空调系统设计方案比较分析

宫相玲

沈阳华夏易都建筑设计有限公司

正文：

空调系统的设计和运行，都要根据规定的室内空气条件进行的。舒适性空调的目的，是提供良好的热环境。热环境包括空气温度、湿度、流动速度、壁面温度等因素。人们想要在舒适的环境里工作，人体就需要维持标准的散热量和散湿量。散热量、散湿量过高或者过低都会感觉不舒适，首先会有冷或热的感觉。空气温度对人的冷热感的影响是显而易见的。温度过低使人体散热过多，就会产生冷感；反之，温度过高使人体散热受阻，会产生热感。空气湿度也有重要影响。即使空气的温度是适宜的，但是其湿度过高或过低时，人也会觉得不舒适。因此，我们要选择合理的中央空调系统设计方案。

目前，生活中常用的空调系统形式分为全空气系统、空气-水系统、全水系统、冷剂系统。下面对常用的空调系统设计方案进行选择比较：

1、全空气系统

全空气系统适用于大空间场所，全空气系统可以通过各个功能段来调节室内的环境品质。全空气系统的主要功能段包括空气混合段、表冷段、过滤段、加热段、加湿段、回风段等组成。通过这些功能段实现不同场所对环境品质的要求。设计初期需要根据建筑物性质对各个功能段进行计算，计算出各功能段大小组成组合式空调机组，组合式空调机组能够全年多工况运行，有效利用新风，减少制冷机组运行时间。组合式空调机组设置在空调机房内，控制和操作简单，在机房内设置消声设备，能有效降低噪音和振动。但是组合式空调组也存在缺点，组合式空调机组风量较大，机房占地面积比其他空调系统大，风管道面积比较大，导致风管道的宽度和高度相对较大，降低了房间的净高度，风管道敷设相对复杂，因此不适用于层高矮的建筑物，也不适用于房间功能要求较多、房间面积小的建筑物，因为风管道复杂，各个房间通过风管道相连通，造成二次污染，房间功能较多的建筑物，房间空调负荷要求多样化，全空气系统很难精确控制，有的单个房间空调系统关闭，但是全空气系统仍在运行，导致浪费。

2、空气-水系统

空气-水系统建筑物的分区容易，能保持空调系统调节的灵活性；个别设备的故障不影响其他区域的使用；容易与建筑装饰配合；非逗留区可以随时停用。

但是空气-水系统必须同建筑师和结构师紧密配合；每台机组都要配管和接线；新风管道必须敷设到有机组的房间。水管的渗漏会给系统的维护增加困难。

空气-水系统即风机盘管加新风系统，是由水系统和风系统两个系统组成。新风系统形式直接影响建筑物的舒适度，新风系统有如下几种形式：

通过门缝、窗户自然渗透的形式；这种方式是无组织送风，新风未经过处理，品质差，优点是简单、经济。

新风设置独立风管、独立风口，风机盘管不承担新风负荷；单独设置新风机组，新风口尽量设置在风机盘管送风口附近，也可不在附近，这种方式可以根据室外空气温度变化进行调节，保证室内湿负荷和新风量要求。缺点是投资大，占用空间多。

单独设置新风管道供给风机盘管，风机盘管承担部分新风负荷。单独设置新风机组，能利用室外空气温度变化进行调节，保证室内湿负荷和新风量要求。但是新风接入风机盘管与回风混合，加大了机组送风量，增加了房间的噪音。

常用风机盘管结构形式分为立式和卧式，卧式节省空间；安装形式分为明装和暗装，暗装简洁美观。具体选择什么形式，还要根据房间功能、高度、装修风格来决定。

3、全水系统

全水系统是指由水承担室内空调负荷。全水系统分区灵活，水平分区和垂直分区均方便操作控制。空调水系统包括：两管制、三管制、四管制。一般采用两管制同程式系统，空调系统需要设置补水定压装置，普通水经过软水器处理，去掉硬度的软化水，经过补水定压装置给空调系统补水。水系统最低点应设置泄水管道，并配置相同规格的阀门，最高点应设置放气阀。空调供回水管道采用镀锌钢管或者焊接钢管，冷凝水管道一般采用塑料管道。钢管做好后需要做防锈处理，一般刷防锈漆两边再做保温，保温材料大多数采用橡塑保温，做保温时，保温层不能间断，并注意用隔气层将缝隙封严，保温厚度要满足现行规范要求。水系统安装完毕需要做水压试验，外观检查无渗漏为合格，另外，冷凝水管道应做水压试验，同样需要不渗漏为合格。典型的全水系统就是风机盘管系统，这种系统在环境品质要求不太高的房间设置，因为没有新风系统，舒适度达不到高标准的要求。

4、冷剂式系统

冷剂式空调系统是蒸发器或冷凝器利用制冷剂直接从空调房间吸收或放出热量。

冷剂系统分为：单元空调器系统、窗式空调系统、分体空调系统、多联机空调系统。

冷剂式系统具有以下特点：采购方便，灵活性高，可以布置在需要设置空调的房间内，也可以布置在中央空调机房内。分散式系统的空调机使用灵活方便，机组安装简单、工期短，可以分户控制，分户安装热计量装置，收费简单。整体式机组系统，房间内噪声大，设备使用寿命较短。空调机组按照结构形式分为：整体式、组合式、分体式三种形式。整体式将冷凝器、换热器等设备组合安装在一个整体柜内。组合式是将压缩机和冷凝器等独立组成空调机组，可以装在同一房间，也可以装在不同房间，使用起来比较灵活。分体式是将压缩机，冷凝器，和送风机分别组成室内机和室外机两个不同的部分，各自独立安装。

单元空调机组是把制冷压缩机、冷凝器、蒸发器、通风机、空气过滤器、加热器、加湿器、自动控制装置等组装在柜式箱体内，可直接安装在空调房间或邻室内。窗式空调器是安装在窗口或外墙上的一种小型房间空调器。分体式空调机组是把制冷压缩机、冷凝器同室内空气处理设备分开安装的空调机组。住宅建筑多采用分体式空调系统。多联机空调系统是通过室外机和室内机若干台机组组成的制冷循环系统，多联机系统目前广泛应用于各类小型建筑。多联机系统的室内机和室外机采用铜管连接，铜管材料为磷酸脱氧无缝铜管。每台室外机匹配室内机数量的多少由生产厂家决定，不同的厂家要求不同，室外机的安装高度、室内机分支管的长度、液管管径、气管管径等都需要生产厂家密切配合。多联机系统能够广泛应用的另一个原因是还可以配合新风换气机，这样不采用传统的空调系统形式就能实现空气高品质要求，多联机安装灵活，室外机可以放在地面，也可以放在屋顶。

空调系统形式的选择对现代人生活的舒适度有着至关重要的影响，我们应该根据我们设计的建筑物所在的地理位置，使用性质，建筑高度等因素考虑选取空调系统的形式。选择空调系统形式要经过全方面的考察研究，选择出合理的方案，满足建筑使用性质的要求。