暖通空调设计总结摘要：本文简述了冷热源配置、循环泵、风机配置、洁净室、洁净手术部设计等常见的一些问题，以供借鉴。学而不思则罔、思而不学则殆。对于我们科学技术工作者来说，应该学与思不断。学习不断、思考不断，不断总结经验，有所前进。设计也应有所创新，有所前进。但我们见到的常是套指标的多、拍脑袋的多、照抄照搬的多，就是少点科学态度，少点学与思，因而铸就的教训也多。下面笔者就有关暖通设计，再谈一些粗浅看法，不当之处请批评指正。一、冷热源关于冷源，采暖通风与空气调节设计规范GBJ1987第六章“制冷”中有“台数不宜过多”、“应与空气调节负荷变化情况及运行调节要求相适应”、“台数不宜少于两台”等规定。我们在考虑冷水机组配置时，应注意避免下列四种情况。一要避免机组台数过少，台数过少存在的问题有：(1)负荷可靠性下降，一旦负荷高峰时机组出现故障，影响的比例就大；(2)负荷适应性差。因为综合性建筑中往往配置有娱乐场所等，其面积不大、冷负荷也不大，而娱乐场所又往往有提前和延长制冷要求，机组台数少，意味着单台制冷负荷大，一旦开启，负荷就不适应，对离心式机组，往往易发生喘振现象，所以选择离心机组，要满足20%40%负荷时能适应最小冷负荷的需要。(3)机组台数过少，机组低负荷运行的概率高，由于机组在低负荷下运行的COP低，因而能耗会增高。二要避免机组台数过多。机组台数过多有如下缺点：(1)单机容量下降，机组COP下降，能耗高;(2)机组台数多，配置的循环水泵也多，水泵并联多，并联损失高；(3)机组台数多，配置的循环水泵多，占用机房面积就大。*krI-还有一种情况就是设计者有时会将高区低区的冷水机组截然分开，其实这是没有必要的，因为高区可采用通过换热的办法，使高低区的冷水机组合为一个系统，这样就可减少机组台数。(4)机组台数过多，也意味着绝对故障点增多。三要避免不恰当的使用多机头机组(包括多机头风冷热泵或模块化风冷热泵、模块化冷水机组)。如3台30HT-280有24个机头，3台LSRF829M有36个机头，8台CXAH250,总冷量仅1224kW,却有32个机头，绝对故障点太多。四要避免一味地采用等容量机组。采用等容量机组，机房布置也许会划一整齐，备品备件会少，但工程中往往有小负荷的不同使用功能的场所，如采用等容量机组，就容易造成负荷适应性差的缺点。其实采暖通风与空气调节设计规范中有“大型制冷机房，当选用制冷量大于或等于1160kW(100X104大卡/时)的一台或多台离心式制冷机时，宜同时设置一台或两台制冷量较小的离心式、活塞式或螺杆式等压缩式制冷机”大小容量搭配的规定。关于热源，这里只谈一点对选用电热锅炉的看法，共同商榷。在热源选择上，目前似乎有一个趋向，即某些部门偏好推广电热锅炉，笔者认为有失偏颇。首先，电是高品位能源，将它转变成低品位能源的蒸汽、95c或60c热水来使用，而且还有输送损失，从能量利用而言，该是划不来的。其次，对于中国来说，电不是“清洁能源”或“环保能源”，因为我国是近80%燃煤用于发电，造成温室气体一一的排放量仅次于美国，为世界第二。所以，用电越多，意味着温室气体一一的排放量越多，这是对人类生存的威胁，虽属“发展中国家”的中国，也应有责任、有义务减少温室气体一一的排放量。另外，采用电热锅炉，冬季空调峰时耗电量高出夏季耗电量310倍，不能不引起重视。值得指出的是推广冰蓄冷和电蓄热问题。冰蓄冷是为了夏季电力负荷调峰的需要，在谷电时蓄冰、峰电时融冰，既可解决电力部门电力调节的需要，对用户来说，也可减少制冷机装机容量，减少夏季高峰供电负荷，利用电力部门的峰谷电价差，在回收了因冰蓄冷增加的一次投资后（一般要12年），还可降低运行费用，最大得益者是电力部门，对用户也有利。但是采用电蓄热，则由于电蓄热是采用水温差蓄热、蓄热效果差，除了蓄热水槽体积庞大、占地面积大、贮存和输送热损失大以外，还有个电力平衡问题，即冬季的电力负荷反而大于夏季冰蓄冷电负荷的34倍，比常规空调（指非冰蓄冷）也大2倍多，使得冰蓄冷的优点大为逊色，见表1。表1工程项目夏季常规电制冷机耗电量kW（估算）夏季冰畜冷机组耗电量kW冬季电制热机组耗电量kW备注南京某超高层办公建筑1分量蓄冷，分量蓄热20700kWh12877742520绍兴某办公建筑2276200800分量蓄冷无储热芜湖某办公楼160110420分量蓄冷，分量蓄热3800kWh山西某办公楼4分量蓄冷，分量蓄热4680kWh分量蓄冷，分量蓄热7070kWh276200585南京某办公楼5390240884注：本表引用自江苏省建筑设计研究院夏卓平文“商业建筑空调采用电锅炉方案的思考”。id、；.门k还需指出的是用电热，也是曾经明令禁止的，国家计委、国家旅游局计资源有一个1104号文，明文规定“严禁冬季直接用电力作为空调热源进行供暖”。现在由于大趋势形成电不很紧张了（夏季用电高峰时，有些地区仍有缺口），电力部门大力推广电热锅炉，也就不执行了。其实，我国人均用电量还是很低的，发达国家，电热也有明令禁止的。二、循环水泵与风机载冷（热）体的输送离不开水泵和风机，水泵和风机的选用和配置是不可缺少的一环，对工程设计的成败是十分重要的。关于水泵，经常发生的有以下一些问题。1、水泵扬程偏大，有些仅需2832m水柱的，选了4050m水柱的水泵。多余扬程，一是靠阀门来消耗，其消耗的能量占的比例，个别工程甚至达70%;二是转变成流量，如某工程，由于流量增加，流速增加，锅炉设备入口的口径配置本来就偏小（原按25c温差流量配置），引起了锅炉设备的振动。选择水泵扬程大些就安全了吗？其实不然。如果未安装有限流阀、电气专业也未设计过电流保护，就有可能烧毁电机；如果电气专业设计了过电流保护，则会发生水泵电机发热、电流增大，重则不能正常启动的情况。导致水泵扬程选得偏大的原因是显而易见的，没有进行必要的水力计算和心中无数怕是主要原因,笔者建议，还是要老老实实地进行水力计算，做到必中有数，积累经验。2、冷热循环水泵不分设。工程中常见到冷热循环水泵不分设的情况，有的是因为迁就了机房面积偏小,有的则是考虑不周所致。众人周知，供回水温差制冷时一般为5C,制热时一般为10C,而且对一般冬冷夏热地区，冬季制热负荷比夏季制冷负荷小，对南京地区，一般前者为后者的6080%。即冬季循环水量为夏季循环水量的0.30.4倍，水力损失仅为供冷工况的916%,输送功耗仅为供冷工况时的2.76.4%。所以，若冷热循环水泵不分设，将导致冬季能耗浪费，形成大流量小温差运行。因此，冷热水循环水泵应分设，热水循环泵的扬程可按下式计算:S匕主题相关图片如下:式中:供冷工况时系统的水阻;供热工况时系统的水阻;冷水机组的水阻;热机（热水锅炉、热交换器-%矶）的水阻;供热工况下系统的循环水量;供冷工况下系统的循环水量。RZK)3、一机一泵配置问题此主题相关图片如下:管道系统简单。缺点是运行操2、图2所示的流程图。常见到的流程图如图1所示。其优点是循环水泵可互为备用,作麻烦，易造成失误，电气配对设计要复杂一些。笔者推荐图一机一泵，可避免运行一台或2台机组时，未关掉相应阀门造成水流量旁通，使机组COP降低，也使水泵运行工况点偏离额定工况点，电耗增加；电气控制设计方便；可避免运行人员频繁人工开或关主机或冷却塔入口阀门，适应部分负荷时的运行。如设联动电动阀，则投资高，阀易坏，系统不可靠。另外，多台水泵并联，选择时要按照泵的特性曲线作并联分析，使工况点满足不同台数运行时的需要。关于风机，经常发生的有以下一些问题。1风机压头选用偏大，造成的后果除同水泵扬程选得偏大产生的后果外，如果风机是回风机，还会引起新回风混合箱内为正压，新风进不来，新风口成为排风口，新风量不能保证的后果。2离心风机出风口方向应该顺气流方向，RHJ*3/71这一点常常未引起设计人员或订货时的注意。离心风机出风口应有足够长的直管长度，否则应顺气流方向，正确选择如图3所示。风机入口设计也应注意使入口气流均匀进入风机；对双进风风机，风机入口离箱壁距离也应125D,D为风机进口直径。3离心风机采用皮带轮传动时，现在一般也不作选择计算了，直接选择厂家设备，但应注意检查皮带是否是下紧上松，时有发生上紧下松的情况，最好还要再核算一下包角是否符合要求，如图4所示。4目前普遍采用所谓BFP变风量空调器，风量较大时采用2台以上风机并联，其出口风速较高，有时甚至达24m/s,设计人往往通过静压箱（实为接管箱）直接连接，造成风噪声大，阻力损失大（突扩、突缩局部阻力系数大，接管风速又高），应该加设渐扩管后进静压箱，最好应作袂衩形处理，如图5所示。5排风系统中，常常会遇到多台小排风机排入竖井，末端还有一台较大排风机接力后排出，实际形成多台风机并联后再串联较大风机，此时应考虑小排风机的同时使用系数问题。三、洁净室、洁净手术部设计目前医药工业、洁净手术部工程方兴未艾。医药、包括口服液、针剂和保健品如冻干粉等生产需要洁净技术来保证，必须符合药品生产质量管理规范的规定；洁净手术部也需要通过洁净技术来达到防止细菌、灰尘污染手术部和防止外部环境污染手术部的目的。总而言之，都是洁净设计问题。笔者认为，医药工业、洁净手术部洁净设计需注意的问题，也就是经常被忽视的问题有：1、正压风系统洁净手术部宜有一个集中的正压风系统，因为手术室是间歇工作的，在非手术期间，如手术室相对低级别的相邻洁净手术室有一定的正压值，即可防止污染空气进入，从而可缩短洁净手术室投入使用前的自净时间，达到洁净手术部的整体控制。2、新风口、排风口前应有初中效过滤。这一点往往被忽视，设计者也忽略了系统是间歇工作的问题。在间歇工作期间，污染空气会通过新风口（或排风口卜新风管（或排风管卜回风管、回风口与室内相通，或通过排风口、排风管与室内相通，室内洁净度会很快遭到污染。设置初中效过滤器（对洁净手术部最好还应有亚高效过滤器）对保护末端高效过滤器、延长使用寿命也很有好处。3、洁净手术室回风口的设置。洁净手术室在大于手术区面积（指手术台四侧按手术室级别不同，外推一定尺寸所包的面积）的顶棚范围内满布高效过滤器送风口，均匀送风已能保证。所以回风口的设置对保证手术室合理的气流分布是决定因素。在手术室四角设置回风口是不对的，在两角设置回风口则更加不好，应在手术台长度方向的两侧或一侧（只有当手术室宽度v3m时才允许）设置回风口，且回风口上边高度不超过地面以上05m（即低于手术台高度）、回风口下边离地面不小于01m、回风口风速v2m/s。同时，回风口应为竖向百页,减少积灰，且回风口内必须设置过滤层（阻尼层）和中效过滤器。4、对洁净手术室，加湿器加湿水应达到饮用水要求，直接用干蒸汽加湿器或用自来水加湿是不合要求的，这一点是普遍被忽视了。四、其他二城风折RL通风潮能1、游泳池通风关于游泳池的通风，笔者认为需要再提。目前小型供休闲、健身的游泳、戏水池工程较多，通风空调设计是解决“闷热、结露、霉变”问题的关键，“闷热、结露、霉变”产生的主要原因是池水及潮湿池边的大量散湿，解决的办法除了加强围护结构隔热处理或采取其他措施，如向围护结构表面吹干燥热风、设加热排管等，使围护结构