通风与空调设计的若干问题

随着建筑业市场化的进程，各水电设计院已先后进入民用建筑设计领域。根据笔者多年来的工程设计实践以及对一些通风空调工程中的故障诊断实践，发现在系统设计原理、负荷计算、系统分区分层等大的设计原则方面，绝大多数工程并无问题，而问题的产生，多半是由于在细节问题上的疏忽造成的。在李娥飞所蓍的《暖通空调设计通病分析手册》一书中就有许多这样的典型案例分析。建议涉入民用建筑空调领域未久的同行们仔细地读一下这本书。此外，笔者将其它有关的经验和教训提出来，供同行们参考。

1. 关于空调设备问题

1.1 风冷热泵冷热水机组的选型和应用问题

由于风冷热泵式冷热水机组具有冬季运行节能、系统简单、不需机房和冷却水等优点，在国内得到了广泛应用。但是，近年来一些设计人员不考虑当地气候条件，不考虑建筑物自身与周围环境以及电价等因素，一味地选择风冷热泵式机组作空调主机,已有了滥用之嫌。风冷热泵冷热水机组也有它固有的缺陷，如价格高、寿命短、受大气污染和腐蚀冷热量衰减快、受室外温湿度影响、制冷制热量变化较大、以及噪声对环境的影响等等。因此对它的应用、选型和设置方式应进行统筹考虑。

1.1.1风冷热泵冷热水机组的应用

鉴于上述的无需机房、省去冷却塔的优点，风冷热泵型冷热水机适宜在无法设置机房或无法设置冷却塔的中央空调场合使用。

鉴于冬季运行节能的优点，风冷热泵型冷热水机也适宜在运行电价较高地区的中小型中央空调场合使用。在运行电价较低的中央空调场合使用，应进行经济比较。

热泵型冷热水机无论冬夏季都要运行，比之单季运行的冷水机其寿命自然要短得多。

风冷热泵型冷热水机由于直接裸露在室外，受大气腐蚀和积尘的影响，其制冷制热量会逐年衰减。因此在选型时往往比实际需要的负荷大15%左右，使得本来就贵的机组价格更高。

风冷热泵型冷热水机的运行效率和制冷制热量受室外气温和湿度的影响很大，冬季室外气温越低，制热量越小，在室外气温低于-15℃的地区则完全不适用。在室外空气设计计算参数0℃以及供水温度50℃的条件下，大多数厂家风冷热泵机的制热量只能达到其铭牌制热量的70%左右。冬季室外相对湿度大于80%时，由于风侧换热器容易结霜，机组在除霜时或者制热量减小、或者停止制热，总之制热量还要打折扣。正因为此项缺点，少数负责任的风冷热泵生产厂家才会在样本中注明机组适用的温湿度范围，或连续制热时的折扣率。

风冷热泵型冷热水机的运行效率和制热量受供水温度的影响也较大。其名义制热量的条件是冬季室外气温7℃，供水水温45℃，冬季室外气温低或供水温度高则其运行效率和制热量都会降低。所以，在设备选型或询价时，除了列出当地室外温湿度条件之外还要提出供水温度要求。

1.1.2风冷热泵冷热水机组的选型问题

(1) 由于机组选型时未考虑制冷量衰减的因素，某饭店主机在运行三年后即感到室内冷量不足，五年后就准备更换机组了。

(2) 某大型公共设施空调热泵机按制冷量选型，并按当地气候条件采用辅助热源（锅炉）补充主机冬季制热量的不足，投产后一年内经实测冬夏均能满足使用要求，第二年冬季雨雪天气较多，室外空气相对湿度常在85%-90%以上，热泵机制热量大幅下降，室内温度达不到设计值，业主不得不增设锅炉。

其原因在于热泵机样本中所列制热量为瞬间制热量，热泵机的连续制热量由于除霜运行的原因要小于瞬间制热量。室外湿度越大，除霜的次数和时间就越多，连续制热量就越小。因此按样本中的瞬间制热量进行辅助热源容量计算是不够的。热泵机在设计选型时，设计者应把当地的冬季气候条件（温度、相对湿度）提供给制造厂，请制造厂提供热泵机冬季连续制热量或连续制热修正系数等数据后,再确定是否需要增设辅助热源以及辅助热源的容量。

(3) 某小型培训中心采用风冷热泵机组作空调主机，末端采用风机盘管。冬季试运行发现，在风机盘管运行达三个多小时之后，室内才达到设计温度，这大出设计者的意料。事后才领悟到热泵机的出水温度45℃，而风机盘管名义供热量是在供水温度60℃的条件下编制的。这说明一个问题，尽管风机盘管的名义供热量较名义供冷量大出很多，但在热泵机供热水温度较低的情况下，应该核算末端设备的供热能力。

1.1.3风冷热泵冷热水机组的布置问题

(1) 某单位露天设置的风冷热泵机在下雪时进风防护网常被雪花封堵住，运行人员每个小时就要清扫一次，不胜其烦。后来请人专门设计了一个电动扫雪器才解决了这一问题。

(2) 某银行为了解决设在屋顶上风冷热泵机组冬天凌冻天气结冰的问题，在机组上方增设了防雨蓬，但由于雨蓬形状和高度不利于排风，致使机组的排风气流回流入机组，造成制冷量减小。后来把雨蓬形状改为V字形，才解决了问题。

(3) 某宾馆将风冷热泵机组设于裙房屋顶，其噪声不仅影响了塔楼客房，也影响邻近住宅楼的居民。

(4) 风冷热泵机组的噪声较大，一般达75～80dBA，远比冷却塔的噪声大，因此不能随意设置。尤其是需要夜间运行的机组，最好设于塔楼屋顶，否则轻则影响本建筑一些房间的使用，重则引起环保投诉，被罚款、被勒令停机。

1.2空调末端设备的选型问题

十年前国产末端设备在主要性能指标方面已达到国际水平，只不过重量指标方面差一些而已，其中空气处理机组国内品牌普遍比国外品牌噪声要小得多。四年前笔者曾在一家四星级酒店采用通惠开利的CW型吊顶式机组作新风机，新风机设在客房走廊吊顶内，风量仅1500m3/h，实测噪声竟达67dB(A),夜间运行时，噪声传到客房内，严重影响了客人的休息。笔者曾发誓不用开利的空气处理机组。今年在洪家渡电站生活区的空调工程招标中，业主又决定采用开利产品，在我们的建议下，承包方采用了通惠开利的变风量DBFP型吊顶式新风机。竣工验收时发现，设在办公楼的DBFP4型新风机噪声很低，而设在公寓和招待所的走廊吊顶内的DBFP3型新风机在高速运行时噪声很大。这是整个生活区空调工程的唯一缺憾。因此笔者建议在客房、公寓等对噪声要求严格的空调建筑中，新风机组尽量设在独立的房间之内；若只能设在走廊吊顶之内时，首选噪声低于60dB(A)的国内品牌机型。

2. 空调水系统中的问题

2.1 水力平衡问题

2.1.1空调末端设备的阀件配置问题

由于很多末端设备的接口管径并不随容量的变化而改变，例如4#风机盘管和8#风机盘管，尽管容量差异很大，但接口管径都是DN20，很多设计人员注意到根据不同的容量选择不同口径的支管，但往往在配隔断阀的时候，统一采用与设备接口同样口径同型号的阀门。这是不对的。大小容量差异较大的末端设备在并联时，应注意进行水力平衡计算。道理人人都知道，可是一忙就忽略了。

2.1.2两台冷却塔并联运行，一个塔溢水、一个塔水位低不断补水

这一问题的产生，除了两塔水盘之间未设平衡管之外，两塔管路的水力平衡未受重视是主要原因。当冷却塔离机房较近时，共用管段的阻力较小，并联管段的阻力差异尽管不大，也足以影响两塔的进水量、出水量，造成各塔的进出水量失衡。即使冷却塔离机房较远，如果并联管段的阻力差异稍大一点，也会产生这一问题。

2.2水泵设置位置的问题

笔者先后在三个空调工程中发现由于负压进气引起水泵振动的问题，这三个工程的共同点是系统高点距机房高差不到24m，膨胀水箱膨胀管接在回水干管最高处，冷温水泵接于主机出口处、水过滤器局部堵塞。解决的办法很简单；或者把膨胀水箱的膨胀管接至水泵入口管段，或者把水泵设于主机入口段。有时为了系统排气顺畅，同时兼顾系统排空时补气，膨胀水箱接在系统回水干管最高点是合理的。但是一定要保证，系统内任何管段不产生负压。不妨养成一种习惯，即只要机房处的静水压力在30m之下，就把水泵设于主机的入口段。

2.3旁通管的设置与系统排污补气

系统冲洗排污的重要性，设计人员已是尽人皆知了。规范要求在冲洗排污时隔断主机与末端设备，而隔断主机与末端进行冲洗排污，主机与系统干管末端必须设置旁通管才能实现。目前空调工程的施工队伍良莠不齐，有经验的安装单位在设计上并未考虑设置旁通管的情况下，自己也会装设临时的旁通管道进行系统冲洗排污工作。而素质差的安装队伍则不管规范中如何规定，索性开启主机与末端，马马虎虎对付冲洗一下了事。轻者造成主机与末端排管内结垢，影响出力，重者造成堵塞，使系统无法运行。这样的实例相当之多。为了避免这种情况的产生，设计者在设计图纸的总说明中，应当要求施工单位装设临时旁通管道隔断主机（包括换热器）和末端设备进行冲洗排污，或者在系统设计中就设置永久性的旁通管和常闭阀门。