暖通空调设计基础

暖通空调设计基础暖通空调含义采暖——又称供供暖，指向建建筑物提供热热量，保持室室内一定温度度。通风——用自然然或机械的方方法向空间送送入和排除空空气的过程。空气调节——（简简称空调），是是为满足生产产、生活要求求，改善劳动动卫生条件，用人人工的方法使使房间或密闭闭空间的空气气温度、相对对湿度、洁净净度和气流速度等参参数达到一定定要求的技术术。暖通空调包括采采暖、通风和和空气调节这这三方面的技技术，缩写为为HVAC（Heatiing，Ventiilatinng，AirCCondittioninng）。物质状态固态、液态、气气态液态汽化成气态态过程：吸热热；气态液化成液态态过程：放热热；固态熔化成液态态过程：吸热热；液体凝固成固态态过程：放热热；固态升华成气态态过程：吸热热；气态凝华成固态态过程：放热热；注：固态—液态态转换在冰蓄蓄冷系统将会会用到；改变变状态将会储储存大量的能能量：潜热。比热：使1g的的某种物质温温度升高1℃所需的热量量。显热：当物体吸吸热（或放热热）仅使物体体分子的热动动能增加（或或减少），即即仅是使物体体温度升高（或或降低），并并没有改变物物质的形态，那那么它所吸收收（或放出）的的热量。潜热：当物体吸吸热（或放热热）仅使物体体分子的热位位能增加（或或减少），使使物体状态发发生改变，而而其温度不变变，那它所吸吸收的（或放放出）的热称称为潜热。空调系统参数温度定义：温度度是用来表示示物质冷与热热的程度。分为干球温度：：干球温度是是温度计在普普通空气中所所测出的温度度，即我们一一般天气预报报里常说的气气温。湿球温度：指同同等焓值空气气状态下，空空气中水蒸汽汽达到饱和时时的空气温度度，在空气焓焓湿图上是由由空气状态点点沿等焓线下下降至100%相对湿度线线上，对应点点的干球温度度。用湿纱布包扎普普通温度计的的感温部分，纱纱布下端浸在在水中，以维维持感温部位位空气湿度达达到饱和，在在纱布周围保保持一定的空空气流通，使使于周围空气气接近达到等等焓。示数达达到稳定后，此此时温度计显显示的读数近近似认为湿球球温度。焓的定义：焓是是热力学中表表示物质系统统能量的一个个状态函数，常常用符号H表示。数值值上等于系统统的内能U加上压强p和体积V的乘积，即即H=U+pV。焓的变变化是系统在在等压可逆过过程中所吸收收的热量的度度量，也就是是物质所带能能量的多少。湿空气的焓：为为干空气的焓焓和相应水气气的焓之和，也也常用干空气气为计算基准准。一般规定0℃时干空气和和液态水的焓焓和，相对应应水气的焓值值为零。露点：将湿空气气在总压和湿湿度保持不变变的情况下冷冷却，当湿空空气达到饱和和时的温度即即为露点。若若湿空气的温温度降到露点点以下，则所所含超过饱和和部分的水蒸蒸汽将以液态态水的形式凝凝结出来。湿度的定义:又又称为含湿量量，为单位质质量干空气所所带的水蒸汽汽质量。单位：g/kg绝对湿度：以单单位体积空气气中所含水蒸蒸气的质量来来计算，单位位：kg/m3相对湿度：为湿湿空气中水气气的分压与同同温度、同总总压下饱和空空气中的水气气分压之比。相对湿度是湿空空气饱和程度度的标志。相相对湿度愈低低，距饱和就就愈远，该湿湿空气容纳水水气的能力就就愈强。当相相对湿度为100％时，湿空空气中的水气气已达饱和，该该湿空气不再再能容纳水气气，也就不能能用途作干燥燥介质。绝对对干空气的相相对湿度为零零。暖通空调常用单单位及换算：：1US.rt==3.5177kW1P=735WW；制冷量中中的1P约为2500WW.1kcal=11.16W华氏温度（℉）=32+（9/5）摄氏温度度（℃）1kg（kg力力/cm2）=105PPa=1baar1MPa=100kg力1bar=144.5psii流量（Q）：11m3/h=166.67L//Min能效比(EERR：EnerggyEffficienncyRaatio)=制冷量/输入功率。能能效比反映空空调机组性能能的重要指标标，数值越大大代表机组匹匹配性能越好好，运行越经经济。常用术语名称英文缩写名称英文缩写中央空调系统HVAC洁净室CR制冷机CH补风机MAU蒸发器EVA变风量VAV冷凝器COND变制冷剂量VRV冷冻泵CHWP精密空调CRAC冷却泵CWP分体空调ST冷却塔CT窗式机WT风柜

AHU两管制TPS新风柜PAU四管制

FPS风机盘管FCU免费冷却（空调调）FC各种建筑冷热负负荷概算序号建筑类型冷负荷/(W/m2)热负荷/(W/m2)序号建筑类型冷负荷/(W/m2)热负荷/(W/m2)01客房80～11060～7012医院高级病房80～11002酒吧、咖啡屋100～180013一般手术室100～150065～8003西餐厅160～200014洁净手术室300～450004中餐厅、宴会厅厅180～350015x、CT、B超超室120～150005中庭、接待90～12016剧院观众厅180～350080～9006小会议室（允许许少量吸烟）200～300017舞台250～350007大会议室（不允允许吸烟）180～280018休息厅300～350008办公室90～12019体育馆120～3000120～150009超高办公楼105～145570～8520展览馆130～200090～12010商场、百货楼首层250～300060～8021图书馆75～10050～7511二层、以上层200～250022公寓、住宅80～9045～70空调功能的分类类按室内空气环境境要求以及功功能的不同可可以分为：舒舒适性空调及及工艺性空调调。舒适性空调：能能够向人们提提供一个适宜宜的工作环境境或生活环境境，从而提高高工作效率或或维护良好的的健康水平的的空调系统。服务对象为：人人。适用场合：写字字楼、商场、剧剧院、酒店等等等。空调舒适性影响响因素有哪些些？人体的冷热感与与温度、湿度度、风速、内内表面温度、活活动量、衣着着、年龄、性性别、身体状状况等因素有有关；湿度的的影响与温度度有关。为满满足不同的需需求，国家出出台空调舒适适性的评价方方法：热舒适性指标：：PMV：预计平平均热感觉指指数，7级：＋3～3；代表热、温温暖、较温暖暖、适中、较较凉、凉、冷冷PPD：预期期不满意百分分率；PMV=0相当当于PPD＝5％；规范要求：PMMV=±1PPD≯27％注：PMV是同同一环境中大大多数人的冷热热感觉平均值值。工艺性空调是能够满足室内内生产、科研研等工艺过程程所要求的特特定空气参数数的空调系统统。服务对象为：生生产、科研、设设备等工艺。适用场所：研发发实验室、医医院手术室、纺纺织车间、电电子产品车间间等等空调系统组成空气调节系统组组成冷热源热泵制冷系统空调是怎样制冷冷制热的？为为什么会制冷冷制热？低温低压的制冷冷剂蒸汽被吸吸入压缩机，通通过压缩机进进行压缩，变变成高温高压压的制冷剂蒸蒸汽被输送到到冷凝器，通通过冷凝器进进行冷凝（放放热），变成成高温高压的的制冷剂液体体（热量通过过载热剂进行行释放）。高高温高压的制制冷剂液体在在通过节流阀阀（膨胀阀）降降压后，变为为低温低压的的制冷剂液体体进入蒸发器器，通过蒸发发器进行蒸发发（吸热），变变为低温低压压的制冷剂气气体（冷量通通过载冷剂进进行能量释放放），进行再再次制冷循环环，周而复始始。冷媒输配管道冷媒输配送管道道（水系统）的的功能是输配配冷热能量，满满足末端设备备或机组的符符合要求。根根据配送热量量的不同分为为冷却水系统统和冷冻水系统统。空调水系统组成成空调冷却水系统统由冷却水管管道、冷却泵泵、冷凝器、冷冷却塔组成。冷却塔平衡管冷凝器冷却水供水方式式分类空调冷却水系统统按照供水方方式，可以分分为：直流供供水、循环供供水。直流式供水系统统冷却水经冷凝器器等用水设备备后，直接排排入下水道或或河道，利用用后的冷却水水可以综合利利用：比如生生产、生活用用水。循环水冷却系统统：可分为自自然通风冷却却循环系统与与机械通风冷冷却循环系统统。机械通风冷却循循环系统：采采用自然冷却却或机械通风风冷却塔或喷喷射式冷却塔塔，使冷却水水与机械通风风接触进行热热量交换。冷却塔水箱容积积：不应小于于系统流量的的1.2倍。冷却系系统补水量一一般为1%～2%系统流量。空调冷冻水系统统空调冷冻水系统统由冷冻水管管道、冷冻泵泵、蒸发器、末末端空调设备备组成。蒸发器水系统分类根据配置形式、水水泵配置、调调解方式等不不同，可以分分成不同的类类型。冷冻水系统分类类按照水系统是否否与大气相通通，可以分为为开式系统和和闭式系统。开式与闭式系统统比较开式系统：冷却却系统、水、冰冰蓄冷系统、生生活供水等场场合。闭式系统：冷冻冻、供暖系统统等场合。冷冻水系统分类类按照空调水系统统的回水布管管方式，可以以分为同程式式和异程式两两种回水方式式。同程系统：系统统较大、热负负荷分散不均均等场合。异程系统：系统统较小、热负负荷分散较均均匀的场合。冷冻水系统分类类按照水系统管道道配置的多少少，可以分为为两管制、三三管制、四管管制以及分区区两管制方式式。各管制系统比较较多管制系统实用用场所两管制系统：适适用于同一热热源，采暖供供冷不同时使使用的场合；；如地源热泵、北北方地区。三管制系统：能能量损耗较大大，采用该种种方式较少。四管制系统：采采用两个热源源（冷机+锅炉）存在在同时供冷供供热场所。如如办公室和实实验室混用的的建筑场所等等。分区空调系统：：采用两个热热源（冷机+锅炉）存在在同时供冷供供热场所。如如建筑物单层层面积较大的的商场等。冷冻水系统分类类定流量和变流量量系统比较定流量系统：热热负荷变化较较小的车间、洁洁净室、商场场、车站、剧剧院等等场所所。该系统节节能空间较小小。变流量系统：适适用于热量变变化较大酒店店、客房等场场所。该系统统存在较大节节能空间。冷冻水系统分类类按照能源侧与负负荷侧是采用用合用同一循循环系统还是是采用两个循循环系统，可可以分为单式式泵和复式泵泵两种系统。单式泵和复式泵泵的比较单式泵：适用于于系统较小、热热负荷均匀的的场所。如：：洁净室、车车间等场所。复式泵：适用于于系统较大、各各区域系统需需求较大的场场所。如：市市政热力、科科技园区等。水系统设计参数数管道沿程阻力一一般为100～300Paa/m，通常最大大值不应超过过400Paa/m局部阻力因设备备不同而不同同：冷水机组蒸发器器阻力：30～80kPaa冷凝器阻力：550～80kPaa吸收式机组蒸发发器阻力：40～100kPPa冷凝器阻力：550～100kPPa风机盘管阻力表表冷器阻力：：10～20kPaa热交换器阻力：：20～80kPaa热交换器阻力：：20～50kPaa冷却塔阻力：220～80kPaa自动控制阀门阻阻力：30～50kPaa系统流速选择：：水泵吸水管：11.2～2.1m//s水泵出水管：22.4～3.6m//s一般供水管：11.5～3.0m//s排水管：1.22～2.0m//s自来水供水管：：0.9～2.0m//s冷却水管道流速速：管径：DN≤2250流速：1.5～2.0m//s管径：250＜DN＜500流速：2.0～2.5m//s管径：DN≥5500流速：2.5～3.0m//s空调水系统的水水质管理严格控制和管理理水系统中的的水质，控制制和管理水系系统中的水在在运行中不被被污染，采取取合理的水处处理方法和防防止污染的措措施。1.管道和设设备表面沉淀淀的水垢和水水渣,影响导热；；2.腐蚀金属属，缩短系统统寿命；3.不溶解杂杂质在管道内内沉积，减小小通流面积，增增大水流阻力力，增及运行行费用；4.开式系统统水与空气接接触，空气中中的杂质、细细菌会进入水水系统。引起起空气污染，影影响人的身体体健康、促进进腐蚀、产生生粘泥和水藻藻可堵塞管路路。闭式水系统的水水质控制：冷冻水系统多为为闭式水系统统，该系统不不与空气接触触，只有补给给水会给循环环水带入溶解解氧而引起腐腐蚀。冷冻水水温比较低（7℃/12℃），腐蚀速速度很慢，只只要向系统系系统中投入腐腐蚀抑制剂作作为防腐蚀的的水处理技术术措施，就可可以满足防腐腐要求。系统统停止运行时时，系统要充充满水。该系系统不需要为为防止结垢和和抑制水藻而而进行添加药药剂。开式系统的水质质控制：开式式水系统与空空气接触容易易产生结垢、腐腐蚀、粘泥和和水藻。对开开式系统要采采水处理技术术措施。防结垢水处理方方法：排污法法、酸化法、软软化水以及投投入阻垢剂。防腐蚀水处理方方法：系统中中投入腐蚀抑抑制剂的药物物，如：有机机磷酸盐、聚聚丙烯酸、聚聚丙烯酸钠、聚聚磷酸盐等。防水藻、粘泥处处理办法：常常用药剂有氧氧化型和非氧氧化型两大类类。比如：液液氯、次氯酸酸钠和二氧化化氯。水系统设备日常常维护冷却塔的检修检查风机功能，调调整轴承和皮皮带松紧度；；检查散水和喷雾雾状态是否正正常；检查流入冷却塔塔的水是否均均匀；检查填料是否完完好；检查水质是否合合格；检查水滴是否飞飞溅，漂移量量是否过大；；检查水箱浮球或或继电器是否否正常；水箱底部是否漏漏水。水泵检查水泵的联轴轴器、止回阀阀、轴承是否否正常；检查水泵的减振振器、软连接接是否正常；；检查水泵运转是是否有噪音或或震动检查水泵的排气气旋塞、启动动旋塞、密封封垫是否正常常检查电机绝缘是是否正常。冷冻机日常维护护检查节油器浮子子功能是否正正常。检查压缩机、蒸蒸发器、冷凝凝器、油泵以以及冷媒管道道的密封性。检查系统制冷剂剂的压力是否否正常。检查油位是否正正常。电机绝缘电阻是是否正常。检查各继电器是是否运转正常常。冷水机组定期保保养对机组的密封部部件进行检查查、鉴定和调调整。对温度计、压力力表、油压计计进行检测。对冷凝器进行清清洗。压缩机油更换。对电机绝缘进行行检测等。空调通风系统空调通风系统由由空气处理设设备、空气分分配装置以及及配调节对象象组成。空气处理等湿降温：用表面式冷却器器或直接蒸发发式表冷器对对空气进行冷冷却时，如果果表冷器的表表面温度低于于空气温度但但又没有达到到露点温度时时，就可以使使空气冷却降降温而保持其其含湿量不变变，因而表冷冷器上没有冷冷凝水出现，这这个过程叫等等湿冷却过程程，也叫干冷冷过程。等湿加热：利用加热器（热热水加热器、蒸蒸汽加热器、电电加热器）加加热空气使空空气的温度升升温，但在升升温过程中空空气的含湿量量d没有发生变变化，这就是是等湿加热过过程。等焓加湿：在绝热过程中，空空气的温度和和湿度发生变变化，而焓值值近似不变的过程。湿湿膜加湿或超超声波加湿、高高压喷雾加湿湿等型式都是是等焓加湿过过程。等温加湿：空气温度基本保保持不变的加加湿过程。如如干蒸汽加湿湿、电极加湿湿。等温和等等焓加湿就是是看加湿过程程有没有相变变。空气处理设备空气（过滤）处处理注：粉尘浓度：：大0.4～7.0mgg/m3，中0.41～0.6mgg/m3，小0.3mgg/m3以下。表冷器（冷热）加湿器热回收装置（转转轮）空气输配管道空气气流组织侧向送风气流组织方式：：侧送上回；；侧送下回。适用场合：跨度度有限、高度度不太低的空空间，如客房房、办公室、小小跨度中庭等等一般空调系系统。散流器下送风气流组织方式：：上送下回或或上送上回。适用场合：大跨跨度、高空间间，如购物中中心，大型办办公室，展馆馆等一般空调调。喷口送风特点：出口风速速高，射程长长，一般同侧侧回风，工作作区在回流区。气流组织方式：：上送下回式式。适用场合：空间间较大的公共共建筑物如影影剧院、体育育场馆、车站站、中庭。下送风气流组织方式：：下送上回。适用场合：ITT机房、等设设备热量大的的场合。气流组织方式：：上送下回或或上送侧回。适用场合：实验验室、精密机机房、洁净室室等。空调风系统日常常维护空气处理机组。叶轮清扫。轴承检查。皮带松紧度调整整以及更换。空气过滤器的清清洗和更换。压力表、温度计计的检查和检检测。风道、送回风口口检修送风口检修：送送风口容易粘粘附灰尘，影影响室内空气气环境卫生，1次/年。回风口检修：送送风口容易粘粘附灰尘，影影响室内空气气环境卫生，2次/年。风道检修：风道道内积尘情况况检查，风阀阀、导流片消消声设备以及及法兰检查。通风系统VAVV全空气系统分为为变风量系统统（VAV）和定风量量系统（CAV）。定风量量系统的风量量为空调房间间的最大热负负荷，当房间间负荷小于最最大值时，造造成能量浪费费。变风量系统特点点：A、区域温度控控制B、运行费用低低、装机容量量小C、有利于房间间的灵活分割割D、湿度控制能能力差E、系统初投资资较大空气调节系统分分类集中式空气调节节系统：这种系统冷热源源集中设置在在冷冻站、锅锅炉房，空气气处理设备集集中组成空调调箱设置在机机房内，通过过空气输送管管道、空气分分配装置、自自动控制装置置来分配空气气，调节室内内空气参数。适用于商场、写写字楼、机场场、车站、剧剧院等半集中式空调处处理系统：这种系统有集中中设置的冷热热源，集中设设置的空调新新风机处理新新风。还有分分散设置在空空调房间内的的二次处理装装置独立处理理室内空气或或对来自集中中处理设备的的空气作进一一步补充处理理。如：风机机盘管加新风风系统；多联联机加新风系系统。适用场场所：写字楼楼、实验室、IT机房等分散式式空调处处理系统：该系统又称局部部空调系统，是是将冷热源、空空气处理设备备、空气输送送管道集中在在一个空调机机组内，每个个房间的空气气分别有各自自的整体式或或分体式空调调器独立处理理。如：风机机盘管、分体体空调、柜式式空调。适用用场所：客房房、住宅、IT机房等空气调节系统的的分类全空气系统：空调房间的热湿湿负荷全部由由集中处理的的空气来承担担。通常此类类空调系统占占用较大的建建筑空间。适适用场所：商商场、车站、剧剧院、机场、车车间、洁净室室等。全水空调系统：：空调房间的热湿湿负荷全部由由冷、热水来来承担。这种种系统本身无无通风换气装装置保证房间间内的空气品品质，需要另另加换气装置置。适用场所所客房、酒店店、医院住院院部等。空气水空调系统统：空调房间的热湿湿负荷由处理理的空气和水水共同承担。此此类系统一般般由处理的空空气承担空调调房间所需的的通风换气的的新风负荷，有有处理的水承承担空调房间间内的热、湿湿负荷。适用用场所实验室室、写字楼、餐餐厅派餐区等等。制冷剂系统：空调房间的热湿湿负荷由设置置于空调房间间的蒸发器（夏夏季）、冷凝凝器（冬季）内内部的制冷剂剂直接承担。常常见分体空调调、柜式空调调和多联机空空调。适用场场所住宅、客客房、网络机机房、配电室室等。空气调节系统的的分类封闭式系统：这种系统空调箱箱所处理的空空气全部来自自空调房间的的再循环空气气。能量损耗耗少，空气质质量差。适用用于适用于地地下等战备工工程、无人场场所以及很少少有人进入的的仓库等。直流式系统：这种系统空调箱箱所处理的空空气全部来自自室外，吸收收余热余湿和和室内有害气气体后全部排排至室外。适适用于不允许许采用回风的的场所。如实实验室、洁净净室、核工厂厂、散发大量量有害气体的的车间。系统统能量损耗大大，空气质量量好。可安装装热回收装置置。回风式系统：这种系统空调箱箱所处理的空空气一部分为为室外新风，一一部分为室内内回风，既满满足卫生条件件有经济合理理，用途广泛泛。根据回次次数的多少可可分为一次回回风和二次回回风系统。适适用于写字楼楼、商场、剧剧院等场所。回风系统一次回风系统是是室外新风和和室内回风在在进入空调箱箱之前混合的的空调系统。二次回风系统顾顾名思义就是是室内回风使使用两次，在在进入回风箱箱之前进行混混合的是一次次回风，在空空调箱之后与与一次回风混混合的为二次次回风。二次回风可以代代替再热器。但但是机器的露露点温度较低低，制冷机效效率下降。新风量的确定空调系统的新风风量是指为了了保证空调房房间的空气品品质，必须送送入的一定量量的室外新鲜鲜空气。它的的大小与室内内空气品质和和能量消耗有有关。新风量量送入的原则则：A、满足卫生条条件稀释CO2和室室内污染物。B、补充局部排排风量空调房间有局部部排风时，补补偿排风量。C、保证房间的的正压要求为防止室外未经经处理的空气气在室外风压压的作用下渗渗入空调房间间干扰空调房房间温湿度或或破坏室内空空气的洁净度度，系统利用用一定的新风风来保证正压压。一般不小小于5～10Pa。5Pa时相当于门门缝压出风速速为2.85mm/s，过大压力力人体感觉不不适。D、空调系统的的新风量标准准工业空调系统的的新风量应补补偿排风以及及保证室内正正压所需风量量和保证人员员所需最小新新风量两者中中的较大值。一一般不小于30m3/（人·h）。噪音的产生和传传播通风系统产生噪噪音的因素很很多，如：叶片形式、风量量、风压等。风管内气流压力力发生变化引引起风管振动动。风机、水泵运转转振动等。通风空调系统的的风机、空调调机组、水泵泵、制冷压缩缩机都是产生生振动的振源源。消声设备空调系统防火排排烟机械排烟系统基基本要求A、机械排烟量量1、机械排烟按按部位排烟时时（中庭除外外），每平米米地板面积不不小于60m3/h。2、只有一个排排烟系统时或或一个防烟分分区时，系统统最小排风量量不小于7200mm3/h。3、当一个排烟烟系统负责多多个防烟分区区或房间或走走道时