河南理工大学本科毕业设计（论文） 第四章 空调方案的确定
第四章 空调方案的确定
4.1 空调系统的分类
4.1.1 按照空气处理设备的集中程度情况分类
1.集中系统
集中系统所有的空气处理设备（包括风机，冷却器，加湿器，过滤器等）都 设置在一个房间内。 2.半集中系统
除了集中空调机房外，半集中系统还设置有分散在被调房间内的末端设备， 其中多半设有冷热交换装置，它的主要功能是在空气进入被调节房间之前， 对来自集中处理设备的空气做进一步补充处理。 3.全分散系统
这种机组把冷热源和空气处理，输送设备集中设置在一个箱体内，形成一个 紧凑的空调系统。可以按照需要，灵活而分散的设置在空调房间内，因此局 部机组不需要集中的机房。
4.1.2 按负担室内负荷所用的介质种类分类
1.全空气系统
全空气系统是指空调房间的室内负荷全部由经处理的空气来负担的空调系统。在室内热湿负荷为正的场合，用低于室内空气焓值的空气送入房间，吸收余热余湿后排出房间。低速集中式空调系统，双管高速空调系统均属这一类型。由于空气的比热较小，需要用较多的空气量才能达到消除余热余湿的目的，因此要求有较大断面的风道或者较高的风速。 2.全水系统
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全水系统房间的热湿负荷全靠水作为冷热介质来负担，由于水的比热比空气大的多，所以在相同条件下只需要较小的水量，从而使管道所占的空间减小许多。但是，仅靠水来消除余热余湿，并不能解决房间的通风换气问题。因而通常不单独采用这种方式。 3.空气-水系统
随着空调装置的日益广泛使用，大型建筑物设置空调的场合越来越多，全靠空气来承担热湿负荷，将占用较多的建筑物空间，因此可以同时使用空气和水来负担空调的室内负荷。诱导空调系统和带新风的风机盘管系统就属于这类型。 4.冷剂系统
这种系统是将制冷系统的蒸发器直接放在室内来吸收余热余湿。这种方式通常用于分散安装局部空调机组，但由于制冷剂管道不便于长距离输送，因此这种系统不适宜作为集中空调系统来使用。
4.1.3 根据集中空调系统处理的空气来源分类
1.闭式系统
闭式系统所处理的空气全部来自于空调房间本身，没有室外空气补充，全部为再循环空气，因此房间和空气处理设备之间形成了一个封闭环路。封闭式系统用于无法采用室外空气的场合，这种系统冷热消耗量最省，但卫生效果差。当室内有人长期停留时必须考虑空气的再生。这种系统应用于战时的地下庇护所等战备工程以及很少有人进出的仓库。 2.直流式系统
直流式系统所处理的空气全部来自室外，室外空气经过处理后送入室内，然后全部排除室外，因此与封闭式系统相比，具有完全不同的特点。这种系统适用于采用回风的场合。 3.混合式系统
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从上述两种系统可见，封闭式系统不能满足卫生要求，直流式系统经济上不合理，所以两者都只在特定的情况下使用，对于绝大多数场合，往往需要综合这两种的利弊，采用混合一部分回风的系统。
4.2 空调系统的划分
4.2.1 系统划分的原因
在负荷分析基础上，根据空调负荷差异性，合理地将整个空调区域划分为若干个温度控制区，称为空调分区。分区的目的在于使空调系统能有效地跟踪负荷变化，改善室内热环境和降低空调能耗。
由于同一建筑物同层及垂直方向冷湿负荷会存在差异，房间用途和使用时间也不尽相同，为使空调系统既能保证室内参数要求，又经济合理，既需将系统分区。
4.2.2 系统化分的原则
在办公建筑中，一般划分为内区和周边区，并分别供冷和供热，这是由办公建筑的负荷特点决定的。
办公建筑周边区的冷负荷是由于室内外温差和太阳辐射作用，通过围护结构传入室内的热量形成的冷负荷。与太阳辐射热，室内、外温度，围护结构的热工性能有关。周边区夏季存在冷负荷，冬季存在热负荷，并且负荷波动较大。 内区的冷负荷则是由于人体、灯光照明以及其他设备散热形成的冷负荷。由于人体及设备散热量的变化较小，所以内区的冷负荷波动较小，并且全年均为冷负荷。在1月、2月、11 月和12 月这4个月里,外区房间需要供热,而内区房间则需要供冷。分区的界限主要受室外气象参数，维护结构热工性能及内扰的影响，尤其以维护结构的层高及内扰对其影响最大。 系统划分的原则：
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1) 能保证室内要求的参数，即在设计条件下和运行条件下均能保证达到室内温度、相对湿度、净化等要求，室内设计参数及热湿比相同或相近的房间宜划分为一个系统。对于定风量单风道系统，还要求工作时间一致，负荷变化规律基本相同；
2) 初投资和运行费用综合起来较为经济； 3) 尽量减少一个系统内的各房间相互不利的影响；
4) 尽量减少风管长度和风管重叠，便于施工、管理和测试；
5) 一般民用建筑中的全空气系统不宜过大，否则风管难于布置；系统最好不要跨楼层设置，需要跨楼层设置时，层数也不应过多，这样有利于防火； 6) 房间朝向、层次和位置相同或相近的房间宜划分为一个系统； 7) 工作班次和运行时间相同的房间宜划分为一个系统；
8) 气体洁净度和噪声级别要求一致的或产生有害物种类一致的房间宜划分为一个系统。
4.3 空调制冷方案的确定
本设计为学生宿舍楼的空调系统设计，由水系统负担全部的室内空调负荷，并且与新风系统联合运用。学生宿舍属于较大型公共建筑，建筑内部人员较多，对空气品质级别要求较高，全水系统和冷剂系统只能消除室内的余热和余湿，不能起到改善室内空气品质的作用，所以全水系统和冷剂系统在本次的建筑空调设计时不宜采用，综合建筑物高，如采用全空气系统，需要足够大的空间，因而本宿舍楼全部采用风机盘管和新风系统。
厕所设置排风扇，保持厕所的相对负压，通过其他房间渗透补充厕所风量，再通过厕所风机排出，使厕所异味不能扩散至其他房间。 基于以上原则，对本建筑进行系统划分：
a．左侧一到六层水系统划分为一个系统，右侧一到六层水系统划分为一个系 b．左侧一到六层层每一层都是独立的新风系统，右侧一到六层也各自为一套独立的新风系统
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4.4 送风方案方案的确定
新风风管形式布置：
从室外新风口输入的新风，经风机盘管处理后，送入干管再分配到各个支管，送到各宿舍的吊顶内；在风机盘管开启时，室内空气被吸入风机盘管，经风机盘管处理后再次送入宿舍房间。由新风系统保证室内正压，通过门窗渗透作用将污浊空气排出室外。 新风系统存在的缺点：
1）新风实际供给量受风机盘管转速高低的制约。
2）进入每个宿舍的新风量无法测试及做出相应的调整。在新风系统管线较长或新风机组余压较小或者调控不正确的情况下，容易导致靠近新风机组的盘管得到的风量较大，而远离新风机组的盘管风量较小甚至根本没有新风送入。 优点是：新风直接进入室内,使用灵活,当风机盘管不运行时也可进行新风换气,卫生条件好，可以对各支路风量的调整。 风机盘管新风处理方式设计方法:
1） 新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷；
2） 新风处理到室内状态的等含湿量线，新风机组承担部分室内冷负荷； 3） 新风处理到焓值小于室内状态点焓值,新风机组不仅承担新风冷负荷，还承担部分室内显热冷负荷和全部潜热冷负荷，风机盘管仅承担一部分室内显热冷负荷，可实现等湿冷却，可改善室内卫生和防止水患；
4） 新风处理到室内状态的等温线风机盘管承担的负荷很大，特别是湿负荷很大，造成卫生问题和水患；
5） 新风处理到室内状态的等焓线，并与室内状态点直接混合进入风机盘管处理。风机盘管处理的风量比其它方式大，不易选型。
本设计选择第一种：新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷方案，这种方案不仅提高了该系统的调节和运转的灵活性，而且进入风机盘管的供水温度。
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