质下降，对人体不利； 6.由于冷冻水、凝结水管道进入房间，吊顶上易发生水渍 现象；同时，由于滴水盘受苔、菌类污染，同样对空气品 质不利； 7.适用范围：旅馆、高级公寓、办公楼等建筑。 5.3 大型公共建筑空调系统： 大型公共建筑中的空调系统属于舒适性空调 。舒适性空调对室内空气的参数
8、要求不高， 季节不同时，其参数变化范围不同。夏季一 般为2628，冬季一般为1822。 由于人们在这类建筑中停留时间不长，为减 小空调设备的负荷，一般适当减小新风量， 通常采用820m3/h.人。 大型公共建筑空调系统的送、回风方式 常采用上送下回、喷口送风或是二者相结合的形式 。图5-4是影剧院的观众厅采用分区调节的上送下回 式气流组织方案。送风口在顶棚上均匀布置，下部 回风口集中设置。 图5-4 影剧院 图5-5是体育馆采用喷口送风与顶部下送相结合的形 式。喷口沿看台上方均匀布置，顶棚处装置静压箱， 下设条缝型风口向下送风。回风口布置在四周看台的 台阶直面处。 图5-5 体育馆 全空气单风
9、道空凋系统具有以下特点： 1.该系统是最标准的空调方式，不论建筑物规模大小、类 型如何，其应用广泛。 2.由于空调机组的过滤器性能好、房间的送风量足，室内 的空气品质好； 3.当空调机组设置回风机时，系统可有效利用室外气候的 温度变化特点，有利于节能； 4.用于办公室时，具有无风机盘管、冷冻水管、凝结水管 等进入房间，吊顶无水渍现象发生，且无维修人员进入办 公区等特点； 5.由于空调机组设置于机房内，运转、维修方便； 6.由于风管断面尺寸大，所占的建筑空间大，且需大型的 空调机房；与风机盘管加新风系统比较并不节能； 7.适用范围：剧院、体育馆、办公等建筑。 6.1 生态已成为现代建筑发展的必然
10、趋势 Klaus Daniels专著生态建筑技术中指出“绿色建筑是建 筑学领域的一次运动，它通过有效地管理自然资源，创造对 环境有善、节约能源的建筑。它使得主动和被动地利用太阳 能成为必需，并在生产、应用和处理材料的过程中，尽可能 减小对自然资源（如水、空气等）的危害。” 布兰达威尔与罗伯特威尔著绿色建筑学：为可持续发 展的未来而设计中指出，绿色建筑所应具有的四项原则， 在建筑设计中应当作一个整体来考虑：节约能源、设计结合 气候、能源材料的循环利用、尊重用户。 第六节 节能建筑的几项控制技术 建筑能耗占世界总能耗的40左右，如何在建筑 中进行节能设计，发展节能节地、有利于生态平 衡的新建筑，成
11、为“绿色建筑”的一个重要标志 。 目前，生态建筑通常划分为两大类型：一类是关 注利用技术含量高的适宜技术，侧重于技术的精 确性和高效性，通过精心建筑设计，提高对能源 和资源的利用效率，减小不可再生资源的耗费， 保护生态环境。另一类是采用较低技术含量的适 宜技术，侧重对传统地方技术的改进，来达到保 护原有的生态环境的目的。 6.2 节能建筑的几项控制技术 节能建筑的设计除满足功能使用、形式美观且经 济评估合理的要求外，还应充分利用现代科技技 术，降低建筑对能源的需求，并关注人对环境的 热舒适要求，使其具有科技含量高、可持续发展 的理念。 节能建筑的夏季降温设计原则：运用建筑设计方 法及与建筑密切
12、结合的技术措施，创造夏季凉爽 的室内舒适环境，减少常规能源的消耗。建筑设 计中可考虑以下几项控制技术： 6.2.1烟囱效应 以室内自然换气方式来讨论通风效果。图6-1a 为普通室内外窗的换气简图。可以看出中性带 在窗的中轴上；当设置拔风井后，其换气如图 6-1b所示，中性带上升，窗全部变成流入口， 可大大改善室内通风效果。争取良好通风是建 筑节能的最古老、有效的方法之一。 图6-1 6.2.2蒸发散热 水体的蒸发可带走建筑室内或室外微环境的热量，这 是一种有效的方法，同时可创造优美的绿化环境，改 善空气清新度，但要注意解决室内空气湿度增高的问 题。图6-2为蓄水屋面夏季降温示意图，左图是水面反
13、 射及表面蒸发吸热同时作用，使室内温度下降，右图 是指水的蓄热能力大，夜间放热现象。显然蓄水屋面 对空调负荷有利，但其防水构造比较复杂，且水的比 重也较一般隔热材料大因而对承重结构不力，另外由 于水体蒸发需补充水源所以缺水地区也不宜做。 图6-2 蓄水屋面的调节作用 6.2.3遮阳 建筑遮阳是一种古老的形式。为达到白天少得热 的有效措施。前面已学过空调负荷与围护结构瞬 时得热的差别，由于窗玻璃热惰性差，太阳光直 射引起的对流传热量全部成为瞬时冷负荷，辐射 热先被围护结构吸收后逐渐释放给室内，因此窗 玻璃得热一般为空调房间的主要负荷。受太阳辐 射最严重的窗口可设遮阳设施，以改善室内热舒 适环境，达到节能的目的。 复习思考题四： 1.空调制冷机组有哪几种形式？压缩制冷由哪四个 主要部分组成？ 2.制冷机房有什么特点？对其在建筑中的位置有何 要求？ 3.冷冻水系统、冷却水系统分别指什么循环？它们 都是指何种空调形式里的哪个部分? 4.分散空调指什么形式的空调？ 5.风机盘管系统与全空气单风道系统各指哪种空调 形式,各有什么优缺点？
