長沙市岳麓辦公大廈空調系統(tǒng)計算說明書_secret

摘 要 I 摘摘 要要 本次設計的是長沙市岳麓辦公大廈空調系統(tǒng) 針對該辦公大廈的功能要求和 特點 以及該地區(qū)氣象條件和空調要求 參考有關文獻資料對該樓的中央空調系 統(tǒng)進行系統(tǒng)規(guī)劃 設計計算和設備選型 對其進行了冷 熱 濕負荷的計算 還 對各室的所需的新風量進行了計算 考慮到建筑本身的特點 在樓層較高的一層 和二層采用全空氣系統(tǒng) 三樓和三樓以上采用了風機盤管加新風系統(tǒng) 該系統(tǒng)具 有投資低 調節(jié)靈活 運行管理方便等優(yōu)點 對于冷熱源的選擇 考慮建筑周邊 沒有固定的熱源供給 建筑的負荷相對較小 同時由于所在的城市在能源方面非 常缺乏 電力部門又有實施分峰谷 分時電價政策 因此對該建筑的冷源選擇采 用制冷機組加部分冰蓄冷系統(tǒng) 熱源采用小型的燃油鍋爐 以滿足建筑冷熱負荷 的需要 并把機房布置在地下一層的設備間 同時對該系統(tǒng)的風管 水管 制冷 供熱系統(tǒng)等進行了設計計算 由于建筑結構的特點 將冷卻塔放在建筑兩層高的 裙房上 來滿足制冷系統(tǒng)的需求 根據計算結果 對性能和經濟進行比較和分析 對設備的選擇 材料的選用 確保了設備在容量 減震 消聲等方面滿足人們的要求 并使系統(tǒng)達到了經濟 節(jié)能的目的 按照國家相關政策做到了環(huán)境保護 關鍵詞 空調 風機盤管 冰蓄冷 鍋爐 新風 節(jié)能 長沙市岳麓辦公大廈空調系統(tǒng)計算說明書 II Abstract This design is the air conditioning system which is used for Yuelu office building in Changsha city As to the office building s functional requirements and the characteristics of this region as well as the weather condition and the air conditioning s requirements reference to the relative literatures system planning and plan calculation were chosen and the equipment of the central air conditioning was selected We make the calculation on the refrigeration duty heat load and moisture load together with the fresh air volume needed by every room In view of the characteristics of the construction itself we adopt the whole air system in the first and second floor and the fan coil units plus fresh air system in the third and above The advantages of this system are its low investment flexible adjustment easy management and so on For the choice of cold and heat sources in considering the construction of the neighbor has no fixed heat supply a relatively small construction load moreover the city in where energy is very poor in addition the implementation of the electricity sector in peak hours TOU pricing policy We choose the refrigeration units plus the part ice thermal energy storage systems oil burning boilers as the cold source of the construction to meet the needs of cold and heat load The machine room is located in the underground layer Meanwhile we make a calculation on the duct plumbing refrigeration heating systems for the design Due to the architectural features of the structure the cooling tower will be placed on the construction of two storey podium to meet the demand of the refrigeration system According to the calculation results as well as the analysis of the performance and economic comparisons the choice of equipment and materials ensure that the equipment capacity damping muffler could meet people s requirements and enable the system to be economic and energy saving Meanwhile in accordance with the policy of the state it is a system of environmental protection Abstract III Keywords air conditioning fan coil units ice thermal energy storage the boiler fresh air energy saving 長沙市岳麓辦公大廈空調系統(tǒng)計算說明書 IV 目目 錄錄 摘 要 I Abstract II 第 1 章 緒論 1 第 2 章 設計參數 2 2 1 地點 2 2 2 室外氣象參數 2 2 3 室內空氣計算參數 2 2 4 圍護結構參數 3 第 3 章 工程概述和空調設計特點 5 3 1 工程概述 5 3 2 設計特點 5 3 2 1 空調系統(tǒng)的選擇 5 3 2 2 冷熱源的選擇 7 第 4 章 空調系統(tǒng)冷 熱 濕負荷的計算 8 4 1 冷 熱 濕負荷的概念 8 4 2 主要計算公式 8 4 2 1 冷負荷 8 4 2 2 熱負荷 11 4 2 3 濕負荷 12 第 5 章 新風負荷計算 13 5 1 概念 13 5 2 計算公式 13 第 6 章 送風量及新風量的計算 15 6 1 送風量的計算 15 6 2 新風量的計算 15 6 3 確定焓濕圖 16 6 4 舉例計算 17 第 7 章 氣流組織計算 20 7 1 布置原則 20 7 2 氣流組織分布 20 7 3 各風口的選擇計算 20 7 4 新風豎井的選擇計算 21 第 8 章 空調系統(tǒng)的設計計算及設備選擇 23 8 1 風系統(tǒng)的設計計算 23 8 1 1 風道布置原則 23 8 1 2 風管設計 23 8 1 3 風管水力計算 23 8 2 水系統(tǒng)的設計計算 26 8 2 1 水系統(tǒng)的設計選擇 26 8 2 2 系統(tǒng)水管水力計算 26 8 2 3 冷凝水的排出 28 8 2 4 水系統(tǒng)的水質處理 29 目 錄 V 8 3 設備的選擇計算 29 8 3 1 空調機組的選擇計算 29 8 3 2 風機盤管選擇計算 30 8 3 3 新風機組選擇計算 30 致 謝 40 參考文獻 41 附 錄 42 第 1 章 緒論 1 第第 1 章章 緒論緒論 建筑是人們生活與工作的場所 現(xiàn)代人類大約有五分之四的時間在建筑中度 過 人們已逐漸認識到 建筑環(huán)境對人類的壽命 工作效率 產品質量起著極為 重要的作用 伴隨著社會生產力的發(fā)展 在生產過程所要求的空氣狀態(tài)及人類自 身工作和居住所要求的空氣狀態(tài)不斷提高的條件下產生了空調 并得到了很大的 發(fā)展 因此隨著人民生活的提高 空調的普及率也就日益增高 所以對于大型公 共 民用建筑及一些特殊場所來說 空調是不可缺少的 但值得注意的是空調在使用過程中耗能量較大 同時 除了空調所具有對生 產和人民生活的正面作用外 根據目前的研究表明 它還存在一定的負面作用 例如 病態(tài)建筑綜合癥 等 因此在考慮室內氣流組織及冷熱源 水泵的合理選 用就顯得格外重要 為避免實際工程中普遍存在的大流量 小溫差現(xiàn)象 本設計 對于整個水系統(tǒng)進行了詳盡的水力計算 在作出一系列分析后結合泵的性能曲線 和不同數量的泵聯(lián)合工作后穩(wěn)定狀態(tài)的管路特性曲線對泵的型號作選擇 既保證 了冷凍水循環(huán)泵不會應流量過大 電機超載而燒毀 又同時保證了實際工作點能 維持較高的效率 同時在選擇能源上 系統(tǒng)冷源考慮為冰蓄冷系統(tǒng) 熱源為燃油 鍋爐 在設計過程中 根據閱讀的大量書籍 論文 規(guī)范對計算方法進行合理的 選擇 以確保設計能符合工程中的各類規(guī)范 本次設計的任務是長沙市岳麓辦公大廈的空調設計 具體設計的步驟有 冷 熱濕負荷的計算 空調系統(tǒng)的選擇 空氣的處理過程 水力計算 設備的選型與 布置 氣流組織計算與分析 制冷機房設計等 長沙市岳麓辦公大廈空調系統(tǒng)計算說明書 2 第第 2 章章 設計參數設計參數 2 1 地點 湖南 長沙 北緯 28 12 東經 113 05 海拔 44 9 m 2 2 室外氣象參數 1 夏季 1 空調計算干球溫度 35 8 空調計算濕球溫度 27 7 空調計算日均溫度 32 通風計算干球溫度 33 平均風速 2 6m s 大氣壓力 99 94kPa 設計計算相對濕度 75 2 冬季 1 空調計算干球溫度 3 空調計算相對濕球 81 采暖計算干球溫度 0 通風計算干球溫度 5 平均風速 2 8m s 大氣壓力 101 99kPa 2 3 室內空氣計算參數 1 夏季 2 室內溫度 26 相對濕度 40 60 氣流平均速度 0 3m s 2 冬季 2 室內溫度 20 相對濕度 40 60 氣流平均速度 0 2m s 第 2 章 設計參數 3 2 4 圍護結構參數 1 外墻 4 鋼筋混凝土墻體 結構如圖 2 1 所示 350mm 圖 2 1 圖 2 2 2 內墻 4 3E 墻板 結構如圖 2 2 所示 200mm 3 屋頂 4 結構如圖 2 3 所示 70mm 圖 2 3 4 傳熱系數 2 2 i 1 niw 1 11 n i k hh 1 式中 內表面對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?W m2 n h 墻體厚度 m 長沙市岳麓辦公大廈空調系統(tǒng)計算說明書 4 導熱系數 W m 內表面對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?W m2 n h 所以外墻的傳熱系數 2 21 W m2 k 內墻的傳熱系數 2 09 W m2 k 屋頂的傳熱系數 0 65 W m2 k 5 窗戶為金屬窗框 單層透明單玻璃 內掛淺色簾 傳熱系數為 5 94 w k W m2 6 門為保溫隔音 單框金屬門 傳熱系數為 5 94 W m2 k 第 3 章 工程概述和空調設計特點 5 第第 3 章章 工程概述和空調設計特點工程概述和空調設計特點 3 1 工程概述 本工程位于長沙市 為綜合辦公業(yè)務樓 高層建筑 主樓為長方形 為東北 西南走向 總建筑面積為 20899 m2 其中地上 17655 m2 地下 3245 m2 建筑主 體高度為 46 8 m 地上十三層 主裙房九層 裙房兩層 地下一層為車庫 地 下一層為鋼筋混凝土機構 地上結構形式為框架結構 3 2 設計特點 3 2 1 空調系統(tǒng)的選擇 空調系統(tǒng)一般均由空氣處理設備和空氣分配設備組成 根據需要 他可組成 許多不同形狀的系統(tǒng) 在工程上 應考慮建筑物的用途和性質 熱濕負荷特點 溫濕度調節(jié)和控制的要求 空調機房的面積和位置 初投資和運行費用等多方面 的因素 選定合理的空調系統(tǒng) 根據負擔室內熱濕負荷所用的介質不同分為全空氣系統(tǒng) 全水系統(tǒng) 空氣 水系統(tǒng) 冷劑系統(tǒng) 按熱量移動 傳遞 的原理來分可分為對流式空調和輻射式 空調 按被處理空氣的來源來分又可分為封閉式系統(tǒng) 直流式系統(tǒng)和混合式系統(tǒng) 按空氣處理設備的集中程度可分為集中式空調系統(tǒng) 半集中式空調系統(tǒng)和分散式 空調系統(tǒng) 集中式是指所有的空氣處理設備均設在一個集中的空調機房內 半集 中式除了集中空調機房 主要處理室外新風 外 還包括分散放在空調房間內的 二次設備 其中多半設有冷熱交換裝置 如風機盤管等 全分散式沒有集中空調 機房 二是完全采用組合式設備向各房間進行空調 自帶制冷機組的空調機組方 式就屬于這一類 如各房間的空調器等 集中式和半集中式也可通稱為中央空調 而全分散式系統(tǒng)也稱為局部空調 中央空調和局部空調相比 具有以下優(yōu)點 1 空氣調節(jié)效果好 可以嚴格的控制室內溫度和室內的相對濕度 并 能滿足室內空氣清潔度的不同要求 2 可向室內送新風 保證室內空氣新鮮度 并且可以進行理想的氣流 長沙市岳麓辦公大廈空調系統(tǒng)計算說明書 6 分布設計 3 機組相對故障少 運行管理方便 運行費用低 4 空調與制冷設備集中安設在機房 便于管理與維修 5 設備使用壽命長 6 可以有效的采取消聲和隔振措施 故噪聲小 7 宜于裝飾配合 達到現(xiàn)代建筑要求的高檔 舒適和美觀的目的 通過對該辦公樓采用集中供冷的中央空調和采用房間窗式空調器的局部空調 在能耗 造價方面的比較證明 中央空調的耗電明顯降低 大約節(jié)電 30 左右 從造價比較看 窗式空調造價稍低于集中供冷的中央空調 綜合耗電 造價兩因 素 優(yōu)先考慮采用冷水機組集中供冷的中央空調 但是對于該建筑的辦公房間面積大 樓層高度卻各不相同 并且所要求的處 理效果差不多 針對樓層低的房間風管不易布置所采用的中央空調方式 又以采 用半集中式空調較多 而其中首選的為風機盤管加新風空調系統(tǒng) 風機盤管的空 調方式是空氣 水系統(tǒng)中的一種主要形式 主要是由風機與冷熱交換盤管組成 他的功能主要是在空氣進入被調房間之前對從集中處理設備來的空氣再進行一次 處理 或者新風由新風機組集中處理 而房間內回風由風機盤管處理 組成風機 盤管加新風的半集中式空調系統(tǒng) 該系統(tǒng)的優(yōu)點是 1 與全空氣系統(tǒng)比較 可節(jié)省空間 2 布置靈活 具有個別控制的優(yōu)越性 各房間單獨調節(jié)溫度 房間不 入住人時 可關調機組 不影響其他房間的使用 3 節(jié)省運行費用 運行費用與單風道系統(tǒng)相比約低 20 30 比誘導器系 統(tǒng)低 10 20 而綜合投資費用大體相同 甚至略低 4 機組定型化 規(guī)格化 易于選擇安裝 5 有較好的供熱能力 風機盤管機組的缺點是 1 作為空氣 水系統(tǒng) 潛在漏水的可能性 2 機組可能產生凝霧 3 冷凝水盤可能滋生影響人體健康的微生物 4 需要單獨設立新風系統(tǒng)解決室內新風問題 第 3 章 工程概述和空調設計特點 7 5 風機盤管機組過濾效率差 影響到室內空氣品質 因此綜上考慮及分析 本次設計針對于樓層較高的首層和二層采用全空氣系 統(tǒng) 左右以變形縫分界為兩個空調系統(tǒng) 三樓和三樓以上樓層較低的采用風機盤 管加新風系統(tǒng) 新風系統(tǒng)也是以中間的變形縫為這樣采用的中央空調系統(tǒng)不但具 有投資低 調節(jié)靈活 運行管理方便等優(yōu)點 還能很好的控制室內的空氣參數 3 2 2 冷熱源的選擇 制冷以電為驅動能源的空調工程 而由于工程所在的地區(qū)為執(zhí)行峰谷電價且 電價差相對比較大 經技術經濟分析比較合理 因而采用部分負荷冰蓄冷系統(tǒng) 制冷主機與蓄冰設備為串聯(lián)方式 主機位于冰蓄設備的上游 機房設于地下一層 在該建筑周圍沒有熱源的接入口 并且該辦公樓所需熱負荷相對較少 因此 基于此情況 在地下一層設立一臺小型的燃油熱水鍋爐 以備空調用熱水 并且 冬夏季手動切換冷熱源的變化 長沙市岳麓辦公大廈空調系統(tǒng)計算說明書 8 第第 4 章章 空調系統(tǒng)冷 熱 濕負荷的計算空調系統(tǒng)冷 熱 濕負荷的計算 4 1 冷 熱 濕負荷的概念 為了保持建筑物的熱濕環(huán)境 在某一時刻需向房間供應的冷量稱為冷負荷 相反 為了補償房間失熱需向房間供應的熱量稱為熱負荷 為了維持房間相對濕 度恒定需從房間除去的濕量稱為濕負荷 房間冷 熱 濕負荷也是確定空調系統(tǒng) 送風量及各種設備容量的依據 主要冷負荷由以下幾種 1 外墻及屋面瞬變傳熱引起的冷負荷 2 內圍護結構冷負荷 3 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷 4 透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷 5 設備散熱引成的冷負荷 6 人體散熱引起的冷負荷 7 照明散熱引起的冷負荷 在冷負荷的計算方法上 本設計采用冷負荷系數法計算空調冷負荷 主要熱負荷包括圍護結構的耗熱量和加熱由門窗縫隙滲入室內的冷空氣耗熱 量 其中圍護結構的耗熱量包括基本耗熱量和附加耗熱量 朝向修正 風力附加 外門開啟附加 高度附加等 由于在空調房間內的空氣為正壓 故由門窗縫隙 滲入室內的冷空氣耗熱量不予考慮 在熱負荷的計算方法上 也采用熱負荷系數 法計算空調熱負荷 主要濕負荷有人體散濕量和敞開水表面散濕量 根據本建筑的特點 只計算 人體散濕量 4 2 主要計算公式 4 2 1 冷負荷 1 外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負荷 3 4 1 d Rc c QAKttk kt 式中 外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負荷 W c Q 第 4 章 空調系統(tǒng)冷熱濕負荷的計算 9 外墻和屋面的面積 m2 A 外墻和屋面的傳熱系數 W m2 由 暖通空調 附錄 2 2 和K 附錄 2 3 查取 室內計算溫度 R t 外墻和屋面冷負荷計算溫度的逐時值 由 暖通空調 附錄 2 c t 4 和附錄 2 5 查取 地點修正值 由 暖通空調 附錄 2 6 查取 d t 吸收系數修正值 取 1 0 k k 外表面換熱系數修正值 取 0 94 k k 2 內圍護結構冷負荷 3 4 2 iio maRc QK A ttt 式中 內圍護結構 如內墻 樓板等 傳熱系數 W m2 i K 內圍護結構的面積 m2 i A 夏季空調室外計算日平均溫度 o m t 附加溫升 可按 暖通空調 表 2 10 查取 a t 3 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷 3 4 wwwdRc c Qc K Attt 3 式中 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷 W c Q 外玻璃窗傳熱系數 W m2 由 暖通空調 附錄 2 7 和附錄 w K 2 8 查得 窗口面積 m2 w A 外玻璃窗的冷負荷溫度的逐時值 由 暖通空調 附錄 2 10 c t 查得 長沙市岳麓辦公大廈空調系統(tǒng)計算說明書 10 玻璃窗傳熱系數的修正值 由 暖通空調 附錄 2 9 查得 w c 地點修正值 由 暖通空調 附錄 2 11 查得 d t 4 透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷 3 4 4 awsijmaxLQc QC A C C DC 式中 有效面積系數 由 暖通空調 附錄 2 15 查得 a C 窗口面積 m2 w A 窗玻璃的遮陽系數 由 暖通空調 附錄 2 13 查得 s C 窗內遮陽設施的遮陽系數 由 暖通空調 附錄 2 14 查得 i C 日射得熱因數 由 暖通空調 附錄 2 12 查得 j max D 窗玻璃冷負荷系數 無因次 由 暖通空調 附錄 2 16 至附錄 2 LQ C 19 查得 5 設備散熱引起的冷負荷 3 4 sLQc QQ C 5 式中 設備和用具顯熱形成的冷負荷 W c Q 設備和用具的實際顯熱散熱量 W s Q 設備和用具顯熱散熱冷負荷系數 可由 暖通空調 附錄 2 20 至 LQ C 附錄 2 21 查得 如果空調不連續(xù) 則 1 0 LQ C 6 人體散熱形成的冷負荷 3 1 人體顯熱散熱形成的冷負荷 4 6 sLQc Qq n C 式中 不同室溫和勞動性質成年男子顯熱散熱量 W 由 暖通空調 表 s q 2 13 查得 室內全部人數 n 第 4 章 空調系統(tǒng)冷熱濕負荷的計算 11 群集系數 由 暖通空調 表 2 12 查得 人體顯熱散熱冷負荷系數 由 暖通空調 附錄 2 23 查得 LQ C 2 人體潛熱散熱形成的冷負荷 4 7 lc Qq n 式中 人體顯熱散熱形成的冷負荷 W c Q 不同室溫和勞動性質成年男子顯熱散熱量 W l q 室內全部人數 n 群集系數 由 暖通空調 表 2 12 查得 7 照明散熱形成的冷負荷 3 白熾燈 4 8 LQc 1000QNC 日光燈 4 9 12LQc 1000Qn n NC 式中 照明燈具所需功率 W N 鎮(zhèn)流器消耗功率系數 明裝時 1 2 暗裝時 1 0 1 n 1 n 1 n 燈罩隔熱系數 燈罩有通風孔時 0 5 0 6 無通風孔時 2 n 2 n 0 6 0 8 2 n 照明散熱冷負荷系數 由 暖通空調 附錄 2 22 查得 LQ C 8 計算建筑的各樓層分項逐時冷負荷總表見附錄表 4 1 9 因樓層較多 各層冷負荷計算以一層為例 具體見附錄表 4 3 4 2 2 熱負荷 1 圍護結構的基本耗熱量 3 4 10 jjRO Wj QAKtta 式中 部分圍護結構的基本耗熱量 W j Q j 部分圍護結構的表面積 m2 j Aj 長沙市岳麓辦公大廈空調系統(tǒng)計算說明書 12 部分圍護結構的傳熱系數 W m2 j Kj 冬季室內計算溫度 R t 冬季室外空氣計算溫度 O W t 圍護結構的溫差修正系數 a 注 4 圍護結構兩側溫差大于 5 時 應計算該圍護結構的傳熱量 2 圍護結構的附加耗熱量 3 1 朝向修正系數 ch X 2 風力附加 f X 3 外門開啟附加 wm X 注 4 對開啟一般的外門 如住宅 宿舍 托幼 當外門所在層以上的樓 層為時 一道門附加 65 nn 4 高度附加 g X 3 計算建筑的各樓層分項逐時熱負荷總表見附錄表 4 2 4 因樓層較多 各層熱負荷計算以一層為例 具體見附錄表 4 4 4 2 3 濕負荷 人體散失量 3 4 11 6 w 0 27810mn g 式中 人體散濕量 kg s w m 成年男子的小時散濕量 g h g 室內全部人數 n 群集系數 由 暖通空調 表 2 12 查得 第 5 章 空調系統(tǒng)冷熱濕負荷的計算 13 第第 5 章章 新風負荷計算新風負荷計算 5 1 概念 室外新鮮空氣是保障良好的室內空氣品質的關鍵 因此 空調系統(tǒng)中引入室 外新鮮空氣 簡稱新風 是必要的 由于夏季室外空氣焓值和氣溫比室內空氣焓 值和氣溫要高 空調系統(tǒng)下界為處理新風勢必要消耗冷量 而冬季室外空氣氣溫 又比室內空氣溫度要低 室外空氣比室內空氣含水量也少 同樣 空氣系統(tǒng)冬季 為處理新風勢必要消耗熱量和加濕量 但是空調處理新風所消耗的能量是比較大 的 所以 空調系統(tǒng)中新風量的大小要滿足空氣品質的前提下 應盡量選用較小 必要的新風量 否則 新風量過多 將會增加空調制冷系統(tǒng)與設備的容量 具體 計算新風量見第六章 5 2 計算公式 1 夏季 空調新風冷負荷按下式計算 3 5 1 o c ooR QMhh 式中 夏季新風冷負荷 kW c o Q 新風量 kg s oM 室外空氣的焓值 kJ kg o h 室內空氣的焓值 kJ kg R h 2 冬季 空調新風冷負荷按下式計算 3 5 2 o h opoR QM ctt 式中 空調新風冷負荷 kW h o Q 空氣的定壓比熱 kJ kg 取 1 005 kJ kg p c 冬季空調室外空氣的計算溫度 o t 長沙市岳麓辦公大廈空調系統(tǒng)計算說明書 14 冬季空調室內空氣的計算溫度 R t 3 各樓層新風兩及新風負荷見表 6 2 與表 6 3 第 6 章 空調系統(tǒng)冷熱濕負荷的計算 15 第第 6 章章 送風量及新風量的計算送風量及新風量的計算 6 1 送風量的計算 1 熱濕比 3 6 1 c w Q M 式中 房間全熱冷負荷 kW c Q 房間濕負荷 kg s w M 2 送風量 3 6 2 c s RS Q M hh 式中 送風量 kg s s M 室內全熱冷負荷 kW c Q 分別為室內空氣和送風的比焓 kJ kg R h S h 3 確定各個狀態(tài)點 室內 26 50 52 900 kJ kg 10 5 g kg R t R R h R d 室外 35 8 75 108 649 kJ kg 28 3 g kg o t o o h o d 送風 18 75 42 559 kJ kg 9 7 g kg s t s R h s d 4 各送風量的計算 見表 6 2 和表 6 3 6 2 新風量的計算 1 最小新風量確定原則 1 稀釋人群本身和活動所產生的污染物 保證人群對空氣品質的要求 2 補充室內燃燒所耗的空氣和局部排風量 3 保證房間的正壓 在全空氣系統(tǒng)中 通常取上述要求計算出新風量中的 最大值作為系統(tǒng)的最小新風量 如果計算所得的新風量不足系統(tǒng)送風量的 10 則取系統(tǒng)送風量的 10 送 長沙市岳麓辦公大廈空調系統(tǒng)計算說明書 16 風量特大的系統(tǒng)不在此列 2 新風量根據各房間的使用性質 按下表數值采用 表 6 1 新風量一覽表 新風量 m3 h 人 建筑類型吸煙情況 適當最少 備注 一般辦公室無 2520 個人辦公室有一些 5035 無 3530 有一些 6040 會議室 嚴重 8050 3 保持正壓新風量 可按下式計算 3 6 3 ic nVAp 式中 從房間縫隙滲出的風量 也就是正壓風量 m3 s i V 縫隙 門 窗等 面積 m2 c A 房間內正壓 縫隙兩側的壓差 一般取 5 10Pa p 流量系數 0 39 0 64 流動指數 0 5 1 一般取 0 65 n 6 3 確定焓濕圖 1 全空氣系統(tǒng) 系統(tǒng)采用定風量單風道系統(tǒng) 空調機組將系統(tǒng)的一次回風與外界的新鮮空氣 混合 并將其處理到室內要求的狀態(tài)點 通過風道將空氣送到各個房間 焓濕圖 見圖 6 1 第 6 章 空調系統(tǒng)冷熱濕負荷的計算 17 圖 6 1 全空氣系統(tǒng)處理過程 2 空氣 水風機盤管系統(tǒng) 新風處理到室內的焓值 而風機盤管承擔室內人員 設備冷負荷和建筑圍護 結構冷負荷 新風與風機盤管的空氣處理過程及送風 風機盤管送風和新風 在 室內的狀態(tài)變化過程在圖上的表示見圖 6 2 室外的新風被冷卻處理到機dh O 器露點 此點的溫度根據設計的室內狀態(tài)點的焓值盤管加獨立新風系統(tǒng)空氣處D 理過程線與相對濕度 90 95 線交點確定 圖 6 2 空氣 水風機盤管系統(tǒng)處理過程 6 4 舉例計算 1 全空氣系統(tǒng) 以建筑的一層左側空間為例 左側空間的冷負荷為 43509 6W 濕負荷 c Q 0 278 120 0 93 109 3 38 kg s 6 w 0 27810mn g 3 10 1 熱濕比 12872 7kJ kg c w Q M 3 1038 3 6 43509 2 根據室溫允許波動范圍 確定送風溫差 8 得送風溫度 18 0 t s t 在大氣壓力 0 1MPa 的圖上 如圖 6 1 所示 通過點做 12872 7 Bdh R kJ kg 的直線與 18 相交 其交點即送風狀態(tài) 42 228 kJ kg 9 5 0 tS s h s d g kg 75 s 3 送風量 4207 48g s 12570 06m3 h c s RS Q M hh 4 新風量 長沙市岳麓辦公大廈空調系統(tǒng)計算說明書 18 a 按表 6 1 選擇新風量 120 人 30 m3 h 人 3600 m3 h o M b 新風量按送風量的 10 計算 12570 06 10 1257 006 m3 h o M c 保持正壓新風量 384 21 m3 h ic nVAp 65 0 2 8735 1656 0 m 所以取上述計算出新風量中的最大值作為系統(tǒng)的最小新風量 3600 m3 h o M 5 換氣次數 s 12570 06 3 5452 M n h V 次 6 最小新風比 kJ kg oMR OR s 3600 0 2864 12570 06 Mhh m hh M m 68 866h 得 28 8 62 67 15 6 g kg m t m m d 7 新風冷負荷 67 178 kW o c ooR QMhh 2 風機盤管系統(tǒng) 以建筑三層右側辦公室為例 右側空間的冷負荷為 13886 2W 濕負荷 c Q 0 278 40 0 93 109 1 127 kg s 6 w 0 27810mn g 3 10 1 熱濕比 12321 38 kJ kg c w Q M 2 根據室溫允許波動范圍 確定送風溫差 8 得送風溫度 0 t 18 在大氣壓力 101325Pa 的圖上 如圖 6 2 所示 通過點做 m tBdh R 12321 38kJ kg 的直線與 18 相交 其交點即送風狀態(tài) 42 324 0 tM m h kJ kg 9 7 g kg 75 m d m 3 總送風量 1313 3922 66 m3 h c s DM Q M hh sg 4 新風量按每人 30計算 則新風量 30 40 1200 m3 h hm3 o M 5 風機盤管風量 2722 66 m3 h F M s M o M 6 風機盤管機組出口的焓值 第 6 章 空調系統(tǒng)冷熱濕負荷的計算 19 SMOO F F 1 313 42 3240 401752 9 37 662kJ kg 0 9113 M hM h h M 表 6 2 全空氣系統(tǒng)各值計算結果一覽表 首層右側首層左側二層右側二層左側 冷負荷 W 18538 443509 620366 250539 6 熱負荷 W 26387 1140691 0924565 8951330 36 濕負荷 g s 1 73 381 73 38 熱濕比 kJ kg 10904 912872 711980 114952 5 送風溫度 18181818 相對濕度 747574 576 送風焓值 kJ kg 42 22842 55942 39442 89 送風濕度 g kg 9 59 79 69 8 送風量 m3 h 5189 6812570 065791 4615083 88 新風量 m3 h 1800360018003600 最小新風比0 34680 28640 31080 2387 混合風焓值 kJ kg 72 23668 86670 22766 205 混合后溫度 29 5528 82928 2 混合后相對濕度 6462 6763 761 65 混合后濕度 g kg 16 715 616 114 8 新風冷負荷 kW 33 58967 17833 58967 178 表 6 3 風機盤管系統(tǒng)各值計算結果一覽表 三層右 側 三層左 側 四 九層 右側 四 九 層左側 十層 負荷 W 19864 8224598 0818541 3224493 0825135 5 熱負荷 W 23104 5525014 1620293 4125014 1630901 47 新風量 m3 h 18002100180021001800 新風冷負荷 kW 33 58939 18733 58939 18733 589 長沙市岳麓辦公大廈空調系統(tǒng)計算說明書 20 第 8 章 空調系統(tǒng)的設計計算及設備選擇 23 第第 8 章章 空調系統(tǒng)的設計計算及設備選擇空調系統(tǒng)的設計計算及設備選擇 8 1 風系統(tǒng)的設計計算 8 1 1 風道布置原則風道布置原則 1 合理利用空間 并同建筑結構配合 盡量考慮到美觀 2 不能影響工藝及操作 3 管路應盡量短 且轉彎少 便于施工與制作 4 考慮到運行調節(jié)的靈活性 8 1 2 風管設計風管設計 1 風管材料的選用 采用鍍鋅鋼板制作 其優(yōu)點是不燃燒 易加工 耐久 也較經濟 空調風管保溫材料采用帶鋁箔的離心超細玻璃棉板 厚度為40mm 用 塑料釘固定在風管上 外纏玻璃布保護層 2 風管形式的確定 由于采用定風量系統(tǒng) 而且建筑本身的負荷不是很大 所以系統(tǒng)的送風量也不是很多 所以采用了低速系統(tǒng) 又因為技術夾層的限制 在這里不能再布置圓管 仍然采用矩形方管的型式 并且矩形風管具有易布置 彎頭及三通等部件的尺寸較圓形風管的部件小 且容易加工的優(yōu)點 所以在本設 計中的所有風管都為矩形方管 在個別的管路中 總干管和總支管 風速還是 比較大的 對于普通低速定風量系統(tǒng) 風管的末端就是風口 風速過高引發(fā)的再 生噪音會通過風管傳到風口 進入室內 因此在機房出口位置增加一個消聲器 減少噪音的傳播 8 1 3 風管水力計算風管水力計算 設計中全部采用矩形風道 根據要求的流量分配 利用假定流速法來確定管 徑和阻力 對于低速風管風速 總管和總支管為 6 8 m s 無送 回風口支管為 5 7 m s 有送 回風口支管為 3 5 m s 回風口的吸風速度為 4 0 5 0 m s 新 風入口的流速為 4 0 4 5 m s 4 阻力管段中流體流動的阻力分為沿程阻力和局部阻力 系統(tǒng)總阻力為最不利 環(huán)路的阻力與管路末端的風口阻力之和 設計計算步驟 5 長沙市岳麓辦公大廈空調系統(tǒng)計算說明書 24 1 繪制系統(tǒng)軸測圖 標注各管段長度和風量 2 選定最不利環(huán)路 劃分管段 選定流速 3 根據給定風量和選定流速 計算管道斷面尺寸 a b 或管徑 D 并使其 符合通風管道的統(tǒng)一規(guī)格 再用規(guī)格化了的斷面尺寸及風量 算出風道內實際流 速 4 根據風量 L 或實際流速 v 和斷面當量直徑 D 查手冊得到單位長度的摩擦 阻力 m R 5 計算各段的局部阻力 6 計算各段總阻力 7 檢查并聯(lián)管路的阻力平衡情況 各風管的水力計算以首層為例 草圖如下圖 8 1 圖 8 2 圖 8 3 所示 圖 8 1 首層左側送風管道計算草圖 第 8 章 空調系統(tǒng)的設計計算及設備選擇 25 圖 8 2 首層左側回風管道計算草圖 圖 8 3 首層右側送 回風管道計算草圖 具體計算結果見附錄表 8 1 表 8 2 長沙市岳麓辦公大廈空調系統(tǒng)計算說明書 26 8 2 水系統(tǒng)的設計計算 8 2 1 水系統(tǒng)的設計選擇水系統(tǒng)的設計選擇 1 空調工程中水管系統(tǒng)的功能是為各種空氣處理設備和空調終端設備輸送冷 熱水 對水管系統(tǒng)的要求是 1 具有足夠的輸送能力 能滿足空調系統(tǒng)對冷 熱負荷的要求 2 具有良好的水力工況穩(wěn)定性 3 調節(jié)靈活 能適應多種負荷工況的調節(jié)要求 4 投資省 運行經濟 便于維修管理 2 水系統(tǒng)的設計類型及特點 空調水系統(tǒng)包括冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)兩個部分 它們可以設計成不同的 類型 根據本設計的建筑特點和空調系統(tǒng)的布置 對于冷卻水系統(tǒng)采用機械通風 冷卻循環(huán)系統(tǒng) 利用機械通風冷卻塔 將來自冷凝器的冷卻回水由上部被噴淋在 冷卻塔內的填充層上 以增大水與空氣的接觸面積 被冷卻后的水從填充層至下 部水池內 通過水泵再送回冷水機組的冷凝器中循環(huán)使用 這種冷卻塔的冷卻效 率較高 結構緊湊 適合范圍廣 并有定型產品可供選用 對于冷凍水系統(tǒng)采用閉式的 變水量系統(tǒng) 用戶端由于系統(tǒng)分為全空氣系統(tǒng) 和風機盤管加新風系統(tǒng) 因此設立集分水器 空調機組與風機盤管 新風機組單 獨從集分水器接出水管 并且供冷和供熱管道合用同一管路系統(tǒng) 為達到末端設 備的水量分配及調節(jié)方便 便于水力平衡 在建筑左側較大風機盤管系統(tǒng)中 采 用同程式兩管制系統(tǒng) 右側較小的風機盤管系統(tǒng)中采用異程式兩管制系統(tǒng) 8 2 2 系統(tǒng)水管水力計算系統(tǒng)水管水力計算 水力計算的主要目的是根據要求的流量分配 確定管段的管徑和阻力 進而 確定動力設備 水泵等 的型號和動力消耗 或根據已定的動力設備 確定保證流 量分配的管道尺寸 本次設計中是根據要求的流量分配 來確定管徑和阻力 阻力管段中流體流 動的阻力分為沿程阻力和局部阻力 供 回水管的管徑按比摩阻 120 400Pa m 來選取 供回水冷水溫度為 7 12 供回水熱水溫度為 65 55 為考慮各并聯(lián)環(huán)路的壓力損失易于平衡 第 8 章 空調系統(tǒng)的設計計算及設備選擇 27 風機盤管冷凍水立管管徑相對放大一號選取 水管水力計算草圖見下圖 8 4 圖 8 5 圖 8 6 圖 8 4 四 九層左側水管計算草圖 1 圖 8 5 四 九層左側水管計算草圖 2 長沙市岳麓辦公大廈空調系統(tǒng)計算說明書 28 圖 8 6 右側最不利循環(huán)管路計算草圖 具體計算結果見附錄表 8 3 表 8 4 和表 8 5 8 2 3 冷凝水的排出冷凝水的排出 組合式空調機組 風機盤管 新風機組在運行過程中產生的冷凝水由冷凝水 管排出 風機盤管的凝結水都是自流排出的 凝水盤很淺 排水余壓很小 因而要 第 8 章 空調系統(tǒng)的設計計算及設備選擇 29 做好排水管的坡度 以防排水不暢凝水溢出 濕損吊頂裝修 本設計中冷凝管沿水 流方向保持 0 3 的坡度 且保證沒有積水部位 就近排入衛(wèi)生間立管 空調機 組的冷凝水直接排入機房的地漏 排水須作存水彎后排入地漏 水封高度 130mm 水柱 大于室內的風壓 冷凝水管采用采用鍍鋅鋼管 螺紋連接 在實 際應用過程中 若冷凝水盤處于機組的負壓段 凝水盤出口處應設置出口與大氣 相通的水封 其高度比凝水盤處的負壓大 50 左右 連接到設備冷凝水管的尺 寸由設備決定 一般情況下 每 1kW 的冷負荷每小時約產生 0 4kg 左右的冷凝水 在潛熱 負荷較高的情況下 每 1kW 冷負荷約產生 0 8kg 的冷凝水 通常 可以根據機 組的冷負荷 按下列數據近似選定冷凝水的公稱直徑 9 kWQ 7kW 時 20mm QDN 7 1 17 6kW 時 25 mm QDN 17 7 100kW 時 32 mm QDN 101 176kW 時 40 mm QDN 8 2 4 水系統(tǒng)的水質處理水系統(tǒng)的水質處理 水系統(tǒng)管道的結垢 腐蝕可導致水管局部腐蝕 該腐蝕速度是正常腐蝕速度 的 4 5 倍 會使管路穿孔而損壞 同時污垢在管道內的