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【摘 要】随着我国经济的逐步增长，人们对生活环境舒适性的要求越来越高，对中央空调的需求越来越大，对中央空调节能、舒适、健康更加关注。因此，设计一项节能、舒适、健康的中央空调系统是很有实际意义的。本文分析了民建中央空调设计现状和原则，并探讨了民建中央空调设计的几个要点。
【关键词】中央空调；减振降噪；通风
一、民建中央空调设计现状
中央空调是民建里最大的耗电设备，每年的电费中空调耗电占60%左右，故对其进行节能设计具有重要意义。随着民建的增多与人们生活品质的提高，中央空调成为民建中常见的机电设备。中央空调是由一台主机对冷热水管、风道过风等空调末端进行控制来实现对各个房间的取暖降温调节的空调。它的使用能够室内空气质量得到良好的改善，给人们提供适宜的生活温度。中央空调是民建里最大的耗电设备，每年的电费中空调耗电占60%左右，故对其进行节能设计具有重要意义。据调查显示，当前民用建筑中央空调系统存在部分问题，如过渡季节存在内区过热问题，系统出现新风不足问题；室内气流组织不合理，冷热不均问题严重，冬季外区需要其他热源进行供热而内区却有大量余热没有合理的使用。
二、民建中央空调设计原则
（一）弄清该建筑物在总图中的位置，四邻建筑物及其周围供热、供水、供电等管线的敷设方式与可能的接口地点。这可为本建筑物设计供热人口时的客观条件。也可作为计算负荷时考虑风力、日照等因素的参考，还可以根据主要人口的朝向，确定大门的做法。
（二）层数、屡高及建筑物的总高度，看其是否属于高层建筑。按现行的规范规定：10层及1O层以上的住宅；建筑高度超过24m的其他民用建筑，应遵守高层民用建筑设计防火规范的条款。
（三）弄清建筑物内的人员数量，使用时间，有无废气要排等。作为计算负荷及划分系统的依据。
（四）防火分区的划分，防烟分区的划分及防火墙的位置及火灾疏散路线。不了解这些问题就无法设计防烟排烟系统，也不知道该在什么位置设防火阀门。
三、民建中央空调设计要点
（一）认真进行设计计算
要实现中央空调系统的节能设计局必须对中央空调工程具体情况全面掌握，继而对其运行季节进行全工况、全过程的分析计算，比较选择出最合理的方案，从而使中央空调系统在不同的室外气象参数或室内状况下都能经济合理地运行。如果没有合理的计算仅仅以水泵或风机的特性曲线为依据来进行设备的选择，有或者是仅仅以水泵和风机样本的铭牌参数为依据对流量、扬程进行选择，都会造成中央空调系统后期运行不节能的问题。因此，在设计过程中必须对系统冷、热负荷及风、水管道阻力等进行合理的设计，选择合适的冷、热源设备和水泵、风机等动力设备，使得设计达到设备能恰好在最佳工况状态下运行的效果。除此之外，在系统允许并且通过总的能耗比较的状况下，优先选择加大系统的介质温差，从而降低系统的水流和送风量。
（二）采用先进的能源管理技术
在中央空调系统中的各个分部供暖系统、空调系统、通风系统上全部安装高度自动化和智能化的控制系统，且把它们统一集成到BAS楼宇自控系统当中（风机盘管采用独立控制模式），通过BAS楼宇自控系统对中央空调进行节能控制。一般BAS楼宇自控系统对中央空调的控制主要包括能量计量、联动控制、工况转变控制、运行模式控制、运行参数动态检测等等，对于这些方面的控制就可以实现中央空调的节能。此外，还可以采用空调变频控制技术，对集中式全空气空调系统进行控制，通过电动调节风阀来控制新风量和回风量，降低能耗。利用此技术在夏季和冬季的空调新风负荷高峰期，还可以通过动态监测室内二氧化碳浓度的方式来模拟室内的人员变化情况，并通过获取的数据来对风量进行合理调节，降低能耗。并且在过渡季节，空调系统也可以以室内温度的实际状况为依据，调节新/回风比，适当增加新风量、借助新风达到制冷目标，从而实现节能的目的。
（三）减振降噪
民用建筑要求创造一个良好的室内外声学环境，民用建筑设计要求能够实现对振动和噪音的控制。中央空调的机电运转产生的噪音对人们的生活影响较大，应当采取措施加以控制。下面以某民用中央空调设计为例，分析其减振降噪措施。居民居住生活的空间是需要安静的地方，对声音的要求比较高，所以设计时，充分考虑了消声和减振设计，在消声方面设置一些消声弯头和消声静压箱。但是空调系统的噪声除了通过空气传播，还可以通过建筑物的结构和基础进行传播。例如，风机和水泵在运转时所产生的振动先传递给基础，然后以弹性波的形式从运行设备的基础沿着建筑结构传递到其他房间，再以噪声的形式出现，这种噪声为固体噪声。因此为了减少固体噪声，设计时在振动设备和它的基础之间设置弹性构件，如弹簧，橡胶，软木等，来消除振动设备和基础之间的刚性连接。此外，为了防止连接管路的振动传递，设计时在风机，水泵，压缩机等运转设备的进出口管路上设置隔振软管，在管道的支吊架，穿墙处做隔振处理，比如设置一些减振垫，减振器，橡胶，木楔垫片等。
（四）通风问题
空调系统新风量的大小关系到人体的健康，也与能耗、初投资和运行费用密切相关。当前空调通风设计方面存在一些问题：一是，由于设计时考虑各种各样的安全系数，从而使单位空调面积的制冷机装机容量大比手册中冷负荷概算偏大，远大于实际运行中单位空调面积峰值冷量。二是，目前在空調系统设计过程中，部分设计人员采用负荷指标估算方法，使得制冷机装机容量普遍偏大，也明显造成初投资的大量浪费，甚至影响部分负荷下的冷机效率。设计人员进行工程设计时，应根据实际需求，不应随意增加或减少。此外，对于人员密度相对较大房间，应该采用新风需求控制，也就是通过增加或减少新风量控制室内CO2浓度，使CO2浓度始终维持在卫生标准规定的限值内；单独设置新风空调系统的新风口，避免将新风接至风机盘管机组的回风吸入口处，以免减少新风量或削弱风机盘管处理室内回风的能力。
（五）其它
1、设备的合理配置
一般而言，室内空间高度低于2米的部分主要维持特定的湿度和温度，而高于2米的部分为了避免室内热量外泄的问题，需要在降低空气对流方面下功夫；对于某些建筑存在的天窗和屋顶网架，则主要以避免出现结露问题为主要目标。正是基于以上考虑，在室内空间高度低于2米的部分建议采用以辐射热源为主的供暖方式，相对于空调供暖的热风而言，辐射供热能够降低水分蒸发速度，可以长久维持比较舒适的温度和湿度。而高于2米的部分为了降低空气对流导致的室内外热量交换，不应该再设置送风口和回风口。至于某些存在天窗和屋顶网架的建筑，为了避免天窗和屋顶网架发生结露现象，应该设置喷口对其进行高速送风。
2、水泵扬程选择
水系统扬程选择，各个设计差异很大，如某工程冷却塔放置在60多m高的屋顶，冷却水为闭式循环系统，而设计者在选择水泵扬程时竟将高程也加进了水泵的扬程中，结果所选水泵扬程高达80多m。还有的设计在选择冷冻水泵时，不考虑冬季与夏季流量的不同，如某工程夏季空调所需7℃～12℃冷冻水的循环流量是600m3/h，而冬季所需50℃～60℃热水循环量为289/h，可见夏季空调冷冻水循环量要比冬季采暖热水循环量大得多，所以冬夏季合用一台水泵是不合适的。冷冻水泵热水泵应分别设置。
3、冷却水处理
通常在机组冷却水进口处设电子水处理仪进行处理。一般中央空调系统的定压点均设在冷冻水泵的入口的回水干管上，这样可以使水泵产生的压头在系统中得到合适的分布。目前供热空调系统定压补水方式主要有膨胀水箱定压补水，补水泵定压补水，气体定压罐结合补水泵定压补水等。其中膨胀水箱定压补水是最经济最简单的方式，所以现在在民用建筑中大量使用，但是膨胀水箱必须设在系统的最高点。
参考文献：
[1]任燕春.中央空调的变频器设计及节能探究[J].能源与节能，2014年7期.
[2]胡雪梅，任艳艳.中央空调的变频控制设计及节能分析[J]. 电机与控制应用，2011年7期.
【关键词】中央空调；减振降噪；通风
一、民建中央空调设计现状
中央空调是民建里最大的耗电设备，每年的电费中空调耗电占60%左右，故对其进行节能设计具有重要意义。随着民建的增多与人们生活品质的提高，中央空调成为民建中常见的机电设备。中央空调是由一台主机对冷热水管、风道过风等空调末端进行控制来实现对各个房间的取暖降温调节的空调。它的使用能够室内空气质量得到良好的改善，给人们提供适宜的生活温度。中央空调是民建里最大的耗电设备，每年的电费中空调耗电占60%左右，故对其进行节能设计具有重要意义。据调查显示，当前民用建筑中央空调系统存在部分问题，如过渡季节存在内区过热问题，系统出现新风不足问题；室内气流组织不合理，冷热不均问题严重，冬季外区需要其他热源进行供热而内区却有大量余热没有合理的使用。
二、民建中央空调设计原则
（一）弄清该建筑物在总图中的位置，四邻建筑物及其周围供热、供水、供电等管线的敷设方式与可能的接口地点。这可为本建筑物设计供热人口时的客观条件。也可作为计算负荷时考虑风力、日照等因素的参考，还可以根据主要人口的朝向，确定大门的做法。
（二）层数、屡高及建筑物的总高度，看其是否属于高层建筑。按现行的规范规定：10层及1O层以上的住宅；建筑高度超过24m的其他民用建筑，应遵守高层民用建筑设计防火规范的条款。
（三）弄清建筑物内的人员数量，使用时间，有无废气要排等。作为计算负荷及划分系统的依据。
（四）防火分区的划分，防烟分区的划分及防火墙的位置及火灾疏散路线。不了解这些问题就无法设计防烟排烟系统，也不知道该在什么位置设防火阀门。
三、民建中央空调设计要点
（一）认真进行设计计算
要实现中央空调系统的节能设计局必须对中央空调工程具体情况全面掌握，继而对其运行季节进行全工况、全过程的分析计算，比较选择出最合理的方案，从而使中央空调系统在不同的室外气象参数或室内状况下都能经济合理地运行。如果没有合理的计算仅仅以水泵或风机的特性曲线为依据来进行设备的选择，有或者是仅仅以水泵和风机样本的铭牌参数为依据对流量、扬程进行选择，都会造成中央空调系统后期运行不节能的问题。因此，在设计过程中必须对系统冷、热负荷及风、水管道阻力等进行合理的设计，选择合适的冷、热源设备和水泵、风机等动力设备，使得设计达到设备能恰好在最佳工况状态下运行的效果。除此之外，在系统允许并且通过总的能耗比较的状况下，优先选择加大系统的介质温差，从而降低系统的水流和送风量。
（二）采用先进的能源管理技术
在中央空调系统中的各个分部供暖系统、空调系统、通风系统上全部安装高度自动化和智能化的控制系统，且把它们统一集成到BAS楼宇自控系统当中（风机盘管采用独立控制模式），通过BAS楼宇自控系统对中央空调进行节能控制。一般BAS楼宇自控系统对中央空调的控制主要包括能量计量、联动控制、工况转变控制、运行模式控制、运行参数动态检测等等，对于这些方面的控制就可以实现中央空调的节能。此外，还可以采用空调变频控制技术，对集中式全空气空调系统进行控制，通过电动调节风阀来控制新风量和回风量，降低能耗。利用此技术在夏季和冬季的空调新风负荷高峰期，还可以通过动态监测室内二氧化碳浓度的方式来模拟室内的人员变化情况，并通过获取的数据来对风量进行合理调节，降低能耗。并且在过渡季节，空调系统也可以以室内温度的实际状况为依据，调节新/回风比，适当增加新风量、借助新风达到制冷目标，从而实现节能的目的。
（三）减振降噪
民用建筑要求创造一个良好的室内外声学环境，民用建筑设计要求能够实现对振动和噪音的控制。中央空调的机电运转产生的噪音对人们的生活影响较大，应当采取措施加以控制。下面以某民用中央空调设计为例，分析其减振降噪措施。居民居住生活的空间是需要安静的地方，对声音的要求比较高，所以设计时，充分考虑了消声和减振设计，在消声方面设置一些消声弯头和消声静压箱。但是空调系统的噪声除了通过空气传播，还可以通过建筑物的结构和基础进行传播。例如，风机和水泵在运转时所产生的振动先传递给基础，然后以弹性波的形式从运行设备的基础沿着建筑结构传递到其他房间，再以噪声的形式出现，这种噪声为固体噪声。因此为了减少固体噪声，设计时在振动设备和它的基础之间设置弹性构件，如弹簧，橡胶，软木等，来消除振动设备和基础之间的刚性连接。此外，为了防止连接管路的振动传递，设计时在风机，水泵，压缩机等运转设备的进出口管路上设置隔振软管，在管道的支吊架，穿墙处做隔振处理，比如设置一些减振垫，减振器，橡胶，木楔垫片等。
（四）通风问题
空调系统新风量的大小关系到人体的健康，也与能耗、初投资和运行费用密切相关。当前空调通风设计方面存在一些问题：一是，由于设计时考虑各种各样的安全系数，从而使单位空调面积的制冷机装机容量大比手册中冷负荷概算偏大，远大于实际运行中单位空调面积峰值冷量。二是，目前在空調系统设计过程中，部分设计人员采用负荷指标估算方法，使得制冷机装机容量普遍偏大，也明显造成初投资的大量浪费，甚至影响部分负荷下的冷机效率。设计人员进行工程设计时，应根据实际需求，不应随意增加或减少。此外，对于人员密度相对较大房间，应该采用新风需求控制，也就是通过增加或减少新风量控制室内CO2浓度，使CO2浓度始终维持在卫生标准规定的限值内；单独设置新风空调系统的新风口，避免将新风接至风机盘管机组的回风吸入口处，以免减少新风量或削弱风机盘管处理室内回风的能力。
（五）其它
1、设备的合理配置
一般而言，室内空间高度低于2米的部分主要维持特定的湿度和温度，而高于2米的部分为了避免室内热量外泄的问题，需要在降低空气对流方面下功夫；对于某些建筑存在的天窗和屋顶网架，则主要以避免出现结露问题为主要目标。正是基于以上考虑，在室内空间高度低于2米的部分建议采用以辐射热源为主的供暖方式，相对于空调供暖的热风而言，辐射供热能够降低水分蒸发速度，可以长久维持比较舒适的温度和湿度。而高于2米的部分为了降低空气对流导致的室内外热量交换，不应该再设置送风口和回风口。至于某些存在天窗和屋顶网架的建筑，为了避免天窗和屋顶网架发生结露现象，应该设置喷口对其进行高速送风。
2、水泵扬程选择
水系统扬程选择，各个设计差异很大，如某工程冷却塔放置在60多m高的屋顶，冷却水为闭式循环系统，而设计者在选择水泵扬程时竟将高程也加进了水泵的扬程中，结果所选水泵扬程高达80多m。还有的设计在选择冷冻水泵时，不考虑冬季与夏季流量的不同，如某工程夏季空调所需7℃～12℃冷冻水的循环流量是600m3/h，而冬季所需50℃～60℃热水循环量为289/h，可见夏季空调冷冻水循环量要比冬季采暖热水循环量大得多，所以冬夏季合用一台水泵是不合适的。冷冻水泵热水泵应分别设置。
3、冷却水处理
通常在机组冷却水进口处设电子水处理仪进行处理。一般中央空调系统的定压点均设在冷冻水泵的入口的回水干管上，这样可以使水泵产生的压头在系统中得到合适的分布。目前供热空调系统定压补水方式主要有膨胀水箱定压补水，补水泵定压补水，气体定压罐结合补水泵定压补水等。其中膨胀水箱定压补水是最经济最简单的方式，所以现在在民用建筑中大量使用，但是膨胀水箱必须设在系统的最高点。
参考文献：
[1]任燕春.中央空调的变频器设计及节能探究[J].能源与节能，2014年7期.
[2]胡雪梅，任艳艳.中央空调的变频控制设计及节能分析[J]. 电机与控制应用，2011年7期.