暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是建筑工程中技術(shù)復(fù)雜度較高的環(huán)節(jié)，涉及熱力學(xué)、流體力學(xué)、建筑物理等多學(xué)科交叉。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性直接決定建筑室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)、能源消耗水平及長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)過(guò)程需統(tǒng)籌負(fù)荷計(jì)算、設(shè)備選型、管網(wǎng)布置、自控策略等關(guān)鍵要素，在滿足使用需求前提下實(shí)現(xiàn)能效優(yōu)化與成本控制平衡。一、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)參數(shù)與負(fù)荷計(jì)算設(shè)計(jì)基礎(chǔ)參數(shù)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的起點(diǎn)，其準(zhǔn)確性影響后續(xù)所有技術(shù)決策。室外氣象參數(shù)應(yīng)依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50736規(guī)定，按建筑所在城市選取對(duì)應(yīng)氣象參數(shù)集。室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)需根據(jù)房間功能差異化設(shè)定，辦公區(qū)域夏季溫度宜控制在26至28攝氏度，相對(duì)濕度維持在40%至65%；冬季溫度保持在18至20攝氏度，相對(duì)濕度不低于30%。醫(yī)療建筑手術(shù)室等特殊區(qū)域，夏季溫度需嚴(yán)格控制在22至25攝氏度，相對(duì)濕度控制在40%至60%，且對(duì)空氣潔凈度有分級(jí)要求。負(fù)荷計(jì)算應(yīng)采用動(dòng)態(tài)模擬方法，避免靜態(tài)估算導(dǎo)致設(shè)備容量偏差。計(jì)算過(guò)程需輸入建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能參數(shù)、窗墻比、朝向、內(nèi)部發(fā)熱源等數(shù)據(jù)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)應(yīng)滿足現(xiàn)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)限值，嚴(yán)寒地區(qū)外墻傳熱系數(shù)不應(yīng)大于0.35瓦每平方米開爾文，寒冷地區(qū)不應(yīng)大于0.45瓦每平方米開爾文。內(nèi)部發(fā)熱源包括照明、設(shè)備、人員等，辦公區(qū)域人員密度按每人占用面積8至10平方米估算，設(shè)備發(fā)熱量按每平方米15至25瓦計(jì)算。計(jì)算軟件宜采用EnergyPlus或DeST等權(quán)威工具，模擬時(shí)間步長(zhǎng)不大于1小時(shí)，全年逐時(shí)負(fù)荷模擬結(jié)果應(yīng)包含峰值負(fù)荷出現(xiàn)時(shí)刻及負(fù)荷時(shí)間分布特征。計(jì)算完成后需進(jìn)行結(jié)果校核，夏季空調(diào)冷負(fù)荷指標(biāo)辦公建筑通常為80至120瓦每平方米，商場(chǎng)等高密度人流場(chǎng)所可達(dá)150至200瓦每平方米。若計(jì)算結(jié)果偏離常規(guī)指標(biāo)超過(guò)20%，應(yīng)核查輸入?yún)?shù)合理性。負(fù)荷計(jì)算書應(yīng)作為設(shè)計(jì)文件正式組成部分，包含計(jì)算依據(jù)、參數(shù)取值、軟件版本、結(jié)果匯總等內(nèi)容，供施工圖審查及后期運(yùn)維參考。二、冷熱源系統(tǒng)選型配置冷熱源是系統(tǒng)能源轉(zhuǎn)換核心，選型需綜合建筑規(guī)模、使用特征、能源條件、經(jīng)濟(jì)性等因素。建筑面積2萬(wàn)平方米以下中小型項(xiàng)目，宜采用風(fēng)冷熱泵模塊機(jī)組或VRF多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)；2萬(wàn)至5萬(wàn)平方米中型項(xiàng)目，優(yōu)先考慮水冷螺桿機(jī)組或離心機(jī)組搭配燃?xì)忮仩t；5萬(wàn)平方米以上大型項(xiàng)目，應(yīng)論證采用區(qū)域能源站、冰蓄冷、地源熱泵等復(fù)合系統(tǒng)的可行性。電制冷機(jī)組性能系數(shù)是選型關(guān)鍵指標(biāo)，水冷離心機(jī)組額定制冷工況性能系數(shù)不應(yīng)低于5.8，螺桿機(jī)組不應(yīng)低于5.5。風(fēng)冷熱泵機(jī)組需關(guān)注冬季制熱性能，環(huán)境溫度零下5攝氏度時(shí)制熱量衰減不應(yīng)超過(guò)額定值的25%。鍋爐熱效率要求燃?xì)忮仩t不應(yīng)低于90%，燃油鍋爐不應(yīng)低于88%。熱源設(shè)備容量配置應(yīng)基于冬季供暖負(fù)荷，并考慮同時(shí)使用率修正，一般按計(jì)算熱負(fù)荷的80%至90%配置主機(jī)容量，保留10%至20%設(shè)計(jì)余量應(yīng)對(duì)極端天氣。系統(tǒng)配置形式影響運(yùn)行靈活性，大型項(xiàng)目宜采用多臺(tái)主機(jī)并聯(lián)方案，單臺(tái)容量不超過(guò)總負(fù)荷的40%，確保部分負(fù)荷運(yùn)行時(shí)高效調(diào)節(jié)。冷卻水系統(tǒng)應(yīng)與主機(jī)匹配設(shè)計(jì)，冷卻塔選型按主機(jī)冷凝熱量1.2倍配置，濕球溫度按夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度取值。地源熱泵系統(tǒng)需進(jìn)行全年動(dòng)態(tài)熱平衡計(jì)算，地埋管換熱器設(shè)計(jì)按單位延米換熱量30至40瓦每米估算，鉆孔深度80至120米，孔間距4至6米，確保土壤溫度場(chǎng)長(zhǎng)期穩(wěn)定。三、空氣處理與氣流組織設(shè)計(jì)空氣處理過(guò)程設(shè)計(jì)需根據(jù)房間潔凈要求、溫濕度精度、噪聲標(biāo)準(zhǔn)等差異化處理。普通辦公區(qū)域可采用一次回風(fēng)系統(tǒng)，新風(fēng)比不低于30%，回風(fēng)與新風(fēng)混合后經(jīng)表冷器處理至機(jī)器露點(diǎn)，再熱至送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)。溫濕度獨(dú)立控制是高級(jí)處理方式，采用溶液除濕或轉(zhuǎn)輪除濕處理新風(fēng)承擔(dān)濕負(fù)荷，高溫冷水處理回風(fēng)承擔(dān)顯熱負(fù)荷，可實(shí)現(xiàn)熱濕負(fù)荷解耦，提升系統(tǒng)能效?？諝馓幚頇C(jī)組選型依據(jù)計(jì)算風(fēng)量與余壓，風(fēng)量按換氣次數(shù)或人員新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)確定，辦公室換氣次數(shù)取4至6次每小時(shí)，人員新風(fēng)量每人每小時(shí)不低于30立方米。機(jī)組余壓需克服送回風(fēng)管路及末端裝置阻力，常規(guī)系統(tǒng)機(jī)組余壓300至500帕，高阻力系統(tǒng)需600帕以上。機(jī)組內(nèi)部風(fēng)速控制是噪聲控制關(guān)鍵，斷面風(fēng)速不應(yīng)大于2.5米每秒，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不宜超過(guò)1450轉(zhuǎn)每分鐘，必要時(shí)采用雙風(fēng)機(jī)串聯(lián)或變頻調(diào)節(jié)。氣流組織形式?jīng)Q定空調(diào)效果，頂送風(fēng)散流器布置是常見方式，散流器喉部風(fēng)速2至3米每秒，射程按房間寬度0.5至0.7倍設(shè)計(jì)，安裝高度距地2.8至3.2米。側(cè)送風(fēng)適用于層高受限空間，送風(fēng)口風(fēng)速3至5米每秒，貼附射流長(zhǎng)度可達(dá)8至12米。地板送風(fēng)是高效方式，送風(fēng)溫度16至18攝氏度，風(fēng)口風(fēng)速1至2米每秒，熱分層高度控制在1.2至1.5米。高大空間采用噴口送風(fēng)，噴口直徑150至300毫米，風(fēng)速6至10米每秒，射程可達(dá)15至25米。氣流組織設(shè)計(jì)需用CFD軟件模擬驗(yàn)證，確保工作區(qū)風(fēng)速不大于0.3米每秒，溫度不均勻度小于2攝氏度。四、空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)空調(diào)水系統(tǒng)分為冷凍水與冷卻水兩個(gè)循環(huán)，設(shè)計(jì)關(guān)鍵是水力平衡與輸配能效。冷凍水系統(tǒng)宜采用閉式循環(huán)，供回水溫差設(shè)計(jì)值5至7攝氏度，辦公建筑供水溫度7攝氏度，回水12攝氏度。大溫差系統(tǒng)可將溫差擴(kuò)大至8至10攝氏度，減少水泵輸送能耗，但需校核末端設(shè)備換熱能力。系統(tǒng)工作壓力按建筑高度計(jì)算，100米以下建筑工作壓力不大于1.0兆帕，超過(guò)100米需分區(qū)設(shè)置，避免管道與設(shè)備承壓超標(biāo)。管路布置形式影響水力穩(wěn)定性，異程式系統(tǒng)簡(jiǎn)單但各環(huán)路阻力差異大，需在各支路設(shè)置靜態(tài)平衡閥，閥權(quán)度保持在0.3至0.5。同程式系統(tǒng)各環(huán)路管路長(zhǎng)度相等，水力平衡性好，但管材用量增加15%至20%。大型系統(tǒng)宜采用分區(qū)二級(jí)泵方案，一次泵定流量運(yùn)行，二次泵變流量調(diào)節(jié)，二級(jí)泵揚(yáng)程按分區(qū)最不利環(huán)路阻力確定，變頻調(diào)節(jié)范圍30%至100%。水泵選型效率是關(guān)鍵，清水離心泵效率不應(yīng)低于國(guó)家節(jié)能評(píng)價(jià)值，流量大于200立方米每小時(shí)時(shí)，效率不應(yīng)低于80%。水質(zhì)管理是系統(tǒng)可靠運(yùn)行保障，冷卻水系統(tǒng)因與空氣接觸需加強(qiáng)處理，補(bǔ)充水總硬度不應(yīng)大于300毫克每升，循環(huán)水濃縮倍數(shù)控制在3至5倍，定期投加緩蝕阻垢劑與殺菌滅藻劑。冷凍水系統(tǒng)采用密閉式，初次注水需軟化處理，總硬度小于50毫克每升，pH值維持在8.0至9.5，溶解氧濃度小于0.1毫克每升。管道材質(zhì)選擇，DN100以下采用鍍鋅鋼管或PPR管，DN100以上采用無(wú)縫鋼管或螺旋焊管，冷凝水管采用PVC-U管，確保耐腐蝕與連接密封性。五、自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)自控系統(tǒng)是暖通空調(diào)高效運(yùn)行的神經(jīng)中樞，設(shè)計(jì)應(yīng)遵循分散控制、集中管理原則?，F(xiàn)場(chǎng)控制層采用DDC控制器，每臺(tái)控制器監(jiān)控點(diǎn)數(shù)不超過(guò)128點(diǎn)，AI、AO、DI、DO點(diǎn)比例根據(jù)設(shè)備類型配置?？刂破鬟\(yùn)算周期不大于1秒，控制精度溫度±0.5攝氏度，濕度±3%。通信網(wǎng)絡(luò)采用BACnet或Modbus協(xié)議，傳輸速率不低于9600比特每秒，確保數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸。控制策略設(shè)計(jì)需區(qū)分設(shè)備級(jí)與系統(tǒng)級(jí)控制。設(shè)備級(jí)控制包括冷水機(jī)組加減載、水泵變頻、閥門調(diào)節(jié)等，冷水機(jī)組根據(jù)冷凍水供回水溫差與壓差綜合判斷加載，溫差大于5攝氏度且持續(xù)10分鐘時(shí)啟動(dòng)第二臺(tái)機(jī)組。水泵變頻控制采用最不利環(huán)路壓差設(shè)定值，壓差傳感器安裝位置距水泵出口距離不小于5倍管徑，設(shè)定值按設(shè)計(jì)工況計(jì)算值80%設(shè)定。系統(tǒng)級(jí)控制是全局優(yōu)化，基于負(fù)荷預(yù)測(cè)與電價(jià)政策，冰蓄冷系統(tǒng)在夜間低谷電價(jià)時(shí)段制冰，白天融冰供冷，轉(zhuǎn)移高峰用電負(fù)荷。監(jiān)測(cè)參數(shù)完整性是控制基礎(chǔ)，冷熱源機(jī)房需監(jiān)測(cè)參數(shù)包括：冷水機(jī)組蒸發(fā)器與冷凝器進(jìn)出口溫度、壓力、流量，冷卻塔進(jìn)出口水溫、風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，水泵進(jìn)出口壓力、電機(jī)電流。空氣處理機(jī)組監(jiān)測(cè)送風(fēng)溫濕度、回風(fēng)溫濕度、過(guò)濾器壓差、風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)上傳至樓宇自控系統(tǒng)平臺(tái)，存儲(chǔ)周期不少于1年，采樣間隔不大于5分鐘，為能耗分析與故障診斷提供數(shù)據(jù)支撐。六、特殊建筑場(chǎng)景設(shè)計(jì)醫(yī)療建筑對(duì)空調(diào)系統(tǒng)有特殊要求，潔凈手術(shù)室采用獨(dú)立凈化空調(diào)系統(tǒng)，空氣處理流程為：新風(fēng)粗效過(guò)濾、中效過(guò)濾、亞高效過(guò)濾，回風(fēng)經(jīng)中效過(guò)濾后與新風(fēng)混合，再經(jīng)表冷、加熱、加濕、高效過(guò)濾后送入室內(nèi)。換氣次數(shù)Ⅰ級(jí)手術(shù)室不低于20次每小時(shí)，Ⅱ級(jí)不低于18次，送風(fēng)口集中布置于手術(shù)臺(tái)上方，形成局部層流，風(fēng)速0.2至0.25米每秒。系統(tǒng)設(shè)置壓差控制，手術(shù)室相對(duì)于相鄰區(qū)域保持正壓5至10帕，防止污染物侵入。數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)以保障設(shè)備安全運(yùn)行為首要目標(biāo)，采用恒溫恒濕精密空調(diào)，溫度控制精度±1攝氏度，相對(duì)濕度控制精度±5%。冷負(fù)荷計(jì)算需考慮IT設(shè)備功耗、UPS及配電系統(tǒng)發(fā)熱、照明與人員散熱，IT設(shè)備功耗按機(jī)柜功率密度3至10千瓦每柜估算。氣流組織采用冷熱通道隔離，送風(fēng)溫度18至20攝氏度，回風(fēng)溫度30至35攝氏度，機(jī)柜進(jìn)風(fēng)溫度不高于27攝氏度。系統(tǒng)冗余配置，N+1或2N配置確保單臺(tái)設(shè)備故障不影響整體供冷。高大空間建筑如體育館、展覽館，空調(diào)設(shè)計(jì)需克服垂直溫度梯度。冬季供暖采用地板輻射或座椅送風(fēng)，輻射地板供水溫度35至45攝氏度，單位面積供熱量80至120瓦每平方米。夏季空調(diào)采用分層空調(diào)理念，僅對(duì)人員活動(dòng)區(qū)2米以下空間進(jìn)行空調(diào)處理，上部空間通風(fēng)排熱，節(jié)省冷量30%至40%。噴口送風(fēng)角度可調(diào)，冬季向下傾斜15至20度，夏季水平或向上傾斜5至10度，適應(yīng)不同季節(jié)氣流組織需求。七、施工配合與系統(tǒng)調(diào)試設(shè)計(jì)文件深度需滿足施工要求，平面圖應(yīng)標(biāo)注設(shè)備定位尺寸、管線走向、管徑、標(biāo)高，剖面圖反映交叉關(guān)系。機(jī)房詳圖比例不小于1比50，標(biāo)注設(shè)備基礎(chǔ)尺寸、維修空間、管道支吊架位置。設(shè)計(jì)說(shuō)明明確施工執(zhí)行規(guī)范、材料標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收要求，焊縫探傷比例、管道試壓標(biāo)準(zhǔn)、保溫厚度等參數(shù)。設(shè)計(jì)交底環(huán)節(jié)需向施工單位技術(shù)負(fù)責(zé)人解釋設(shè)計(jì)意圖、技術(shù)難點(diǎn)、注意事項(xiàng)，形成書面交底記錄。系統(tǒng)調(diào)試是設(shè)計(jì)成果驗(yàn)證關(guān)鍵步驟，單機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)包括風(fēng)機(jī)、水泵、機(jī)組連續(xù)運(yùn)行2小時(shí)，軸承溫升不超過(guò)40攝氏度，振動(dòng)速度不大于4.5毫米每秒。水系統(tǒng)沖洗采用大流量沖洗，流速不低于1.5米每秒，直至出水濁度小于5NTU。平衡調(diào)試使用超聲波流量計(jì)測(cè)量各支路流量，調(diào)整平衡閥使實(shí)際流量達(dá)到設(shè)計(jì)值的90%至110%，調(diào)試過(guò)程記錄各閥門開度與流量數(shù)據(jù)，作為竣工資料。性能測(cè)試在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后進(jìn)行，制冷工況下，冷凍水進(jìn)出口溫差應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)值，偏差不大于0.5攝氏度，冷卻水進(jìn)出口溫差4至6攝氏度?？照{(diào)區(qū)域溫度波動(dòng)范圍夏季26±1.5攝氏度，冬季18±1.5攝氏度，相對(duì)濕度偏差不大于10