8.5.4集中空调冷水系统选择原则。
1 定流量一级泵系统简单，不设置水路控制阀时一次投资最低。其特点是运行过程中各末端用户的总阻力系数不变，因而其通过的总流量不变(无论是末端不设置水路两通自动控制阀还是设置三通自动控制阀)，使得整个水系统不具有实时变化设计流量的功能，当整个建筑处于低负荷时，只能通过冷水机组的自身冷量调节来实现供冷量的改变，而无法根据不同的末端冷量需求来做到总流量的按需供应。当这样的系统设置有多台水泵时，如果空调末端装置不设水路电动阀或设置电动三通阀，仅运行一台水泵时，系统总流量减少很多，但仍按比例流过各末端设备(或三通阀的旁路)，由于各末端设备负荷的减少与机组总负荷的减少并不是同步的，因而会造成供(热)需求较大的设备供冷(热)量不满足要求，而供冷(热)需求较小的设备供冷(热)量过大。同时由于水泵运行台数减少、尽管总水量减小，但无电动两通阀的系统其管网曲线基本不发生变化，运行的水泵还有可能发生单台超负荷情况(严重时甚至出现事故)。因此，该系统限制只能用于1台冷水机组和水泵的小型工程。
2 变流量一级泵系统包括冷水机组定流量、冷水机组变流量两种形式。冷水机组定流量、负荷侧变流量的一级泵系统，形式简单，通过末端用户设置的两通阀自动控制各末端的冷水量需求，同时，系统的运行水量也处于实时变化之中，在一般情况下均能较好地满足要求，是目前应用最广泛、最成熟的系统形式。当系统作用半径较大或水流阻力较高时，循环水泵的装机容量较大，由于水泵为定流量运行，使得冷水机组的进出水温差随着负荷的降低而减少，不利于在运行过程中水泵的运行节能，因此一般适用于最远环路总长度在500m之内的中小型工程。
随着冷水机组制冷效率的提高，循环水泵能耗所占比例上升，尤其是单台冷水机组所需流量较大时或系统阻力较大时，冷水机组变流量运行水泵的节能潜力较大。但该系统涉及冷水机组允许变化范围，减少水量对冷机性能系数的影响，对设备、控制方案和运行管理等的特殊要求等；因此应“经技术和经济比较”，指与其他系统相比，节能潜力较大，并确有技术保障的前提下，可以作为供选择的节能方案。
系统设计时，以下两个方面应重点考虑：
1)冷水机组对变水量的适应性：重点考虑冷水机组允许的变水量范围和允许的水量变化速率；
2)设备控制方式：需要考虑冷水机组的容量调节和水泵变速运行之间的关系，以及所采用的控制参数和控制逻辑。
3 二级泵系统的选择设计
1)机房内冷源侧阻力变化不大，因此系统设计水流阻力较高的原因，大多是由于系统的作用半径造成的，因此系统阻力是推荐采用二级泵或多级泵系统的条件，且为充要条件。当空调系统负荷变化很大时，首先应通过合理设置冷水机组的台数和规格解决小负荷运行问题，仅用靠增加负荷侧的二级泵台数无法解决根本问题，因此“负荷变化大”不列入采用二级泵或多级泵的条件。
2)各区域水温一致且阻力接近时完全可以合用一组二级泵，多台水泵根据末端流量需要进行台数和变速调节，大大增加了流量调解范围和各水泵的互为备用性。且各区域末端的水路电动阀自动控制水量和通断，即使停止运行或关闭检修也不会影响其他区域。以往工程中，当各区域水温一致且阻力接近，仅使用时间等特性不同，也常按区域分别设置二级泵，带来如下问题：①水泵设置总台数多于合用系统，有的区域流量过小采用一台水泵还需设置备用泵，增加投资；②各区域水泵不能互为备用，安全性差；③各区域最小负荷小于系统总最小负荷，各区域水泵台数不可能过多，每个区域泵的流量调节范围减少，使某些区域在小负荷时流量过大、温差过小、不利于节能。
3)当系统各环路阻力相差较大时，如果分区分环路按阻力大小设置和选择二级泵，有可能比设置一组二级泵更节能。阻力相差“较大”的界限推荐值可采用0．05MPa，通常这一差值会使得水泵所配电机容量规格变化一档。
4)工程中常有空调冷热水的一些系统与冷热源供水温度的水温或温差要求不同，又不单独设置冷热源的情况。可以采用再设换热器的间接系统，也可以采用设置二级混水泵和混水阀旁通调节水温的直接串联系统。后者相对于前者有不增加换热器的投资和运行阻力，不需再设置一套补水定压膨胀设施的优点。因此增加了当各环路水温要求不一致时按系统分设二级泵的推荐条件。
4 对于冷水机组集中设置且各单体建筑用户分散的区域供冷等大规模空调冷水系统，当输送距离较远且各用户管路阻力相差非常悬殊的情况下，即使采用二级泵系统，也可能导致二级泵的扬程很高，运行能耗的节省受到限制。这种情况下，在冷源侧设置定流量运行的一级泵、为共用输配干管设置变流量运行的二级泵、各用户或用户内的各系统分别设置变流量运行的三级泵或四级泵的多级泵系统，可使得二级泵的设计扬程降低，也有利于单体建筑的运行调节。如用户所需水温或温差与冷源水温不同，还可通过三级(或四级)泵和混水阀满足要求。
8.5.5采用换热器的空调水系统。
1 一般换热器不需要定流量运行，因此推荐在换热器二次水侧的二次循环泵采用变速调节的节能措施。
2 按区域分别设置换热器和二次泵的系统规模界限和优缺点参见8.5.4条文说明。
8.5.6空调水系统自控阀门的设置。
1 多台冷水机组和循环水泵之间宜采用一对一的管道连接方式，见8.5.13条及其条文说明。当冷水机组与冷水循环泵之间采取一对一连接有困难时，常采用共用集管的连接方式，当一些冷水机组和对应冷水泵停机，应自动隔断停止运行的冷水机组的冷水通路，以免流经运行的冷水机组流量不足。
2 空调末端装置应设置温度控制的电动两通阀(包括开关控制和连续调节阀门)，才能使得系统实时改变流量，使水量按需供应。
8.5.7定流量一级泵系统空调末端控制要求。
为了保证空调区域的冷量按需供应，宜对区域空气温度进行自动控制，以防止房间过冷和浪费能源。通常的控制方式包括：①末端设置分流式三通调节阀，由房间温度自动控制通过末端装置和旁流支路的流量比例来实现；②对于风机盘管等设备，采用房间温度自动控制风机启停(或者自动控制风机转速)的方式。对于一些特别小型且系统中只设置了一台冷水机组的工程，如果对自动控制方式的投资有较大限制的话，至少也应设置调节性能较好的手动阀(最低要求)。
8.5.8变流量一级泵系统采用冷水机组定流量方式的空调水系
统设计要求。
当冷水机组采用定流量方式时，为保证流经冷水机组蒸发器的流量恒定，设置电动旁通调节阀，是一个通常的成熟做法。电动旁通阀口径的选择应按照本规范9.2.5条的规定并通过计算阀门的流通能力(也称为流量系数)来确定，但由于在实际工程中经常发现旁通阀选择过大的情况(有的设计图甚至按照水泵或冷水机组的接管来选择阀门口径)，这里对旁通阀的设计流量(即阀门全开时的最大流量)做出了规定。
对于设置多台相同容量冷水机组的系统而言，旁通阀的设计流量就是—台冷水机组的流量，这样可以保证多台冷水机组在减少运行台数之前，各台机组都能够定流量运行(本系统的设计思路)。
对于设置冷水机组大小搭配的系统来说，从目前的情况看，多台运行的时间段内，通常是大机组在联合运行(这时小机组停止运行的情况比较多)，因此旁通阀的设计流量按照大机组的流量来确定与上述的原则是一致的。即使在大小搭配运行的过程中，按照大容量机组的流量来确定可能无法兼则小容量机组的情况，但从冷水机组定流量运行的安全要求这一原则出发，这样的选择也是相对安全的。当然，如果要兼顾小容量机组的运行情况(无论是大小搭配还是小容量机组可能在低负荷时单独运行)，也可以采用大小口径搭配(并联连接)的“旁通阀组”来解决。但这一方法在控制方式上更为复杂一些。
8.5.9变流量一级泵系统采用冷水机组变流量方式的空调水系统设计要求。
1 水泵采用变速控制模式，其被控参数应经过详细的分析后确定，包括：采用供回水压差、供回水温差、流量、冷量以及这些参数的组合等控制方式。
2 水泵采用变速调节时，已经能够在很长的运行时段内稳定地控制相关的参数(如压差等)。但是，当系统用户所需的总流量低至单台最大冷水机组允许的最小流量时，水泵转数不能再降低，实际上已经与“机组定流量、负荷侧变流量”的系统原理相同。为了保证在冷水机组达到最小运行流量时还能够安全可靠的运行，供回水总管之间还应设置最大流量为单台冷水机组最小允许流量的旁通调节阀，此时系统的控制和运行方式与冷水机组定流量方式类似。流量下限一般不低于机组额定流量的50％，或根据设备的安全性能要求来确定。当机组大小搭配时，由于机组的规格不同(甚至类型不同，如：离心机与螺杆机搭配)，也有可能出现小容量机组的最小允许流量大于大容量机组允许最小流量的情况，因此要求此时旁通阀的最大设计流量为各台冷水机组允许的最小流量中的“最大值”。
3 指出了确定变流量运行的冷水机组最大和最小流量的考虑因素。
4 对适应变流量运行的冷水机组应具有的性能提出了要求。允许水流量变化范围大的冷水机组的流量变化范围举例：离心式机组宜为额定流量的30％～130％，螺杆式机组宜为额定流量的40％～120％；从安全角度来讲，适应冷水流量快速变化的冷水机组能承受每分钟30％～50％的流量变化率，从对供水温度的影响角度来讲，机组允许的每分钟流量变化率不低于10％（具体产品有一定区别)；流量变化会影响到机组供水温度，因此机组还应有相应的控制功能。本处所提到的额定流量指的是供回水温差为5℃时的流量。
5 多台冷水机组并联时，如果各台机组的蒸发器水压降相差过大，由于系统的不平衡，流经阻力较大机组的实际流量将会比设计流量减少，对于采用冷水机组变流量方式的一级泵系统，有可能减少至机组允许的最小流量以下，因此强调应选择在设计流量下蒸发器水压降相同或接近的冷水机组。
8.5.10二级泵和多级泵空调水系统的设计。
1 本条所提到的“平衡管”，有的资料中也称为“盈亏管”、“耦合管”。在一些中、小型工程中，也有的采用了“耦合罐”形式，其工作原理都是相同的，这里统称为“平衡管”。
一、二级泵之间的平衡管两侧接管端点，即为一级泵和二级泵负担管网阻力的分界点。在二级泵系统设计中，平衡管两端之间的压力平衡是非常重要的。目前一些二级泵系统，存在运行不良的情况，特别是平衡管发生水“倒流”(即：空调系统的回水直接从平衡管旁通后进入了供水管)的情况比较普遍，导致冷水系统供水温度逐渐升高、末端无法满足要求而不断要求加大二级泵转速的“恶性循环”情况的发生，其原因就是二级泵选择扬程过大造成的。因此设计二级泵系统时，应进行详细的水力计算。
当分区域设置的二级泵采用分布式布置时(见本条第3款条文说明)，如平衡管远离机房设在各区域内，定流量运行的一级泵则需负担外网阻力，并按最不利区域所需压力配置，功率很大，较近各区域平衡管前的一级泵多余资用压头需用阀门调节克服，或通过平衡管旁通，不符合节能原则。因此推荐平衡管位置应在冷源机房内。
一级泵和二级泵流量在设计工况完全匹配时，平衡管内无水量通过即接管点之间无压差。当一级泵和二级泵的流量调节不完全同步时，平衡管内有水通过，使一级泵和二级泵保持在设计工况流量以保证冷水机组蒸发器的流量恒定，同时二级泵根据负荷侧的需求运行。在旁通管内有水流过时，也应尽量减小旁通管阻力，因此管径应尽可能加大。
二级泵与三级泵之间也有流量调节可能不同步的问题，但没有保证蒸发器流量恒定问题。如二级泵与三级泵之间设置平衡管，当各三级泵用户远近不同、且二级泵按最不利用户配置时，近端用户需设置节流装置克服较大的剩余资用压头，或多于流量通过平衡管旁通。当系统控制精度要求不高时如不设置平衡管，近端用户三级泵可以利用二级泵提供的资用压头，对节能有利。因此，二级泵与三级泵之间没有规定必须设置平衡管。但当各级泵之间要求流量平衡控制较严格时，应设置平衡管；当末端用户需要不同水温或温差时，还应设置混水旁通管。
2 二级泵的设置位置，指集中设置在冷站内(集中式设置)，还是设在服务的各区域内(分布式设置)。集中式设置便于设备的集中管理，但系统所分区域较多时，总供回水管数量增多、投资增大、外网占地面积大，且相同流速下小口径管道水阻力大、增大水泵能耗，可考虑分布式设置。
二级泵分布式设置在各区域靠近负荷端时，应校核系统压力：当系统定压点较低或外网阻力很大时，二级泵入口(系统最低点压力)低于水泵高度时系统容易进气，低于水泵允许最大负压值时水泵会产生气蚀；因此应校核从平衡管的分界点至二级泵入口的阻力不应大于定压点高度。
3 一般空调系统均能满足要求，外网很长阻力很大时可考虑三次泵或间接连接系统。
二级泵等负荷侧水泵采用变频调速泵，比仅采用台数调节更加节能，因此规定采用。
8.5.11两管制空调水系统冷热水循环泵的设置。
由于冬夏季空调水系统流量及系统阻力相差很大，两管制系统如冬夏季合用循环水泵，一般按系统的供冷运行工况选择循环泵，供热时系统和水泵工况不吻合，往往水泵不在高效区运行，且系统为小温差大流量运行，浪费电能；即使冬季改变系统的压力设定值，水泵变速运行，水泵冬季在设计负荷下也可能长期低速运行，降低效率，因此不允许合用。
如冬夏季冷热负荷大致相同，冷热水温差也相同(例如采用直燃机、水源热泵等)，流量和阻力基本吻合，或者冬夏不同的运行工况与水泵特性相吻合时，从减少投资和机房占用面积的角度出发，也可以合用循环泵。
值得注意的是：当空调热水和空调冷水系统的流量和管网阻力特性及水泵工作特性相吻合而采用冬、夏共用水泵的方案时，应对冬、夏两个工况情况下的水泵轴功率要求分别进行校核计算，并按照轴功率要求较大者配置水泵电机，以防止水泵电机过载。
8.5.12空调冷热水系统循环水泵的耗电输冷(热)比。
耗电输冷(热)比反映了空调水系统中循环水泵的耗电与建筑冷热负荷的关系，对此值进行限制是为了保证水泵的选择在合理的范围，降低水泵能耗。
本条文的基本思路来自现行国家标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005第5.2.8条，根据实际情况对相关参数进行了一定的调整：
1 温差的确定。对于冷水系统，要求不低于5℃的温差是必需的，也是正常情况下能够实现的。对于空调热水系统来说，在这里将四个气候区分别作了最小温差的限制，也符合相应气候区的实际情况，同时考虑到了空调自动控制与调节能力的需要。
2 采用设计冷(热)负荷计算，避免了由于应用多级泵和混水泵造成的水温差和水流量难以确定的状况发生。
3 A值是反映水泵效率影响的参数，由于流量不同，水泵效率存在一定的差距，因此A值按流量取值，更符合实际情况。根据国家标准《清水离心泵能效限定值及节能评价值》GB 19762水泵的性能参数，并满足水泵工作在高效区的要求，当水泵水流量≤60m3／h时，水泵平均效率取63％；当60m3／h＜水泵水流量≤200m3／h时，水泵平均效率取69％；当水泵水流量＞200m3／h时，水泵平均效率取71％。
4 B值反映了系统内除管道之外的其他设备和附件的水流阻力，
则反映系统管道长度引起的阻力。在《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005第5.2.8条中，这两部分统一用水泵的扬程H来代替，但由于在目前，水系统的供冷半径变化较大，如果用一个规定的水泵扬程(标准规定限值为36m)并不能完全反映实际情况，也会给实际工程设计带来一些困难。因此，本条文在修改过程中的一个思路就是：系统半径越大，允许的限值也相应增大。故此把机房及用户的阻力和管道系统长度引起的阻力分别开来，这也与现行行业标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JCJ 26-2010第5.2.16条关于供热系统的耗电输热比EHR的立意和计算公式相类似。同时也解决了管道长度阻力α在不同长度时的连续性问题，使得条文的可操作性得以提高。
8.5.13空调水循环泵台数要求。
1 为保证流经冷水机组蒸发器的水量恒定，并随冷水机组的运行台数向用户提供适应负荷变化的空调冷水流量，因此在设置数量上要求按与冷水机组“对应”设置一级循环泵，但不强调“一对一”设置，是考虑到多台压缩机、冷凝器、蒸发器等组成的模块式冷水机组等特殊情况，可以根据使用情况灵活设置水泵台数，但流量应与冷水机组对应。变流量一级泵系统采用冷水机组变流量方式时，水泵和冷水机组独立控制，不要求必须对应设置，因此与冷水机组对应设置的水泵强调为“定流量”运行泵(包括二级泵或多级泵系统中的“一级泵”和一级泵系统中的冷水循环泵)。同时，从投资和控制两方面来看，当水泵与冷水机组采用“一对一”连接时，可以取消冷水机组共用集管连接时所需要的支路电动开关阀(通常为电动蝶阀)，以及某些工程设计中为了保证流量分配均匀而设置的定流量阀，减少了控制环节和系统阻力，提高了可靠性，降低了投资。即使设备台数较少时，考虑机组和水泵检修时的交叉组合互为备用，仍可采用设备一对一地连接管道，在机组和冷水泵连接管之间设置互为备用的手动转换阀，因此建议设计时尽可能采用水泵与冷水机组的管道一一对应的连接方式。
2 变流量运行的每个分区的各级水泵的流量调节，可通过台数调节和水泵变速调节实现，但即使是流量较小的系统，也不宜少于2台水泵，是考虑到在小流量运行时，水泵可轮流检修。但所有同级的水泵均采用变速方式时，如果台数过多，会造成控制上的一定困难。
3 空调冷水和水温较低的空调热水，负荷调节一般采用变流量调节(与相对高温的散热器供暖系统根据气候采用改变供水温度的质调节和质、量调节结合不同)，因此多数时间在小于设计流量状态下运行，只要水泵不少于2台，即可做到轮流检修。但考虑到严寒及寒冷地区对供暖的可靠性要求较高，且设备管道等有冻结的危险，因此强调水泵设置台数不超过3台时，其中一台宜设置为备用泵，以免水泵故障检修时，流量减少过多；上述规定与《锅炉房设计规范》GB 50041中“供热热水制备”章的有关规定相符。舒适性空调供冷的可靠性要求一般低于严寒及寒冷地区供暖，因此是否设置备用泵，可根据工程的性质、标准，水泵的台数，室外气候条件等因素确定，不做硬性规定。
8.5.14 空调水系统水力平衡。
本条提到的水力平衡，都是指设计工况的平衡情况。
强调空调水系统设计时，首先应通过系统布置和选定管径减少压力损失的相对差额，但实际工程中常常较难通过管径选择计算取得管路平衡，因此只规定达不到15％的平衡要求时，可通过设置平衡装置达到空调水管道的水力平衡。
空调水系统的平衡措施除调整管路布置和管径外，还包括设置根据工程标准、系统特性正确选用并在适当位置正确设置可测量数据的平衡阀(包括静态平衡和动态平衡)、具有流量平衡功能的电动阀等装置；例如末端设置电动两通阀的变流量的空调水系统中，各支环路不应采用定流量阀。
8.5.15空调冷水系统设计补水量。
系统补水量是确定补水管管径、补水泵流量的依据，系统补水量除与系统本身的设计情况有关外(例如热膨胀等)，还与系统的运行管理相关密切，在无法确定运行管理可能带来的补水量时，可按照系统水容量大小来计算确定。
工程中系统水容量可参照下表估算，室外管线较长时取较大值：
——每台运行水泵对应设计工作点的效率；
——规定的计算供回水温差，按表8.5.12-1选取，℃；
——从冷热机房至该系统最远用户的供回水管道的总输送长度，m；当管道设于大面积单层或多层建筑时，可按机房出口至最远端空调末端的管道长度减去100m确定。
——调节阀全开时的压力损失（Pa）；
——调节阀所在串联支路的总压力损失（Pa）。
