7.1.1 通风空调工程
通风空调工程实际上是通风工程和空气调节工程的统称，通风与空调同为对建筑物内部或者局部场所的温度、湿度、洁净度等空气环境进行调节处理的技术手段。通风工程在内容上一般指利用室内、外空气的交换来改变室内空气环境的过程，这个有组织的空气置换过程更多是为保证室内空气质量；而空气调节工程则是指利用对室内或即将进入室内空气的处理来改变并控制室内环境，更多是为保证室内的温、湿度环境。
在通风空调工程的分类中，按用途来分的通风系统有：人防通风系统、防排烟通风系统、洁净通风系统等；按空气处理设备来分空调系统有：集中式系统、半集中系统、全分散系统；按空气处理的介质分类空调系统有：全空气系统、全水系统、空气—水系统、冷剂系统等。
7.1.2 通风、空调工程的系统组成
1）通风系统
通风系统一般由通风管道、通风设备以及其他需要的装置组成。不论什么类型建筑物的通风，按通风动力的来源都可以分为自然通风和机械通风两种方法。
（1）自然通风系统
自然通风是利用自然界的风力、温差产生热压等自然动力来进行室内外空气交换，多是通过建筑的布局、朝向规划以及建筑本体通道、开窗、通风洞口的布置与设计，来形成通风动力完成换气。
（2）机械通风系统
机械通风是通过风机、风道等设置利用机械压力促使室内外空气流动与交换的通风方法。机械通风可以分为机械排风、机械送风。
机械排风系统一般由排出气体收集设施、净化设备、排风道、风机、排风出口及阀部件等组成，图7.1为某车间机械排风系统的示意图，通过排风口1吸入房间内的既有空气，汇集进入排风管道，通过净化处理设备2，排风机3运转，将气体再通过一段排风管送至适宜排放地点，通过出口风帽4排放入室外大气。
图7.1 某车间机械排风系统的示意图
机械送风系统一般由进风口、空气处理设备、风机、风道、送风口及阀部件等组成，可以看出机械送风系统的组成和排风系统的组成模块类似，只是流向相反，因此相应的设备设施构造、原理也有所不同。图7.2为某车间机械进风系统的示意图，通过进风口1吸入室外空气，经过空气处理设备3、4，送风机8加压，将气体通过送风管输送，再通过系统末端的送风口14送至房间各处，同样为保证系统的运行调节与启停，在系统中设有阀门2、6、10、12等控制部件。
图7.2 某车间机械进风系统的示意图
2）空调工程
（1）空调系统
空调系统的组成，一般有空气处理设备、空气输送管道、空气分配装置以及系统的控制装置等。根据空气处理设备的设置分类可分为集中式系统、半集中系统、全分散系统等。
①集中式空调系统
集中式空调系统是最基本的空调方式，是指所有空气处理设备集中在空调机房，空气集中处理后经风道输送到各使用空间区域，通过末端分配设备进入使用空间。普通的集中式空调系统是全空气系统，它的组成由集中空气处理设备、通风管道、风口、系统控制调节部件等组成。
图7.3是一个集中空调系统示意图：空气（回风、新风）在机房由接有冷热水源的空调机组处理，再经消声静压箱、送风管、送风口送入各房间，风管上设有风量调节阀；办公室房间还设有回风系统，空气经回风口、回风管返回空调机房；新风由室外风口进入空调机房。集中式空调系统一般都会有图中出现的送风系统、回风系统、新风系统，不过系统形式因空间特点而不同，比如在办公室房间有回风管道，而餐厅就没有回风管道，回风直接进入机房，新风则直接进入机房与回风混合，没有单独的处理及输送系统。
图7.3 集中式空调系统示意图
②半集中式空调系统
半集中式空调系统是集中式与分散的结合，指既有空气集中处理设备，还有分散的空气处理设备，它们对室内空气进行就地处理，或者对来自集中处理设备的空气进行二次处理。半集中式系统通常是新风由集中空调机组处理，室内风分散处理，它的组成在集中式的新风系统基础上，加上分散处理的空气处理设备、送风管道、风口等，比较典型的是新风加风机盘管系统和新风加诱导器系统，也有分散处理设备是吊顶辐射或冷剂机组的系统。
图7.4 半集中式空调系统示意
从图7.4也可以看出，半集中式的空调是空气—水系统，房间新风来自集中处理机房，室内回风由风机盘管处理，承担负荷的是来自冷热源的水介质，也即集中处理的空气和水共同承担室内热湿负荷。新风加诱导空调系统、新风加吊顶辐射都属于此类，新风加冷剂机组的半集中式，室内处理机的冷热水介质换成了冷剂，可以称为空气—冷剂系统。
③全分散空调系统
全分散空调系统是指空气处理的冷热源、空气的处理设备全部分散于各个使用空间，独立运转不需要集中机房。最常见的家用分体空调就属此类，更早时期的窗式家用空调把室内机、室外机集于一体安装于房间外窗或外墙，各房间空调机独立处理该房间的温湿度环境，因布置灵活不需要集中机房而广泛应用在家庭、小型办公、旅馆、商业等公共场所。
（2）中央空调系统的组成
对于大型建筑物，特别是公共建筑，通常采用中央空调系统。中央空调系统，指建筑物有集中的制冷（热）源和集中控制的空调系统，既涵盖了集中式或半集中式的空调系统，也包括上面未介绍的冷热源系统，如图7.5所示。这个概念使得空调工程从冷热源头、到热湿处理、到解决室内环境的末端，整个系统框架搭建完整。
图7.5 中央空调系统示意图
冷热源系统，通常的冷源核心是制冷机组，提供如图7.4、图7.5中空调机组、风机盘管的冷热水循环，构成冷冻水系统，相应地为保证制冷机组运行，有配套的冷却设备及冷却水循环系统。热源可以来自锅炉、热水机组，也有既能制冷也可制热的热泵机组。
值得注意的是，图7.5的中央空调系统组成较完整地表达了空调工程的实施，根据各个分路系统采用设备不同、实现方式与原理不同，会有不同的系统组成方式。比如冷源采用风冷式制冷机组，那么其中的冷却水系统将不会出现，代之以制冷机组本身的冷凝器风冷设备；图示空调系统采用的是半集中式的空气—水系统，如采用冷剂系统或全空气系统，那么冷冻水循环将被简化缩短或者为冷剂循环系统所代替。
7.1.3 常用设备、管道及部件
1）常用设备
（1）通风风机
通风机作为通风系统的核心设备，根据其作用原理可分为离心式、轴流式和混流式等类型。图7.6左为离心风机，中间为轴流风机，右为斜流风机。
图7.6 离心风机、轴流风机与斜流风机
离心式风机具有压力高，风量大的特点，用于通风空调系统的多是低压通风机，一般需要专门的基础安装；轴流式风机风压小，可以低压下输送大流量空气，多用于无需设置管道以及风道阻力小的通风系统中，可以灵活地安装于墙体、楼板下等位置；混流式风机（斜流风机），介于轴流风机和离心风机之间，外形更接近轴流风机。
通风机按照不同使用场所或者特殊场所的需要，可以以屋顶风机、防爆风机、高温风机等不同形式出现。
（2）空气净化设备
排风系统中常出现的是除尘设备，其名称大多可以表明工作机理，例如重力沉降室是重力除尘、惯性除尘器利用惯性除尘、袋式除尘器采用滤料过滤、旋风除尘器利用离心力除尘、电除尘器利用静电等。一般设备为成品，安装于专门支架、基础上。(www.xing528.com)
进风系统的处理设备多是过滤器，分初效、中效、高中效、高效过滤器，图7.7为初、中、高效过滤器图片。初效通常采用金属网格、聚氨酯泡沫塑料以及各种人造纤维滤料制作，有板式、折叠式、袋式、箱式等，适用于空调和集中通风系统过滤；中效通常采用玻璃纤维、无纺布等滤料制作，常做成抽屉式或布袋式，主要用于中央空调通风系统中级过滤以及制药、电子、食品等工业净化中；高效过滤器通常采用超细玻璃纤维、超细石棉纤维等滤料制作，主要用于对空气洁净度要求较高的净化空调系统。过滤器的安装一般通过框架固定在空调器或过滤器箱内，高效过滤器的安装严密要求更高。
图7.7 初、中、高效过滤器
特殊情况下，空气洁净场所还会出现净化工作台、风淋室等独立设备。净化工作台是送风回风自循环的独立净化设备，在操作台面局部空间制造无尘环境；风淋室是利用高速洁净气流吹掉人衣服尘埃的空间系统，分单人、双人、多人等形式。
（3）空气处理设备
空调系统中空气处理设备负责对空气进行热、湿、净化等处理。常用的热湿处理设备有喷水室、表面式换热器、电加热器、加湿器、过滤器、组合式空调器等。
喷水室，通过喷嘴向空气中喷淋不同温度的水，两者产生热、湿交换，使被处理的空气达到要求的温、湿度。喷水室分卧式和立式，目前主要用在工艺性空调中。
表面式换热器，冷热媒与被处理的空气通过换热器的外表面进行热湿交换，不直接接触。表面式换热器以热水或者蒸汽作热媒时称空气加热器，以冷水或者制冷剂做冷媒时称表冷器。依设计条件可垂直或水平安装。
其他的加热加湿设备：电加热器是通过电阻丝发热来加热空气的设备，分裸线式和管式；常用加湿器有干蒸汽加湿器和电加湿器两类。
将上述各种功能处理设备、风机、消声装置、能量回收装置分别做成分段箱体，按需选择组合成的空气处理设备称之为组合式空调器，一般落地式安装。如图7.8。
图7.8 组合式空调器及其组成示意图
将组合式空调器各功能段（或者连同冷热源部分），整合为一个箱体，实现空气处理功能，称之为空调机组（空调器），可以有落地式、墙上式、吊顶式等安装形式；整合到极致，成为仅处理单个房间的机组有风机盘管、诱导器、分体空调器、窗式空调器等各种形式，安装也根据机组设计形式不同，采取不同方式。如图7.9为各类型风机盘管。
图7.9 风机盘管
（4）冷热源
中央空调冷热源中的制冷机组，根据压缩机的种类有活塞式冷水机组、螺杆式冷水机组、离心式冷水机组，还有吸收式制冷的溴化锂吸收式机组，特别的有将冷水机组模块化、自由组合，称之为模块化冷水机组。热源有热水机组、热泵机组等。
冷却塔也是冷热源系统中的重要设备，它是保证冷源运转的冷却水系统的主要设备。
2）通风管道及系统部件
（1）通风管道
通风管道常见断面形状为矩形或圆形。流速高、直径小时多采用圆形风管，如除尘系统、高速空调系统；而矩形风管则因制作简单、易于布置得到更广泛应用。
风管材料常用有钢板风管、塑料板风管、玻璃钢风管、复合风管等，在有特殊要求的场所，还有铝板风管、不锈钢风管等应用，需要移动的地方采用软管，有塑料软管、橡胶软管、金属软管。钢板风管、铝板风管的制作常用连接方式有咬口和焊接；不锈钢风管采用焊接，塑料风管也是焊接；玻璃钢为粘接，复合风管一般成品采购。
（2）系统部件
常见系统部件有阀门、风口、风帽、风罩、消声器、静压箱。
阀门是整个系统的运行调节部件。有蝶阀、多叶阀、插板阀及菱形阀等，材质有碳钢、塑料、铝、不锈钢、玻璃钢等材质。按用途命名的有防火阀、旁通阀、启动阀、止回阀、三通阀等；按动作方式分手动阀、气动阀、电动阀等。安装一般采用法兰连接。图7.10为几种常用阀门。
图7.10 常用阀门
风口全称空气分布器，连接空调系统与被处理空间。最常用的是百叶风口和散流器，根据空间及空气分布需要，也有插板、条缝、喷射、旋流等形式风口，如图7.11。按材质分有碳钢风口、铝合金风口、塑料风口、玻璃钢风口、不锈钢风口等。安装应兼顾风管连接及房间装饰面。
图7.11 常用几种风口
风帽是排风系统的排放末端，有提升动力、防风雨的作用，一般使用有伞形、圆锥形、筒形，同样有不同材质的制作。
风罩通常作为局部排风系统的始端，收集排出气体。按工作原理，分为密闭罩、柜式排风罩、外部吸气罩、吹吸式罩等，外部吸气罩又分上吸、侧吸、下吸、升降回转、槽边排气罩等各种形式，如图7.12，一般支吊架安装。
图7.12 局部排风罩
消声器是系统的消声降噪部件。阻性消声器是利用吸声材料吸声，有片式、管式、声流式等形式，消声材料常用玻璃棉、泡沫塑料、矿渣棉等。同时利用共振或膨胀消声的称阻抗复合式消声器。图7.13为几种常见消声部件。
图7.13 消声器、消声静压箱、消声弯头
消声静压箱、消声弯头是常采用的利用风管构件兼做消声器的做法，静压箱同时具有稳定气流压力的作用。
3）人防通风设备及部件
人防通风系统因考虑战时防护，设有专业的设备与部件供战时单独使用或兼用。
（1）人防通风设备
常见有两用风机、过滤吸收器、滤尘器。
风机常选用电动、手摇两用风机，确保可靠性；过滤吸收器是战时防毒气侵入的专用滤毒装置；滤尘器作为清洁和滤毒系统中起粗效过滤作用。
（2）人防其他部件
滤毒通风时人防空间要求维持一定正压，因此设超压自动排气活门及测压装置。同时为隔绝冲击波影响，系统中装设专门的人防密闭阀及专门的穿墙密闭套管。
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