吳祥生2014.09.16電話通空調工程設計目次一、緒論二、設計講座內容簡介三、基本概念四、人體熱反應五、空調冷負荷六、制冷循環(huán)七、BIM簡介八、暖通空調設計內容九、施工圖內容簡介居住環(huán)境的現(xiàn)狀：夏熱冬冷對居住環(huán)境要求：冬暖夏涼實現(xiàn)的技術手段：暖通空調所需條件：供暖－熱源；空調－冷源一、緒論空氣調節(jié)的定義：1.優(yōu)化小環(huán)境、破壞大環(huán)境吳元煒(全國空調學會主席)2.與老天爺作對的一門工程技術無名氏(大多數(shù)人的觀點)3.像重慶人吃火鍋一樣重慶人(CCTV介紹重慶的節(jié)目)原因：夏天吃火鍋－－酣暢淋漓冬天吃火鍋－－全身暖和人類的生存與能源的關系：人類與環(huán)境的關系：密不可分魚和水？杞人憂天?當代杞人不憂天?杞人后代必須憂天!理解：醫(yī)生的工作是“人命關天”的大事

我們的工作是“空調關天”的大事

在創(chuàng)造“春天”的同時如何保護“藍天”產品元器件材料配件系統(tǒng)控制調節(jié)能耗監(jiān)測高校研究院設計院技能培訓監(jiān)理工程公司咨詢機構經銷商產品生產商能源投資能源規(guī)劃設計招投標施工監(jiān)理運行管理節(jié)能改造廢棄處理全生命周期（X）全產業(yè)鏈（Y）全行業(yè)（Z）建環(huán)三維空間對策：提高工程公司從業(yè)人員的專業(yè)水平從設計入手：設計方面的培訓（打基礎）。從施工入手：提高施工水平、確保工程質量。從運行入手：實現(xiàn)空調工程的節(jié)能運行。二、設計講座內容簡介邀請重慶市各設計院、重慶大學有工程經驗的專家教授講課。

工程公司業(yè)務人員在工程中遇到的普遍專業(yè)問題。付祥釗教授：《暖通專業(yè)文化》沒有文化的軍隊是愚蠢的軍隊；沒有文化的專業(yè)是愚蠢的專業(yè)。周強高工：《公共建筑通風與防排煙系統(tǒng)設計》通風無小事；防排煙是人命關天的大事。陳澤嘉高工：《凈化空調設計》霧霾給我們的機會；尋找沒有細菌的世界。王衛(wèi)民高工：《空調系統(tǒng)冷熱源》能耗大戶；大有大的難處、大有大的作為。艾民高工：《空調風系統(tǒng)設計》看不見、摸的著；不但影響能耗的高低，也決定著空調效果的好壞。盧軍教授：《地源熱泵系統(tǒng)設計》可再生能源應用；長短自有評說。吳敏高工：《暖通施工圖設計中的常見問題》無圖無問題；小事不小；對工程精益求精。李全高工：《空調設計中的規(guī)范應用》沒有規(guī)矩就沒有方圓；技術工作的最低要求；做守法的技術工作者。余慶利高工：《空調系統(tǒng)方案分析》空調系統(tǒng)的先天情況；可以做不到，不能想不到。閆興旺高工：《空調水系統(tǒng)設計》水系統(tǒng)輸送能耗可觀；變頻是熱門話題；工程上和理論上爭議較多。吳蔚蘭高工：《工藝空調設計》隨著建筑市場的變化，新的利潤增長點；空調技術與工藝特點的結合。王勇教授：《水源熱泵系統(tǒng)設計》重慶地區(qū)水資源豐富，水源熱泵大有可為；并不是所有水源熱泵工程的運行能耗是最低的；收益與代價的比較。陳金華教授：《空調系統(tǒng)檢測與調試》用數(shù)據(jù)說話；設計施工質量評判；故障診斷、指導運行；自控的基礎。吳恬教授：《熱水系統(tǒng)設計、建筑給排水概述》生命之源；節(jié)約資源、節(jié)約能源、保護環(huán)境；滿足不同需要。張曉清高工：《電氣概論》不可一瞬無電；智慧供冷的基礎、物聯(lián)網(wǎng)在暖通空調中的應用。趙宏偉教授：《建筑供配電概述》電老虎；水暖電不分家。一次能源：煤炭、原油、天然氣、煤層氣、水能、核能、風能、太陽能、地熱能、生物質能等。二次能源：電力、熱力、成品油等。常規(guī)能源（化石能源）、新能源、可再生能源。三、基本概念焓：指能源量的多少。熵：指能源質的高低。舉例：一杯水與一桶水標準煤：發(fā)熱值7000kcal(29306kJ)節(jié)能：在滿足需求的前提下，提高能源利用率，降低能源消耗。綠色：綠色建筑（四節(jié)一環(huán)保一控制）。節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材兩個定律（平衡定律）⒈能量守恒：進入的能量－離開的能量＝系統(tǒng)內能量的變化；⒉質量守恒：進入的質量－離開的質量＝系統(tǒng)內質量的變化。溫度溫度是物體冷熱程度的標志。溫度的量度為溫標，常用有熱力學溫標T(K)和攝氏溫標t(℃)。溫度測量用溫度計。

t＝T－273.15≈T－273℃

在一定的空氣狀態(tài)下，干濕球溫度的差值反映了空氣相對濕度的大小。工程應用：確定冷卻塔的出水溫度、快速測相對濕度。

濕球溫度

濕球溫度計測得的溫度就稱為空氣的濕球溫度，其裝置如圖。

露點溫度

濕空氣的露點溫度t1定義為在含濕量不變的條件下，濕空氣達到飽和時的溫度。=100%=60%t=30℃tB=20℃t1=12℃ABCh=42.51

由空氣狀態(tài)確定濕球溫度、露點溫度在相對濕度低于100%情況下，干球溫度大于濕球溫度大于露點溫度。工程應用：保溫層厚度計算。熱泵的定義水往低處流，熱向低溫傳?？照{器就是一臺熱泵。水源熱泵地源（土壤源）熱泵空氣源熱泵熱泵的應用水地源熱泵的增量投資5%~20%，節(jié)能率15%~30%，增量投資的回收年限7~9年。夏季的空調冬季的供暖全年生活熱水余熱回收高溫熱泵機組（有取代熱水鍋爐的趨勢）；充分利用熱泵機組的兩端，提高綜合能效比。食物分解氧化熱量人體的基本生理要求：維持體溫基本恒定！代謝率：人體新陳代謝反應過程中能量釋放的速率。人體對熱濕環(huán)境反應的生理學

和心理學基礎四、人體熱反應身高1.78m體重65kgAD為1.8m2人體的熱平衡身高1.78m體重65kgAD為1.8m2肝臟：最高，38℃

皮膚：與外界環(huán)境有關各部分溫差不會太大日夜有1℃以內的波動代表溫度：核心溫度人體體溫范圍人體外層溫度皮膚溫度 狀態(tài)

45

℃以上 皮膚組織迅速損傷 43~41

℃ 被燙傷的疼痛感 41~39

℃ 疼感閾39~37

℃ 熱的感覺 37~35

℃ 開始有熱的感覺 34~33

℃ 休息時處于熱中性狀態(tài),熱舒適 33~32

℃ 2-4met的(中等)運動量時感覺舒適32~30

℃ 3-6met的(較大)運動量時感覺舒適31~29℃ 坐著時有不愉快的冷感 25℃

(局部) 皮膚喪失感覺 20

℃(手) 非常不快的冷感覺 15

℃(手) 極端不快的冷感覺 5

℃(手) 伴隨疼感的冷感覺

人體與外界的熱交換顯熱交換對流散熱輻射散熱潛熱交換皮膚散濕出汗蒸發(fā)皮膚濕擴散呼吸散濕人體與外界的熱交換影響人體與外界

熱交換的因素

環(huán)境空氣溫度：對流換熱環(huán)境表面溫度：輻射換熱水蒸汽分壓力（空氣濕度）：對流質交換高溫環(huán)境：增加熱感低溫環(huán)境：增加冷感！風速：對流熱交換和對流質交換吹風感：冷感和對皮膚的壓力沖擊服裝熱阻：影響所有換熱形式人體散熱、散濕量

的影響因素

全熱：主要決定于肌肉活動強度，受其它因素影響在應用上可以忽略。顯熱：決定于溫度，隨溫度上升而減少。潛熱(散濕)：決定于溫度，隨溫度上升而增加。

定義：人對周圍環(huán)境“冷”“熱”的主觀描述。特點：盡管人描述環(huán)境的冷熱，實際上只能感覺到自己皮膚下神經末梢的溫度。所以“冷”“熱”與感受者的身體狀態(tài)有關，不是完全客觀的。“中性”的定義：不冷不熱，人用于體溫調節(jié)消耗的能量最小。熱感覺PMV指標只代表了同一環(huán)境下絕大多數(shù)人的感覺，不能代表所有個人的感覺。PMV指標的7級分度

PPD是通過概率分析確定某環(huán)境條件下人群不滿意的百分數(shù)

即便達到PMV＝0，仍然有5％的人不滿意。預測不滿意百分比PPD

(PredictedPercentDissatisfied)

大量現(xiàn)場調查證實高溫會降低勞動的效率寒冷影響肢體的靈活性溫度偏離最佳值會增加事故發(fā)生率

機理：激發(fā)的概念，工作本身＋物理環(huán)境中等激發(fā)時效率最高低激發(fā)導致人不清醒高激發(fā)導致不能全神貫注熱環(huán)境與工作效率體力勞動與熱環(huán)境

實驗發(fā)現(xiàn)手的皮膚溫度低于15℃時，關節(jié)變得僵硬靈巧性明顯下降。實驗發(fā)現(xiàn)手的皮膚溫度低于6℃時出現(xiàn)麻木感覺。冷風有渙散精神作用，分散工作注意力。體溫過低導致人過于激奮，降低需要持續(xù)集中注意力的工作的效能。 冷應力和手工操作效能五、空調冷負荷空調通風通風供暖供暖6月10日9月2日4月12日10月19日供暖供暖供暖通風冬季通風空調空調夏季空調冷負荷的構成圍護結構冷負荷照明與設備冷負荷人員冷負荷新風冷負荷冷負荷的構成圍護結構冷負荷、照明與設備冷負荷、人員冷負荷、新風冷負荷均占有一定的比例。因建筑用途的多樣性，空調冷負荷構成的個體差異比較大。對于既定的建筑，可以考慮通過改進空調用戶側管理、加強建筑圍護結構等方法降低空調冷負荷。辦公式空調項目最大負荷日夏季空調時間全年空調時間冷負荷（W/m2）百分比（%）冷負荷（W/m2）百分比（%）冷負荷（W/m2）百分比（%）圍護結構44.030.236.628.827.827.5照明與設備37.625.837.629.637.637.2人員16.611.416.613.016.616.4新風47.732.736.428.619.118.9總負荷145.9100.0127.1100.0101.0100.0酒店式空調項目最大負荷日夏季空調時間全年空調時間冷負荷（W/m2）百分比（%）冷負荷（W/m2）百分比（%）冷負荷（W/m2）百分比（%）圍護結構39.628.231.826.122.823.8照明與設備35.425.235.429.235.437.0人員21.315.221.317.621.322.3新風44.231.532.927.116.116.8總負荷140.6100.0121.4100.095.6100.0冷負荷的構成空調冷負荷的大小，影響系統(tǒng)容量的大小、運行能耗的高低、調節(jié)性能的好壞。

蒸汽壓縮式制冷循環(huán)圖六、制冷循環(huán)能效比＝收益/代價＝制冷量/耗功率＝制熱量/耗功率是否能效比高的機組就是好機組？影響空調能效的因素：室外側：盡可能降低室外高（低）溫的影響；室內側：盡可能調高（調低）室內溫度；氣流：暢通，到達工作區(qū)。

蒸發(fā)溫度對冷水機組性能的影響蒸發(fā)溫度對冷水機組性能的影響蒸發(fā)溫度對冷水機組性能的影響

綜上所述，實際運行的冷水機組的蒸發(fā)溫度每提高1℃，機組單位制冷量的功耗約降低2％。表4冷凝溫度對理論制冷循環(huán)制冷系數(shù)的影響

表5

某型單螺桿冷水機組性能表6

某型水冷螺桿冷水機組性能

綜上所述，實際運行的水冷式冷水機組的冷凝溫度每增加1℃，機組單位制冷量的功耗約增加3％~4％。BIM是什么?BIM—建筑信息模型(BuildingInformationModeling)以建筑工程項目的各項相關信息數(shù)據(jù)作為模型的基礎，進行建筑模型的建立，通過數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實信息。Building:圍繞工程的整個生命周期（規(guī)劃、設計、建造、運營、退役）Information:建筑物及生命周期內的所有信息（材料、圖紙、預算、流程運行管理、系統(tǒng)能耗等）Modeling:建模與模擬分析(三維建模、工程進度模擬、日照分析、能耗分析等）

七、BIM簡介BIM是什么？全生命周期管理建筑全生命周期BIM是什么？信息集成化管理以三維數(shù)字技術為基礎集成了建筑工程項目各種相關信息的數(shù)據(jù)模型。各階段各工種搭載各種信息，信息之間相互關聯(lián)。信息集成化管理BIM是什么？建筑業(yè)技術革新BIM是什么？建筑業(yè)技術革新BIM傳統(tǒng)模式BIM模式BIM的特點可視化三維立體圖形可視;項目的設計、建造、運營等整個過程可視。方便項目在實施過程中更好的溝通、討論與決策。建筑主體BIM的特點可視化機電設計BIM的特點協(xié)調性協(xié)調各專業(yè)信息的不“兼容性”,如風管與風管、風管與橋架、風管與結構梁等之間的碰撞。消除不合理的管線布置協(xié)調優(yōu)化設計管線碰撞BIM的特點模擬性3D、4D(+發(fā)展時間)、5D(++造價控制)的模擬;能效、通風、日照、采光、熱傳導等模擬;逃生、消防疏散等日常緊急情況處理方式的模擬等等。日照模擬采光分析室外風環(huán)境BIM的特點優(yōu)化性可利用各種配套的優(yōu)化工具對項目進行優(yōu)化，一般針對復雜度及能耗較高的建筑進行優(yōu)化?？沙鰣D性建筑設計圖+碰撞檢查及設計修改=施工圖出圖?？蓪С龈黝惼矫鎴D、立面圖、剖面圖及詳圖等?？蓪С龈黝惾S效果圖、綜合管線布置圖及各類分析報表等。包括建筑的幾何形狀、位置、機電系統(tǒng)等。BIM軟件碰撞檢查NavisWorksSolibri4D模擬P3MSProjectNavisWorks質量控制激光掃描數(shù)據(jù)NavisWorks結構分析PKPMETABSRobotSTAAD深化設計Xsteel結構建模RevitStructureBentleyStrcture措施管理ArchibusFMDesktop方案造型SketchupRhinoFormZ可視化3DSMAXNavisWorksArtlantis建筑建模RevitArchitectureBentleyArchitectureArchiCAD綠色設計EcotectIES,PKPM規(guī)范檢查Solibri造價管理InnovayaSolibri能量分析EcotechIES,GBS照明分析EcotechIES設備建模RevitMEPBentleyBMSMagiCADBIM軟件及信息的相互應用PDM對BIM的誤區(qū)一個或幾個軟件？可視化？替代2D？三維建模？重點不是建模，而是模型的運用。不是應用軟件的問題，而是一個信息系統(tǒng)。不僅僅是可視化，而是與業(yè)務緊密結合的。不是替代2D圖形，而是豐富了項目形式。BIM在施工中的應用基本應用流程項目前期施工階段運行管理BIM模型的維護與更新設計問題創(chuàng)建模型月進度工程量確認虛擬施工指導材料控制過程提交竣工BIM模型BIM的應用流程竣工結算？BIM在施工中的應用基本解決方案三維可視化模型綜合管線；4D施工模擬；碰撞檢查實現(xiàn)IPD（集成項目交付）管理快速精確計算工程量施工項目管理

進度管理；設備材料管理；圖紙管理等施工模擬國家項目名稱建筑高度設計單位建造單位應用內容美國自由塔541.3mSOMTCCIPD(集成項目交付)迪拜哈利法塔828mSOM韓國三星等4D施工模擬等中國上海中心632mGensle上海建工可視化、機電綜合管線、施工模擬等應用實例施工圖的深化設計BIM在施工中的應用在施工行業(yè)中的應用四控制：質量，進度，成本，安全五管理：資源管理（人，材，機）技術管理（設計，工程變更）

現(xiàn)場管理

合同管理

信息管理（風險，分包控制）工程招投標現(xiàn)場數(shù)字化施工與監(jiān)測施工圖深化設計分包管理與協(xié)調可視化與決策支持預制件加工與模塊化施工基于模型的施工預算與結算施工方案的模擬與優(yōu)化4D施工模擬三維綜合管線5D項目成本與現(xiàn)金流分析施工安全規(guī)劃與預算項目數(shù)據(jù)與文檔管理預制件加工與模塊化施工基于模型的施工預算與結算BIM在施工中的應用BIM的投資與回報消除40%的未預料工程變更成本估算工作時間降低了80%造價成本誤差控制在3%以內碰撞檢查節(jié)省10%的合同造價縮短7%的項目進度時間斯坦福大學集成設施工程中心（CIFE）基于32個應用BIM的大型項目數(shù)據(jù)正在實施BIM的業(yè)主和記黃埔蘇州工業(yè)園區(qū)上海城投國家電網(wǎng)SOHO萬科龍湖萬達平安集團上海中心蘇寧恒大……國內BIM存在的問題政府層面工程建設行業(yè)缺乏統(tǒng)一的BIM標準。對BIM的推動還不夠積極。行業(yè)層面行業(yè)協(xié)會缺乏引導，設計單位缺乏分享機制。版權問題。利益沖突，項目各方難于協(xié)調。相關法律法規(guī)不健全。管理問題，由誰來管理？企業(yè)層面成本投入大，缺乏相應的技術人員。應用軟件目前應用軟件基本都是國外的，在國內缺乏實踐?！督ㄖこ淘O計信息模型交付標準》在編《建筑工程信息模型應用統(tǒng)一標準》在編人員層面需要花大量的時間去學習相應的知識技能?！瑽IM的未來?用移動技術來獲取數(shù)據(jù)

設計師們可以在任何地點和任何時間來獲取信息。云端技術

利用強大的云計算能力對信息進行處理和分析。數(shù)字化現(xiàn)實捕捉

通過激光對于橋梁、道路、鐵路等進行掃描，以獲得早期的數(shù)據(jù)。協(xié)作式項目交付

它是設計師、承包商和業(yè)主之間合作的過程，每個人都可以有自

己有價值的觀點和想法?！?.

八、暖通空調設計內容

設計順序

方案設計

設計基礎資料和依據(jù)。采用的規(guī)范和標準。