暖通设计中空调系统设计的探讨

张志

摘要：在近些年，社会经济的飞速进步和城市化建设的步伐不断加快，人们的生活质量也在持续提升，对环境设备的健康和舒适性提出了更高的期待，特别是在暖通设计中的空调系统设计。暖通工程设计与建设中，空调系统在保障建筑结构服务质量上起着重要的作用。基于此，文章就暖通设计中空调系统的设计展开了相关探究，以供参考。

关键词：暖通设计；空调系统设计

引言：

在当代社会，随着科学技术的发展和人们环保意识的提升，暖通空调系统的设计和应用受到了广泛关注。暖通空调系统影响着建筑室内环境的舒适性，也直接关系到能源消耗和环境保护。因此，探索和实施高效、节能、环保的暖通空调系统设计，是工程技术领域的重要目标。

一、暖通空调系统设计特点

1.复杂性

空调系统设计的复杂性源于设计师需全面考虑风机盘管、制冷及采暖需求，同时对室内外机的布局、建筑结构及其功能进行深入分析。要求设计方案既要技术精准，又需与建筑的使用目的和环境和谐相融，确保系统的高效性与实用性。

2.环保节能

现代建筑设计普遍采纳的空调系统通过集中供暖或制冷方式显著减少电能消耗，同时空调与通风系统的结合不仅加强了制冷供暖功能，还增强了通风换气效能，节约了建筑空间与施工成本。此外，设计对室内装潢影响甚微，展现了其环保节能的显著特点。环保设计理念在现代建筑中的广泛应用，体现了对能源有效利用的追求，也彰显了对环境保护的承诺，是现代建筑不可或缺的一部分。

二、暖通空调系统设计原则

1.适用性原则

设计空调系统时，遵循适用性原则意味着设计人员需严格依据国家建设标准，同时紧密结合项目所在地的具体气候特点和实际需求。在寒冷的北方地区，采暖设计的核心在于确保室内温度的稳定性与舒适度，且不脱离节能环保的框架。现代空调系统的设计更是不可忽视有效的通风换气功能，以排除室内污浊空气，保持空气质量。通过考虑建筑物的地理位置、结构特性以及用户的具体需求，设计师能够提出符合实际情况的解决方案，从而确保系统的设计既符合用户的实际使用情况，又能在长期运行中维持较高的性能和效率。

2.经济性原则

在建筑行业竞争日益激烈的背景下，空调系统设计需要遵循经济性原则。设计人员需要在确保系统满足实用功能的同时，注重成本控制与资源优化，减少不必要的开支，以实现经济效益的最大化。经济性原则有助于降低整体建筑成本，而且对于建筑企业赢得市场竞争具有决定性意义，体现了在设计中平衡成本与效能的重要性。

3.美观原则

美观原则作为空调系统设计中的一项重要要求，旨在通过合理安排供冷或供热管道及风管等管线，并尽量将其隐蔽，以确保室内空间的整体美观性。设计人员通过巧妙布局和精心规划，实现了管线的隐蔽，既满足了空调系统的功能需求，又保持了室内建筑美观，体现了在追求实用性的同时，也重视空间美学的设计理念。

图1：中央空调系统

三、暖通空调设计要点

1.空调风机管盘

尽管在高静压运行状态下，风机管盘对中央空调的基本功能影响不显著，但其对排气量和送风量的调整却非常关键。不合理的设计可能会降低空调的通风效能，因此在设计安装过程中，必须精确调节空调的排气量和送风量，减少对通风功能的不利影响。良好的风机管盘设计能够优化空气流动，提升系统的制冷和供暖效率。设计时，必须充分考虑空调系统内部的气流动态，确保风管布局合理，避免空气流动受阻，以减少能量损失。同时，风机管盘的尺寸和安装位置应精确计算，适应不同空间的需求，保证空气分配均匀，进而提升室内的舒适度。此外，合理的风机管盘设计还应考虑到系统的长期稳定性和维护的便捷性，以确保暖通空调系统在长期运行中保持高效且易于管理。

2.空调冷冻水系统

空调冷冻水系统的核心在于通过闸阀部件控制冷冻水流动。蝶阀因其占用空间小、易于操作及紧凑的连接而在众多建筑空调系统中被广泛采用。然而，蝶阀在实际应用中可能引起断流问题，会阻碍冷冻水在关闭制冷系统时及时返回冷冻房，从而导致空调系统出现问题。

为解决这一挑战，设计人员需要对冷冻水的断流现象进行深入研究，并考虑在控制系统中采用蝶阀以外的其他阀门类型，如截止阀和普通闸阀的混合使用，以降低断流问题的发生率。多元化阀门应用策略不仅能提高冷冻水系统的可靠性，还能显著优化整个空调系统的运行效率和质量，确保制冷过程的高效和系统的稳定性。

3.空调冷热源系统

在空调系统的设计中，冷热源系统的设计需要细致考量，还需要针对建筑物的具体需求和实际使用情况做出合理规划。设计时，关键在于机组台数的适当设置和机组容量的精准选择，两个因素共同决定了系统的效率和经济性。

机组台数的设置必须基于对建筑物空调负荷的准确评估。如果机组设置过少，可能导致在高负荷期间制冷机超负荷运行，影响制冷效果，甚至引起系统停机。离心式机组在负荷过大时还可能遭遇喘振问题，从而损害机组的运行性能和寿命。相反，机组台数过多则会导致每台机组的实际负荷降低，COP值下降，造成能源浪费，同时增加了循环水泵的数量，加剧了水资源的消耗。因此，设计师在决定机组台数时，需充分考虑到节能和实用性，以避免不必要的能源和水资源浪费。

在选择机组容量时，设计师应避免采用等容量机组的配置方式。尽管等容量机组在视觉上或许更整齐，但由于空调系统实际运行中各机组负荷并不相同，等容量配置难以灵活应对负荷变化，影响系统的运行适应性。更合理的做法是根据建筑物的特点和空调系统的设计要求，选择不同容量的机组组合。在大型制冷需求场合，可以主要使用离心式制冷机，并辅以小容量的压缩式制冷机，能够有效满足不同负荷下的制冷需求，提高系统的负荷适应性和运行效率。

结语：

综上所述，空调系统的设计是一个涉及多个维度的复杂过程，尤其是对于风机管盘、冷冻水系统以及冷热源系统的规划和配置。成功的设计不仅需要考虑系统的运行效率和节能性，还需考量其适应性、经济性及美观性等因素。通过精心规划机组台数与容量，合理配置系统组件，可以有效提升空调系统的性能，确保空调系统高效稳定运行，同时实现能源的最优利用。

参考文献：

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