空調建筑熱工要求

　　1、建筑圍護結構的一些熱工特性

　　玻璃的吸收率主要取決于Fe2O3的含量；

　　長波輻射（低于120℃）不能穿透玻璃；

　　從空氣中進入透光材料時，折射率總是大于1；

　　遮陽系數SC的定義，可能為1或大于1；

　　總遮陽系數＝分遮陽系數相乘；

　　Low-e膜的作用：減少輻射傳熱，而不是減少SC，雙層玻璃之間。

　　2、工藝性空調的建筑熱工要求

　　“暖通設計規范”：與恒溫精度有關，與地區無關，有熱惰性D要求；比公建節能標準低。

　　3、舒適性空調的建筑熱工要求

　　應滿足公共建筑與居住建筑的節能設計規范要求。

　　注意點：

　　熱工要求與氣候區、體型系數、窗墻比有關；

　　窗的遮陽系數限值包括了外遮陽系數；

　　不滿足限值要求時，可以采用權衡法判斷，參照建筑的概念；

　　外窗和玻璃幕墻的氣密性的要求：

　　外窗4級和玻璃幕墻：3級。

　　4、全國性與地方性規范的差異問題

　　例如全國和北京市的公共建筑節能設計規范明顯不同。從嚴原則，從新原則。

　　空調舒適性與設計參數選擇

　　1、空調舒適性影響因素

　　人體的冷熱感與溫度、濕度、風速、內表面溫度、活動量、衣著、年齡、性別、身體狀況等因素有關；濕度的影響與溫度有關。

　　2、空調舒適性的評價方法

　　熱舒適性指標：PMV：預計平均熱感覺指數，7級：＋3～－3；

　　PPD：預期不滿意百分率；

　　PMV=0相當于PPD＝5％；

　　規范要求：PMV=±1（PPD≯27％），±0.5（10％）。

　　3、空調室內設計參數的確定

　　工藝性空調：按工藝需求確定；

　　舒適性空調：（暖通設計規范、公建節能設計規范、建筑節能規定）；

　　夏季：22～28℃，40～65％；25℃，設定值不低于26℃；

　　冬季：18～24℃，30～60％；20℃；

　　辦公新風量：30m³/（h.人）；

　　綜合考慮：投資、能耗、環保、舒適、健康，對于無人員長期停留的情況；防止設計參數過高！

　　確定房間新風量的因素：人員需要、補充排風、正壓要求、稀釋污染溶度；

　　確定房間新風量的方法：這些風量相加；

　　確定全空氣空調系統新風比的方法：Y=X/(1+X-Z)。

　　4、空調室外計算參數：

　　空調室外干球溫度、濕球溫度、日平均溫度、度日數。

　　焓濕圖與空氣處理過程

　　1、基本公式應記牢，適用條件、參數單位

　　h=1.01t+d(2500+1.84t)，（kJ/kg干空氣）；

　　應用基點：0℃；熱濕比：（kJ/ kg）。

　　2、焓濕圖的特點

　　注意焓濕圖的大氣壓，不同大氣壓處理過程的區別。

　　相同干球溫度和相對濕度，壓力減?。郝饵c溫度相同，d增大；

　　平行線：等溫線不平行、等焓線和等d線平行；

　　濕球溫度和焓不相交，因此是例外。

　　干球溫度、濕球溫度、露點溫度的相對關系：tg低于0 ℃時存在ts；直接蒸發冷卻空調能夠使送風溫度低于濕球溫度、露點溫度。

　　3、熱濕處理過程

　　牢記主要處理過程變化和熱濕比值：表冷器冷卻、轉輪除濕機、循環水噴霧加濕（低溫水噴淋過程）、蒸汽加濕、加熱器；

　　混合計算：圖解法和計算法；

　　飽和線上的兩點混合；

　　露點和機器露點的區別。

　　4、主要加濕方法與特點：

　　濕膜加濕；

　　電極式加濕 (水位控制加濕量，不能用純凈水）；

　　電熱式加濕(用軟化水）；

　　超聲波加濕(用軟化水）；

　　噴水加濕；干蒸汽加濕。

　　5、主要除濕方法與特點：

　　加熱除濕：對溫度沒有要求的情況；

　　冷凍除濕： 適用于露點溫度>4℃；

　　轉輪除濕： 露點較低，再生溫度： 120～140℃；

　　溶液除濕： 除濕量大， 露點較低，單一過程處理，氯化鈣、氯化鋰、溴化鋰、三甘醇等，再生溫度50～60℃。

　　空調負荷與計算

　　1、基本概念得熱量與冷負荷的關系、室溫恒定除去熱量；空調負荷與能耗關系。

　　2、空調區得熱量組成圍護結構傳熱、外窗的太陽輻射熱、人體散熱量、照明散熱量、設備管道散熱、滲透空氣帶入的熱量、散濕過程的潛熱量。(穩定負荷)

　　3、空調系統冷負荷的影響因素建筑形狀、圍護結構熱工狀況、室內發熱量、系統方案、運行方式。

　　4、空調濕負荷組成人體散濕量、滲透空氣帶入的濕量、化學反應散濕量、濕表面散濕量。

　　5、房間負荷與系統負荷附加冷負荷：管道溫升、風機溫升、新風負荷；多個房間空調系統負荷的計算方法：各房間最大負荷相加or綜合逐時負荷最大值。

　　6、空調冷負荷計算施工圖空調冷負荷應逐項逐時計算；諧波反應法和冷負荷系數法（傳遞函數法）；考慮室內設備的同時使用系數、設備的功率因數、人員的群集系數；間歇運行應考慮間歇附加；計算時刻t和作用時刻t-ε的區別；圍護結構傳熱量計算時的室外計算溫度；外窗：室外逐時溫度；外墻和屋頂：室外逐時綜合溫度；與非空調鄰室的隔墻樓板：鄰室平均溫度；地面冷負荷計算：舒適性空調的地面傳熱冷負荷可以不算；工藝性空調計算2m以內；？鄰室溫差大于3℃時，應計算隔墻和樓板傳熱冷負荷。

　　7、空調熱負荷計算與采暖計算方法相同，但冬季室內計算溫度應采用冬季空調計算溫度；人員散濕量對熱負荷的影響不考慮，計算新風加濕量時應考慮。

　　8 送風量計算：圖解法和計算法。

　　空調方案比較與選擇

　　1、主要空調方案

　　2、空調方案評價指標：可行性

　　經濟性：一次投資＋運行費用（全面、包括運行管理）

　　能耗：運行能耗＋生產能耗；

　　調節性、可操作性、可靠性；

　　環保性：制冷劑、溫室效應、污染排放；

　　資源消耗、美觀性、安全性、舒適性、抓住主要因素。

　　3、空調方案比較的一些問題

　　設計方案優選十分重要，不能輕視；沒有最好，只有最合適，任何方案都不可能是通用最佳的，都有一定的適用條件，具體問題具體分析。應綜合比較，多參數和生命周期評價；既要采用新技術、又要防止盲目“追新”；空調冷機的安裝功率與實際能耗是不同的；空調系統不是越復雜越好、越貴越高檔。

　　4、一次回風與二次回風的適用條件

　　二次回風：送風溫差小、濕度要求較高，二次再熱量較大的情況。

　　5、變風量空調系統的特點：

　　比CAV節能、投資高、新風量調節困難、噪聲較大、溫控精度不高。

　　6、水環熱泵空調系統

　　冬季采暖地區、內區較大且有穩定的余熱，噪聲較大。暖通設計規范的水溫規定：15～35℃（規范與節能技術措施規定矛盾）。

　　7、溶液除濕空調系統

　　適合有余熱利用的場合、干燥氣候區，不適合間歇運行。

　　8、風冷和水冷誰更節能

　　水冷方式通常更節能，應具體分析，在相同氣候條件下水冷的冷水機組效率高于風冷。

　　9、風機盤管＋新風系統

　　一次投資較低，通常比CAV和VAV系統節能，房間可單獨控溫，但存在漏水的隱患。

　　氣流組織設計

　　1、氣流組織設計應考慮的因素

　　溫濕度參數要求、允許風速、噪聲標準、空氣品質、ADPI要求、室內溫度梯度、建筑物的特點（高度）、設備散熱情況、工藝設備布置情況、舒適性等。

　　2、送風方式及送風口選型規定

　　一般情況：百葉風口側送；有吊頂：散流器；要求高：孔板送風；高大空間：噴口送風、地板送風；低溫送風口：比露點高1～2 ℃。

　　3、送風溫差和換氣次數的規定 (舒適與節能的矛盾）

　　舒適性空調：通過冷負荷計算確定；送風溫差盡可能大！送風高度<=5m, 送風溫差：5～10℃；送風高度>5m, 送風溫差：10～15℃；換氣次數不宜小于5次／h（高大空間除外）；工藝性空調：按溫控精度確定送風溫差和換氣次數。

　　4、基本概念

　　空調送風不等溫射流，等溫射流的阿基米德數＝0，阿基米德數表示射流的彎曲程度。

　　5、送風射流計算：

　　側送風射流射程X>A－0.5m。

　　6、地板下送風的特點：

　　減少空調負荷，但送風溫差減少，風機能耗增加。

　　7、變風量末端調節最小送風量：

　　應考慮最小新風量，最小換氣次數。

　　空調水系統

　　1、水泵備份的規定：嚴寒或寒冷地區，不超過3臺時，宜設置備份。

　　2、兩管制與四管制的適用條件盡可能不用四管制。四管制： 全年運行中供冷供熱頻繁切換或同時使用。

　　3、一次泵的臺數應與冷水機組臺數對應。

　　4、冬夏季循環泵兼用問題：不宜兼用！

　　5、定壓方式、定壓點壓力規定：宜膨脹水箱定壓；系統最高點壓力高于大氣壓5KPa，如果膨脹管直接接到循環水泵入口，應附加最高點到水泵入口的流動阻力。否則流動后可能會出現倒空。

　　6、補水點壓力：比靜壓高3～5m。

　　7、變頻定壓方式是否節能：一次泵和二次泵，二次泵不一定比一次泵節能。

　　8、空調冷凝水管的規定：水封、坡度、管材、接口、保溫。（支管0.01,干管0.003)。

　　9、系統調節：變頻調節的節能原理：流量減少，水壓減少。帶電動閥溫控的風機盤管，不變頻的情況下，水系統節能不顯著。

　　10、水泵多臺并聯運行問題：是否衰減，單臺運行問題。

　　空調設備性能、選擇和相關標準

　　1、空調設備性能與影響因素

　　了解空調設備的額定工作狀態、非額定工況的性能變化。

　　2、空調設備、冷熱源選擇空調冷熱源選擇原則：

　　綜合季節能效比最高。綜合部分負荷性能系數IPLV，季節能效比SEER，吸收式制冷的一次能耗通常大于電制冷；冰蓄冷通常不節能，但有助于移峰填谷，是否省錢要看峰谷電價差；區域供冷的綜合COP通常比分散式空調系統低；冷機的COP與空調系統COP是不同的；變頻調節在很低負荷率的情況下不一定節能；風機盤管的額定工況是高速檔參數，選型通常按中速檔參數選；吸收制冷機部分負荷效率比額定工況高，表冷器濕工況的阻力增加，析濕系數＝Q總／Q顯 , >=1；噴水室的飽和效率；噴頭方向。

　　3、相關節能標準

　　空調器、冷水機組等能效比均有要求，1～5級。3級以上為節能型；設備標準不分壓縮機類型，低于公建節能設計規范。

　　空調節能

　　1、空調節能途徑

　　建筑熱工：圍護結構隔熱、內外遮陽、體型系數、窗墻比；空調設計：空調室內參數確定；系統方案優選；負荷和水力準確計算；設備配置；設備能效比；變頻調節；免費冷源利用（蒸發冷卻、冷卻塔供冷、新風供冷）；氣流組織設計（分區、分層）；風管和水管的合理布置；熱泵利用；新風量控制；排風熱回收；冷水機組熱回收。運行管理：間歇運行、變頻調節、設備清洗。

　　2、空調能耗計算

　　計算方法：模擬計算法（DEST，DOE－2，Energy-plus,HASP)、滿負荷運行時間法、負荷頻率表法。模擬計算準確性的影響因素。

　　3、排風熱回收條件和效率要求

　　設置要求：顯熱和全熱熱回收的效率不低于60％；注意熱回收效率的什么效率：顯熱或全熱，排風或新風。目前是按新風和排風流量相同、沒有冷凝過程來計算和測試的。沒有說明都是新風熱回收效率。冬季防凍問題，結露問題。熱回收效益還與使用時間有關。

　　4、設計送風溫差的規定：盡可能加大，<=5m， >=5℃，>5m， >=10℃。

　　5、分層空調的規定：>=10m， >＝10000m3。

　　6、風機盤管新風接法：供冷性能、能耗、空氣品質、新風量。

　　7、吊頂直接回風的規定：頂層、發熱大、吊頂高；集灰問題。

　　8、風機單位風量耗功率要求：900Pa，包括新風系統，應標注全壓和最低總效率。

　　9、水系統的輸送能效比要求：揚程：36m。

　　10、如何減少風機、水泵的能耗：設備效率、管道布置、尺寸與水力計算、閥門設置與選型、過濾器。

　　11、可以采用電鍋爐和電熱水器的條件。采用可再生能源發電的地區。

　　12、冷熱源設備的能效要求：公建節能標準和設備標準，按最高取。

　　13、綜合部分負荷性能系數IPLV（水冷電制冷冷水機組）：2.3%A+41.5%B+46.1%C+10.1%D。

　　14、空氣源熱泵冷水機組適用條件：冬季性能系數低于1.8不能用。

　　15、新風節能調控問題：控制參數：新風免費供冷：控制焓值；人員需求控制：CO2溶度。

　　16、空調風管不應采用土建風管： ?保溫和漏風問題、衛生、阻力→節能問題。

　　17、新風系統和新風口的設置：節能、安全、投資、管道布置、噪聲。

　　空調消聲減振問題

　　噪聲評價指標和標準：聲壓測量，A聲級與 NR的關系 ：La=NR+5 (dB)

　　消聲途徑：

　　源頭控制最有效：選擇低噪聲設備、風機水泵的隔聲隔振；風機在低效狀態的噪聲增加；在風壓和風量相同的情況下，軸流風機的噪聲通常高于離心風機。

　　消聲器選擇

　　風機水泵的噪聲主要是低頻噪聲；阻性：高頻噪聲；抗性：低頻和中低頻噪聲；微穿孔板消聲器：共振型；消聲計算：風機噪聲計算、氣流噪聲、自然衰減；不同頻率是不同的！多個噪聲源的噪聲疊加計算；從大到小逐個疊加；相同噪聲源的迭加＝單個Lw+3dB；直風管：V<5m/s可不計算再生噪聲；V>8m/s可不計算自然衰減；隔振：n>1500r/min采用橡膠隔振墊，否則采用彈簧減振器；設備運轉頻率應比減振器垂直方向的固有頻率應比高2.5倍以上，宜4～5倍。

　　空調消聲隔振設計原則

　　機房布置、設備選擇、風管布置、風速控制、設置消聲設備、隔振減振措施等?？照{風管的風速選擇：規范與教材和設計手冊不同！

　　空調監測和控制問題

　　自動控制系統功能：檢測、顯示、調控、工況轉換、自動保護、計量。

　　設置集中監控系統的條件：規模大臺數多、距離遠、節能調控、保護。溫度、壓力、流量傳感器的量程范圍溫度：1.2~1.5倍，壓力和流量1.2~1.3倍。

　　閥門選擇的原則：水兩通閥：等百分比特性，水三通：拋物線或線性；蒸汽兩通閥與壓力損失比有關：小于0.6用等百分比，否則用線性的。

　　開關閥不能采用調節閥；

　　易燃易爆環境應采用氣動閥；

　　變風量末端選擇：壓力相關型用于定靜壓系統；

　　自動保護：電加熱器與風機聯鎖，設置無風斷電和超溫斷電保護，金屬風管應接地。

　　空調防火設計問題

　　1、系統設置規定

　　“高規”：空調系統橫向應按防火分區設置，豎向不宜超過5層，垂直風管應設置在管井內。新風和排風管道豎向超過5層的條件：排風管設止回且各層設置自動噴水滅火系統?！敖ㄒ帯保嚎照{系統橫向宜按防火分區設置，豎向不宜超過5層，設置止回閥或防火閥的管道可以例外。垂直風管應設置在管井內。

　　2、防火閥設置規定（“建規”和“高規”）

　　穿越防火分區處；

　　穿越空調機房、重要房間和火災危險大房間的隔墻和樓板處；

　　（防火分隔處）變形縫兩側；

　　垂直風管和水平風管的交接處的水平管段上。

　　3、管道保溫材料防火要求

　　“高規”：

　　空調風管應采用不燃材料制作：腐蝕性介質風管、軟接頭可采用難燃材料；風管和設備保溫材料、消聲材料、粘結劑應采用不燃材料或難燃材料；防火墻和變形縫兩側2m內的風管和電加熱器前后0.8m的風管、穿過有火源或容易著火房間的風管應采用不燃材料保溫。

　　“建規” ：空調風管應采用不燃材料制作：例外：腐蝕性介質風管、軟接頭可采用難燃材料，大空間、設置防煙防火閥的風管可采用煙密度小于等于25的難燃材料風管和設備保溫材料、消聲材料、粘結劑宜采用不燃材料，可用煙密度小于等于50的難燃材料；防火閥兩側2m內的風管、電加熱器前后0.8m的風管、穿過有火源或容易著火房間的風管應采用不燃材料保溫。

　　4、空調系統與消防排煙系統兼用的問題：不宜兼用！