建筑环境与设备研究所
李先庭
建 筑 设 备
暖通空调部分
第三章 HVAC系统简介
HVAC系统分类（ 1）
? 按系统的分布关系，可分为 分散式
与 集中式 ；
? 按是否同时提供冷水和热水管路，
可分为 两管制 与 四管制 （或三管制）
? 按分部分水系统是否连通，分为 直
连 系统与 间连 系统
HVAC系统分类（ 2）
? 按是否同时提供热风和冷风，可分
为 单风道 系统与 双风道 系统
? 按所送空气是否与从房间排出的空
气混合，分为 直流 系统与 回风 系统
? 按所送空气或水的流量是否不断调
节，分为 定风量 系统与 变风量 系统
或 定水量 系统与 变水量 系统
分散式系统与集中式系统
分散式系统
? 冷热源和散热设备合并 成一体,分散放
置 在各个房间里，称为分散式系统。如
取暖的火炉、煤气供暖、电热供暖、窗
式空调、分体空调、风扇等。
? 分散式系统通常每个房间或家庭设置一
套。具有装置 简单, 易实现 等特点，但
常常具有 效率 不高,卫生条件 差,能源
结构 不合理等特点
煤气炉与电暖气
煤气炉与电暖气（ 2）
分体式房间空调器
窗式空调器与柜机
集中式系统
? 将水或空气 集中制取,通过管路系统将
水或空气送到各个房间的系统称为集中
式系统。如小区集中供热系统，写字楼
风机盘管系统，中央空调送风系统。
? 集中式系统需要集中的 冷热源, 管路输
配系统 及 末端设备,通常具有 美观, 高
效, 高品质 的特点，但初投资和运行费
用也通常较高。目前被 广泛采用 。
风机盘管系统
? 集中的冷热源,冷热水由 管路输送
到各个房间，但空气的加热和冷却
是在 各个房间 内完成的（仅空气加
热和冷却这一点来看是分散式系统
但水是集中式系统；又称为 半集中
式 系统）
风机盘管系统示意
风机盘管系统示意
宾馆客房风机盘管示例
全空气系统
? 集中的冷热源,冷热水由 管路输送
到各个 空气处理装置,空气的加热
冷却集中在空气处理装置中处理后，
由 风道 输送到各个房间。
全空气系统示意
冷却塔
空调箱
冷冻机
空气
空气
冷冻水
冷却水
热量
环境
新鲜空气
典型集中式
空调系统
集中式空调系统
柜式吊装空调机组散流器
两管制与四管制系统
两管制系统
? 在同一时间水管中仅送热水或冷水，因
此只需 一根送水管 和 一根回水管 的系统
称为两管制系统。如风机盘管系统，普
通的全空气系统：夏天时管内为冷水，
冬天时管内为热水，过渡季（冷热 切换
的季节）通常不送水。
? 是 最常见 的系统形式，投资较少，通常
适于舒适性空调；在过渡季参数的保证
性差
两管制风机盘管系统
参见
前图
两管制空气处理装置
四管制系统
? 系统中全年任何时候均供送 热水 和 冷水,
因此可进行各种加热和冷却处理的系统
形式。热水管路和冷水管路分别包括各
自的 供水管 和 回水管,总共 四根管 而得
名。
? 通常用于全年参数 保证率高 的场合，如
宾馆的总统套房，工艺性空调等,初投
资高,占用 面积多,运行 费用高 。
四管制空气处理装置
三管制系统
? 将四管制中的热水和冷水的 回水管
合并 成一根管就变成三管制系统，
具有四管制系统的所有功能，初投
资减少，但 效率降低 （冷热混合浪
费能量）
三水管系统
直连系统与间连系统
直连系统
? 系统管路中的水与冷热源中的水是 连通
的系统称为直连系统。直连系统中各设
备的水压力是 相互传递 的。
? 效率较高，但适于 中小系统 。系统较大
时，低区设备的承压非常重要；各支路
的阻力与 流量平衡 比较困难
直连系统示例
间连系统
? 系统管路中的水与冷热源中的水是不连
通的系统称为间连系统，通常采用 板式
换热器 隔开。间连系统间各设备的水压
力是各自 独立 的。
? 换热器会产生 热损失,效率较低，适合
于大型系统或不易直接连接的系统（如
腐蚀、不同介质等）。如高层建筑的高
区与低区，供热干网与各用户，冰蓄冷
系统
间连系统示例
高
层
建
筑
间
连
水
系
统
案
例
1
深
圳
国
际
贸
易
中
心
大
厦
高
层
建
筑
间
连
水
系
统
案
例
2
北
京
香
格
里
拉
饭
店
高
层
建
筑
间
连
水
系
统
案
例
3
热交换器
低区机组 高区机组
单风道与双风道系统
单风道系统
? 系统中在同一时间风道中 只送 热风或冷
风，不存在两种温度差别较大的送风。
同一系统中所有房间均只能送 同样参数
的空气（除非各房间加设额外的加热或
冷却装置）
? 是最 广泛采用 的空调送风系统形式，当
各房间要求的送风参数差别不大时能较
好工作，各房间冷热要求差别较大时或
相反时不能很好保证参数。
集中式全空
气单风道空
调系统
双风道系统
? 系统中同时有送 热风 和 冷风 的风道，热
风和冷风到各个房间根据需要混合成不
同温度的空气送入。
? 可 全年保证 所有房间所需空气参数，舒
适性好，但 初投资 和 运行费 用均很高，
仅用于少数 要求极高 的场合。
? 替代方案：将负荷特性、使用功能 接近
的房间划为同一系统；同一系统负荷差
异较大时，按 最不利 情况送，其余在末
端另加 再热或冷却 处理装置。
双风道系
统示例
双风道系统示例
直流系统与回风系统
直流系统
? 送风房间中的空气全部排出,不循
环使用 的系统。通常用于有 污染物
或 高温 的房间。
? 直流系统通常 能耗较高,但通风换
气效果好
直流系统示例
室外
房间
回风系统
? 将送入的空气部分或全部抽回 重复使用
的系统，分为一次回风系统（含全回风
系统）、二次回风系统。
? 一次回风系统将从房间抽回的空气与室
外空气 混合,处理后再送入房间中，由
于从室内抽回的空气通常比室外空气更
接近送风状态，因此可 减少 加热或冷却
空气所需的 能量,运行费用较少，是一
种 广泛采用 的系统形式。
全回风系统（风机盘管）
一次回风系统
风机
空气处理器风机
风阀
风道
新风口
排风口
定风 (水 )量与变 (水 )风量系统
定风量系统
? 送风系统的风量 不 随负荷和使用情
况的变化 不断 进行 调节 的系统。当
各房间负荷变化情况不一致时，容
易出现不同房间冷热不均。通常采
用 定速风机 。
? 系统运行和控制 简单,通常 能耗较
高,热舒适性保障方面稍差
定风量系统示例
新风
回风
送风口
空气处理机
变风量系统
? 系统风量和各房间的送风量均根据负荷
和使用情况 不断 进行 调节,当房间人少
时可减少送风量，容易解决冷热不均的
情况，运行 能耗较低, 热舒适 状况较好。
通常采用 变速风机,初投资较高，控制
系统较复杂，控制系统稳定性要好。
变风量系统示例
新风
回风
送风口
变风量空气处理机
变风量末端
变风量末端装置
风
速
测
量
装
置
风
阀
驱
动
装
置
蝶
阀
温度测量信号
变风量控制装置
定水量与变水量系统
? 当各用户负荷变化时通常会调节水阀 改
变 所要 水量,由于系统的水泵采用 定速
泵 运行并不进行相应调节的系统为定水
量系统。运行控制简单，能耗较高。
? 变水量系统采用 变速水泵,当用户要求
水量变化时，水泵根据管路特性及时进
行相应调节，从而 节省能耗 。控制稍复
杂。
定流量 (CWV)系统
变流量 (VWV)系统
本章小结
关于分散与集中
? 分散系统 简单,初 投资少,通常用住宅
和低档商用建筑；集中式系统广泛应用
于 商用建筑 和 高档住宅 公寓中。
? 集中式系统通常包括 冷热源,冷热水 输
送管路,冷热风输送 风道, 空气处理 装
置，将热量或空气送入房间的 末端 装置
三部分组成
关于两管制与四管制
? 两管制系统仅能供应热水或冷水，在 过
渡季 时不供应水，适于负荷变化不大或
全年参数保证要求不高的场合，是舒适
性空调中 广泛采用 的形式
? 四管制可同时提供冷水和热水，能保证
全年任何时候的参数,初投资高,占地
面积大；将冷水和热水的回水管合并成
一根管就变成三管制，初投资稍省，运
行费用增大 。
关于直连与间连
? 系统较小时，通常可将各用户与冷热源
直接相连,效率较高 ；系统较大时，低
区设备的 承压 面临考验，各支路的阻力
和 流量平衡 也不易保证
? 间连系统通过 板式换热器 将不同的水系
统隔开，各系统的 水压 相互 独立,可适
于大系统、高层建筑的高区与低区等，
但增加换热环节后效率稍低。
关于单风道与双风道系统
? 单风道系统仅提供热风或冷风，适于各
房间负荷特性相近的情况，通常通过建
筑设计将功能和使用情况相近的房间划
并到一个系统中。是目前 广泛采用 的系
统形式。
? 双风道系统同时提供热风和冷风，可在
每个房间混合成不同温度的空气送入，
空气参数 保证性好,初投资高，运行费
用高。
关于直流与回风系统
? 直流系统通常用于室内有 污染物 或
高温 的情况；通常的舒适性通风空
调均采用 回风 系统，普通的 风机盘
管 为 全回风 系统，空气处理装置为
一次回风系统。回风系统能耗低，
被广泛采用。
关于定风量与变风量
? 定风量系统采用 定速风机,当各用户负
荷和使用情况变化时，总的送风系统不
进行相应调节；容易出现 冷热不均,能
耗较大
? 变风量系统则根据各用户的负荷和使用
情况进行相应调节，容易保证各房间的
参数,能耗较低,但控制系统较复杂，
控制系统的稳定性要求较高。
关于定水量与变水量
? 定水量系统采用 定速水泵,当各用
户负荷和使用情况变化时，总的水
泵系统不进行相应调节，能耗较大
? 变水量系统则根据各用户的负荷和
使用情况 调节 水泵的 转速,能耗较
低，但控制系统较稍复杂
李先庭
建 筑 设 备
暖通空调部分
第三章 HVAC系统简介
HVAC系统分类（ 1）
? 按系统的分布关系，可分为 分散式
与 集中式 ；
? 按是否同时提供冷水和热水管路，
可分为 两管制 与 四管制 （或三管制）
? 按分部分水系统是否连通，分为 直
连 系统与 间连 系统
HVAC系统分类（ 2）
? 按是否同时提供热风和冷风，可分
为 单风道 系统与 双风道 系统
? 按所送空气是否与从房间排出的空
气混合，分为 直流 系统与 回风 系统
? 按所送空气或水的流量是否不断调
节，分为 定风量 系统与 变风量 系统
或 定水量 系统与 变水量 系统
分散式系统与集中式系统
分散式系统
? 冷热源和散热设备合并 成一体,分散放
置 在各个房间里，称为分散式系统。如
取暖的火炉、煤气供暖、电热供暖、窗
式空调、分体空调、风扇等。
? 分散式系统通常每个房间或家庭设置一
套。具有装置 简单, 易实现 等特点，但
常常具有 效率 不高,卫生条件 差,能源
结构 不合理等特点
煤气炉与电暖气
煤气炉与电暖气（ 2）
分体式房间空调器
窗式空调器与柜机
集中式系统
? 将水或空气 集中制取,通过管路系统将
水或空气送到各个房间的系统称为集中
式系统。如小区集中供热系统，写字楼
风机盘管系统，中央空调送风系统。
? 集中式系统需要集中的 冷热源, 管路输
配系统 及 末端设备,通常具有 美观, 高
效, 高品质 的特点，但初投资和运行费
用也通常较高。目前被 广泛采用 。
风机盘管系统
? 集中的冷热源,冷热水由 管路输送
到各个房间，但空气的加热和冷却
是在 各个房间 内完成的（仅空气加
热和冷却这一点来看是分散式系统
但水是集中式系统；又称为 半集中
式 系统）
风机盘管系统示意
风机盘管系统示意
宾馆客房风机盘管示例
全空气系统
? 集中的冷热源,冷热水由 管路输送
到各个 空气处理装置,空气的加热
冷却集中在空气处理装置中处理后，
由 风道 输送到各个房间。
全空气系统示意
冷却塔
空调箱
冷冻机
空气
空气
冷冻水
冷却水
热量
环境
新鲜空气
典型集中式
空调系统
集中式空调系统
柜式吊装空调机组散流器
两管制与四管制系统
两管制系统
? 在同一时间水管中仅送热水或冷水，因
此只需 一根送水管 和 一根回水管 的系统
称为两管制系统。如风机盘管系统，普
通的全空气系统：夏天时管内为冷水，
冬天时管内为热水，过渡季（冷热 切换
的季节）通常不送水。
? 是 最常见 的系统形式，投资较少，通常
适于舒适性空调；在过渡季参数的保证
性差
两管制风机盘管系统
参见
前图
两管制空气处理装置
四管制系统
? 系统中全年任何时候均供送 热水 和 冷水,
因此可进行各种加热和冷却处理的系统
形式。热水管路和冷水管路分别包括各
自的 供水管 和 回水管,总共 四根管 而得
名。
? 通常用于全年参数 保证率高 的场合，如
宾馆的总统套房，工艺性空调等,初投
资高,占用 面积多,运行 费用高 。
四管制空气处理装置
三管制系统
? 将四管制中的热水和冷水的 回水管
合并 成一根管就变成三管制系统，
具有四管制系统的所有功能，初投
资减少，但 效率降低 （冷热混合浪
费能量）
三水管系统
直连系统与间连系统
直连系统
? 系统管路中的水与冷热源中的水是 连通
的系统称为直连系统。直连系统中各设
备的水压力是 相互传递 的。
? 效率较高，但适于 中小系统 。系统较大
时，低区设备的承压非常重要；各支路
的阻力与 流量平衡 比较困难
直连系统示例
间连系统
? 系统管路中的水与冷热源中的水是不连
通的系统称为间连系统，通常采用 板式
换热器 隔开。间连系统间各设备的水压
力是各自 独立 的。
? 换热器会产生 热损失,效率较低，适合
于大型系统或不易直接连接的系统（如
腐蚀、不同介质等）。如高层建筑的高
区与低区，供热干网与各用户，冰蓄冷
系统
间连系统示例
高
层
建
筑
间
连
水
系
统
案
例
1
深
圳
国
际
贸
易
中
心
大
厦
高
层
建
筑
间
连
水
系
统
案
例
2
北
京
香
格
里
拉
饭
店
高
层
建
筑
间
连
水
系
统
案
例
3
热交换器
低区机组 高区机组
单风道与双风道系统
单风道系统
? 系统中在同一时间风道中 只送 热风或冷
风，不存在两种温度差别较大的送风。
同一系统中所有房间均只能送 同样参数
的空气（除非各房间加设额外的加热或
冷却装置）
? 是最 广泛采用 的空调送风系统形式，当
各房间要求的送风参数差别不大时能较
好工作，各房间冷热要求差别较大时或
相反时不能很好保证参数。
集中式全空
气单风道空
调系统
双风道系统
? 系统中同时有送 热风 和 冷风 的风道，热
风和冷风到各个房间根据需要混合成不
同温度的空气送入。
? 可 全年保证 所有房间所需空气参数，舒
适性好，但 初投资 和 运行费 用均很高，
仅用于少数 要求极高 的场合。
? 替代方案：将负荷特性、使用功能 接近
的房间划为同一系统；同一系统负荷差
异较大时，按 最不利 情况送，其余在末
端另加 再热或冷却 处理装置。
双风道系
统示例
双风道系统示例
直流系统与回风系统
直流系统
? 送风房间中的空气全部排出,不循
环使用 的系统。通常用于有 污染物
或 高温 的房间。
? 直流系统通常 能耗较高,但通风换
气效果好
直流系统示例
室外
房间
回风系统
? 将送入的空气部分或全部抽回 重复使用
的系统，分为一次回风系统（含全回风
系统）、二次回风系统。
? 一次回风系统将从房间抽回的空气与室
外空气 混合,处理后再送入房间中，由
于从室内抽回的空气通常比室外空气更
接近送风状态，因此可 减少 加热或冷却
空气所需的 能量,运行费用较少，是一
种 广泛采用 的系统形式。
全回风系统（风机盘管）
一次回风系统
风机
空气处理器风机
风阀
风道
新风口
排风口
定风 (水 )量与变 (水 )风量系统
定风量系统
? 送风系统的风量 不 随负荷和使用情
况的变化 不断 进行 调节 的系统。当
各房间负荷变化情况不一致时，容
易出现不同房间冷热不均。通常采
用 定速风机 。
? 系统运行和控制 简单,通常 能耗较
高,热舒适性保障方面稍差
定风量系统示例
新风
回风
送风口
空气处理机
变风量系统
? 系统风量和各房间的送风量均根据负荷
和使用情况 不断 进行 调节,当房间人少
时可减少送风量，容易解决冷热不均的
情况，运行 能耗较低, 热舒适 状况较好。
通常采用 变速风机,初投资较高，控制
系统较复杂，控制系统稳定性要好。
变风量系统示例
新风
回风
送风口
变风量空气处理机
变风量末端
变风量末端装置
风
速
测
量
装
置
风
阀
驱
动
装
置
蝶
阀
温度测量信号
变风量控制装置
定水量与变水量系统
? 当各用户负荷变化时通常会调节水阀 改
变 所要 水量,由于系统的水泵采用 定速
泵 运行并不进行相应调节的系统为定水
量系统。运行控制简单，能耗较高。
? 变水量系统采用 变速水泵,当用户要求
水量变化时，水泵根据管路特性及时进
行相应调节，从而 节省能耗 。控制稍复
杂。
定流量 (CWV)系统
变流量 (VWV)系统
本章小结
关于分散与集中
? 分散系统 简单,初 投资少,通常用住宅
和低档商用建筑；集中式系统广泛应用
于 商用建筑 和 高档住宅 公寓中。
? 集中式系统通常包括 冷热源,冷热水 输
送管路,冷热风输送 风道, 空气处理 装
置，将热量或空气送入房间的 末端 装置
三部分组成
关于两管制与四管制
? 两管制系统仅能供应热水或冷水，在 过
渡季 时不供应水，适于负荷变化不大或
全年参数保证要求不高的场合，是舒适
性空调中 广泛采用 的形式
? 四管制可同时提供冷水和热水，能保证
全年任何时候的参数,初投资高,占地
面积大；将冷水和热水的回水管合并成
一根管就变成三管制，初投资稍省，运
行费用增大 。
关于直连与间连
? 系统较小时，通常可将各用户与冷热源
直接相连,效率较高 ；系统较大时，低
区设备的 承压 面临考验，各支路的阻力
和 流量平衡 也不易保证
? 间连系统通过 板式换热器 将不同的水系
统隔开，各系统的 水压 相互 独立,可适
于大系统、高层建筑的高区与低区等，
但增加换热环节后效率稍低。
关于单风道与双风道系统
? 单风道系统仅提供热风或冷风，适于各
房间负荷特性相近的情况，通常通过建
筑设计将功能和使用情况相近的房间划
并到一个系统中。是目前 广泛采用 的系
统形式。
? 双风道系统同时提供热风和冷风，可在
每个房间混合成不同温度的空气送入，
空气参数 保证性好,初投资高，运行费
用高。
关于直流与回风系统
? 直流系统通常用于室内有 污染物 或
高温 的情况；通常的舒适性通风空
调均采用 回风 系统，普通的 风机盘
管 为 全回风 系统，空气处理装置为
一次回风系统。回风系统能耗低，
被广泛采用。
关于定风量与变风量
? 定风量系统采用 定速风机,当各用户负
荷和使用情况变化时，总的送风系统不
进行相应调节；容易出现 冷热不均,能
耗较大
? 变风量系统则根据各用户的负荷和使用
情况进行相应调节，容易保证各房间的
参数,能耗较低,但控制系统较复杂，
控制系统的稳定性要求较高。
关于定水量与变水量
? 定水量系统采用 定速水泵,当各用
户负荷和使用情况变化时，总的水
泵系统不进行相应调节，能耗较大
? 变水量系统则根据各用户的负荷和
使用情况 调节 水泵的 转速,能耗较
低，但控制系统较稍复杂
