中央空调设计全过程
设计顺序：先末端，后主机
设计原则：合理、经济，最大限度节约运行成本
一、末端部分：
1、风机盘管系统；
适用范围：一般办公、餐饮等场所
2、风机盘管加新风系统；
适用范围：要求较高的办公、酒店、餐饮娱乐等场所
3、全空气系统；
适用范围：商场超市、车间等大开间场所
二、主机部分：
1、螺杆式冷水机组制冷，市政或锅炉供热；
适用范围：有专用机房、电力充足、需专人值守
2、风冷机组制冷（制热），市政或锅炉供热；
适用范围：空调面积较小、没有机房、无专人值守
3、离心式冷水机组制冷，市政或锅炉供热；
适用范围：空调面积较大、有专用机房、电力充足、需专人值守
4、溴化锂机组制冷（制热），市政或锅炉供热；
适用范围：电力不足、有市政热源并经综合比较经济、有专用机房、需专人值守
三、其它系统形式：
1、一拖多系统；
适用范围：空调面积较小、无专用机房、无专人值守、空调面积较大但非同时使用且需独立计费等场所
2、风管机系统；
适用范围：大开间、无专用机房、无专人值守、控制灵活、初投资较低
四、设计程序：
1、末端部分：
（1）设备选型：
1、计算实际空调面积；
2、根据使用场所确定冷负荷指标，计算出设计总负荷，根据设备布置特点确定所需设备数量，确定设备型号；
冷负荷概算指标： （仅供参考，有高人说现在审图中心已经使用面积负荷法，要求采用逐时负荷计算法）
|
建筑类型 |
冷负荷 W/m2 |
（Cal/m2） |
|
住宅、公寓、标准客房 |
114－138 |
（98－118） |
|
西餐厅 |
200－286 |
（170－246） |
|
中餐厅 |
257－438 |
（220－376） |
|
火锅城、烧烤 |
465－698 |
（400－600） |
|
小商店 |
175－267 |
（150－230） |
|
大商场、百货大楼 |
250－400 |
（215－344） |
|
理发、美容 |
150－225 |
（129－193） |
|
会议室 |
210－300 |
（180－258） |
|
办公室 |
128－170 |
（110－146） |
|
中庭、接待 |
112－150 |
（97－129） |
|
图书馆 |
90－125 |
（77－108） |
|
展厅、陈列室 |
130－200 |
（112－172） |
|
剧场 |
180－350 |
（154－310） |
|
计算机房、网吧 |
230－410 |
（200－350） |
|
有洁净要求的厂房、手术室等 |
300－500 |
（258－430） |
按空调建筑面积估算冷指标（W/m2空调面积）
|
序号 |
建筑类型及房间名称 |
空调建筑面积平方米/人 |
建筑 负荷 |
人体负荷 |
照明负荷 |
新风量W/m2 |
新风负荷 |
总负荷 |
|
1 |
客房 |
10 |
60 |
7 |
20 |
50 |
27 |
114 |
|
2 |
宴会厅 |
1.25 |
30 |
134 |
30 |
25 |
190 |
360 |
|
3 |
小会议室 |
3 |
60 |
43 |
40 |
25 |
92 |
235 |
|
4 |
大会议室 |
1.5 |
40 |
88 |
40 |
25 |
190 |
358 |
|
5 |
健身房保龄球 |
5 |
35 |
87 |
20 |
60 |
130 |
272 |
|
6 |
舞厅 |
3 |
20 |
97 |
20 |
33 |
119 |
256 |
|
7 |
科研办公楼 |
5 |
40 |
28 |
40 |
20 |
43 |
151 |
|
|
商场 |
|
||||||
|
8 |
底层 |
1.0 |
35 |
160 |
40 |
12 |
130 |
365 |
|
9 |
二层 |
1.2 |
35 |
128 |
40 |
12 |
104 |
307 |
|
10 |
三层及三层以上 |
2 |
40 |
80 |
40 |
12 |
65 |
225 |
|
|
图书馆 |
|
||||||
|
11 |
阅览室 |
10 |
50 |
14 |
30 |
25 |
27 |
121 |
|
|
展览厅 |
|
||||||
|
12 |
陈列室 |
4 |
58 |
31 |
20 |
25 |
68 |
177 |
|
|
会堂 |
|
||||||
|
13 |
报告厅 |
2 |
35 |
58 |
40 |
25 |
136 |
269 |
|
14 |
公寓住宅 |
10 |
70 |
14 |
20 |
50 |
54 |
158 |
|
|
影剧院 |
|
||||||
|
15 |
观众厅 |
0.5 |
30 |
228 |
15 |
8 |
174 |
447 |
|
16 |
休息厅 |
2 |
70 |
64 |
20 |
40 |
216 |
370 |
|
17 |
化妆室 |
4 |
40 |
35 |
50 |
20 |
55 |
180 |
|
|
体育馆 |
|
||||||
|
18 |
比赛馆 |
2.5 |
35 |
65 |
40 |
15 |
65 |
205 |
|
19 |
休息厅 |
5 |
70 |
27.5 |
20 |
40 |
86 |
203 |
|
20 |
贵宾厅 |
8 |
58 |
17 |
30 |
50 |
68 |
173 |
|
|
医院 |
|
||||||
|
21 |
高级病房 |
|
|
|
|
|
|
110 |
|
22 |
一般手术室 |
|
|
|
|
|
|
150 |
|
23 |
洁净手术室 |
|
|
|
|
|
|
300 |
|
24 |
X光CTB超 |
|
|
|
|
|
|
150 |
|
25 |
餐馆 |
|
|
|
|
|
|
300 |
注：本表为最大负荷，在求建筑总冷负荷时，应考虑空调房间同时使用系数0.7-0.9。
按建筑面积冷指标进行估算：
|
建筑名称 |
冷负荷指标 W/m2建筑面积 |
建筑名称 |
冷负荷指标 W/m2建筑面积 |
|
旅馆 |
80-90 |
体育馆 |
100-135 200-350（按人员座位数） |
|
办公楼 |
85-100 |
||
|
图书馆 |
35-40 |
计算机房 |
190-380 |
|
医院 |
80-90 |
数据处理 |
320-400 |
|
商店 |
105-125 营业厅设空调时，200-250按营业厅面积 |
剧院 |
126-160 200-300（按观众厅面积） |
|
会堂 |
180-225 |
注：l、上述指标为总建筑面积的冷负荷指标：建筑面积的总建筑面积小于5000平米时，取上限；大于l0000平米，取下限值。
2、按上述指标确定的冷负荷，即是制冷机的容量，不必再加系数。
3、由于地区差异较大，上述指标以北京地区为准。南方地区可按上限采取。
建筑物冷负荷概算指标（香港地区，广东及沿海城市可参考）
|
建筑物 |
冷负荷W/m2 |
逗留者 |
照明 |
送风量 |
||
|
显冷负荷 |
总冷负荷 |
|||||
|
办公室 |
中部区 |
65 |
95 |
10 |
60 |
5 |
|
学校 |
教室 |
130 |
190 |
2.5 |
40 |
9 |
|
公寓 |
高层、南向 |
110 |
160 |
10 |
20 |
10 |
|
戏院、大会堂 |
110 |
260 |
1 |
20 |
12 |
|
|
医院 |
手术室 |
110 |
380 |
6 |
20 |
8 |
|
卫生所、诊所 |
130 |
200 |
10 |
40 |
10 |
|
|
百货公司 |
地下 |
150 |
250 |
1.5 |
40 |
12 |
|
药店 |
110 |
210 |
3 |
30 |
10 |
|
|
饭店 |
房间 |
80 |
130 |
10 |
15 |
7 |
|
工厂 |
装配室 |
150 |
260 |
3.5 |
45 |
9 |
|
室内场所 |
会客室 |
160 |
240 |
6 |
20 |
8 |
采用组合式空调器，循环次数商场6～7次，推荐8～9次
（2）水系统设计：
1、设备定位布置，确定立管位置，根据系统复杂程度确定采用同程式或异程式（当立管与最末端设备距离超过30米时尽量采用同程式）；
2、确定主管道走向，并与设备合理连接，当主管道有分支时应设阀门以便于调节；
3、根据设备流量确定每一管段的水流量，再根据设计水流速计算出管径；
4、空调水设计流速为0.9－2.5m/s，管径越大、流速越大，管道比摩阻应小于500；
5、水管与设备连接时，进水管上设软接、过滤器、阀门，出水管上设软接、阀门；
6、冷凝水管径设计：
Q＝机组制冷量（KW）
|
Q≤7，DN＝20； |
Q＝7.1－17.6，DN＝25； |
|
Q＝17.7－100，DN＝32； |
Q＝101－176，DN＝40； |
|
Q＝177－598，DN＝50； |
Q＝599－1055，DN＝80； |
|
Q＝1056－1512，DN＝100； |
Q＝1513－12462，DN＝125； |
|
Q＞12462，DN＝150 |
|
7、空调水管保温：
（1）当采用超细玻璃棉管壳保温时，供回水管保温厚度采用50mm，冷凝水管保温厚度采用30mm；
（2）当采用橡塑材料保温时，供回水管保温厚度采用30mm，冷凝水管保温厚度采用15mm；
（3）当冷凝水管采用PVC等塑料管材时，可不作保温处理。一拖多氟系统应当保温。
（3）风系统设计：
3.1、风量选择：
（1）新风工况：按每人最小新风量确定
影剧院、博物馆、体育馆、商店，每人最小新风量8M3/H；
办公室、图书馆、会议室、餐厅、舞厅、普通病房，每人最小新风量17M3/H；
客房，每人最小新风量30M3/H，正常采用50M3/H；
（2）回风工况：按循环次数确定，一般取8－10次/H，即空调空间体积×（8－10）/H
3.2、风机风压的选择：（估算法）
风压＝（最不利环路长度×10）Pa
3.3、设备定位，尽量靠近水系统立管；
3.4、布置风口，在保证无空调死区的前提下，尽量减少风口数量、保持风口规格统一；送风口风速在2－2.5 m/s之间，回风口风速在3－5 m/s之间，根据风口风量和风速确定风口尺寸；
3.5、确定主风道走向，并与各风口合理连接，当主管道有分支时应设阀门以便于调节，并且每个风口均设风量调节阀；
3.6、根据风口数量确定各段风道风量，再根据设计风速计算出风道截面积，根据安装空间确定风道规格，在保证装修标高的前提下，尽量减小风道的宽高比，尽量减少变径；
通风空调风管内设计流速（m/s）：
低速风管系统的推荐和最大流速（m/s）
|
应用场所 |
住宅 |
公共建筑 |
工厂 |
|||
|
推荐 |
最大 |
推荐 |
最大 |
推荐 |
最大 |
|
|
室外空气入口 |
2.5 |
4.0 |
2.5 |
4.5 |
2.5 |
8.0 |
低速风管系统的最大允许速m/s
|
应用场所 |
以噪声控制 |
以摩擦阻力控制 |
|||
|
送风主管 |
回风主管 |
送风支管 |
回风支管 |
||
|
住宅 |
3.0 |
5.0 |
4.0 |
3.0 |
3.0 |
通风系统之流速m/s
|
系统 |
商业 |
工业 |
|
|
低 速 |
送风、最大流速 |
13 |
13 |
|
高速、一般 |
13 |
13--25 |
|
按噪声控制风速m/s
|
室内允许噪声 dB（A） |
主管风速 m/s |
支管风速 m/s |
|
25-35 |
3-4 |
≤2 |
|
35-50 |
4-6 |
2-3 |
注：民用住宅≤35dB（A），商务办公≤45dB（A）。
室内风口风速选择表
送风口风速
|
卧室 |
1.5-2m/s （风口在上部时） |
|
起居 |
2-3m/s （风口在上部时） |
|
办 公 室 |
3m/s （风口距地≤2.5m） |
|
4m/s （风口距地≤4.5m） |
|
|
商场、娱乐 |
3-5m/s |
推荐的送风口流速m/s
|
应用场所 |
流速m/s |
|
播音室 |
1.5--2.5 |
送风口之最大允许流速m/s
|
应用场所 |
盘形送风口 |
顶棚送风口 |
侧送风口 |
|
广播室 |
3.0--3.5 |
4.0--4.5 |
2.5 |
回风口风速：
|
房间净高 |
风口位置 |
风速 |
|
3.5-4 |
上部 |
3-4m/s |
|
3-3.5 |
上部 |
2-3m/s |
|
2.5-3 |
上部 |
1.5-2m/s |
|
人不常停留处 |
下部 |
3m/s |
|
人常停留处 |
下部 |
1.5-2m/s |
|
走廊回风 |
下部 |
1-1.5m/s |
注：
1、对消声有严格要求的系统，管内的流速不宜超过5 m/s，支管内的流速不宜大于3 m/s。
2、当风道穿越机房或防火分区时，风道上应设防火调节阀；
3、当风机风量大于10000 M3/H时，风机的进出口应设消音静压箱，通过静压箱截面流速为2－3m/s；小于10000 M3/H时，在风机出口处设消音器即可，消音器的内径与主风道相同；
4、钢板空调风道保温：
当采用超细玻璃棉板保温时，保温厚度为40mm；当采用橡塑板保温时，保温厚度为15mm。
2、主机部分：
（1）制冷、制热主机：
根据使用场所确定负荷概算指标，再乘以总的空调面积便可计算出总的设备负荷，再根据系统情况确定主机数量，选出设备型号；对于一些多用途的空调场所，计算设备负荷时需考虑同时利用系数。
空调主机负荷概算指标：
（二）冷却塔：
根据制冷机组的所需冷却水量确定，实际选用的冷却塔水量应大于所需水量，应当注意的是冷却塔的工况应和机组冷却水的工况保持一致。
（三）冷媒水泵：
1、数量：比机组多出一台作为备用；
2、流量：根据机组冷水流量 ×（20~30）%确定；
3、扬程：根据系统情况，通常取（20~40）m；
（四）冷却水泵：
1、数量：比机组多出一台作为备用；
2、流量：根据机组冷却水流量 ×（10~15）%确定；
3、扬程：根据水泵至冷却塔的高度＋机组压降＋（5~10）m；
（五）软化水设备：
根据流量来确定，通常取（3~8）M3/H
补水泵的流量，应根据热水的正常补给水量和事故补给水量确定，并宜为正常补给水量的4-5倍。正常补给水量一般按系统水容量的1%考虑。初步设计时可按循环水量的1%估算。补水泵的流量是正常补给水量+事故补给水量；而水处理设备的流量可按照正常补给水量确定，即1%。
补水量可按照系统负荷来估算：以设计冷量为基础，系统水容量大约为2-3L/KW。有用建筑面积来估算，大概每平方1升。
（六）软化水箱：
根据标准水箱尺寸，通常取（2.5~8）M3
（七）落地膨胀水箱：
1、罐体直径通常取：Φ1000~1200
2、配2台水泵：
流量：（3~8）M3/H； 扬程：（冷媒水泵扬程×1.3）m
（八）分、集水器、分气缸：
1、直径D＝(1.5－3)×支管中的最大直径，mm
2、长度按支管数量和阀门型号确定
（九）冷却水处理：
通常在机组冷却水进口处设电子水处理仪进行处理。
一般中央空调系统的定压点均设在冷冻水泵的入 口的回水干管上，这样可以使水泵产生的压头在系统中得到合适的分布。目前供热空调系统定压补水方式主要有膨胀水箱定压补水，补水泵定压补水，气体定压罐结合补水泵定压补水等。其中膨胀水箱定压补水是最经济最简单的方式，所以现在在民用建筑中大量使用，但是膨胀水箱必须设在系统的最高点。
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