建筑通风空调工程：设备分类与工作原理

建筑通风通过交换室内外空气的方式，可以创造良好的室内空气条件。利用建筑的门窗进行室内通风换气属于自然通风，采用人工方法有组织地进行室内换气属于机械通风。在现代生产生活中，为了达到人们对生产生活的特殊要求，使用通风空调系统可以实现对建筑物内空气湿度、温度、洁净度的全面控制。通过设备高效率地排出室内被污染的空气至室外，对室外新鲜空气经过一系列净化、加湿（除湿）、温度调节等处理送入室内来改善空气环境。

1）通风系统

（1）通风系统工作原理

从空气流动方式将通风系统分为送风和排风两部分。自然排风如图6.1所示。送风系统是将清洁空气送入室内。以机械送风为例，如图6.2所示，在风机的作用下，室外空气进入进风口，经进气处理设备1、设备2（初级过滤器、净化段）处理达到卫生或工艺要求后，由风管5将洁净的空气分配到各送风口6，送入室内。排风系统的基本功能是排除室内的污染气体，如图6.2所示，在换气风扇7的作用下，将室内污染气体排除室外。

图6.1　自然排风

图6.2　机械送风

（2）通风系统分类

通风系统按照流动的动力不同可分为自然通风和机械通风；按照通风系统的作用范围可分为局部通风和全面通风；按照通风系统作用功能划分为除尘、净化、事故通风，消防通风（防排烟通风）和人防通风等。

2）空调系统

（1）空调系统工作原理

空调系统包括送风系统和回风系统。如图6.3所示，在风机的动力作用下，室外空气进入新风口，与一次回风管中回风混合，经空气处理设备达到要求后，在送风管机的作用下，由风管输送并分配到各空调房间送风口，由送风口送入室内。各空调房间内回风口将室内空气吸入并进入回风管（回风管上也可设置风机），一部分回风经排风管排到室外，另一部分回风经回风管（一次回风，二次回风）与新风混合，再次进入空气处理设备处理。

图6.3　通风空调设备工作原理图

（2）空调系统的分类

①按空气处理设备的集中程度分类，分为集中式系统、半集中式系统和分散集中系统3种。

a.集中式系统。空气处理设备（过滤器、加热器、冷却器、加湿器等）及通风机集中设置在空调机房内，空气经处理后，由风道送入各房间。集中式系统便于管理和控制，处理空气量大，常用于工业建筑、公共建筑（如体育馆、剧场、商场）。

b.半集中式系统。集中处理部分或全部风量，然后送往各房间（或各区），在各房间（或各区）再进行处理的系统。如风机盘管加新风系统为典型的半集中式系统。各空调房间可根据需要独立调节室温，房间无人时，可单独关闭室内机组的风机，节省运行费用。半集中式系统主要形式有风机盘管加新风系统和诱导器系统多用于宾馆、办公楼等民用公共建筑。

c.分散集中式系统（也称局部系统）。将整体组装的空调机组（包括空气处理设备、通风机和制冷设备）直接放在空调房间内的系统。建筑物中只有少数房间需要空调或空调房间较分散时，宜采用分散式空调系统。分散式系统主要用于办公楼、住宅等民用建筑。

②按承担室内负荷的输送介质的不同分类，分为全空气系统，全水系统、空气-水系统和制冷剂系统4种。

a.全空气系统。空调房间的冷、热、湿负荷均由集中处理后的空气负担。如定风量或变风量的单风管中式系统、双风管系统、全空气诱导系统等。

b.全水系统。指空调房间内的冷、热、湿负荷全部由携带冷量或热量的水来负担的空调系统。由于此系统无法解决室内通风换气的问题，因此，通常不单独使用此方法。(www.xing528.com)

c.空气-水系统。将前两个系统集合起来，用风和水来共同负担空调房间的全部冷、热、湿负荷，如带新风的风机盘管系统。

d.制冷剂系统。这种系统是将制冷剂作为介质，直接对室内空气进行冷却、加热、去湿，系统的蒸发器直接放在室内来吸收余热余湿。

（3）空调系统的组成

空调系统基本由空气处理设备、空气输配装置、冷热源3部分组成，此外，还有自控装置等。

①空气处理设备，包括空气过滤器、冷却器（喷水室）、加热器等各种热湿处理设备、空调器（组合式空调机、新风机组）、（末端装置）风机盘管等作用是将送入风进行处理达到设计要求的送风状态。

②空气输配装置，包括风机（送、回、排风机）、风（管）道、风阀、风口、各种附属装置等，作用是将处理后的空气输送到空调房间，并合理地组织室内气流，使气流均匀分布。

③冷热源，包括锅炉房、冷冻站等，作用是提供冷却器（喷水室）、加热器等设备所需的冷媒水和热水（蒸汽）。

④自控装置，包括传感器、控制器、执行器等。

3）通风（空调）系统主要设备及部件

通风（空调）系统，除空气输配必要的风管（风道），空调水系统和冷媒系统必要的水（汽）管道外，常用的设备及部件如下：

①热源及制冷设备是空调系统中产生热源和冷源的设备。热源如锅炉、电加热器等；冷源按制冷方式划分，在民用工程中常用的有氟利昂压缩式制冷和溴化锂吸收式制冷两种；冷水机组是空调系统中最常采用的一种压缩式制冷机组。机组的作用是制作冷冻水，供空调机等设备作冷源之用。

②排风除尘设备的目的是净化含有大量灰尘的空气，改善环境卫生条件，回收有用的废料。根据除尘原理不同，排风除尘设备可分为机械式除尘器（如重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器）、湿式除尘器（如喷淋塔洗涤器、自激式除尘器、水膜除尘器）、过滤式除尘器（如袋式除尘器、颗粒除尘器）和电除尘器（如干式除尘器、湿式静电除尘器）。

③空调器是将空气处理设备、风机、冷热源等整体组合在一个箱子中的设备。空调器包括新风机、空气处理机（柜式空调机）、分段组装式空调器、整体式空调机组等。

④风机盘管是中央空调的末端设备装置之一，本身无冷（热）源，由风机和冷却（加热）盘管（即表冷器）组成，当需要“冷气”时，盘管内运行冷冻水；当需要“暖气”时，盘管内运行热水。开动风机，盘管与流经的气流进行热交换，就向出风口送出冷风或热风。

⑤空气过滤器。空调系统中空气净化处理是用过滤器将空气中的悬浮尘埃除去。空气过滤器有粗效、中效、高效3种。

⑥通风机是用来迫使空气流动的机械。通风机的主要作用是送风和排风，在通风空调工程中常用的有离心式通风机、轴流式通风机、风帘机。

⑦挡水板是组成喷水室的部件之一，分为前挡水板和后挡水板两种。前挡水板的作用除了挡住喷水过程中可能飞溅起的水滴外，还能使进入喷水室的空气均匀地流过整个断面，因此也称风板或导风板或水风分离器。后挡水板起脱水作用，一般用镀锌钢板或玻璃板制成。

⑧调节阀主要用来调节风量、启动风机或阻止气体倒流、平衡通风系统。安装阀安装于总管、支管或送风口前，常用的形式有碟阀、对开多叶调节阀、三通调节阀等。

⑨消声器是为了消除管道中风机的噪声，在管路上安装的消声装置，使空调系统满足室内噪声标准。常用的消声器有管式消声器、片式和格式消声器、共振式消声器、复合式消声器等，还有利用风管构件作为消声元件的，如消声弯头。

⑩静压箱是为了便于多根风管汇合连接的一种装置。其通流截面及容积较大，使汇流的风在此降低风速，经充分均匀地混合后流出。其内部贴上消声材料后，又兼有消声功能。

⑪各类风口。风口的作用是按照一定的流速，将一定数量的空气送到用气地点或从排气点排出。风口基本上都是由专业厂家生产，在实际中用得最多的是铝合金风口，其次是柚木和钢板风口。

⑫风帽、罩类及其他。包括风帽、罩类、金属空调器壳体等部件、设备支架、检视门、检查孔、温度测定孔。