空调工程本章所谈空调系将室内空气之温度湿度气流及清静Word格式文档下载.docx
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(2)雙風管方式
定風量雙風管方式
分區單元方式
雙風量雙風管方式
(3)風管併用箱型冷氣機(PackageAirConditioning,PAC)方式
(4)各樓單元方式
小型機組併用方式(空氣+水方式)
(5)F.C.U(fancoilunit)+風管方式
(6)誘引方式(InductionUnit,IDU)
(7)輻射冷暖房方式
全水方式
(8)F.C.U+風管方式
個別方式
(9)窗型冷氣機方式
(10)分離式多室內機方式
(11)箱型冷氣機方式
(12)閉迴路熱泵方式
所謂個別方式係指機組(unit)內藏冷凍機可直接設置於室內行空調之方式。
中央方式係指將空調機或熱源機器集中設置於空調對象外部之機房內,以風管或配管連接供給熱之方式。
因此,箱型冷氣機直接設置於室內,故屬個別方式;
但以風管連接後,對數個房間行空調者,稱之為中央式。
4.3中央方式之空調機配置
空調機集中設置時風管佔用空間大,故考慮將空調設備設置於近送風區域以縮短空氣搬送距離,並將空調機小型化分散設置。
地下室集中設置的冷凍機、鍋爐等設備之得熱可用配管送至各空調機處,以減少搬送動力。
4.4個別式空調方式
1.個別式空調機(unitaryairconditioning)可分類如表4-4.1。
表4-4.1個別式空調之分類(公共工程委員會)
冷房專用型
冷暖房專用型
小型冷氣機
窗型
牆貫穿型
分離式
熱泵式窗型
熱泵式牆貫穿型
熱泵式分離型
多組室內機型
冷房專用
水冷式
熱泵型
箱型冷氣機
空冷式
水冷熱泵型
空冷熱泵型
2.小型冷氣機
以往多採用窗型冷氣機(圖4-4.2)或牆貫穿型(圖4-4.3)。
最近分離式(圖4-4.4)漸普遍,該機型將壓縮機、凝縮器及風車置於室外機。
蒸發氣(冷卻排管)、風車及濾網置於室內機,冷媒配管在15公尺內,垂直距離在10公尺範圍內,室內外機儘量接近。
採熱泵方式時冷暖可兼用。
3.多組室內機型(圖4-4.5)
一台室外機配數台室內機之方式,氣冷式將壓縮機置於室外機,水冷式壓縮機置於室內機,為分離式之衍生型。
4.箱型冷氣機(PackageAirConditioning)(圖4-4.6)
構造上將壓縮機、凝縮器置於下方,濾網、蒸發器(管排)及風車置於上方,有水冷式與氣冷式。
採用熱泵方式時稱為水熱源式或空氣熱源式兩種。
圖4-4.1窗型冷氣機(公共工程委員會)
圖4-4.2牆貫穿型(公共工程委員會)
圖4-4.3分離式冷氣機(公共工程委員會)
圖4-4.4多組室內機型式(公共工程委員會)
圖4-4.5箱型冷氣機(公共工程委員會)
4.5中央空調系統之架構
中央空調系統可以說是一連串驅動流體流動的動件(如泵、風扇及壓縮機)、各種型式的熱交換器(如冷卻除濕盤管、蒸發器、冷凝器及散熱材)及連接各種裝置的〝通道〞(如風管、水管及冷媒管)所組合而成的。
如圖4-5.1所示,中央空調系統可分為下列五個循環:
1.室內空氣循環。
2.冰水循環。
3.冷媒循環。
4.冷卻水循環。
5.室外空氣循環。
圖4-5.1中央空調系統循環圖(公共工程委員會)
中央空調系統是由這五個循環相扣所形成的,就如連環炮般一環連著一環,而省略其中一個或一個以上循環,就成其他形式空調系統變化。
例如少了冰水循環就是水冷式箱型機;
少了冷卻水側就變成氣冷式冰水主機;
同時少了冰水及冷卻水系統就變成一般家庭常見的窗型機或分離式冷氣機。
整個空調系統熱交換的循環簡述如下:
製冷部分:
室內空氣之熱負載經過空調箱內之冷卻盤管時,透過熱交換將熱傳至盤管內之冰水中,使得由冰水機之蒸發器出來的冰水溫度上升,再經由冰水泵的驅動,使冰水被載送回到冰水器,與低壓低溫之冷媒於冰水器內作熱交換,溫度下降後之冰水,經由冰水管再回到空調箱中,吸收室內空氣之熱負載產生冷氣,直接由送風機的驅動由風管送出冷氣。
散熱部分:
冰水機內蒸發器之冷媒其熱交換所得之熱負荷經過冷凝器時,透過熱交換將熱傳至冷卻水中,造成冷卻水由冷凝器出來時溫度上升。
再經由冷卻水泵的驅動,使冷卻水被送到室外的冷卻水塔之散熱材中,與流經散熱材的空氣做熱交換,溫度下降後的冷卻水,經由冷卻水管再回到冷凝器循環使用。
由上述可知,構成空調系統的元件不外乎為熱交換器與流體機械二種。
熱交換器是作為高、低溫二種工作流體能量交換的設備,諸如冰水盤管、蒸發器、冷凝器與冷卻水塔散熱材等;
流體機械則是推動工作流體循環的動力源,諸如風車、泵浦與冷媒壓縮機等。
大規模建築或大空間的空調採用中央空調系統的好處包括節約能源及便於維護保養,這種系統大都包含有冰水機,冰水機的冰水在空調箱(airhandlingunit,AHU)將空氣降溫除濕,藉風管送至各分區提供冷氣;
或者是將冰水送到各分區,藉室內送風機(含冰水盤管)直接將室內空氣降溫除濕;
室內送風機可能是附帶有風扇的風扇盤管單元(fancoilunit,FCU)或是無需室內風扇的誘引機(inductionunit,IDU),圖4-5.2所示為一般中央空調系統之系統架構圖。
圖4-5.2中央空調系統之系統架構圖(公共工程委員會)
4.6空調設備施工流程
4.7空調設備施工要領
1.水管、電管之吊管配管因需配合建築工程天花板、樑、牆或水電工程之消防管、給排水管、電管吊管,故配管路線需於施工前套圖檢討,避免互相衝突影響冰水管、排水管運轉功能。
2.吊掛機器設備如小型冷風機、空調箱於柱內之排水管,配管時應確實詳查機器本身之高度加上避震器之高度,定出排水高度以免日後機器設備安裝完後,機器設備排水高度低於排水管無法排水。
3.直立配管的支撐方面注意事項:
(1)軸方向應保持垂直。
(2)不受地震影響,需考慮伸縮變化,避振方式如圖4-7.1所示。
(3)不可彎曲。
圖4-7.1垂直配管安裝(公共工程委員會)
4.配管長度須正確不得有彈起或受壓迫情形。
管長因受管內流體溫度變化所引起之漲縮,於施工前應予計算並於適當距離、地點加配膨脹彎環(ExpansionLoop)或其他適當裝置以吸收、漲縮。
管路之錨定部位(Anchor)亦應選擇適當。
5.配管時應考慮機器震動之傳達,應利用管子轉彎,選定吊件及錨定部位以吸收或阻斷機器之震動藉管路傳達至建築物其他部份,如圖4-7.2所示。
圖4-7.2配管防振詳圖(公共工程委員會)
6.管架或吊鐵之距離應以表4-7.1為原則:
表4-7.1管架或吊鐵之最大間隔距離(公共工程委員會)
z
水管管徑
(mm以下)
最大距離
(公尺)
水平管路
25
2
100
4.2
40
2.5
125
5
50
3
150
6.3
65
3.3
200
7.8
75
3.5
垂直管路
全部管徑
≤3(10呎)
7.配管應於必要之位置加裝吊架及管架。
調整固定之後,使管路之支持穩定,並成方正直線,無高低前後不勻等情形,水管吊架如圖4-7.3所示,各支撐點選擇位置如圖4-7.3(A)~4-7.3(D)。
8.管路須依規定之斜度,即排水管應保持1/8吋每呎(最小)之向下斜度,冰水管及冷卻水管應保持1吋每200呎1/2400(最小)1/100之向上斜度。
前者為便於排水流動,後者為便於排出管中積藏之空氣以免氣阻(AirLock)。
故管路高點,或其他必要之處應加裝自動釋氣閥(AutoairVent)。
HANGERRODSCHEDULE吊桿尺寸表
PIPESIZE管子尺寸
ROD吊桿
UPTO2〞
3/8〞DIA
4〞TO5〞
5/8〞DIA
2-1/2〞TO3〞
1/2〞DIA
6〞TO12〞
3/4〞DIA
PIPEHANGERS
圖4-7.3水管吊架圖(公共工程委員會)
圖4-7.3(A)水平配管轉彎點支撐點(公共工程委員會)
圖4-7.3(B)上下配管轉彎點支撐點(公共工程委員會)
圖4-7.3(C)支管支撐點(公共工程委員會)
圖4-7.3(D)配管上閥類支撐點(公共工程委員會)
9.2吋以上之水管其管架或吊件應具有伸縮裝置,俾於承受重量後仍可加以調整。
牆架應使用於水管靠近牆壁者。
10.在管路系統中彎頭有較大之壓降百分率,45度配置之彎頭較90度之彎頭為佳,如圖4-7.4所示。
11.管架或吊件固定於建築物之處,應使用適當大小標準廠家產品之混凝土埋入(ConcreteInsert)或鉛錨(LeadAnchor)不得使用木軫。
圖4-7.4避免阻礙之彎頭(公共工程委員會)
12.管架應直接作用於水管本身,不能作用於水管之保溫材料上,唯管架處之保溫,應於試壓後裝設絕緣一併包填完整以免此處露凝空氣中之水份。
13.管徑大小變更之處,應使用大小頭不得使用卜申。
彎頭等均應使用標準配件。
所有彎向及交接處應使用管件不得直接插管。
14.配管全部施工完成,且水壓試驗結果確定沒有漏水之後,應把設置於配管底部之排水閥打開,將管內之水及泥沙、油、殘渣等全部排出。
15.凡而、接頭、管架等亦應分別使用成型之保溫材料膠合。
保溫材料應按圖示裝設,保溫層外之金屬箍條,應使用0.02”(0.5mm.厚以上)之鋁片,管子保溫外層以白色PVC布裹包,安裝如圖4-7.5所示。
16.明管配管及各閥門須有下列標誌或顏色區分以利維修:
(1)冷卻水管出、回水管標示。
(2)冰水管出、回管標示。
(3)滷水管出、回管標示。
(4)機械室管路之閥門須作常開或常閉標示。
圖4-7.5水管保溫圖(公共工程委員會)
17.水路系統完成後乙方必須針對系統作必要之水路平衡調整
18.各項機器設備安裝時,應注意日後維修空間是否足夠。
19.管路水壓試驗,試驗壓力10kg/cm²
,系統壓力高於10kg/cm²
者,以其系統壓力的1.5倍為試驗壓力,試壓時間至少為60分鐘,檢查各接頭是否有洩漏之處,試驗用壓力表應在使用前,須經認證合格試驗單位校驗合格,並做成試水紀錄備查。
20.配管完成後,試車階段注意事項:
(1)檢查配管內是否有雜碎物阻塞過濾器。
(2)檢查水質。
(3)保溫材料是否完整,有否施工不良情形。
(4)再核對系統圖檢查系統是否有誤。
(5)控制盤電源電壓之測試,供電是否正常。
21.泵浦吸入端配管的正確與否,除直接影響泵浦自身之性能外,同時導致系統整體之供水量,其正確之配管應如圖4-7.6所示。
圖4-7.6泵浦吸入端配管連接(公共工程委員會)
22.多台泵浦並聯運轉時,其泵浦出口端之施工配管如是以垂直方向進入集水管,有可能因水流流速過快撞擊管壁而造成出口端壓力過高,導致泵浦運轉產生問題,其正確之連接方法應以45度角進入集水管,如圖4-7.7所示。
圖4-7.7多台泵浦連接(公共工程委員會)
23.為了方便判別及檢修泵浦,其壓力表之安裝甚為重要,其正確之安裝如圖4-7.8所示。
圖4-7.8壓力表安裝方式(公共工程委員會)
24.膨脹水箱適用於當水溫增加時留有水體積膨脹的餘地以保持系統壓力一定,型式可分為密閉式及開放式如圖4-7.9(A),4-7.9(B)所示。
25.密閉式膨脹水箱安裝於泵浦吸入端如此能允許泵浦操作時,吸入端維持一定之壓力,而開放式膨脹水箱則放置於泵浦之吸入側且須為系統之最高處開放和大氣接觸,提供了大氣壓力於泵浦之吸入側。
26.風管之配管主要施工上重點如下:
(1)減小氣流之壓力損失:
須注意彎曲、分歧部及斷面積改變之情況。
(2)空氣之洩漏控制到最小限度:
須注意風管之接縫,如有需要風管完成後可先行施以洩漏測試。
(3)不可產生噪音、振動:
板厚、補強須正確。
27.繪製風管尺寸施工圖時,因天花板內之管線分佈繁多,須注意樑下及天花板結構與照明器具等實際尺寸及裝置埋設問題。
圖4-7.9(A)開放式膨脹水箱安裝示意(公共工程委員會)
圖4-7.9(B)密閉式膨脹水箱(公共工程委員會)
28.當風管尺寸大於天花板距樑下之空間時,需考量降低天花高度或變更風管截面高、寬比,切忌敲打樑體影響結構。
29.風管應如圖示尺寸,此尺寸係表示風管內面尺寸,此等尺寸應於現場實際畫線繪製施工圖,並預留現場配合部份,以免於實際現場裝設發生困難。
30.風管構造、連接、補強及吊掛等應依設計圖所示施作,且吊掛於模板時應預先埋設,距離及位置應選定適當以使風管可固定穩妥不致受震動搖擺,如圖4-7.10(A),4-7.10(B)所示。
圖4-7.10(A)水平風管懸吊方式(公共工程委員會)
表4-7.2單一水平風管吊架及距離(公共工程委員會)
板厚(mm)
吊具
支撐物
形鋼尺寸
(mm)
AxBxt
棒鋼
最大間隔(m)
0.5
25x25x3
8
3.6
0.6
0.8
30x30x3
1.0
40x40x3
1.2
40x40x5
表4-7.3並排水平風管吊架及距離(公共工程委員會)
並排水平風管支撐物
吊螺栓及懸吊間隔距離
L(m)
角鋼(mm)
圓鐵(mm)
間隔(m)
40x40x3
9
2.4
1.8
40x40x5
50x50x6
13
3.0
75x75x6
圖4-7.10(B)各類風管支撐圖(公共工程委員會)
31.風管製成後內部應平整而不漏氣,鐵皮之連接應順風向,大小尺寸改變之處應小於角度十五度為準,如圖4-7.12所示,另彎頭之中心半徑應至少能有風管寬度之1.5倍,需要之處應裝順風片(TurningVanes)各風管分岐處應裝設分岐開關;
風管系統洩漏量原則上須維持在15%以下,防止風管洩漏的幾個主要部份:
(1)風管法蘭接頭。
(2)風管製作接合處。
(3)風管岐管開口及與風口連接處。
圖4-7.11風管之擴大、縮小(公共工程委員會)
32.風管之保溫應如設計圖裝置,保溫材料使用如設計圖所示厚度之保溫材料,保溫材料可於風管裝置以前施工,但接頭等處應予修補。
風管之保溫裝置主要為防止滴水,應特別留意避免因裝置不善導致空氣中之水份露凝,另新鮮空氣風管如係經過冷風機處理者亦應加裝保溫。
33.風管吊架或支架之基礎螺釘,應儘量預埋如有遺漏應使用適當尺寸之鉛套打入水泥內,如圖4-7.12所示。
圖4-7.12風管吊架詳圖(公共工程委員會)
34.風機及空調箱之出風口連接風管,應避免氣流由於距離不足即產生轉折,導致產生極大之風損,其正確之連接方法如圖4-7.13、4-7.14所示。
圖4-7.13風機出風口連接方式(公共工程委員會)
圖4-7.14空調箱出風口連接方式(公共工程委員會)
35.風管與空調箱或送排氣風車之連接處,應使用防水帆布,作成一段長度至少為10公分,以防止震動,如圖4-7.15所示。
36.風管分歧處,均應裝置分歧開關,以便調整及鎖定,開關片之材料,應為USG#20鍍鋅鐵皮,迎風之一端,應予捲邊並應加強以防震動。
圖4-7.15帆布接頭(公共工程委員會)
37.分歧管之安裝應儘量避免安裝於出風口附近,應保持一段直線距離後俟氣流穩定後再行分配,避免造成該處風損過大,如圖4-7.16所示。
圖4-7.16分歧管連接不當(公共工程委員會)
38.風管於現場實際施作時經常會遇到障礙而需變徑處理,為避免影響整體送風功能,其施作原則如圖4-7.17所示,高速風管其變徑斜率不得大於1:
7,低速風管其變徑斜率不得大於1:
4。
註解:
高速風管斜率1:
7低速風管斜率1:
4
圖4-7.17風管變徑(公共工程委員會)
39.風機之安裝及連接風管其正確方式可參考如圖4-7.18(A)、4-7.18(B)所示,避免影響系統功能。
圖4-7.18(A)風機出風風管連接法(公共工程委員會)
圖4-7.18(B)風機吸入口連接法(公共工程委員會)
40.風量之試驗與調整,應試驗調整各風管之風量,各出風口、回風口以及調節風門之風量及送風機之全部風量、風壓,風機之各測量風量應調整至與圖相符,其出入不可超過10%,風管及附屬器具如圖4-7.18(C)所示。
圖4-7.18(C)風管及附屬器具(公共工程委員會)
41.風管及套管四周須依建築隔間之防火時效等級充填防火泥,其防火填充材須檢附相關證明文件符合防火標準。
42.風管穿越防火區劃時,須裝設防火閘門。
43.空調或製冰主機(Chiller)
(1)冰水主機須水平安裝如設計圖樣所示尺寸、構造、強度之水泥基礎上,並以合於廠家規定之防震器裝置於該基礎上。
(2)冰水主機之四周應留有廠家建議之最小保養空間,同時冰水器及冷凝器之前後,應留有廠家建議之空間以便管路之抽換或清潔。
(3)冰水主機常因體積太過龐大,空調機房又置於地下室,而樓梯或門尺寸太小,無法運送通過需於樓板或牆板預留孔洞,故於機房結構體施工時,需細查機器設備之尺寸,再核對建築圖樓梯或門之通路,是否能使機器設備順利運送安裝。
44.冷卻水塔(CoolingTower)
(1)冷卻水塔須水平安裝於廠家建議之圖樣所示大小構造之水泥基礎上且其基礎螺絲應確實栓緊,以免被強風吹落損壞。
(2)冷卻水塔之確實位置,應考慮排氣(障礙)風向等各因素並於施作前須查核結構安全無虞後始得安裝。
(3)基礎臺應合於廠商規定及冷卻水塔之型式規格,建造合適之腳架基礎臺,及按設計圖裝設防震器。
(4)冷卻水塔安裝時應注意水平,不能傾斜以免散水不均,影響冷卻效果。
(5)冷卻水塔安裝應注意周邊間距,避免熱氣短循環影響散熱效率。
(6)循環水出入水管之配管,向下為佳,避免突高之配管,且不能有高於下方槽之配管。
(7)注意冷卻水塔高度,以維持冷卻水泵浦入口之最大正壓。
(8)冷卻水塔兩臺以上並用,而只使用一臺泵浦時,須配裝一連通管並加閘閥,同時於進出水管加裝平衡閥以調整水量,使兩並用之冷卻水塔之水位同高。
(9)將溢水及排水接至排水溝或樓地板落水口。
(10)冷卻水塔在屋頂上安裝施工時,必須特別注意屋頂之防水設施,施工後不得有滲漏水之情況。
45.空調箱(AirHandlingUnit)及組合式空調箱(Built-AirHandlingUnit)
(1)空調箱須以如設計圖所示之防震器牢固裝置於補充圖樣所示構造尺寸之水泥台上,機器四周應留有適當之空間,以便風扇馬達皮帶輪(pulley)及皮帶等之安裝,過濾器之抽換清潔,凡而及自動控制之操作保養以及風扇、盤管之清潔。
(2)機器應水平安裝於水泥台上使凝結水之排除不發生困難。
(3)靠近機器之送風管等易傳達送風機及馬達之震動,須接以帆布接頭使震動之傳達減至最低。
(4)因送風機在運轉情況下,管排下之氣壓會稍低於大氣壓力故其排水管需裝設UTRAP形成水封避免排水發生倒流及引入不潔之空氣。
46.小型冷風機(FanCoilUnit)
(1)吊掛型小型冷風機須以四支3/8吋吊桿水平吊裝好,吊桿與樓面之固定應使用混凝土埋入(ConcreteInsert)或用擊釘使其務必牢固。
(2)吊掛型小型冷風機如裝於天花板內,必須有隱藏式之活動保養口,位置須與裝修工程配合。
(3)落地式小型冷風機必須平放於水平之指定樓板位置。
(4)三速溫度風速開關其位置,應避開於門扇後面。
47.抽送風機(Blower)
落地式抽送風機須安裝於水平之水泥臺上、機器四周應留有適當之空間,以便風扇、馬達、轉輪、皮帶等之保養,基座下加裝圖面所示之防震器以達防震之要求。
吊掛式抽送風機,要用1/2吋吊桿水平牢固吊掛,吊桿與樓面之固定應使用混凝土埋入或用擊釘行之,如圖面要求防震器則應另加裝吊掛型防震器,安裝如圖4-7.19所示。
圖4-7.19箱型離心風車安裝詳圖(公共工程委員會)
48.屋頂式抽送風機
(1)抽送風機應裝置於木框上,此木框須固定於預先與屋面板同時打好之混凝土墩(Curb)上,固定螺栓亦須預埋,此墩應至少有二十五公分高,以便將來屋頂防水層施工。
(2)如圖面要求之防振處理。
49.壁扇(ExhaustFans)
抽風機除另有規定,應裝設於木框上,再以適當大小之螺絲裝置於牆上。
50.泵浦(Pump)
(1)泵浦應以固定螺絲牢固固定於補充圖樣所規定構造尺寸之水泥平台上。
(2)泵浦台架(Base)須保持水平,並避免台架發生變形使耦合器(Coupling)承受過大壓力,如未安裝防振器時須於泵浦之底座安置20公厘厚之橡皮墊防振,基座須加以粉光。
(3)安裝泵浦時應注