中央空调系统设计几大步骤详解——之主机、末端、管路等等选型计算

课程名称中央空调系统设计几大步骤详解课程名称：暖通空调系统在建筑中的作用(和人体的关系)建筑——长相、气质与功能综合建筑——长相气质与功能综合结构骨骼系统结构——骨骼系统给排水——消化系统电气——神经系统暖通——血液循环系统设计时最主要的依据就是？如何开始业化设计规范•GB开头的规范•地方性设计标准技术措施技术措施++手册•2009技术措施•陆老师红宝书其他资料•自己网上专业网站下载•向同仁们共同学习整理设计步骤一般这样考虑项目地址；建筑性质；业主要求；各酒管独立标准等设计准备系统论证分体；多联；水机；地（水）源；风冷；溴化锂等负荷计算估算（方案阶段）；软件计算（施工图阶段）设备选型主机；末端；管路等等主机末端管路等等<本次主讲此篇>设计说明；设备表；图例；平面图；系统图；大样图纸绘制图等等冷热源整体一：暖通空调系统的组成：冷、热源（心脏）输配系统（动脉）++末端系统（静脉与表皮）构成供热热交换站锅炉房热水管网蒸汽管网散热器、热风辐射供暖++供冷冷冻站空调室外机冷水管网制冷剂管网++空调机组室内机复合多种能源形式的组合（包括热泵太多种管网形式（采暖供热空调供冷多种末端形式（空调机风机盘管能源系统合（包括热泵、太阳能、蓄冷蓄热以及上述能源站房）暖供热、空调供冷冷媒管、蒸汽管、乙二醇管道等）调机、风机盘管、送回风口、辐射供热与供冷等）++制冷、制热环节水力环节使用环节冷热源整体二：暖通空调系统设计的任务：冷、热源输配系统++末端系统构成合理选择合理输送合理使用任冷热源冷热源冷热源务考虑能源政策技术可行性建筑特点重点能源现状措施有效性用户需求$=用足政策+精通技术+满足市场冷热源整体三：暖通空调系统设计的构成简图（集中空调系统）：冷、热源输配系统++末端系统构成空调机组溴化锂机组冷水机组热泵风机盘管锅炉水泵散热器热交换器可再生风口能源地暖管四：冷、热源机房设计对建筑专业的要求：1机房面积（占总建筑面积的百分比含水泵布置）1、机房面积（占总建筑面积的百分比——含水泵布置）*采用离心机组：0.8%~1.2%（适用于5万m2以上的大型工程）；*采用螺杆机组：1%~1.4% （适用于2~5万m2以上的大型工程）；*采用吸收机组：152%（吸收机组尺寸和管道本身较大）；*采用吸收机组：1.5~2%（吸收机组尺寸和管道本身较大）；*锅炉房：0.3%~0.5%（总建筑面积越大、比例越小）；*换热站：0.13%~0.2%。

2机房位置及净高要求2、机房位置及净高要求*位置：由于设备本身较重，且存在一定的噪声，冷冻机房宜设置于最底层；*净高：4~6m——其中：管线（风管、水管、电缆桥架等）所占高度大约15~20m 人员通行与检修空间2~25m（考虑支吊架高度）；1.5 2.0m，人员通行与检修空间2 2.5m（考虑支吊架高度）；*换热站的净高要求：3~3.5m（板式换热器）、3.5~4m（列管式换热器）；*燃气锅炉房：只能设置于地下一层及以上，且周围相邻房间不能为人员经常活动的房间（如出入口、办公、餐饮、娱乐等）——安全要求；常活动的房间（如出入口、办公、餐饮、娱乐等）安全要求；*变电室应尽量靠近冷冻机房——冷冻机房用电量最大，减少供电半径。

3、冷、热源机房设施*排水沟设置——机房地面清洗、系统排水、设备检修等需要；排水沟设置机房地面清洗、系统排水、设备检修等需要；*隔声处理——吸声墙面、隔音门等；*控制、值班——制冷机房（控制室）、锅炉房（值班室）。

6、冷却塔设置高度要求：*设置高度要求：（1）当冷却塔与冷冻机房平面距离很近时，冷却塔基础应比冷冻机房地面高出2~3m；（2）当冷却塔与冷冻机房平面距离很远时，冷却塔基础与冷冻机房（2）当冷却塔与冷冻机房平面距离很远时冷却塔基础与冷冻机房地面的高差，需要计算确定。

*设置位置要求（1）周围不能有遮挡，否则散热效果差（与室外机类似）（1）周围不能有遮挡否则散热效果差（与室外机类似）（2）防止噪声对周围环境的影响五：管道设置对建筑专业的要求：3、管道井、竖风道及尺寸竖风道要求——密闭、不漏风*竖风道要求——密闭不漏风当管道井尺寸有限时，一些局部可采用土建风道（1）新风引入风道（北方地区需要做好保温）——适用场所：（2）楼梯间加压风道（3）普通排风系统（非污染物排风）的负压段（4）房间空调回风（需保温）（5）排烟系统负压段（6）前室加压风道——风道材料及制作方式：以钢筋混凝土现浇为最好….（1）、（3）、（4）——可采用砖砌风道（2）——（）现浇混凝土（5）、（6）——最好现浇混凝土。

若砖砌，则应在风道内壁衬钢板密封六：末端设计对建筑专业的要求：1、全空气空调系统的空调机房（用于大空间）*面积：每500m2空调面积，大约需要25m2左右的机房；高度：同被空调空间的高度；*高度：同被空调空间的高度；*位置：与被空调空间不在同一层时，需考虑竖向的送、回、排风道；*防水：需设置地漏等排水设施，机房地面应做防水处理；防噪声：机房墙内壁做吸声处理，机房门为密闭隔音门；*防噪声：机房墙内壁做吸声处理机房门为密闭隔音门；*就位：如果设置于核心筒，应考虑最大组件进入所要求的洞口尺寸。

2、风机盘管新风系统的新风机组2、风机盘管+新风系统的新风机组（用于分隔的办公建筑、酒店客房等）*面积：每1000m2空调面积，大约需要15m2的机房；其要*其他要求与1 相同。

3、防火分区与机房*每个防火分区，最好有自身独立的空调机房4、厨房用通风、空调机房*面积：每500m2餐饮面积，大约需要40~50m2左右的机房（包括餐饮区空调系统、厨房送、排风系统空调系统厨房送排风系统*其他要求与1 相同5、车库通风机房5车库通风机房*面积：每1000m2车库，大约需要15m2的送风和排风机房各一个*位置：在每个防火分区设置，送风与排风机房的位置还需和进风道与排风道的位置协调考虑6、超高层建筑的设备层层度（虑力）*位置：与最底层的高度差，不宜大于100m（考虑水系统的工作压力）*消声降噪处理与保温处理措施七：消防设计对建筑专业的要求：八：系统设备选型：希尔顿酒管标准1制冷主机：（1）主机的数量、负荷及类型：①数量：制冷机组一般以选用2～4台为宜，中小型规模宜选用2台，较大型可选用3台，特大型可选用4台。

机组之间要考虑其互为备用和切换使用的可能性。

同一机房内可采用不同类型、不同容量的机组搭配的组合式方案，以节约能耗。

并联运行的机组中至少应选择一台自动化不同容量的机组搭配的组合式方案以节约能耗并联运行的机组中至少应选择一台自动化程度较高、调节性能较好、能保证部分负荷下能高效运行的机组。

也可参见《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》8.1.5条文说明②负荷：对于像宾馆酒店或综合体建筑，大部分建筑需要考虑房间的同时使用率，一般建筑的同时使用率为70~80%（建筑的负荷或空调总负荷×<70％-80％>的同时使用率），特殊的同时使用率为7080%（建筑的负荷或空调总负荷×<70％80％>的同时使用率）特殊情况需根据建筑功能和使用情况确定。

对于像商场或超市等，通常是全部区域会同时使用的场所，同时使用率取100%。

③类《民用建筑供暖通风气调节设计规范》规范规定压缩式冷机类选择③类型：《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》规范规定：压缩式冷水机组的类型选择宜按下表：主机类型选择时关注点：①：一般来说离心机组的能量调节范围为40%～100%,在低于40%负荷运行时，离心机组比较容易发生喘振现象，喘振严重时，可以使机组的整个核心部离心机组比较容易发生“喘振”现象“喘振”严重时可以使机组的整个核心部件——叶轮被损坏，使达到“20%”或“10%”，而“补气”是需要消耗大量能量的，使机组在50%以下能效比相对较低。

离心压缩机报废。

目前很多离心机组厂家通过补气手段是机组喘振临界点；家通过“补气”手段是机组“喘振”临界点；②：对于多机头的螺杆机组来说，其能量调节范围一般在7.5%～100%之间，而且可以连续能量调节。

特别是民用场所和商用场所，比如宾馆、商场、会议中心等，其空调负荷随着季节变化和人流变化而变化较大要求制冷机组有较宽的能量调节其空调负荷随着季节变化和人流变化而变化较大，要求制冷机组有较宽的能量调节范围；③：离心机和螺杆机的耗电量较大，但在相同制冷量情况，由于螺杆机部分负荷能效要大大高于离心机组的部分负荷能效，所以螺杆机组的运行费用大大低于离心机组的运行费用；④：离心机组相比螺杆机组：有负荷调节范围有限，部分负荷时效率相对要低，易损件多。

但是螺杆机组制冷量通常小于1758KW，所以制冷量小于1758KW时尽量选螺杆机，大于1758KW时就只能选离心机组了；⑤：但通常情况满负荷时离心机组的效能比COP要稍高于螺杆机组。

2锅炉：协信标准（1）主机的数量及类型：①数量：1：锅炉台数应按所有运行锅炉在额定功率工作时能满足锅炉最大计算热负荷的原则来确定。

2：应有较高的热效率，并应使锅炉的热负荷、台数和其它性能均能有效地适应热负荷变化的应有较高的热效率并应使锅炉的热负荷台数和其它性能均能有效地适应热负荷变化的需要。

热负荷大小及其发展趋势与选择锅炉容量、台数有极大的关系。

3：热负荷大者，单台锅炉的容量应较大，如近期内热负荷可能有较大增长，也可选用较大容量的锅炉。

将发展负荷考虑进去，如考虑远期负荷的增长，则可在锅炉的发展端留有安装扩建锅炉的富裕位置或者在总图上留有空地。

4：锅炉台数应根据热负荷的大小、锅炉的检修和改建时总数不超过7台②类型：1：热水锅炉炉水温的选择由热用户所要求的供暖系统方式决定。

2：为方便设计、安装、运行和维护，同锅炉房应采用同型号、相同热为方便设计安装运行和维护同一锅炉房应采用同一型号相同热介质的锅炉。

当选用不同锅炉时，不宜超过两种，采暖锅炉房一般宜采用热水锅炉；当有通风热负荷时特别注意对热水温度的要求，可选用蒸汽锅炉。

采暖热水锅炉，当有通风热负荷时特别注意对热水用交换器。

举例说明：某大型商业综合体建筑，其中一部分为购物中心，经计算冷负荷为22436kW（6379RT），热负荷为10187kW，初步冷热源系统为制冷机组+锅炉形式热负荷为10187kW初步冷热源系统为制冷机组+锅炉形式那么该项目的制冷机组和锅炉应该怎么配置呢？由于项目太大（相同的冷热负荷也会随之而大），前期和业主沟通建议使用高压机组，配置方案如下（大型项目也可以参考分配）：方案如大型也以参考分冷源：4台制冷量为1400RT的离心式制冷机组（采用10KV/3/50电源）以及1台800RT的离心式制冷机组（采用380V/3/50电源）（大小配置方案）。

热源：4台2800KW的燃气热水锅炉3水泵：（1）水泵的流量、扬程及功率：①流量：G=(K*Q)/(1.163*△T)（可参见09措施5.9.2、98页）①流量(Q)/()（可参见措施、页）②扬程：开式水系统：Hp=hf+hd+hm+hs ；闭式水系统：Hp=hf+hd+hm （可参见赵荣义《简明空调设计手册》第10.4.2节350页）也可参照Hmax=△P1+△P2+005L(1+K)也可参照Hmax=P1+P2+0.05L(1+K)（吴继红《中央空调工程设计与施工》第88页）③功率：N=ρgQH/m （注意单位之间的换算）水泵台流量流量的增加值与单台泵运行比较水泵选择时关注点：数流量的减少1100/2190905%32516116%42843329%①：水泵并联运行时，流量有所衰减；当并联台数超过3台时，衰减尤为厉害选用多台水泵时要考虑流量的衰减留有余量53001640%厉害选用多台水泵时，要考虑流量的衰减，留有余量；②：冷冻水泵和冷却水水泵的台数应和制冷主机一一对应，并考虑一台备用；③：水泵扬程应在计算结果的基础上增加10% 的附加值；④：计算水泵功率时需注意轴功率和配电功率（可参见《实用供热通风设计手册》1177页）；⑤：通常冷冻（却）水泵流量的确定，是按照公式计算得出G，其中K通常⑤通常冷（）泵流确定，是按照公式计算得，其中通常取1.1；或者是按照样本中提供的蒸发器（冷凝器）的水流量G’，然后乘以附加系数K=1.1~1.2，通常G与G’是几乎相等的，但还是按照样本提供的G’来确定比较准确。