摘要：目的研究空調(diào)設(shè)計的科學(xué)性及合理性。方法從空調(diào)的基本概念入手，分析目前空調(diào)設(shè)計過程中存在的問題，指出其設(shè)計缺乏科學(xué)性。結(jié)果目前空調(diào)的設(shè)計普遍存在注重空氣冷熱的調(diào)控，而忽視了空氣濕度的調(diào)控，這正是目前空調(diào)設(shè)計中存在的缺陷。想方設(shè)法對其改進，使空調(diào)設(shè)計更加完善。結(jié)論空調(diào)設(shè)計不僅僅要考慮空氣的冷熱調(diào)控，還應(yīng)該兼顧空氣的濕度調(diào)控。
　　關(guān)鍵詞：空調(diào)設(shè)計；冷-熱-濕調(diào)控；設(shè)計缺陷
　　
　　經(jīng)過多年的空調(diào)設(shè)計學(xué)習(xí)，增加了對于空調(diào)設(shè)計的理解。現(xiàn)歸納出來與大家交流，本人拋磚引玉，請大家發(fā)表高見。
　　空調(diào)，就是指空氣調(diào)節(jié)，其目的就是指通過采取有效手段，使室內(nèi)的空氣質(zhì)量達到人類居住的舒適狀態(tài)。那么什么是人類居住的良好空氣環(huán)境呢，應(yīng)包括以下三項內(nèi)容：
　　一是人體必需的新鮮空氣。人類要生存就要呼吸，呼吸就會產(chǎn)生二氧化碳，CO2本身無毒，但是空氣中的濃度過高，也會導(dǎo)致人體不適，產(chǎn)生中毒癥狀，甚至死亡。我國《公共場所衛(wèi)生標(biāo)準》（GB9663～9673-1996和GB16153-1996）規(guī)定，室內(nèi)CO2允許濃度為0.1%，3～5星級酒店的CO2允許濃度為0.07%；加強空氣流動，可以使室內(nèi)空氣中氧氣含量接近大氣平均水平，這是保持舒適人體必需的新鮮空氣。
　　二是適宜的空氣溫度、相對濕度、氣流速度。影響人體舒適感的主要因素是室內(nèi)空氣的溫度、相對濕度和空氣的流動速度。我國國家標(biāo)準《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》（GBJ19-87）規(guī)定，舒適空調(diào)室內(nèi)溫濕度參數(shù)為：夏季溫度24～28℃，相對濕度40%～65%,空氣流速＜0.3m/s,冬季溫度18～22℃,相對濕度30%～60%，空氣流速＜0.2m/s。在實際場合，經(jīng)常會遇到人員短暫停留的過渡區(qū)，由于過渡區(qū)連接兩個不同溫濕度的空間，人員經(jīng)過或短暫停留時活動狀態(tài)又有所改變，與人在同一空間內(nèi)長時間停留感覺會不一樣，這就要求在設(shè)計兩個不同溫濕度空間時，溫度差不宜過大，一般為5～7℃，以防止人員感冒；
　　三是室內(nèi)空氣中各種有害物的濃度低于衛(wèi)生標(biāo)準。有害物污染的主要來源有：
　　（1）室外。如SO2,NOx,煙霧，硫化氫，水中可能存在的病菌或化學(xué)污染物（如軍團菌、笨等）也有可能進入室內(nèi)。
　�。�2）室內(nèi)。各種化工材料包括建筑材料、裝修材料、膠粘劑、空氣消毒劑等；生物性有機物（有機垃圾、生活污水）在微生物作用下產(chǎn)生的有害氣體；家庭烹調(diào)油煙以及燃燒產(chǎn)生的有害氣體等。
　�。�3）室內(nèi)人員。除上述CO2和煙草的煙氣以外，還有人體散發(fā)的氣體。（4）
　　對于上述各種有害物來說，除盡可能減少污染物的產(chǎn)生以外，主要是加強通風(fēng)換氣，將其濃度稀釋至低于衛(wèi)生標(biāo)準，當(dāng)然采取某些過濾、吸附措施也可降低其濃度，但是并不能完全替代通風(fēng)換氣。
　　通風(fēng)換氣又可以分為自然通風(fēng)和機械通風(fēng)，從環(huán)保節(jié)能和循環(huán)經(jīng)濟的角度來講，當(dāng)然是首先考慮自然通風(fēng)，在自然通風(fēng)無法滿足要求的情況下，才采取機械通風(fēng)的方式。本人認為空調(diào)的核心任務(wù)就是確定空氣處理過程及有效的控制系統(tǒng)。目前空調(diào)設(shè)計存在的問題是，大多數(shù)空調(diào)系統(tǒng)都是“降溫”空調(diào)，只要夠冷就算達到目的了，這是很片面的。其實更應(yīng)在如何保持空氣適宜的相對濕度和氣流速度，排出有害氣體方面多下功夫。
　　搞空調(diào)設(shè)計首先要進行負荷計算，確定有多大的冷（熱）量才可以進行設(shè)備選型、管路設(shè)計等后續(xù)工作。明確空調(diào)冷負荷概念很重要：空調(diào)系統(tǒng)冷負荷由空調(diào)房間冷負荷、新風(fēng)冷負荷、循環(huán)風(fēng)機電能轉(zhuǎn)化為熱能的冷負荷及通過風(fēng)管和水管輸送管道傳熱形成的冷負荷等幾部分組成。
　　空調(diào)房間冷負荷又分為空調(diào)房間圍護結(jié)構(gòu)冷負荷、人員發(fā)熱形成的冷負荷、照明燈具發(fā)熱形成的冷負荷、生產(chǎn)設(shè)備發(fā)熱形成的冷負荷（廠房空調(diào)）、食物發(fā)熱形成的冷負荷（餐廳）等。
　　這里有一個概念很重要，就是由于物體的熱容性，熱量傳遞有滯后現(xiàn)象。所以不能把傳熱量直接等同于冷負荷。這點很重要，務(wù)必要記牢！
　　空調(diào)冷負荷計算完成后，可根據(jù)空調(diào)形式的不同確定空氣處理方式：在焓濕圖中定位室內(nèi)外狀態(tài)點，考慮風(fēng)機及風(fēng)管傳熱溫升確定送風(fēng)溫差后由計算出的每個空調(diào)房間冷負荷就可以確定空調(diào)房間的送風(fēng)量（凈化空調(diào)不適用），再考慮人員衛(wèi)生要求及有無排風(fēng)、房間正壓等因素以確定新風(fēng)比。整個空氣處理過程可在焓濕圖中畫出，能比較直觀的看出空調(diào)房間冷負荷及空調(diào)系統(tǒng)冷負荷的明顯區(qū)別。在焓濕圖中畫出空氣處理過程對空調(diào)冷負荷及溫濕度控制的概念很有幫助。這也是空調(diào)設(shè)計工作的基本功。
　　在工程實際中空調(diào)冷負荷一般以冷負荷指標(biāo)來估算，空調(diào)房間冷負荷大多以每平米若干冷量計算，本人認為過于簡單，不能真正體現(xiàn)實際情況；若能以換氣次數(shù)加以參考會全面一些。各種建筑的空調(diào)冷負荷指標(biāo)有很多資料詳細闡述，這里不再重復(fù)。在此只想提出一種空調(diào)設(shè)計觀念：對于每個空調(diào)房間不妨看成是裝滿流體的“盒子”，空調(diào)的目的就是要使“盒子”里流體的溫度、濕度、潔凈度等滿足設(shè)計要求。主要是以送、回風(fēng)及排風(fēng)使“盒子”里的流體流動，通過質(zhì)交換摻混“盒子”里的流體，使之滿足設(shè)計要求。“盒子”與外界的熱交換就形成了空調(diào)房間圍護結(jié)構(gòu)冷（熱）負荷；“盒子”里燈光、人員及設(shè)備的散熱、散濕就形成了對應(yīng)的冷負荷與濕負荷。如何使“盒子”里流體的溫度、濕度、潔凈度等均勻，就是氣流組織要解決的問題（說實話這方面本人的經(jīng)驗也不足，能夠接觸計算機流體力學(xué)對模擬房間氣流很有幫助，尤其是凈化空調(diào)）。
　　針對不同的溫濕度要求，應(yīng)采用不同的空氣處理過程及控制系統(tǒng)：對于溫濕度精度要求不高的系統(tǒng)（溫度精度大于1℃,相對濕度大于5%），可采用溫度或濕度優(yōu)先的控制系統(tǒng)，空氣處理過程按常規(guī)形式即可；對于溫濕度精度要求很高的系統(tǒng)，溫濕度必須分開控制，在空氣處理過程中就要有所體現(xiàn)：溫度方面是先降溫再用電加熱調(diào)溫，濕度方面是先除濕再用干蒸汽加濕。
　　至于風(fēng)管及水管的設(shè)計是很簡單的，就是個控制流速確定阻力的小問題。經(jīng)驗豐富的施工人員也可以按照經(jīng)驗來做。只要注意管道標(biāo)高就行了。冷凍機房和空調(diào)機房的設(shè)計要考慮放空排水、檢修及設(shè)備運輸?shù)膯栴}�？梢詤⒖紕e人的圖紙，多看圖多總結(jié)。
　　對于不同的空調(diào)系統(tǒng)，都有各自的特色。如蓄冰空調(diào)、凈化空調(diào)等，但萬變不離其宗。打好空調(diào)冷負荷概念及空氣處理過程的基礎(chǔ)，熟練掌握在焓濕圖中畫出空氣處理過程的基本功對于今后的空調(diào)設(shè)計工作十分有幫助。
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　　[7]國家標(biāo)準《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》（GBJ19-87）