摘要：目的研究空調設計的科學性及合理性。方法從空調的基本概念入手，分析目前空調設計過程中存在的問題，指出其設計缺乏科學性。結果目前空調的設計普遍存在注重空氣冷熱的調控，而忽視了空氣濕度的調控，這正是目前空調設計中存在的缺陷。想方設法對其改進，使空調設計更加完善。結論空調設計不僅僅要考慮空氣的冷熱調控，還應該兼顧空氣的濕度調控。
　　關鍵詞：空調設計；冷-熱-濕調控；設計缺陷
　　
　　經過多年的空調設計學習，增加了對于空調設計的理解。現歸納出來與大家交流，本人拋磚引玉，請大家發表高見。
　　空調，就是指空氣調節，其目的就是指通過采取有效手段，使室內的空氣質量達到人類居住的舒適狀態。那么什么是人類居住的良好空氣環境呢，應包括以下三項內容：
　　一是人體必需的新鮮空氣。人類要生存就要呼吸，呼吸就會產生二氧化碳，CO2本身無毒，但是空氣中的濃度過高，也會導致人體不適，產生中毒癥狀，甚至死亡。我國《公共場所衛生標準》（GB9663～9673-1996和GB16153-1996）規定，室內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空氣的溫度、相對濕度和空氣的流動速度。我國國家標準《采暖通風與空氣調節設計規范》（GBJ19-87）規定，舒適空調室內溫濕度參數為：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，經常會遇到人員短暫停留的過渡區，由于過渡區連接兩個不同溫濕度的空間，人員經過或短暫停留時活動狀態又有所改變，與人在同一空間內長時間停留感覺會不一樣，這就要求在設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；
　　三是室內空氣中各種有害物的濃度低于衛生標準。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污染物（如軍團菌、笨等）也有可能進入室內。
　　（2）室內。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）在微生物作用下產生的有害氣體；家庭烹調油煙以及燃燒產生的有害氣體等。
　　（3）室內人員。除上述CO2和煙草的煙氣以外，還有人體散發的氣體。（4）
　　對于上述各種有害物來說，除盡可能減少污染物的產生以外，主要是加強通風換氣，將其濃度稀釋至低于衛生標準，當然采取某些過濾、吸附措施也可降低其濃度，但是并不能完全替代通風換氣。
　　通風換氣又可以分為自然通風和機械通風，從環保節能和循環經濟的角度來講，當然是首先考慮自然通風，在自然通風無法滿足要求的情況下，才采取機械通風的方式。本人認為空調的核心任務就是確定空氣處理過程及有效的控制系統。目前空調設計存在的問題是，大多數空調系統都是“降溫”空調，只要夠冷就算達到目的了，這是很片面的。其實更應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。
　　搞空調設計首先要進行負荷計算，確定有多大的冷（熱）量才可以進行設備選型、管路設計等后續工作。明確空調冷負荷概念很重要：空調系統冷負荷由空調房間冷負荷、新風冷負荷、循環風機電能轉化為熱能的冷負荷及通過風管和水管輸送管道傳熱形成的冷負荷等幾部分組成。
　　空調房間冷負荷又分為空調房間圍護結構冷負荷、人員發熱形成的冷負荷、照明燈具發熱形成的冷負荷、生產設備發熱形成的冷負荷（廠房空調）、食物發熱形成的冷負荷（餐廳）等。
　　這里有一個概念很重要，就是由于物體的熱容性，熱量傳遞有滯后現象。所以不能把傳熱量直接等同于冷負荷。這點很重要，務必要記牢！
　　空調冷負荷計算完成后，可根據空調形式的不同確定空氣處理方式：在焓濕圖中定位室內外狀態點，考慮風機及風管傳熱溫升確定送風溫差后由計算出的每個空調房間冷負荷就可以確定空調房間的送風量（凈化空調不適用），再考慮人員衛生要求及有無排風、房間正壓等因素以確定新風比。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房間冷負荷及空調系統冷負荷的明顯區別。在焓濕圖中畫出空氣處理過程對空調冷負荷及溫濕度控制的概念很有幫助。這也是空調設計工作的基本功。
　　在工程實際中空調冷負荷一般以冷負荷指標來估算，空調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，不能真正體現實際情況；若能以換氣次數加以參考會全面一些。各種建筑的空調冷負荷指標有很多資料詳細闡述，這里不再重復。在此只想提出一種空調設計觀念：對于每個空調房間不妨看成是裝滿流體的“盒子”，空調的目的就是要使“盒子”里流體的溫度、濕度、潔凈度等滿足設計要求。主要是以送、回風及排風使“盒子”里的流體流動，通過質交換摻混“盒子”里的流體，使之滿足設計要求。“盒子”與外界的熱交換就形成了空調房間圍護結構冷（熱）負荷；“盒子”里燈光、人員及設備的散熱、散濕就形成了對應的冷負荷與濕負荷。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驗也不足，能夠接觸計算機流體力學對模擬房間氣流很有幫助，尤其是凈化空調）。
　　針對不同的溫濕度要求，應采用不同的空氣處理過程及控制系統：對于溫濕度精度要求不高的系統（溫度精度大于1℃,相對濕度大于5%），可采用溫度或濕度優先的控制系統，空氣處理過程按常規形式即可；對于溫濕度精度要求很高的系統，溫濕度必須分開控制，在空氣處理過程中就要有所體現：溫度方面是先降溫再用電加熱調溫，濕度方面是先除濕再用干蒸汽加濕。
　　至于風管及水管的設計是很簡單的，就是個控制流速確定阻力的小問題。經驗豐富的施工人員也可以按照經驗來做。只要注意管道標高就行了。冷凍機房和空調機房的設計要考慮放空排水、檢修及設備運輸的問題。可以參考別人的圖紙，多看圖多總結。
　　對于不同的空調系統，都有各自的特色。如蓄冰空調、凈化空調等，但萬變不離其宗。打好空調冷負荷概念及空氣處理過程的基礎，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設計工作十分有幫助。
　　參考文獻：
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