中央空调系统工程设计

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1、中央空调系统工程设计 空调工程设计前的准备一熟悉国家标准和有关规范采暖通风与空气调节设计规范 （GBJ19-87）； 高层民用建筑设计防火规范 (GB500-45-95)； 暖通空调制图标准 (GB/T50114-2001)； 通风与空调工程施工质量验收规范 (GB50243-2002）； 制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范（GB50247-98） 人民防空工程设计防火规范 (GBJ9887)； 建筑设计防火规范 (GBJ16-87)。除了国家颁布的标准和规范外，还有一些地方性的法规和规定。一切设计方法和内容均应遵循上述国家标准和规范的规定。即便在 不能套用标准和规范的特殊情况下也应

2、尽量与之接近。空调工程设计前的准备一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。这是恰当选择空调系统和分区 的依据，也是选择空调设备类型的依据之一。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，以作 为计算负荷时考虑风力、日照等因素及决定冷却塔安装位置、管道外网设 置方式的参考。 3. 弄清建筑物内的人员数量、使用时间等，以作为计算负荷及划分系统的 依据。 4.知晓建筑物层数、层高及建筑物的总高度，看其是否属于高层建筑。按现 行的规范规定：十层及十层以上的住宅、建筑高度超过24m的其他民用建 筑，应遵守高层民用建筑设计防火规范的条款。 5. 明确各类功能房间

3、、走廊、厅堂的空调面积，各朝向的外墙、外窗及屋 面面积；明确外墙、屋面的材质结构，外窗框与玻璃的种类和热工性能； 了解掌握室内照度和电动机、电子设备及其他发热设备的发热量，为计算 负荷作准备。 6. 明确各层空间的实际尺寸、梁的布置和高度及吊顶高度要求，以及剪力 墙的位置为规划设备和管道布置作准备。空调工程设计前的准备一熟悉工程情况和土建资料7.明确防火分区的划分、防烟分区的划分及防火墙的位置，以及 火灾疏散路线，便于设计防烟排姻系统及决定防火阀的安装位置 。 8.明确其他工种如配电、室内给徘水、消防、装修等的要求及初 步设计方案，便于与其他工种协调减少今后施工中的矛盾。 9. 对建筑物周围环

4、境也应有所了解： a)是开敞的还是被楼群包围的，周围环境的背景噪声水平，被楼 群包围时计算负荷要考虑阴影区。 b) 有无水面、沙地、停车场及比该建筑低的建筑物屋顶。这些都 能反射太阳辐射热给高层建筑增加太阳辐射热量。 c)周围有无工厂、锅炉房、厨房，这可能对设计室外进风口有一 定影响。 10.了解可能提供的中央机房、空调机房位置、冷却塔位置和设备 层的安排，了解电源供给情况和热力点等。 11、了解甲方(业主)对空调的具体要求，考虑其合理性并提出修 改参考意见。 方案设计程序-方案设计阶段方案设计阶段主要是建筑设计方案优选、暖通空调专业进行配合设计。 （1）主机房位置 在建筑方案设计过程中，暖通

5、专业根据建设项目内容和规模，初步考虑冷、热 源方案，粗略估算冷、热负荷和冷热水机组数量，计算冷水机房和热水机房 及其辅助设备布置所需要的面积，冷却塔布置所需面积，配合建筑专业确定 冷水机组房、热水机组房、冷却塔的位置和建筑面积。 （2）确定管井位置 根据建筑布置和使用功能，初步考虑系统划分，委托建筑设计专业在适合位置 设计管道井（包括有冷水、冷却水、凝结水、新风井等），并确定管井大小 。 （3）防、排烟风井位置 根据建筑专业平面布置，确定需要设置防排烟的位置，要求建筑在合适的地方 留出机械加压送风和机械排烟的竖风道或风道井。 （4）确定烟囱位置 （5）估算本工程暖通专业总耗电功率、耗水量，并提

6、供给相关专业，以便进行 设计工作方案设计程序-初步设计阶段（1）根据建筑专业提供的建筑平、剖面图和文字资料以及其它专业提出的设计任务资 料详细了解房间使用功能、使用特点和对暖通专业设计所提出的要求。 （2）冷、热负荷计算以空调房间为单元，确定空调室内空气设计参数，计算房间空调 冷、热负荷，内容包括：建筑传热量、人体散热量、照明散热量、设备散热量及新 风负荷。 （3）水系统设计 l 根据建筑总高度和设备的承压能力确定水系统是否需要进行竖向分区，对水系 统进行水压分布分析，确定膨胀水箱设置位置，冷水泵是压入式或是吸入式。 l 根据房间的功能、空调使用时间、使用性质及特点，确定水系统供水区域的划 分

7、。 l 确定水系统形式，如双管或四管、水平式或垂直式、同程式或异程式。 l 确定供、回水温度。 l 确定供水方式：变流量或定流量；一级泵或二级泵系统; 水系统控制方式。 （4）新风系统设计 l 按标准和要求确定新风量、新风处理终状态参数。 l 新风系统的划分和组成。 l 新风系统风量、阻力计算，选择新风机组。 （5）排风系统设计方案设计程序-初步设计阶段 （6）空气处理设备的计算和选择 l 根据空调房间特点和使用要求及安装条件确定空气处理类型，如风机盘管、 风柜、组合式空调器。 l 根据房间的热、湿负荷及系统的组成，选择空气处理设备的规格、型号。 （7）空调冷源系统 l 计算出建筑最大小时冷负

8、荷（考虑同期使用系数，安全系数），考虑到负荷特点 调节性能，经过技术经济比较，确定冷水机组类型、数量及规格型号。 l 计算冷水量、水系统阻力、运行特点、选择水泵的机型、规格、型号及数量。 l 计算冷却水量、冷却水系统阻力、运行特点，选择冷却水泵的机型、规格、型号 及数量。 l 计算、选择附属设备 （8）冷却塔计算、选择根据冷却水量、冷却水系统计算阻力、冷却水温度及进、出 水温差、环境噪声要求，计算、选择冷却塔的类型、规格、型号及数量。 （9）空调热源系统 l 计算出建筑最大小时热负荷（考虑同期使用参数，安全系数），考虑到负荷 特点及调节性能，经过技术经济比较，选择热源设备（蒸汽锅炉、无压热水锅

9、炉 、真空热水锅炉等）的类型、数量及规格型号。 l 附属设备的计算和选择。方案设计程序-初步设计阶段10）防、排烟系统设计方案及设备选型 l 根据高层民用建筑防火设计规范要求，确定建筑防、排烟设计部位。 l 计算防、排烟风量及风道阻力，选择机械加压送风机和排烟风机。 l 选择送风口、排烟口及防火阀等部件。 l 防、排烟系统的控制方法。 设计计算和设备选择完毕后，需要向有关专业提出设计要求： 土建专业：冷水机站、热水机站、冷却塔、大型空调设备安装位置和占用建筑面积、水管井 和竖向风道井等。 电力：暖通专业总耗电量。 水道：暖通专业总耗水量。 弱电：防、排烟系统控制要求 （11）绘制图纸 l 冷水

10、机站平（剖）面图、工艺流程图 l 热水机站平（剖）面图、工艺流程图 l 主要楼层空调平面图 l 防、排烟系统平面图、系统图 （12）编制设备表 （13）编制概算书 最后，编制初步设计说明书。 方案设计程序-施工图设计阶段（1）根据初步设计审批意见，建筑专业提供的平、剖面图和文字资料 以及其它专业提出的设计要求，对初步设计计算和设备选择进行详细计 算，如设计条件改变，则根据变更条件，修正设计方案和设备选择。（2）绘制暖通空调平面图、剖面图。（3）向有关专业提出设计要求土建专业：核实初步设计阶段所提出的资料，设备基础（包括基础外形 尺寸、预埋件位置、设备重量等），墙和板上留洞等。电力专业：按设备为

11、单位提出耗电量和供电位置。n水专业：供水点、供水量、供水压力。弱电专业：防、排烟系统的控制要求。方案设计程序-施工图设计阶段4）绘制暖通空调剖面图、水系统图、安装图等施工图纸 。 （5）编制设备表、材料表。 （6）编制工程预算。 （7）施工图设计完成后，提交各级审核。 （8）施工图汇审。参加设计的有关专业汇审图纸，汇审 内容一般是：互相委托的设计要求是否完成，各专业 设计内容是否协调，如相互碰撞等，然后，进行汇签 。 （9）资料加工、归档。空调工程设计内容与设计步骤空调工程设计的内容与步骤大致是： 一、选择空调系统并合理分区这是空调工程设计整体规划关键的一步，详见第二章。空调系统的选择和分区，

12、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。在满足使用要求的前提下，尽量做到一次投资省 、系统运行经济并减少能耗。特别应注意避免把负荷特性（指热湿负荷大小及变化情况等）不同的 空调房间划分为同一系统否则会导致能耗的增加和系统调节的因 难，甚至不能满足要求。负荷特性一致的空调房间，规模过大时宜划分为若干个子系统，分区 设置空调系统，这样将会减少设备选择和管道布置安装及调节控制 等方面的困难。空调工程设计内容与设计步骤二 明确建筑物所在地室外空气计算参数和建筑物中各类

13、 不同使用功能的空调房间的室内空气设计参数要求这是空调负荷计算、管路系统设计计算、设备选择的 依据。 三 计算空调负荷空调负荷是设备选择计算的主要依据。严格地说，空调负荷应按1982年我国城乡建设环境保 护部主持评议通过的冷负荷系数法或谐波反应法进行 计算。在只需作粗略估算时，可按选择夏季空调设备 用的冷负荷指标(属经验数据)进行概算;空调工程设计内容与设计步骤四 确定空气处理方案和选择空气处理设备要使空调房间达到和保持设计要求的温度和湿度，必 须将新风、回风或新风、回风按一定比例混合得到的 混合空气，经过某几种空气处理过程，达到一定的送 风状态才能得以实现。某几种空气处理过程的组合(包括处理

14、设备及连接顺序) 就是空气处理方案。在湿空气的hd(即id)图上，将 代表各个分过程的过程线按先后顺序连接起来，就构 成了空气处理方案图。这种图可用于查取设计计算和 选择设备所需的各种空气状态参数。空调工程设计内容与设计步骤五 空调水系统设计夏季空调水系统包括供空调末端装置换热盘管 作冷媒用的、在冷水机组蒸发器中生产冷水的 冷水系统供冷却冷水机冷凝器的冷却水系统 和排放空调末端装置换热器盘管上凝结水的冷 凝水系统。水系统设计包括管路系统型式选择、分区布置 方案、管材管件选择、管径确定、阻力计算与 平衡、水量调节控制、管道保温及安装要求、 水泵和冷却塔等设备的选择等。 空调工程设计内容与设计步骤

15、六 空调风道系统与气流组织设计包括集中式系统的送风、回风和排风设计，风 机盘管加新风系统的新风送风管道和房间送风 、回风及排风设计，各种风机和各类风口的选 择，风管的消声、安装及冷风管的保温要求等 。空调风道系统应基本为阻力平衡的系统，并 应便于调节控制和适应建筑物的防火排烟要求 。气流组织设计应使空调房间的气流组织合理 ，温度、湿度分布稳定均匀，令房间工作区的 温度、湿度和风速达到设计要求。空调工程设计内容与设计步骤七 选择冷水机组和进行空调机房设计 根据整个系统的所需的冷负荷可以确定冷 水机组的型号，根据冷水机组、水泵的 尺寸及管道等各种附件的尺寸等对机房 整体布局进行设计，在追求美观的同时 ，还应便于维修。 八 确定空调系统的电气控制要求 九 制备空调工程设计文件空调工程设计文件空调工程设计文件是设计者思想及计算结果的图文表现形式 施工者将依照此文件来组织实施施工安装同时它也 是工程概预算以及工程完工验收的依据。它还是其他工 种(如给排水、消防、建筑电气、装修等)设计施工时进 行协调配合的依据。成套文件完成后，须留档备查。一项工程的设计，按照其设计深度的不同，可分为方案设计 、初步设计和施工图设计三个阶段。每一阶段的设计文 件内容均有不同，但都必须符合国家统一规定，即建 筑工程设计文件编制深度的规定。本节主要介绍施工 图设计阶段的设计文件。施工图