01 設(shè)備間布置的基本要求
設(shè)備空間的位置，依照建筑物的種類、規(guī)模、設(shè)備方式、使用機(jī)器與系統(tǒng)的不同而異。一般中小型建筑，最下層設(shè)主要設(shè)備層，各層設(shè)輔助設(shè)備室，并配備相應(yīng)的管井、管溝。
各類建筑物設(shè)備間的大致位置可見圖1.4.1。
主設(shè)備室由機(jī)械室、電氣室、中央監(jiān)控室組成。其中的機(jī)械室是各個設(shè)備與城市各對應(yīng)的設(shè)施相連接，以供給能源、物質(zhì)并進(jìn)行交換、分配、處理等的中樞。所以當(dāng)設(shè)計主設(shè)備室時，有必要對設(shè)備的流程、運行安全性進(jìn)行充分研究。
流程：主要設(shè)備室既與外部有關(guān)系統(tǒng)相連，如冷、熱水，電氣等的引進(jìn)引出，又與分布在建筑物內(nèi)部的末端設(shè)備相連，因此要盡可能地形成全面經(jīng)濟(jì)的流動線，這樣既能節(jié)約一次投資，又省經(jīng)常費用。如：
制冷機(jī)房要與變電室、泵房一并考慮。而鍋爐房要處于供應(yīng)燃料方便又有可能在附近建立煙囪的地方，并且要考慮車輛出進(jìn)的路線。空調(diào)機(jī)房的設(shè)置要考慮送風(fēng)路線不長，且便于冷熱水管連接，又能有室外空氣接入的地方。排風(fēng)機(jī)房要注意排出室外的風(fēng)向和周圍環(huán)境。
控制室應(yīng)處于維護(hù)管理方便的地方，盡可能設(shè)在各設(shè)備室的中心地帶；設(shè)在靠近樓梯或直接通往走廊等易于疏散的地方。
為確保主要設(shè)備搬入搬出的方便，宜直接通向道路，門向外開，運輸時不應(yīng)妨礙居住部位。應(yīng)考慮必要的面積。此外，機(jī)電設(shè)備的壽命比建筑物本身要短，所以設(shè)置機(jī)房時對設(shè)備的更新問題，應(yīng)予考慮。預(yù)留安裝孔洞用時要有保證能打開的措施。
（1）鍋爐房、制冷機(jī)房有高壓、可燃的危險，必須遵守國家的有關(guān)規(guī)范，采取可靠的安全措施。鍋爐房燃燒要大量空氣，電機(jī)要通風(fēng)散熱，而且引風(fēng)、鼓風(fēng)機(jī)噪聲甚大，均要注意。制冷機(jī)房應(yīng)設(shè)在一般人員不去的地方如地下室。機(jī)房內(nèi)應(yīng)有充分的維修通道。為了保證操作人員安全，原則上應(yīng)考慮有兩個門。因主機(jī)房有噪聲及振動，所以在其上方不宜設(shè)置聲音要求較嚴(yán)的房間。室外冷卻塔還應(yīng)考慮對周圍環(huán)境的噪聲影響。
（2）空調(diào)機(jī)房、配管、風(fēng)道及排風(fēng)機(jī)房等這些房間一般要配置在建筑的核心部位。在平面設(shè)計時，必須決定其位置和大小。
從全面經(jīng)濟(jì)的角度考慮，空調(diào)系統(tǒng)不宜太大，且為了與防火、防煙分區(qū)相適應(yīng)，一個空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)以專用為主，其服務(wù)面積不宜大于500m2。對分層設(shè)置的空調(diào)機(jī)房特別要注意隔聲減振，還要考慮外氣進(jìn)入的途徑�？照{(diào)機(jī)房與其他房間的隔墻以240磚墻為宜。機(jī)房的門應(yīng)采用隔聲門。機(jī)房內(nèi)還應(yīng)粘貼吸聲材料。
標(biāo)準(zhǔn)層內(nèi)的設(shè)備間是設(shè)備和管線集中的地方，宜設(shè)在建筑物的中央，或分散在若干地方。這些地方往往是各工種“互爭”的地盤，這一問題解決得好，將給整個工程帶來先天的優(yōu)點，若解決不好，不但管線互碰打架，而且會造成系統(tǒng)不合理的布置，能量無謂的消耗，造成無法彌補(bǔ)的后患，設(shè)計時千萬注意，最好在初步設(shè)計階段各工種就合理地劃分好空間。
頂層設(shè)備間，一般問題不大，通風(fēng)機(jī)室應(yīng)設(shè)在管井的上方，新風(fēng)口與排風(fēng)分設(shè)。
從工程實踐來看，一般大中型民用建筑的機(jī)房和管井設(shè)計，隨建筑平面布置與空調(diào)系統(tǒng)的不同在機(jī)房布置上有很大差別。
02 機(jī)房設(shè)置
（1）位置
機(jī)房的位置在一個大中型的建筑物中是個相當(dāng)重要的問題。它既決定投資的多少又影響能耗的大小。布置不好或處理不當(dāng)其噪聲振動還會嚴(yán)重地干擾周圍環(huán)境及達(dá)不到送、排風(fēng)的效果。
一般來說機(jī)房的位置常在下列地方：
制冷機(jī)房（帶水泵）地下室或單建；
空調(diào)機(jī)房（帶水泵）地下室；
空調(diào)機(jī)房地下室或樓層內(nèi)；
排風(fēng)機(jī)房地下室或屋頂機(jī)房或室外；
冷卻塔屋頂上部或裙房屋頂上；
鍋爐房單建或半地下室（有自然通風(fēng)）；
熱交換間地下室或單建，超高層時可設(shè)在頂層設(shè)備間；
制冷機(jī)及水泵（冷凍泵、冷卻泵）的容量大，振動、噪聲也大，常設(shè)在地下室中，只有少數(shù)自帶冷源的立柜式機(jī)組可以設(shè)在樓層上。
空氣調(diào)節(jié)機(jī)體積大，重量輕，可以靠近被空調(diào)的房間設(shè)置，但要注意消聲隔振。也有設(shè)在屋頂上的屋頂機(jī)組。
選擇機(jī)房位置時必須與建筑設(shè)計配合好。從本專業(yè)的角度選擇機(jī)房位置時應(yīng)考慮下列原則：
1）制冷機(jī)房（包括供冷水泵）
①過去多在建筑物之外單建，如今多建于建筑物的地下室中�，F(xiàn)在在大中型民用建筑物中應(yīng)充分利用地下室，但要處理好隔聲防振問題，特別是水泵及支吊架的傳振問題。
②在地下室中選制冷機(jī)房的位置時，應(yīng)與低壓配電間鄰近，而且最好靠近電梯。
③如果是大型高層建筑，有塔樓也有裙房時，如塔樓為筒體或剪力墻結(jié)構(gòu)，制冷機(jī)房最好放在裙房的地下室中，而且在其上邊（一層）的房間應(yīng)是對消聲隔振無嚴(yán)格要求者。
④制冷機(jī)房的位置應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心。
2）空調(diào)機(jī)房
①室內(nèi)聲學(xué)要求高的建筑物如廣播、電視、錄音棚等以及大空間，機(jī)組風(fēng)量很大的公共建筑物如體育館等，空調(diào)機(jī)房最好設(shè)在地下室中。而一般的辦公樓、旅館公共部分（裙房）的空調(diào)機(jī)房可以分散在每層樓上，但是機(jī)房不應(yīng)緊靠貴賓室、會議室、報告廳等室內(nèi)聲音要求嚴(yán)格的房間。
②空調(diào)機(jī)房的劃分應(yīng)不穿越防火區(qū)。所以大中型建筑應(yīng)在每個防火區(qū)內(nèi)設(shè)空調(diào)機(jī)房，最好能在防火區(qū)的中心地位。
③各層的空調(diào)機(jī)房最好能在同一位置上即垂直成一串布置，這樣可縮短冷、熱水管的長度，減少與其他管道的交叉，既減少投資又節(jié)約能耗。
④各層空調(diào)機(jī)房的位置應(yīng)考慮風(fēng)管的作用半徑不要太大，一般為30~40m。而一個系統(tǒng)的服務(wù)面積以500m2為宜。
⑤空調(diào)機(jī)房的位置應(yīng)選擇最靠近主風(fēng)道之處，靠近管井使風(fēng)管盡量縮短，可降低投資也可減少風(fēng)機(jī)的功率。
3）排風(fēng)機(jī)房
排風(fēng)機(jī)房的位置一般多設(shè)在屋頂層。有些也可設(shè)在地下室中，如地下車庫的排風(fēng)，地下洗衣房、配電間等的排風(fēng)。
4）熱交換站
民用建筑的熱交換站有兩種，一種是由鍋爐房供給的汽-水熱交換或是由城市熱網(wǎng)供給的水-水熱交換。有鍋爐房的熱交換器可放在鍋爐房內(nèi)。而接城市熱網(wǎng)的熱力點，一般多為單體建筑。在一些大中型的現(xiàn)代化建筑中熱交換站多設(shè)在地下室中，盡量靠近制冷機(jī)房。
（2）面積及凈高
1）制冷機(jī)房（包括冷凍水泵、冷卻水泵）的面積一般按每1.163MW冷負(fù)荷需100m2估算。當(dāng)然它隨總建筑面積的大小而變化，約占總建筑面積的0.6%~0.9%�？照{(diào)房間的凈高，建筑面積＜3000m2，h=4.0m；建筑面積＞3000 m2，h=4.5m�？偯娣e超過20000 m2時，集中空調(diào)的大機(jī)房高應(yīng)為6~7米，而分層機(jī)組則可為標(biāo)準(zhǔn)層的高度，即2.7~3.0m。
2）鍋爐房：按統(tǒng)計，建筑面積在10000 m2至50000 m2范圍內(nèi)，鍋爐房面積占總建筑面積的1%~3%。（2t/h×2臺約150 m2，4t/h×2臺約200 m2，6t/h×2臺約250 m2）而小于1000 m2的建筑物，鍋爐房面積約占4%左右。鍋爐房的凈高按鍋爐型號而異：
鑄鐵鍋爐鍋爐房凈高4.0~4.5m；
鋼板鍋爐鍋爐房凈高4.5~5.0m；
水管鍋爐鍋爐房凈高6.5~7.5m。
3）空調(diào)制冷機(jī)房：空調(diào)制冷機(jī)房面積約相當(dāng)于總建筑面積的3%~7%。依建筑規(guī)模及系統(tǒng)方式大有出入。列舉如下資料以供參考，表1.4.2-1為工程實例統(tǒng)計表；表1.4.2-2為辦公樓空調(diào)機(jī)房面積表（國外資料）。
注：表中括號內(nèi)數(shù)字為概略百分比。
4）冷卻塔：冷卻塔一般置于屋頂上，除有安裝面積外，尚應(yīng)考慮接管道和維修行人通道。冷卻塔的占地面積約為總建筑面積的0.5%~1.0%。
以北京國際飯店為例，機(jī)房面積的具體分配為：
大空調(diào)機(jī)房1000m2，熱交換間400 m2，冷凍機(jī)房810 m2，中空調(diào)機(jī)房220 m2，西空調(diào)機(jī)房500 m2，南空調(diào)機(jī)房660 m2，游泳池空調(diào)機(jī)房130m2。
注：空調(diào)機(jī)房包括通風(fēng)機(jī)房在內(nèi)。
標(biāo)準(zhǔn)層空調(diào)風(fēng)管所占平面空間的概略指標(biāo)為該層建筑面積的1.6%~2.5%；冷熱水管為0.4%~1.0%；合計約2%~3.5%。
（3）管井
1）位置及做法：管井內(nèi)可設(shè)風(fēng)管、水管及其他公用設(shè)施所用的管件線路。管井宜在建筑物每區(qū)的中心部位，且在機(jī)房的附近。管井應(yīng)從下至上至通到頂，中途不應(yīng)拐彎。特別是高層建筑為筒體結(jié)構(gòu)時，其內(nèi)筒的核心區(qū)�？勺鳛楣芫�。管井分兩種，一種為有維修空間者，維修空間最小應(yīng)有50~60cm，為工作人員的通行空間，通路上尚應(yīng)預(yù)留人孔，人孔一般為1.2m×0.6m。此類管井的尺寸應(yīng)不小于風(fēng)管斷面的2倍。但要注意管井內(nèi)的管道在每層中都有進(jìn)有出，特別是風(fēng)管需要墻上開洞較大，這一點必須與結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)好，將管井放在墻上開洞不破壞結(jié)構(gòu)剛度的地方。特別是地震區(qū)更要注意，最好將管井設(shè)在結(jié)構(gòu)的核心之外。
另一種為不考慮檢修，有一面為空心磚砌或鋼絲網(wǎng)抹灰，遇到檢修時將該墻拆掉。
2）風(fēng)管距墻的尺寸：風(fēng)管一邊或兩邊靠墻時距混凝土墻面的間隙，對小風(fēng)管（≤300mm×300mm）為150mm，對大風(fēng)管（＞300mm×300mm）應(yīng)留300mm。
3）從防火安全考慮管井應(yīng)每隔3層用混凝土隔死。
（4）管道層問題
2.2m層高的管道層本來只可敷設(shè)管道（風(fēng)管、供熱管、供冷管、自來水管、排水管、熱水管等等），但現(xiàn)在為了節(jié)省面積，有許多設(shè)備也放在管道夾層中，有空調(diào)箱，有送、排風(fēng)機(jī)，還有水箱、水泵等，這給操作維修帶來很大困難。因為層高2.2m，其梁高依柱網(wǎng)而不同，一般民用建筑以8m或7.5m柱網(wǎng)較多，則梁的高度為80~100cm，因此梁下凈高只有1.2~1.4m，再加上各種管道穿過，如放置了設(shè)備，在運行時很難管理。所以除非萬不得已，在2.2m的管道層中不推薦布置任何有運轉(zhuǎn)部件的設(shè)備。此外，如賓館，飯店等管道層的上、下都是客房，風(fēng)機(jī)的振動、噪聲一旦處理不好，就會影響使用效果。
（5）空調(diào)設(shè)備重量
這是供結(jié)構(gòu)進(jìn)行計算時用。一般在方案設(shè)計完后，施工圖開始之前要提給結(jié)構(gòu)專業(yè)。當(dāng)空調(diào)設(shè)備設(shè)在樓板上或屋頂上時，這一重量相當(dāng)重要。有經(jīng)驗的結(jié)構(gòu)工程師也許不向你要這一數(shù)據(jù)，但是經(jīng)驗少點，或是想準(zhǔn)確計算時他就會向你要空調(diào)機(jī)房、冷卻塔等設(shè)備的重量。這可有兩種方式來提：
1）估計法：按一般常用的系統(tǒng)，空調(diào)機(jī)房的荷載約為500~600kg/m2，而屋頂機(jī)組的荷重視機(jī)組的大小而定。
2）按設(shè)備重量和基礎(chǔ)尺寸詳細(xì)提法：這時一定要注意所提的設(shè)備重量中應(yīng)包括充水的重量或冷劑的重量以及保溫的重量等全部重量，不能只提一個空的設(shè)備重量。
3）冷卻塔：
橫式冷卻塔1t/m2；
立式冷卻塔2~3t/m2。
4）制冷機(jī)房：地面的荷載為4~6t/m2，且有振動。
（1）設(shè)備出入口
為大型設(shè)備（冷凍機(jī)、空調(diào)箱等）的搬入，在設(shè)計機(jī)房時應(yīng)留安裝孔洞。并留將來亦能打開更換設(shè)備的通道。而這孔洞與通道不能被風(fēng)管或其他設(shè)備、管道堵死。
03 空氣的輸送系統(tǒng)
風(fēng)管
1）風(fēng)管斷面估算尺寸
風(fēng)管的尺寸對建筑設(shè)計的影響很大，在公共建筑中，建筑的層高常按風(fēng)管的尺寸而定。但風(fēng)管的具體尺寸需待冷負(fù)荷計算之后，按系統(tǒng)劃分的大小及所選通風(fēng)空調(diào)設(shè)備的風(fēng)量才可算出。為解決各工種交叉作業(yè)，一般在設(shè)計開始不久，建筑即希望能知道主要通風(fēng)管的斷面尺寸，以決定吊頂空間與層高。為此，可以用估算風(fēng)量，按風(fēng)速粗算的辦法，也可以用風(fēng)管斷面與空調(diào)建筑面積之比的百分?jǐn)?shù)法來計算，如表1.4.3-1所示。
注：1.本表引自日本建筑學(xué)大系23冊，設(shè)備計劃法P.81。
2.表列數(shù)據(jù)系指鋼筋混凝土建筑，并非全面為玻璃的。
3.吊頂高度：辦公樓3.6m，營業(yè)廳7.2m。
4.主風(fēng)管、支風(fēng)管之風(fēng)速分別為10m/s，5m/s，送風(fēng)溫差為12.7℃。
2）風(fēng)管的配置方式常用的配置方式有兩種：
①空調(diào)箱集中設(shè)在地下室時，常為主管直上樓層，再于各樓層內(nèi)按水平分配，這時吊頂內(nèi)水平風(fēng)管所需空間凈高（即梁底至吊頂龍骨頂面）為H+100，H為風(fēng)管的高度，一般為60~70cm高；
②另一種為空調(diào)機(jī)房設(shè)在與被空調(diào)房間同一層上，則風(fēng)管直接從機(jī)房中水平引出，干管可走在走廊吊頂內(nèi)。
3）風(fēng)管的材料空調(diào)風(fēng)管以鍍鋅鋼板矩形風(fēng)管為主，有時也做一點混凝土風(fēng)管。根據(jù)工程實踐的經(jīng)驗教訓(xùn)，土建做的送、排風(fēng)道漏風(fēng)的居多，一般以不用為好。
