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暖通空调专业培训一、空气调节的基本要求 1 熟悉空调房间围护结构建筑热工要求，掌握舒适性空调和工艺性空调室内空气参数的确定原则。2 了解空调冷(热)、湿负荷形成机理，掌握空调冷(热)、湿负荷以及热湿平衡、空气平衡计算。3 熟悉空气处理过程，掌握湿空气焓湿图的应用。4 熟悉常用空调系统的特点和设计方法。5 掌握常用气流组织型式的选择及其设计计算方法。6 熟悉常用空调设备的主要性能，掌握空调设备的选择计算方法。7 熟悉常用冷热源设备的主要性能，掌握冷热源设备的选择计算方法。8 掌握空调水系统的设计原则及计算方法。9 熟悉空调自动控制方法及运行调节。10 熟悉空调系统的节能技术和消声、隔振措施。 二、空气调节的主要内容 1 湿空气的物理性质及焓湿图2 室内空气参数确定及建筑热工要求3 空气调节得热量及冷负荷计算4 空调系统（风系统）分类及特性5 空调冷热源设备6 空调水系统设计7 空调系统自动控制8 空调系统消声隔振9 空调系统运行节能（一）湿空气的物理性质及焓湿图1.1 湿空气的物理性质比焓（h）: h =1.01t +d (2500+1.84t ) kJ/kg干空气或 h = ( 1.01+1.84 d )t + 2500 d kJ/kg干空气其中( 1.01+1.84 d )t 显热 2500d 潜热1.2 空气的焓湿图焓湿图可以直观的描述湿空气状态的变化过程，我国现在采用的焓湿图以焓为纵坐标，以含湿量为横坐标的h-d斜角(135)坐标图。为了说明空气由一个状态变为另一个状态的热湿变化过程， 在h-d图上还标有热湿比(角系数)线。热湿比湿空气 的焓变化与含湿量变化之比，即 =h/d/1000 =Q/W/1000 1.3 焓湿图的应用湿空气的h-d图可以表示: 空气的状态和各状态参数 t，d，h，ts，t ， B， v ， Pq 湿空气状态的变化过程如下：（二）室内空气参数确定及建筑热工要求2.1 人体热平衡与热舒适2.1.1 人体热平衡方程式人体靠摄取食物获得能量，食物在人体新陈代谢过程中被分解氧化，同时释放出能量。如果人体温度与周围环境温度不同，那么人体也会直接从环境获得热量或向环境散发热量。此外，人体不断地进行呼吸，皮肤表面不断地挥发水分或出汗，这些复杂的生理过程也伴随着与环境的能量交换。用热平衡方程式来描述人与环境的热交换（Fanger方程）： 人体蓄热S =M W E R C M-人体能量代谢(w/m2)W人体所作机械功E蒸发热损失R辐射热损失C对流热损失(1)周围空气的流动速度是影响人体对流散热和水分蒸发散热的主要因素之一。气流速度大提高了对流换热系数及湿交换系数，散热随之增强，加剧了人体的冷感。(2)周围物体表面的温度决定了人体辐射散热的程度。在同样的室内空气参数条件下围护结构内表面温度高人体增加热感，表面温度低则会增加冷感。(3)所以，人体冷热感与组成热环境因素有关：n 室内空气温度；n 室内空气相对湿度；n 人体附近的空气流速；n 围护结构内表面及其他物体表面温度。n 此外，还与人的活动量、着衣和年龄有关。2.1.2 人体热舒适方程和PMV-PPD指标(1)当人体与环境达到热平衡时，环境热变量及人体生理变量等众多参数如何组合才能使人感到热舒适。(2)丹麦学者范格尔教授40年前提出了包括上述所有主要变量在内的热舒适方程式。(3)人在某一热环境中要感到热舒适，条件是人与环境达到热平衡。即，人体蓄热率S=0。(4)范格尔提出了表征人体热反应(冷热感)的评价指标(PMV一预期平均评价)， PMV的分度指标如下。热感觉 热 暖 微暖 适中 微凉 凉 冷PMV值 +3 +2 +1 0 -1 -2 -3(5)用PMV指标预测热环境下人体的热反应。由于人与人之间生理的差别，故可用预期不满意百分率(PPD)指标来表示对热环境不满意的百分数。(6) PMV与PPD之间的关系可用图3.1-8表示。在PMV=0处，PPD为5。这意味着，即使室内环境为员佳热舒适状态，由于人们的生理差别，还有5的人感到不满意。IS07730对PMV-PPD指标的推荐值为：PPD10，即PMV值在-0.5+0.5之间，相当于在人群中允许有10的人感觉不满意。2.1.3 .室内空气设计参数(1)空调的目的分为两种类型：舒适性空调和工艺性空调。a.舒适性空调的作用是维持室内空气具有合适的状态，使室内人员处于舒适状态，以保持良好的工作条件和生活条件。舒适性空调的室内空气设计参数根据我国国家标准采暖通风与空气调节设计规范 (GB 500192003）（简称规范）的规定，舒适性空调室内设计参数可按规范中表3.1.3规定的数值选用，同时要兼顾公共建筑节能设计标准 (GB 501892005）的规定。室内空气的污染浓度应满足暖规第3.1.8要求(符合国家现行的有关室内空气质量、污染物浓度控制等卫生标准的要求)。建筑物室内人员所需最小新风量应符合：民用建筑人员所需最小新风量按国家现行有关卫生标准却定；工业建筑应保证每人不小于30m3/h的新风量。直接点请看公共建筑节能设计标准 (GB 501892005）中表3.0.2的要求。b.工艺性空调的作用是满足生产工艺过程对空气状态的要求而进行。工艺性空调的室内设计参数工艺性空调室内温湿度基数及其允许被动范围，应根据工艺需要并考虑必要的卫生条件确定。工艺性空调可分为一般降温性空调、恒温恒湿空调和净化空调等。恒温恒湿空调室内空气的温、湿度基数和精度都有严格要求，如某些计量室，室温要求全年保持20 0.1 ，相对湿度保持50 5。各室内计算参数见规范第3.1条的规定。2.2空调房间围护结构建筑热工要求2.2.1玻璃窗的太阳光学特性太阳辐射对建筑物的热作用有两种过程：(1)对非透光的围护结构，太阳辐射作用在外表面温度升高，然后传到室内。在传热计算时以综合温度的方式考虑这一影响。(2)对透光材料，太阳辐射作用到外表面时，一部分能量被反射回大气环境；一部分能量透过透光材料直接进入室内，成为室内得热量；另有一部分能量则在透过过程中被材料吸收，从而提高了材料自身的温度，然后再向室内和室外散热，其中向室内的散热也成为室内得热量。玻璃是最常见的一种透光材料。窗玻璃有一个重要特性，就是波长较长的热辐射几乎不能透过玻璃。波长大于4.5mm的热辐射几乎不能透过玻璃。也有资料提出，温度低于120 的物体产生的热辐射是不能透过玻璃的。所谓“温室效应”。2.2.2墙体的建筑热工特性(1).总传热阻R0、总传热系数K0=1/ R0 、热惰性指标D、总衰减倍数n0及总延迟时间x0 、室内空气到内表面的衰减倍数n0及延迟时间x0 ，分别按公式计算。2.2.3空调房间围护结构建筑热工要求(1)空气调节房间围护结构的经济传热系数K值，应根据建筑物的用途和空气调节的类别，通过技术经济比较确定。比较时应考虑室内外温差、恒温精度、保温材料价格与导热系数、空调制冷系统投资与运行维护费用等因素，通常不应大于公共建筑节能设计标准 (GB 501892005）中第4.2条所规定的数值。(2)工艺性空气调节房间，当室温允许波动范围小于或等于 0.5 时，其围护结构的热惰性指标，不应小于规范中6.1.6的规定。(3)工艺性空调区的外墙、外墙朝向及其所在层次，应符合表规范中6.1.7的要求。(4)工艺性空调区，当室温允许波动范围：a大于 1.0 时，外窗宜北向； b等于 1.0 时，不应有东、西向外窗；c等于 0.5 时，不宜有外窗，如有外窗，应北向。(5)空调建筑的外窗面积不宜过大。不同窗墙面积比的外窗，其传热系数宜符合公共建筑节能设计标准 (GB 501892005）中第4.2条所规定的数值。(6)外窗玻璃的遮阳系数，严寒地区宜大于0.80，非严寒地区宜小于0.65，或采用外遮阳措施。(7)室温允许波动范围大干或等于 1.0 的空调区，部分窗扇应能开启。以上这些均是规范第6.1条的规定（三）空气调节得热量及冷、热负荷与湿负荷计算3.1 室外空气计算参数室外空气计算参数是指现行的采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）中所规定的用于采暖通风与空调设计计算的室外气象参数。规范中规定的室外空气计算参数是按全年有少数时间不保证室内温湿度标准而制定的。若室内温湿度必须全年保证时，需另行确定。室外空气计算参数主要有：3.1.1 夏季空调室外计算干、湿球温度a干球温度：夏季空调室外计算干球温度取室外空气历年平均不保证50h的干球温度；b湿球温度：夏季空调室外计算湿球温度取室外空气历年平均不保证50h的湿球温度。3.1.2 2.夏季空调室外计算日平均温度和逐时温度 夏季计算经建筑围护结构传入室内的热量时，应按不稳定传热过程计算。必须已知夏季空调设计日的室外空气日平均温度和逐时温度。 逐时温度（ t），按下式确定： t to.mtd （3-1）式中 to.m夏季空调室外计算日平均温度，规范规定取历年平 均不保证5天的日平均温度，； 室外空气温度逐时变化系数，按规范确定； td夏季空调室外计算平均日较差，按下式计算： td （ to.s - to.m )/0.52 （3-2）式中 to.s夏季空调室外计算干球温度，。对非透光的围护结构，太阳辐射影响外表面温度，然后再通过围护结构影响到室内，在传热计算时采用室外计算逐时综合温度，按下式计算： tzs=tsh+rJ /aw （3-3）室外计算日平均综合温度： tzp= to.m +rJp /aw （3-4）3.1.3 冬季空调室外空气计算温度、相对湿度冬季空调室外空气计算温度：采用历年平均不保证1天的日平均温度；空调室外空气计算相对湿度：采用累年最冷月平均相对湿度。3.1.4 冬季采暖室外计算温度冬季采暖室外计算温度：取历年平均不保证5天的日平均温度3.2得热量、热负荷、冷负荷与湿负荷得热量：某一时刻进入室内的热量或室内产生的热量。冷负荷：为了保持建筑物的热环境，在某一时刻需向房间供应的冷量，或自室内取走的热量称为冷负荷；热负荷：补偿房间失热需向房间供应的热量称为热负荷；湿负荷：维持房间相对湿度恒定需从房间除去的湿量称为湿负荷。热负荷、冷负荷与湿负荷是暖通空调工程设计的基本依据，空调设备容量的大小主要取决于热负荷、冷负荷与湿负荷的大小。热负荷、冷负荷与湿负荷的计算以室外气象参数和室内要求保持的空气参数为依据。得热量不一定等于冷负荷3.2.1夏季计算得热量1.通过围护结构传入的热量；2.通过外窗进入的太阳辐射热量：3.人体散热量；4.照明散热量；5.设备、器具、管道及其他内部热源的散热量；6.食品或物料的散热量；7.渗透空气带入的热量；8.伴随各种散湿过程产生的潜热量。3.2.2夏季计算湿负荷空气调节房间的夏季计算散湿量，主要包括以下各项： 1人体散湿量； 2渗透空气带入室内的湿量； 3化学反应过程的散湿量； 4各种潮湿表面、液面或液流的散湿量； 5食品或其他物料的散湿量； 6设备散湿量； 7通过围护结构的散湿量。3.2.3冬季建筑的热负荷(1) 围护结构的耗热量是围护结构的温差传热量、加热由于外门短时间开启侵人的冷空气的耗热量以及一部分太阳辐射热量的代数和。a围护结构的基本耗热量 Qj AjKj（tR - t。.w）a （3-5）式中 Qj部分围护结构的基本耗热量，W； Aj部分围护结构的表面积，m2； Kj部分围护结构的传热系数，W（ m2 ）； tR冬季室内计算温度，； t。.w冬季空调室外空气计算温度，； a 围护结构的温差修正系数。b围护结构附加耗热量3.2.4夏季建筑围护结构的冷负荷在我国暖通空调工程中，常采用冷负荷系数法计算空调冷负荷，它是建立在传递函数法的基础上，是一种简化计算方法。冷负荷是指由于室内外温差和太阳辐射作用，通过建筑物围护结构传入室内的热量形成的冷负荷。n 冷负荷系数法通过逐时冷负荷温度或冷负荷系数直接从各种扰量值求得各分项逐时冷负荷。当计算某建筑物空调冷负荷时，则可按条件查出相应的冷负荷温度与冷负荷系数，用稳定传热公式即可算出经围护结构传入热量所形成的冷负荷和日射得热形成的冷负荷。n 逐时冷负荷温度可以根据某地的标准气象、室内设计参数、不同的建筑结构等典型条件事先计算成表格查用。对日射得热采用类似的冷负荷系数来简化计算。(1)围护结构瞬变传热形成冷负荷的计算方法a外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可按下式计算： Qc(t)=AK（tc(t)tR） （3-6）式中 Qc(t)外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，W； A 外墙和屋面的面积，m2； K 外墙和屋面的传热系数，W（ m2 ）； tR 室内计算温度，； tc(t)外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，。l）设计手册中给出的各围护结构的冷负荷温度值都是以北京地区气象参数为依据计算出来的，因此，对于不同设计地点，应对tc(t)值进行修正，即应为 tc(t)+ td2）当外表面放热系数不同于 18.6W（m2）时，应将（ tc(t)+ td ）乘以修正值k 。3）考虑到城市大气污染和中浅颜色的耐久性差，建议吸收系数一律采用=0.9，即对tc(t)不加修正。但如确有把握经久保持建筑围护结构表面的中、浅色时，则可将表中数值乘以吸收系数修正值k 综上所述，外墙和屋面的冷负荷计算温度为： tc(t) =（ tc(t)+ td ）kk （3-7）则冷负荷计算式应改为： Qc(t)=AK（tc(t)tR） （3-8)对于室温允许波动范围大于或等于 1.0 的空调区，且非轻型外墙传热形成的冷负荷，可近似按下式计算： Qc(t)=AK（tzptR）式中 tzp= to.m +rJp /aw (2)内围护结构冷负荷当邻室为通风良好的非空调房间时，通过内墙和楼板的温差传热而产生的冷负荷可按公式（3-6）计算。当邻室有一定的发热量时，通过空调房间隔墙、楼板、内窗、内门等内围护结构的温差传热而产生的冷负荷，可视作稳定传热，不随时间而变化，可按下式计算： Qc(t)AiKi(to.m+ ta -tR） （3-9）式中 Ki内围护结构（如内墙等）的传热系数，W/(m2）； Ai内围护结构的面积，m2； to.m夏季空调室外计算日平均温度，；ta附加温升，即办公室为02 ；邻室散热量小于23W/m2时为3 ；邻室散热量为23116W/m2时为5 ；邻室散热量大于116W/m2,为7 。(3)外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷在室内外温差作用下，通过外玻璃窗瞬变传热引起冷负荷按下式计算： Qc(t)AwKw(tc(t)-tR） （3-10）式中 Qc(t)外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷，W； Kw外玻璃窗传热系数，W/（m2 ）； Aw窗口面积，m2 ； tc(t)外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，。必须指出：1）对Kw值要根据窗框等情况不同加以修正，修正值Cw查设计手册。2）对tc(t) 值要进行地点修正，修正值td可从设计手册中查得。因此，式（3-10）相应变为； Qc(t) CwAwKw(tc(t)+ td - tR） （3-11）3.2.5 透过玻璃窗的日射得热引起冷负荷的计算方法(1)日射得热因素的概念。 日照得热分为：太阳辐射热qt和传热量qa一般采用对比计算方法，即以3mm的平板玻璃作为“标准玻璃”，在i=8.7W/(m2K)和o=18.6W/(m2K)条件下，得出7月份的日照得热量qt和qa。 Dj= qt+qa (3-12)称 Dj为日射得热因数。 经过大量统计，得出了适用于各地区的Dj.max。 考虑到在非标准玻璃情况下，以及不同窗类型和遮阳设施对得热的影响，可对日射得热因数加以修正，通常乘以窗玻璃的综合遮挡系数Cc.s,即 Cc.s CsCi （3-13）式中 Cs窗玻璃的遮阳系数； Ci 窗内遮阳设施的遮阳系数。透过玻璃窗进入室内的日射得热逐时冷负荷Qc(t)按下式计算： Qc(t)= CaAWCsCiDj.max CLQ （3-14）式中 Aw 窗口面积，m2； Ca 有效面积系数； CLQ窗玻璃冷负荷系数，无因次，由设计手册查得。南北区划分的标准为：建筑地点在北纬27o30以南地区为南区，以北为北区。3.2.6室内热源散热引起的冷负荷室内热源散热主要指：室内工艺设备散热、照明散热和人体散热三部分。室内热源散热包括显热和潜热两部分。潜热散热作为瞬时冷负荷，显热散热中以对流形式散出的热量成为瞬时冷负荷，而以辐射形式散出的热量则先被围护结构表面所吸收，然后再缓慢地逐渐散出，形成滞后冷负荷。3.2.7设备散热形成的冷负荷设备和用具显热形成的冷负荷按下式计算： Qc(t)= QsCLQ （3-15）式中 Qc(t)设备和用具显热形成的冷负荷，W； Qs设备和用具的实际显热散热量，W； CLQ设备和用具显热散热冷负荷系数。如果空调系统不连续运行，则CLQ.=1.0。设备和用具的实际显热散热量按下式计算：a电动设备当工艺设备及其电动机都放在室内时： Qs=1000nln2n3N （3-16）当只有工艺设备在室内，而电动机不在室内时： Qs=1000nln2n3N (3-17)当工艺设备不在室内，而只有电动机放在室内时： Qs=1000nln2n3N(1- ) (3-18)式中 N 电动设备的安装功率，kW； 电动机效率； nl 利用系数，是电动机最大实效功率与安装功率之比，一般可取0.70.9，可用以反映安装功率的利用程度； n2电动机负荷系数，定义为电动机每小时平均实耗功率与机器设计时最大实耗功率之比，对精密机床可取0.150.40，对普通机床可取0.5左右；式中 n3 同时使用系数，定义为室内电动机同时使用的安装功率与总安装功率之比，一般取0.50.8。b 电热设备散热量对于无保温密闭罩的电热设备，按下式计算： Qs=1000nln2n3n4N (3-19)式中 n4考虑排风带走热量的系数，一般取05。c电子设备计算公式同（ 217），其中系数n2的值根据使用情况而定，对计算机可取1.0，一般仪表取0.50.9。3.2.8照明散热形成的冷负荷当电压一定时，室内照明散热量是不随时间变化的稳定散热量，但是照明散热方式仍以对流与辐射两种方式进行散热，因此，照明散热形式的冷负荷计算仍采用相应的冷负荷系数。根据照明灯具的类型和安装方式不同，其冷负荷计算式分别为：白炽灯 Qc(t) =1000N CLQ （3-20）荧光灯 Qc(t) =1000nln2N CLQ （3-21）式中Qc(t) 灯具散热形成的冷负荷，W； N照明灯具所需功率，kW； nl镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时，取1.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取1.0；n2灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部穿有小孔（下部为玻璃板），可利用自然通风散热于顶棚内时，取0.50.6；而荧光灯罩无通风孔者取0.60.8； CLQ照明散热冷负荷系数。3.2.9人体散热形成的冷负荷 人体散热与性别、年龄。衣着、劳动强度及周围环境条件（温、湿度等）等多种因素有关。人体散发的潜热量和对流热直接形成瞬时冷负荷，而辐射散发的热量将会形成滞后冷负荷。因此，应采用相应的冷负荷系数进行计算。 为了设计计算方便，计算以成年男子散热量为计算基础。而对于不同功能的建筑物中有各类人员（成年男子、女子、儿童等）不同的组成进行修正，为此，引人群集系数中，表2-12给出一些数据，可作参考。 人体显热散热引起的冷负荷计算式为： Qc(t)= qsnClQ （3-22） 式中 Qc(t) 人体显热散热形成的冷负荷，W； qs不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W，查手册可得； n 室内全部人数； 群集系数； ClQ 人体显热散热冷负荷系数。 但应注意：对于人员密集的场所（如电影院、剧院、会堂等），由于人体对围护结构和室内物品的辐射换热量相应减少，可取ClQ =1.0。 人体潜热散热引起的冷负荷计算式为： Qc=ql n W （3-23） 式中 Qc人体潜热形成的冷负荷，W； ql不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，W，查手册可得； n 室内全部人数； 群集系数 。3.2.10 湿负荷与新风负荷(1)湿 负 荷湿负荷是指空调房间的湿源（人体散湿、敞开水池（槽）表面散湿、地面积水等）室内的散湿量，也就是可维持室内含湿量恒定需从房间除去的湿量。a人体散湿量 人体散湿量可按下式计算： mw 0.278ng*10-6 （3-24)式中 mw 人体散湿量，kgs； g 成年男子的小时散湿量，gh； n 室内全部人数； 群集系数。b 敞开水表面散湿量敞开水表面散湿量按下式计算： mw 0.278A*10-3 (3-25)式中 mw 敞开水表面的散湿量，kgs； 单位水面蒸发量，kg（m2 h) ； A 蒸发表面面积，m2。(2)空调系统中引入室外新鲜空气（简称新风）形成的冷负荷。a夏季室外空气焓值和气温比室内空气焓值和气温要高，空调系统夏季为处理新风势必要消耗冷量。b冬季室外空气气温又比室内空气温度低，室外空气比室内空气含水量也少，空调系统冬季为处理新风势必要消耗热量和加湿量。c空调工程中处理新风的能耗大致要占到总能耗的25 30，对于高级宾馆和办公建筑可高达40。d空调系统中新风量的大小要在满足空气品质的前提下，应尽量选用较小的必要的新风量。e目前，我国空调设计中对新风量的确定原则，仍采用现行规范、设计手册中规定（或推荐）的原则。f夏季，空调新风冷负荷按下式计算 Qco=Mo（ho一hR） （3-26）式中Qco 夏季新风冷负荷，kw； Mo 新风量，kgs； ho 室外空气的焓值，kJ kg ； hR 室内空气的焓值，kJ kg 。g冬季，空调新风热负荷按下式计算 Qco=Mo cp（to一tR） （3-27）式中 Qco 空调新风热负荷，kw； cp 空气的定压比热，kJ/(kg)，取1.005； to 冬季空调室外空气的计算温度，； tR 冬季空调室内空气计算温度，。确定新风量的依据考虑三个方面的因素：(规范第6.3.14条规定)1）满足人员卫生要求消除房间内二氧化 碳所需的空气量。 稀释污染物，保证空气品质新风量。根据建筑物功能的不同以及 人员密集程度的不同，按7-30 m3/h人取值；2）补充局部排风量如补充室内燃烧消耗的空气和排风量；计算公式，如气体燃料：Vg=0.252*10-3*Qg3）保证空调房间的正压要求（5-10Pa）。通常采用换气次数法，有窗12次/h；无窗0.50.75次/h。在工程上，通常是按上述三条原则分别计算出新风量后，取 Lw = max Lw1，Lw2，Lw3 10% 总风量 3.2.10空调室内冷负荷与制冷系统冷负荷1 得热量和冷负荷是两个概念不同而互相关联的量得热量是指某一时刻由室内和室外热源进人房间的热量总和。冷负荷是指维持室温恒定，在某一时刻应从室内除去的热量。瞬时得热量中以对流方式传递的显热得热和潜热得热部分，直接放散到房间空气中，立刻构成房间瞬时冷负荷；而以辐射方式传递的得热量，首先为围护结构和室内物体所吸收并贮存于其中。当这些围护结构和室内物体表面温度高于室内温度后，所贮存的热量再借助于对流方式逐时放出，给予室内空气而形成冷负荷。所以，任一时刻房间瞬时得热量的总和未必等于同一时刻的瞬时冷负荷。只有得热量中不存在以辐射方式传递的得热量，或围护结构和室内物体没有蓄热能力的情况下，得热量的数值才等于瞬时冷负荷。2室内冷负荷a 由于室内外温差和大阳辐射作用，通讨建筑物围护结构传人室内的热量形成的冷负荷； b 人体散热、散湿形成的冷负荷；c 灯光照明散热形成的冷负荷；d 其他设备散热形成的冷负荷。 3新风冷负荷对引入空调房间的新风进行处理的冷负荷。夏季，空调新风冷负荷按（3-26）式计算冬季，空调新风热负荷按（3-27）式计算。4制冷系统的冷负荷应包括:室内冷负荷；新风冷负荷；风机、泵的机械能所转变的得热量；空调系统中再加热系统；其他（顶棚回风时，部分灯光热量）。但必须指出，一个制冷系统通常为一幢建筑物或多幢建筑物的许多个房间的空调系统服务，制冷系统的总装机冷量并不是所有空调房间最大冷负荷的叠加。因此，应对制冷系统所服务的空调房间的冷负荷逐时进行叠加，以其中出现的最大冷负荷作为制冷系统选择设备的依据。(四)空气热湿平衡及送风量计算4.1空调房间热、湿平衡通常采用的空调方法是在向室内送风的同时，自室内排除相应量的空气，后者称为排风。当排风重复利用，成为送风的一部分时，这一部分排风称为回风。排风或回风具有的参数即为室内参数。根据热湿平衡的原理，如果室内空气状态维持不变，送排风所带走的热量和湿量必等于室内的热负荷和湿负荷。4.2全空气系统的送风量计算（1） 重点注意热湿比的含义，能够根据给出的条件求出空调房间的热湿比（注意其中的余热为全热）。对热湿比的正、负含义明确通常房间冷却时定义为正，房间供热时定义为负。见上第1.3 的图示说明。（2） 房间送风量的精确计算方法如下： 全热冷负荷 显热冷负荷 湿负荷G = = = (kg/h)hn ho Cp(tn to) dn do（3） 设计中有时需要对上述计算的风量G进行换气次数的校核。（4） 利用上述公式计算时，还要注意：送风温度不一定是“机器露点”时的温度，这与房间的空调精度有关，见规范表6.5.7。（5） 关于空气调节区的压力，应满足规范第6.1.3条。工艺性空气调节，空调区空气压力按工艺要求确定；舒适性空气调节，压差510Pa，不应大于50Pa。（6） （5）中所述的只是规范的原则要求。在空调系统或房间的风量平衡设计中，特别要注意的一个问题是排风的通路问题。例如：目前一些采用一次回风的全空气系统中，设计者希望在过渡季采用加大新风量直至采用全新风送风的方式，一些工程在回风管和新风管上设置了电动风阀，设计意图是过渡季关回风阀、新风阀全开。但是，由于空调房间大多处于较密闭的状态，如果没有考虑必要的排风出路，实际上，这种方式是不可行的，出现的问题是：（1）由于房间正压过大，希望窗缝、门缝等正压排风如此大的风量是不可能的，因此这时送风量不可能达到设计希望的送风量；（2）由于同样的原因，会造成缝隙出的风速过大而出现较大的噪声。因此，这时必需考虑有组织的排风。最理想的做法是：采用标准的双风机系统（设回风机）并在回风管道上引出一条排风管路（上设排风电动阀），这样在过渡季可以实现边新风比控制，直至采用全新风送风方式（即全新风送风+机械排风：成为一个典型的直流式系统）；如果由于机房尺寸、风管布置等原因不能采用上述标准的双风机系统时，也应单独设置机械排风系统这时系统称为了一个双新风比系统：冬、夏设计状态时，采用最小新风比送风；过度季状态时，采用全新风送风+机械排风（如果排风机不能变速，则不能调节新风比）；如果排风机采用变速风机，则可以通过调节新、回风电动风阀的开度和排风机的转速来调节新风比这时的实际运行结果与标准双风机系统相同。若实在无法设置上述回风机或排风机，在一些特定条件许可时，也可考虑设置较大的自然排风管道（加电动风阀，通过控制室内正压的要求计算排风管的面积），由室内正压进行“有组织”的排风。但最后一种方式受到风管布置（一般此排风管的尺寸较大）、自然排风口的位置和室外气候条件（如风速和风向）的影响，在很多情况下是难于做到的。因此最好还是采用机械排风的方式。规范第6.3.9/6.3.17条也作出规定。4.3空调房间热、湿平衡示例4.4熟悉湿空气的主要参数压力（包括干空气分压力和水蒸气分压力）、温度、相对湿度、含湿量、比焓等主要参数（尤其是后四个）的定义，掌握几个参数的相互关系及相应的计算公式。（教材P273274）（1） 含湿量计算： 0.622Pqd = (kg/kg干空气) B Pq注意单位：分母中为干空气而不是湿空气含湿量的定义。（2） 比焓反映湿空气能量状态的一个物理量，计算公式 h = 1.01t + d (2500 + 1.84t) (kJ/kg干空气)（3） 关于相对湿度，要明确了解它所反映的是空气的那方面的特性饱和程度。同时明确100%相对湿度的意义达到饱和，空气相对湿度不可能高于100%。4.5掌握焓湿图并能熟练应用于实际设计（1） 明确焓湿图的来源：湿空气的四个相关计算公式。（2） 明确：在大气压力一定的条件下，知道空气的上述任何两个参数后，即可在焓湿图上定出空气的状态点并查出其它参数。（3） 注意湿球温度与露点温度的问题。在确定空气状态后，能够在焓湿图上求出空气的湿球温度和露点温度。（4） 熟悉热湿比的意义，反映空气状态变化的过程。（5） 对几种主要过程要重点掌握，同时要了解目前常用的空气处理方式所对应的过程和采用的设备方式：（6） 等湿加热通常采用表面式加热器、电加热器等等；（7） 等湿冷却通常采用表面式冷却器（但不使处理后的空气达到饱和）；等焓加湿采用喷循环水的方法，水温为加湿前的空气的湿球温度；在工程设计中，目前的一些水加湿器（如高压喷雾、湿膜等）可按等焓加湿过程考虑（取决于水的温度）；等温加湿采用低压饱和蒸汽，当蒸汽压力过高时成为明显的“升温加湿”；减焓减湿采用表冷器（或冷水淋水室），处理后的空气温度低于处理前的空气的露点温度。此处要注意空气的露点和通常所称的“机器露点”的关系，明确后者的含义由于表冷器的旁通系数原因，一部分空气没有经过充分冷却就离开了表冷器，使得最后的空气处理点（已除湿和未除湿的空气混合）不在100%线上。*反过来看，也要掌握各种主要热、湿处理设备能够实现的热、湿处理过程（如表冷器、空气加热器、喷淋室、蒸汽加湿器、水加湿器、以及吸湿剂等）。见以下例题：空调机组内表面式换热器（表冷器）的热湿交换过程，能进行三种空气处理过程，下列哪一组为正确？（答案：D：只能是加热或冷却）(A) 等湿加热、等湿冷却、绝热加湿，(B) 等湿冷却、绝热加湿、减湿冷却，(C) 减湿冷却、等温加湿、等湿冷却，(D) 减湿冷却、等湿加热、等湿冷却。（8） 能够熟练的通过计算或者焓湿图作图求出两种不同参数的空气混合后的状态点。（9） 明确耗冷量、耗热量的概念，注意它们与冷负荷、热负荷的区别。（10） 冷负荷维持房间温度恒定时，空调制冷设备需带走的热量；（11） 耗冷量保证房间（或建筑）正常使用时，空调制冷设备需带走的热量；（12） 耗热量保证房间（或建筑）正常使用时，空调制冷设备需提供的热量；（13） 能够根据给定的条件计算耗冷量、耗热量（14） 在计算中，要注意三个焓差（或温差）的区别和应用方式：（15） *送风焓差hn-ho（或温差tn-to）用于计算送风量；（16） *处理焓差hc-hl（或温差tc-tl）用于计算盘管处理冷量；对于直流式系统：hc=hw（tc=tw）。（17） *室内外焓差hw-hn（有时也称为新风焓差）用于计算耗冷量（采用能量平衡式计算）。（18） 两种主要情况的耗冷量计算：（19） 直流式系统（新风处理）（20） Q = G(hw hl) （此处用到的是：“处理焓差”）（21） 一次回风系统，有两种计算方法：（22） *按照焓湿图的处理过程计算，是一种意义明确的计算方式（推荐设计时采用）：（23） Q = G(hc hl) 式中：hc混合风比焓，hl“机器露点”（注意：hl不一定等于送风点比焓ho）。（24） *按照热平衡式计算（耗冷量的定义式）。在一般情况下，耗冷（热）量等于冷（热）负荷加上新风负荷；当送风温度有限制而在系统内增加再热时，耗冷量计算时还要加上再热量此情况在有精度要求的工艺性空调系统中经常遇到。（25） 上面提到的“新风负荷”为：Qx = Gx (hw hn) （此处用到的是：“新风焓差”）。（26） 上述两种计算方法从本质上讲，结果应该是相同的。但是，由于在id图上作图误差的原因，用id图计算冷量有时可能会产生一定的误差，按照热平衡式计算冷量是一个准确值。但id图计算法可以使概念和处理过程非常明确，同时也可以得到许多实际设计中有重要用途的过程参数。（五）空调系统分类5.1 空调系统形式及分类方式空调系统广义来说，包括一切空调建筑所使用的方式（或系统形式），因此以空调系统形式来称呼，个人感到更为确切，避免引起误会。（1） 熟悉三种分类方式：1）按空气处理设备的位置情况来分类；2）按负担室内负荷所用的介质种类来分类；3）按集中系统处理的空气来源来分类。（2） 熟悉各种系统的特点和设计方法重点：1）全空气系统;2）空气水系统;3）冷剂式（直接膨胀式空调）系统。规范第6.3节中关于空调系统的规定，能够按照规范的要求合理确定空调系统的型式。如：独立设置风系统的条件、全空气与风机盘管加新风系统的选择要求、定风量与变风量的条件等等。5.2空调风系统5.2.1 一次回风系统的流程及id图处理过程，能够根据不同的空调机热、湿处理的组合方式在画出一次回风系统的处理过程（或者根据焓湿图上给出的处理过程，能够绘制空调机组的热、湿处理流程图），尤其要注意的是：a夏季处理过程中，设有再热时的处理方式（包括风机或管道温升引起的情况）以及由于过程线太平坦时（与机器露点的L无交点的情况）；b “机器露点”的选择原则90%95%。在有除湿要求时，通常情况下不能考虑无露点处理过程。c掌握新风量的确定原则(规范第6.3.14条规定)：（1）卫生要求（人均新风量要求）。（2）房间正压要求。（3）工艺排风有要求。d从实际了解的情况来看，夏季过程计算一般人员都比较熟悉，但冬季过程部分较生疏，其中有两点要注意：（1）不同加湿方式（重点是等温加湿和绝热加湿）时的处理过程；（2）冬季室外温度过低时，注意混合点的状态，如果已经落入饱和区，应对新风先进行预热（或需预热情况混合点比焓低于“机器露点”）。对于冬季过程，还有一种方式就是混合后先加热再加湿，这时设计人员应能根据冬季的设计情况求出各种状态点及相应的热量（通常情况下采用冬季送风量与夏季相同），步骤如下：（1）计算过程线并作图；（2）根据送风量和热负荷计算送风焓差（或温差），在过程线上确定送风点O；（3）根据与夏季相同的新风比确定冬季混合点C；（4）根据加湿方式和送风点与冬季混合点的含湿量差确定加湿前的空气初状态点C1（注意：等温加湿时：C1为to等温线与dc线的交点；绝热加湿时：C1为ho与dc线的交点）；（5）计算加湿量G(do-dc1)、加热量G（hc1-hc）。5.2.2 二次回风系统的原理和节能的机理（在送风温差有限制时，一次回风系统要求采用再热来达到，二次回风系统则通过改变二次回风量来调整送风温度，减少了再热量。但要注意的是：1）二次回风系统对于湿度的控制较为困难，2）二次回风系统的“机器露点”低于一次回风系统的“机器露点”；这两者使得二次回风系统有一定使用限制条件：1）室内散湿量较大，2）冷水温度限制。应对整个建筑的空调系统能耗的合理性进行评价（可能在某些情况下要求供水温度降低对冷水机组的能耗不利）和适用条件。再热式空调系统与露点送风空调系统的比较优点：a调节性能好，可实现对温、湿度较严格的控制，也可对各个房间进行分别控制；b送风温差较小，送风量大，房间温度的均匀性和稳定性较好；c空气冷却处理所达到的露点较高，制冷系统的性能系数较高。缺点：冷、热量抵消，因此能耗较高。变风量系统的基本原理和节能机理(1) 系统构成：空气处理机组+变风量末端装置+合理的自动控制系统。(2) 末端装置的特点： 1）一次风量随控制的空调区温度自动调节风量； 2）可设定最大风量与最小风量； 3）不用时可以全关；(3) 常用末端装置的形式（目前应用的基本上都是压力无关型）、主要特点及其应用范围： 1）节流型； 2）风机动力型（分串联合并联两种形式）； 3）带再热型（其中包含前两种形式）；(4) 系统节能机理：由于各末端风量的变化，通过适当的控制措施后，使空调机组的送风量相应改变。与定风量系统相比，在低负荷时节省空调机组内送风机的运行能耗由于全年绝大多数空调时间内空调负荷总是低于设计值，因此该系统能较多地节约全年能耗。(5) 系统设计风量的的计算（前面已述）和各末端风量的确定原则（负荷计算确定）；5.2.3 关于空调内、外区的划分（寒冷地区较明显）首先什么是内区、外区？它们各自有何特点？(1) 讨论内、外区的目的：空调系统负荷及空调风系统分区。(2) 内、外区特点的体现主要反映在全年空调负荷的性质上面：外区受室外气候影响，体现出的负荷性质是：夏季为冷负荷，冬季为热负荷；内区不受室外气候影响，体现出的负荷性质是：夏季和冬季均为冷负荷；(3) 应该明确的是：空调内、外区是一个客观存在的情况，内、外区特点的出现与建筑的平面布置、适用要求等条件有关，与采用的系统形式本身没有多大的关系，只是在解决内、外区的问题上，不同的系统有不同的解决方式而已；(4) 关于内、外区划分标准，目前没有较为统一的结论，可从以下几个方面考虑1）房间分隔的情况；2）对象特点负荷计算和负荷平衡情况；3）一些标准对此有原则性规定。5.2.4 风机盘管加新风空调系统(1) 不同系统形式的构成、特点及优缺点（包括id图），风机盘管的常用形式和特点； (2) 常见的新风不同送风方式时，系统的焓湿图处理过程（尤其是新风直接送入房间时）；在上述不同方式时风机盘管冷量和新风冷量的分配关系。5.3水环热泵系统（1） 水环热泵机组的工作原理；（2） 水环热泵系统的特点、主要节能机理以及适用范围；（3） 主要节能机理最关键的一点仍然是“能量平衡原则”：在冬季，建筑内存在较多内部发热量的情况下，一部分机组供冷而另一部分机组供热时，通过循环水管的联系，使冷、热量在建筑内得到转移（按需分配），这样可以在一定时段内取消或减少外界提供给建筑的热量。（4） 适用范围（从节能