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1、暖 通 空 调 设 计一、关于冷源，采暖通风与空气调节设计规范 GBJ1987第六章“制冷”中有“台数不宜过多”、“应与空气调节负荷变化情况及运行调节要求相适应”、“台数不宜少于两台”等规定。我们在考虑冷水机组配置时，应注意避免下列四种情况。一要避免机组台数过少，台数过少存在的问题有：(1) (2) 负荷适应性差。因为综合性建筑中往往配置有娱乐场所等，其面积不大、冷负荷也不大，而娱乐场所又往往有提前和延长制冷要求，机组台数少，意味着单台制冷负荷大，一旦开启，负荷就不适应，对离心式机组，往往易发生喘振现象，所以选择离心机组，要满足 20% 40%(3) 机组台数过少，机组低负荷运行的概率高，由于
2、机组在低负荷下运行的 COP(1) 单机容量下降，机组 COP(2) (3) 还有一种情况就是设计者有时会将高区低区的冷水机组截然分开，其实这是没有必要的，因为高区可采用(4) 三要避免不恰当的使用多机头机组 ( 包括多机头风冷热泵或模块化风冷热泵、模块化冷水机组 )。如 3台 30HT 280 有 24 个机头， 3 台 LSRF 829M有 36 个机头， 8 台 CXAH250， 总冷量仅 1224kW， 却有 32 个机四要避免一味地采用等容量机组。 采用等容量机组，机房布置也许会划一整齐，备品备件会少，但工程中往往有小负荷的不同使用功能的场所， 如采用等容量机组， 就容易造成负荷适应
3、性差的缺点。 其实 采暖通风与空气调节设计规范 中有“大型制冷机房， 当选用制冷量大于或等于 1160kW(100 10 4 大卡时 ) 的一台或多台离心式制冷机时， 宜同时设置一台或两台制冷量较小的离心式、 活塞式或螺杆式等压缩式在热源选择上，目前似乎有一个趋向，即某些部门偏好推广电热锅炉。首先，电是高品位能源，将它转变成低品位能源的蒸汽、 95或 60热水来使用，而且还有输送损失，从能量利用而言，该是划不来的。其次，对于中国来说，电不是“清洁能源”或“环保能源”，因为我国是近 80%燃煤用于发电，造成温室气体的排放量仅次于美国，为世界第二。所以，用电越多，意味着温室气体的排放量越多，这是对
4、人类生存的威胁，虽属“发展中国家”的中国，也应有责任、有义务减少温室气体的排放量。另外，采用电热锅炉，冬季空调峰时耗电量高出夏季耗电量 10 倍， 不能不引起重视。 值得指出的是推广冰蓄冷和电蓄热问题。冰蓄冷是为了夏季电力负荷调峰的需要， 在谷电时蓄冰、 峰电时融冰， 既可解决电力部门电力调节的需要，对用户来说，也可减少制冷机装机容量，减少夏季高峰供电负荷，利用电力部门的峰谷电价差，在回收了因冰蓄冷增加的一次投资后 ( 一般要 1 2 年 ) ， 还可降低运行费用， 最大得益者是电力部门， 对用户也有利。但是采用电蓄热，则由于电蓄热是采用水温差蓄热、蓄热效果差，除了蓄热水槽体积庞大、占地面积大
5、、贮存和输送热损失大以外，还有个电力平衡问题，即冬季的电力负荷反而大于夏季冰蓄冷电负荷的倍，比常规空调 ( 指非冰蓄冷 ) 也大 2 倍多，使得冰蓄冷的优点大为逊色，见表 1。表 1 工程项目夏季常规电制冷机耗电量 kW(估算 ) 夏季冰畜冷机组耗电量 kW 冬季电制热机组耗电量 kW 备注南京某超高层办公建筑 1 1287 774 2520 分量蓄冷 , 分量蓄热 20700kWh 绍兴某办公建筑2 276 200 800 分量蓄冷 无储热芜湖某办公楼 3 160 110 420 分量蓄冷 , 分量蓄热 3800kWh 山西某办公楼 4 276 200 585 分量蓄冷 , 分量蓄热 468
6、0kWh 南京某办公楼 5 390 240 884 分量蓄冷 , 分量蓄热 7070kWh 还需指出的是用电热， 也是曾经明令禁止的， 国家计委、 国家旅游局计资源有一个 1104 号文， 明文规定“严禁冬季直接用电力作为空调热源进行供暖”。 现在由于大趋势形成电不很紧张了 ( 夏季用电高峰时， 有些地区仍有缺口 ) ， 电力部门大力推广电热锅炉， 也就不执行了。 其实， 我国人均用电量还是很低的， 发达国家，二、 循环水泵与风机载冷 ( 热 ) 体的输送离不开水泵和风机，水泵和风机的选用和配置是不可缺少的一环，对工程设计的成败是1、水泵扬程偏大，有些仅需 28 32m水柱的，选了 40 50
7、m水柱的水泵。多余扬程，一是靠阀门来消耗，其消耗的能量占的比例，个别工程甚至达 70%；二是转变成流量，如某工程，由于流量增加，流速增加，锅炉设备入口的口径配置本来就偏小 (原按 25温差流量配置 ) ，引起了锅炉设备的振动。选择水泵扬程大些就安全了吗 ?其实不然。如果未安装有限流阀、电气专业也未设计过电流保护，就有可能烧毁电机；如果电气专业设计了过电流保护，则会发生水泵电机发热、电流增大，重则不能正常启动的情况。导致水泵扬程选得偏大的原因是显而易见的，没有进行必要的水力计算和心中无数怕是主要原因，笔者建议，还是要2工程中常见到冷热循环水泵不分设的情况，有的是因为迁就了机房面积偏小，有的则是考
8、虑不周所致。众人周知，供回水温差制冷时一般为 5，制热时一般为 10，而且对一般冬冷夏热地区，冬季制热负荷比夏季制冷负荷小，对南京地区，一般前者为后者的 60 80%。即冬季循环水量为夏季循环水量的 0.3 0.4倍，水力损失仅为供冷工况的 9 16%，输送功耗仅为供冷工况时的 2.7 6.4%。所以，若冷热循环水泵不分设，将导致冬季能耗浪费，形成大流量小温差运行。3其优点是循环水泵可互为备用，管道系统简单。缺点是运行操作麻烦，易造成失误，电气配对设计要复杂一些。一机一泵， 可避免运行一台或 2 台机组时，未关掉相应阀门造成水流量旁通，使机组 COP降低，也使水泵运行工况点偏离额定工况点，电耗
9、增加； 电气控制设计方便； 可避免运行人员频繁人工开或关主机或冷却塔入口阀门，适应部分负荷时的运行。如设联动电动阀，则投资高，阀易坏，系统不可靠。1 风机压头选用偏大，造成的后果除同水泵扬程选得偏大产生的后果外，如果风机是回风机，还会引起新2 离心风机出风口方向应该顺气流方向， HJ*3/7 这一点常常未引起设计人员或订货时的注意。离心风机出风口应有足够长的直管长度，否则应顺气流方向，正确选择如图 3 所示。风机入口设计也应注意使入口气流均匀进入风机；对双进风风机，风机入口离箱壁距离也应1 25D， D3 离心风机采用皮带轮传动时，现在一般也不作选择计算了，直接选择厂家设备，但应注意检查皮带是
10、否是下紧上松，时有发生上紧下松的情况，最好还要再核算一下包角是否符合要求，如图 44 目前普遍采用所谓 BFP变风量空调器，风量较大时采用 2 台以上风机并联，其出口风速较高，有时甚至达 24m/s，设计人往往通过静压箱 ( 实为接管箱 ) 直接连接，造成风噪声大，阻力损失大 ( 突扩、突缩局部阻力系数大，接管风速又高 )5 排风系统中，常常会遇到多台小排风机排入竖井，末端还有一台较大排风机接力后排出，实际形成多台风机并联后再串联较大风机，此时应考虑小排风机的同时使用系数问题。三、 洁净室、洁净手术部设计目前医药工业、洁净手术部工程方兴未艾。医药、包括口服液、针剂和保健品如冻干粉等生产需要洁净
11、技术来保证，必须符合药品生产质量管理规范的规定；洁净手术部也需要通过洁净技术来达到防止细菌、灰尘污染手术部和防止外部环境污染手术部的目的。总而言之，都是洁净设计问题。笔者认为，医药工业、1洁净手术部宜有一个集中的正压风系统，因为手术室是间歇工作的，在非手术期间，如手术室相对低级别的相邻洁净手术室有一定的正压值，即可防止污染空气进入，从而可缩短洁净手术室投入使用前的自净时2、新风口、排风口前应有初中效过滤。这一点往往被忽视，设计者也忽略了系统是间歇工作的问题。在间歇工作期间，污染空气会通过新风口 (或排风口 ) 、新风管 ( 或排风管 ) 、回风管、回风口与室内相通，或通过排风口、 排风管与室内
12、相通， 室内洁净度会很快遭到污染。设置初中效过滤器 ( 对洁净手术部最好还应有亚高效过滤器 )3、洁净手术室回风口的设置。洁净手术室在大于手术区面积 ( 指手术台四侧按手术室级别不同，外推一定尺寸所包的面积 ) 的顶棚范围内满布高效过滤器送风口， 均匀送风已能保证。 所以回风口的设置对保证手术室合理的气流分布是决定因素。在手术室四角设置回风口是不对的，在两角设置回风口则更加不好，应在手术台长度方向的两侧或一侧 ( 只有当手术室宽度 3m时才允许 ) 设置回风口，且回风口上边高度不超过地面以上 0 5m(即低于手术台高度 )、回风口下边离地面不小于 0 1m、回风口风速 2m/s。同时，回风口应
13、为竖向百页，减少积灰，且回风口内必须设置过滤层 (阻尼层 )4、对洁净手术室，加湿器加湿水应达到饮用水要求，直接用干蒸汽加湿器或用自来水加湿是不合要求的，四、其他1、 游泳池通风关于游泳池的通风，笔者认为需要再提。目前小型供休闲、健身的游泳、戏水池工程较多，通风空调设计是解决“闷热、结露、霉变”问题的关键，“闷热、结露、霉变”产生的主要原因是池水及潮湿池边的大量散湿，解决的办法除了加强围护结构隔热处理或采取其他措施，如向围护结构表面吹干燥热风、设加热排管等，使围护结构表面温度高于室内露点外就是通风，利用游泳池室内外的湿度差，将高湿含量的室内空气排出室外，将低湿含量的室外空气送入室内，来消除室内
14、的大量散湿。游泳池通风空调设计中常被忽视或没有注意到的 是室外空气含湿量是随室外气候而变化的这一客观规律 ，所以用来消除室内散湿量的新风量也应该是 变 的， 最大新风量， 也就是系统的送风量应该是临界状态时消除室内散湿量的新风量 ( 笔者推荐： 室外空气温度等于室内空气露点温度为临界状态 ) 。 为适应这一要求，通风空调系统要设计成双风机系统，回风、新排风量可调，有条件时，可设计热回收装置，节约能耗。2、消声消声处理往往带有随意性和可有可无性，噪声处理计算除有特殊要求外，一般被忽略，因此往往出现不理 根据布置的可能性设置消声设备， 设置了送风消声设备却忽略了回风消声设备； 没有条件设置消声设备
15、时，在所谓静压箱 ( 实际上只能算是接管箱 ) 内贴保温吸音材料算是考虑了，既增加了阻力损失，消声效果也不够，如果出现保温吸声材料贴得不紧密，壁板又嫌薄且无加强措施，还会增加附加振动噪声。集中回风口的噪声超标常困挠着用户，消声设备布置在空调机房内，二次再生噪声影响和风管辐射噪声也应引起 风噪声也是不能忽视的。 风噪声常发生在空调送风的始端风口处。 由于风管始端往往按设备出口尺寸配置，或由于空间紧张，设计风管尺寸偏小，风速较大，风口处啸叫的风噪声很大，由于风口导流未考虑好，风口处送不出风来， 有时甚至是吸风也时有发生。 风口风量调节欠周， 个别风口风速太大也会引起风噪声。2、风机、水泵、空调器等
16、空调设备，风管、水管的隔震处理应引起足够重视，境外施工单位施工图深化设计均提供各种详图，在图纸中表示也很详尽，这是值得我们学习的。某水泵厂样本中有一种基础做法，泵体、减震垫和基础用地脚螺栓直接固定，虽设了减震垫却起不到减震作用，按此图施工的某工程水泵间下是会议室， 造成振动噪声很大， 会议室无法正常使用。 设备和加重混凝土块相固定， 加重混凝土块下垫减震垫 ( 不相固定 ) ， 才能达到真正的减震目的。 加重混凝土块重量宜大于设备重量 1.5 倍以上为佳。 减震设计计算也是不可忽视的。4因为不同类型的送风口有不同的送风气流流形， 所以送风口的型式要考虑不同的使用场合， 不能盲目采用。如某工程在客房的床头顶部使用了一般的百页风口，平顶高度又不高，造成吹冷风感，后来更换了贴附射流型的散流器，才获得较好的效果。又如某电影院楼座下的送风口，直流型气流直吹观众，观众冷得逃离，5板式热交换器的传热效率高，可在很小的温差 (0.5 1.0以上 ) 下进行热交
