建筑环境与设备研究所
李先庭
建 筑 设 备
暖通空调部分
第五章 输配系统与空气
处理设备
空调水系统
空调水系统的形式与分类
? 空调水系统是指将热量直接带入房间或
通过空调处理装置带入室内的水管路系
统，包括单纯 采暖热水系统,单纯供冷
的 冷冻水系统,及 冷热水共用 的管路系
统。通常包括水泵、管路及其它辅助部
件。
? 按用途和形式不同，可分为 单管与双管
系统（采暖用）,两管制 与四管制（空
调用）,一次泵与二次泵 系统。
单纯采暖水系统形式
典型单管系统
典型双管系统
同程式系统
单管与双管系统
? 上供下回式 系统是最为合理的系统，最常采用
? 双管式系统中自然压力仍起作用，存在 垂直失调 ；
但各散热器独立便于 分户热计量 （这是未来供热的
发展趋势）
? 在不考虑热计量前，单管顺流式系统居多
? 下供下回式 系统适于平屋顶、建筑物的顶层难
以布置干管的场合以及有地下室的建筑,排气
比较困难,可通过空气管或顶层散热器上跑风
门排气
? 同程系统 增加了回水管长度，各分立管循环环
路管长相等，压力损失 易平衡,流量 易分配 。
系统环路较多、管道较长时，采用之
采暖水系统的注意事项
? 由于水流的速度常超过水中空气泡的浮
升速度，易将空气泡带入立管形成 气塞
而影响散热器散热
? 供水干管 按水流方向敷设 0.003的 上升坡度,
回水干管 按水流方向敷设 0.003的 下降坡度,
并在系统的 最高点 安装 排气 装置
? 膨胀水箱 一般连接在靠近 水泵进口 的回水干
管上，水泵的工作温度较低，延长寿命，高
温水处于 正压, 不会汽化 ；若连接在水泵的
出口或供水干管上，系统中大部分管道将处
于循环水泵的吸力下工作，易产生汽化现象
采暖水管在房间中的典型布置
? 每个散热器有一个 立管,散热器的
个数等于进入每户的 立管数
? 不便于分户计量,通常采用按面积
收费的方式；目前正在研究加装某
种物质，按其 蒸发量 来计算每个散
热器散发热量
适于采暖计费的水系统形式
房间立管位置
高层建筑热水供暖系统
? 高层建筑热水供暖系统应考虑的问题
? 建筑高度增加，系统内水的静压力上升，必
须考虑管道和散热设备的 承压能力 。一般而
言，一个建筑 采暖区 的总高度宜控制在 20－
50米 的范围内，当超过 50米时宜竖向分区供
热，上层系统采用 间接式连接
? 建筑高度的增加，系统内的垂直失调加剧。
为减轻垂直失调，一个 垂直单管 供热系统所
供层数 不宜大于 12层 。
分层式热水供暖系统
主要解决
高层建筑
的承压问
题。低区
直接连接，
高区采用
间连的方
式。
垂直单管和多级双管系统
主要解决高层建
筑垂直失调问题。
垂直单管的上部
1/3装设调节阀
门以利调节；多
级双管系统在每
一段内为双管系
统，但总体是一
个单立管。
组合串联和分区串联系统
主要解决
高层建筑
的垂直失
调问题。
充分结合
双管系统
和单管系
统的优点
系统的管路布置
? 确定采暖系统形式后，先布置 散热
器,然后布置 干管, 立管 和 支管 。
? 室内采暖管道可以明装或暗装。 明
装 管道露在室内空间，便于施工安
装和维护； 暗装 则将管道设在顶棚
及管槽中，适于外观要求高的建筑。
明装干管
? 干管明装时，可沿墙敷设在窗过梁以上、
顶棚以下的地方,不得遮挡窗户 。
? 供水干管到顶棚的距离要考虑到水平管
道的 坡度 和 集气罐 的安装条件。工业建
筑中可沿厂房的梁或柱敷设，不得影响
吊车的通行
? 回水干管明装时，可在 底层地面 上、散
热器的下面沿墙敷设，遇有过门处，可
采用过门沟和门框上部绕过两种做法
空调水系统形式
上
海
广
播
电
视
大
厦
空
调
水
系
统
图
上海广播电视大厦空调水系统
简介
? 冷源为 2台 离心式 冷水机组,1台 活塞式
冷水机组；冬季热源由原有锅炉房供应
的 蒸汽,经汽水 换热器 换热后得到 60℃
温水供冬季采暖用。
? 水系统为 冷 /热两管制, 直连 系统,一次
泵 系统；供回水管分二路，一路供主楼，
一路供裙房
? 冷冻机房、水泵房等均放在 地下层,冷
却塔放置于 裙楼屋顶,共 4台（ 3用 1备）
上
海
港
务
大
厦
上
海
港
务
大
厦
空
调
水
系
统
图
上海港务大厦空调水系统简介
? 根据当时浦东新区政府有关部门规定，
,陆家嘴地区允许设置燃油、燃气、燃
煤锅炉房和裙房屋顶不允许设置空调设
备”，冷热源采用 12台 风冷热泵机组,
放置于地面上,夏季制冷水, 冬季制热
水 ；
? 设置 8台水泵（ 6用 2备），每台水泵负责
2台风冷热泵机组
? 直连 系统,一次泵 系统；系统分为四支：
裙楼 A,裙楼 B、主楼北区、主楼南区
上
海
海
贸
中
心
大
厦
上
海
海
贸
中
心
大
厦
空
调
水
系
统
图
上海海贸中心大厦空调水系
统简介
? 选用 2台 离心冷水机组 和 9台 风冷热泵 机
组，风冷热泵冬天产生热水供热，夏天
离心机组与风冷热泵机组一起供冷；
? 离心机组 3台（ 2用 1备） 一次泵,风冷热
泵机组每台设置 1台 一次泵 ；设置 5台 二
次泵 （ 4用 1备）；
? 直连 系统,二次泵 系统；系统分为四支
立管,B2,B1和 1－ 6F,7－ 8F,9－ 25F
上
海
新
金
桥
大
厦
上
海
新
金
桥
大
厦
空
调
水
系
统
图
上海新金桥大厦空调水系统
简介
? 选用 离心式冷水机组 2台作冷源，采用 城
市热力网 作热源（热网入口为 0.8MPa蒸
汽，采用汽水换热器换出 60℃ 热水）
? 采用 冷 /热两管制, 一次泵 系统,低区
（ 22F以下）为 直连 系统,高区 （ 22F～
39F）为 间连 系统
? 系统为一根主立管,冷热站在地下层,
冷却塔 放置在发电机房 屋顶
空气处理设备与空调机房
空气处理设备的作用与分类
? 空气处理设备是对空气进行 冷热 和 卫生
处理 的装置，实现下列功能
? 冷却、除湿
? 加热
? 过滤
? 通常分为风机盘管 (FCU),新风机组
(FAU)和组合式空调机组 (AHU)
风机盘管机组
? 只对空气进行 冷却除湿或加热,通常放
置在 吊顶 中，从房间或吊顶中抽空气，
将处理后的空气送入房间中
? 当盘管进行冷却除湿时,凝结水 由集水
盘排至凝水管中，最终排到下水道中；
为保证凝水的排除通畅，凝水管需保证
0.005的 向下坡度 。
风机盘管装置
风机盘管装置
新风机组与组合式空调机组
? 用于处理室外新风的空气处理装置，可
实现新风的 冷却除湿, 加热 和 过滤 。
? 通常与风机盘管系统配套使用，由 风机
盘管 提供 冷热量,由 新风机组 提供保障
室内卫生所需的 新鲜空气 。
? 新风机组为 直流 系统，无回风利用，为
单风机 系统。
组合式空调机组
? 与新风机组不同的是，可利用循环
风，为 回风 系统，通常为 双风机 系
统
? 组合式空调机组通常用于 全空气系
统 中，一般包括下列段：回风机段、
混风段、过滤段、表冷段、加热段、
加湿段、送风机段等，各段可相互
组合。
组合式空调机组示例
组合式空调机组示例
组合式空调机组
空气处理设备与空调机房
空调机房在建筑中位置确定的原则
? 防止噪声影响，减少风道占空间；
? 每个机房服务范围半径为 30~40m,不得超
越防火分区。
空调机房面积
? 一般空调：空调面积的 5~10%；
? 高精度空调或净化空调,10~20%；
? 新风机房,1~2%。
? 空调机房 +冷冻机房 +通风机房,3~7%
空气处理设备与空调机房
(1)小型楼房 (2)一般办公楼 (3)出租办公楼 (4)中高层建筑
各类建筑物技术层或设备间的大致位置
空气处理设备与空调机房
空调机房的高度
?总建筑面积 3000m2以下为 4m
?3000~20000 m2为 4.5m
?20000 m2以上为 6~7m
?分层机房高度同标准层
管道层
管道层
新风进风口
? 进风口的底部距室外地坪不宜小于 2m
? 距绿地也不宜低于 1m
? 进风口底部应高出屋面 0.5m以上
送排风系统与风道
送排风系统
? 空气经空调机组处理后需经 送风机 加压
后由送风管道送到各房间中，通常采用
铁皮风道,枝状网结构；在 回风机 的作
用下，各房间的回风经回风道回到空调
机组，部分空气排除。
? 送排风系统连接了空气处理装置与各末
端用户，通常包括 垂直 输送 风道 和 水平
风道 。垂直风道则需考虑 送风管井 。
风道和管井
空调机房在地下室时：
一般由主风道直上各楼层，再于各楼
层内水平分配。
空调机房在被调房间同一层时：
主风道从机房引出，在走廊吊顶延伸。
水平风道和水管
? 一般在吊顶内或利用建筑物的剩余空间，
或加设 2.2m高的管道层；
? 对于下送风房间则敷设在地板下空间内；
? 吊顶内净空 (不包括主梁 )高度至少为风道
高度加 100mm；
? 矩形风道高度为 120~1250mm,圆形风道
直径 100~2000mm。
垂直管井
? 可设风道、水管及其它公用设施管线；
? 应在空调区域的中心部位，靠近空调机房；
? 中途不应拐弯，可利用筒体结构的核心区；
? 采用全空气系统的管井面积要大，要考虑送回风
道的空间；
? 空气 -水系统管井面积可小，只考虑新风送风道
的空间；
? 管井内壁距风道 150~300mm。
室内的送风管道
吊顶内的管道与
风机盘管的连接
地板送风的管道敷设
香港汇丰银行新楼的地板送风空间
地板送风的地下空间
大林组东京本社的地板送风空间
风道布置示例空调
平
面
布
置
示
意
图
李先庭
建 筑 设 备
暖通空调部分
第五章 输配系统与空气
处理设备
空调水系统
空调水系统的形式与分类
? 空调水系统是指将热量直接带入房间或
通过空调处理装置带入室内的水管路系
统，包括单纯 采暖热水系统,单纯供冷
的 冷冻水系统,及 冷热水共用 的管路系
统。通常包括水泵、管路及其它辅助部
件。
? 按用途和形式不同，可分为 单管与双管
系统（采暖用）,两管制 与四管制（空
调用）,一次泵与二次泵 系统。
单纯采暖水系统形式
典型单管系统
典型双管系统
同程式系统
单管与双管系统
? 上供下回式 系统是最为合理的系统，最常采用
? 双管式系统中自然压力仍起作用，存在 垂直失调 ；
但各散热器独立便于 分户热计量 （这是未来供热的
发展趋势）
? 在不考虑热计量前，单管顺流式系统居多
? 下供下回式 系统适于平屋顶、建筑物的顶层难
以布置干管的场合以及有地下室的建筑,排气
比较困难,可通过空气管或顶层散热器上跑风
门排气
? 同程系统 增加了回水管长度，各分立管循环环
路管长相等，压力损失 易平衡,流量 易分配 。
系统环路较多、管道较长时，采用之
采暖水系统的注意事项
? 由于水流的速度常超过水中空气泡的浮
升速度，易将空气泡带入立管形成 气塞
而影响散热器散热
? 供水干管 按水流方向敷设 0.003的 上升坡度,
回水干管 按水流方向敷设 0.003的 下降坡度,
并在系统的 最高点 安装 排气 装置
? 膨胀水箱 一般连接在靠近 水泵进口 的回水干
管上，水泵的工作温度较低，延长寿命，高
温水处于 正压, 不会汽化 ；若连接在水泵的
出口或供水干管上，系统中大部分管道将处
于循环水泵的吸力下工作，易产生汽化现象
采暖水管在房间中的典型布置
? 每个散热器有一个 立管,散热器的
个数等于进入每户的 立管数
? 不便于分户计量,通常采用按面积
收费的方式；目前正在研究加装某
种物质，按其 蒸发量 来计算每个散
热器散发热量
适于采暖计费的水系统形式
房间立管位置
高层建筑热水供暖系统
? 高层建筑热水供暖系统应考虑的问题
? 建筑高度增加，系统内水的静压力上升，必
须考虑管道和散热设备的 承压能力 。一般而
言，一个建筑 采暖区 的总高度宜控制在 20－
50米 的范围内，当超过 50米时宜竖向分区供
热，上层系统采用 间接式连接
? 建筑高度的增加，系统内的垂直失调加剧。
为减轻垂直失调，一个 垂直单管 供热系统所
供层数 不宜大于 12层 。
分层式热水供暖系统
主要解决
高层建筑
的承压问
题。低区
直接连接，
高区采用
间连的方
式。
垂直单管和多级双管系统
主要解决高层建
筑垂直失调问题。
垂直单管的上部
1/3装设调节阀
门以利调节；多
级双管系统在每
一段内为双管系
统，但总体是一
个单立管。
组合串联和分区串联系统
主要解决
高层建筑
的垂直失
调问题。
充分结合
双管系统
和单管系
统的优点
系统的管路布置
? 确定采暖系统形式后，先布置 散热
器,然后布置 干管, 立管 和 支管 。
? 室内采暖管道可以明装或暗装。 明
装 管道露在室内空间，便于施工安
装和维护； 暗装 则将管道设在顶棚
及管槽中，适于外观要求高的建筑。
明装干管
? 干管明装时，可沿墙敷设在窗过梁以上、
顶棚以下的地方,不得遮挡窗户 。
? 供水干管到顶棚的距离要考虑到水平管
道的 坡度 和 集气罐 的安装条件。工业建
筑中可沿厂房的梁或柱敷设，不得影响
吊车的通行
? 回水干管明装时，可在 底层地面 上、散
热器的下面沿墙敷设，遇有过门处，可
采用过门沟和门框上部绕过两种做法
空调水系统形式
上
海
广
播
电
视
大
厦
空
调
水
系
统
图
上海广播电视大厦空调水系统
简介
? 冷源为 2台 离心式 冷水机组,1台 活塞式
冷水机组；冬季热源由原有锅炉房供应
的 蒸汽,经汽水 换热器 换热后得到 60℃
温水供冬季采暖用。
? 水系统为 冷 /热两管制, 直连 系统,一次
泵 系统；供回水管分二路，一路供主楼，
一路供裙房
? 冷冻机房、水泵房等均放在 地下层,冷
却塔放置于 裙楼屋顶,共 4台（ 3用 1备）
上
海
港
务
大
厦
上
海
港
务
大
厦
空
调
水
系
统
图
上海港务大厦空调水系统简介
? 根据当时浦东新区政府有关部门规定，
,陆家嘴地区允许设置燃油、燃气、燃
煤锅炉房和裙房屋顶不允许设置空调设
备”，冷热源采用 12台 风冷热泵机组,
放置于地面上,夏季制冷水, 冬季制热
水 ；
? 设置 8台水泵（ 6用 2备），每台水泵负责
2台风冷热泵机组
? 直连 系统,一次泵 系统；系统分为四支：
裙楼 A,裙楼 B、主楼北区、主楼南区
上
海
海
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中
心
大
厦
上
海
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贸
中
心
大
厦
空
调
水
系
统
图
上海海贸中心大厦空调水系
统简介
? 选用 2台 离心冷水机组 和 9台 风冷热泵 机
组，风冷热泵冬天产生热水供热，夏天
离心机组与风冷热泵机组一起供冷；
? 离心机组 3台（ 2用 1备） 一次泵,风冷热
泵机组每台设置 1台 一次泵 ；设置 5台 二
次泵 （ 4用 1备）；
? 直连 系统,二次泵 系统；系统分为四支
立管,B2,B1和 1－ 6F,7－ 8F,9－ 25F
上
海
新
金
桥
大
厦
上
海
新
金
桥
大
厦
空
调
水
系
统
图
上海新金桥大厦空调水系统
简介
? 选用 离心式冷水机组 2台作冷源，采用 城
市热力网 作热源（热网入口为 0.8MPa蒸
汽，采用汽水换热器换出 60℃ 热水）
? 采用 冷 /热两管制, 一次泵 系统,低区
（ 22F以下）为 直连 系统,高区 （ 22F～
39F）为 间连 系统
? 系统为一根主立管,冷热站在地下层,
冷却塔 放置在发电机房 屋顶
空气处理设备与空调机房
空气处理设备的作用与分类
? 空气处理设备是对空气进行 冷热 和 卫生
处理 的装置，实现下列功能
? 冷却、除湿
? 加热
? 过滤
? 通常分为风机盘管 (FCU),新风机组
(FAU)和组合式空调机组 (AHU)
风机盘管机组
? 只对空气进行 冷却除湿或加热,通常放
置在 吊顶 中，从房间或吊顶中抽空气，
将处理后的空气送入房间中
? 当盘管进行冷却除湿时,凝结水 由集水
盘排至凝水管中，最终排到下水道中；
为保证凝水的排除通畅，凝水管需保证
0.005的 向下坡度 。
风机盘管装置
风机盘管装置
新风机组与组合式空调机组
? 用于处理室外新风的空气处理装置，可
实现新风的 冷却除湿, 加热 和 过滤 。
? 通常与风机盘管系统配套使用，由 风机
盘管 提供 冷热量,由 新风机组 提供保障
室内卫生所需的 新鲜空气 。
? 新风机组为 直流 系统，无回风利用，为
单风机 系统。
组合式空调机组
? 与新风机组不同的是，可利用循环
风，为 回风 系统，通常为 双风机 系
统
? 组合式空调机组通常用于 全空气系
统 中，一般包括下列段：回风机段、
混风段、过滤段、表冷段、加热段、
加湿段、送风机段等，各段可相互
组合。
组合式空调机组示例
组合式空调机组示例
组合式空调机组
空气处理设备与空调机房
空调机房在建筑中位置确定的原则
? 防止噪声影响，减少风道占空间；
? 每个机房服务范围半径为 30~40m,不得超
越防火分区。
空调机房面积
? 一般空调：空调面积的 5~10%；
? 高精度空调或净化空调,10~20%；
? 新风机房,1~2%。
? 空调机房 +冷冻机房 +通风机房,3~7%
空气处理设备与空调机房
(1)小型楼房 (2)一般办公楼 (3)出租办公楼 (4)中高层建筑
各类建筑物技术层或设备间的大致位置
空气处理设备与空调机房
空调机房的高度
?总建筑面积 3000m2以下为 4m
?3000~20000 m2为 4.5m
?20000 m2以上为 6~7m
?分层机房高度同标准层
管道层
管道层
新风进风口
? 进风口的底部距室外地坪不宜小于 2m
? 距绿地也不宜低于 1m
? 进风口底部应高出屋面 0.5m以上
送排风系统与风道
送排风系统
? 空气经空调机组处理后需经 送风机 加压
后由送风管道送到各房间中，通常采用
铁皮风道,枝状网结构；在 回风机 的作
用下，各房间的回风经回风道回到空调
机组，部分空气排除。
? 送排风系统连接了空气处理装置与各末
端用户，通常包括 垂直 输送 风道 和 水平
风道 。垂直风道则需考虑 送风管井 。
风道和管井
空调机房在地下室时：
一般由主风道直上各楼层，再于各楼
层内水平分配。
空调机房在被调房间同一层时：
主风道从机房引出，在走廊吊顶延伸。
水平风道和水管
? 一般在吊顶内或利用建筑物的剩余空间，
或加设 2.2m高的管道层；
? 对于下送风房间则敷设在地板下空间内；
? 吊顶内净空 (不包括主梁 )高度至少为风道
高度加 100mm；
? 矩形风道高度为 120~1250mm,圆形风道
直径 100~2000mm。
垂直管井
? 可设风道、水管及其它公用设施管线；
? 应在空调区域的中心部位，靠近空调机房；
? 中途不应拐弯，可利用筒体结构的核心区；
? 采用全空气系统的管井面积要大，要考虑送回风
道的空间；
? 空气 -水系统管井面积可小，只考虑新风送风道
的空间；
? 管井内壁距风道 150~300mm。
室内的送风管道
吊顶内的管道与
风机盘管的连接
地板送风的管道敷设
香港汇丰银行新楼的地板送风空间
地板送风的地下空间
大林组东京本社的地板送风空间
风道布置示例空调
平
面
布
置
示
意
图
