1、第八章 空調機房設計8 1 機房位置及技術要求1 . 機房的位置選擇離心式、螺桿式制冷機組的機房按功能分有兩類：一類是為建筑物空調服務的 冷凍機房，提供空調用的低溫冷凍水，常采用冷水機組直接供冷或蓄冷槽與制冷機 組組合供冷的方法；另一類是為冷藏、冷凍服務的制冷機房，常采用螺桿式制冷機 組。冷凍機房位置的合理選擇，對于整個建筑物的合理布局、安全方便地使用是非 常重要的。選擇機房位置時，應遵循建筑設計防火規范、采暖通風與空氣調節設計 規范、冷庫設計規范等，并應綜合考慮下列因素：1) 應與建筑物的總體布局相協調，機房應設在既靠近負荷中心，又能使進出機 房的各類管道布置方便的地方。冷藏、冷凍的制冷機房

2、和設備間除了要滿足上述要求外， 選址時還應避開庫區的主要交通干線。2) 由于制冷機房用電功率大，因此機房應靠近變配電房設置，以減少線路壓降 損失，保證機組正常運行。3) 對于采用不同制冷劑的機房的布置，應符合下列要求： 鹵代烴壓縮式制冷裝置可布置在民用建筑、生產廠房及輔助建筑物內，但不得直接布置在樓梯間、走廊、和建筑物的出入口處。 由于氨制冷劑具有強烈的刺激性、毒性、易燃的危險性，因此氨壓縮式制冷 裝置應布置在隔斷開的房間或單獨的建筑物內，但不能布置在民用建筑和工業企業輔助建 筑物內。4) 單獨建造的制冷機房宜布置在全廠廠區夏季主導風的下風向。在動力站區域 內，一般應布置在乙炔站、鍋爐房、煤氣

3、站、堆煤場和散發塵埃的站房的上風向。5) 為保證機組的散熱及可靠運行，并創造一個安全、衛生的工作環境，機房位 置的選擇應使它能具備良好的通風和采光條件，一般應貼鄰外墻布置。6) 選擇機房位置時還應考慮到設備運行時的振動和噪聲對周圍房間和環境的 影響，一般不應貼鄰辦公、會議、臥室等房間布置。7) 采用冷卻塔冷卻方式的機房，應靠近冷卻塔的位置設置，避免粗大的冷卻水 管占用過多的空間、消耗更多的輸送動力。8) 采用蓄冷槽供冷的制冷系統應使機房位置盡量靠近蓄冷槽；有條件時最好 將蓄冷槽置于機房中，以縮短管道長度和減少冷量損失。9) 機房位置的選擇應方便機組安裝就位、維修保養、零部件更換和機組更新。2.

4、 機房的組成1) 采用直接為建筑物提供空調冷凍水的制冷機組的機房，主要包括主機房、 水泵房、值班控制室等。若為降低設備承壓，有時還需設置熱交換機房。2) 采用蓄冷槽與制冷機組組合為建筑物提供空調冷凍水的機房，與非蓄冷式機房相比，主要增加了儲冷槽 （罐）和儲冷泵，因此需增加儲冷機房 （空間）。儲冷槽 （罐）有單 獨設置，也有設在與制冷機組同一個機房中，亦有直接埋在室外地坪下。3）為冷凍、冷藏庫服務的制冷機房，規模較小時一般不作分隔；規模較大時， 可按不同的情況分別設置主機房 （ 用以布置制冷壓縮機 ） 、設備間 （ 用以布置冷凝器、蒸發 器等輔助設備） 、水泵間、變電間 （制冷設備耗電量大時需設

5、專用變壓器 ） ，以及值班控制室 和維修貯存室等。8.1.2 機房設計的技術要求 為保證冷凍機房機組的正常運行，機房應滿足以下要求：1. 機房的出人口和安裝洞。機房應設置兩個不相鄰的出入口，尤其是氨制冷機 房應設置 兩個互相盡量遠離的出入口，其中至少應有一個出入口直接對外，機房的的門窗應 向外開啟。 機房應預留能通過設備最大搬運件的出入口或安裝洞。當無法直接利用室外吊裝機 械進行設備吊裝時，吊裝洞上部的粱上宜預留能吊起最大部件的吊鉤或起吊設備。2. 運輸通道。為方便機房內各種設備的更換，機房應留有適合最大設備或部件 的運輸通 道；實在有困難時，可以適當拆除一些易拆裝的管道、部件。3. 機房應有

6、良好的通風設施： 平時通風。制冷機房應設有通風設施，通風是為了滿足消除室內余熱量井保證操作人員有足夠的新鮮空氣量的要求； 事故通風。制冷機房內必須設有事故排風設施，目的是為了確保安全生產和 保證工人生命安全，尤其是氨制冷機房。為簡化設計、減少設備投資，常把平時通風與事故通風合用一個風機采用雙 速或變速風機來滿足不同風量的要求；4. 氨制冷機房的防火要求。氨蒸氣與空氣棍合達到一定比例時是一種易燃、易 爆氣體， 氨壓縮機房的防火要求應符合現行建筑設計防火規范中的火災危險 性乙類生產廠房的有關規定。5. 機房內的設備布置空間。機房內的設備布置應考慮操作方便，應有適當的維 修空間， 井應盡量緊湊，以節

7、約使用面積。6. 機房樓板與頂板的荷載。荷載應根據設備的安裝和檢修的要求確定。對于樓 板，應考 慮機組、水泵、蓄冷槽等設備的重量；對于頂板應考慮管道、風機等 的吊裝重量：當冷卻水塔置于機房屋頂時，頂板還應考慮冷卻水塔和連接管道的重 量。凡運行設備安裝時，須考慮其運行的動力系數。7. 機房應有良好的消聲和隔振措施。機房內的操作區與水泵房內的噪聲不應大于聲壓級85dB(A);值班控制室的噪聲不能大于聲壓級70dB(A)。機房內運行振動設備一般均應采用有效的隔振措施，防止固體傳聲對環境的影響。8. 機房應設有良好的排水設施。為保持機房的干燥和清潔，滿足管道零部件的 維修和更換的要求機房內必須設有排水

8、設施。通常的做法是： 水泵基礎四周設排水溝; 機組、水過濾器等都需排水、維修，因此附近應有排水溝、地漏及集水坑等設施； 地下室機房應設置集水坑和潛水泵。潛水泵應盡可能設自控裝置，使之能自動排水。9. 為改善操作人員的勞動條件及便于工作機房應設給水設施；尤其是氨制冷 機房，必須設置。8 2 機房設備布置 制冷機房的設備布置應力求技術經濟合理、實用、安全，并使施工、安裝與運 行管理方便。設備布置上要滿足以下要求：1. 設備布置應滿足制冷工藝流程。機組和各種輔助設備布置時，應使水、油、 制冷劑的 液和氣、空氣、電氣等系統流程順、管線短、閥門附件少、安全性高、設備布置緊 湊整齊、占地少。2. 應便于運

9、行操作、設備維修和零部件更換。3. 應便于接管，包括制冷劑氣管和液管、冷卻水管、冷凍水管、載冷劑管和 油管等各種管道的連接；并滿足管道連接的技術要求。4. 不影響其他設備、線路的布置和使用功能。5. 應體現美觀。8.2. 2 制冷系統設備的布置1. 制冷機突出部分與配電盤之間的距離和主要通道的寬度，不應小于1.5m；制冷機突出部分之間的距離不應小于1.0m;制冷機與墻壁之間的距離和非主要通道的 寬度，不應小于 O.8m。2. 制冷機房的凈高，應根據設備情況而定，并應符合下列要求： 對于采用較安全的制冷劑的壓縮機，如鹵代烴，不應低于3.6m； 對于采用氨制冷劑的壓縮機，不應低于 4.8m； 機房

10、梁底距機組最高點的距離，一般不小于1.5m。3. 設備、管路上的壓力表溫度計等儀表應設置在便于觀察的地方，主機的控制 箱、指示儀表應面向主要操作走道。4. 主機及輔助設備的基礎都應高出地坪。基礎荷載一般只需要考慮設備的運行 重量；基礎尺寸可根據設備底座尺寸，但必須滿足預埋件對混凝土厚度和深度的要 求。5. 設備就位后應找水平制冷機組的縱向和橫向安裝水平度允許偏差均不應大于 11000。6. 整體式制冷機組、臥式冷凝器和蒸發器布置在室內時，應考慮其清洗和更換 管子的可能。安裝直管式 （或螺旋式 ）蒸發器時，應考慮起吊高度。7. 當壓縮機的氣缸需用冷卻水冷卻時，須準確預埋上水管和排水漏斗，以免妨

11、礙操作。制冷機的冷凝器種類很多，按其冷卻方法，大致可分為水冷式、風冷式和蒸發 式冷疑器三種基本類型。用于空調系統的冷水機組通常采用組裝型式，大都使用水 冷式冷凝ee,這就必須使用冷卻塔或利用自然水源：風冷式和蒸發式冷凝器是利用空氣的傳熱或水分的蒸發將氣態制冷劑冷凝成液態制冷劑，與冷卻塔一樣它們同 樣需要冷卻用的風機，并布置在開敞、通風良好的地方。1. 冷卻塔 應布置在通風散熱條件良好的屋面或地面上.并遠離熱源、塵源，特別是在 其上風向，應無散熱設備、煙囪和粉塵等污染物。冷卻塔之間及冷卻塔與周圍建筑 物、構筑物的間距.應按各廠家的產品要求執行。 冷卻塔周圍若有排熱風口或排油煙的風口，該風口應高于

12、冷卻塔2m以上，水平距離大于12m以上。 冷卻塔的布置應不影響周圍環境的美觀，噪聲指標應滿足國家規范的要求。 應注意冷卻塔振動對建筑物的影響。必要時可在冷卻塔支架下部裝置專用的 彈簧減振器，以提高減振效果。 多臺冷卻塔并聯布置時，應使各臺冷卻塔的集水盤的水位處于同一水平面， 并設置平衡管。 冷卻塔集水盤底部應高于冷水機組的頂部，以防止冷卻水泵停泵后，發生冷 卻水從冷卻塔倒溢和機組冷卻水管道中流空的現象。2. 風冷式與蒸發式冷凝器風冷式與蒸發式冷凝器的布置要求同冷卻塔 1)-4) 的布置要求。3. 冷卻水泵 冷卻水泵的布置應便于接管、 操作和維修。 水泵之間的通道一般不小于 o. 7m： 對于大

13、型水泵，尤其是水平揭蓋式雙吸泵，更應充分考慮接管和操作維修距離。 水泵應設置隔振基礎，進出水接管應設置柔性接頭。用于高層或超高層建筑 內的水泵，為防止柔性接頭在受到高水壓的作用時產生過大的變形，應采用帶限位 拉桿的柔性接頭或采用柔性卡箍式接頭。 水泵基礎周圍應設有排水明溝，以排除水泵的滑水和檢修時的放空水。4. 水處理設備水處理設備的布置應方便操作、維修物理型 （ 電子式、高壓靜電式等 ） 水處理設備的布置應有利于電氣接線。 化學型水處理設備的布置應有利于電氣接線、方便投藥及排污。除了組合型的制冷機組外，很多制冷系統都需要將制冷劑管道進行連接布置。 這些管道布置時應注意下列要求：1. 保證充分

14、供給各組蒸發器所必須的液體制冷劑，2. 合理選擇管徑，縮短制冷管線避免過大的壓力損失，防止產生閃發氣體。3. 防止液態制冷劑進入制冷壓縮機。4. 防止積沉潤滑油在管道系統中，保證制冷壓縮機的供油。5. 應能保持制冷系統的氣密性、清潔和干燥。6. 應考慮操作和檢修方便井盡量整齊布置 - 由于各種制冷劑的性質不同，所以采用的制冷劑管道的材料和管道的布置要求也有所不 同，可查閱專業書籍和設計手冊，并按相應規范進行設計。83 相關工程規范 這里介紹與螺桿式、離心式制冷機組相關的工程規范，供設計、安裝、施工、 運行及驗收時參考。工程規范均為強制性標準。由于制訂規范的部門不同，因此在規范中所提要求 的側重

15、點也有不同。這里收集到的現行規范中涉及離心式、螺桿式制冷機組設計、 安裝、施工及驗收的有下列幾種：1. GBJ 19-1987 采暖通風與空氣調節設計規范 （ 中國有色金屬工業總公司 主編，中華人民共和國國家計劃委員會批準 1988年 8 月 1日實行 ）。2. GB 50189 1993（ 旅游旅館建筑熱工與空氣調節節能設計標準）（ 中華人民 共和國建設部主編，國家技術監督局、 中華人民共和國建設部聯合發布， 1994 年 7 月 1 日實施 ） 。3. GB 50243 1997通風與空調工程施工及驗收規范 （ 上海市建設委員會主 編，中華人民共和國建設部批準， 1998年 5月 1日實施

16、）。4. GB 50274 1998制冷設備、空氣分離設備安裝工程施工及驗收規范（ 中華人民共和國機械工業部主編，中華人民共和國建設部批準， 1998年 12月1日實施）。5. JBJl0 1996機械工廠采暖通風與空氣調節設計規范 （ 機械工業部第一設 計研究院主編，中華人民共和國機械工業部批準， 1996年 12月 1日實施）。6. JBJ 30 1996制冷設備、空氣分離設備安裝工程施工及驗收規范（ 機械工業部安裝工程標準定額站主編，中華人民共和國機械工業部批準，1996年10月 1日實施）。831 設計規定目前這類工程規范包括 GBJ19-1987、 GB50189-1993、JBJ1

17、O-1996 三種。主 要內容如下。1冷源選擇（1）GBJ19-1987 第 6 章“制冷”中第 1 節規定1）空氣調節用人工冷潭制冷方式的選擇，應根據建筑物用途、所需制冷量和冷 水溫度以及電源、水源和熱源等情況，通過技術經濟比較確定。2）選擇制冷機時，臺數不宜過多，一般不考慮備用，并應與空氣調節負荷變化情況及運 行調節要求相適應。 ( 工藝有特殊要求必須連續運行的系統， 可設置備用的制冷機。 )3) 制冷量為 580-1750kW 的制冷機房，當選用活塞式或螺桿式制冷機時，其臺 數不宜少 于兩臺。4) 大型制冷機房，當選用制冷量大于或等于 1160kW 的一臺或多臺離心制冷機 時，宜同 時設

18、置一臺或兩臺制冷量較小的離心式、活塞式或螺桿式等壓縮式制冷機。5) 技術經濟比較合理時，制冷機可按熱泵循環工況應用。6) 制冷裝置和冷水系統的冷量損失，應根據計算確定。概略計算時，可按下列 數值選用：氟利昂直接蒸發式系統 5 -10 間接式系統 10 -15 7) 制冷裝置的冷卻水進口溫度，不宜高于32 Co8) 非全天使用但在整個夏季可能經常使用的大型公共建筑，技術經濟比較合理 時，其空氣調節的冷水系統，可設置蓄冷水池。蓄冷水池的蓄冷量，應根據建筑物的使用要 求和預冷時間，通過計算確定。9) 必要時，幵式冷水系統應設置蓄水箱。蓄水箱的蓄水量，應按系統循環量的 10-25%確定。10) 閉式冷

19、水系統應設置膨脹水箱和排氣、泄水裝置。1l)冷水泵 ( 一次泵 ) 的臺數及流量，應與制冷機的臺數及設計工況下的流量相 對應。二 次泵的設置，應根據冷水系統的大小、各并聯環路壓力損失的差異程度、使用條件 和調節要求等，通過技術經濟比較確定。12) 當廠區內或群體式民用建筑中有若干處需要用冷時，宜設置集中制冷機房 供冷。室外 冷水管道的敷設，應根據不同情況采用架空敷設或溝內敷設，有條件時，亦可采用 直接埋地不保溫敷設。(2)GB 50189-1993第 5 章“空調”中第 1 節、第 2 節規定1) 當旅游旅館的客房規模超過 40 間時，其空調冷源應采用冷水機組。2) 冷水機組的選擇， 宜經經濟

20、比較后， 優先選用能量調節自動化程度高的機組。3) 選用往復式、螺桿式、離心式冷水機組，其額定工況 的能效比應不小于表8-1的要 求。當單臺空調制冷量超過 698kW寸，不宜采用往復式機組。4) 冷源的裝機制冷量指標，應考慮當地氣象條件、旅館等級、公用區餐飲區的 比例等因素經技術經濟比較后確定。5) 當客房設置有獨立的新風、排風系統時，宜選用全熱或顯熱熱回收裝置，其 額定熱回收率不應低于 60。6) 冷水機組的冷凝熱，應根據建筑物需熱量的大小與品位，技術經濟比較后加 以合理利用。JBJ10-1996第5章制冷”第I節規定1）制冷設備的選擇，應根據制冷量大小、冷媒參數、負荷特性以及所在地區的能源

21、情況，通過綜合技術經濟比較來確定。需要全年運行的空調系統， 沒有可利用的熱源供暖，當地氣象條件允許時，可選用熱泵機組。2）選用壓縮式制冷裝置時，其冷水機組額定工況的能效比不應小于表8-1的要求。3）制冷裝置可不設備用。 額定工況系指蒸發囂出水溫度 7'C、進水溫度12C，冷凝器進水溫度 30C、出水溫度35C .4）制冷機房的位置應靠近用冷負荷中心，表8-1冷水機組額定工況的能效比并應遠離塵源。5）制冷系統的計算負荷，應包括空調負荷、制冷裝置和冷水系統的冷量損失。設備的 安裝容量不宜超過設計計算負荷的120%。6）根據系統容量、使用要求，通過技術 經濟分析合理時，可采用冰的蓄冷系統。2

22、 .壓縮式制冷要求（1）JBJ 10-1996 第5章中第2節規定1）不應采用以 R11、R12、R500等對臭 裝置。單機制冷量/kW機型能效比（kW/Kw）v 116往復式> 3.6117349往復式> 3.8螺桿式> 3.9350581往復式> 3.9螺桿式> 4.05821163離心式> 4.4螺桿式> 4.1> 1163離心式> 4.42）冷凝器的冷卻水，應采用冷卻塔循環供水。冷卻水循環量應根據冷凝器的熱負荷和水 溫差進行計算確定。3) 水源熱泵機組在使用循環水時，宜采用閉式冷卻。4) 選擇單臺冷水機組時，應選用多機頭自動聯控機組

23、。3制冷機房設備及管道布置(1)GBJ 19-1987 第 5 章中第 4 節規定1) 制冷機房內壓縮機間宜與輔助設備間和水泵間隔開，并應根據具體情況， 設置值班室、維修間、貯藏室及廁所等生活設施。2) 氨制冷機房應設置兩個互相盡量遠離的出口，其中至少應有一個出口直接對 外，且應由室內向外開門。3) 氨制冷機房的電源開關應布置在外門附近。發生事故時，應有立即切斷電 源的可能性，但事故電源不得切斷 .4) 氨制冷機房內應設置必要的消防和安全器材 ( 如滅火器和防毒面具等 ) 。5) 設置集中采暖的制冷機房， 其室內溫度不應低于15 °C。氨制冷機房嚴禁采用 明火采暖。6) 制冷機房應設

24、給水與排水設施。7) 下列制冷設備和管道應保溫： 壓縮式制冷機的吸氣管、蒸發器及其與膨脹閥之間的供液管。 冷水管道和冷水箱。 制冷設備的供熱管道和凝結水管道。8) 設備和管道保溫，應符合下列要求： 保溫層的外表面不得產生凝結水。 保溫層的外表面應設隔汽層。 管道和支架之間應采取防止“冷橋”的措施(2)JBJ 10-1996 第 5 章“制冷”第 4 節、第 5 節規定1) 制冷機房設在地下室或自然通風條件較差時，應設機械通風。2) 采用 R123、R134a 為工質的制冷機房，除設經常使用的通風系統外，尚應設 置事故排風裝置。3) 氟利昂制冷系統的管道，當管徑大于或等于25mm時，宜采用無縫鋼

25、管；當管徑小于25mm 時，應采用紫銅管。4) 氟利昂蒸發器高于冷凝器或貯液器安裝時，應計算供液管中閃發氣體所需的 過冷度。5) 閉式冷水系統應設置膨脹水箱和排氣、泄水裝置。6) 冷水管道伸縮器設置應根據計算確定。7) 循環冷卻水的進、出水管上，應分別設置閥門，進水管上宜設過濾器。8) 選擇冷卻塔時，其水量和熱工性能應與制冷機組相匹配。9) 冷卻塔的位置應設在通風良好的環境，且遠離塵源和熱源。10) 冷卻塔宜與制冷機組對應設置。11) 并聯工作的冷卻塔，應按同一水位決定各塔基礎的高度；其永系統管路設 計，應使各管路之間水力平衡，且冷卻塔中水位相等。12) 冷卻水泵宜設備用。并聯水泵臺數不宜超過

26、四臺，并聯水泵應有相同的特 性曲線。8 32 安裝、施工和驗收規定目前這類工程規范包括 GB 50243-1997 、GB 50274-1998 、JBJ 30-1996 三 種：GB 50274-1998 是由行業規范 JBJ 30-1996 升格為國家規范，這兩規范的內 容完全一致。 GB 50274替代 GBJ 66-1984 規范。在 GB 50243-1997 第 9 章“空調制冷系統安裝” 、第 12 章“系統試運轉及調 試”、第 13章“工程驗收”，和 GB 50274-1998 第2章“制冷設備”、第 4章“工 程驗收”中，對離心式、螺桿式制冷機組以及相關附屬設備、管道的安裝、

27、施工和 驗收作出了規定。由于這二種規范規定的內容基本相同，下面的簡介以 GB 50243-1997 為主，附屬設備及管道方面規定限于篇幅不另介紹。1 螺桿式制冷機組安裝規定1) 機組安裝應對機座進行找平，其縱、橫向水平度允許偏差在 GB 50243 中規 定 0.1 1000 ；在 GB 50274 中規定為 11000。2) 機組接管前，應先清洗吸、排氣管道，合格后方能連接。接管不得影響電動 機與壓縮機的同軸度。2 螺桿式制冷壓縮機單機無負荷試運轉規定1) 檢查電動機的旋轉方向時，應將電動機與螺桿壓縮機斷開。2) 用手盤動壓縮機，應無阻滯及卡阻。3) 冷凍機油的規格和油面高度，應符合隨機文件

28、規定，油泵運轉正常，油壓保持 0.15-0.3MPa( 表壓 ) 。4）調節四通閥應處于減負壓或增負壓位置.井檢查滑閥移動是否靈活正確，并把滑閥處于能量最小位置。5）保護繼電器安全裝置的整定值應符合規定，動作靈敏、可靠。6）油冷卻裝置的水系統應暢通。3 .系統試運轉規定1）試運轉應首先起動冷卻水泵和冷凍水泵。3）螺桿壓縮機起動前應先加熱潤滑油，油溫不得低于25 C,油壓應高于排氣壓力0.15-0.3MPa ,濾油器前后壓差不得大于 O.IMPa,冷卻水入口溫度不應高于 32 C； 機組吸氣壓力不得低于 0.05MPa（表壓）,排氣壓力不得高于1.6MPa,對于R22、R717 機組，排氣溫度冬

29、105C ,冷卻后油溫為3065CO4）系統帶制冷劑正常運轉不應少于 8ho運轉中應無異常聲響和振動。5）試運轉正常后，必須先停止制冷機、油泵（離心式、螺桿式制冷機在主機停車后尚需繼續供油2min方可停止油泵）。再停冷凍水泵、冷卻水泵：試運轉結束后， 應拆檢和清理濾油器、濾網、干燥劑，必要時更換潤滑油。拆檢完畢后，將有關裝 置調整到準備起動狀態。兼作檢修用的通道寬度.應根據設備的種類及規格確定。布置臥式殼管式冷凝器、臥式殼管式蒸發器、冷水機組應考慮有清洗或更換管簇的可能。制冷機房的高度.系指自地面至屋頂或樓板的凈高.6）整體式制冷設備如出廠已充注規定壓力的氮氣密封，機組內如無變化.可僅做 真空試驗及系統試運轉；當出廠已充注制冷劑，機組內壓力無變化