浅谈通风与空调系统工程施工与节能的一些看法

摘要：本人结合工作几年来所参与的一些新建与改造工程，就通风与空调系统工程中的图纸会审、管线综合布置、系统的控制、常见施工问题等提出个人的一些看法和建议，供大家探讨。

关键词：图纸会审管线综合布置空调系统的控制 常见施工问题节能

Abstract: I work with a few years to participated in some new and retrofit engineering, ventilation and air conditioning system of engineering co-examination pipeline arrangement and system of comprehensive control, common problem, put forward the construction of personal some opinions and Suggestions, for everybody discussion.

Keywords: co-examination pipeline comprehensive arrangement air conditioning system control common construction energy conservation

中图分类号：TU831.3+5文献标识码：A文章编号：

作为一名技术人员或者工程师，在生产实践中技术知识变得娴熟的同时，要牢记满足顾客需要的重要性，以及运用正确技术和有用方法开展工作的重要性。如何才能将一套供热通风与空调系统满足舒适水平的要求，同时注意系统性能与经济相结合，减少一次成本，实现日后运行及维修费用低等一系列目标，这就需要现场负责安装的技术人员或工程师具有丰富的施工经验，同时能及时发现设计不足，向业主提出更好的建议。在此本人结合工作几年来所参与的一些新建与改造工程，就通风与空调系统工程中的图纸会审、管线综合布置、空调系统的控制、常见施工问题等提出个人的一些看法和建议，供大家探讨。

图纸会审

对于一个工程，所选择设计方案的好坏直接影响到整个工程的花费与效果。作为现场工程人员，开工进场后的首要任务是审图，对冷热源方案、空调方式方案、送回风方案、系统运行控制方案等审查是否合理，要达到同样的设计目的，是否有更好的替代方案或改进。

对于设有两台或多台制冷机组的系统，首先要考虑的是采用两通阀门控制空调机组（AHU），如果采用三通阀门，则要求系统中所有水泵和制冷机组均为定流量运行，这样节能效果甚微，而当采用两通阀门时，系统水流量可以与负荷成比例变化。从节能角度来看，最好是借助变频泵来调节。为了在负荷减少时还能保证通过制冷机组所需要的最小流量，应在管路中设旁通管。通过调节旁通阀使供回水干管之间维持一个恒定的压力差，保障最远处的空调机组正常工作。这个旁通阀通常设在冷热源机房内。旁通阀门必须按单台制冷机组的额定流量配置。如果负荷和分配流量减小到阀门全开（或接近全开），可用一个极限开关和警报器来通知设备管理人员，关闭一台制冷机组和水泵；当旁通阀门全关（或接近全关），类似的警报信号会提醒设备管理人员开启水泵和制冷机组，这将节省不必要的机器运行费用而且还能提高机器的工作效率，每年仅水泵节省的费用就非常可观。

在实际工程中，对于建筑高度在110m左右，虽然一般将水系统垂直高度100m作为竖向分区的分界线，但有的设计为了系统简单、节省投资和运行费，水系统虽然超过了100m，竖向也没进行分区，采用一泵到顶的系统，只是提高低区设备的承压等级，通过实际应用中所得到的冷水机组和水泵在部分负荷情况下的耗电量比较，水泵在部分负荷情况下电能的利用率远不如冷水机组，在此情况下，可考虑二次泵系统。系统由一台或多台制冷机组构成循环回路，每台制冷机组均配置一台低压泵，制冷机组和冷冻水泵可根据空调系统要求分级开、停。机房供水管路可通过变频泵直接向空调系统供冷。每个空调负荷末端装置都设有一个二通阀来调节冷冻水量以匹配负荷的变化。常见的做法是将空调末端装置的盘管尺寸适当设计大一些，以获得合理的最大温差，这样能使机组在不太热的气候条件下提高供水温度。通过调节水量，使每个末端负荷可以最大可能地适应负荷需求的变化。二次泵系统的弊端是水泵的初投资增加。二次泵的选型要求满足在流量达到最大时提供最大压力。根据负荷变化而进行相应地调节是降低能耗的关键，对于二次泵系统来说，最好是根据二次管路负荷变化进行变频控制。

对于空调系统方式中常用的风机盘管加新风系统，风机盘管空调器在空调系统中广泛使用。卧式暗装风机盘管一般安装在吊顶内。当平吊顶时，风机盘管应接一段风管，为了克服风管阻力，风机盘管应选用高静压型，一般机外余压为30~50Pa，所以所接的风管不宜过长，气流形式一般为上送上回。当顶棚为两级吊顶时，风机盘管安装在低级吊顶的上方，多采用侧送上回，风机盘管一般不必接风管，可选用标准型风机盘管。对于面积比较大的房间，如门厅、营业厅、多功能厅等，可采用风柜空调器加新风系统。

冷却塔夜间也需要运行时，可选择变转速风机冷却塔，在夜间风机低转速运行。

二、管线综合布置

在实际工程中，但凡涉及到通风与空调系统，机电安装工程中各专业管线安装标高重叠，位置冲突的问题较为常见，尤其是机房、公共走廊和吊顶空间较为狭小的部位，故在施工前，借助计算机辅助制图在计算机上进行图纸的“预装配”直观地反映出设计图纸上的问题就尤为重要。一般需要做到以下几点：

（1）快速完善施工详图设计和节点设计

各专业的施工人员提前审图，通过审图，了解设计的意图，掌握管道内的传输介质及特点，弄清管道的材质、直径或截面大小、强电线缆与线槽（架、管）的规格、型号、弱电系统的敷设要求，清洗各楼层净高、管线安装敷设的位置和有吊顶时能够使用的高度及宽度、管道井的平面位置及尺寸，特别是风管截面尺寸及位置、保温管道间距要求、无压管道坡度、强弱电桥架的间距等等。

（2）控制各专业或各分包的施工工序

通过在图纸上进行“预装配”的过程，把各个专业未来施工中的交汇问题全部暴露出来。提前解决这些问题，为将来施工中安排施工工序打下良好基础。

（3）预先核算计算，应用综合支吊架

综合支吊架的最大的优点是不同专业的管线使用一个综合支架，减少支架的使用，合理利用了空间，同时降低了成本。

（4）施工动态控制

由于图纸制作、处理、审核全在现场，使与机电工程有关的管理及施工人员（包括甲方、监理、总包、劳务分包等），均通过图纸对涉及的专业内容进行管理调整，及时掌握变更的状况。

三、空调系统的控制

为了空调系统调试和运行管理方便，水系统中要求设置一些必要的仪表，如：水温发生变化的地点，应设置测温装置，如冷、热源设备进、出口。主要设备的进、出口，一般需要设置测压装置，以便了解水系统中的压力分布情况及设备的阻力。水流量计，与前后温度计配合，可以计算出供冷量。过滤装置的进、出口位置设置压差测定装置，以便了解过滤器的运行情况，确定是否需要清洗。

变转速水泵可采用压差控制和温差控制。从节能观点看，温差控制较合理。空调冷负荷=空调冷水量*供、回水温差*水的比热。供、回水温差一般为5℃，水的比热为常数，供水量与空调冷负荷成正比。因此，只要控制供、回水温差等于5℃，则水量便随空调冷负荷变化而变化。此时，空调的供水量是最经济、合理的。

制冷机房是向建筑物提供冷量的核心，它涉及到各种的输入、调节和输出，所以对其的控制就显得非常的重要，一般着重在以下四个方面进行控制。

设备连锁控制：制冷机房的主要设备为冷水机组、冷水泵、冷却水泵及冷却塔，进行连锁启动和连锁停机是为了保证冷水机组安全运行。各设备的连锁顺序是：当冷水机组接到运行指令后，首先开启冷水泵，当冷水水流量开关得到确认的流量信号后便开启冷却水泵和冷却塔，然后再开启冷水机组。

冷水供、回水压差控制：在供、回水干管之间设电动压差控制阀的旁通管，以稳定供、回水压差，同时也满足了冷水机组定流量运行。

冷却水温度的控制：冷却塔配用风机为变风量时，利用冷却塔出水温度控制风机转速改变风量来控制冷却塔供水水温，当；冷却水供水温度高于冷水机组的要求时，提高风机转速加大风量来降低供水温度，反之则减少风量提高供水温度，以便风机节能。如果是利用供水温度控制时，则要求冷却水量恒定，否则，当水量减少时，回水温度升高，同样会降低冷却效果。

冷量控制：在冷水供、回水干管上均设温度传感器，在主供水干管上设置流量计便可以测出供冷量，从而可以根据冷负荷来调整冷水机组的运行情况。

四、常见施工问题

工程实践中往往由于凝结水排放系统考虑不周造成漏水而损坏建筑装修。凝结水排放一般为开式、非满流自流系统。为了保证自流系统的水头，凝结水管敷设应保证一定的坡度。排放方式可分为集中排放和就地排放，有条件的地方，应优先考虑就地排放。就地排放的排水管道短，漏水可能性小。但由于排水点多、分散，有可能影响使用和美观；集中排放系统，水平管道敷设坡度一般不宜小于0.005，风机盘管支管坡度，规范规定不宜小于0.01。因此，凝结水排放管道水平距离不宜太长，否则，会降低建筑物空间，同时也会增大漏水的可能性。当凝结水排放为开式系统时，外界污染的可能性大，凝结水排放为间断性的，管道内总是处于干、湿交替状态，容易产生一些黏状物质，是凝结水管容易堵塞的原因之一。因此，在凝结水管的转弯处宜留有清理孔，以备清理赃物用。凝结水总立管顶端，宜作成通大气，便于排放空气，使立管内排水畅通。由于凝结水管经常处于干、湿交替状态，对普通钢管容易腐蚀，工程设计中一般多采用镀锌钢管或非金属管。另外，凝结水温度较低，风机盘管安装位置周围空气露点温度较高，尤其是间断运行的空调系统初始运行时，凝结水管外壁可能结露。因此，凝结水管一般要求保温。对于风柜、组合空调柜，凝结水盘一般处于负压，除了在排水处设置水封，防止外部空气吸入外，还应根据其负压的大小来考虑排水管道的坡度或高差，一般考虑降低排水点，并设存水弯，防止外面空气被吸入。

对于高层建筑，应尽量降低水系统的工作压力，膨胀水箱连接在主回水干管端或制冷机组的吸入口处是比较有利的，连接在主回水干管端，膨胀水箱还可以起到排放空气的作用。膨胀水箱连接在主供水干管端，只是在特定情况下才采用。为了保证主回水干管端不产生负压，应提高膨胀水箱的安装高度，膨胀水箱增加的高度要大于等于顶层水平回水干管道的总压降。例如对于异程式垂直系统，下部楼层空调效果不好，且经检查，管道无堵塞，可考虑是否是空气排放问题所造成。一般来讲，水平干管管径比立管管径大，上部有存空气的空间，另外，水平干管与立管连接处容易形成涡流，增大了末端立管的阻力，供水量减少，影响了下部楼层的空调效果。一般将末端立管顶部设有的排气阀移至水平干管的末端，问题能得到基本解决。

通过改变水泵转速变流量，可以大幅度减少水泵耗电功率，是冷却水泵运行节能的重要途径。如果对冷却水泵采用变频方法调节流量，当水泵转速降低时，对流量变化影响较大，为了保证冷却水系统的正常运行，水泵的转速不能太低，根据分析，一般不要低于原转速的60%。

卧式吊顶风柜使用方便，不占用建筑面积，应用比较广泛，但是吊顶风柜噪声偏高，尤其是安装在空调房间内的大型风柜，噪声影响往往是比较突出的问题。因此，单台风柜的处理风量不宜过大，应有效控制噪声。当选用大型号风柜空调器时，应采取相应的噪声控制措施，如在风柜的进出口处的风管上安装静压消声箱。

结束语：

对于通风与空调系统工程及相关的供热采暖工程，系统所涉及的设备都是能量的管理者和消耗者。众所周知，可利用的能源是有限的，故如何充分地提高各设备的性能和效率，采用更加经济实用的工程方案不仅需要设计者的伟大主意，也需要施工者在生产实践中不断地摸索、改进与总结。在工作几年来所参与的一些新建与改造工程，如何通过变频方法来控制制冷系统中的所有电动机－冷却塔风机、冷却水泵、制冷压缩机和冷冻水泵（以及空调系统中的风机），通过使用专门的软件程序，可使系统中每台设备均在最大效率点工作，从而降低能耗这种想法，需要供热通风与空调系统工程中的设计者与施工者大量的改进工作与努力。

参考文献：

中华人民共和国建设部主编. 通风与空调工程施工质量验收规范GB50243―2002.北京.中国计划出版社,2002

中华人民共和国建设部主编.采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003 .北京.中国计划出版社,2003

杰.海因斯,刘易斯.维尔森编.供热通风与空气调节系统设计手册.北京.机械工业出版社,2008

李娥飞编.暖通空调设计与通病分析.北京. 中国建筑工业出版社, 2005

建筑施工手册(第四版)编写组编.建筑施工手册4.北京.中国建筑工业出版社,2003