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影院暖通空调工程技术培训

2016-04-09

暖通空调系统概述

暖通空调工程是为解决建筑内部热湿环境、空气品质问题而设置的建筑设备系统。

主要设备

设备是暖通空调工程的心脏,其功能有提供冷热源、提供输送动力、热能转换等。具体而言,提供冷热源的设备即空调主机,包括制冷机组、供热锅炉等,它们通过输入能量,制造或产生我们需要的冷量或热量;提供输送动力的设备主要指水泵和风机,它们提供了输送动力,使得流体按我们的需要流动;热能转换则是根据我们的需要将流体中的热能通过换热装置转换出来,常见的水-水换热器、汽-水换热器和空气-空气换热器属于此范畴。值得一提的是,我们常使用的风机盘管、空气处理机组等设备组合了风机与换热盘管,既提供了空气输送动力又提供热能交换,一般被称为空调末端设备。
   在空调工程中为保证空气品质还有空气净化设备,如各种过滤器、吸附装置、消毒灭菌设施等;在水系统中则有各种各样的水过滤装置、水处理装置和加药装置;为实施自动控制而设置的各种电动风阀、电动水阀、温控装置等也常被纳入暖通空调设备范畴,但它们在系统中主要起辅助、提升系统品位的作用,我们一般称之为辅助设备或设施。

冷热源

空调工程中常用冷源的制冷方法主要分为两大类:一类是蒸汽压缩式制冷,另一类是吸收式制冷。压缩式制冷,根据压缩机的形式可以分为活塞式(往复式)、螺杆式和离心式等,一般利用电能作为能源。吸收式制冷,根据利用能源的形式可以分为蒸汽型、热水型、燃油型和燃气型等,后两类又被称为直燃型,这类制冷机以热能作为能源。根据冷凝器的冷却方式又可分为水冷式、风冷式。根据机型结构特点还有压缩机多机头式、模块式等等。


图1.1为电制冷水冷式冷水机组的图面示意,一般来说,在图纸上设备以方框表示,图中的电制冷水冷式冷水机组为水冷螺杆式冷水机组,我们可以看到主要的接管有空调水接管、冷却水接管,均为一进一出,旁边的空调水循环泵、冷却水循环泵则与空调主机配套形成完整的制冷循环过程。设备接管位置需要留出安装检修空间。而设备控制屏和电源进线位置则需要留出操作空间。设备的参数等要求应由图纸的设备表查出。


蒸汽压缩式制冷系统中,在蒸发器内蒸发吸热,经压缩机压缩后,在冷凝器内放热的工作物质被称为制冷剂。可作为制冷剂的物质很多,空调工程制冷机广泛应用氟里昂作为制冷剂。

北方某些地区需要安装辅助电加热系统,我们一般采用电锅炉,或者是管道式电加热器。

知识拓展:压力容器

运行中最高压力大于等于0.1MPa,内直径大于等于0.15m且容积大于等于0.25m3的容器被成为压力容器。出于安全生产的需要,我国安监部门对锅炉等压力容器的设计、生产、运行均有一系列的标准和规程规范。


(3)空气处理设备

空气处理设备用于对房间空调送风进行冷却、加热、减湿、加湿以及空气净化等处理,通常使用的有风机盘管、柜式空调器和组合式空调机组等,在暖通空调工程中常被称为空调末端设备。

组合式空调机组是由各种不同的功能段组合而成的空气处理设备。组合式空调机组的基本功能段有:混合段,表冷段,加热段,喷淋段,过滤段,加湿段,新风、排风段,送风段,二次回风段,中间检修段,送、回风机段,消声段等。根据空调设计对空气处理过程的需要,可选用其中某些功能段任意组合。

图1.5为末端设备的接管示意图,风机盘管与吊顶式风柜的水管接管均有三个接口,分别是供水管、回水管和凝结水管,考虑设备振动的因素,接口处均设置软接头。一般来说考虑排出设备内热交换盘管的空气气的因素,回水管在上,供水管在下,凝结水管为自流排水,因此在设备底部接管。两者也有不同之处,由于吊顶式风柜的处理风量大、风压高,设备的尺寸要比风机盘管大,一般要利用梁内空间安装,因此吊顶式风柜的回水管上需要设置自动放气阀,而风机盘管除了在设备本体设置手动放气阀外,一般可以在梁下安装,利用回水管将盘管内空气带出。在凝结水的接管处理上,风机盘管的凝结水盘是露在外部的,因而直接接管即可,吊顶式风柜因为凝结水盘在设备内部,运行时设备内部存在负压,凝结水管需要设置水封,以利于稳定地排出凝结水,在这个环节上吊顶式风柜与组合式空调机组是相同的。


影院暖通空调系统

暖通空调系统涵盖的范围比较广泛,采暖、通风、空调、冷热源系统均属于暖通空调系统。暖通空调系统为建筑内部空间提供舒适的工作条件、生活条件,可以说建筑的外在美要看建筑造型和立面,内在美则要看暖通空调系统运行的效果,所以暖通空调系统在建筑中占有很重要的地位。

1:通风系统简介

广义的通风系统包括机械通风和自然通风,自然通风利用空气的温度差通过建筑的门、窗、洞口进行流动,达到通风换气的目的;机械通风则以风机为动力,通过管道实现空气的定向流动。机械通风系统的识图与安装是我们本书介绍的重点。
   在民用建筑中,通风系统根据使用功能区分主要有排风系统、送风系统、防排烟通风系统,也有在燃气锅炉房等使用易燃易爆物质或其它有毒有害物质的房间设置事故通风系统、厨房含油烟气的通风净化处理系统等。通风系统的设置需要了解建筑功能需求,其过程不仅有空气的流动,往往还伴随着热、湿变化。

知识拓展:风量平衡、热平衡与湿平衡

根据能量守恒与质量守恒的原理,通风系统具有风量平衡、热平衡和湿平衡的特点。风量平衡即针对某一建筑房间,进入房间的空气质量与排出房间的空气质量相等;热平衡即房间进风与排风的热量差值应等于房间内部热源产热与房间散热之间的差值;而湿平衡则是房间进风与排风的湿量差值应等于房间内部散湿量。这几个平衡是我们理解通风系统的基础。

2. 空调系统简介

空调系统是以空气调节为目的而对空气进行处理、输送、分配,并空盒子其参数的所有设备、管道及附件、仪器仪表的总合。

在空调系统的分类上有许多方法,较多的是以负担室内热湿负荷所用的介质分为全空气系统、全水系统、空气-水系统和冷剂系统。

(1) 全空气系统:全空气系统的特征是室内负荷全部由处理过的空气来负担,由于空气的比热、密度比较小,需要的空气流量大,风管断面大,输送能耗高。这种系统在实现空调目的的同时也可以实现可控制的室内换气,保证良好的室内空气品质,目前在体育馆、影剧院、商业建筑等大空间建筑中应用广泛。

(2) 全水系统:全水系统的特征是室内负荷由一定的水来负担,水管的输送断面小,输送能耗相对较低。典型的全水系统如风机盘管系统、辐射板供冷供热系统,因为其没有通风换气作用,单独使用全水系统在实际工程中很少见,一般都需要配合通风系统一同设置。

(3) 空气-水系统:空气-水系统的特征介于全空气系统和全水系统之间,由处理过的空气和水共同负担室内负荷,典型的空气-水系统是风机盘管+新风系统,这种系统由于比较适应大多数建筑的情形,因此在实际工程中也应用最多,酒店客房、办公建筑、居住建筑等大多采用风机盘管+新风系统。

(4) 冷剂系统:冷剂系统顾名思义就是由制冷系统的蒸发器或冷凝器直接向房间吸收或放出热量,在这一过程中,负担室内热湿负荷的介质是制冷系统的制冷剂,而制冷剂的输送能量损失是最小的。最常见的冷剂系统是分体式空调、闭式水环热泵机组系统,近年来随着技术的进步,变制冷剂流量多联分体式空调系统(也就是我们俗称的VRV、MRV、HRV等)在实际工程中得到了越来越多的应用,这也是一种典型的冷剂系统。

常用的系统为:
    a:
全空气系统

b:空气-水系统

暖通空调风系统

a:全空气系统
    影院绝大部分影厅采用的是全空气系统,主要采用的有两种送风方式。
   1:上送下回, 特别注意: 如果采用上送系统,回风口应该安装在萤幕下端靠地面的位置. 影厅内必须有独立的新风系统,新风量必须大于: 每人每小时22立方米, 运行整体噪音不大于40dB。


b: 空气-水系统

   如果影厅标高不够,影厅高度低于4.5米,一般采用的是空气-水系统。
   1:采用空气-水系统的系统,注意新风必须先进设备,严禁直接送的室内


图1.14为影院观众厅暖施通风平面图的局部,因为该部位是机房部位,因而风管比较复杂,通风系统的设置和参数可以通过通风系统表了解,在平面图中,通风管道的走向和管径、设备位置、风口位置比较直观,但我们还应注意风管在穿过房间隔墙、进出设备、风管交叉时图面上表示的相关部件,如本图中送回风系统的风管在穿越影厅的隔墙处设置了排烟防火阀,风机进出口不仅设置了风管软接头,还设置了风管止回阀,在风机房内,由于平面尺度小,风管有重叠交叉,此时完全在平面图中表述比较困难,则应注意到风机房画有剖面符号4-4和5-  5,从剖视符号看,4-4剖面可以体现出该位置的重叠关系,可以直接寻找这一剖面了解这一部位管道的相互关系。(注意:规划的时候需要考虑空调管井的预留,一般建议每个影厅的首末短预留一个立管,如果不能满足需要, 影院租赁区内 最少应该有一个新风井一个排风井一个排烟井。内空尺寸不应小于1000×400。)


风管平面图中,风机房、风井部位需要给予关注,因为风井还牵涉到上下楼层的平面,而风机房部位则由于风机的安装往往存在比较复杂的空间关系。本图中防火阀的类型较多,有常开防火阀、常开排烟防火阀,为表达清楚分别设置了不同的阀门代号,如FH-W表示常开防火阀,边上的70℃表示防火阀的动作温度;FYH-SDW表示常开排烟防火阀,边上的280℃表示防火阀的动作温度。防火阀其余的要求可以通过材料表查询。在风管平面图中,识图的目的是了解通风系统的组成和管线走向、风井的位置、管径大小、设备的位置、相关阀门管件的位置等。(注意:规划在预留机房的时候,机房尺寸应该根据影厅大小进行控制,最小 长:2500mm 宽:1500mm  最大: 长:4000 宽:2500mm.)
   知识拓展:风管的管径

在设计图纸没有明确说明时,采用金属、非金属或其他材料板材制做的风管管径以外径或外边长为准,采用混凝土、砖等建筑材料砌筑的土建风道以内径或内边长为准。圆形风管的管径系列规格如下(单位mm):100,120,140,160,180,200,220,250,280,320,360,400,450,500,560,630,700,800,900,1000,1120,1250,1400,1600,1800,2000;矩形风管的风管边长规格如下(单位mm):120,160,200,250,320,400,500,630,800,1000,1250,1600,2000,2500,3000,3500,4000。应当说明的是在民用建筑中,由于建筑空间的限制,矩形风管容易布置和加工,因而应用很普遍,在风管高度上由于建筑尺寸限制一般控制在400mm以内。综合考虑风管的经济性和阻力特点,矩形风管的宽高比一般应控制在6以内,不应超过10。

(2)水管平面图:

空调水管平面图主要体现空调冷热水管道、冷凝水管道的平面布局,在施工图中一般用单线绘出,并在图中标注水管管径、标高,识图中应注意各种调节阀门、放气阀、泄水阀、固定支架、伸缩器等各种部件的安装位置,管路上的阀门、伸缩器等未单独注明管径时均按与管路相同处理。在图面上,水管为粗线,设备、水阀管件为细线,各种管线的线型以及阀门管件的图样见相关的图例说明。

在水管平面图中,水系统立管位置应引起重视,因为立管是起着连接各层空调水管的作用,理清立管也就理清了空调水系统的主要管线。

图1.15是一张空调水管平面图的局部,空调水管管线的线型通过查图例可以知道粗实线为空调供水管,粗虚线为空调回水管,细双点划线表示凝结水管,在相应的管径标注和立管编号标注中,也相应以L1、L2、N来表示。管井是水管平面图中应注意的位置,大多立管均由管井引出,而立管的编号又可以与上下楼层对应,帮助识图者了解整个空调水系统的走向。图纸中在空调供回水由立管引出处设置有阀门,一般来说每层的供回水管、设备的进出口均有阀门,本设备进出口的阀门没有体现是因为平面图中表示这些阀门太繁琐也容易导致图面不清,因此另外绘制有设备接管大样图来表示设备进出接管阀门管件。


    施工图

空调水管平面图提供的信息仅限于所绘楼层的平面部分空调水管的信息,空调水管在竖向标高的变化如立管等的情况并不能通过空调水管平面图来反映,因此要了解空调水系统的整体情况还需要绘制空调水系统图或立管系统图。在空调水管平面图中我们应注意了解空调供回水水管的平面走向与布局,管径的大小以及与其它楼层的立管联系,因跨越建筑伸缩缝而设置的水管软接头、因直管段太长而设置的固定支架、伸缩节等。一般来说,除特殊情况外,空调水管平面图不标注水管的定位尺寸,而由施工单位根据现场安装空间确定。

知识拓展:水管的种类与标注

空调水管目前以镀锌钢管、焊接钢管和无缝钢管应用最多,采用的管径标注系列为公称直径DN(单位mm):15,20,25,32,40,50,65,80,100,125,150,200等(数值为管内径)。镀锌钢管一般直接标注DN××,无缝钢管和焊接钢管则应标注管外径×壁厚,也可以在材料表中注明。随着科技的发展,塑料管材也开始在工程中使用,如PP-R管、PB管、PE-X管等经过计算均可用于某一空调工程,塑料管的管径标注一般是公称外径×壁厚,在识图中应根据国家相关标准确定。

(3)剖面图:

当平面图不能表达复杂管道的相对关系及竖向位置时,就通过剖面图来体现。在剖面图中应以正投影方式绘出对应于机房平面图的设备、设备基础、管道和附件,注明设备和附件编号,标注竖向尺寸和标高;在平面图设备、风管等尺寸和定位尺寸标注不清时可在剖面图上标注。

图1.16就是前文以暖施-04图局部为例(图1.14)时提到的A-A剖面,我们可以看见在风管重叠处风管上下布置,在竖向上错开,这也是这个剖面图强调表示的内容。



4 系统图

图1.20所示,水系统图可以全面表示整个系统之间的关系和流程。(注意:主机部分的主管必须采用同程管)。


了解影院的空调系统构成及设计注意事项:

A. 影院暖通空调工程常用的主要设备

  1:主机部分: 水冷螺杆机组  风冷模块机组 冷却塔

  2:末端部分: 立,卧式风柜  风机盘管。

B. 暖通空调工程的主要系统

  1:风系统,观众厅最佳的气流组织形式为:上送下回,下送上回,最低新风标准为:22立方米/人/小时,观众厅空调系统的噪音不大于40dB。

  2:水系统,主机部分的主管必须采用同程管,风柜必须安装比例积分法,风机盘管必须安装电子二通阀,主机系统必须安装压差旁通阀。

C. 暖通空调规划预留注意事项

每个影厅的首末短预留一个立管,如果不能满足需要,影院租赁区内 最少应该有一个 新风井 一个排风井 一个排烟井. 内空尺寸不应小于 1000×400.空调机房预留最小长:2500mm  宽:1500mm  最大: 长:4000 宽:2500mm。


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