北京市某綜合樓空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)畢業(yè)論文.doc

北京市某綜合樓空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案摘 要本設(shè)計(jì)是北京市某綜合樓的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。此建筑是包括超市、會(huì)議室、辦公室、客房等于一身的多功能型建筑，總建筑面積為11732.3m2,建筑高度為15.3m，建筑共五層，地上四層,地下一層。制冷機(jī)房設(shè)在地下一層，冷卻塔布置在四層屋面。一層主要為超市和旅館大堂，二、三、四層主要是會(huì)議室,辦公室和旅館。此次暖通空調(diào)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：集中空調(diào)系統(tǒng)（含冷、熱源方案的選擇）、空調(diào)冷卻水系統(tǒng)、地下室防煙、排煙以及通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。對(duì)于層高較高空間較大的房間主要采用全空氣系統(tǒng)，對(duì)于層高較低空間較小的房間主要采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)。最后還要對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備和管路采取消聲、防振和保溫等措施。關(guān)鍵詞：綜合樓 空調(diào)系統(tǒng) 冷卻水系統(tǒng) the comprehensive design plan of air-conditioning system in beijingabstract the graduation design is the design about the air-conditioning system of a comprehensive building in beijing. this building is a mal-fuction building, which includes supermarkets, meeting rooms, offices, and guest rooms. its total area is 11732.2 square meters. the height of the building is 15.3 meters. there are five floors in the building, among them, four floors are on the ground, and one is underground. the generation room of refrigeration system is set up in the basement. the cooling tower is fixed up on the roof of the fourth floor. the supermarkets and the lobby of the hotal are the main room in the first floor. the meeting rooms, offices and the hotal are on the second, third and fourth floors. the content of the heating, ventilation and air-conditioning system design include: central air-conditioning system(include the selection of the cooling and heating source), cooling water of air-conditioning system, prevent and get rid of the smoke in the basement and ventilation system. the complet air system is adopted mainly in the rooms, whose height is more higher and the space is more spacious. and pau and fcu system is adopted in the other rooms. at last, the measurements of weaken sound, prevent equipment from vibration and insulation are adopted to the equipment of the air-conditioning system and pipeline.keyword: comprehensive building; air-conditioning system; cooling water system. 目 錄1 緒論11.1設(shè)計(jì)目的11.2設(shè)計(jì)要求11.2.1初步設(shè)計(jì)11.2.2施工圖設(shè)計(jì)11.2.2.1設(shè)計(jì)計(jì)算11.2.2.2繪圖11.2.2.3整理設(shè)計(jì)文件11.3設(shè)計(jì)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)22 工程概況和原始資料32.1工程概況32.2原始資料32.2.1室外氣象參數(shù)32.2.2室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)32.2.2.1溫、濕度32.2.2.2新風(fēng)量42.2.2.3噪聲要求42.2.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)43 各空調(diào)房間負(fù)荷計(jì)算53.1夏季逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算公式53.1.1外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷53.1.2內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷53.1.3玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷53.1.4透過(guò)外玻璃窗日射得熱引起的冷負(fù)荷63.1.5 設(shè)備散熱形成的冷負(fù)荷63.1.6照明散熱形成的冷負(fù)荷73.1.7人體散熱形成的冷負(fù)荷83.2濕負(fù)荷計(jì)算公式93.2.1人體散濕量93.2.2散濕量敞開(kāi)水表面散濕量93.3熱負(fù)荷計(jì)算公式223.3.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量和附加耗熱量224空調(diào)系統(tǒng)方案的確定384.1空調(diào)水系統(tǒng)的選取384.2空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的選取394.2.1 空調(diào)系統(tǒng)的劃分原則394.2.2 方案比較404.3. 系統(tǒng)選擇414.3.1系統(tǒng)選擇說(shuō)明424.4 新風(fēng)系統(tǒng)425 空調(diào)設(shè)備選擇計(jì)算445.1全空氣一次回風(fēng)送風(fēng)處理過(guò)程以及送風(fēng)參數(shù)計(jì)算445.1.1確定送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)445.1.2全空氣系統(tǒng)空調(diào)機(jī)組的選擇計(jì)算465.1.3空調(diào)機(jī)組的布置475.2風(fēng)機(jī)盤(pán)管的選擇計(jì)算485.2.1風(fēng)機(jī)盤(pán)管的選擇計(jì)算485.2.2風(fēng)機(jī)盤(pán)管的布置505.3 新風(fēng)機(jī)組的選擇計(jì)算505.3.1新風(fēng)機(jī)組選擇計(jì)算505.3.2新風(fēng)機(jī)組的布置515.4空氣分布515.4.1布置氣流組織分布515.4.2散流器選擇計(jì)算525.4.3風(fēng)機(jī)盤(pán)管側(cè)送風(fēng)口選擇計(jì)算535.4.4風(fēng)機(jī)盤(pán)管頂送風(fēng)口選擇計(jì)算545.4.5噴口選擇計(jì)算555.5風(fēng)系統(tǒng)水利計(jì)算565.5.1計(jì)算方法565.5.2系統(tǒng)風(fēng)管道的水力計(jì)算舉例575.6風(fēng)口布置745.7風(fēng)管的布置及附件：746空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)766.1 空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則766.2水系統(tǒng)水力計(jì)算766.2.1 冷凍水系統(tǒng)的水力計(jì)算766.2.1.1冷凍水系統(tǒng)的選擇766.2.1.2冷凍水系統(tǒng)的水力計(jì)算參數(shù)786.2.1.3 每層水環(huán)路水力計(jì)算806.2.2 冷凝水系統(tǒng)的水力計(jì)算947設(shè)備及材料的選擇967.1分水器和集水器的選擇967.1.1 分水器和集水器的構(gòu)造和用途967.1.2 分水器和集水器的尺寸967.2冷水機(jī)組的選擇977.3冷凍水泵的選擇977.4冷卻塔的選擇987.5冷卻水泵的選擇997.6板式換熱器的選擇1007.7供熱循環(huán)水泵的選擇1007.8補(bǔ)水泵的選擇1017.9軟水器的選擇1027.10軟水箱的選擇1027.11膨脹水箱的選擇1028機(jī)房的設(shè)計(jì)與布置1039 消聲、減振與保溫設(shè)計(jì)1049.1消聲與隔聲設(shè)計(jì)1049.2減振設(shè)計(jì)1049.2.1冷凍機(jī)、水泵及風(fēng)機(jī)等設(shè)備的減振1049.2.2管道減振1049.3保溫設(shè)計(jì)1059.3.1風(fēng)管的保溫設(shè)計(jì)10510冷凍水管的保溫設(shè)計(jì)10610.1冷凍水管的保溫10610.2 保溫材料的選擇106結(jié)論108謝辭109參 考 文 獻(xiàn)111畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 2 工程概況和原始資料2.1工程概況北京某綜合樓，高5 層，為現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)，耐火等級(jí)為一級(jí)，總建筑面積為11732.3，地下一層，地上四層，樓設(shè)計(jì)標(biāo)高為15.3 m。地下一層為庫(kù)房和機(jī)房。 2.2原始資料2.2.1室外氣象參數(shù)由簡(jiǎn)明空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)得西安地區(qū)的主要參數(shù)如下：地理位置： 中國(guó) 北京市 臺(tái)站位置： 北緯3948 東經(jīng)11628 海 拔： 31.2m氣象參數(shù)為：夏季：大氣壓：99.86kpa 室外計(jì)算干球溫度：33.2 室外計(jì)算濕球溫度：26.40 日平均干球溫度：28.6 夏季平均日較差：8.80 室外平均風(fēng)速：2.80m/s 相對(duì)濕度：72%冬季：大氣壓：102.4kpa 采暖室外干球溫度：-9.00 空調(diào)室外干球溫度：-12.00相對(duì)濕度：45% 室外平均風(fēng)速：1.80m/s2.2.2室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)2.2.2.1溫、濕度夏季： 溫度（） 相對(duì)濕度（%） 氣流平均速度（m/s）超市 26 60 0.3大廳 27 60 0.3走廊 27 60 0.3儲(chǔ)藏室 27 60 0.3衛(wèi)生間 27 60 0.25 客房 26 60 0.25辦公室 26 60 0.3會(huì)議室 26 60 0.3娛樂(lè)室 26 60 0.3冬季：溫度（） 相對(duì)濕度（%） 氣流平均速度（m/s）超市 18 40 0.2大廳 17 40 0.2走廊 18 40 0.2儲(chǔ)藏室 17 40 0.2衛(wèi)生間 17 40 0.2 客房 20 40 0.2辦公室 17 40 0.2會(huì)議室 19 40 0.2娛樂(lè)室 17 40 0.22.2.2.2新風(fēng)量超市：18 m/h.p 大廳、走廊：18 m/h.p 儲(chǔ)藏室：17m/h.p 衛(wèi)生間：17m/h.p 客房：30 m/h.p 辦公室：30 m/h.p 會(huì)議室：30 m/h.p 娛樂(lè)室：35 m/h.p2.2.2.3噪聲要求根據(jù)辦公建筑設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)建筑物室內(nèi)允許噪聲作了規(guī)定：辦公室 40-50 db(a) 客 房 40-50 db(a)會(huì)議室 35-45 db(a) 大廳、走廊45 db(a) 2.2.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)外墻 250mm厚加氣混凝土砌塊框架，外帖50mm厚聚苯板，內(nèi)抹20mm厚白灰 傳熱系數(shù)k=0.42 w/ m2.內(nèi)墻 填充墻（002002） 傳熱系數(shù)k=2.02 w/ m2. 玻璃幕墻 雙層中空玻璃內(nèi)帖保溫膜 傳熱系數(shù)k=1.8 w/ m2.外窗 雙層窗3mm厚普通玻璃，鋁合巹窗框 傳熱系數(shù)k=3.01 w / m2.外門(mén) 雙層玻璃門(mén) 傳熱系數(shù)k=1.8 w/ m2.屋面 技術(shù)措施屋面結(jié)構(gòu)002現(xiàn)澆02-3-70-6 傳熱系數(shù)k=0.4 w/ m2.3 各空調(diào)房間負(fù)荷計(jì)算3.1夏季逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算公式詳細(xì)計(jì)算方法、過(guò)程及計(jì)算依據(jù)如下：根據(jù)暖通空調(diào)，對(duì)下列各項(xiàng)得熱量進(jìn)行計(jì)算。3.1.1外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷外墻或屋面?zhèn)鳠嵝纬傻挠?jì)算時(shí)刻冷負(fù)荷qc()，按下式計(jì)算：qc()=ak(tc()+td)kk-tr (3-1) 式中 qc() 外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷，w； a 外墻和屋面的面積，m2； k 外墻和屋面的傳熱系數(shù)，w/(m2 )，根據(jù)外墻和屋面的相應(yīng)結(jié)構(gòu)，由暖通空調(diào)附錄2-2和附錄2-3查??； tr 室內(nèi)計(jì)算溫度，； tc() 外墻和屋面冷負(fù)荷計(jì)算溫度的逐時(shí)值，根據(jù)外墻和屋面的不同類(lèi)型，由暖通空調(diào)附錄2-4和附錄2-5查??； td 地點(diǎn)修正值，由暖通空調(diào)附錄2-6查取；k 吸收系數(shù)修正值，取k=0.99； k 外表面換熱系數(shù)修正值，取k=0.94；3.1.2內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷當(dāng)領(lǐng)室為通風(fēng)良好的非空調(diào)房間時(shí)，通過(guò)內(nèi)墻和樓板的溫差傳熱而產(chǎn)生的冷負(fù)荷可按公式（3.1.1.1）計(jì)算。當(dāng)領(lǐng)室有一定的發(fā)熱量時(shí)，通過(guò)空調(diào)房間隔墻、樓板、內(nèi)窗、內(nèi)門(mén)等內(nèi)維護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差傳熱而產(chǎn)生的冷負(fù)荷，可視作穩(wěn)定傳熱，不隨時(shí)間而變化，可按下式計(jì)算：qc()=aiki(to.m+t- tr ) (3-2) 式中 ki 內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，w/(m2 )； ai 內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積，m2；to.m 夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度，；t 附加溫升，可按暖通空調(diào)表2-10查取。3.1.3玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷通過(guò)外窗溫差傳熱形成的冷負(fù)荷qc()按下式計(jì)算： qc() = cw kw aw ( tc() + td - tr) (3-3) 式中 qc() 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷，w； kw 外玻璃窗傳熱系數(shù)，w/(m2 )，由暖通空調(diào)附錄2-7和附錄2-8查得； aw 窗口面積，m2； tc() 外玻璃窗的冷負(fù)荷溫度的逐時(shí)值，由暖通空調(diào)附錄2-10查得；cw 玻璃窗傳熱系數(shù)的修正值；由暖通空調(diào)附錄2-9查得； td 地點(diǎn)修正值，由暖通空調(diào)附錄2-11查得；3.1.4透過(guò)外玻璃窗日射得熱引起的冷負(fù)荷 q()= c aw cs ci djmax clq (3-4)式中 c 有效面積系數(shù)，由暖通空調(diào)附錄2-15查得；aw 窗口面積，m2；cs 窗玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)，由暖通空調(diào)附錄2-13查得；ci 窗內(nèi)遮陽(yáng)設(shè)施的遮陽(yáng)系數(shù)，由暖通空調(diào)附錄2-14查得；djmax 日射得熱因數(shù)，由暖通空調(diào)附錄2-12查得；clq 窗玻璃冷負(fù)荷系數(shù)，無(wú)因次，由暖通空調(diào)附錄2-16至附錄2-19查得；注： clq值按南北區(qū)的劃分而不同。南北區(qū)劃分的標(biāo)準(zhǔn)為：建筑地點(diǎn)在北緯2730以南的地區(qū)為南區(qū)，以北的地區(qū)為北區(qū)。 3.1.5 設(shè)備散熱形成的冷負(fù)荷 qc() = qs clq (3-5) 式中 qc()設(shè)備和用具顯熱形成的冷負(fù)荷，w；clq 設(shè)備和用具顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)，可由附錄2-20和附錄2-21中查得。如果空調(diào)系統(tǒng)不連續(xù)運(yùn)行，則clq=1.0： qs 設(shè)備和用具的實(shí)際顯熱散熱量，w。設(shè)備和用具的實(shí)際顯熱散熱量按下式計(jì)算：電動(dòng)設(shè)備：當(dāng)工藝設(shè)備及其電動(dòng)機(jī)都放在室內(nèi)時(shí)：qs=1000 n1 n2 n3 n/ (3-5.1)當(dāng)只有工藝設(shè)備在室內(nèi)，而電動(dòng)機(jī)不在室內(nèi)時(shí)：qs=1000 n1 n2 n3 n (3-5.2)當(dāng)工藝設(shè)備不在室內(nèi)，而只有電動(dòng)機(jī)在室內(nèi)時(shí)：qs=1000 n1 n2 n3 n（1-）/ (3-5.3)式中 n1 利用系數(shù)，是電子設(shè)備最大實(shí)效功率與安裝功率之比，設(shè)計(jì)中取值為0.9；n2電子設(shè)備負(fù)荷系數(shù),定義為電子設(shè)備每小時(shí)平均時(shí)耗功率與機(jī)器設(shè)計(jì)時(shí)最大時(shí)耗功率之比,本設(shè)計(jì)中取值為1.0;n3同時(shí)使用系數(shù),定義為室內(nèi)電子設(shè)備同時(shí)使用的安裝功率與總功率之比,本設(shè)計(jì)中取值為0.8;n電子設(shè)備的安裝功率,kw;電動(dòng)機(jī)效率，可由產(chǎn)品樣本查得，y系列電動(dòng)機(jī)效率可由表2-11查得。電熱設(shè)備：對(duì)于無(wú)保溫密閉罩的電熱設(shè)備按下式計(jì)算：qs=1000 n1 n2 n3 n4n (3-5.4)式中 n4考慮排風(fēng)帶走熱量的系數(shù)，一般取0.5。其他符號(hào)同式(3-5.1)電子設(shè)備：計(jì)算公式同公式(3-5.3)，其中系數(shù)n2的值根據(jù)使用情況而定，對(duì)計(jì)算機(jī)可取1.0，一般儀表取0.50.9。本設(shè)計(jì)中不同類(lèi)型房間設(shè)備負(fù)荷計(jì)算時(shí)的設(shè)備及系數(shù)表： 表3-1房間類(lèi)型設(shè)備類(lèi)型n1n2n3數(shù)量單位功率使用小時(shí)數(shù)超市電腦0.81.00.775%532014大堂電腦0.81.00.775%232016客房電視0.81.00.775%12008辦公室電腦0.81.00.775%232014會(huì)議室電腦0.81.00.775%1320143.1.6照明散熱形成的冷負(fù)荷當(dāng)電壓一定時(shí),室內(nèi)照明散熱量是不隨時(shí)間變化的穩(wěn)定散熱量,但是照明散熱方式仍以對(duì)流和輻射兩種方式進(jìn)行散熱,因此,照明散熱形成的冷負(fù)荷計(jì)算仍采用相應(yīng)的冷負(fù)荷系數(shù).白熾燈 qc() = 1000 n clq (3-6.1) 熒光燈 qc() = 1000 n1 n2 n clq (3-6.2) 式中 qc() 燈具散熱形成的冷負(fù)荷，w；n 照明燈具所需功率，w； n1鎮(zhèn)流器消耗功率稀疏，明裝時(shí)，n1=1.2，暗裝時(shí)，n1=1.0； n2燈罩隔熱系數(shù)，燈罩有通風(fēng)孔時(shí)，n2=0.50.6；無(wú)通風(fēng)孔時(shí)，n2=0.60.8； clq照明散熱冷負(fù)荷系數(shù)，由暖通空調(diào)附錄2-22查得。本設(shè)計(jì)中采用熒光燈，不同類(lèi)型房間照明負(fù)荷計(jì)算時(shí)的系數(shù)表： 表3-2房間類(lèi)型安裝方式n1n2空調(diào)運(yùn)行時(shí)間照明負(fù)荷開(kāi)燈時(shí)間開(kāi)燈時(shí)數(shù)超市明裝1.20.814h35w/m28:00-22:0014h大堂明裝1.20.824h30w/m216:00-24:008h旅館入口明裝1.20.824h30w/m216:00-24:008h衛(wèi)生間明裝1.20.824h18w/m216:00-24:008h客房暗裝1.00.824h18w/m216:00-24:008h走廊暗裝1.00.824h18w/m216:00-24:008h辦公室暗裝1.00.824h20w/m216:00-24:008h會(huì)議室暗裝1.00.824h20w/m216:00-24:008h娛樂(lè)間暗裝1.00.824h23w/m216:00-24:008h3.1.7人體散熱形成的冷負(fù)荷1、人體顯熱散熱形成的冷負(fù)荷qc() = qs n clq (3-7.1) 式中 qc() 人體顯熱散熱形成的冷負(fù)荷，w；qs 不同室溫和勞動(dòng)性質(zhì)成年男子顯熱散熱量，w，由暖通空調(diào)表2-13查得； n 室內(nèi)全部人數(shù)； 群集系數(shù)，由暖通空調(diào)表2-12查得；clq 人體顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)，由暖通空調(diào)附錄2-23查得；2、人體潛熱散熱引起的冷負(fù)荷qc = ql n (3-7.2) 式中 qc人體潛熱散熱形成的冷負(fù)荷，w；ql 不同室溫和勞動(dòng)性質(zhì)成年男子潛熱散熱量，w，由暖通空調(diào)表2-13查得；n，同式(3-7.1)。本設(shè)計(jì)中不同類(lèi)型房間人體散熱形成的負(fù)荷計(jì)算時(shí)的系數(shù)表： 表3-3房間類(lèi)型qsql人員密度人在房?jī)?nèi)的時(shí)間所停留時(shí)間濕負(fù)荷超市581230.891.1人/m210:00-23:0014184g/h大堂511300.890.2人/m28:00-24:0016194g/h旅館入口511300.890.2人/m28:00-24:0016194g/h衛(wèi)生間57770.930.15人/m28:00-24:0016115g/h客房60.573.30.930.12人/m216:00-10:0018109g/h走廊511300.890.3人/m28:00-24:0016194g/h辦公室60.573.30.930.12人/m28:00-22:0014109g/h會(huì)議室63450.930.4人/m28:00-22:001468g/h娛樂(lè)間60.573.30.930.15人/m28:00-22:0014109g/h3.2濕負(fù)荷計(jì)算公式3.2.1人體散濕量人體散濕量可按下式計(jì)算mw = 0.278n g10-6 (3-8.1)式中 mw 人體散濕量，/s ； 群集系數(shù)，由暖通空調(diào)表2-12查得為0.80； n 計(jì)算時(shí)刻空調(diào)房間內(nèi)的總?cè)藬?shù),同式(3.1.7.1)； g 一名成年男子的小時(shí)散濕量，g/h,由暖通空調(diào)表2-13查得,見(jiàn)上表。3.2.2散濕量敞開(kāi)水表面散濕量敞開(kāi)水表面散濕量可按下式計(jì)算mw = 0.278wa10-3 (3-8.2)式中 mw 敞開(kāi)水表面散濕量，/s ； w 單位水面蒸發(fā)量，kg/(m2h)由暖通空調(diào)表2-14查得； a 蒸發(fā)表面面積, m2。以旅館入口（101）為例，冷、濕負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如下： 表3-4.1 表3-4.2 表3-4.3表3-4.4 表3-4.5 表3-4.6表3-4.7表3-4.8 表3-4.9各層冷負(fù)荷計(jì)算過(guò)程與一層超市1相同,計(jì)算結(jié)果如下： 表3-5一層各房間逐時(shí)冷負(fù)荷匯總表時(shí)間旅館入口超市1超市2大堂超市3儲(chǔ)藏室衛(wèi)生間1衛(wèi)生間210:002582 69883 125404 8999 101067 484 204518 845 11:002557 71221 129050 9600 105136 514 210102 895 12:002582 72284 131904 10123 108435 536 214543 930 13:003660 74880 133510 10251 109264 550 218873 952 14:005313 78097 133586 9991 107650 551 221906 950 15:006511 80533 133536 9677 106039 543 223977 930 16:007379 82202 133312 12260 104670 547 228005 927 17:007311 81967 133725 14857 104246 569 230781 960 18:005546 79255 133559 14993 103382 578 228039 975 19:002384 74514 132781 14628 102249 477 222155 771 20:002286 74488 132702 14494 102103 462 221916 739 21:002197 74638 132993 14507 102331 450 222369 712 22:002181 65182 115679 14444 89092 439 195537 688 23:002088 55086 97843 14416 75475 386 167577 667 表3-6.1 表3-6.2 67各房間濕負(fù)荷計(jì)算如下表：濕負(fù)荷計(jì)算表 表3-9 3.3熱負(fù)荷計(jì)算公式3.3.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量和附加耗熱量1、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量按下式計(jì)算:qj=aj kj (trto.w)a (3-9)式中: qj j部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量,w； aj j部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的表面積,m2； kj j部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，w/（m2.）； tr 冬季室內(nèi)計(jì)算溫度，； to.w 冬季室外空氣計(jì)算溫度，； a 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差傳熱系數(shù)，由暖通空調(diào)表2-4查得。2、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的附加耗熱量包括：朝向修正率：北、東北、西北朝向： 0；東、西朝向： 5%；東南、西南朝向： 10%；南向： 20%。風(fēng)力附加： 本設(shè)計(jì)中風(fēng)力附加為0。外門(mén)開(kāi)啟附加： 由暖通空調(diào)表2-5查得。高度附加： 本設(shè)計(jì)中只有大堂高度附加為8%，其余房間均為0。當(dāng)房間外墻面數(shù)大于或等于2時(shí)均附加5%的附加率，且本建筑采用空調(diào)采暖，房間內(nèi)保持微正壓，因此不考慮門(mén)窗縫隙滲入冷空氣的耗熱量。各房間的耗熱量計(jì)算如下： 表3-10表3-11表3-12表3-134空調(diào)系統(tǒng)方案的確定4.1空調(diào)水系統(tǒng)的選取冷水系統(tǒng)方案的確定及優(yōu)缺點(diǎn)如下表：冷水系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn) 表4-1類(lèi)型特征優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)閉式管路系統(tǒng)不與大氣相接觸，僅在系統(tǒng)最高點(diǎn)設(shè)置膨脹水箱與設(shè)備的腐蝕機(jī)會(huì)少;不需克服靜水壓力，水泵壓力、功率均低。系統(tǒng)簡(jiǎn)單與蓄熱水池連接比較復(fù)雜開(kāi)式管路系統(tǒng)與大氣相通與蓄熱水池連接比較簡(jiǎn)單易腐蝕，輸送能耗大同程式供回水干管中的水流方向相同；經(jīng)過(guò)每一管路的長(zhǎng)度相等水量分配，調(diào)度方便，便于水力平衡需設(shè)回程管，管道長(zhǎng)度增加，初投資稍高異程式供回水干管中的水流方向相反；經(jīng)過(guò)每一管路的長(zhǎng)度不相等不需設(shè)回程管，管道長(zhǎng)度較短，管路簡(jiǎn)單，初投資稍低水量分配，調(diào)度較難，水力平衡較麻煩兩管制供熱、供冷合用同一管路系統(tǒng)管路系統(tǒng)簡(jiǎn)單，初投資省無(wú)法同時(shí)滿(mǎn)足供熱、供冷的要求三管制分別設(shè)置供冷、供熱管路與換熱器，但冷熱回水的管路共用能同時(shí)滿(mǎn)足供冷、供熱的要求，管路系統(tǒng)較四管制簡(jiǎn)單有冷熱混合損失，投資高于兩管制，管路系統(tǒng)布置較簡(jiǎn)單四管制供冷、供熱的供、回水管均分開(kāi)設(shè)置，具有冷、熱兩套獨(dú)立的系統(tǒng)能靈活實(shí)現(xiàn)同時(shí)供冷或供熱，沒(méi)有冷、熱混合損失管路系統(tǒng)復(fù)雜，初投資高，占用建筑空間較多單式泵冷、熱源側(cè)與負(fù)荷側(cè)合用一組循環(huán)水泵系統(tǒng)簡(jiǎn)單，初投資省不能調(diào)節(jié)水泵流量，難以節(jié)省輸送能耗，不能適應(yīng)供水分區(qū)壓降較懸殊的情況復(fù)式泵冷、熱源側(cè)與負(fù)荷側(cè)分別配備循環(huán)水泵可以實(shí)現(xiàn)水泵變流量，能節(jié)省輸送能耗，能適應(yīng)供水分區(qū)不同壓降，系統(tǒng)總壓力低。系統(tǒng)較復(fù)雜，初投資較高變水量系統(tǒng)中的供回水溫度保持定值，負(fù)荷變化時(shí)，通過(guò)改變供水量的變化來(lái)適應(yīng)1 輸送能耗隨負(fù)荷的減少而降低2 配管設(shè)計(jì)，可以考慮同時(shí)使用系數(shù)，管徑相應(yīng)減少3 水泵容量、電耗相應(yīng)減少1 系統(tǒng)較復(fù)雜2 必須配備自控設(shè)備基于本建筑的特點(diǎn)、同時(shí)考慮到節(jié)能與管道內(nèi)清潔等問(wèn)題，因而采用了閉式系統(tǒng)，不與大氣相接觸，僅在系統(tǒng)最高點(diǎn)設(shè)置膨脹水箱，這樣不僅使管路不易產(chǎn)生污垢和腐蝕，不需要克服系統(tǒng)靜水壓頭，且水泵耗電較小。根據(jù)地理位置和建筑的特點(diǎn)只設(shè)一個(gè)水系統(tǒng)由于設(shè)計(jì)建筑占地面積較大，且冷媒水都在同側(cè)回供，水系統(tǒng)可均設(shè)為同程式。每個(gè)層除了供回水管路外，還有一根同程管，各并聯(lián)環(huán)路的管路總長(zhǎng)度基本相同，各用戶(hù)盤(pán)管的水阻力大致相等，所以系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性好，流量分配均勻，此系統(tǒng)屬于水平同程系統(tǒng)。因其各使用功能時(shí)間差異比較大，負(fù)荷分布不均勻等特點(diǎn)，決定采用了變水量系統(tǒng)；因單式泵比較簡(jiǎn)單且建筑只需一個(gè)系統(tǒng)分區(qū)，所以采用了單式泵系統(tǒng)；因兩管制方式簡(jiǎn)單且初投資少，而且建筑地處北京，無(wú)內(nèi)區(qū)，無(wú)需同時(shí)供冷和供熱且無(wú)特殊溫度要求，因而采用了兩管制系統(tǒng)。為保證負(fù)荷變化時(shí)系統(tǒng)能有效?？煽抗?jié)能的運(yùn)行，設(shè)置三臺(tái)冷凍水泵和冷卻水泵，其中分別設(shè)一臺(tái)為備用水泵；風(fēng)機(jī)盤(pán)管供回水管上均設(shè)有調(diào)節(jié)閥，對(duì)應(yīng)在制冷機(jī)房集水器和分水器之間設(shè)置壓差調(diào)節(jié)閥，起旁通之效。依據(jù)負(fù)荷的變化靈活的調(diào)節(jié)。（在過(guò)渡季節(jié)亦可用，流量小時(shí)可將大流量高揚(yáng)程的冷水循環(huán)水泵的冷水直接送回機(jī)組節(jié)省能源）為防止管網(wǎng)因雜質(zhì)和積垢而造成水路堵塞影響使用，在制冷機(jī)組、水泵回水口上加除垢器4.2空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的選取4.2.1 空調(diào)系統(tǒng)的劃分原則(1).能保證室內(nèi)要求的參數(shù)，即在設(shè)計(jì)條件下和運(yùn)行條件下均能保證達(dá)到室內(nèi)溫度、相對(duì)濕度、凈化等要求。(2).初投資和運(yùn)行費(fèi)用綜合起來(lái)較為經(jīng)濟(jì)；(3).盡量減少一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的各房間相互不利的影響；(4).盡量減少風(fēng)管長(zhǎng)度和風(fēng)管重疊，便于施工、管理和測(cè)試。(5).系統(tǒng)應(yīng)與建筑物分區(qū)一致。(6).各房間或區(qū)的設(shè)計(jì)參數(shù)值和熱濕比相接近污染物相同，可以劃分成一個(gè)全空氣系統(tǒng)。對(duì)于定風(fēng)量單風(fēng)道系統(tǒng)，還要求工作時(shí)間一致，負(fù)荷變化規(guī)律基本相同。(7).一般民用建筑中的全空氣系統(tǒng)不宜過(guò)大，否則風(fēng)管難于布置；系統(tǒng)最好不要跨樓層設(shè)置，需要跨樓層設(shè)置時(shí)，層數(shù)也不應(yīng)過(guò)多這樣有利于防火。4.2.2 方案比較 全空氣系統(tǒng)與空氣水系統(tǒng)方案比較表 表4-2比較項(xiàng)目全空氣系統(tǒng)空氣水系統(tǒng)設(shè)備布置與機(jī)房1 空調(diào)與制冷設(shè)備可以集中布機(jī)房2 機(jī)房面積較大層高較高3 有時(shí)可以布置在屋頂或安設(shè)在 車(chē)間柱間平臺(tái)上1 只需要新風(fēng)空調(diào)機(jī)房、機(jī)房面積小2 風(fēng)機(jī)盤(pán)管可以設(shè)在空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)3 分散布置、敷設(shè)各種管線較麻煩風(fēng)管系統(tǒng)1 空調(diào)送回風(fēng)管系統(tǒng)復(fù)雜、布置困難2 支風(fēng)管和風(fēng)口較多時(shí)不易均衡調(diào)節(jié)風(fēng)量1 放室內(nèi)時(shí)不接送、回風(fēng)管2 當(dāng)和新風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)合使用時(shí)，新風(fēng)管較小節(jié)能與經(jīng)濟(jì)性1 可以根據(jù)室外氣象參數(shù)的變化和室內(nèi)負(fù)荷變化實(shí)現(xiàn)全年多工況節(jié)能運(yùn)行調(diào)節(jié)，充分利用室外新風(fēng)減少與避免冷熱抵消，減少冷凍機(jī)運(yùn)行時(shí)間2 對(duì)熱濕負(fù)荷變化不一致或室內(nèi)參數(shù)不同的多房間不經(jīng)濟(jì)3 部分房間停止工作不需空調(diào)時(shí)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)仍需運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)1 靈活性大、節(jié)能效果好，可根據(jù)各室負(fù)荷情況自我調(diào)節(jié)2 盤(pán)管冬夏兼用，內(nèi)壁容易結(jié)垢，降低傳熱效率3 無(wú)法實(shí)現(xiàn)全年多工況節(jié)能運(yùn)行使用壽命使用壽命長(zhǎng)使用壽命較長(zhǎng)安裝設(shè)備與風(fēng)管的安裝工作量大周期長(zhǎng)安裝投產(chǎn)較快，介于集中式空調(diào)系統(tǒng)與單元式空調(diào)器之間維護(hù)運(yùn)行空調(diào)與制冷設(shè)備集中安設(shè)在機(jī)房便于管理和維護(hù)布置分散維護(hù)管理不方便，水系統(tǒng)布置復(fù)雜、易漏水溫濕度控制可以嚴(yán)格地控制室內(nèi)溫度和室內(nèi)相對(duì)濕度對(duì)室內(nèi)溫度要求嚴(yán)格時(shí)難于滿(mǎn)足空氣過(guò)濾與凈化可以采用初效、中效和高效過(guò)濾器，滿(mǎn)足室內(nèi)空氣清潔度的不同要求，采用噴水室時(shí)水與空氣直接接觸易受污染，須常換水過(guò)濾性能差，室內(nèi)清潔度要求較高時(shí)難于滿(mǎn)足消聲與隔振可以有效地采取消防和隔振措施必須采用低噪聲風(fēng)機(jī)才能保證室內(nèi)要求風(fēng)管互相串通空調(diào)房間之間有風(fēng)管連通，使各房間互相污染，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)會(huì)通過(guò)風(fēng)管迅速蔓延各空調(diào)房間之間不會(huì)互相污染 風(fēng)機(jī)盤(pán)管+新風(fēng)系統(tǒng)的特點(diǎn)表 表4-3優(yōu)點(diǎn)1)布置靈活，可以和集中處理的新風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)合使用，也可以單獨(dú)使用2)各空調(diào)房間互不干擾，可以獨(dú)立地調(diào)節(jié)室溫，并可隨時(shí)根據(jù)需要開(kāi)停機(jī)組,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用，靈活性大，節(jié)能效果好3)與集中式空調(diào)相比不需回風(fēng)管道，節(jié)約建筑空間4)機(jī)組部件多為裝配式、定型化、規(guī)格化程度高，便于用戶(hù)選擇和安裝5)只需新風(fēng)空調(diào)機(jī)房，機(jī)房面積小6)使用季節(jié)長(zhǎng)7)各房間之間不會(huì)互相污染缺點(diǎn)1)對(duì)機(jī)組制作要求高，則維修工作量很大2)機(jī)組剩余壓頭小室內(nèi)氣流分布受限制3)分散布置敷設(shè)各中管線較麻煩，維修管理不方便4)無(wú)法實(shí)現(xiàn)全年多工況節(jié)能運(yùn)行調(diào)節(jié)5)水系統(tǒng)復(fù)雜，易漏水6)過(guò)濾性能差適用性適用于旅館、公寓、醫(yī)院、辦公樓等高層多層的建筑物中,需要增設(shè)空調(diào)的小面積多房間建筑室溫需要進(jìn)行個(gè)別調(diào)節(jié)的場(chǎng)合4.3. 系統(tǒng)選擇 空調(diào)系統(tǒng)劃分 表4-4房間類(lèi)型空調(diào)方式送回風(fēng)方式噪聲db超市ahu上送上回50大堂ahu上送上回45大會(huì)議室ahu上送上回40辦公室ahu+fcu上送上回40小會(huì)議室ahu+fcu上送上回40獨(dú)立客房pau+fcu上送上回40帶衛(wèi)生間的客房pau+fcu側(cè)送側(cè)回40走廊pau+fcu上送上回45衛(wèi)生間fcu上送上回45娛樂(lè)室pau+fcu上送上回45旅館入口fcu上送上回45pau新風(fēng)機(jī)組 fcu風(fēng)機(jī)盤(pán)管機(jī)組 ahu空調(diào)機(jī)組4.3.1系統(tǒng)選擇說(shuō)明1） 超市、大堂以及一些大的會(huì)議室屬于高大空間場(chǎng)所，冷負(fù)荷密度大，潛熱負(fù)荷大，人員密度大，且食物、人員散發(fā)氣味多，如果風(fēng)量不足，不單會(huì)使室內(nèi)的溫濕度得不到保證，而且會(huì)對(duì)空氣質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。采用全空氣系統(tǒng)在機(jī)房?jī)?nèi)對(duì)空氣進(jìn)行集中處理具有較強(qiáng)的去濕能力，而且風(fēng)量大，設(shè)備可放在空調(diào)機(jī)房，所以選用全空氣系統(tǒng)。 2） 客房、辦公室等小房間，人員集中程度大，各房間的負(fù)荷根據(jù)運(yùn)行時(shí)間不一致，且各自有不同要求，且受到層高的限制，因而選用了風(fēng)機(jī)盤(pán)管加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)形式。其中新風(fēng)單獨(dú)處理，與之相比的新風(fēng)經(jīng)過(guò)回風(fēng)箱處理的方案相比，減少了風(fēng)機(jī)盤(pán)管中風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，減少了噪聲，當(dāng)風(fēng)機(jī)盤(pán)管不運(yùn)行時(shí)新風(fēng)繼續(xù)送風(fēng)，不經(jīng)過(guò)回風(fēng)口，增加了室內(nèi)空氣品質(zhì)。4.4 新風(fēng)系統(tǒng)新風(fēng)系統(tǒng)的形式采用分樓層水平式，每層設(shè)置新風(fēng)系統(tǒng)，采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng) ，新風(fēng)處理方式不一樣，對(duì)室內(nèi)空氣品質(zhì)有很大的影響。風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)的空氣處理方式有:1）新風(fēng)處理到室內(nèi)狀態(tài)的等焓線，不承擔(dān)室內(nèi)冷負(fù)荷；2）新風(fēng)處理到室內(nèi)狀態(tài)的等含濕量線，新風(fēng)機(jī)組承擔(dān)部分室內(nèi)冷負(fù)荷；3）新風(fēng)處理到焓值小于室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)焓值,新風(fēng)機(jī)組不僅承擔(dān)新風(fēng)冷負(fù)荷，還承擔(dān)部分室內(nèi)顯熱冷負(fù)荷和全部潛熱冷負(fù)荷，風(fēng)機(jī)盤(pán)管僅承擔(dān)一部分室內(nèi)顯熱冷負(fù)荷，可實(shí)現(xiàn)等濕冷卻，可改善室內(nèi)衛(wèi)生和防止水患；4）新風(fēng)處理到室內(nèi)狀態(tài)的等溫線風(fēng)機(jī)盤(pán)管承擔(dān)的負(fù)荷很大，特別是濕負(fù)荷很大，造成衛(wèi)生問(wèn)題和水患； 5）新風(fēng)處理到室內(nèi)狀態(tài)的等焓線，并與室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)直接混合進(jìn)入風(fēng)機(jī)盤(pán)管處理。風(fēng)機(jī)盤(pán)管處理的風(fēng)量比其它方式大，不易選型。通過(guò)比較，和該設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，決定選擇新風(fēng)處理到室內(nèi)狀態(tài)的等焓線，不承擔(dān)室內(nèi)冷負(fù)荷方案。在每層走廊內(nèi)設(shè)置一新風(fēng)處理機(jī)組，負(fù)擔(dān)新風(fēng)負(fù)荷，新風(fēng)管道不同風(fēng)機(jī)盤(pán)管混合，新風(fēng)口單獨(dú)送風(fēng)。5 空調(diào)設(shè)備選擇計(jì)算空調(diào)設(shè)備的選擇主要包括末端設(shè)備、空調(diào)機(jī)組、改善空氣品質(zhì)設(shè)備、及空調(diào)節(jié)能與熱回收設(shè)備，在選擇設(shè)備之前必須先進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)具體安裝位置選擇合適的設(shè)備、最后進(jìn)行校核計(jì)算。5.1全空氣一次回風(fēng)送風(fēng)處理過(guò)程以及送風(fēng)參數(shù)計(jì)算5.1.1確定送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)由于超市、大堂、會(huì)議室冷濕負(fù)荷不同，其熱濕比線相差較大，分別是：表5-1房間超市1超市2超市3大堂會(huì)議室1會(huì)議室2=48834403473380091034510775所以，可將全空氣系統(tǒng)分為a、 b兩個(gè)區(qū)，超市的熱濕比線相近，為a區(qū)，大堂及會(huì)議室為b區(qū)。1）a區(qū)中，由于房間熱濕比線較小，若采用露點(diǎn)送風(fēng)，會(huì)使得送風(fēng)溫差較大，所以需進(jìn)行再熱。其夏季空氣處理過(guò)程焓濕圖如下：圖5.1 氣系統(tǒng)處理過(guò)程焓濕圖o室外空氣參數(shù) r室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù) m次回風(fēng)與新風(fēng)的混合點(diǎn) s送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn) 室內(nèi)熱濕比 d-將混合風(fēng)處理到的機(jī)器露點(diǎn)其處理過(guò)程為：新風(fēng)o與回風(fēng)r混合 m（經(jīng)冷卻去濕）d（經(jīng)等濕加熱）s（經(jīng)） r過(guò)程中，空氣處理機(jī)組將混風(fēng)集中處理到d點(diǎn)：i=36.5 kj/kg t=13.4經(jīng)過(guò)再熱器混風(fēng)被加熱到s點(diǎn); i=41.26 kj/kg t=18,所以送風(fēng)溫差 t=26-18=8 ,滿(mǎn)足要求。各超市的空氣處理過(guò)程如下：圖5.2 1=4883 2=4403 3=4733所以，在超市2和超市1中將沿著各自的熱濕比線送入室內(nèi)，這就使得室內(nèi)溫度發(fā)生一定的波動(dòng)，但是t1=0.31,t2=0.51,均滿(mǎn)足要求。（允許室內(nèi)波動(dòng)范圍為1）2）b區(qū)中，各房間的熱濕比線較大，可不經(jīng)過(guò)再熱，采用定露點(diǎn)送風(fēng)。其夏季空氣處理過(guò)程如下： 圖5.3 其中，露點(diǎn)狀態(tài)s: i=46.23 kj/kg t=17,所以送風(fēng)溫差t=27-17=8，滿(mǎn)足要求。各房間的空氣處理過(guò)程如下：圖5.4 1=15321 2=14996 3=10755 4=10345 5=8009通過(guò)查焓濕圖，可知采用定露點(diǎn)送風(fēng)引起的室內(nèi)溫度波動(dòng)t 1.滿(mǎn)足室內(nèi)允許的溫度波動(dòng)范圍.5.1.2全空氣系統(tǒng)空調(diào)機(jī)組的選擇計(jì)算 1)計(jì)算各房間的送風(fēng)量a區(qū)中，選擇空氣處理機(jī)組1，以超市3為例,根據(jù)房間的總負(fù)荷為109kw（不含新風(fēng)負(fù)荷），室內(nèi)空氣計(jì)算溫度tr=26，相對(duì)濕度60，焓ir=58.45 kj/kg，送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)is =49.2 kj/kg t=18可求得該超市的送風(fēng)量=109/1.2/（58.45-49.2）=9.8m3/s=25425 m3/h，利用相同的方法計(jì)算超市1，超市2，計(jì)算得出的結(jié)果為：超市1：m=7.4 m