空調設計問題大集合

空調設計問題大集合

　　一、冷熱源

　　關于冷源，《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》GBJ1987第六章“制冷”中有“臺數(shù)不宜過多”、“應與空氣調節(jié)負荷變化情況及運行調節(jié)要求相適應”、“臺數(shù)不宜少于兩臺”等規(guī)定。

　　我們在考慮冷水機組配置時，應注意避免下列四種情況。

　　一要避免機組臺數(shù)過少，臺數(shù)過少存在的問題有：

　　(1)負荷可靠性下降，一旦負荷高峰時機組出現(xiàn)故障，影響的比例就大；

　　(2)負荷適應性差。因為綜合性建筑中往往配置有娛樂場所等，其面積不大、冷負荷也不大，而娛樂場所又往往有提前和延長制冷要求，機組臺數(shù)少，意味著單臺制冷負荷大，一旦開啟，負荷就不適應，對離心式機組，往往易發(fā)生喘振現(xiàn)象，所以選擇離心機組，要滿足20%～40%負荷時能適應最小冷負荷的需要。

　　(3)機組臺數(shù)過少，機組低負荷運行的概率高，由于機組在低負荷下運行的COP低，因而能耗會增高。

　　二要避免機組臺數(shù)過多。機組臺數(shù)過多有如下缺點：

　　(1)單機容量下降，機組COP下降，能耗高；

　　(2)機組臺數(shù)多，配置的循環(huán)水泵也多，水泵并聯(lián)多，并聯(lián)損失高；

　　(3)機組臺數(shù)多，配置的循環(huán)水泵多，占用機房面積就大。

　　還有一種情況就是設計者有時會將高區(qū)低區(qū)的冷水機組截然分開，其實這是沒有必要的，因為高區(qū)可采用通過換熱的辦法，使高低區(qū)的冷水機組合為一個系統(tǒng)，這樣就可減少機組臺數(shù)。

　　(4)機組臺數(shù)過多，也意味著絕對故障點增多。

　　三要避免不恰當?shù)氖褂枚鄼C頭機組(包括多機頭風冷熱泵或模塊化風冷熱泵、模塊化冷水機組)。如3臺30HT—280有24個機頭，3臺LSRF829M有36個機頭，8臺CXAH250，總冷量僅1224kW，卻有32個機頭，絕對故障點太多。

　　四要避免一味地采用等容量機組。采用等容量機組，機房布置也許會劃一整齊，備品備件會少，但工程中往往有小負荷的不同使用功能的場所，如采用等容量機組，就容易造成負荷適應性差的缺點。其實《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》中有“大型制冷機房，當選用制冷量大于或等于1160kW(100×104大卡／時)的一臺或多臺離心式制冷機時，宜同時設置一臺或兩臺制冷量較小的離心式、活塞式或螺桿式等壓縮式制冷機”大小容量搭配的規(guī)定。

　　二、循環(huán)水泵與風機

　　載冷(熱)體的輸送離不開水泵和風機，水泵和風機的選用和配置是不可缺少的一環(huán)，對工程設計的成敗是十分重要的。

　　關于水泵，經(jīng)常發(fā)生的有以下一些問題。

　　1、水泵揚程偏大，有些僅需28～32m水柱的，選了40～50m水柱的水泵。多余揚程，一是靠閥門來消耗，其消耗的能量占的比例，個別工程甚至達70%；二是轉變成流量，如某工程，由于流量增加，流速增加，鍋爐設備入口的口徑配置本來就偏小(原按25℃溫差流量配置)，引起了鍋爐設備的振動。選擇水泵揚程大些就安全了嗎其實不然。如果未安裝有限流閥、電氣專業(yè)也未設計過電流保護，就有可能燒毀電機；如果電氣專業(yè)設計了過電流保護，則會發(fā)生水泵電機發(fā)熱、電流增大，重則不能正常啟動的情況。導致水泵揚程選得偏大的原因是顯而易見的，沒有進行必要的水力計算和心中無數(shù)怕是主要原因，筆者建議，還是要老老實實地進行水力計算，做到必中有數(shù)，積累經(jīng)驗。

　　2、冷熱循環(huán)水泵不分設。

　　工程中常見到冷熱循環(huán)水泵不分設的情況，有的是因為遷就了機房面積偏小，有的則是考慮不周所致。眾人周知，供回水溫差制冷時一般為5℃，制熱時一般為10℃，而且對一般冬冷夏熱地區(qū)，冬季制熱負荷比夏季制冷負荷小，對南京地區(qū)，一般前者為后者的60～80%。即冬季循環(huán)水量為夏季循環(huán)水量的0.3～0.4倍，水力損失僅為供冷工況的9～16%，輸送功耗僅為供冷工況時的2.7～6.4%。所以，若冷熱循環(huán)水泵不分設，將導致冬季能耗浪費，形成大流量小溫差運行。

　　3、一機一泵配置問題

　　一機一泵，①可避免運行一臺或2臺機組時，未關掉相應閥門造成水流量旁通，使機組COP降低，也使水泵運行工況點偏離額定工況點，電耗增加；②電氣控制設計方便；③可避免運行人員頻繁人工開或關主機或冷卻塔入口閥門，適應部分負荷時的運行。如設聯(lián)動電動閥，則投資高，閥易壞，系統(tǒng)不可靠。

　　另外，多臺水泵并聯(lián)，選擇時要按照泵的特性曲線作并聯(lián)分析，使工況點滿足不同臺數(shù)運行時的需要。

　　關于風機，經(jīng)常發(fā)生的有以下一些問題。

　　1風機壓頭選用偏大，造成的后果除同水泵揚程選得偏大產(chǎn)生的后果外，如果風機是回風機，還會引起新回風混合箱內為正壓，新風進不來，新風口成為排風口，新風量不能保證的后果。

　　2離心風機出風口方向應該順氣流方向，〖HJ*3/7〗這一點常常未引起設計人員或訂貨時的注意。離心風機出風口應有足夠長的直管長度，否則應順氣流方向，風機入口設計也應注意使入口氣流均勻進入風機；對雙進風風機，風機入口離箱壁距離也應≥125D，D為風機進口直徑。

　　3離心風機采用皮帶輪傳動時，現(xiàn)在一般也不作選擇計算了，直接選擇廠家設備，但應注意檢查皮帶是否是下緊上松，時有發(fā)生上緊下松的情況，最好還要再核算一下包角是否符合要求。

　　4目前普遍采用所謂BFP變風量空調器，風量較大時采用2臺以上風機并聯(lián)，其出口風速較高，有時甚至達24m/s，設計人往往通過靜壓箱(實為接管箱)直接連接，造成風噪聲大，阻力損失大(突擴、突縮局部阻力系數(shù)大，接管風速又高)，應該加設漸擴管后進靜壓箱，最好應作袂衩形處理。

　　5排風系統(tǒng)中，常常會遇到多臺小排風機排入豎井，末端還有一臺較大排風機接力后排出，實際形成多臺風機并聯(lián)后再串聯(lián)較大風機，此時應考慮小排風機的同時使用系數(shù)問題。

　　三、潔凈室、潔凈手術部設計

　　目前醫(yī)藥工業(yè)、潔凈手術部工程方興未艾。醫(yī)藥、包括口服液、針劑和保健品如凍干粉等生產(chǎn)需要潔凈技術來保證，必須符合《藥品生產(chǎn)質量管理規(guī)范》的規(guī)定；潔凈手術部也需要通過潔凈技術來達到防止細菌、灰塵污染手術部和防止外部環(huán)境污染手術部的目的。總而言之，都是潔凈設計問題。筆者認為，醫(yī)藥工業(yè)、潔凈手術部潔凈設計需注意的問題，也就是經(jīng)常被忽視的問題有：

　　1、正壓風系統(tǒng)

　　潔凈手術部宜有一個集中的正壓風系統(tǒng)，因為手術室是間歇工作的，在非手術期間，如手術室相對低級別的相鄰潔凈手術室有一定的正壓值，即可防止污染空氣進入，從而可縮短潔凈手術室投入使用前的自凈時間，達到潔凈手術部的整體控制。

　　2、新風口、排風口前應有初中效過濾。這一點往往被忽視，設計者也忽略了系統(tǒng)是間歇工作的問題。在間歇工作期間，污染空氣會通過新風口(或排風口)、新風管(或排風管)、回風管、回風口與室內相通，或通過排風口、排風管與室內相通，室內潔凈度會很快遭到污染。設置初中效過濾器(對潔凈手術部最好還應有亞A過濾器)對保護末端高效過濾器、延長使用壽命也很有好處。2、新風口、排風口前應有初中效過濾。這一點往往被忽視，設計者也忽略了系統(tǒng)是間歇工作的問題。在間歇工作期間，污染空氣會通過新風口(或排風口)、新風管(或排風管)、回風管、回風口與室內相通，或通過排風口、排風管與室內相通，室內潔凈度會很快遭到污染。設置初中效過濾器(對潔凈手術部最好還應有亞高效過濾器)對保護末端高效過濾器、延長使用壽命也很有好處。

　　3、潔凈手術室回風口的設置。潔凈手術室在大于手術區(qū)面積(指手術臺四側按手術室級別不同，外推一定尺寸所包的面積)的頂棚范圍內滿布高效過濾器送風口，均勻送風已能保證。所以回風口的設置對保證手術室合理的氣流分布是決定因素。在手術室四角設置回風口是不對的，在兩角設置回風口則更加不好，應在手術臺長度方向的兩側或一側(只有當手術室寬度＜3m時才允許)設置回風口，且回風口上邊高度不超過地面以上05m(即低于手術臺高度)、回風口下邊離地面不小于01m、回風口風速＜2m/s。同時，回風口應為豎向百頁，減少積灰，且回風口內必須設置過濾層(阻尼層)和中效過濾器。

　　4、對潔凈手術室，加濕器加濕水應達到飲用水要求，直接用干蒸汽加濕器或用自來水加濕是不合要求的，這一點是普遍被忽視了。

　　四、其他

　　1、游泳池通風

　　關于游泳池的通風，筆者認為需要再提。目前小型供休閑、健身的游泳、戲水池工程較多，通風空調設計是解決“悶熱、結露、霉變”問題的關鍵，“悶熱、結露、霉變”產(chǎn)生的主要原因是池水及潮濕池邊的大量散濕，解決的辦法除了加強圍護結構隔熱處理或采取其他措施，如向圍護結構表面吹干燥熱風、設加熱排管等，使圍護結構表面溫度高于室內露點外就是通風，利用游泳池室內外的濕度差，將高濕含量的室內空氣排出室外，將低濕含量的室外空氣送入室內，來消除室內的大量散濕。游泳池通風空調設計中常被忽視或沒有注意到的是室外空氣含濕量是隨室外氣候而變化的這一客觀規(guī)律，所以用來消除室內散濕量的新風量也應該是變的，最大新風量，也就是系統(tǒng)的送風量應該是臨界狀態(tài)時消除室內散濕量的新風量(筆者推薦：室外空氣溫度等于室內空氣露點溫度為臨界狀態(tài))。為適應這一要求，通風空調系統(tǒng)要設計成雙風機系統(tǒng)，回風、新排風量可調，原理系統(tǒng)圖如圖6所示，有條件時，可設計熱回收裝置，節(jié)約能耗。

　　2、消聲

　　消聲處理往往帶有隨意性和可有可無性，噪聲處理計算除有特殊要求外，一般被忽略，因此往往出現(xiàn)不理想的情況。常見的問題有：

　?、俑鶕?jù)布置的可能性設置消聲設備，設置了送風消聲設備卻忽略了回風消聲設備；沒有條件設置消聲設備時，在所謂靜壓箱(實際上只能算是接管箱)內貼保溫吸音材料算是考慮了，既增加了阻力損失，消聲效果也不夠，如果出現(xiàn)保溫吸聲材料貼得不緊密，壁板又嫌薄且無加強措施，還會增加附加振動噪聲。集中回風口的噪聲超標常困撓著用戶，消聲設備布置在空調機房內，二次再生噪聲影響和風管輻射噪聲也應引起重視，這點還應學習境外施工單位施工圖深化設計者的認真態(tài)度。

　?、陲L噪聲也是不能忽視的。風噪聲常發(fā)生在空調送風的始端風口處。由于風管始端往往按設備出口尺寸配置，或由于空間緊張，設計風管尺寸偏小，風速較大，風口處嘯叫的風噪聲很大，由于風口導流未考慮好，風口處送不出風來，有時甚至是吸風也時有發(fā)生。風口風量調節(jié)欠周，個別風口風速太大也會引起風噪聲。

　　2、隔震

　　風機、水泵、空調器等空調設備，風管、水管的隔震處理應引起足夠重視，境外施工單位施工圖深化設計均提供各種詳圖，在圖紙中表示也很詳盡，這是值得我們學習的。某水泵廠樣本中有一種基礎做法泵體、減震墊和基礎用地腳螺栓直接固定，雖設了減震墊卻起不到減震作用，按此圖施工的某工程水泵間下是會議室，造成振動噪聲很大，會議室無法正常使用。設備基礎做法，設備和加重混凝土塊相固定，加重混凝土塊下墊減震墊(不相固定)，才能達到真正的減震目的。加重混凝土塊重量宜大于設備重量1.5倍以上為佳。減震設計計算也是不可忽視的。

　　送風口型式

　　因為不同類型的送風口有不同的送風氣流流形，所以送風口的型式要考慮不同的使用場合，不能盲目采用。如某工程在客房的床頭頂部使用了一般的百頁風口，平頂高度又不高，造成吹冷風感，后來更換了貼附射流型的散流器，才獲得較好的效果。又如某電影院樓座下的送風口，直流型氣流直吹觀眾，觀眾冷得逃離，后來在風口下加了裝飾檔板才獲得改善。

　　5、水過濾器

　　板式熱交換器的傳熱效率高，可在很小的溫差(0.5～1.0℃以上)下進行熱交換，所以在空調系統(tǒng)中應用較多。但有個值得注意的問題是板交前必須設置水過濾器，且水過濾器的濾網(wǎng)要滿足必要的細度，宜大于60目／。不少工程因水過濾達不到要求，板交受堵，加上水流量偏大，使水阻增大，如某工程板交前水過濾器濾網(wǎng)較粗，致使板交前水壓0.35MPa、板交后只有007MPa了，阻力損失高達0.28MPa，板交后僅0.07MPa，如何能完成系統(tǒng)的正常循環(huán)呢

　　板式熱交換器受堵與水系統(tǒng)沖洗是否得當也有關，系統(tǒng)沖洗必須隔斷空調設備(包括板交)進行，在供回水干管間增加臨時旁通管，在反復沖洗供回水干管后，才能結合空調設備再進行沖洗。