家用中央空调设计导则

家庭中央空调设计导则本导则是为住宅空调设计而编制，传统住宅空调为房间空调器（家用空调器）方式，随着时代的发展，家用空调器从窗式空调器发展到当今常用的分体式家用空调器，内机以壁挂式和柜式最为普遍，这样的空调方式，空调专业可不必过问，只要建筑专业留有必要的建筑构件，由住户或房产开发公司负责组织实施即可，为空调安装所需的建筑构件可详见建筑专业的具体设计导则。 由于我国经济飞速发展，人们对传统的家用空调方式已经深感不满，特别是2003年春天的SARS病毒侵入敲响了家用空调的警钟，强烈地要求由以温度为主的舒适性空调向健康空调发展由家用空调向中央空调发展，家用中央空调就是介于家用空调和中央空调之间的一种空调模式。目前，家用中央空调有如下四种基本方式： 1、分体多联机空调系统。 2、水源热泵空调系统 3、风冷热泵冷热水机组加风机盘管空调系统。 4、分体式风管机空调系统。为配合我院“住宅设计导则”的编制，加强设计质量管理，提高住宅设计质量，特编制本导则，望暖通专业设计同志在试行过程中不断积累经验资料，并反馈我总工办，以便今后进一步完善本导则，精益求精，更好地为用户服务。在编制过程中征求周姜象，顾锡等同志的意见，并承蒙吴有筹高工的审阅，在此表示感谢。家庭中央空调设计导则 1 总 则 1.0.1 为保证家用（商用）中央空调设计的质量，使设计符合安全、适用、经济、卫生和保护环境的基本要求，制定本导则。 1.0.2 本导则适用于江苏省和上海市的夏热冬冷地区的各类住宅建筑，以舒适性要求为主，制冷量在780KW的家庭中央空调的设计。 1.0.3 空调设计时，除执行本导则外，尚应符合现行有关标准、规范的规定。-2 术 语 2.0.1家用（商用）中央空调 用于住宅建筑和一般公共建筑，制冷量在7-80KW范围内，带集中冷热源的舒适性空调系统。 2.0.2空调风系统 空气经冷热、过滤等处理的送回风系统。-3 设计参数 3.1室外气象参数 室外气象参数按采暖通风与空气调节设计规范（GBJ-19-87 2001版）附录表和暖通空调气象资料集采用。 3.2室内空气质量 3.2.1冬季空调室内空气计算参数应符合下列规定： 温度 1822 室内工作区风速 0.4m/s 新风换气次数 1.0次/h 3.2.2夏季空调室内空气计算参数，应符合下列规定：温度 2426 相对湿度 65% 室内工作区风速 4m的高大厅室，顶送风口风速需验算射流状况。 4.2.7.5新风量应满足11.5次换气要求。 4.3空气处理与分布： 4.3.1空调系统的新风和回风应经过滤处理。 4.3.2室内空气分布宜采用上送上回方式，当采用侧送时，回风口宜布置在送风的同一侧下方。人应处在气流的回流中，室内气流布置应均匀，避免死角。 4.3.3空调的夏季送风温差不宜大于10 4.3.4房间空调空气循环次数不宜小于5次/h。 4.3.5送风口风速应根据送风射程，送风方式、风口类型，安装高度，室内允许噪声和风速标准等因素确定。对有消声要求的场所风速按下表选取：表4.3.5风速选择表（m/s）室内允许噪声DB（A）主风管内风速支风管风速出风口风速（散流器后）253521.60.84032.41.24543.21.6505425564.82.46075.62.84.3.6回风口不应设在射流区或人员长期逗留地点，可采用集中回风或走道回风，但断面风速，不应大于0.5m/s。表4.3.6回风口风速选择表回风口位置吸风速度m/s房间上部45房间下部不靠近人经常停留的地方34靠近人经常停留的地方1.52.0用于走廊回风时1.01.55 设备、管道与布置 5.1一般规定 5.1.1设备及管道材料的选择与布置应符合国家现行规范、标准、条例和当地地方标准的规定。 5.2设备材料选择 5.2.1优先选用环保、节能空调产品 5.2.2风管必须采用不燃材料制作。当采用复合材料风管时，其覆面材料应为难燃B1级。且对人体无害的材料。 5.2.3矩形风管的宽高比不宜大于4：1。5.2.4冷凝水管宜采用U-PVC塑料管。 5.3设备管道布置。 5.3.1家庭中央空调的外机必须放置在通风良好，安全可靠的地方，严禁采用钢支架和膨胀螺栓挂装在墙上。 5.3.2对靠近道路的建筑物安装的空调外机，其托板底面距地高度不得低于2.5m。 5.3.3室外机的出风口严禁朝向邻方的门窗，其安装位置距相邻方卧室门窗不得小于下列水平距离。 1、外机装机容量2KW的为3m。 2、外机装机容量5KW的为4m。 3、外机装机容量10KW的为5m。 4、外机装机容量30KW的为6m。 5.3.4外墙面上的空调冷凝水管应有组织排放。 5.3.5冷凝水水平管应0.5%的顺坡。 5.3.6空调冷凝水管应采用间接排水方式。当凝水盘处于机组负压区时，凝水口接管处必须设置存水弯。 6 防腐与保温 6.1防腐 6.1.1所有非镀锌铁件，均须除锈后刷防锈漆二度，非保温件外表面刷调和色漆二度。 6.1.2管道支吊架处必须采用浸渍沥青防腐木垫。 6.2保温 6.2.1空调送风管，回风管、冷、热水供回水管，制冷剂管道、凝水管、膨胀水箱、储热(冷)水箱、热交换器、电加热器等的有冷、热损失或有结露可能的设备，材料和部件均需做绝热保温。 6.2.2非闭孔性保温材料外表面应设隔气层和保护层。 6.2.3保温管道的支架，穿墙或楼板时应防止“冷桥”。 6.2.4设备和管道的保温应以设备及管道保冷设计导则（GB/T15586）的防结露计算方法确定保温层厚度。 6.2.5保温材料应采用不燃和难燃材料。 6.2.6穿越防火墙，变形缝两侧各2m范围内的风管和风管型电加热器前后0.8m范围内的风管保温材料必须采用不燃材料。 6.2.7制冷剂管道的保温应按厂家的施工技术要求进行。 6.2.8对於水温为765的冷热水管道保温，其保温层厚度不应小于表6.2.8表6.2.8空调冷热水管最小保温厚度表(mm)管经DN20253240507080100125150200橡塑保温室内27.530323535383841室外3535384141444747玻璃棉绝热管壳室内3030404045454550室外4040455055556060注：1、仅适用于江苏和上海夏热冬冷地区，管内水温为765. 2、20时橡塑的导热系数入0.04（w/m.k），湿阻因子小于800 3、20时的离心玻璃棉管壳导热系数入0.042（w/m.k），密度为64kg/m3。 经复算，江苏的室外环境比上海的室外环境为好，计算出的保温厚度均小于上海市，故江苏可套用上海标准。 7 监测与控制 7.1一般规定 7.1.1家庭中央空调系统应分户设独立监测与控制系统，自控内容应技术比较后确定，力求简化、准确、可靠。 7.1.2自动控制方式宜采用电动式，并辅以手动功能。 7.2检测与信号显示。 7.2.1在便于观察的地方，设置检测显示装置。 7.2.2显示参数如下： 1、室内空气温度，室外空气温度。 2、送、回风温度。 3、空调系统耗能独立计量时的即时计量、累计计量和峰谷时计量。 4、送回水温度。 5、风机、水泵、电加热器等设备运行状态显示。 7.2.3空调系统敏感元件和检测元件的装设的地点，应符合下列要求： 1、室内外空气温度：应远离有热源影响的地点，要有代表性。 2、送回水温度应按制造厂规定安装。 7.3调节与控制。 7.3.1空调系统的调节方式，应按用户的控制精度要求进行选择。 7.3.2空调的集中控制系统应具有如下监控内容： 1、设备启仃控制系统及联锁控制。 2、设备运行状态监视及故障保护。 3、参数设定及显示。 4、执行元件的控制。 7.3.3设计时，对系统监控内容选用应根据使用要求，用户管理水平进行技术经济比较后确定。 7.3.4当采用变水量系统时，宜采用二通阀及变频水泵方式。7.3.5位于冬季有冻结可能的地区的新风机空调机组，应对水盘管采取防冻保护措施。 7.3.6空调及通风设备宜采用独立的电源回路。 7.3.7风管电加热器应与送风机联锁，送风机应有延时关闭功能，并应设无风断电保护，电加热器的风管应接地。 7.3.8自动调节阀的选择应符合下列要求： 1、水两通阀，宜采用等百分比特性的。 2、水三通阀，宜采用抛物线特性或线性特性的。 3、调节阀的进出口压差应符合制造厂的有关规定，并应通过计算进行选择。 8 消声和隔振 8.1.1消声设计应符合民用建筑隔声设计规范（GBJ118-88）和城市区域环境噪声标准（GB10070-88）等的有关规定。 8.1.2防振设计应符合城市区域环境振动标准（GB10070-88）的规定。8.1.3选择设备和进行系统设计时，应采取下列降噪措施： 1、选择高效低噪设备。 2、风量风压选择必须首先通过计算，富裕量不宜过大。3、风机宜采用直联式传动方式。4、风机出风口和回风口的风管不宜急剧转弯和变径。 5、弯头三通处宜设导流片，尽可能少装或不装调节阀。 6、当达不到消声要求时，应装消声设备。 8.1.4风管内的风速宜按下表选用。（见表4.3.5） 8.1.5空调机房设置应远离有较高隔振消声要求的房间当机房对该房间有影响时，必须采用隔声、隔振、消声、吸声等措施。 8.1.6消声器宜设在空调机房外，消声以后的风管不应再受高噪声污染，否则应采取隔声措施。 8.2消声和隔声 8.2.1空调设备的声功率级，宜采用实测数值。 8.2.2选择消声器时，应根据系统所需消声量，噪声频率特性和消声器的声学性能及空气动力特性等因素，宜采用阻抗复合型消声器。 8.2.3消声器宜布置在气流稳定的直管段上，必要时，也可在总管和支管上分别设置，以防止各房间互相串音。 8.2.4机房门窗应采用隔声门窗。 8.2.5管道穿墙处必须用弹性材料密实填充其缝隙。 8.2.6风管连接应避免突扩或突缩连接方式，三通不宜采用T字连接，支管与主管连接宜用45顺气流方向连接，风口与风管连接应设置扩散管。 8.3隔振 8.3.1风机、水泵、冷热源设备，空调末端装置以及风管水管的支吊架均应考虑隔振减振措施。 8.3.2当设备转速小于1500r/mm时，宜选用弹簧减振器，设备转速大于1500r/mm时宜采用橡胶减振器或隔振垫。 8.3.3选用隔振器时，应按隔振器厂家规定，经计算后确定，隔振器与基础之间宜加一层弹性隔振垫。 8.3.4有振动的设备与系统连接的风管、水管、宜采用软管连接。并注意防火。 8.3.5管道的支吊架宜采用弹性支吊架中央空调节能方案探讨1. 影啊空调系统能源消耗的关键因素随着国民经济的发展、人民生活水平的提高，空调应用日益广泛、普及，空调用电占总用电总量的比例在不断上升，空调能耗已占总能耗20左右，因而空调节能意义巨大。同时，在空调系统的设计及设备选型中均以最大负荷作为设计工况，市实际运行中空调负荷则随多种因素而变化，最小时甚至还不到设计负荷的10 ，存在很大的能源浪费现象。因此，空调系统如何适应在低负荷下高效节能运行及在系统设计中对设备进行节能选配就成为空调节能的关键。2. 系统的节能运行方案空调系统的节能主要可从以下几个方面考虑：系统的选择、设备的选配及系统的运行管理。2.1 系统的选择首先，在空调系统设计之初选定空调方案(系统方式)时，即应将节能作为重要依据之一。中央空调能耗一般包括三部分：空调冷热源；空调机组及末端设备；水或空气输送系统。这三部分能耗中，冷热源能耗约占总能耗的一半左右，是空调节能的主要内容。2.1.1 采用冰蓄能系统冰蓄冷技术是利用峰谷电价的差别将用电高峰时的空调负荷转移到电价较为便宜的夜间，从而节约运行费用。对于传统的冰蓄能系统，主机所耗的总能量变化不大，因而可节约运行费用但不节能；如采用再冷式冰蓄能系统则因采用了新型的冰剥离法，而减少了剥离能耗，即可节约运行费用又可节能。采用冰蓄能系统时，具体地有下面几种方案可供选择：“全部蓄能系统”：当电价在峰、谷时段里有差别时，可将全部负荷转移到廉价电费的时间里运行。这种方式常用于改建工程，它可利用原有的冷水机组，只需加设蓄冷设备和有关的辅助装置；这种方式也适用于需要瞬时大量释冷的特殊建筑物，如体育馆建筑物等。“部分蓄能系统”：冷水机组连续运行，它在夜间用来制冷蓄能，在白天利用蓄存的制冷量为建筑物提供制冷。将运行时数从14 h扩展到24 h，可以得到最低的平均负荷。需电量费用大大地减少，而冷水机组的制冷能力也可减少50 60或者更多一些。在新建的建筑中，这是最实用的、投资有效的负荷管理方案。通过杭州市几个工程如：建行杭州分行办公大楼、杭州市新景福百货大楼的实践表明该系统节能(经济指标)可在2535之间。2.1.2 采用变风量系统，以减少空气输送系统的能耗全空气空调系统设计的基本要求，是要确定向被空调房间输送的、经过一定处理的空气数量，用以吸收室内的余热和余湿，从而维持室内所需要的温、湿度。当室内余热值发生变化而又需要使室内温度保持不变时，可采用两种方法：1.定风量：将送风量L固定，而改变送风温度；2.变风量：将送风温度值固定，而改变进风量。考虑到现代化楼宇的空凋要求，正从集中式控制向各个房间进行独立、个别控制的方面发展。变风量空调(VAV)控制系统可以克服定风量系统的诸多缺点，它可以根据各个房间温度要求的不同进行独立温度控制，通过改变送风量的办法，来满足不同房间(或区域)对负荷变化的需要。同时，采用变风量系统可以使空调系统输送的风量在建筑物中各个朝向的房间之间进行转移，解决一天中同-u,-t间各朝向房间的负荷并不都处于最大值的问题，从而减少系统的总设计风量。这样，空调设备的容量也可以减小，既可节省设备费的投资，也进一步降低了系统的运行能耗。有资料显示，采用变风量系统可节省能源达到30，并可同时提高环境的舒适性。该系统最适合应用于楼层空间大而且房间多的建筑。尤其是办公楼，更能发挥其操作简单、舒适、节能的效果。因此。变风量系统在运行中是一种节能的空调系统。2.1.3 利用能量回收系统节能在室内外温差较大的情况下，可在系统中增设热回收系统，可得到较为明显的节能效果。2.1.4 根据国家能源政策、能耗指标和当地能源条件合理选择冷热源在制冷机组的选用中.根据“提高电力在终端能源消耗中的比重，降低煤炭在一次能源中的比重，有效利用石油和天然气资源”的国家能源政策，鼓励采用电制冷机组，限制采用燃煤锅炉的产品。同时，可积极发展太阳能空凋与燃气空调(直燃机)、合理利用其他热源。太阳能空调：建立在太阳能热水器应用的基础上的太阳能空调，可充分利用夏天的太阳能，具有很好的经济性。利用太阳能供冷与供热，不仅可以节省电力和常规能源，对环境保护尤其有重要意义。燃气空调：燃气空调具有削减夏季电力高峰、填补夏季燃气低谷的益处，1996已成为我国中央空凋市场的主导产品。土壤热源的有效利用： 目前我国南方地区空调系统主要用空气源热泵作为冷热源，由于其“室外机”受环境空气季节性温度变化规律的制约，夏季供冷负荷越大时对应的冷凝温度越高，从而主机能耗增大。与地面上环境空气相比，地下5rn以下全年土壤温度稳定且约等于年平均温度，可以分别在夏冬两季提供相对较低的冷凝温度和较高的蒸发温度。所以从原理上讲，土壤是一种比环境空气更好的热泵系统的冷热源。土壤热源热泵的主要优点有：节能效果明显(可比空气源热泵系统节能约20)；埋地换热器不需要除霜，减少了冬季除霜的能耗；由于土壤具有较好的蓄热性能，可与太阳能联用改善冬季运行条件；埋地换热器在地下静态的吸放热，可减小空调系统对地面空气的热污染及噪音污染。水源热泵系统：水源热泵系统空调系统是一种水冷的整体式供冷供热机组，可进行制冷制热循环，因而是一种全年运行的空调设备。其制冷(热)性能受外界环境变化的影响较小，换热效率也高于空气热泵。水源热泵系统空调系统是一种极具特色的新新产品，具有不同于传统中央空调系统的诸多技术特点，是一个热回收和内部能量平衡的系统，尤其在过渡季其节能的效果非常显著。由于其设计安装简单、控制管理方便、总体造价较低，故目前常用于住宅小区。2.1.5 热电冷三联供(CCHP)系统这是一项较适合我国国情的、利国利民的系统工程，但在我国尚处于研究和建设的初步阶段，还有许多相关的政策的技术问题有待深入研究。2.2 空调系统设计中的设备节能选配方案2.2.1 离心式冷水机组的选择在空调系统的设计中，主张选用高能效制冷机，但也反对盲目追求能效。实际采用方法应结合中国当前经济发展水平、采用系统法选用高效离心式制冷机的方法。工况差异对蒸气压缩式水冷冷水机组满负荷效率存在很大的影响。故在选用冷水机组时，必须重视工况不同对冷水机组性能产生的影响，考虑并满足中国气候和水质条件的要求，以保证机组长期高效可靠运行。2.2.2 末端设备国产风机盘管从总体水平看与国外同类产品相比差不多，但与国外先进水平比较，主要差距是耗电量、盘管重量和噪声方面。因此设计中一定注意选用重量轻、单位风机功率供冷(热)量大的机组。空调机组应该选用机组风机风量、风压匹配合理，漏风量少，空气输送系数大的机组。2.2.3 冷冻水泵在一般公共和民用建筑中空调水系统的能耗约占空调总能耗的1520 。因此，空调水系统的节能也具有十分重要的意义。水系统节能除了重视水系统设计，认真进行水系统各环路的设计计算，并采取相应措施保证各环路水力平衡外，采用变频调速水泵进行变流量运行，或采用冬、夏两用双速水泵是两种较为有效的节能措施。有资料表明，空调水系统采用变流量运行具有很大的节能潜力，变频器投资在12年内即可收回。冷却水泵变速驱动和风机起停控制是两种较为有效的节能运行方式。2.3 系统运行过程中的节能2.3.1 加强中央空调的运行管理，采用一定的计量方法在空调能耗中，有很大一部分是由于管理不善而引起的。各项调节和节能措施的实施，亦与操作人员的技术素质直接相关。故应加强对空调操作人员的培训，提高管理人员素质，实行空调操作人员操作证制度。另外，集中空调实行计量收费，是建筑节能的一项基本措施。目前在欧美等国热量计量已是成熟的技术，据国外调查资料表明：实行集中空调计量收费后，其节能率在8 l5 。我国在计量方面也已取得了一定的成就。2.3.2 通过控制设备进行调节控制随着用能计量收费体制的改革，室内空调系统装配温控阀后整个空调系统如何正确配备控制设备是非常重要的。每一个有效节能的空调系统都应配置相应的调节控制设备，如自力式流量控制阀、压差控制阀、温度控制阀等等。在控制模式上需根据建筑物的具体功能、气候条件、使用状况等灵活处理，无统一的模式可循。 如：年运行管理问题，主要应考虑过渡季节的运行：室外新风的利用、新风量的确定等； 日运行管理问题，主要应考虑随室外温度的变化采取不同的日节能运行模式，这可采用合理的自控系统及一定的手动调节装置来实现；建筑预冷预热时间的合理选择。建筑预冷预热时间的选择将直接影响冷热设备的大小，从而影响初期投资。特别是对于大空间的体育场馆等蓄热量较大的建筑，如何做到既不影响正常使用，又能实现节能或节约投资，预冷预热时间的合理选择是关键。2.4 利用建筑构造实现节能如有条件，可在制定建筑方案阶段就有暖通专业人员参与，保证在不对建筑方案造成较大影响的前提下在建筑构造方面充分体现节能的要求、满足节能的需要。2.4.1 合理控制窗墙比、对外墙及屋顶的导热系数等提出具体要求通过外窗的耗热量占建筑物总耗热量的35一45 。故在进行前期建筑设计时，在保证室内采光的前提下，合理确定窗墙比将十分重要。2.4.2 提高门窗的气密性有资料表明，房间换气次数由0.8 h-1降到0.5 h-1，建筑物的耗冷可降低8左右，因此设计中应采用密闭性良好的门窗。加设密闭条是提高门窗气密性的重要手段之一。2.4.3 使用环保、节能型建筑材料使用环保、节能型建筑材料，可有效减少通过围护结构的传热这一主要的空调负荷，从而各主要设备的容量，达到显著的节能效果。当然，这可能会在一定程度上增大初期投资，这可通过合理的技术经济比较后确定。2.4.4 “冷屋顶”节能“冷屋顶”(cool roofs)指具有高El射反射率的屋顶，通过在普通屋顶表面涂上浅色的、高反射率的屋顶，通过在普通屋顶的日射反射率，减少太阳热量的吸收，从而达到减少空调冷负荷、节约空调能耗的目的。采用“冷屋顶”节能可使空调负荷减少约10-50。3. 结束语节能和环保是实现可持续发展的关键。空调领域作为一用能大户，其能耗已占总能耗的20左右，故节能意义十分巨大。而从可持续发展理论出发，空调系统如何适应在低负荷下高效节能运行及在系统设计中对设备进行节能选配就成为空调节能的关键，这对于节约能源、降低运行费用、促进国民经济发展具有十分重要的意义。作为一个暖通专业的工作者，在空调系统的设计、管理过程中，均应将对节能降消问题引起足够的重视，在各个环节中均应积极地争取挽回所有可能挽回的能量。并将能源消耗作为衡量系统优劣的一项重要指标。空调系统的节能可从以下几个方面进行考虑：系统的选择、设备的选配及系统的运行管理。具体节能方案应根据建筑物的结构、使用要求、环境条件等因素，通过广泛的调查研究后确定。只要各方共同努力，空调系统的节能降耗问题是不难解决的。 中央空调的安装应注意哪些当您选择了家用中央空调后，您要进行安装工作，因为家用中央空