暖通空调注册工程师考试讲解 (空调部分) 李兆坚 研究员 总装备部工程设计研究总院.

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1 暖通空调注册工程师考试讲解 (空调部分) 李兆坚 研究员 总装备部工程设计研究总院

2 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

3 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？

4 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；
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。

5 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
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％）

6 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； 2.4 空调室外计算参数:
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

7 3 焓湿图与空气处理过程（1） 3.1 基本公式应记牢，适用条件、参数单位
3 焓湿图与空气处理过程（1） 3.1 基本公式应记牢，适用条件、参数单位 h=1.01t+d( t), （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；

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9 3 焓湿图与空气处理过程（2） 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）
3 焓湿图与空气处理过程（2） 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℃。

10 4 空调负荷与计算（1） 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
4 空调负荷与计算（1） 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？

11 4 空调负荷与计算（2） 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）；
4 空调负荷与计算（2） 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；

12 5 空调方案比较与选择（1） 5.1 主要空调方案 按冷媒分 集 中 式 分 散 式 风系统 水系统 氟系统 定 风 量 系 统 变 风 量
5 空调方案比较与选择（1） 5.1 主要空调方案 按冷媒分 集 中 式 分 散 式 风系统 水系统 氟系统 置 换 通 风 空 调 定 风 量 系 统 变 风 量 系 统 蒸 发 冷 却 系 统 除 湿 空 调 系 统 风 机 盘 管 辐 射 空 调 水 环 热 泵 分 体 空 调 多 联 机 冷热源 水冷式 风冷式 热泵式 蒸 汽 吸 收 制 冷 机 直 燃 吸 收 制 冷 机 活 塞 式 制 冷 机 螺 杆 式 制 冷 机 离 心 式 制 冷 机 活 塞 式 制 冷 机 螺 杆 式 制 冷 机 离 心 式 制 冷 机 地 下 水 源 热 泵 地 埋 管 热 泵 污 水 源 热 泵 河 水 源 热 泵

13 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
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。

14 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）

15 5 空调方案比较与选择（4） 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。

16 6 气流组织设计（1） 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。

17 6 气流组织设计（2） 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；

18 7 空调水系统（1） 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
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？

19 7 空调水系统（2） 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。

20 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；
8.1 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；

21 9 空调节能（1） 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；
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。

22 9 空调节能（2） 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。

23 9 空调节能（3） 8.5 设计送风温差的规定: 尽可能加大，<=5m, >=5℃, >5m, >=10℃
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；

24 9 空调节能（4） 2.3%A+41.5%B+46.1%C+10.1%D 8.13 综合部分负荷性能系数IPLV（水冷电制冷冷水机组）
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。

25 10 空调消声减振问题（1） 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:
10 空调消声减振问题（1） 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+3 dB 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；

26 10 空调消声减振问题（2） 隔振 n>1500r/min采用橡胶隔振垫，否则采用弹簧减振器。
10 空调消声减振问题（2） 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！

27 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；
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。

28 12 空调防火设计问题（1） 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；

29 12 空调防火设计问题（2） 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；
12 空调防火设计问题（2） 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!

30 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；
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？

31 －END－ 祝大家顺利通过考试！