空调工程设计与安装方面的思考

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简介：针对目前空调工程设计、施工中普遍存在的各种问题，分析了产生问题的根本原因，并指出在空调设计、施工过程中应注意的事项，提出了相应的解决办法和措施。

　　由于工作关系，笔者经常接触到一些空调工程的设计和安装，发现在系统设计、设备选型、管网布置及安装过程中存在着不少的问题，有的甚至不符合空调规范的要求，特别是由于设计、施工的失误而造成了后来空调系统调试及运行管理的困难，造成了系统“先天不足，后天难调”，所有这些，应引起设计和施工人员的高度重视。

　　1在工程设计中普遍存在的问题

　　1.1制冷量偏大

　　这是一个相对较为普遍的问题，分析其原因有二：

　　（1）设计人员在方案设计阶段，通常采用同类或相似建筑冷负荷的指标来估算空调负荷，而未按照该地区气候条件、建筑物结构及朝向、建筑物使用功能比例、业主要求的标准的差异等情况进行详细计算；而是盲目套用负荷指标，或者设计太保守，信大不信小，结果是安全系数太高，造成设置的冷水机组容量偏大。

　　（2）有些工程拖延的时间长，后来业主为了适应社会潮流的要求，在未知会设计师的情况下边施工边更改建筑物的使用功能，例如由原设计的百货商店改为歌舞厅、茶座、银行等，由于此类变更所涉及的使用面积较大，且不同的使用功能其冷负荷构成比不同，使用时间不同，偏差较大，需要设计人员重新对系统进行计算、均衡冷量，甚至重新选择冷水主机，盲目的修改，往往使主机在低负荷下运行或者经常频繁启动，严重损害了主机的使用寿命，增加了能耗。

　　笔者认为在进行冷负荷计算时应对建筑物的冷负荷构成详细进行分析、计算；设计人员和业主应多一些沟通，业主对建筑功能的改变应尽快通知设计人员，由设计人员及时地进行变更修改，在必要时调整冷负荷。

　　1.2同程式与异程式

　　同程式与异程式的区别是同程式能较有效地解决系统的水力平衡问题，保证供给各末端设备所需的冷水流量。在空调水系统设计时应注重系统的水力平衡计算，尽量采用同程式系统；如果非采用异程式不可，建议优先考虑加平衡阀进行水力调节，保证各环路流量符合设计要求。所加的平衡阀口径与

　　所连接管相同，并尽可能设置在回水管上，以保证供水压力不致于降低，安装时阀前后应分别保持5d和2d的直管段（d一管径），并在天花吊顶留出检测口。

　　1.3冷凝排水的处理

　　工程中往往因为冷凝排水坡度问题而影响了室内吊顶的高度，或因选材不当影响了以后工程的日常维护。风机盘管长时间在吊顶内运行，水盘积垢，PVC管管径较小，经常出现排水堵塞、污染吊顶的现象。建议在设计阶段采用U-PVC管或者镀锌钢管，并适当放大管径；尽量多设排放点，不要将所有的管道都往走廊、通道处挤，适当考虑垂直统一排放、管道间设置地漏等方法，不要浪费可贵的吊顶空间。

　　1.4关于冷却塔的选型

　　设计人员选用冷却塔时往往简单地根据冷水主机样本提供的冷却水量来选择冷却塔，造成冷水主机满负荷运行时回水温度达不到要求，冷凝压力偏高而出现停机故障。其实，冷却塔的冷却能力是指冷却塔在设计工况的名义流量，但由于使用地点的气象条件不同，而不同生产厂家对冷却塔的测试、设计工况标准不同，其实际冷却能力也往往不同，这一点往往是设计人员最容易忽略的。冷却塔的选型除了考虑以上因素之外，还需要根据管道安装情况（室内或室外）考虑管道温升的附加值，并随时跟进建设方主机的订货，因为不同生产厂家的冷水主机其冷却水量不同，影响了冷却塔的选型。

　　1.5冷冻机房的合理布置

　　首先是设备的重量、布置位置等都应提供给结构专业人员，由专业人员对机房及设备的布筋、梁等进行特殊的处理，特别是对水泵、冷水主机的基础的布筋等作出预留，但目前普遍是由空调设计人员简单地画上基础形状，没办法指导现场施工。

　　其次，冷却、冷冻水管要合理排列，特别是水泵进出水管不能急转急拐，否则，由于流速较大，造成紊流噪声和振动。再次，其他消防专业、给排水专业的管道应注意不能在设备机组的上空穿过，防止因管道冷凝水或其他原因造成滴水到主机上，影响其正常运行。

　　一般来说，冷冻机房的净空是比较高的（6^-7米），从管道的布置及抗振动方面考虑津议哭用带夹层的设计方法，一来可以利用该夹层布置消防管道、给排水等管道；二来，冷冻机房的噪声、振动等不会直接传到首层。某工贸大厦，冷冻机房设在负二层，其顶板为首层地板，设备管道安装启动运行时，制冷机房的噪声、振动传到了首层大厅，究其原因是机房管道支吊架直接固定在顶板上，机械设备的振动通过管道支架直接传到楼板，并产生共振。

　　如果在建筑设计时，在该机房设置技术夹层，就可以避免这种情况发生了。

　　1.6管道设计上的问题

　　（1）冷却塔水位平衡管的设置：

　　多台冷却塔并联运行时应设置水位平衡管，并保证各塔的水缸在同一水平面上。在冷却塔订货时应向厂家提出预留足够大的平衡管的要求，以方便现场施工；另外，应在平衡管上加设阀门以作检修、清洗切断之用。

　　（2）管道的坡度：

　　冷冻水管水平管要求有一定的坡度坡向放气阀否则容易造成管道出现反坡而积气，特别是风机盘管的支管由于安装条件的关系出现反坡、马鞍形拐弯而造成积气，而风机盘管的排气阀又无法排除该部分积气，而造成房间不冷。一般来说，供回水管须有0.002的坡度，并在末端加放气阀。

　　（3）风机盘管加新风系统设计：

　　对于风机盘管加新风系统，设计人员在施工图中往往未能很清楚地表达出来，而安装施工单位往往图方便，将新风支管直接与风机盘管回风箱连接起来，笔者认为这是不可取的，这是因为：

　　①处理后的新风再与回风混合经过风机盘管处理，减少回风处理量，不利于充分发挥盘管的冷却处理能力；②造成了空气的二次污染；③当盘管的风机不运转时，回风过滤网上的灰尘会因新风送人而往下掉，重新污染了室内空气环境；所以建议将新风一次性处理到室内温度后直接送至室内。

　　1.7空调自控方面：

　　（1）建议设集中控制台，将各新风机、空调风机等都集中控制统一开、停、检修操作，并在控制台设灯光指示。

　　（2）冷却塔应设就地检修开关，作为冷却塔检修时用。

　　（3）机房设备控制布线时应注意区分强、弱电分开设置，不能同槽（管）敷设。

　　1.8管道支吊架：

　　设计时应对空调管道支吊架特别是空调立管支架的制作、安装方面做具体的说明或图例表示清楚，施工单位施工时要特别注意防止冷桥的产生和刚性传振而引起楼板振动的现象出现。

　　高层建筑空调垂直立管及跨度大的水平管设计时应充分考虑管道的伸缩情况，必要时加伸缩节，以利冷缩热胀的补偿。

　　2在工程施工中存在的问题

　　2.1关于冷却塔安装及管道安装

　　（1）多台冷却塔并联时应注意各塔基础的水平度应一致，否则由于塔体水盆不在同一水平面上，运行时可能会吸人空气造成水系统运行不正常。

　　（2）屋顶管道支架的制作、安装应在防水层未施工之前安装完毕，否则设备运行后防水层长期承受管道的重力和推力，破坏了屋面的防水效果。

　　（3）冷却塔的回水管一般都是靠重力流回水泵的，因此，回水管施工时须考虑一定的坡度，一般为0.5%^'1吓较为合适。回水管末端应低于回水口，如果有变径，应采用偏心变径，以防积气。

　　2.2风机盘管、风柜机的安装

　　（1）风机盘管、风柜机的安装中须严格按照说明书要求施工，并应有一定的安装坡度以顺利排放冷凝水；对于风柜机的排水管必须做有存水弯。

　　（2）在施工过程中，其安装高度除满足室内吊顶高度的要求外，在可能情况下尽量将风机盘管吊装高一点，以保证冷凝水能更畅顺排走。

　　2.3关于通风管井

　　在施工过程中，管井内表面未抹平抹光，甚至层间错位严重，井内布满钢筋、混凝土等杂物，使风道的实际运行摩擦阻力大大增加，并严重影响了新风的质量；有的水平风管与土建风道间处理不好，出现漏风现象，大大减少有效送风量；因此现场的监理工程师应严格地要求施工单位按设计要求把好工程质量关。

　　2.4关于风口布置

　　空调风口的布置与装饰吊顶的配合较密切，在风机盘管吊装之前应适当地考虑送风口、回风口的处理是否与装饰设计协调，以免影响整体的装饰效果。

　　2.5关于管道的保温

　　管道保温的施工（包括风管与冷冻水管）必须注意抓好其完整性与密闭性。所谓保温的完整性是指所有存在冷损的表面都需要保温材料敷设隔热，并且不允许出现冷桥的存在。保温的密闭则是要求所有保温层的交接缝都要粘贴密实，并且不允许有任何破损，保证所有的保温层面都密封不透气。

　　无论风管或冷冻水管保温，若选用铝箔玻璃棉保温时，由于玻璃棉属非闭孔性，若某处铝箔穿破或某处接缝胶带脱离，则该处漏入的空气就会渗透到整条管道的保温层，而造成大面积产生凝结水而导致玻璃棉湿透，保温失效，结果只能重新投资更换保温而引至重大的经济损失。考虑到冷冻水管内介质温度较低，更容易由于保温不良而引起冷凝水滴水问题，因此建议采用闭孔性的保温材料（如橡塑发泡或聚乙烯发泡等），因为该种材料就算局部保温层受到破坏，也不会扩散引起大面积保温失效。