暖通空調畢業(yè)設計說明書.doc

河南城建學院本科畢業(yè)設計摘要 畢 業(yè) 設 計 論 文題目：廣州市某商場中央空調系統 設計 系 別：建筑環(huán)境與能源工程系專 業(yè)：熱能與動力工程姓 名：于煥亭學 號：042410151指導教師：閆立強河南城建學院2014年 05 月 25 日河南城建學院本科畢業(yè)設計 Abstract摘要隨著我國國民經濟水平的不斷提高，建筑業(yè)也在持續(xù)穩(wěn)定地向前發(fā)展，和前幾年建筑業(yè)的發(fā)展相比，目前的發(fā)展商將眼光放的更遠，他們不再片面的追求容積率及如何將開發(fā)成本降得越低越好，而是更多的考慮以人為本，開發(fā)真正舒適度高、建筑質量高的居住及商用建筑。目前，隨著我國經濟的逐步增長，居住條件日益改善人們對生活環(huán)境的舒適性的要求越來越高，對中央空調的需求越來越大，對中央空調節(jié)能、舒適、健康更加關注。因此，設計一項節(jié)能、舒適、健康的中央空調工程是很有實際意義的。本次設計課題是廣州市一百商場夏季中央空調系統設計，主要任務是完成一、二樓的冷負荷計算；空調系統方案的經濟性分析和制冷機組的選型；空調系統冷凍站的設計購物區(qū)空調機組的選型，風系統和水系統的設計；風機盤管系統的設計;并繪制水系統軸側圖。在設計中，采用諧波反應法計算出夏季冷負荷。對于各種冷水機組的選用做了經濟及技術比較分析，最后決定采用水冷離心式冷水機組。關鍵詞： 空調系統 冷水機組 風系統 水系統 風機盤管Abstract Along with our country national economy continues to improve, the construction industry is also moving forward in a sustained and stable development, compared with before a few years the construction industry, the developer will look further, they no longer one-sided pursuit of volume rate and how to develop the cost is falling as low as possible, but consider more people-oriented, residential and commercial building development really high comfort, high architectural qualityAt present, with the gradual growth of Chinas economy, living conditions were improving peoples increasing demands on the living environment of comfort, the demand of the central air conditioning is more and more big, the central air-conditioning energy saving, comfortable, healthy more attention. Therefore, the design of an energy-saving, comfortable, healthy central air conditioning engineering is very meaningful.This design is the Guangzhou lan west 100 markets summer the central air-conditioning system design, the primary mission completes one, two, three, four buildings load computation; Air-conditioning system plan efficient analysis and water units shaping; The air-conditioning system freezing stands design; Four buildings shopping area air conditioning units shaping, wind system and aqueous system design; Four buildings work area air blower plate tube system design; And has drawn up four winds tubes floor-plan, the wind side chart, the engine room floor-plan, the aqueous system axis side chart. In the design, uses the overtone to respond the law calculates the summer cold load. Selected regarding each kind of air conditioner has made the economical and the technology comparative analysis, finally decided used the water cooling centrifugal type cold water unit. The air-conditioning system uses time returns to the wind entire air system. The air current organization uses circular drifting on to blow of, the next time wind, then has carried on the wind system and the aqueous system computation, and to the pipeline heat preservation, the equipment reduced chirp quakeproof has also made the simple design and the explanation. Key word：air-conditioning system cold water unit wind system aqueous system air blower plate tI河南城建學院本科畢業(yè)設計 Abstract目 錄摘要IAbstractII目 錄III1 設計概況11.1設計題目11.2設計原始資料12 負荷計算42.1冷負荷的計算42.2熱負荷的計算72.3濕負荷的計算82.4新風負荷的計算93 空調系統方案的確定103.1 空調方案103.2各系統特點及比較114 空調風系統134.1氣流組織134.2風管尺寸的確定及水力計算145空調水系統165.1空調水系統的設計原則165.2管路設計175.3水系統設計185.4系統水力計算186 水系統設備選型206.1制冷機組的選型206.2冷凍水泵的選擇216.3冷卻塔的選擇226.4膨脹水箱的選擇236.5補給水泵的選擇236.6水系統附件的設計237 機房設計257.1機房設計257.2設備布置間距258 保溫與消聲、減震設計268.1保溫268.2 消聲268.3 減振278.4 系統的防火288.5 系統的防、排煙28總 結29附錄一 負荷統計30附錄二 風管水力計算33附錄三 水系統水力計算35參考文獻39致 謝40III河南城建學院本科畢業(yè)設計 設計概況1 設計概況1.1設計題目廣州某商場空調設計（一層、二層）。1.2設計原始資料1.2.1建筑概況該工程位于廣東省廣州市，是廣州一購物商場夏季中央空調系統設計，商場共2層，建筑物層高5.4m，總建筑面積為12119，。設計內容包括商場的一二層的集中中央空調系統設計和該空調系統配套的冷凍站設計，空調水系統設計及風系統設計，空調系統管道保溫處理及設備減震設計。根據建筑物的特點及分布，我們對該建筑進行如下分區(qū)：東區(qū)和西區(qū)1.2.2室外氣象參數室外氣象參數夏季室外計算干球溫度 33.5夏季室外計算相對溫度 27.7夏季日平均干球溫度 30.1夏季平均日較差 6.5夏季平均風速 1.8 m/s1.2.3 圍護結構設計參數外墻：370厚磚墻外墻查實用供熱空調設計手冊表11.4-1可知傳熱系數K =1.49 W/ ，衰減系數=0.15 ，衰減度 =38.6 ，延遲時間 =12.7h ， f =2.0，放熱衰減度f=1.5內墻：240厚磚墻查實用供熱空調設計手冊表11.4-1可知傳熱系數K =1.76 W/ ，衰減系數=0.28，衰減度 =17.56，延遲時間 =9.0 h , f = 2.0，放熱衰減度f=2.0樓板：水磨石樓面查實用供熱空調設計手冊表11.4-4可知傳熱系數K =2.72 W/ ，衰減系數=0.50，衰減度 = 6.40，延遲時間 = 5.3 h，f = 1.8，放熱衰減度f=2.7屋頂：200厚膨脹珍珠巖保溫屋面查實用供熱空調設計手冊表11.4-2可知傳熱系數K =0.52W/ ，衰減系數=0.48，衰減度 = 35.16，延遲時間 = 6.3 h， f = 1.1，放熱衰減度f=1.3外窗：單層鋼窗5mm米厚普通玻璃，無內外遮陽 查實用供熱空調設計手冊表3.1-13可知 窗戶的傳熱系數K =6.4 W/ 查實用供熱空調設計手冊表11.4-11可知 窗戶的構造修正系數Xg =0.93內門: 普通木質內門查采暖通風空氣調節(jié)設計圖說表1-2-2-2可知, 木內門的傳熱系數K=2.9 W/表1.1圍護結構的夏季熱工指標名 稱Kff屋面78號0.520.486.31.11.3外墻79號1.490.1512.72.01.5內墻1號1.760.289.02.02.0樓板36號2.720.55.31.82.7由表2-2知，內墻的f = 2.0，樓板的f = 1.8，查實用供熱空調設計手冊表 可知，該商場的房間屬于重型類房間。1.2.4 室內設計參數1.室內設計參數 表1.2室內設計參數室內溫度（）相對濕度（%）新風量夏季夏季m3/(h人)25-2760-6515 m3/(h人本商場室內設計參數：表1.3商場室內設計參數房間名稱夏季新風量（m/h.人）噪聲dB(A)氣流速度（m/s）干球溫度相對溫度%商場266015550.42.查閱采暖通風與空氣調節(jié)設計手冊，知室內新風量為：商場、書店、體育館、飯店、影劇院：15m3/h人故在本次設計中，商場選用的新風量為15m3/h人。3.冷熱媒資料：供冷冷媒參數按7/12考慮；供熱熱媒溫度95/70。4.人員、燈光照明：人員：商場0.251人/ m2燈光照明：商場50W/ m21.2.5設計依據 本工程暖通空調設計根據甲方提供的委托設計任務書,并依照暖通現行國家頒發(fā)的有關規(guī)范,標準進行設計，具體為：1.采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范（GB500192003）2.建筑設計防火規(guī)范（GBJ1687）（2001年版）11河南城建學院本科畢業(yè)設計 負荷計算2 負荷計算2.1冷負荷的計算2.1.1冷負荷的基本概念：為了保持建筑物的熱濕環(huán)境，在某一時刻向房間供應的冷量為冷負荷；相反，為了補償房間失熱而需要向房間供應的熱量為熱負荷。得熱量和冷負荷是兩個不同而又相互關聯的量。房間得熱量是指某一時刻由室內和室外熱源進入房間的熱量總和。冷負荷是指維持室溫恒定，在某一時刻應從室內去除的熱量。2.1.2房間冷負荷的構成：1.通過圍護結構傳入室內的熱量；2.透過外窗進入室內的太陽輻射熱量；3.人體散熱量；4.照明散熱量；5.設備散熱量；6.其它室內散熱量。2.1.3空調冷負荷計算方法在空調工程設計中，存在兩種冷負荷計算的計算方法：一為負荷溫差法，一為冷負荷系數法。本設計采用冷負荷系數法進行冷負荷計算,此部分均以空調冷負荷計算方法專刊為依據。2.1.4主要計算公式：冷負荷系數法，當計算某建筑物空調冷負荷時，則可按照條件查出相應的冷負荷溫度與冷負荷系數，用穩(wěn)定傳熱公式形式即可算出經圍護結構傳入熱量所形成的冷負荷和日射得熱形成的冷負荷。1、外墻和屋面冷負荷Qw:由空調冷負荷計算方法?？疨40式（3-1）可知：CL= FK (tl- tn)其中：CL外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負荷，千卡/小時；F外墻或屋面的面積，m2；K外墻或屋面的傳熱系數，W/ (m2)；tl由式3-2，其值為（tl+ td）kktn室內設計溫度，。2、外窗冷負荷:該冷負荷可分為兩部分: 透入日射得熱引起的冷負荷, 瞬時傳熱冷負荷。（1）透過無外遮陽玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷CL 由空調冷負荷計算方法?？疨7式（2-5）可知：CL= FCzDj，maxCCL其中：CL透過玻璃窗進入室內的日射得熱引起的逐時冷負荷；F包括窗框的窗的面積，m2；Cz窗玻璃的綜合遮擋系數，由式2-3可知： Cz= CsCaCs窗玻璃的遮擋系數，由表2-2給出； Ca窗內遮陽設施的遮陽系數，由表2-3給出；Cm窗的有效面積系數，見表2-4；Dj，max夏季各維度日射得熱量的最大值，由表2-1給出，W/ m2；CCL冷負荷系數，分無內遮陽和有內遮陽，由表2-5、表2-6、表2-7和表2-8給出。（2）玻璃窗傳熱的冷負荷CL由空調冷負荷計算方法?？疨72可知：CL= FK (tl- tn)其中：K窗玻璃的傳熱系數,由表3-8和表3-9給出，W/ (m2)；tl玻璃窗冷負荷計算溫度，由表3-11給出，；F包括窗框的窗的面積，m2；tn室內設計溫度，；td玻璃窗的地點修正值，由表3-12給出，。本設計采用全空氣系統，空調房間保持510Pa的正壓，故不必計算滲透負荷。3、人員、照明、設備引起的冷負荷：（1）由顯熱散熱造成的冷負荷：由空調冷負荷計算方法?？疨78式（4-3）可知：CL=QsnlCCL其中：CL人體顯熱散熱形成的冷負荷，W；qs人體顯熱散熱量，由表4-2給出，W；nl群集系數，由表4-3給出；CCL人體顯熱散熱冷負荷系數，由表4-4給出。（2）由潛熱散熱引起的冷負荷：CL=Qqnl 其中：CL人體潛散熱形成的冷負荷，W；qq人體潛熱散熱量，由表4-2給出，W；nl群集系數，由表4-3給出。（3）照明散熱引起的冷負荷：由空調冷負荷計算方法專刊P76式（4-1）可知：CL=860n1n2NCCL其中：CL由照明散熱引起的冷負荷，W；N 照明設備的安裝功率，kW；n1鎮(zhèn)流器消耗功率系數，當明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝設在空調房內時取n1=1.2，當暗裝熒光燈鎮(zhèn)流器裝設在頂棚內時可取n1=1.0；n2燈罩隔熱系數，當熒光燈罩上部穿有小孔，可利用自然通風散熱于頂棚時取n2=0.50.6，而當熒光燈罩無通風孔者，視頂棚通風情況取n2=0.60.8；CCL照明散熱冷負荷系數，由表4-1給出。（4）設備散熱引起的冷負荷：由空調冷負荷計算方法?？疨80式（4-4）可知：CL= QECCL其中：CL由設備散熱引起的冷負荷，W；CCL設備和用具顯熱散熱冷負荷系數，由表4-5給出；QE設備和用具的實際散熱散熱量，千卡/小時，由P80式（4-5）可知： QE=860n1n2n3N/其中：N電動設備的安裝功率,KW；電動機效率，與電機型號、負荷情況有關，可由電動機產品樣本查得，一般可取0.750.85；n1安裝系數，電動設備設計軸功率與安裝功率之比，一般可取0.70.9；n2電動機負荷比率，電動設備小時平均實效功率與設計軸功率之比，對精密機床可取0.150.40；對普通機床可取0.50左右； n3同時使用系數，房間內電動設備同時使用的安裝功率與總安裝功率之比。4、內圍護結構冷負荷：內圍護結構包括: 內門, 內窗, 內墻, 樓板，地面。對于舒適性空調房間，夏季冷負荷可不必計算。由空氣調節(jié)設計手冊P94式（2-37）可知：Q4= FK(twp+ tls - tn)其中：K內墻或樓板的傳熱系數，W/ (m2)；F內墻或樓板的面積，m2；twp夏季空氣調節(jié)室外計算日平均溫度，；tls鄰室平均溫度與夏季空調室外計算日平均溫度的差值，當鄰室有較好通風時，見表2-28，；tn室內計算溫度，。2.2熱負荷的計算2.2.1房間熱負荷的構成1.通過建筑物圍護物的溫差傳熱量；2.通過建筑物圍護物進入室內的太陽輻射熱量；3.通過建筑物圍護物上的孔隙及縫隙滲漏的室外空氣吸熱量；4.從開啟的門、窗、孔洞等處沖入室內的室外空氣的吸熱量。2.2.2熱負荷計算的計算與修正空調熱負荷是指空調系統在冬季里，當室外空氣溫度在設計溫度條件時，為保持室內的設計溫度，系統向房間提供的熱量。對于民用建筑來說空調冬季的經濟性對空調系統的影響比夏季小。因此，空調熱負荷一般按照穩(wěn)定傳熱理論計算。1.朝向修正耗熱量，需要修正的耗熱量等于垂直的外圍護結構（門，窗,外墻及屋頂的垂直部分）的基本耗熱量乘以相應的朝向修正率。在本設計中朝向修正率分別?。簴|北0%，西北0%，東南-10%，西南-10%，東-5%，西-5%，南-15%，北0%，2.風力附加耗熱量，暖通規(guī)范規(guī)定：在一般情況下，不必考慮風力附加。只對建在不避風的高地、河岸、曠野上的建筑物，以及城鎮(zhèn)、廠區(qū)內特別突出的建筑物，才考慮垂直外圍護結構附加5%10%。所以，在本設計中風力附加為0。3.高度修正耗熱量，暖通規(guī)范規(guī)定：民用建筑和工業(yè)輔助建筑物（樓梯間除外）的高度附加率，當房間高度大于4m時才考慮每高出一米應附加2%，但總的附加率不超過15%。2.2.3圍護結構的基本耗熱量由供熱工程P11式（1-3）可知：q=FK(tn-tw)其中：溫差修正系數，由供熱工程附錄1-2查得；F圍護結果傳熱面積，；K圍護結構冬季傳熱系數，W/ (m2)；tn冬季室內計算溫度，；tw室外空氣計算溫度，。包括基本耗熱量和附加耗熱量，附加耗熱量按基本耗熱量的百分率確定。此建筑只考慮朝向修正率。北：0%；東、西：-5%； 南：-15%。注：由于空調建筑室內通常保持正壓，因而商場部分不計算門窗縫隙滲入室內的冷空氣和由門、空洞等侵入室內的冷空氣引起的耗熱量。2.2.4冷風滲透耗熱量由供熱工程P20式（1-15）可知：Q2=0.278Vwcp（tn-tw）其中：V經門、窗縫隙滲入室內的總空氣量，m3/h；w供暖室外計算溫度下定的空氣密度，kg/ m3；cp冷空氣的定壓比熱，cp=1kJ/(kg)；tn冬季室內計算溫度，；tw室外空氣計算溫度，。2.2.5冷風侵入耗熱量由供熱工程P21式（1-18）可知：Q3=NQ1jm其中：Q1jm外門的基本耗熱量，W；N考慮冷風侵入的外門附加率，由供熱工程表1-9查得。2.3濕負荷的計算由空氣調節(jié)設計手冊P131式（2-67）可知：Wr=n/1000其中：Wr人體散濕帶來的濕負荷，W；N房間內人數；群集系數；人體散濕量系數，由空調冷負荷計算方法?？?-4給出。本建筑中除人員以外的散濕量很小，故在此忽略不再計算。2.4新風負荷的計算由空氣調節(jié)可知，新風冷負荷按下式計算：Q c.o= Mo（iw-in）其中：Q c.o新風帶來的冷負荷，W；Mo新風量g/s；iw室外焓值，kj/kg；in室內焓值，kj/kg。建筑物冷負荷統計表見附表一。 河南城建學院本科畢業(yè)設計 空調系統方案的確定 3 空調系統方案的確定3.1 空調方案3.1.1空調系統方案選擇原則空調系統的選擇應根據建筑性質、規(guī)模、用途、使用特點、室外氣象條件、負荷變化規(guī)律、室內溫度的要求、消聲隔振的要求等因素，通過全面技術比較確定的。例如空調房間較多或空調面積較大、室內空調要求基本一致時，宜采用集中式全空氣空調系統，且優(yōu)先考慮單風道、低風速送風形式。而當室內負荷變化的隨機性較高且幅度較大時，宜采用變風量空調系統。3.1.2空調系統按承擔室內熱負荷、冷負荷和濕負荷的介質的分類1.全水系統：全部用水承擔室內的熱負荷、冷負荷。2.全空氣系統：全空氣系統是完全由空氣來負擔房間的冷熱負荷的系統。全空氣空調系統的空氣處理基本上集中于空調機房內完成，因此常稱為集中空調系統。其特點是：1）因空調機設置于機房內，運轉、維修較容易，能進行完全的空氣過濾。產生振動、噪聲傳播的問題較少。2）因送風量大，換氣充分，再加上過濾完全，房間內空氣質量較好。特別是若設置回風機或排風機，則可在過渡季利用新風進行供冷。3）必須有大型的空調機房。4）空間大而分區(qū)數少時，設備費較其它方式便宜。3.空氣-水系統：常用的為風機盤管加新風空調系統，該系統是將風機盤管較均勻地設置在房間吊頂內，直接處理室內空氣；新風機組設置在專門機房內，用風道向房間送入處理后的新風。其特點是：1）新風系統需設置風管，因而風管尺寸小，占用空間少。2）因風機盤管可靈活布置，對房間的分區(qū)處理方便，調節(jié)靈活。3）風機盤管的過濾效率較低，對室內空氣凈化作用不是很大。4）房間吊頂內設置大量的配水管，有發(fā)生漏水的可能。4.冷劑系統：以制冷劑為介質，直接用于對室內空氣進行冷卻、去濕或加熱。按空氣處理設備的集中程度分為：1）集中式系統：空氣集中于機房內進行處理（冷卻、去濕、加熱、加濕等），而房間內只有空氣分配裝置。集中式系統按送風量是否變化分為定風量系統和變風量系統。定風量系統即風量不隨室內熱濕負荷變化而變化，送入各房間的風量保持一定的系統；河南城建學院本科畢業(yè)設計 空調系統方案的確定變風量系統即風量隨室內熱濕負荷變化而變化，當熱濕負荷大時，送入較多風量，熱濕負荷小時，送入較少風量的系統。2）半集中式系統：對室內空氣處理（加熱或冷卻、去濕）的設備分設在各個被調節(jié)和控制的房間內，而又集中部分處理設備。3）分布式系統：對室內進行熱濕處理的設備全部分散在各個房間內。3.2各系統特點及比較1.設備布置與機房全空氣系統： 1）空調與制冷設備可以集中布置在機房； 2）機房面積較大層高較高； 3）有時可以布置在屋頂或安設在車間柱平臺上?？諝?水系統：1）只需要新風空調機房、機房面積??； 2）風機盤管可以設在空調機房內； 3）分散布置、敷設各種管線較麻煩。2.風管系統全空氣系統： 1）空調送回風管系統復雜、布置困難； 2）支風管和風口較多時不易均衡調節(jié)風量?？諝?水系統：1）放室內時不接送回風管； 2）當和新風系統聯合使用時，新風管較小。3.經濟性與節(jié)能全空氣系統： 1）可以根據室外氣象參數的變化和室內負荷變化實現全年多工況節(jié)能運行調節(jié)，充分利用室外新風減少與避免冷熱抵消，減少冷凍機運行時間； 2）對熱濕負荷變化不一致或室內參數不同的多房間不經濟； 3）部分房間?？諝?水系統：1）靈活性大、節(jié)能效果好，可根據各室負荷情況自我調節(jié)； 2）盤管冬夏兼用，內壁易結垢，降低傳熱效率； 3）無法實現全年多工況節(jié)能運行。4.使用壽命全空氣系統：使用壽命長?？諝?水系統：使用壽命較長。5.安裝全空氣系統：設備與風管的安裝工作量大周期長。空氣-水系統：安裝投產較快，介于集中式空調系統與單元式空調器之間。6.維護運行全空氣系統：空調與制冷設備集中安設在機房便于管理和維護?？諝?水系統：布置分散維護管理不方便，水系統布置復雜、易漏水。7.溫濕度控制全空氣系統：可以嚴格地控制室內溫度和室內相對濕度?？諝?水系統：對室內溫度要求嚴格時難于滿足。8.空氣過濾與凈化全空氣系統：可以采用初效、中效和高效過濾器，滿足室內空氣清潔度的不同要求?？諝?水系統：過濾性能差，室內清潔度要求較高時難于滿足。9.消聲與隔振全空氣系統：可以有效地采取消防和隔振措施?？諝?水系統：必須采用低噪聲風機才能保證室內要求。3.3 方案確定據上述方案各自的特點，本工程采用了全空氣系統方案，具體原因如下:1.本商場房間比較大，房間各區(qū)域熱濕負荷變化情況相類似，當集中控制時，其溫濕度范圍不會超過允許波動范圍。2.可以調節(jié)新風量，當過渡季節(jié)時，可以采用全新風工況，以實現全年多工況節(jié)能。3.系統簡單，初投資少。4.因商場散濕量較大，且不屬于高潔凈級別的潔凈車間，無需采用二次回風系統，故采用一次回風式空調系統。3.4 一次回風系統的處理過程在全空氣系統中，一次回風指的是：室內回風首先與新風混合，然后經表冷器或噴水室處理后達到機器露點狀態(tài)，再經一次加熱器加熱達到送風狀態(tài)（如果是一般舒適性空調可以不用一次加熱器加熱而直接露點送風）。其通常用于：1.僅作為降溫的系統，可以間斷地使用調節(jié)溫度時；2.室內散濕量大或室內散濕量變化大，使用二次回風影響室內相對濕度穩(wěn)定時；3.室內冷負荷小，并可用最大溫差時。在過渡季節(jié)，應當加大新風量的比例，有利于節(jié)能；但在夏季和冬季，這應提高回風量的比例，減小新風量的比例，系統運行就越經濟。但實際上，為了衛(wèi)生要求，不能無限制的減少新風量?？照{系統設計時，通常是取滿足衛(wèi)生要求、滿足補充局部排風要求、保持空調房間正壓要求這三項中的最大者作為系統新風量的計算值。河南城建學院本科畢業(yè)設計 空調風系統4 空調風系統4.1氣流組織空氣分布又稱氣流組織，也就是設計者要組織空氣合理的流動。大多數空調與通風系統都需要向房間或被控制區(qū)送入和排出空氣，不同形狀的房間、不同的送風口和回風口形式和布置、不同大小的送風量都影響室內空氣的流速分布、溫濕度分布和污染物濃度分布。4.1.1氣流組織的基本要求表4.1 舒適性空調氣流組織的基本要求室內溫濕度參數送風溫差/每小時換氣次數風速/（m/s）可能采取的送風方式送風出口工作區(qū)冬1822夏2428=40%60%送風高度 h5m時，不宜大于10；不宜小于5次，高大房間其冷負荷通過計算確定與送風方式.送風口類型.安裝高度.室內允許風速.噪聲標準等因素有關；噪聲要求較高時采用25冬季不應大于0.2，夏季不應大于0.3側送風散流器平送孔板下送條縫口下送噴口或旋流風口送風氣流組織的目的是為工作區(qū)域內保持比較均勻穩(wěn)定的熱濕環(huán)境，工作區(qū)域風速應不超過規(guī)定數值。4.1.2氣流組織的基本形式空間氣流組織的流動模式取決于送風口和回風口位置、送風口形式、送風量等因素。其中送風口是影響氣流組織的主要因素。房間內空氣流動模式有三種類型：單向流空氣流動方向始終保持不變；非單向流空氣流動時的方向和速度都在變化；兩種流態(tài)混合存在的情況。下面介紹集中常見的氣流組織形式：1、上送下回由空間上部送入空氣由下不排除的“上送下回”送風形式是傳統的基本方式上送下回的氣流分布形式送風氣流不直接進入工作區(qū)，有較長的與室內空氣摻混的區(qū)里，能夠形成比較均勻的溫度場和速度場。12河南城建學院本科畢業(yè)設計 空調風系統2、上送上回“上送上回”的氣流分布方式有三種，分別為單側、異側、貼附型散流器。其特點是可將送排風管道集中在空間上部。3、下送上回下送方式要求降低送風溫差，控制工作區(qū)內的風速，但其排風溫度高于工作區(qū)溫度，故具有一定的節(jié)能效果，同時有利于改善工作區(qū)的空氣質量。4、中送風在某些高大空間內，若實際工作區(qū)在下部，則不需要將整個空間作為控制調節(jié)的對象，采用中送風方式，可節(jié)省能耗。但這種氣流方式會造成空間豎向溫度分布不均勻存在溫度分層現象。綜合考慮本建筑的用途和特點，本設計采用上送上回的送風方式。4.1.3散流器選擇計算步驟1、散流器送風氣流分布設計步驟為首先布置散流器，然后預選散流器，最后校核射流的射程和室內平均風速。 散流器布置的原則是：1）布置時充分考慮建筑結構的特點，散流器平送方向不得有障礙物（如柱）；2）一般按對稱布置或梅花形布置；散流器送風氣流分布計算，主要選用合適的 散流器，使房間內風速滿足設計要求。2、本設計采用散流器下送，這樣溫度場和速度場分布比較均勻。頂棚上的送風口應遠離散流器。工作區(qū)基本處于混合空氣中。4.2風管尺寸的確定及水力計算4.2.1風管的布置及附件1.風管道全部用鍍鋅鋼板制作，厚度及加工方法，按通風與空調工程施工及驗收規(guī)范（GB50243-97）的規(guī)定確定，主管和支管的斷面尺寸在途中標明；2.設計圖中所注風管的標高，以風管底為準；3.穿越沉降縫或變形縫處的風管兩側，以及與通風機進、出口相連處，應設置長度為200300的人造革軟接；軟接的接口應牢固、嚴密。在軟接處禁止變徑。4.風管上的可拆卸接口，不得設置在墻體或樓板內;5.所有水平或垂直的風管，必須設置必要的支、吊或托架;6.風管支、吊或托架應設置于保溫層的外部，并在支吊托架與風管間鑲以墊木，同時，應避免在法蘭、測量孔、調節(jié)閥等零部件處設置支吊托架;7.安裝調節(jié)閥、蝶閥等調節(jié)配件時，必須注意將操作手柄配置在便于操作的部位;8.安裝防火閥和排煙閥時，應先對其外觀質量和動作的靈活性與可靠性進行檢驗，確認合格后再行安裝;9.防火閥的安裝位置必須與設計相符，氣流方向務必與閥體上標志的箭頭相一致，嚴禁反向;4.2.2風管形狀及材料1.風管材料一般采用薄鋼板涂漆或鍍鋅鋼板，利用建筑空間或地溝的也可以用鋼筋混凝土或磚砌風道；其表面應抹光。2.風道的形狀一般為圓形和矩形。矩形風管由于占有空間小，易于布置，明裝較美觀等特點，故空調風管多采用矩形風管，矩形風管的高寬比應在2.5以下。3.風管的尺寸應按全國通用通風管道計算表規(guī)定的尺寸選用，以便機械化加工風管和法蘭，也便于配置標準閥門與配件。風管的尺寸以外徑或邊長作為標準。表4.2 低速風管內的風速（m/s）部位低速風管推薦風速（公共）最大風速（公共）風機入口4.0 5.0 風機出口6.5108.012.0主風道5.06.56.09.0水平支管道3.04.54.05.0送風口1.53.53.04.04.2.3風系統水力計算1、風道阻力計算方法在系統和設備布置、風管材料、各送排風點的位置和風量均已確定的基礎上進行，采用假定流速法，其計算和方法如下：（1）繪制通風或空調系統軸測圖，對各管段進行編號，標注長度和風量。（2）確定合理的空氣流速。（3）根據各風管的風量和選擇的流速確定個管段的斷面尺寸，計算摩擦阻力和局部阻力。（4）并聯管路的阻力平衡。（5）計算系統的總阻力。（6）選擇風機。風管尺寸按假定流速法確定， 干管流速按4-7m/s，支管流速按2-3m/s確定。風系統水力計算表見附表二。25河南城建學院本科畢業(yè)設計 空調水系統 5空調水系統5.1空調水系統的設計原則空調水系統包括冷水系統和冷卻水系統兩個部分，他們可以設計成不同的類型，茲將各種類型水系統的特征及優(yōu)缺點摘要列于下表。表5.1 水系統的類型及其特征和優(yōu)缺點類型特 征優(yōu) 點缺 點閉式管路系統不與大氣相接觸，僅在系統最高點設置膨脹水箱1.管道與設備的腐蝕機會少2.不需克服靜水壓力，水泵壓力、功率均低，系統簡單與蓄熱水池連接比較復雜開式管路系統與大氣相通與蓄熱水池連接比較簡單1.水中含氧量高，管路與設備的腐蝕機會多2.需要增加克服靜水壓力的額外能量3.輸送能耗大同程式供回水干管中的水流方向相同；經過每一環(huán)路的管路長度相等1.水量分配、調節(jié)方便2.便于水利平衡1.需設回程管，管道長度增加2.初投資稍高異程式供回水干管中的水流方向相反；經過每一環(huán)路的管路長度不相等1.不需回程管，管道長度較短，管路簡單2.初投資稍低1.水量分配、調節(jié)較難2.水利平衡較麻煩兩管制供冷、供熱合用統一管路系統1.管路系統簡單2.初投資省無法同時滿足供冷、供熱的要求三管制分別設置供冷、供熱管路與換熱器，但冷、熱回水的管路共用1.能滿足同時供冷、供熱的要求2.管路系統較四管制簡單1.有冷、熱混合損失2.投資高于兩管制3.管路布置較復雜四管制供熱、供冷的供、回水管均分開設置，具有冷、熱兩套獨立的系統1.能靈活實現同時供冷和供熱2.沒有冷、熱混合損失1.管路系統復雜2.初投資高3.占用建筑空間較多定流量系統中的循環(huán)水量保持定值，負荷變化時，通過改變供、回水溫度來匹配1.系統簡單，操作方便2.不需復雜的自控設備1.配管設計時不能考慮同時使用系數2.輸送能耗始終處于設計的最大值變流量系統中的供、回水溫度保持定值，負荷改變時，通過供水量的變化來適應1.輸送能耗隨負荷的減少而降低2.配管設計時可以考慮同時使用系數，管徑相應減少1.系統較復雜2.必需配備自控設備單式泵冷、熱源側與負荷側合用一組循環(huán)水泵1.系統簡單2.初投資省1.不能調節(jié)水泵流量2.難以節(jié)省輸送能耗3.不能適應供水分區(qū)壓降較懸殊的情況復式泵冷、熱源側與負荷側分別配用循環(huán)水泵1.可以實現水泵變流量2.能節(jié)省輸送能耗3.能適應供水分區(qū)不同壓降4.系統總壓力低1.系統較復雜2.初投資稍高1.力求水力平衡2.防止大流量小溫差3.水輸送系數要符合規(guī)范要求；4.變流量系統宜采用變頻調節(jié)；5.要處理好水系統的膨脹與排氣；6.要解決好水處理與水過濾；7.要注意管網的保冷與保暖效果。5.2管路設計5.2.1水的流速1.壓力水管的水流速主要是經濟和噪聲兩個因素。管內的水速太大，對環(huán)路的平衡不利，故總管流速可以取得大一些，而分支管路可以小一些。2.自流回水按坡度、高差計算。3.表冷器和衛(wèi)生間的風機盤管的冷凝水管管徑，應根據冷凝水流量和冷凝水管的最小坡度確定，為方便計算，可按冷負荷確定冷凝水管徑，每1kW冷負荷最大冷凝水量一般為0.40.8kg。表5.2 冷熱水管最大流速（m/s）公稱直徑（mm）15.00 20.00 25.00 32.00 40.00 50.00 50一般管網0.80 1.00 1.20 1.40 1.70 2.00 3.00 有特安靜要求的室內管網0.50 0.65 0.80 1.00 1.20 1.30 1.50 表5.3 冷凝水管徑選擇管道最小坡度冷負荷（kW）0.001 77.117.617.7100101176177598599105510561512151312462124620.003 171742422302304004001100110020002000350035001500015000管道公稱直徑（mm）DN20DN25DN32DN40DN50DN80DN100DN125DN1505.2.2管材低壓系統，DN50的可用焊接鋼管，DN50的用無縫鋼管，高壓系統可一律采用無縫鋼管。冷凝水管可采用鍍鋅鋼管或塑料管，不宜采用焊接鋼管。管道一般都需保溫，管道保溫前要刷兩道防銹底漆。5.3水系統設計5.3.1放氣和泄水1.閉式系統熱水管和冷水管均應有0.003的坡度，最小坡度不應小于0.002。2.閉式系統在熱水和冷水管路的每個最高點（當無坡度敷設時，在水平管水的終點）設排氣裝置（集氣罐或自動排氣閥）。3.與水泵接管及大管于小管連接時，應防止氣囊產生。大管需由小管排氣時，大管與小管的連接應為頂平，以防止大管中產生氣囊。4.系統的最低點和需要單獨放水的設備的下部應設帶閥門的放水管，并接入地漏或漏斗。作為系統剛開始運行時沖刷管路檢修時放水之用。5.空調器、風機盤管等的表冷器當處于負壓段時，其冷凝水的排水管應有水封，且排水管應有不小于0.001的坡度。5.3.2過濾器（除污器）在水系統中的水泵、換熱器、孔板以及表冷器、加熱器等入口上設過濾器。對于表冷器和加熱器可在總入口或分支管路上設過濾器。以防止系統中大顆粒雜物堵塞。常用Y型過濾器，其外形小，易于安裝。也可采用國家標準圖的除污器。5.3.3溫度計與壓力表、流量計一般在每個建筑物的入口和出口水管上設溫度計和壓力表。必要時，在分支環(huán)路和每個集中式系統設溫度計和壓力表。需要分別計量的環(huán)路上設流量計。5.4系統水力計算5.4.1計算步驟1.對各管段進行編號，注明各管段的熱負荷和管長。2.選擇最不利環(huán)路，一般取最遠立管的環(huán)路作為最不利環(huán)路。然后按照推薦的經濟比摩阻Rpj大致為60120Pa/m來確定環(huán)路管徑。3.利用以上所列公式，計算出各管段的d、R、v值。4.確定沿程阻力損失。 將每一段的R與l相乘。5.確定局部阻力。 利用系統圖中管路的實際情況，參閱文獻查出局部阻力系數，再根據流速和密度算出動壓，求出局部阻力。6.用同樣方法計算其它環(huán)路的阻力。列入表中。計算不平衡率，調節(jié)管徑使并聯管路間阻力平衡。 水系統水力計算表見附錄三。 河南城建學院本科畢業(yè)設計 水系統設備選型 6 水系統設備選型6.1制冷機組的選型6.1.1制冷機組的選擇原則制冷機的選擇，應按建筑物的用途、各類制冷機的特性、結合當地水源（包括水量、水溫及水質）、電源和熱源（包括熱源性質、品位高低）等情況，從初投資和運行費用驚醒綜合技術經濟比較來確定。并需要注意以下幾個問題：1.要考慮建筑物全年空調冷負荷的分布規(guī)律。2.對大型集中空調系統的冷源，宜選用結構緊湊、占地面積小、壓縮機、電動機、冷凝器、蒸發(fā)器和自控元件等都組裝在同一框架上的冷水機組。對小型全空氣調節(jié)系統，宜采用直接蒸發(fā)式壓縮冷凝機組。