空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的基本設(shè)計步驟及其主要設(shè)計程序

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　空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的基本設(shè)計步驟及其主要設(shè)計程序可歸納如下:
　　第1步：熟悉設(shè)計建筑物的原始設(shè)計資料
　　包括：建設(shè)方提供的文件、建筑用途及其工藝要求、設(shè)計任務(wù)書、建筑作業(yè)圖等。
　　第2步：資料調(diào)研
　　包括：查閱相關(guān)設(shè)計資料(手冊、規(guī)范、標準、措施等)、收集相關(guān)設(shè)備與材料的產(chǎn)品。
　　第3步：確定室內(nèi)外設(shè)計氣象參數(shù)
　　根據(jù)設(shè)計建筑物所處地區(qū)，查取室外空氣冬、夏季氣象設(shè)計參數(shù)；根據(jù)設(shè)計建筑物的使用功能，確定室內(nèi)空氣冬、夏季設(shè)計參數(shù)。
　　第4步：確定設(shè)計建筑物的建筑熱工參數(shù)及其他參數(shù)
　　根據(jù)建筑物的外圍護結(jié)構(gòu)的構(gòu)成，計算外墻、屋面、外門、外窗的傳熱系數(shù)等參數(shù)；根據(jù)建筑物的內(nèi)外圍護結(jié)構(gòu)的構(gòu)成，計算內(nèi)墻、樓板、外門、外窗的傳熱系數(shù)等參數(shù)；根據(jù)建筑物的使用功能，確定在室人員數(shù)量、燈光負荷、設(shè)備負荷、工作時間段等參數(shù)。

　　第5步：空調(diào)熱、濕負荷計算
　　計算設(shè)計建筑物在最不利條件下的空調(diào)熱、濕負荷(余熱、余濕)；進行建筑節(jié)能方案比較，確定合理的空調(diào)熱、濕負荷。
　　第6步：確定最佳空調(diào)方案
　　通過技術(shù)經(jīng)濟比較，選擇并確定適合所設(shè)計建筑物的空調(diào)系統(tǒng)方式、冷熱源方式、以及空調(diào)系統(tǒng)控制方式。
　　第7步：送風量與氣流組織計算
　　根據(jù)計算的空調(diào)熱、濕負荷以及送風溫差，確定冬、夏季送風狀態(tài)和送風量；根據(jù)設(shè)計建筑物的工作環(huán)境要求，計算確定最小新風量；根據(jù)空調(diào)方式及計算的送、回風量，確定送、回風口形式，布置送、回風口，進行氣流組織設(shè)計。
　　第8步：空調(diào)水、風系統(tǒng)設(shè)計
　　布置空調(diào)風管道，進行風道系統(tǒng)的水力計算，確定管徑、阻力等；布置空調(diào)水管道，進行水管路系統(tǒng)的水力計算，確定管徑、阻力等。
　　第9步：主要空調(diào)設(shè)備的設(shè)計選型
　　根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理方案，并結(jié)合i—d圖，進行空調(diào)設(shè)備選型設(shè)計計算；確定空氣處理設(shè)備的容量(熱負荷)及送風量，確定表面式換熱器的結(jié)構(gòu)形式及其熱工參數(shù)；根據(jù)風道系統(tǒng)的水力計算，確定風機的流量、風壓及型號。
　　第10步：防、排煙系統(tǒng)設(shè)計
　　第11步：冷、熱源機房設(shè)計
　　根據(jù)空氣處理設(shè)備的容量，確定冷源(制冷機)或熱源(鍋爐)的容量及型號；根據(jù)管路系統(tǒng)的水力計算，確定水泵的流量、揚程及型號。
　　第12步：空調(diào)設(shè)備及其管道的保冷與保溫、消聲與隔振設(shè)計
　　第13步：工程圖紙繪制、整理設(shè)計與計算說明書
　　空調(diào)熱、濕負荷計算
　　空調(diào)負荷可以分為空調(diào)房間或區(qū)域負荷和系統(tǒng)負荷兩種：空調(diào)房間或區(qū)域負荷即為直接發(fā)生在空調(diào)房間或區(qū)域內(nèi)的負荷；另外還有一些發(fā)生在空調(diào)房間或區(qū)域以外的負荷，如新風負荷(新風狀態(tài)與室內(nèi)空氣狀態(tài)不同而產(chǎn)生的負荷)、管道溫升(降)負荷(風管或水管傳熱造成的負荷)、風機溫升負荷(空氣通過通風機后的溫升)、水泵溫升負荷(液體通過水泵后的溫升)等，這些負荷不直接作用于室內(nèi)，但最終也要由空調(diào)系統(tǒng)來承擔。將以上直接發(fā)生在空調(diào)房間或區(qū)域內(nèi)的負荷和不直接作用于空調(diào)房間或區(qū)域內(nèi)的附加負荷合在一起就稱為系統(tǒng)負荷。

　　通常，根據(jù)空調(diào)房間或區(qū)域的熱、濕負荷確定空調(diào)系統(tǒng)的送風量或送風參數(shù)；根據(jù)系統(tǒng)負荷選擇風機盤管、新風機組、空氣處理器等空氣處理設(shè)備和制冷機、鍋爐等冷、熱源設(shè)備。因此，設(shè)計一個空調(diào)系統(tǒng)，第一步要做的工作就是計算空調(diào)房間或區(qū)域的熱、濕負荷。

　　空調(diào)房間或區(qū)域內(nèi)外附加負荷的計算方法

　　1)風機溫升負荷：當電動機安裝在通風機蝸殼內(nèi)時，空氣在通過風機后，由于電動機的機械摩擦發(fā)熱，將導(dǎo)致空氣通過通風機后溫度升高，引起冷負荷增加。
　　2)水泵溫升負荷：空調(diào)冷凍水通過水泵后溫度升高，引起冷負荷增加。
　　3)空氣管道溫升負荷：空氣通過送、回風管道時，由于送、回風管道受風管的保溫情況、內(nèi)外溫差、空氣流速、風管面積等因素的影響，將通過風管壁散失熱量或冷量，導(dǎo)致通過風管的空氣溫降(或溫升)。保溫的冷水(或熱水)管道，也會由于管壁的傳熱導(dǎo)致通過管道液體溫升(或溫降)，引起冷(或熱)負荷增加。
　　4)新風負荷：為了保證空調(diào)房間或區(qū)域內(nèi)的衛(wèi)生條件，需要將室外新風送入室內(nèi)，由于室內(nèi)外溫差的影響，這部分新風要引起冷(或熱)負荷增加。

　　系統(tǒng)冷負荷
　　空調(diào)區(qū)的夏季系統(tǒng)冷負荷，應(yīng)當根據(jù)所服務(wù)空調(diào)區(qū)的同時使用情況、空調(diào)系統(tǒng)的類型及調(diào)節(jié)方式，按各空調(diào)區(qū)逐時冷負荷的綜合最大值或各空調(diào)區(qū)夏季冷負荷的累計值確定，并應(yīng)計入各項有關(guān)的附加負荷。
　　所謂各空調(diào)區(qū)逐時冷負荷的綜合最大值，是將同時使用的各空調(diào)區(qū)逐時負荷相加，在得出的數(shù)列中取最大值。
　　所謂空調(diào)區(qū)夏季冷負荷的累計值，是直接將各空調(diào)區(qū)逐時冷負荷的最大值相加，不考慮它們是否同時使用。
　　顯然采用“空調(diào)區(qū)夏季冷負荷的累計值”法計算的結(jié)果要大于“各空調(diào)區(qū)逐時冷負荷的綜合最大值”法計算的結(jié)果。通常，當采用變風量集中式空調(diào)系統(tǒng)時，由于系統(tǒng)本身具有適應(yīng)各空調(diào)區(qū)冷負荷變化的調(diào)節(jié)能力，即可采用前一種計算方法；當采用定風量集中式空調(diào)系統(tǒng)或末端設(shè)備室溫控制裝置的風機盤管系統(tǒng)時，由于系統(tǒng)本身不能適應(yīng)各空調(diào)區(qū)冷負荷的變化，可采用后一種計算方法。

　　常用空調(diào)系統(tǒng)的特點、設(shè)計方法及比較
　　空調(diào)系統(tǒng)一般由空氣處理設(shè)備和空氣輸送管道以及空氣分配裝置組成。根據(jù)需要，可以組成許多不同形式的系統(tǒng)。工程中常用到的空調(diào)系統(tǒng)形式有一次回風空調(diào)系統(tǒng)、變風量(VAV)空調(diào)系統(tǒng)、風機盤管+新風空調(diào)系統(tǒng)、水環(huán)熱泵空調(diào)系統(tǒng)、變制冷劑流量(VRV)空調(diào)系統(tǒng)、家用中央空調(diào)系統(tǒng)等。
　　1.一次回風空調(diào)系統(tǒng)
　　一次回風空調(diào)系統(tǒng)在空氣處理過程中，大多數(shù)場合需要利用一部分回風。在過渡季節(jié)，應(yīng)當加大新風量的比例，有利于節(jié)能；但在夏季和冬季，則應(yīng)提高回風量的比例，減少新風量的比例，系統(tǒng)運行就越經(jīng)濟。但實際上，為了衛(wèi)生要求，不能無限制的減少新風量。空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時，通常是取滿足衛(wèi)生要求、滿足補充局部排風的要求、保持空調(diào)房間正壓要求這三項中的最大者作為系統(tǒng)新風量的計算值。此外，對于絕大多數(shù)空調(diào)系統(tǒng)來說，當按上述方法得出的新風量不足總風量的10％時，也按10％確定。

　　2.變風量空調(diào)系統(tǒng)
　　這種系統(tǒng)的工作原理是當空調(diào)房間負荷發(fā)生變化時，系統(tǒng)末端裝置自動調(diào)節(jié)送人房間的送風量，確保房間溫度保持在設(shè)計范圍內(nèi)，從而使得空調(diào)機組在低負荷時的送風量下降，空調(diào)機組的送風機轉(zhuǎn)速也隨之而降低，達到節(jié)能的目的。

　　3.風機盤管+新風空調(diào)系統(tǒng)
　　風機盤管+新風空調(diào)系統(tǒng)是空氣一水空調(diào)系統(tǒng)中的一種主要形式，顧名思義它可分為兩部分：一是按房間分別設(shè)置的風機盤管機組，其作用是擔負空調(diào)房間內(nèi)的冷、熱負荷；二是新風系統(tǒng)，通常新風經(jīng)過冷、熱處理，以滿足室內(nèi)衛(wèi)生要求。

　　1）風機盤管機組的形式
　　從空氣流程形式分，有風機位于盤管下風側(cè)，空氣先經(jīng)盤管處理后，由風機送入空調(diào)房間的吸入式；風機處于盤管的上風側(cè)，風機把室內(nèi)空氣抽人，壓送至盤管進行冷、熱交換，然后送入空調(diào)房間的壓出式。吸入式的特點是：盤管進風均勻，冷、熱效率相對較高，但盤管供熱水的水溫不能太高；而壓出式是目前使用最為廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式。
　　按安裝形式分，有立式明裝、臥式明裝、立式暗裝、臥式暗裝、吸頂式(又稱嵌入式)。
　　2）風機盤管+新風空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理過程
　　新風與風機盤管各自送風至空調(diào)房間。這種方式即使風機盤管機組停止運行，新風仍將保持不變。
　　新風在風機盤管的出風口處(壓出端)混合。這種方式無需設(shè)置專門的新風口，對吊頂布置較有利；當風機盤管機組運行時，要求新風提高在該處的壓力。
　　新風與風機盤管回風混合后送入空調(diào)房間。這種方式與上述兩種方式比較，房間換氣次數(shù)略有減少；當風機盤管機組停止運行時，新風量有所減少。

　　3）風機盤管機組的選擇原則
　　根據(jù)使用要求和平面布置選擇適當?shù)臋C型。
　　根據(jù)冷、熱負荷計算結(jié)果，選擇合適的機組規(guī)格，一般按夏季冷負荷選擇風機盤管機組。根據(jù)房間冷負荷，按中檔時的供冷量來選擇型號，并校核冬季加熱量是否能滿足房間供熱要求。
　　結(jié)合實際使用工況，對機組標準工況下的制冷量和制熱量進行修正，使所選機組的實際冷、熱量接近或大于計算冷、熱量。

　　注意機組機外余壓值。
　　注意機組噪聲值，合理選擇消聲措施。