
在寒冷地区或冬季运行过程中,空调系统尤其是水系统空调(如冷水机组、风机盘管、冷却塔等)极易受到低温影响,导致管道内水体结冰,造成设备损坏、管道破裂甚至安全事故。因此,实施有效的防冻保护措施是保障空调系统安全稳定运行的重要环节。为规范防冻保护技术的应用,确保系统在低温环境下的可靠性与耐久性,特制定本技术规范。
本规范适用于以水为介质的集中式空调系统,包括冷冻水系统、冷却水系统及热泵系统,特别针对冬季或低温环境下运行或停机状态下的防冻保护。适用于新建、改建和扩建的民用建筑、工业厂房及公共设施中的空调工程。
设计阶段防冻考虑
在系统设计阶段,应充分评估当地最低气温、极端天气频率及系统运行模式。对于易受低温影响的区域(如屋顶冷却塔、室外管道、未供暖房间内的末端设备),应优先采用保温、伴热或自动排空等防冻措施。设计时应明确防冻控制逻辑,并将其纳入自控系统方案。
材料与保温要求
所有暴露在低温环境中的水管、阀门、仪表及设备接口均需进行有效保温处理。保温材料应选用闭孔型橡塑、玻璃棉或聚氨酯发泡材料,导热系数低、吸水率小,且符合防火规范。保温层厚度应根据环境温度、介质温度及经济性计算确定,一般不得小于30mm。穿越墙体或楼板处应保证保温连续,避免冷桥产生。
排水与排空设计
对于季节性停用或长期不运行的系统支路,应设置低位排放阀和高点排气阀,确保系统可完全排空。冷却塔集水盘、水泵蜗壳、空气处理机组表冷器等易积水部位应设自动或手动排空装置。排空后应保持阀门开启状态,并挂牌标识。
伴热方式选择
对于无法排空或必须维持液态运行的管道与设备,应采用电伴热系统。推荐使用自限温电伴热带,其具有温度自调节特性,安全可靠。恒功率伴热带可用于长距离、大管径场合,但需配温控器防止过热。
安装要求
伴热带应沿管道轴向平直敷设,避免重叠或交叉。弯头、阀门等异形部位应适当增加缠绕密度。安装完成后应外包防水层和保护层,防止机械损伤和雨水侵蚀。所有电气接线须符合《建筑电气设计规范》,并做接地与漏电保护。
控制系统配置
电伴热系统应配备温度传感器与智能控制器,实现启停自动控制。设定启动温度宜为5℃,停止温度为15℃,防止频繁启停。控制器应具备故障报警功能,并接入楼宇自控系统(BAS),实现远程监控。
低温预警机制
空调系统应设置环境温度监测点,特别是在室外机房、屋顶设备间、地下室出入口等关键位置。当环境温度接近4℃时,系统应发出预警信号,提示运维人员检查防冻措施执行情况。
自动控制逻辑
冷冻水泵、冷却水泵在停机状态下,若检测到水温低于设定值(通常为3~5℃),应自动启动循环运行,利用系统余热防止冻结。对于风冷热泵机组,应设置防冻运行模式,在低温停机期间定时启动压缩机进行内部加热。
监控系统集成
所有防冻相关参数(如水温、环境温度、伴热状态、阀门位置等)应接入建筑能源管理系统(EMS)或BAS系统,实现实时监测、历史记录与异常报警。报警信息应能通过短信、邮件等方式推送至责任人。
定期巡检
每年入冬前应对所有防冻设施进行全面检查,包括保温完整性、伴热带通断测试、排水阀灵活性、温控器准确性等。发现破损保温应及时更换,老化伴热带应予更新。
应急处理预案
应制定空调系统防冻应急预案,明确极端低温下的操作流程。如遇停电导致伴热失效,应立即组织人工巡检,必要时采取临时加热措施(如暖风机吹扫),并尽快恢复供电或排空系统。
培训与记录
运维人员应接受防冻保护专项培训,熟悉系统结构与应急操作。所有检查、维修、报警处理均应建立台账,保存至少三年,作为质量追溯依据。
本规范应与国家现行标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB 50736)、《建筑给水排水设计标准》(GB 50015)等配套执行。各地可根据气候特点制定实施细则。随着新材料、新技术的发展,防冻保护措施应持续优化升级,提升系统智能化与可靠性水平。
通过科学设计、规范施工与精细管理,全面实施空调系统防冻保护措施,不仅能有效避免设备损坏和经济损失,更能保障建筑环境的安全与舒适,延长系统使用寿命,实现节能与安全的双重目标。
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