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暖通空调设计全过程
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论暖通设计的流程及方法研究
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暖通设计流程
导读：暖通空调系统设计流程1、确定方案，因为我觉得毕业设计首先是让大家熟悉一下设计的流程，我不知道现在毕业设计是不是手算还是软件计算，大样图与剖面图出来中央空调系统设计流程主要介绍常规中央空调系统设备的设计选型1.，2、冷却塔的结构略3、冷却塔设计选型1、冷却塔台数与制冷主机的数量一一对应，7.工程设计费，暖通空调系统设计流程1、确定方案，之前一般需要进行方案比较，空调的方案有很多的，但是你要结合建
暖通空调系统设计流程1、确定方案，之前一般需要进行方案比较，空调的方案有很多的，但是你要结合建筑物及当地的实际选择相对合理的，一般来说冷源常用的是：电制冷（螺杆机，离心机）、吸收制冷，热源常用的是：燃气（油）锅炉、市政热力。末端采暖常用的就是散热器系统，空调一般就是风机盘管＋新风机组，全空气系统。我觉得没必要选一些复杂的，想蓄冷、蓄热，水源热泵，或者末端采用vav系统等，因为我觉得毕业设计首先是让大家熟悉一下设计的流程，真正的技术问题还要在工作后研究。2、方案确定下来了，先估算负荷来划分出本专业的机房位置。制冷站、换热站、锅炉房、空调机房、新风机房、冷却塔的位置及面积。3、负荷的详细计算，我不知道现在毕业设计是不是手算还是软件计算，反正我那时是手算，很辛苦，但是很值得。当然不管是手算还是用软件，一定要认真计算，不要估算。4、各房间的负荷计算完，先选择好制冷设备，画制冷、供热的原理图，这是指导性的工作。然后大致布置一下冷热源的机房。5、根据房间负荷，选择末端，这时候其实就可以画各层的空调(采暖）平面了。如果是空调，先画风系统平面；6、水力计算，还是希望大家能认真计算。根据水力计算结果就可以画水系统平面了，标注相应的管径。7、根据水力计算结果，选择最适合的水泵，布置好机房。8、画相应的系统图，大样图与剖面图出来中央空调系统设计流程主要介绍常规中央空调系统设备的设计选型1.水冷冷水机组空调系统2.风冷冷水机组空调系统水冷冷水机空调系统主要设备有（1）螺杆机组（2）冷却塔（3）冷冻水泵（4）冷却水泵（5）补水泵（6）电子水处理仪或全自动软化水处理装置（7）水过滤器（8）膨胀水箱（9）末端装置（空气处理机组、风机盘管等）水冷螺杆机组水系统流程图（一）水冷螺杆机组水系统流程图（二）水冷冷水机空调系统一、制冷主机的选择1.根据建筑的空调面积和房间功能进行空调冷负荷计算2.统计建筑空调总冷负荷3.大部分建筑需要考虑房间的同时使用率，一般建筑的同时使用率为70~80%，特殊情况需根据建筑功能和使用情况确定。4.制冷机冷负荷为建筑空调总冷负荷与同时使用率的乘积。根据计算的制冷机冷负荷既可选择制冷主机。建筑物冷负荷估算指标二、水泵的选择第一步：水泵流量的确定1.冷却水流量：一般按照产品样本提供数值选取，或按照如下
公式进行计算，公式中的Q
为制冷主机制冷量2.冷冻水流量：在没有考虑同时使用率的情况下选定的机组，可根据产品样本提供的数值选用或根据如下公式进行计算。如果考虑了同时使用率，建议用如下公式进行计算。公式中的Q为建筑没有考虑同时使用率情况下的总冷负荷。第二步：水系统水管管径的计算在空调系统中所有水管管径一般按照下述公式进行计算：流速的确定：一般，当管径在DN100到DN250之间时，流速推荐值为1.5m/s左右,当管径小于DN100时,推荐流速应小于1.0m/s,管径大于DN250时，流速可再加大。进行计算是应该注意管径和推荐流速的对应。目前管径的尺寸规格有： DN15、DN20、DN25、DN32、DN40、DN50、DN70、DN80、DN100、DN125、DN150、DN200、DN250、DN300、DN350、DN400、DN450、DN500、DN600注意：一般，选择水泵时，水泵的进出口管径应比水泵所在管段的管径小一个型号。例如：水泵所在管段的管径为DN125,那么所选水泵的进出口管径应为DN100。第三步：水泵扬程的确定以水冷螺杆机组为例：冷冻水泵扬程的组成1.制冷机组蒸发器水阻力：一般为5~7mH2O；（具体值可参看产品样本）2.末端设备（空气处理机组、风机盘管等）表冷器或蒸发器水阻力：一般为5~7mH2O； （据体值可参看产品样本）3.回水过滤器阻力，一般为3~5mH2O；4.分水器、集水器水阻力：一般一个为3mH2O；5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：一般为7~10mH2O；综上所述，冷冻水泵扬程为26~35mH2O，一般为32~36mH2O。注意：扬程的计算要根据制冷系统的具体情况而定，不可照搬经验值！冷却水泵扬程的组成1.制冷机组冷凝器水阻力：一般为5~7mH2O；（具体值可参看产品样本）2.冷却塔喷头喷水压力：一般为2~3mH2O3.冷却塔（开式冷却塔）接水盘到喷嘴的高差：一般为2~3mH2O4.回水过滤器阻力，一般为3~5mH2O；5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失：
一般为5~8mH2O；综上所述，冷冻水泵扬程为17~26mH2O，一般为21~25mH2O。补水水泵扬程的计算：◆补水水泵扬程为系统最高点距补水泵接管处的垂直距离和补水管路的沿程阻力损失和局部阻力损失。◆沿程阻力损失和局部阻力损失一般为3~5mH2O。4、水泵参数表（部分）举例：如果计算出系统水流量为160m3/h, 则水系统管径计算为DN200，所以水泵管径选DN150，扬程选为32mH2O，校核水泵 参数表中流量和扬程部分，选取：SLS150-315型号的水泵。5、水泵并联运行情况由上表可见：水泵并联运行时，流量有所衰减；当并联台数超过3台时，衰减尤为厉害。故强烈建议：1.选用
多台水泵时，要考虑流量的衰减，留有余量。2.空调系统中水泵并联不宜超过3台，即进行制冷主机选择时也不宜超过三台一般，冷冻水泵和冷却水水泵的台数应和制冷主机一一对应，并考虑一台备用。补水泵一般按照一用一备的原则选取。三、冷却塔的选择1、冷却塔的主要形式主要有圆形逆流冷却塔和方形横流冷却塔,当然冷却塔的分类形式还有很多种，在这里就不一一列举了。2、冷却塔的结构略3、冷却塔设计选型1、冷却塔台数与制冷主机的数量一一对应，可以不考虑备用；2、冷却塔的水流量 = 冷却水系统水量×1.2；举例：假设空调系统冷却水量为160m3/h，那么冷却塔的冷却水量=160 ×1.2=192 m3/h，根据就近原则，选择冷却塔参数表中冷却水量为200m3/h 的冷却塔。四、电子水处理仪、水过滤器的选择空调水系统中使用到的电子水处理仪和水过滤器一般都按照设备所在管段的管径进行选择。冷却水系统属开式系统，必须使用电子水处理仪；冷冻水系统属闭式系统，要求不是那么严格，可以在冷冻水系统管路中或膨胀水箱进水管路中安装电子水处理仪。五、全自动软化水装置的选择当工程所在地水质较硬或是系统较大的时候，系统的循环水和补水最好是软化水，该空调系统必须配置水软化装置，一般选用全自动软化水装置；全自动软化水装置的选用一般按照系统补水量进行选择。补水装置可以根据实际情况来选（装置小，系统补水时间长；装置大，系统补水时间短）。六、膨胀水箱的选择膨胀水箱一般按照冷冻水系统管路总水容量的2~3%选择一般，一万平方米左右建筑空调水系统膨胀水箱的容积为2~4立方。七、末端设备的选择1、风机盘管的选择风机盘管有两个主要参数：制冷（热）量和送风量，故有风机盘管的选择有如下两种方法：（1）根据房间循环风量选：房间面积、层高（吊顶后）和房间换气次数三者的乘积即为房间的循环风量。利用循环风量对应风机盘管高速风量，即可确定风机盘管型号。（2）根据房间所需的冷负荷选择：根据单位面积负荷和房间面积，可得到房间所需的冷负荷值。利用房间冷负荷对应风机盘管的高速风量时的制冷量即可确定风机盘管型号。确定型号以后，还需确定风机盘管的安装方式（明装或安装），送回风方式（底送底回，侧送底回等）以及水管连接位置（左或右）等条件。对于一般的住宅和办公建筑，房间面积在20m2以下，可选用FP-3.5,25m2左右的选用FP-5.0，30m2左右的选用FP-6.3,35m2左右的选用FP-7.1
。房间面积较大时应考虑使用多个风机盘管，房间单位面积负荷较大，对噪音要求不高时可考虑使用风量和制冷量较大的风机盘管。2、空气处理机的选择空气处理机组主要用于处理室内空气和供新风，一般有空调工况和新风工况两种工作状态。空气处理机组的选择一般由三个主要参数决定：风量、表冷器排管数和机外余压。先根据系统需要的风量确定空气处理机组的型号，然后根据需要提供的冷量来决定其排管数，如此便可确定。根据系统需要的余压要求确定余压。空气处理机组一般有吊顶式和落地式两种。落地式包括立式和卧式两种。另外机组的送回风方式也有多不同。徐根据建筑情况和建筑业主要求进行最终的确定。注意：空调工况的制冷（热）量比新风工况时要小。3、组合式空调机组的选择（略）八、工程概算1.设备费（除膨胀水箱、软化水箱、阀门管道和管件以外，全部为设备费，设备费的准确度应比合同最终签订价高8%~10%左右）。2.设备运杂费（运输、包装费等）一般取设备费的1%~2%（根据设备的产地和使用地的距离来确定）。 3.设备安装费：一般取设备的5%~8%，（除散件设备，如：冷却塔的安装费：取冷却塔设备费的10%~15%）。4.设备运行调试费：一般取设备费的0.5%~1%。5.管道制作、安装、保温等费用，一般为设备费的20%~40%。（根据系统的复杂程度来确定）。6.电气费、土建费用（应另行计算）。7.工程设计费，取以上所有费用合计的2.5%~3%。8.工程的其他费用（包括各种税费、工程临时设施费、冬雨季施工费、利润等），一般取以上所有费用合计的5%~8%。上述所有费用之和即工程总造价。一般，使用水冷冷水机组，末端为风机盘管没有新风的情况下，建筑空调造价为200元/m2左右，末端为风机盘管加新风的为250元/m2左右。使用风冷冷水机组，末端为风机盘管没有新风的情况下，建筑空调造价为300元/m2左右，末端为风机盘管加新风的为350元/m2左右。风冷冷水机空调系统主要设备有：（1）风冷冷水机组（2）冷冻水泵（3）补水泵（4）电子水处理仪或全自动软化水处理装置（5）水过滤器（6）膨胀水箱（7）末端装置（空气处理机组、风机盘管等）所有设备的选型方法和原则与水冷冷水机组空调系统一样！
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在国内的大型设计研究院，建筑设计研究所一般会有建筑设计专业，结构设计专业，机电设备设计专业。而机电设备专业细分为暖通设计专业，强电设计专业，弱电设计专业，一般给排水设计专业，污水处理设计专业，动力设计专业。一些民用的中小型设计院机电专业就会只有三个专业，其中动力会由暖通专业去处理，污水处理会有给排水专业去处理，强弱电同由电气专业去处理。
　　暖通专业作为机电设备的三大专业之一，在民用建筑，工业建筑中发挥着重要的，不可缺少的作用。一般来说，暖通专业会细分为几个方向：采暖，供热，通风，空调，除尘，锅炉，有时候还包括煤气（一般指民用建筑用），大型的燃气输配会由专门的市政设计院去设计。
　　在上海，我们日常生活中，接触最多的大概是通风，空调这两个方向，北方地区会有采暖和供热。下面我们就空调这个方向为例，谈谈国内设计院是按照怎样的流程去设计的。
　　一个新的工程，在国内设计院，设计一般会有三个阶段，即方案阶段，初步设计阶段，施工图阶段。方案阶段，一般是以建筑为主，暖通专业有时会不用去做，一些大型的民用或工业项目，暖通专业也只是做一些简单的文本，说一说将来要做的一些东西，主要采取的哪些技术手段等，基本是非常简单的；在初步设计阶段，暖通设计除了要出文本外，还需要出一些图纸，让别人对要做的项目有一个初步的认识。比如以一个办公大楼为例，我们怎么去完成这个项目的暖通初步设计呢？首先，要了解这个将要做的项目的地点，性质，档次及相关情况，如果这个大楼在北方，那么就要去了解这个城市冬天是使用集中供热的采暖方式或是有独立的锅炉房供热吗？这个大楼是高档的写字楼吗？业主对这个大楼的定位如何呢？是倾向用分体空调还是集中空调呢？冬天是使用暖气片还是集中的中央空调系统呢？建筑专业对外立面有要求吗？等等，这些都是在做设计前需要考虑的，需要我们与业主去沟通，与相关的政府部门去沟通，与相关设计专业去沟通。在很多情况了解和确定后，便可以开始做设计了。一栋高档办公大楼，如果性质单一，在100米以下，那么要作哪些设计呢？首先心中要有数。一般来说，应该有这几方面的设计要去做：1.大楼的中央空调系统。办公大楼一般采用新风加风机盘管系统，现在也有的大楼采用VAV的全空气系统，还有采用集中的地板加风机送风等，根据实际的状况，确定一种系统的形式。主机是采用风冷式还是水冷式，是采用什么压缩方式的制冷机，根据要求，选择一种；水系统的主管如何去安排；水泵，制冷机如何去控制运行，等等；2.大楼的消防通风系统。这样一栋大楼，人员众多，需要考虑火灾时候的逃生，按照相关的设计法规，考虑是否逃生的封闭楼梯需要设置加压送风系统，消防前室是否需要设置加压送风系统？走道是否需要设置机械排烟系统？卫生间的怎样通风？大楼是否有地下停车场，如何去通风和机械排烟？是否有厨房，怎样排油烟？根据实际情况去确定。了解了要做的东西后，就可以按照以下的步骤去做了：1.计算冬夏的大楼空调负荷（初步设计阶段，可以使用面积指标去估算），计算加压送风量，计算机械排烟量，计算地下车库的通风量及消防排烟量，计算变配电机房的通风量，计算辅助用房的通风量，计算卫生间的通风量，等等。2.布置系统，根据计算进行设备选型，向各专业提资料；这里的系统布置指主系统的设计，根据系统的布置，应向建筑专业提供你的机房位置及大小，管井位置及大小，穿墙的大洞位置及大小，穿楼板的洞位置及大小，等等；向结构专业提供机器设备的重量及大概位置，穿楼板的洞的大小及位置，等等。向电气专业机器设备的用电量，主要的控制要求等等；向给排水专业提供你机器的排水点和用水点等等。同时接受别的专业提供给你的专业资料。并根据各专业的汇总，调整你的设计方案。3.文本整理。出制冷机房的设备布置图，水系统原理图，主管系统平面布置图，主要送排风平面图，消防排烟平面图，机器设备明细表，初步设计说明等等。这样，一个完整的初步设计就基本完成了，再经过其他暖通设计师的校对，审核，审定，最终就可以签字出图了。
　　施工图是工程项目实施的依据，它是在初步设计的基础上完成的。一般来说，如果没有大的变化，基本上是按照初步设计时形成的思路进行深化设计；如果情况出现变化，比如说建筑方案作大的调整，实际情况和初步设计时不一样了，业主要求有新的变化了，那么整个暖通设计就需要重新去考虑。同样，我们以那栋高级写字楼为例，继续它的施工图设计。所需设计的内容没有变，仍然是中央空调设计，通风及消防排烟设计，设计及施工说明等几方面。首先，是计算，包含空调冷热负荷的计算和通风量及排烟量的计算，设备的选型计算等。在这个阶段，空调的冷热负荷计算需要按照国家的要求，采用逐时负荷计算法，其中有冷负荷系数法和谐波法两种，选用其中一种就可以，空调负荷手算是非常复杂和麻烦的，现在有很多负荷计算软件，使用起来比较方便；通风量及消防排烟量是根据国家颁布的有关法规或是设计手册中提供的一些要求进行计算；设备选型计算是在系统大致确定后进行的，包含风机的选择，末端空调设备的选择，水泵的选择，冷冻主机的选择等。基本的参数和设备选择后，就可以进行系统的设计了，及绘制图纸阶段。施工图设计要比初步设计阶段深化得多，图纸的深度要求是施工单位拿到图纸可以进行实际施工了。那么需要怎样的一个深度呢？以那栋办公大楼来说，所需绘制的图纸有：各楼层空调通风平面图，各楼层消防排烟及送风平面图，各楼层空调水平面图，冷冻机房平面布置图，各楼层空调机房大样图，空调、通风及排烟风系统图，空调水系统原理图，冷冻机房水系统图，冷冻机房及空调机房剖面图，辅助设备节点大样图，控制原理图，设计与施工总说明，设备材料表，安装明细表等。在这些图纸中，我们要表达这个工程的大概情况，采用怎样的空调系统、通风系统、消防系统和控制方式，我们怎样安排风管、水管的走向，标高，管径大小，我们选择怎样的设备，这些设备是怎样排放的，怎样联系成为一个系统的，这个系统是怎样工作的，我们要说明每一个功能房间需要多少的冷热量，需要多少的送风量，采用怎样的保温防腐材料，采用怎样的隔振消音形式等等。除了这些图纸外，我们在施工中，要参考那些国家和行业的标准图集，要参考哪些国家的设计及验收规范，这些也需要交代清楚。在做这些工作当中，同样需要各个专业互提资料，这同初步设计是一样的。整个工作完成后，就可以出图了，图纸在交给业主前，需要内部进行校对，审核和审定，有的地方还会有专业的审图公司进行图纸的审查。
　　以上所谈，只是一些基本的设计流程及简单的方法，其实在设计中，根据不同的项目类型，会有不同的要求，也会有不同的设计方法。这些要求来自于我们的业主，设计对象功能的需要等等；采用的设计方法，是理论研究者研究出的方法，我们的同行前辈在工程中具体应用的方法，个人长期工程设计的经验总结等等；我们所遵循的设计原则就是：节省投资，管理方便，技术先进，节约能源。一个好的设计项目，需要我们用心的，抱着严谨的态度去做，需要我们在施工过程中能发现问题并能解决问题。
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