白曉霞

摘? ? 要：介紹建筑空調(diào)常用系統(tǒng)形式類別及其特點(diǎn)，空調(diào)設(shè)計(jì)方案確定及實(shí)例介紹。同時(shí)對常見而又容易混淆的概念做簡單闡述。

關(guān)鍵詞：溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng);毛細(xì)管;毛細(xì)管空調(diào)豎向分區(qū);內(nèi)外區(qū)、N次側(cè)水系統(tǒng);N次側(cè)水循一級泵;N次側(cè)水循二級泵;免費(fèi)制冷;豎向接力、系統(tǒng)搭配。

1? 引言

暖通空調(diào)專業(yè)設(shè)計(jì)分為供暖、空調(diào)、制冷、通風(fēng)這四部分。本文只對常見建筑空調(diào)系統(tǒng)歸納整理，介紹其特點(diǎn)、適用性。

2? 空調(diào)與建筑類別

空調(diào)分為兩大類，舒適性空調(diào)和工藝空調(diào)。民用建筑適用舒適性空調(diào)，民用建筑中醫(yī)院手術(shù)室、工業(yè)建筑有潔凈要求場所設(shè)計(jì)工藝空調(diào)。場所用途直接決定采用空調(diào)類別。

3? 空調(diào)系統(tǒng)分類、主機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)。

（1）【冷水機(jī)組+市政熱水或燃?xì)忮仩t+冷卻塔+風(fēng)機(jī)盤管】+空氣處理機(jī)組+新風(fēng)。 此系統(tǒng)是最經(jīng)典、適用性最強(qiáng)、使用最廣泛的一種形式，幾乎所有項(xiàng)目都可以采用。

（2）【冷水機(jī)組+蓄冷+市政熱水或燃?xì)忮仩t+冷卻塔】+空氣處理機(jī)組+風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)。應(yīng)用在有波谷電價(jià)優(yōu)惠幅度大，2倍以上的地區(qū)，主機(jī)有節(jié)能效果，是節(jié)能評價(jià)指標(biāo)加分項(xiàng)。但其機(jī)房占地面積，空調(diào)系統(tǒng)稍微復(fù)雜。

（3）【冷水機(jī)組+電熱水鍋爐+蓄熱+冷卻塔】+空氣處理機(jī)組+風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)。應(yīng)用在電量富裕地區(qū)或企業(yè)有過剩的電量指標(biāo)時(shí)可采用?；蛘咤仩t和其它系統(tǒng)無法采用而又有波谷電價(jià)優(yōu)惠幅度大，2倍以上的條件時(shí)采用。

（4）【吸收式熱泵系統(tǒng)+冷卻塔】+空氣處理組+風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)。吸收式熱泵機(jī)組可以利用廢熱來供冷，這是其它機(jī)組不具備的。另外直燃型機(jī)機(jī)組一套就可以實(shí)現(xiàn)制冷、供暖，也可以同一時(shí)刻制冷供暖，特別適合四管制空調(diào)系統(tǒng)，比如帶內(nèi)區(qū)的辦公樓，冬季內(nèi)區(qū)制冷外區(qū)供暖。

（5）【地源（水源）熱泵】+空氣處理機(jī)組+風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)。此主機(jī)有節(jié)能效果，節(jié)能評價(jià)加分項(xiàng)。但是要求主機(jī)承擔(dān)的冷熱負(fù)荷相當(dāng)，多余的部分應(yīng)采用其它制冷或供暖系統(tǒng)搭配使用，而且項(xiàng)目必須有條件江河湖泊或者有地方打井或埋管。江河湖泊一般是很少剛剛具備，所以地埋管和打井的方式較多。

（6）【空氣源冷熱水熱泵】+空氣處理機(jī)組+風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)。主機(jī)一般設(shè)置在屋面，主機(jī)運(yùn)行時(shí)室外空氣溫度有限制，更適合夏熱冬冷地區(qū)。此系統(tǒng)比較靈活，系統(tǒng)簡單，適合中小型建筑。

（7）【1～7】+空氣處理機(jī)組+風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)+輻射水盤管

（8）【多聯(lián)機(jī)外機(jī)】+多聯(lián)機(jī)內(nèi)機(jī)+新風(fēng) 。主機(jī)的適用同6相同，系統(tǒng)比6還要簡單的多，系統(tǒng)簡單，與其它系統(tǒng)不同管道內(nèi)不是制冷。一套系統(tǒng)不宜太大，常做分層設(shè)置外機(jī)在室外設(shè)備平臺(tái)。

（9）其它，比如冷風(fēng)機(jī)、分體空調(diào)，一拖多空調(diào)。冷風(fēng)機(jī)是單純送冷風(fēng)（送風(fēng)溫度26℃左右）。外機(jī)就是個(gè)水噴淋塔，可以放在屋面也可以側(cè)墻用支架固定。耗電量小，可用來做簡單的降溫，多用于高溫廠房崗位送風(fēng)。民用單、多層要求不高時(shí)可以采用，，設(shè)計(jì)院一般不做這樣的系統(tǒng)，審圖很難通過，工程公司可以做這樣的項(xiàng)目。分體空調(diào)、一拖多一般和其它系統(tǒng)搭配使用。設(shè)計(jì)院不單獨(dú)做此系統(tǒng)，搭配使用，在電梯間、地下室的消防控制室等。居住建筑使用此系統(tǒng)時(shí)，只由建筑和電氣專業(yè)預(yù)留室外機(jī)和電源條件即可。

事實(shí)上還有一個(gè)水環(huán)系統(tǒng)，但因其系統(tǒng)缺點(diǎn)多于優(yōu)點(diǎn)，基本很少再使用了。

4? 空調(diào)末端系統(tǒng)

空調(diào)末端系統(tǒng)就是除主機(jī)之外的部分，可劃分為全空氣系統(tǒng)（空氣處理機(jī)組）、風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)、全空氣系統(tǒng)+輻射水盤管、風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)+輻射水盤管、新風(fēng)系統(tǒng)+輻射水盤管+多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)。

4.1? 全空氣系統(tǒng)

全空氣系統(tǒng)是空調(diào)機(jī)房內(nèi)空調(diào)機(jī)組將新風(fēng)、回風(fēng)一起處理后送入需要制冷或供暖的一個(gè)房間或幾個(gè)房間，所以要求房間對空氣要求基本一致，吊頂內(nèi)有500mm的風(fēng)管安裝空間。

全空氣系統(tǒng)按風(fēng)量分為變風(fēng)量和定風(fēng)量兩種、按回風(fēng)次數(shù)分一次回風(fēng)系統(tǒng)和二次回風(fēng)系統(tǒng)。

商場、辦公樓入口大堂等常規(guī)采用一次回風(fēng)系統(tǒng)，當(dāng)需要小溫差大風(fēng)量時(shí)采用二次回風(fēng)系統(tǒng)，比如工藝空調(diào)。

定風(fēng)量系統(tǒng)簡單，使用電動(dòng)風(fēng)口時(shí)是可以調(diào)整送風(fēng)量，但風(fēng)機(jī)總風(fēng)量不變，負(fù)荷變化時(shí)只能通過改變水系統(tǒng)流量或水溫差，機(jī)組風(fēng)量是按各房間最大風(fēng)量疊加計(jì)算。所以風(fēng)機(jī)能耗大、房間指定區(qū)域溫度適應(yīng)性弱，負(fù)荷變化時(shí)水泵采用變頻時(shí)可以有節(jié)能效果。變風(fēng)量空調(diào)機(jī)組按空調(diào)時(shí)刻對應(yīng)風(fēng)量疊加后的最大值選擇空調(diào)機(jī)組，機(jī)組風(fēng)量就已經(jīng)小于定風(fēng)量機(jī)組了，再加上可以變頻運(yùn)行，節(jié)能效果很明顯。最主要的是對空調(diào)房間局部區(qū)域溫度控制比較精準(zhǔn)，不使用時(shí)可以關(guān)閉末端僅保留最小送風(fēng)量以確保新風(fēng)量需求，再結(jié)合水系統(tǒng)流量或溫度控制，水泵和風(fēng)機(jī)電量都有節(jié)能空間。高檔寫字樓一般都做變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，商業(yè)等人員是流動(dòng)性大的也可以做定風(fēng)量。

變風(fēng)量系統(tǒng)又叫VAV系統(tǒng)，就不得不提內(nèi)外分區(qū)的事，外區(qū)范圍涉及因素很多，進(jìn)深大于8米時(shí)可考慮內(nèi)外分區(qū)，感性定性的來理解就是室內(nèi)光線越明亮外區(qū)范圍越大，光線越昏暗外區(qū)范圍約小。理性定量的來計(jì)算的話，可以參考大面積房間空調(diào)內(nèi)外區(qū)的劃分方法①，但是仍體現(xiàn)不出來窗戶安裝高度不同引起分區(qū)界限的變化，所以為了平衡這種誤差，減少熱量損失，通常做法是外區(qū)冬季計(jì)算溫度比內(nèi)區(qū)低2℃，夏季比內(nèi)區(qū)高2℃。

全空氣系統(tǒng)末端風(fēng)口千變?nèi)f化，可是適應(yīng)很多場合，如地板置換送風(fēng)、影院座椅置換送風(fēng)、噴口遠(yuǎn)距離送風(fēng)，工藝空調(diào)單向流送風(fēng)形式等。但2003年和2020年的呼吸道傳染病大流行時(shí)期，暴漏此系統(tǒng)缺點(diǎn)，就是在呼吸道傳染病方便不那么友好。2003年疫情后空調(diào)系統(tǒng)增加了各種殺菌消毒設(shè)施，但是今年好多物業(yè)也不敢開啟全空氣空調(diào)。

4.2? 風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)

此系統(tǒng)也是經(jīng)典系統(tǒng)，布置靈活，系統(tǒng)簡單，對層高要求不大，二次裝修時(shí)進(jìn)行改造也特別方便。干盤管時(shí)室內(nèi)可不設(shè)冷凝水管，進(jìn)一步降低對建筑層高要求，還避免了冷凝水盤滋生細(xì)菌的可能，實(shí)現(xiàn)了溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)。進(jìn)深大于8m的建筑，分內(nèi)外區(qū)時(shí)，外區(qū)風(fēng)機(jī)盤管為2管制，內(nèi)區(qū)設(shè)4管制風(fēng)機(jī)盤管，冬季由用戶選擇供冷還是供熱。

4.3? 輻射盤管末端

此系統(tǒng)利用管徑4.3[×]0.8，3.5[×]0.5的塑料管集成的毛細(xì)管席，再進(jìn)行拼接后可敷設(shè)在地面、墻面、頂棚后進(jìn)行供暖。工作壓力不應(yīng)大于0.6MPa，流速0.05m/s～0.2m/s，毛細(xì)管間距10mm～30mm，通常采用20mm。

毛細(xì)管敷設(shè)在地面時(shí)制熱量可以達(dá)到190W/m2（瓷磚地面）、98W/m2（木地板地面），設(shè)在吊頂上單位面積制熱量97W/m2（頂面敷設(shè)），單位面積制冷量不超過70W/m2（頂面敷設(shè)），制冷量不足以達(dá)到房間供冷需求，所以空調(diào)系統(tǒng)可以頂棚和地面都輻射毛細(xì)管系統(tǒng)，供冷時(shí)地面和吊頂毛細(xì)管全部運(yùn)行，供暖時(shí)只運(yùn)行地面系統(tǒng)?；蛘咧辉诘孛娣笤O(shè)同時(shí)搭配其它制冷系統(tǒng)，比如毛細(xì)管地面敷設(shè)+風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)，或者毛細(xì)管地面敷設(shè)+全空氣系統(tǒng)，又或者毛細(xì)管地面敷設(shè)+毛細(xì)管頂面敷設(shè)+新風(fēng)系統(tǒng)，這樣都可以實(shí)現(xiàn)溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)，舒適度和節(jié)能性更佳，可以用在很多建筑類型。是近年來比較流行的系統(tǒng)。

供熱時(shí)供水溫度25℃～40℃（頂棚敷設(shè)時(shí)25℃～35℃，墻面敷設(shè)時(shí)25℃～35℃，地面敷設(shè)時(shí)30℃～40℃），供冷時(shí)供回水溫差3℃～6℃，供冷時(shí)冷水供水溫度宜20℃，不能低于16℃防止結(jié)露。

5? 空調(diào)水系統(tǒng)

空調(diào)水系統(tǒng)包含定流量系統(tǒng)和變流量系統(tǒng)。水系統(tǒng)又包含一次側(cè)水系統(tǒng)及其循環(huán)泵，二次側(cè)水系統(tǒng)及其循環(huán)泵、一級水泵、二級水泵。

系統(tǒng)水經(jīng)過板換交換冷熱量時(shí)會(huì)形成2個(gè)獨(dú)立的水系統(tǒng)，若能源側(cè)叫N次側(cè)水系統(tǒng)的的話另一個(gè)水系統(tǒng)就叫N+1側(cè)水系統(tǒng)。當(dāng)N次側(cè)水系統(tǒng)串聯(lián)水泵時(shí)，則其水泵按水流方向依次叫N次側(cè)一級泵、N次側(cè)二級泵，同理N+1次水系統(tǒng)串聯(lián)泵時(shí)，依次N+1次側(cè)一級泵、N+1次側(cè)二級泵。

當(dāng)系統(tǒng)比較大、或各單體水系統(tǒng)阻力相差太大、又或者各單體溫度相差比較大時(shí)（水系統(tǒng)半徑超過500m）就要考慮串聯(lián)水泵或設(shè)置板換。比如：供暖時(shí)管網(wǎng)干管水溫高，單體需求水溫低，則在單體入口設(shè)混水泵，此泵屬二級泵（入口設(shè)擴(kuò)大管）。當(dāng)管網(wǎng)干管水壓力不滿足單體水系統(tǒng)壓力要求時(shí)，可串聯(lián)泵組，此泵也屬二級泵）。當(dāng)壓力不足溫度高于單體要求水溫時(shí)也可設(shè)置板換。供冷時(shí)當(dāng)然是干管溫度低于單體使用水溫度要求時(shí)可設(shè)板換。超高層接力供冷供熱就屬于此類。板換設(shè)置不宜超過2次。機(jī)房設(shè)置最好按12萬平方設(shè)置機(jī)房，不然管路能量損耗大，且管徑太也會(huì)很大。

空調(diào)水系統(tǒng)豎向分區(qū)②（非毛細(xì)管管輻射系統(tǒng)）。（1）建筑高度小于65m，末端承壓1.0MPa，冷水機(jī)組（1.0MPa）直供。（2）建筑高度小于100m，低區(qū)：（1）+高區(qū)：（末端1.0MPa+冷水機(jī)組（1.6MPa）。（3）建筑高度小于200m，低區(qū)：（末端1.6MPa+冷水機(jī)組（1.6MPa）+100m處設(shè)板換（1.6MPa）+高區(qū)：末端1.6MPa。（4）建筑高度小于300m，冷水機(jī)組（2.5MPa）+200m處設(shè)板換（1.6MPa）+高區(qū)：末端1.6MP。（5）建筑高度小于400m，冷水機(jī)組（2.5MPa）+200m處設(shè)板換（1.6MPa）+300m處設(shè)板換（1.6MPa）+末端1.6MP。（6）建筑高度500m以下。冷水機(jī)組（2.5MPa）+200m處設(shè)板換（2.5MPa）+400m處設(shè)板換（1.6MPa）+末端1.6MP。

毛細(xì)管管輻射系統(tǒng)豎向系統(tǒng)劃分按末端不超過0.6MPa，50m設(shè)一個(gè)分區(qū)：（1）小于50m建筑，冷水機(jī)組（1.0MPa）直供，（2）小于100m建筑，冷水機(jī)組（1.6MPa）直供，（3）小于150m建筑，冷水機(jī)組（2.0MP）直供， （4）小于200m建筑，冷水機(jī)組（2.5MPa）直供，（5）小于250m建筑，冷水機(jī)組（2.5MPa）+200m設(shè)備層板換（1.0MPa），（6）建筑高度小于300m，冷水機(jī)組（2.5MPa）+200m設(shè)備層板換（1.6MPa），（7）建筑高度小于350m，冷水機(jī)組（2.5MPa）+200m設(shè)備層板換（2.5MPa）+300m設(shè)備層板換（1.0MPa），（8）建筑高度小于400m，冷水機(jī)組（1.6MPa）+100m設(shè)備層板換（2.5MPa）+300m設(shè)備層板換（1.6MPa），（9）建筑高度小于450m，冷水機(jī)組（1.6MPa）+100m設(shè)備層板換（2.5MPa）+300m設(shè)備層板換（2.0MPa），（10）建筑高度小于500m，冷水機(jī)組（2.5MPa）+200m設(shè)備層板換（2.5MPa）+400m設(shè)備層板換（1.6MPa）。

現(xiàn)在不提倡建造500m以上的超高層，所以不在闡述500m以上的分區(qū)了。分區(qū)方式還有其它組合，可根據(jù)實(shí)際情況確定，上述是按照常規(guī)100m為設(shè)備層時(shí)的劃分的.總原則就是合理組合以下設(shè)備即可，使用的冷水機(jī)組常規(guī)為1.0MPa、1.6MPa、2.0MPa，可用2.5MPa，板換1.0MPa、1.6MPA、2.0MPa、2.5MPa，末端設(shè)備0.6MPa（毛細(xì)管輻射）、1.0MPa、1.6MPa。毛細(xì)管空調(diào)只是局部時(shí)，將毛細(xì)管空調(diào)設(shè)在一個(gè)每段分區(qū)上部50m以內(nèi)就即可。如果輻射空調(diào)和常規(guī)空調(diào)相當(dāng)要分分析主機(jī)承壓高的優(yōu)先還是常規(guī)1.6MPa的優(yōu)點(diǎn)。

6? 工程實(shí)例

項(xiàng)目暖通空調(diào)方案需要考慮規(guī)范、項(xiàng)目氣候地理?xiàng)l件及項(xiàng)目本身的自身?xiàng)l件、甲方意見等綜合考慮。

6.1? 夏熱冬暖低區(qū)某超市空調(diào)系統(tǒng)

建筑2層共2萬多平方米，空調(diào)系統(tǒng)只設(shè)單冷工況，全空氣系統(tǒng)+局部輪轉(zhuǎn)除濕系統(tǒng)（生鮮區(qū)域濕度），空調(diào)水系統(tǒng)采用定流量系統(tǒng)，螺桿冷水機(jī)組+冷卻塔系統(tǒng)。

6.2? 夏熱冬冷地區(qū)中型劇場空調(diào)系統(tǒng)

建筑面積約7000m2，建筑高度26m，非商業(yè)運(yùn)營，間歇使用。采用座椅置換送風(fēng)全空氣系統(tǒng)，舞臺(tái)采用球型可調(diào)風(fēng)口全空氣，化妝間等小房間采用風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)。主機(jī)采用螺桿式空氣源冷（熱）水熱泵系統(tǒng)?？諝庠礋岜孟到y(tǒng)雖然有耗電量大的缺點(diǎn)，但是且其維護(hù)簡單自動(dòng)化程度高，使用在使用頻率不高使用時(shí)間短的場合尤為合適.

6.3? 嚴(yán)寒地區(qū)綜合購物中心空調(diào)系統(tǒng)

建筑面積33萬平方米，4棟近98m住宅建筑、1棟綜合商業(yè)（6F）、1棟寫字樓（13F）、1棟商務(wù)酒店（12F）。系統(tǒng)末端：大堂、中庭采用地暖系統(tǒng)+風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)，回廊、商鋪采用風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)。車庫：車庫入口設(shè)電、熱水兩道風(fēng)幕+入口附近設(shè)散熱器+車庫補(bǔ)風(fēng)。所有新風(fēng)、補(bǔ)風(fēng)均加裝熱水盤管。

暖通空調(diào)水系統(tǒng)按業(yè)態(tài)使用時(shí)間和運(yùn)營管理等條件進(jìn)行分劃分成幾個(gè)設(shè)獨(dú)立系統(tǒng)。

（1）大商業(yè)，夏季：離心冷水機(jī)組+分集水器+冷卻塔。過渡季節(jié)：冷卻塔+板換免費(fèi)制冷，冷卻塔與夏季工況冷卻塔合用。冬季空調(diào)：市政熱水+換熱機(jī)組+分集水器，冬季風(fēng)幕、散熱器系統(tǒng)：市政熱水+板換機(jī)組+分集水器，中庭地暖系統(tǒng)是在此系統(tǒng)分支上增設(shè)混水泵。水系統(tǒng)均采用變流量系統(tǒng)。

（2）大商業(yè)里面的超市、百貨單獨(dú)做空調(diào)系統(tǒng)，夏季：冷水機(jī)組+冷卻塔，冬季：市政熱水+換熱機(jī)組。

（3）寫字樓、住宅各自獨(dú)立系統(tǒng)：市政熱水+換熱機(jī)組（地暖系統(tǒng)）+分體空調(diào)。

（4）商務(wù)酒店：全空氣系統(tǒng)+風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)+分體空調(diào)。

各系統(tǒng)均設(shè)屋頂閉式膨脹水箱+軟化水補(bǔ)水裝置及補(bǔ)水箱。所有主入口設(shè)電風(fēng)幕+熱水風(fēng)幕。

6.4? 夏熱冬暖地區(qū)

超高層寫字樓，建筑高度207m，建筑面積9萬平方米，共48層，每16層設(shè)一個(gè)避難兼設(shè)備層。末端采用風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)。工作壓力1.6MPa冷水機(jī)組設(shè)在地下室，20層及以下為地區(qū)地區(qū)系統(tǒng)，冷水機(jī)組直供，高區(qū)系統(tǒng)由設(shè)在16層（67.4m高度）設(shè)備層的板換（工作壓力1.8MPa）轉(zhuǎn)換后供21～48層（72.45m～196.05m）。新風(fēng)系統(tǒng)在16層設(shè)備層設(shè)新風(fēng)機(jī)通過核心筒豎井供16層及以下新風(fēng)，在32層設(shè)備層設(shè)2套新風(fēng)系統(tǒng)，一套供17～31層新風(fēng)，一套供33～48層新風(fēng)。排風(fēng)系統(tǒng)16層設(shè)排風(fēng)排16層及以下層排風(fēng)量，32層設(shè)一套排風(fēng)系統(tǒng)排出17～48層的排風(fēng)量。設(shè)備層的設(shè)備房間、避難區(qū)的送風(fēng)直接從外墻取風(fēng)。

6.5? 寒冷地區(qū)

酒店?duì)€尾樓改造成公寓，建筑層數(shù)18層，建筑高度72m。采用毛細(xì)管地面輻射供熱供冷+分體空調(diào)，系統(tǒng)分高低區(qū)，1～9層為地區(qū)，采用市政熱水+板換（1.0MPa）。

6.6? 夏熱冬冷地區(qū)

汽車輪轂生產(chǎn)車間崗位送風(fēng)系統(tǒng)，生產(chǎn)車間為汽車輪轂噴涂，夏季室內(nèi)溫度60℃，因此采用蒸發(fā)冷風(fēng)機(jī)（澳藍(lán)冷風(fēng)機(jī)）進(jìn)行崗位送風(fēng)，風(fēng)量被加熱后經(jīng)過窗戶和原有的屋頂風(fēng)機(jī)排出室外。

7? 結(jié)束語

空調(diào)系統(tǒng)劃分方式比較多，本文根據(jù)常用的形式來闡述，表述中也難免有表述不準(zhǔn)確之處，望大家諒解，有錯(cuò)誤之處可郵件指正批評，謝謝。

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