建筑暖通设计全流程实战培训

汇报人:XXXX2026.02.06建筑暖通设计全流程实战培训CONTENTS目录01

暖通设计基础理论02

暖通系统设计原则与规范03

负荷计算与系统选型04

暖通设备与材料技术CONTENTS目录05

施工安装与质量控制06

运行管理与节能优化07

行业发展趋势与创新技术暖通设计基础理论01暖通空调系统定义与组成暖通空调（HVAC）的定义

暖通空调（HVAC）是控制建筑内部环境的综合系统，主要由制冷/制热源、输配系统、末端设备和控制系统四大部分组成，为建筑创造舒适、健康的室内环境。系统核心组成部分

包括制冷/制热源（如冷水机组、锅炉）、输配系统（风管、水管）、末端设备（风机盘管、空气处理机组）和控制系统（传感器、控制器），各部分协同工作实现环境调节。系统功能协同机制

通过各组成部分的协同运作，实现对室内温度、湿度、空气流速及洁净度的精准控制，满足不同建筑类型（如住宅、医院、商场）的环境需求。室内环境参数与热舒适性核心室内环境参数室内环境参数主要包括温度、湿度、气流速度、辐射温度及空气品质。夏季舒适温度通常为24-26°C，冬季为18-22°C；相对湿度宜维持在40%-60%之间，以保障人体舒适与健康。热舒适性的影响因素热舒适性受新陈代谢率、着装、环境因素等多方面影响。人体新陈代谢产热约75-100W/人，服装热阻以clo为单位（如夏季服装约0.5clo），环境因素中气流速度夏季宜控制在0.15-0.25m/s，冬季0.1-0.2m/s。热舒适性评价指标采用PMV-PPD指标评价热舒适性，PMV（预测平均投票）范围为-3（冷）至+3（热），0表示最舒适；PPD（预测不满意百分比）反映人群对热环境的不满意程度，目标值通常需≤10%。空气品质控制要求室内空气品质需满足《室内空气质量标准》GB/T18883，主要指标包括：CO₂浓度≤1000ppm，PM10≤0.15mg/m³，PM2.5≤0.075mg/m³，甲醛≤0.10mg/m³，确保室内空气健康安全。气候特征对设计的影响中国气候区划分类中国气候区划分为严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖、温和五大区，不同区域因温度、湿度、日照等差异，暖通设计策略需针对性调整。气候区设计策略差异北方严寒/寒冷地区以供暖为主，需强化围护结构保温（如外墙传热系数≤0.4W/(m²·K)）；南方夏热冬冷地区需兼顾制冷与供暖，优先采用热泵技术；夏热冬暖地区侧重高效制冷与自然通风。气候参数对设备选型影响严寒地区宜选用超低温空气源热泵（-30℃工况下COP≥2.0），寒冷地区可采用燃气壁挂炉与地暖组合系统；夏热冬暖地区多联机空调能效比需≥4.5，以应对高温高湿环境。建筑热工性能与传热分析

建筑围护结构热传递原理建筑围护结构（墙体、屋顶、门窗等）是室内外热量交换的主要媒介。热工性能通常用传热系数K值表示，单位为W/(m2·K)。K值越小，保温性能越好。根据《民用建筑热工设计规范》GB50176，不同气候区的围护结构应满足相应的热工性能要求。

三种基本传热方式传导：热量在固体物质内部的传递，如墙体内部热量从高温面向低温面移动。对流：热量通过流体（空气或水）运动传递，如室内空气与墙面的热交换。辐射：热量以电磁波形式传递，无需介质，如太阳辐射、暖气片热辐射。

热桥与空气渗透热桥是指建筑围护结构中局部热阻显著低于其他部位的区域，如钢筋混凝土梁柱、窗框等，容易造成热量损失和局部冷凝。空气渗透则是指通过建筑门窗缝隙、墙体接缝等发生的非受控空气交换，会带来额外的热量损失或增加。这两个因素在实际热负荷计算中须加以考虑。暖通系统设计原则与规范02舒适性要求：温湿度与空气品质

01室内温度控制标准暖通系统设计应确保室内温度保持在人体舒适范围内，通常冬季为18-22℃，夏季为24-26℃，以满足居住和工作环境的基本需求。

02空气湿度调节要求合理设计湿度控制，避免室内过于干燥或潮湿，一般相对湿度宜维持在40%-60%之间，以维持人体舒适度和健康。

03空气流通与新风保障设计中应考虑空气流通，引入新风系统，根据建筑功能和人员密度确定新风量，如办公室宜采用30m³/(h·人)的标准，同时配备空气净化设备，保证空气质量。

04空气品质控制指标控制室内CO₂浓度低于1000ppm，可吸入颗粒物PM10≤0.15mg/m³、PM2.5≤0.075mg/m³，以及甲醛、TVOC等有害气体含量，符合《室内空气质量标准》GB/T18883要求。节能与环保设计策略

高效能源利用技术采用变频技术的空调系统，如磁悬浮冷水机组COP可达6.5，较传统定频机组节能40%以上；优先选用能效等级1级的设备，满足GB19577-2015标准要求。

智能控制系统应用利用BIM+IoT技术构建动态能耗仪表盘，通过AI算法实现负荷预测精度达88%，某写字楼集成系统后运维成本下降58%，峰谷时段冷量需求降低42%。

可再生能源深度整合地源热泵在-40℃环境下制热性能系数（HPF）突破3.0，北方地区替代燃煤锅炉案例超200个；太阳能光热+空气源热泵系统5年投资回收期4.2年，终身体积碳减少量12,500吨。

环保材料与减排措施选用低挥发性有机化合物(VOC)排放的保温材料，如导热系数≤0.05w/m·k的聚苯乙烯泡沫塑料；采用HFO-1234yf等新型环保制冷剂，替代R410A以降低GWP值，响应欧盟F-GAS法规要求。系统可靠性设计要点冗余设计策略在关键系统中设置备用设备或路径，如双回路供电、备用泵组等，确保主要设备故障时系统仍能正常运行，降低单点失效风险。系统兼容性保障确保系统各组件（如设备、管路、控制系统）之间接口匹配、协议兼容，避免因硬件冲突或软件不兼容导致的性能下降或故障。故障预测与维护机制采用先进的监测技术（如振动传感器、温度监测、AI算法）对系统进行实时状态监控，结合历史数据进行预测性维护，减少突发故障。环境适应性设计设备选型和安装需考虑温湿度、腐蚀性气体、振动等环境因素，如选用耐候性材料、设置防护措施，确保系统在复杂环境下稳定运行。国家现行设计规范解读设计规范体系框架国家现行暖通设计规范体系以《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012为核心，辅以《公共建筑节能设计标准》GB50189-2015、《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）等专项标准，形成覆盖设计、施工、验收全流程的技术要求。强制性条文重点解析规范中强制性条文明确要求：夏热冬冷地区公共建筑空调冷负荷计算应采用动态负荷计算法；通风系统中排除含有易燃易爆物质的空气时，其风管应采用不燃材料并严禁穿越防火墙；防烟楼梯间与前室的机械加压送风量应满足楼梯间压力≥50Pa，前室压力≥25Pa。最新修订内容要点2025年局部修订版新增：地源热泵系统设计应进行全年动态负荷与土壤热平衡计算；空调系统冷水泵、冷却水泵应采用变频调速技术；幼儿园、养老院等特殊场所新风量标准提高至30m³/(h·人)，并强制要求设置空气净化装置。规范应用常见问题实际设计中易违反的规范条款包括：风管风速超过8m/s未采取消声措施（违反GB50736第10.8.2条）；多联机系统配管长度超过产品技术要求的120m（违反GB50411第4.2.12条）；低温热水地板辐射供暖盘管间距大于300mm未进行热负荷复核（违反GB50019第4.4.3条）。负荷计算与系统选型03冷负荷与热负荷计算方法

冷负荷与热负荷定义冷负荷是夏季为维持室内设计参数需去除的热量，单位kW或RT；热负荷是冬季为保持室内温度需提供的热量，单位kW。

负荷计算影响因素外部热源包括太阳辐射、室外空气温度、渗透风；内部热源涵盖人体散热（75-100W/人）、照明设备（15-20W/m²）、办公设备（20-30W/m²）。

主流计算方法恒态计算法适用于简单稳态环境，动态模拟法考虑时变因素，常用软件有HAP、EnergyPlus、E20系列，可实现逐时负荷精确计算。

典型负荷占比参考典型住宅建筑冬季热负荷中围护结构传热占65%；办公建筑夏季冷负荷中内部热源贡献30%；玻璃幕墙建筑夏季冷负荷中太阳辐射热占40%。空调系统分类与适用场景01按空气处理方式分类全空气系统：通过处理后的空气调节室内环境，如定风量系统(CAV)和变风量系统(VAV)，适用于医院、大型公共建筑、洁净厂房等，卫生性好但需较大机房空间。全水系统：通过冷/热水在末端设备换热，如风机盘管系统，占用空间小，适用于住宅、酒店客房等。风水混合系统：结合新风与水系统末端，如风机盘管+新风系统，灵活性好，适用于办公楼、商场等。02按用途与功能分类舒适性空调：满足人体舒适度需求，夏季设计温度24-26℃，冬季18-22℃，相对湿度40%-60%，广泛应用于住宅、办公楼等。工艺性空调：满足特定生产工艺要求，如医院手术室需精确温湿度控制，数据中心需特殊环境参数，控制精度高。03按冷热源输送方式分类集中式系统：冷热源集中，如中央空调系统，适合大型建筑，便于集中控制和维护。半集中式系统：部分处理设备集中，末端分散，如风机盘管+新风系统，兼顾集中与灵活控制。分散式系统：各房间独立设置设备，如多联机(VRV/VRF)系统、分体式空调，安装灵活，适用于改造项目、分散空间。04典型系统适用场景对比多联机系统：一台室外机连接多台室内机，适合空间分散的商用建筑如写字楼、酒店，可独立控制和计量，长配管可达150米。风冷冷水机组：无需冷却塔，安装灵活，适用于中小型项目、水资源紧缺地区。水冷冷水机组：能效比高(COP可达6.0以上)，适合大型商业综合体、酒店等大面积建筑。全空气系统设计要点系统形式选择根据建筑功能与负荷特性，可选用定风量系统（CAV）或变风量系统（VAV）。定风量系统适用于负荷稳定场所，如医院手术室；变风量系统通过调节送风量实现分区控制，节能率可达30%，适用于大型办公建筑。空气处理流程设计典型处理流程包括混合段（新风与回风混合）、过滤段（初效+中效过滤，PM2.5过滤效率≥90%）、表冷/加热段（控制送风温度）、加湿段（维持相对湿度40%-60%）及风机段（风压匹配风管阻力）。气流组织优化根据房间高度和使用功能选择送风口形式：侧送风口适用于层高≤4m的办公室，贴附射流长度宜为3-6m；散流器平送用于大空间，送风温差夏季≤10℃，冬季≤8℃，避免draft感。风管系统设计采用低速风管系统（风速≤8m/s），矩形风管长边与短边比宜≤4:1，三通、弯头处设导流叶片减少阻力。风管保温材料导热系数λ≤0.035W/(m·K)，厚度符合《公共建筑节能设计标准》GB50189要求。节能控制策略集成CO₂浓度传感器（控制新风量，维持CO₂≤1000ppm）、变频风机（根据负荷调节转速）及焓值控制（新风/回风比优化），某商业综合体应用后系统能耗降低28%。水系统与风水混合系统设计

全水系统设计要点全水系统通过冷/热水在末端设备（如风机盘管、辐射板）与室内空气换热，具有占用空间小、输送能耗低的特点。设计需注重水系统水力平衡，采用同程式或异程式管路，配备动态平衡阀，确保各末端流量均匀。

风水混合系统典型形式风机盘管+新风系统是应用最广泛的风水混合系统，新风系统独立处理室外空气，风机盘管承担室内显热负荷。该系统灵活性高，可分区控制，适用于办公楼、酒店客房等场所，需注意新风与盘管送风的气流组织匹配。

水系统管路设计规范管道材质应根据系统压力和水质选择，空调冷水管道常用镀锌钢管或PPR管，保温材料导热系数应≤0.03W/(m·K)。管道坡度设置为0.003，高点设排气阀，低点设泄水阀，以避免气堵和冻裂风险。

系统水力计算与设备选型水力计算需确定管道管径、流速（宜控制在0.5-2.0m/s）及阻力损失，选用水泵时应考虑10%-15%的安全余量。末端设备选型需根据房间冷负荷和安装条件，例如风机盘管制冷量偏差应≤5%，噪音≤40dB(A)。暖通设备与材料技术04制冷机组与空调设备选型

制冷机组类型及适用场景常见制冷机组包括水冷离心式冷水机组（适用于大型建筑，单机容量大）、风冷螺杆式冷水机组（安装灵活，无需冷却塔）、多联机（VRV/VRF）系统（适合分散空间，可分区控制）。某商业综合体采用水冷离心机组，制冷量达2110kW，COP值6.5，满足大面积供冷需求。

空调设备核心性能参数选型需关注能效比（EER/COP）、制冷量（kW或RT）、噪音水平（dB）及安装尺寸。如高效冷水机组COP应≥4.2，空气处理机组需满足过滤效率（如PM2.5过滤≥90%）和风量（m³/h）要求。某医院手术室空调系统采用恒温恒湿机组，温度控制精度±0.5℃，湿度±5%RH。

选型计算与负荷匹配依据空调冷热负荷计算结果选型，需考虑建筑功能（如商场冷负荷指标150-200W/㎡，办公室80-120W/㎡）、气候分区（严寒地区优先选择高COP热泵）及运行时间。通过HAP或EnergyPlus软件进行动态负荷模拟，确保设备容量与实际需求匹配，避免“大马拉小车”现象。

环保与节能选型要求优先选用环保制冷剂（如HFO-1234yf替代R410A），符合欧盟F-GAS法规。采用变频技术（如变频压缩机、水泵）可降低部分负荷能耗30%以上。某绿色建筑项目选用磁悬浮离心机组，IPLV值达5.2，较传统机组节能25%，投资回收期4.2年。末端设备性能参数与应用

01风机盘管核心参数主要参数包括制冷量（2.3-17.5kW）、制热量（2.5-20kW）、风量（400-2000m³/h）、噪声（25-45dB）及能效比（EER≥2.8），适用于酒店客房、办公室等小空间独立温控。

02散热器性能指标以铸铁四柱640型为例，标准散热量142W/片（Δt=64.5℃），工作压力≤0.8MPa，金属热强度0.8-1.2W/(kg·℃)，广泛应用于住宅及公共建筑供暖系统。

03空气处理机组（AHU）技术参数处理风量5000-100000m³/h，冷量范围10-1000kW，过滤效率G4-F9级，温湿度控制精度±1℃/±5%RH，适用于商场、医院等大空间空气处理。

04地暖系统性能要求水地暖供回水温差5-10℃，地面散热量80-120W/m²，表面温度≤28℃（人员停留区），加热管间距150-300mm，节能性较传统散热器提升15-20%。

05末端设备选型原则需匹配建筑负荷特性（如医院手术室采用恒温恒湿型末端）、空间条件（吊顶高度限制选用薄型风机盘管）及节能要求（优先选择一级能效设备，COP≥3.4）。管道材料与保温技术要求

管道材料选用标准管件选用应保证连接可靠、不渗漏、不腐蚀，外观需完整、无缺损、无变形、无开裂。常用管材包括无缝钢管、镀锌钢管及PPR管等，需根据系统压力、介质特性及安装环境选择。

保温材料性能指标宜采用聚苯乙烯泡沫塑料，其物理性能应符合：密度小于20kg/m³，导热系数≤0.05w/m·k，压缩强度≥100kPa，吸湿率≤6%，氧指数≥32%，以确保保温效果和安全性。

管道连接与安装规范法兰连接时需加3-5mm厚垫圈，接口应严密，无填充料，减少维修需求。管道预制、连接及固定应符合工艺要求，安装后需进行试压测试，确保系统密封性。

保温施工技术要点管道保温层应连续无间隙，厚度符合设计要求，接缝处采用专用胶带密封。对于低温管道，需设置隔汽层防止结露，室外管道还应考虑抗紫外线和机械保护措施。设备维护保养技术规范

定期检查与维护周期对暖通系统的过滤器、阀门、泵等关键部件应进行定期检查，一般每月至少1次，确保系统稳定运行。供暖锅炉需每季度进行燃烧效率检测，空调机组过滤器每2-4周清洁或更换。

清洁保养操作标准散热器、风机盘管等末端设备应每半年清洁一次，去除表面积尘和污垢，以维持换热效率。空气处理机组的过滤器需根据使用情况，当阻力达到初阻力的1.5-2倍时及时更换，确保空气质量。

耗材更换技术要求密封件、过滤网等易损耗材应定期检查，发现老化、破损时立即更换，避免因小部件故障导致系统运行异常。例如，制冷系统的干燥过滤器在系统运行1-2年后应进行更换，防止杂质堵塞。

专业深度维护内容每年请专业技术人员对设备进行深度维护，包括压缩机校准、轴承润滑、换热器清洗等。对于地源热泵系统，需定期检测地下埋管换热器的进出口温差，确保换热性能符合设计要求。施工安装与质量控制05施工前准备与图纸会审施工图纸审查要点施工前需仔细审查暖通系统图纸，重点核对设计参数、设备定位、管道走向、管径尺寸及与其他专业的接口是否匹配，确保符合国家规范如GB50736-2012、GB50243-2016要求。现场勘查与条件确认进行现场勘查，核实建筑结构尺寸、预留孔洞位置、设备安装空间、管线敷设路径等是否与图纸一致，检查现场是否具备施工条件，如电源、水源、场地平整度等。材料与设备准备计划根据施工图纸和工程进度，编制材料与设备采购计划，明确设备型号、规格、数量及进场时间，如空调机组、风机盘管、管道、保温材料等，确保材料符合设计和质量标准。技术交底与人员培训组织施工人员进行技术交底，明确施工工艺、质量标准、安全注意事项，对特殊工种如焊工、电工等进行专业培训，确保施工人员具备相应资质和操作技能。图纸会审组织与问题解决组织建设单位、设计单位、监理单位及施工单位进行图纸会审，对图纸中存在的疑问、错误或不合理之处进行讨论解决，形成会审纪要并作为施工依据，避免施工中出现设计变更。管道安装工艺与技术要求

管道敷设基本原则管道走向应符合设计图纸，遵循最短路径原则并便于维护；水平管道坡度宜为0.002-0.005，蒸汽管道坡向疏水装置，冷水管道坡向排水点。

管材连接方式规范钢管可采用螺纹连接（DN≤100mm）、焊接（DN≥80mm）或法兰连接；塑料管应采用热熔或电熔连接，接口应平整无折皱，严禁强行对口。

支架安装技术要求管道支架间距应符合规范，水平钢管支架间距：DN15-20为2.5m，DN25-32为3m；支架应固定牢固，与管道之间应垫防腐绝缘垫。

管道试压与冲洗标准系统安装后应进行强度试验（试验压力为工作压力的1.5倍，且≥0.6MPa）和严密性试验（工作压力下保压24小时）；冲洗流速不应小于1.5m/s，直至出水浑浊度与进水一致。

保温施工质量控制保温材料应选用导热系数≤0.05W/(m·K)的阻燃材料，厚度符合设计要求；保温层应连续无间隙，接缝处采用专用胶带密封，外保护层应防水防潮。系统调试流程与方法

调试前准备工作熟悉设计图纸、资料及工艺要求，了解暖通系统的整体布局、设备性能参数及管道连接方式；编制调试方案，明确调试目的、步骤、方法和安全措施。

系统压力测试在暖通系统安装完毕后，进行压力测试以确保系统无泄漏，保证管道和设备的密封性，测试压力需符合设计及规范要求。

温度与风速校准通过校准温度传感器和风速计，确保系统能够准确地控制和监测室内温度和气流速度，温度控制精度应满足设计要求，如±0.5℃。

控制系统程序验证对暖通系统的控制逻辑进行验证，确保自动化控制程序按设计要求正确运行，包括设备启停、参数调节等功能的准确性。

安全性能检查检查系统的安全装置，如压力释放阀和紧急停机按钮，确保在异常情况下能及时响应，保障系统和人员安全。常见施工问题处理方案

管道堵塞问题处理定期检查管道，使用专业工具如管道疏通器或高压清洗设备清理堵塞物；对于严重堵塞，可采用分段排查法确定堵塞位置后进行针对性疏通，确保系统正常运行。

系统漏气问题处理施工时仔细检查所有连接点，采用肥皂水检测法查找漏气点；对于密封不良处，重新紧固连接件或更换密封件，必要时对管道接口进行焊接或更换，确保系统气密性。

控制系统故障处理定期维护和测试控制系统，检查传感器、控制器及执行器工作状态；对故障部件及时更换，重新校准控制参数，确保自动化控制程序按设计要求正确运行，避免因控制系统故障导致整个系统无法正常工作。

温控不准确问题处理调试时检查温度传感器准确性，若传感器故障及时更换；调整控制参数，如PID控制的比例、积分、微分系数，确保温度控制精确，满足设计要求的室内温度范围。运行管理与节能优化06系统运行维护要点

定期检查与维护对暖通系统的过滤器、阀门、泵等关键部件进行定期检查和维护，确保系统稳定运行。

故障应急处理建立快速响应机制，对突发故障进行及时处理，减少系统停机时间，保障室内环境舒适度。

能效管理监控系统能耗，优化运行参数，如温度、湿度控制，以提高能效，降低运营成本。能效管理与优化策略

能效审计与评估机制定期开展能效审计，通过对暖通系统运行数据的采集与分析，识别能耗异常点和节能潜力。例如，某商业综合体通过年度能效审计，发现空调系统冷冻水泵运行效率低于行业标准15%，通过优化控制策略实现年节电22万度。

智能控制策略优化应用AI算法动态调整系统运行参数，如基于负荷预测的冷水机组群控、变风量系统末端风量自适应调节。某写字楼采用LSTM神经网络模型预测逐时冷负荷，配合变频技术，使空调系统COP提升至4.8，较传统控制节能32%。

可再生能源协同应用整合太阳能、地热能等可再生能源，构建多能互补系统。2026年某绿色建筑项目采用地源热泵+太阳能光伏复合系统，可再生能源占比达45%，年减少碳排放1200吨，投资回收期控制在6年以内。

设备性能提升与维护对老旧设备进行节能改造或更换，如将传统定频冷水机组更换为磁悬浮变频机组，能效比从3.2提升至6.1；建立设备全生命周期维护档案，通过振动分析、油液检测等技术实现预测性维护，减少非计划停机时间30%。智能控制系统应用01系统架构与核心组件智能控制系统由感知层（温湿度/压力传感器，精度±0.1℃）、控制层（PLC控制器，响应时间≤0.5s）、决策层（边缘计算节点，处理延迟＜2ms）组成，实现数据采集-分析-执行闭环管理。02动态负荷预测技术采用LSTM模型融合气象数据（35%）、历史能耗（28%）、人员密度（22%）、日历事件（15%），预测精度达88%，经2000次迭代后误差从5.2%降至1.8%，较传统ARIMA模型收敛速度快60%。03变频与变容量控制策略通过压缩机/水泵变频调节，某商场峰谷时段冷量需求降低42%，制冷机运行时间从16小时缩短至9小时；冷冻水温度设定点动态调整±0.5℃，年节约制冷费用35%、采暖费用22%。04故障预警与预测性维护基于振动信号小波变换分析，提前120天预警风机轴承异常，较传统听音检查提前90天；建立设备健康度评估模型，使非专业人员故障判断准确率提升至67%，响应时间缩短70%。05多系统协同控制案例某医院部署86个DDC控制器，监控点位超3000个，实现冷热源、新风机组、风机盘管统一管理，结合VRF多联机系统精准控制±0.5℃温度，年节能20%以上，用户满意度达89%。安全操作规程与应急处理

01紧急停机程序在遇到系统故障或危险情况时，应立即执行紧急停机程序，切断电源、热源或冷源，确保人员和设备安全。

02定期检查与维护按照规定周期对暖通系统进行检查和维护，预防故障发生，保障系统稳定运行，检查内容包括设备运行状态、管道密封性等。