1、广州大学Guangzhou University 广州大学土木工程学院丁云飞 博士/教授2010年1月（鼎培基地）1 1 空调系统的分类和组成空调系统的分类和组成2 2 空气调节系统空气调节系统3 空调系统的设计指标空调系统的设计指标4 4 空气处理设备空气处理设备5 5 空调水系统空调水系统6 6 空调房间的气流组织空调房间的气流组织7 7 空调绝热空调绝热8 8 空调系统的消声减振空调系统的消声减振1 1 空调系统的组成和分类空调系统的组成和分类空调系统的组成空调系统的组成工作区工作区空气的输送空气的输送和分配设施和分配设施空气的处空气的处理设施理设施处理空气处理空气所需要的所需要的冷热源
2、冷热源 空气调节：空气调节：采用人工方法，创造和保持满足一定温度，相对湿度，洁净度，气采用人工方法，创造和保持满足一定温度，相对湿度，洁净度，气流速度等参数要求的室内空气环境的一门科学技术。流速度等参数要求的室内空气环境的一门科学技术。工作区：距地工作区：距地2m,距墙距墙0.5m内内空气的输送和分配设施空气的输送和分配设施空气的处理设施空气的处理设施处理空气所需要的冷热源处理空气所需要的冷热源 空调系统的分类空调系统的分类集中式集中式空调系统空调系统半集中式半集中式空调系统空调系统分散式分散式空调系统空调系统（空调机组）（空调机组）中央空调系统中央空调系统特点：有集中的冷热源特点：有集中的冷
3、热源2 空气调节系统空气调节系统1集中式空调系统：集中式空调系统：特点：特点：所有的空气处理设备，包括风机，所有的空气处理设备，包括风机，冷冷却器，加热器，加湿器，过滤器等都设在一却器，加热器，加湿器，过滤器等都设在一个个集中的空调机房集中的空调机房里，空气经过集中处理后，里，空气经过集中处理后，再送到各个房间。再送到各个房间。处理空气所需的冷热源由集中设置的冷冻站，处理空气所需的冷热源由集中设置的冷冻站，锅炉房或交换站供给。锅炉房或交换站供给。集中式空调系统的分类集中式空调系统的分类二二.半集中式空调系统：半集中式空调系统：（风机盘管空调系统）（风机盘管空调系统）特点特点 除了设有集中的空调
4、机房外还设有分散在各个除了设有集中的空调机房外还设有分散在各个房间的二次设备（又称末端设备）来承担房间房间的二次设备（又称末端设备）来承担房间一部分冷热负荷。一部分冷热负荷。处理空气所需的冷热源由集中处理空气所需的冷热源由集中 置的冷冻站，锅置的冷冻站，锅炉房或交换站供给。炉房或交换站供给。风机盘管空调系统组成：风机盘管空调系统组成：风机盘管机组，新风系统，水系统风机盘管机组，新风系统，水系统水系统水系统新风新风送风口回风口卧式暗装风机盘管立式明装风机盘管卡式风机盘管卧式暗装风机盘管卡式风机盘管立式明装风机盘管出水管出水管进水管进水管凝水管凝水管卧式暗装风机盘管卧式暗装风机盘管三三.分散式空调
5、系统（局部空调系统）分散式空调系统（局部空调系统）1.特点：特点：空气所需的冷热源，空气处理设备，空气输空气所需的冷热源，空气处理设备，空气输 送设备，控制设备等集中设在一个箱体内送设备，控制设备等集中设在一个箱体内 组成一个紧凑的空调机组。组成一个紧凑的空调机组。2.局部空调系统分类：局部空调系统分类：窗式空调器窗式空调器 7Kw(2.5匹）匹）柜式空调器柜式空调器 70Kw(25匹）左右匹）左右 水冷式空调器水冷式空调器 （大容量）（大容量）风冷式空调器风冷式空调器 （小容量）（小容量）普通式空调器普通式空调器 热泵式空调器热泵式空调器按容量大小划分：按容量大小划分：按冷却方式划分：按冷却
6、方式划分：按供热方式划分：按供热方式划分：一级：最好的，也是最节能的产品。能一级：最好的，也是最节能的产品。能效比效比3.4以上的都属于一级产品；以上的都属于一级产品；二级：二级：3.23.4；三级：三级：3.03.2；四级：四级：2.83.0；五级：五级：2.62.8。空调机组的选择和应用空调机组的选择和应用空调机组的选择空调机组的选择空调机组的容量和设计参数是根据较典型的空调机组的容量和设计参数是根据较典型的空气处理过程和比较有代表性的设计参数来设计空气处理过程和比较有代表性的设计参数来设计的。由于实际应用条件可能会与空调机组的设计的。由于实际应用条件可能会与空调机组的设计条件不同，空调机
7、组的实际产冷量是随外界条件条件不同，空调机组的实际产冷量是随外界条件的改变而变化的。空调机组的产品样本通常应给的改变而变化的。空调机组的产品样本通常应给出不同的进风空气湿球温度、制冷机的蒸发温度、出不同的进风空气湿球温度、制冷机的蒸发温度、冷凝温度等条件下的实际供冷量，可根据空调房冷凝温度等条件下的实际供冷量，可根据空调房间的设计要求，和需要消除的热、湿负荷选择合间的设计要求，和需要消除的热、湿负荷选择合适的空调机组。适的空调机组。空调机组的应用空调机组的应用空调机组的应用可分为以下两种方式：空调机组的应用可分为以下两种方式：（1 1）不接风管、风口的使用方式）不接风管、风口的使用方式不接风管
8、、风口的使用方式通常用于机组容量较不接风管、风口的使用方式通常用于机组容量较小的场合。小的场合。（2 2）接风管、风口的使用方式）接风管、风口的使用方式接风管、风口的使用方式通常用于机组容量较大接风管、风口的使用方式通常用于机组容量较大的场合。这时，根据空调房间的大小，选择一台的场合。这时，根据空调房间的大小，选择一台空调机组布置在专用的空调机房内，用风管和风空调机组布置在专用的空调机房内，用风管和风口把经过处理的空气送到空调房间的指定地点。口把经过处理的空气送到空调房间的指定地点。3 空调系统的设计指标空调系统的设计指标一、空调房间的冷负荷设计指标一、空调房间的冷负荷设计指标在初步设计或规划
9、设计时在初步设计或规划设计时，可根据已经运行的同，可根据已经运行的同类型空调建筑的类型空调建筑的设计负荷指标设计负荷指标来估算所需要的空来估算所需要的空调冷负荷。调冷负荷。下表是国内部分建筑空调冷负荷设计指标的统计下表是国内部分建筑空调冷负荷设计指标的统计值。值。空调系统的空调系统的设计冷负荷设计冷负荷空调房间的使用特点空调房间的使用特点建筑物的热工性能建筑物的热工性能空调系统的型式空调系统的型式空气处理过程的方式空气处理过程的方式新风量的大小新风量的大小通过认真的设计计算确定通过认真的设计计算确定二二.空调系统的新风量空调系统的新风量新风量的确定；最小新风量新风量的确定；最小新风量三三.空调
10、建筑的设备层空调建筑的设备层1.1.设备层的设置原则设备层的设置原则 空调建筑的设备层是用于布置空调、给排空调建筑的设备层是用于布置空调、给排水、电气等设备的场所，其位置应当根据建筑水、电气等设备的场所，其位置应当根据建筑物的物的使用功能、建筑高度、平面布局使用功能、建筑高度、平面布局等因素确等因素确定。具体设置时可按照以下原则进行。定。具体设置时可按照以下原则进行。（1 1）单层和多层建筑，可不设专门的设备层。）单层和多层建筑，可不设专门的设备层。（2 2）2020层以内的高层建筑，宜在上部或下部层以内的高层建筑，宜在上部或下部设一个设备层。设一个设备层。（3 3）20203030层的高层建
11、筑（高度层的高层建筑（高度100m100m），宜），宜在上部和下部设两个设备层。在上部和下部设两个设备层。（4 4）3030层以上的超高层建筑（高度层以上的超高层建筑（高度100m100m），），可利用避难层作设备层。可利用避难层作设备层。（5 5）高层商住楼或多用途的高层建筑，当只设）高层商住楼或多用途的高层建筑，当只设采暖时，裙房部分在两种不同使用功能的分界采暖时，裙房部分在两种不同使用功能的分界层、塔楼每隔层、塔楼每隔7 78 8层，层高抬高层，层高抬高300300400mm400mm，用做连接水平干管的空间，以代替专门设置的用做连接水平干管的空间，以代替专门设置的设备层。设备层。2.2
12、.设备层层高设备层层高4 4空气处理设备空气处理设备一.组合式空调箱组合式空调箱专用卡兰连接按设计要求组装各功能段可实现多种空气处理过程，冬夏可共用，有净化作用用在温湿度要求高的场合。如纺织厂等工艺空调系统喷水室tltstg砖砌底座加热器表冷器两排,四排,六排等湿加热等湿和减湿加热泼纹管式表冷器电流通过电阻丝发热来加热空气的设备装在恒温精度要求高的送风支管上控制室温波动外套喷管干燥室消声器 组成：喷汽管 干燥器 控制执行机构0.2MPa五五.加湿器加湿器初效过滤器初效过滤器网格干式过滤器角钢框泡沫塑料滤料初效过滤器(过滤10um的尘粒)初效过滤器初效过滤器无纺布(可重复使用)中效过滤器超细玻璃
13、纤维纸5空调水系统冷冻水系统冷却水系统 一一 冷冻水系统冷冻水系统 向空气处理设备共给冷水或热水来消除空调房间的热湿负荷冷热媒参数：一般舒适性空调冷水供回水温度应为 7/12 热水供回水温度应为 60/50 蓄冷大温差低温送水冷水温度一般为 15 区域供冷冷水供回水温度宜为 5/11季节性空调应采用两管制季节性空调应采用两管制全年性空调采用两管制时，应按朝向和内外区进全年性空调采用两管制时，应按朝向和内外区进行分区行分区不适用于高层建筑不适用于高层建筑容纳膨胀水量容纳膨胀水量保持高层建筑保持高层建筑顶部水管完全顶部水管完全充满水充满水定压方式：定压方式：开式膨胀水箱定压开式膨胀水箱定压 密闭式
14、膨胀罐定压密闭式膨胀罐定压 补水泵变频定压方式补水泵变频定压方式水系统完全封闭水系统完全封闭当末端支环路阻力较小，而负荷侧干管环路较长，当末端支环路阻力较小，而负荷侧干管环路较长，且其阻力占的比例较大时，应采用同程式系统且其阻力占的比例较大时，应采用同程式系统管路系统较小，末端支管环路阻力占负荷侧干管阻管路系统较小，末端支管环路阻力占负荷侧干管阻力阻力的力阻力的2/32/34/54/5时，可采用异程式系统时，可采用异程式系统泵泵冷水机组冷水机组末端末端单级泵系统单级泵系统双级泵系统双级泵系统变主流系统变主流系统二二.冷却水系统冷却水系统直流式系统直流式系统循环式系统循环式系统（冷却塔，冷却水泵
15、）（冷却塔，冷却水泵）（三）机械循环式冷却水系统的设备布置与选择冷却塔 一般布置在室外地面或屋面上。对于附设在高层建筑里的制冷机房，冷却塔可布置在裙楼的屋面上。这时，屋面结构的承载能力应当按照冷却塔的运行重量设计。当几台冷却塔并联安装时，各台冷却塔之间要设置平衡管，并在各台冷却塔的进、出水管上安装成对动作的控制阀。冷却塔的进、出水立管通常布置在管道井里。为了保证冷却水系统安全可靠地运行，冷却塔应当位于冷凝器的上方。冷却水泵冷却水泵 一般布置在制冷机房里冷凝器的前边，进水管应低于冷却塔集水盘的液面标高，以便冷却塔的出水管可以在重力作用下流入冷却水泵。冷却塔、冷却水泵的台数和流量应当与冷水机组对应
16、配置，以便于运行管理。6空调房间的气流组织 通过空调房间送回风口的选择，使送入房通过空调房间送回风口的选择，使送入房间的空气合理的流动和分布，从而使空调房间间的空气合理的流动和分布，从而使空调房间的温度，湿度，速度和洁净度等参数满足生产的温度，湿度，速度和洁净度等参数满足生产工艺的要求。工艺的要求。影响空调房间气流组织的因素：影响空调房间气流组织的因素：送风口送风口的位置和形式的位置和形式 送风射流参数送风射流参数 回风口回风口的位置的位置 房间的几何形状等房间的几何形状等侧送风口侧送风口单层百叶风口单层百叶风口双层百叶风口双层百叶风口散流器散流器圆形散流器圆形散流器方方形形散散流流器器回风口
17、回风口空调房间气流组织形空调房间气流组织形式式侧向送风侧向送风 贴附射流贴附射流输配系统节能:个性化通风输配系统节能:个性化通风输配系统节能:置换通风顶送顶送顶送顶送顶送顶送下送下送分层空气调节分层空气调节人员人员停留区停留区空调房间气流组织应符合下列要求：空调房间气流组织应符合下列要求：1 1 满足室内设计温湿度及其精度、工作区允许满足室内设计温湿度及其精度、工作区允许 的气流速度、噪声标准及防尘要求；的气流速度、噪声标准及防尘要求；2 2 气流分布均匀，避免产生短路及死角；气流分布均匀，避免产生短路及死角；3 3 与建筑装修有较好的配合。与建筑装修有较好的配合。不同的空调工程有不同的要求：
18、不同的空调工程有不同的要求：恒温恒湿空调恒温恒湿空调 保持均匀而又稳定的温湿度保持均匀而又稳定的温湿度 高度净化要求高度净化要求 保持应有的洁净度和室内正压保持应有的洁净度和室内正压 对空气流速有严格要求对空气流速有严格要求 控制流速控制流速送风口、回风口和排风口的位置的设置要送风口、回风口和排风口的位置的设置要有利于维持房间内所需要的空气压力状态：有利于维持房间内所需要的空气压力状态：空调房间空调房间 正压正压 厕所、盥洗室、各种设备用房厕所、盥洗室、各种设备用房 负压负压 旅馆客房内旅馆客房内 正压正压 盥洗室内盥洗室内 负压负压 餐厅的前厅餐厅的前厅 正压正压 厨房厨房 负压负压 餐厅内
19、的空气压力餐厅内的空气压力 应处于前厅和厨房之间应处于前厅和厨房之间风管及设备绝热层厚度材料室内平顶内风管机房内风管室外风管铝箔玻璃棉2550石棉保温板2550聚苯乙烯泡沫塑料2550150矿渣棉毡2550软木501008 空调系统的消声减振噪声空调噪声源噪声的传播方式声音的物理量度声音的物理量度 声声 强级强级 声压级声压级 声功率级声功率级声音的频谱特性声音的频谱特性 倍频程倍频程噪声噪声 声音强度大而又嘈杂刺声音强度大而又嘈杂刺耳或对某项工作来说是不需耳或对某项工作来说是不需要或有妨碍的声音。要或有妨碍的声音。空调系统噪声的传递空调系统噪声的传递消声原理和消声器消声原理和消声器阻性消声器
20、阻性消声器吸声材料吸声材料利用吸声材料消耗声能降低噪声利用吸声材料消耗声能降低噪声对中、高频噪声的消声效果好对中、高频噪声的消声效果好管式消声器管式消声器疏松，多孔材料疏松，多孔材料超细玻璃棉超细玻璃棉抗性消声器抗性消声器利用管道内截面的突然变化，使沿风管传播的声波向声利用管道内截面的突然变化，使沿风管传播的声波向声源方向反射，起到消声作用。源方向反射，起到消声作用。对于中、低频噪声有较好的消声效果，对于中、低频噪声有较好的消声效果，共振消声器共振消声器 当声波传到共振结构时，小孔孔径中的气体在声波当声波传到共振结构时，小孔孔径中的气体在声波压力作用下，象活塞压力作用下，象活塞样往复运动，通过
21、孔径壁面的样往复运动，通过孔径壁面的摩擦和阻尼作用，使摩擦和阻尼作用，使一部分声能转化为热能一部分声能转化为热能消耗掉。消耗掉。共振消声器对低频噪声具有较好的消声效果；消声共振消声器对低频噪声具有较好的消声效果；消声性能对噪声频率的选择性较强，消声频率的范围狭窄。性能对噪声频率的选择性较强，消声频率的范围狭窄。疏松，多孔材料超细玻璃棉聚氨脂泡沫塑料工业毛粘消声器弯头气流通过时，消除或降低噪音的装置气流通过时，消除或降低噪音的装置安装时要有单独的支吊架安装时要有单独的支吊架消声器1.1.设置隔振器设置隔振器隔振措施隔振措施弹簧减振器设置隔振器设置隔振器减振器的选用要根据减振动力计算减振器的选用要根据减振动力计算.一般不少于四个一般不少于四个.设置隔振器设置隔振器弹簧减振器软接头软接头长度：150250mm材料通风空调系统：厚帆布洁净系统：橡胶板，人造革服饰性气体：耐酸橡胶板 设置隔振软管设置隔振软管离心风机离心风机联轴器联轴器进进,出风管设吊架出风管设吊架3.3.支，吊架，穿墙作隔振处理支，吊架，穿墙作隔振处理
