暖通空调注册工程师考试讲解.docx

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暖通空调注册工程师考试讲解

主要内容

空调建筑热工要求

空调舒适性与设计参数选择

焓湿图与空气处理过程

空调负荷计算

空调方案选择

气流组织选择与计算

空调水系统

空调设备性能、选择和相关标准

空调节能问题

空调消声减振问题

空调监测和控制问题

空调防火设计问题

答题注意事项和模拟题讲解

讲解的重点

重要的概念和知识点；

相关规范的一些重要规定；

解题的基本思路和方法；

容易忽视和出错的问题；

节能环保的一些重要问题；

建立知识点的逻辑关系；

知道如何做、为什么？

1 空调建筑热工要求

1.1 建筑围护结构的一些热工特性

玻璃的吸收率主要取决于Fe2O3的含量；

长波辐射（低于120℃）不能穿透玻璃；

从空气中进入透光材料时，折射率总是大于1；

遮阳系数SC的定义，可能为1或大于1；总遮阳系数＝分遮阳系数相乘；

Low-e膜的作用：

减少辐射传热，而不是减少SC，双层玻璃之间。

1.2 工艺性空调的建筑热工要求

“暖通设计规范”：

与恒温精度有关，与地区无关，有热惰性D要求；比公建节能标准低

1.3 舒适性空调的建筑热工要求

应满足公共建筑与居住建筑的节能设计规范要求。

注意点：

热工要求与气候区、体型系数、窗墙比有关；

窗的遮阳系数限值包括了外遮阳系数；

不满足限值要求时，可以采用权衡法判断，参照建筑的概念；

外窗和玻璃幕墙的气密性的要求：

外窗4级和玻璃幕墙：

3级。

1.4 全国性与地方性规范的差异问题

例如全国和北京市的公共建筑节能设计规范明显不同。

从严原则，从新原则。

2空调舒适性与设计参数选择

（1）

2.1 空调舒适性影响因素

    人体的冷热感与温度、湿度、风速、内表面温度、活动量、衣着、年龄、性别、身体状况等因素有关；湿度的影响与温度有关。

2.2 空调舒适性的评价方法

    热舒适性指标：

    PMV：

预计平均热感觉指数，7级：

＋3～－3；

    PPD：

预期不满意百分率；

    PMV=0相当于PPD＝5％；

 规范要求：

PMV=±1（PPD≯27％），±0.5（10％）

2空调舒适性与设计参数选择

（2）

2.3 空调室内设计参数的确定

    工艺性空调：

按工艺需求确定；

     舒适性空调：

（暖通设计规范、公建节能设计规范、建筑节能规定）

            夏季：

22～28℃，40～65％；25℃，设定值不低于26℃。

      冬季：

18～24℃，30～60％；20℃

      办公新风量：

30m3/（h.人）

综合考虑：

投资、能耗、环保、舒适、健康，对于无人员长期停留的情况。

防止设计参数过高！

舒适＝健康？

高参数要求＝高档次？

确定房间新风量的因素：

人员需要、补充排风、正压要求、稀释污染溶度；

确定房间新风量的方法：

这些风量相加？

确定全空气空调系统新风比的方法:

Y=X/（1+X-Z），三者关系？

办公楼排风与新风的关系？

2.4 空调室外计算参数:

   空调室外干球温度、湿球温度、日平均温度、度日数

3 焓湿图与空气处理过程

3.1 基本公式应记牢，适用条件、参数单位

     h=1.01t+d（2500+1.84t）,（kJ/kg干空气），d的单位：

kg/kg干空气，应用，基点：

0℃；热湿比：

（kJ/kg）

3.2 焓湿图的特点

注意焓湿图的大气压，不同大气压处理过程的区别；

相同干球温度和相对湿度，压力减小：

露点温度相同，d增大；

平行线：

等温线不平行、等焓线和等d线平行；

任意两个参数能确定状态点吗？

湿球温度和焓不相交，因此是例外；

干球温度、湿球温度、露点温度的相对关系；tg低于0℃时存在ts?

直接蒸发冷却空调能够使送风温度低于湿球温度吗？

露点温度？

3.3 热湿处理过程

牢记主要处理过程变化和热湿比值：

表冷器冷却、转轮除湿机、循环水喷雾加湿（低温水喷淋过程）、蒸汽加湿、加热器。

处理过程一定是直线吗？

混合计算：

图解法和计算法；饱和线上的两点混合？

露点和机器露点的区别；

3.4 主要加湿方法与特点

湿膜加湿

电极式加湿（水位控制加湿量，不能用纯净水）

电热式加湿（用软化水）

超声波加湿（用软化水）

喷水加湿

干蒸汽加湿

3.5主要除湿方法与特点

加热除湿：

  对温度没有要求的情况；

冷冻除湿:

  适用于露点温度>4℃；

转轮除湿:

  露点较低，再生温度:

120～140℃；

溶液除湿:

  除湿量大,露点较低，单一过程处理，氯化钙、氯化锂、溴化锂、三甘醇等，再生温度50～60℃。

4 空调负荷与计算

4.1 基本概念

    得热量与冷负荷的关系、室温恒定除去热量；空调负荷与能耗关系；

4.2 空调区得热量组成

    围护结构传热、外窗的太阳辐射热、人体散热量、照明散热量、设备管道散热、渗透空气带入的热量、散湿过程的潜热量。

（稳定负荷）

4.3空调系统冷负荷的影响因素

    建筑形状、围护结构热工状况、室内发热量、系统方案、运行方式。

4.4 空调湿负荷组成

    人体散湿量、渗透空气带入的湿量、化学反应散湿量、湿表面散湿量。

4.5 房间负荷与系统负荷

附加冷负荷：

管道温升、风机温升、新风负荷；

空调负荷与空调方式有关吗？

安全系数问题？

多个房间空调系统负荷的计算方法：

各房间最大负荷相加or综合逐时负荷最大值？

4 空调负荷与计算

4.5 空调冷负荷计算

施工图空调冷负荷应逐项逐时计算；

谐波反应法和冷负荷系数法（传递函数法）；

考虑室内设备的同时使用系数、设备的功率因数、人员的群集系数

间歇运行应考虑间歇附加；

计算时刻t和作用时刻t-ε的区别;

围护结构传热量计算时的室外计算温度：

        外窗：

室外逐时温度：

  外墙和屋顶：

室外逐时综合温度；

与非空调邻室的隔墙楼板：

邻室平均温度

地面冷负荷计算：

舒适性空调的地面传热冷负荷可以不算；工艺性空调计算2m以内；

邻室温差大于3℃时，应计算隔墙和楼板传热冷负荷。

4.6 空调热负荷计算

与采暖计算方法相同，但冬季室内计算温度应采用冬季空调计算温度；

人员散湿量对热负荷的影响不考虑，计算新风加湿量时应考虑；

4.7 送风量计算

  图解法和计算法；

5 空调方案比较与选择

5.1 主要空调方案

5 空调方案比较与选择

（2）

5.2 空调方案评价指标

可行性

经济性：

一次投资＋运行费用（全面、包括运行管理）

能耗：

运行能耗＋生产能耗

调节性

可操作性

可靠性：

环保性：

制冷剂、温室效应、污染排放；

资源消耗：

美观性：

安全性：

舒适性：

   抓住主要因素。

5空调方案比较与选择（3）

5.3空调方案比较的一些问题

设计方案优选十分重要，不能轻视；

没有最好，只有最合适，任何方案都不可能是通用最佳的，都有一定的适用条件，具体问题具体分析；

应综合比较，多参数和生命周期评价；

既要采用新技术、又要防止盲目“追新”；

空调冷机的安装功率与实际能耗是不同的；

空调系统不是越复杂越好、越贵越高档；

5.4一次回风与二次回风的适用条件

    二次回风:

 送风温差小、湿度要求较高，二次再热量较大的情况；

5.5变风量空调系统的特点：

     比CAV节能、投资高、新风量调节困难、噪声较大、温控精度不高；

5.5水环热泵空调系统

    冬季采暖地区、内区较大且有稳定的余热，噪声较大。

    暖通设计规范的水温规定：

15～35℃（规范与节能技术措施规定矛盾）

5.6溶液除湿空调系统：

    适合有余热利用的场合、干燥气候区，不适合间歇运行；

5.7风冷和水冷谁更节能？

   水冷方式通常更节能？

应具体分析，在相同气候条件下水冷的冷水机组效率高于风冷。

5.8风机盘管＋新风系统：

   一次投资较低，通常比CAV和VAV系统节能，房间可单独控温，但存在漏水的隐患。

6气流组织设计

6.1气流组织设计应考虑的因素

        温湿度参数要求、允许风速、噪声标准、空气品质、ADPI要求、室内温度梯度、建筑物的特点（高度）、设备散热情况、工艺设备布置情况、舒适性等；

6.2送风方式及送风口选型规定

  一般情况：

百叶风口侧送；有吊顶：

散流器；要求高：

孔板送风；高大空间：

喷口送风、地板送风：

分层空调（10m+10000m3）；低温送风口：

比露点高1～2℃。

6.3送风温差和换气次数的规定（舒适与节能的矛盾）

舒适性空调：

通过冷负荷计算确定;送风温差尽可能大！

送风高度<=5m,送风温差：

5～10℃；

送风高度>5m,送风温差：

10～15℃；

换气次数不宜小于5次／h（高大空间除外）

工艺性空调：

按温控精度确定送风温差和换气次数。

6.4基本概念

空调送风不等温射流，等温射流的阿基米德数＝0，

阿基米德数表示射流的弯曲程度；

6.5送风射流计算：

侧送风射流射程X>A－0.5m，

6.6地板下送风的特点

   减少空调负荷，但送风温差减少，风机能耗增加。

6.7变风量末端调节最小送风量

   应考虑最小新风量，最小换气次数；

7空调水系统

9.1 水泵备份的规定

    严寒或寒冷地区，不超过3台时，宜设置备份。

9.2 两管制与四管制的适用条件

    尽可能不用四管制, 四管制:

 全年运行中供冷供热频繁切换或同时使用。

9.3一次泵的台数应与冷水机组台数对应

9.4冬夏季循环泵兼用问题

    不宜兼用！

9.5 定压方式、定压点压力规定

    宜膨胀水箱定压；系统最高点压力高于大气压5KPa，如果膨胀管直接接到循环水泵入口，应附加最高点到水泵入口的流动阻力。

否则流动后可能会出现倒空。

9.6 补水点压力

    比静压高3～5m；

9.7 变频定压方式是否节能？

9.7一次泵和二次泵

   二次泵不一定比一次泵节能；

9.8空调冷凝水管的规定：

   水封、坡度、管材、接口、保温。

（支管0.01,干管,0.003）

9.9系统调节

变频调节的节能原理：

流量减少，水压减少。

带电动阀温控的风机盘管，不变频的情况下，水系统节能不显著。

9.10水泵多台并联运行问题

    是否衰减？

单台运行问题。

8空调设备性能、选择和相关标准

8.1 空调设备性能与影响因素

     了解空调设备的额定工作状态、非额定工况的性能变化；

8.2 空调设备、冷热源选择

空调冷热源选择原则：

      综合季节能效比最高！

综合部分负荷性能系数IPLV，季节能效比SEER，

吸收式制冷的一次能耗通常大于电制冷；

冰蓄冷通常不节能，但有助于移峰填谷，是否省钱要看峰谷电价差；

区域供冷的综合COP通常比分散式空调系统低；

冷机的COP与空调系统COP是不同的；

变频调节在很低负荷率的情况下不一定节能；

风机盘管的额定工况是高速档参数，选型通常按中速档参数选；

吸收制冷机部分负荷效率比额定工况高。

表冷器湿工况的阻力增加。

析湿系数＝Q总／Q显,>=1

喷水室的饱和效率；喷头方向；

8.3 相关节能标准

空调器、冷水机组等能效比均有要求，1～5级。

3级以上为节能型；

设备标准不分压缩机类型，低于公建节能设计规范；

9空调节能

8.1 空调节能途径

建筑热工：

围护结构隔热、内外遮阳、体型系数、窗墙比；

空调设计：

空调室内参数确定；系统方案优选；负荷和水力准确计算；设备配置；设备能效比；变频调节；免费冷源利用（蒸发冷却、冷却塔供冷、新风供冷）；气流组织设计（分区、分层）；风管和水管的合理布置；热泵利用；新风量控制；排风热回收；冷水机组热回收。

 运行管理：

间歇运行、变频调节、设备清洗。

8.2 空调能耗计算

     计算方法：

模拟计算法（DEST，DOE－2，Energy-plus,HASP）、满负荷运行时间法、负荷频率表法。

模拟计算准确性的影响因素。

8.3 排风热回收条件和效率要求

设置要求；显热和全热热回收的效率不低于60％；

3000m3/h,4000m3/h,8℃;

应设置旁通管；

注意热回收效率的什么效率：

显热或全热？

排风或新风？

目前是按新风和排风流量相同、没有冷凝过程来计算和测试的。

没有说明都是新风热回收效率；

冬季防冻问题，结露问题。

热回收效益还与使用时间有关

8.5 设计送风温差的规定:

尽可能加大，<=5m,>=5℃,>5m,>=10℃

8.6 分层空调的规定：

>=10m,>＝10000m3

8.7 风机盘管新风接法：

供冷性能、能耗、空气品质、新风量；

8.8 吊顶直接回风的规定:

 顶层、发热大、吊顶高。

集灰问题。

8.8 风机单位风量耗功率要求，900Pa，包括新风系统？

应标注全压和最低总效率。

8.9 水系统的输送能效比要求；扬程：

36m

8.10如何减少风机、水泵的能耗？

设备效率、管道布置、尺寸与水力计算、阀门设置与选型、过滤器。

8.11可以采用电锅炉和电热水器的条件。

采用可再生能源发电的地区？

8.12冷热源设备的能效要求：

公建节能标准和设备标准，按最高取；

8.13综合部分负荷性能系数IPLV（水冷电制冷冷水机组）

  2.3%A+41.5%B+46.1%C+10.1%D 

8.14空气源热泵冷水机组适用条件：

    冬季性能系数低于1.8不能用。

8.15新风节能调控问题：

控制参数：

    新风免费供冷：

控制焓值；人员需求控制：

CO2溶度； 

8.16空调风管不应采用土建风管:

 保温和漏风问题、卫生、阻力→节能问题.

8.17新风系统和新风口的设置:

节能、安全、投资、管道布置、噪声。

10 空调消声减振问题

噪声评价指标和标准:

     声压测量，A声级与NR的关系：

La=NR+5（dB），

消声途径:

     源头控制最有效：

选择低噪声设备、风机水泵的隔声隔振；

     风机在低效状态的噪声增加；在风压和风量相同的情况下，轴流风机的噪声通常高于离心风机。

消声器选择

     风机水泵的噪声主要是低频噪声；

     阻性:

高频噪声；抗性:

 低频和中低频噪声；微穿孔板消声器：

共振型：

消声计算:

     风机噪声计算、气流噪声、自然衰减；不同频率是不同的！

     多个噪声源的噪声叠加计算；从大到小逐个叠加；相同噪声源的迭加＝单个Lw+3dB

     直风管：

V<5m/s可不计算再生噪声；V>8m/s可不计算自然衰减； 

隔振 

     n>1500r/min采用橡胶隔振垫，否则采用弹簧减振器。

     设备运转频率应比减振器垂直方向的固有频率应比高2.5倍以上，宜4～5倍。

空调消声隔振设计原则 

     机房布置、设备选择、风管布置、风速控制、

     设置消声设备、隔振减振措施等。

     空调风管的风速选择：

规范与教材和设计手册不同！

11 空调监测和控制问题

自动控制系统功能：

检测、显示、调控、工况转换、自动保护、计量；

设置集中监控系统的条件：

规模大台数多、距离远、节能调控、保护

温度、压力、流量传感器的量程范围温度：

1.2~1.5倍，压力和流量1.2~1.3倍。

阀门选择的原则:

水两通阀：

等百分比特性，水三通：

抛物线或线性；蒸汽两通阀与压力损失比有关：

小于0.6用等百分比，否则用线性的。

开关阀不能采用调节阀；

易燃易爆环境应采用气动阀；

变风量末端选择：

压力相关型用于定静压系统。

自动保护：

电加热器与风机联锁，设置无风断电和超温断电保护，金属风管应接地。

12 空调防火设计问题

12.1 系统设置规定

“高规”：

空调系统横向应按防火分区设置，竖向不宜超过5层，垂直风管应设置在管井内。

新风和排风管道竖向超过5层的条件：

排风管设止回且各层设置自动喷水灭火系统。

“建规”：

空调系统横向宜按防火分区设置，竖向不宜超过5层，设置止回阀或防火阀的管道可以例外。

垂直风管应设置在管井内。

12.2 防火阀设置规定（“建规”和“高规”）

穿越防火分区处；

穿越空调机房、重要房间和火灾危险大房间的隔墙和楼板处；

（防火分隔处）变形缝两侧；

垂直风管和水平风管的交接处的水平管段上；

12.3 管道保温材料防火要求

 “高规”:

空调风管应采用不燃材料制作：

腐蚀性介质风管、软接头可采用难燃材料；

风管和设备保温材料、消声材料、粘结剂应采用不燃材料或难燃材料；

防火墙和变形缝两侧2m内的风管和电加热器前后0.8m的风管、穿过有火源或容易着火房间的风管应采用不燃材料保温。

“建规”：

空调风管应采用不燃材料制作：

例外：

腐蚀性介质风管、软接头可采用难燃材料，大空间、设置防烟防火阀的风管可采用烟密度小于等于25的难燃材料

风管和设备保温材料、消声材料、粘结剂宜采用不燃材料，可用烟密度小于等于50的难燃材料；

防火阀两侧2m内的风管、电加热器前后0.8m的风管、穿过有火源或容易着火房间的风管应采用不燃材料保温。

12.4 空调系统与消防排烟系统兼用的问题不宜兼用!

13 答题注意事项

看清楚题目选择的是“正确的”还是“错误的”；

先做会做的，不会做的最后做；

案例题解题步骤和思路应清楚；

数据的单位不要搞错；

注意“宜”与“应”的区别，“或”与“且”；

看清楚规范条文的约束条件是否齐全；

搞清楚考题的知识点（考点）；

基本公式和概念要熟练，复杂的数据和公式不用背，但要知道：

何处查找？

如何用？