暖通畢業(yè)設(shè)計(jì).doc

一、緒論 1.1 我國暖通空調(diào)的現(xiàn)狀及其發(fā)展 自從上世紀(jì)90年代以來，空調(diào)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于我國人民的居住環(huán)境和工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中，空調(diào)技術(shù)已成為衡量建筑現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一。 90年代中期，由于大中城市電力供應(yīng)緊張，供電部門開始重視需求管理及移峰填谷，把蓄冷空調(diào)技術(shù)提到了議事日程。近年來，由于能源結(jié)構(gòu)的變化，促進(jìn)了吸收式冷熱水機(jī)組的快速發(fā)展，以及熱泵技術(shù)在長江中下游地區(qū)的應(yīng)用。隨著生產(chǎn)和科技的不斷發(fā)展，人類對空調(diào)技術(shù)也進(jìn)行了一系列的改進(jìn)，同時也在積極研究環(huán)保、節(jié)能的空調(diào)產(chǎn)品和技術(shù)，已經(jīng)投入使用了冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)、燃?xì)饪照{(diào)、VAV空調(diào)系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)等。暖通空調(diào)技術(shù)的發(fā)展，必然會受到能源、環(huán)境條件的制約，所以能源的綜合利用、節(jié)能、保護(hù)環(huán)境及趨向自然的舒適環(huán)境必然是今后發(fā)展的主題。 1.2 建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1.2.1 建筑空調(diào)建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能國外研究現(xiàn)狀 能源是整個經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的基本組成部份，作為一個能源消耗大國，美國在節(jié)能和提高能源利用率方面投入了大量的人力、物力。在美國的整個能源消耗中，有約1/3以上消耗在建筑能耗上，這些能耗用來滿足人們的熱舒適、空氣品質(zhì)、提高人們的生活質(zhì)量。美國暖通空調(diào)制冷工程師協(xié)會、美國制協(xié)會、美國冷卻塔協(xié)會等組織、美國能源部以及眾多暖通空調(diào)設(shè)備生產(chǎn)廠家如York, Carrier等都為建筑節(jié)能做出了很大的貢獻(xiàn)。特別是美國制冷設(shè)備生產(chǎn)廠商投入了大量的資源研究高性能冷水機(jī)組，使得冷水機(jī)組單位制冷量的能耗僅為20世紀(jì)70年代的62.3%。美國在空調(diào)冷源水系統(tǒng)方面的研究也卓有成效，在冷卻水系統(tǒng)方面著重于降低冷卻水流量，以達(dá)到減少冷卻水泵能耗的目的。日本是一個資源貧困的國家，其主要能源來自進(jìn)口，同時又是一個能源高消費(fèi)國家。因此，節(jié)能和提高能源的利用率對日本來講有著重要的意義。長期以來，在建筑節(jié)能方面，日本做了大量工作，頒布了許多節(jié)能法規(guī)，提出了建筑節(jié)能的評價(jià)方法。日本的一些設(shè)備生產(chǎn)廠家對空調(diào)和制冷設(shè)備的投入也很大。Daikin公司首推的變頻VRV 系統(tǒng)，為中小型建筑安裝集中式空調(diào)系統(tǒng)創(chuàng)造了條件；Sany公司則在直燃式冷水機(jī)組上成績卓著。 世界各國大力發(fā)展可再生能源作為空調(diào)冷熱源用能。地源熱泵供暖空調(diào)是一種使用可再生能源的高效節(jié)能、環(huán)保型的工程系統(tǒng)。在美國地源熱泵系統(tǒng)占整個空調(diào)系統(tǒng)的20%左右；瑞士40%的熱泵為地禍熱泵，瑞典65%的熱泵為地禍熱泵。 1.2.2 建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能國內(nèi)研究現(xiàn)狀 我國是一個人均資源相對貧乏的國家，因此節(jié)能降耗有著十分重要的意義。近年來，由于國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，使我國的能源顯得越來越緊張。 （1）建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能國內(nèi)研究現(xiàn)狀概況 隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷深入和人們生活水平的不斷提高，空調(diào)建筑物越來越多，建筑物消耗的能量也越來越大，甚至出現(xiàn)了空調(diào)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)爭搶電力資源的情況。因此，在建筑物節(jié)能顯得十分迫切。在我國建筑總能耗中，空調(diào)系統(tǒng)的能耗占有相當(dāng)大的比重，因此研究探討空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能就顯得十分重要。在建筑物空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行能耗中，冷源系統(tǒng)的能耗是最大的。近年來，我國暖通空調(diào)學(xué)術(shù)界和工程界在空調(diào)冷源系統(tǒng)的節(jié)能方面做了大量的研究工作。研究工作主要集中在冷源系統(tǒng)的形式選擇上，對壓縮式冷水機(jī)組和吸收式冷水機(jī)組的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較研究較多，通過對眾多方案的分析已經(jīng)基本達(dá)成共識：吸收式冷水機(jī)組節(jié)電而不節(jié)能，對其在我國的應(yīng)用應(yīng)區(qū)別對待，對于有余熱可以利用的地區(qū)，應(yīng)大力提倡使用吸收式冷水機(jī)組，而一般建筑物則應(yīng)采用蒸汽壓縮式制冷。當(dāng)然，在進(jìn)行冷熱源系統(tǒng)的選擇時，還要考慮建筑物所在地的氣象條件、電力供應(yīng)狀況、能源情況、空調(diào)系統(tǒng)有無采用余熱回收的可能性等方面的問題。（2）我國建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能研究有待解決的問題通過對一些地區(qū)空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員在涉及選用冷水機(jī)組時多考慮其額定工況下的全負(fù)荷性能，而對其部分負(fù)荷性能的考慮較少。在風(fēng)冷式冷水機(jī)組和水冷式冷水機(jī)組的選擇應(yīng)用上我國制冷工程界也存在著認(rèn)識上的差異。我國在冷源水系統(tǒng)方面的研究目前較少，一般都是按冷水機(jī)組的樣本提供的冷卻水量和冷凍水量進(jìn)行冷卻水泵和冷凍水泵的選擇。對于水系統(tǒng)的水泵是否運(yùn)行節(jié)能則關(guān)注不多。事實(shí)上，對于冷水機(jī)組的運(yùn)行而言，冷凝器和蒸發(fā)器都要求定流量，因此，對于冷水機(jī)組部分負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行時，水泵的輸出都是全負(fù)荷輸出，水系統(tǒng)的全年運(yùn)行能耗是相當(dāng)大的。因此水系統(tǒng)的節(jié)能具有很大的潛力。 1.3 空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建筑節(jié)能 空調(diào)制冷技術(shù)的誕生是建筑技術(shù)史一項(xiàng)重大進(jìn)步，它標(biāo)志著人類從被動適應(yīng)宏觀自然氣候發(fā)展到主動控制建筑微氣候，在改造和征服自然的過程的又邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。但是對空調(diào)的依賴也逐漸成為建筑能耗增長的最主要的原因。制冷空調(diào)系統(tǒng)的出現(xiàn)為人們創(chuàng)造了舒適的空調(diào)環(huán)境，但20世紀(jì)70年代的全球能源危機(jī)，使制冷空調(diào)系統(tǒng)這一能源消耗大戶面臨嚴(yán)重考驗(yàn)，節(jié)能降耗成為空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國建筑能耗約占全國總能能耗的35%，空調(diào)能耗又約占建筑能耗的50%60%左右。由此可見，暖通空調(diào)能耗占總能耗的比例可高達(dá)22.75%。因此，建筑中的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能已成為節(jié)能領(lǐng)域中的一個重點(diǎn)和熱點(diǎn)。于是降低空調(diào)能耗也被納于建筑節(jié)能的任務(wù)中，如何更好的利用現(xiàn)在的空調(diào)技術(shù)服務(wù)人類同時又能滿足建筑能耗的要求，是現(xiàn)階段專業(yè)技術(shù)人員的工作要點(diǎn)。而暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案的好壞直接影響著建筑環(huán)境的質(zhì)量和節(jié)能狀況。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展以及對節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高，暖通空調(diào)領(lǐng)域中新的設(shè)計(jì)方案大量涌現(xiàn)，針對同一個設(shè)計(jì)項(xiàng)目，往往可以有很多不同的設(shè)計(jì)方案可供選擇，設(shè)計(jì)人員要進(jìn)行大量的方案比較和優(yōu)選工作，設(shè)計(jì)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較正在成為影響暖通空調(diào)設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率的一項(xiàng)重要工作。如何對暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行科學(xué)的比較和優(yōu)選，是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中經(jīng)常遇到的一個重要技術(shù)難題。 1.4 空調(diào)的發(fā)展和前景 1.4.1 變頻空調(diào)的發(fā)展 變頻空調(diào)是目前空調(diào)消費(fèi)的流行趨勢。它與一般空調(diào)比，有著高性能運(yùn)轉(zhuǎn)、舒適靜音。節(jié)能環(huán)保、能耗低的顯著特點(diǎn)，它的出現(xiàn)改善了人們的生活質(zhì)量。日本作為變頻空調(diào)強(qiáng)國，從20世紀(jì)80年代初開始到現(xiàn)在，變頻空調(diào)已占其空調(diào)市場的90左右。變頻空調(diào)在我國發(fā)展速度相當(dāng)快，不到8年時間就達(dá)到與日本先進(jìn)水平同步。進(jìn)入2000年，國內(nèi)個別企業(yè)將直流變頻技術(shù)與PAM控制技術(shù)結(jié)合應(yīng)用，使空調(diào)完全進(jìn)入變頻空調(diào)的最高領(lǐng)域。它不僅使直流變頻壓縮機(jī)的優(yōu)越性能充分發(fā)揮，更能利用數(shù)碼特點(diǎn)，準(zhǔn)確提高能效，達(dá)到節(jié)能51的目的。 1.4.2 無氟空調(diào)的發(fā)展 臭氧層破壞是當(dāng)前全球面臨的重大的環(huán)境問題之一，由于以前空調(diào)業(yè)所采用的傳統(tǒng)制冷劑對臭氧層有破壞作用及產(chǎn)生溫室效應(yīng)，對大氣造成破壞，因而無氟空調(diào)是眾所期待的產(chǎn)品。近年來以海爾空調(diào)為代表的無氟空調(diào)的出現(xiàn)，標(biāo)志著無氟空調(diào)時代的來臨。 1.4.3 舒適性空調(diào)的發(fā)展 健康是空調(diào)業(yè)發(fā)展的主題之一。以前的空調(diào)采用了多種健康技術(shù)，如負(fù)離子、離子集塵、多元光觸媒等，這些技術(shù)的運(yùn)用使空調(diào)產(chǎn)品的健康性能得到了極大提升。海爾空調(diào)把負(fù)離子、離子集塵、多元光觸媒、雙向換新風(fēng)、健康除濕等領(lǐng)先技術(shù)在內(nèi)的高科技手段組合起來使用，發(fā)揮了巨大的威力，而未來空調(diào)進(jìn)步的一個方向也就是對各種技術(shù)的靈活使用。 空調(diào)氣流的舒適度是健康空調(diào)的另一個標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)空調(diào)的送風(fēng)方式簡單，直接吹拂人體，易引起傷風(fēng)、感冒、頭痛、關(guān)節(jié)痛等不舒適狀態(tài)，因此新近推出的風(fēng)可以從周圍環(huán)繞，而不是對人直吹，通過改善空調(diào)送風(fēng)的氣流分布，令人感覺更舒適的空調(diào)環(huán)繞立體送風(fēng)、三維立體風(fēng)的健康空調(diào)成了熱銷產(chǎn)品也就不足為奇了。 1.4.4 一拖多 空調(diào)器的發(fā)展從一個側(cè)面反映了我國居民居住環(huán)境的巨大變化，也為自身發(fā)展指明了方向。1993年以前，中國空調(diào)市場主要以一拖一為主，1993年海爾推出一拖二空調(diào)后，率先將空調(diào)業(yè)引入了一拖多時代。目前海爾一拖多空調(diào)產(chǎn)量突破了百萬臺足以證明其市場消費(fèi)能力。海爾MRV網(wǎng)絡(luò)變頻一拖多中央空調(diào)的出現(xiàn)以及眾多廠家的家用中央空調(diào)產(chǎn)品使得家庭中央空調(diào)迅速普及。 1.4.5其它空調(diào)新技術(shù)的發(fā)展 1）HEPA酶技術(shù)HEPA酶殺菌技術(shù)對于0.3微米以上的粉塵吸附率可達(dá)99.9對結(jié)核菌、大腸菌等有害細(xì)菌具有高效殺菌能力，對霉菌的生長也有很強(qiáng)的抑制作用。 2）冷觸媒技術(shù) 冷觸媒這一技術(shù)采用日本專利，是一種低溫低吸附的材料根據(jù)吸附-催化原理，在常溫下就能對甲醛等有害物質(zhì)邊吸附邊分解成二氧化碳和水，這種觸媒不需要再生，不需更換，使用壽命長達(dá)十年以上。 3）體感溫度控制技術(shù) 智能裝在遙控器上的感溫元件，感知室內(nèi)人們活動范圍的溫度，并將信息發(fā)射到主機(jī)接收器上，使主機(jī)隨時調(diào)整運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)真正的體感溫度控制自動化。 4）人感控制技術(shù) 人感控制技術(shù)利用雙紅外感應(yīng)器控測人的方位，自動調(diào)節(jié)送風(fēng)方向（左送風(fēng)、中送風(fēng)、右送風(fēng)或全方位送風(fēng)），風(fēng)隨人行。 5）PTC電輔助加熱技術(shù)PTC電輔助加熱技術(shù)，可在超低溫條件下迅速制熱，效力強(qiáng)勁，安全可靠，可長期使用?？傊?，伴隨著科技和社會的進(jìn)步，節(jié)能、環(huán)保、健康、智能控制已成為空調(diào)發(fā)展的大趨勢。二、工程概況 本建筑地處山東省濰坊市。濰坊處于我國華北平原地區(qū)，屬北溫帶氣候區(qū)，四季分明，夏熱冬冷，雨量集中，主導(dǎo)風(fēng)向夏季為西南風(fēng)，冬季為東北風(fēng)。 本工程為某駕校的辦公樓，設(shè)計(jì)地上四層，建筑物總高約為17.75m，總建筑建筑面積約為3016.94。一層為交通安全體驗(yàn)區(qū)和綜合服務(wù)大廳等；二至四層為教室、考場和辦公室等，每一層均設(shè)有公用衛(wèi)生間。第一層高5.2m，第二層高4.5m，第三四層高4.0m，第四層高3.6m?？拐鹪O(shè)防烈度按7級烈度設(shè)防，結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)體系，耐火等級按一級耐火等級設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括本樓的空調(diào)通風(fēng)等內(nèi)容。 該建筑物相關(guān)資料如下：屋面： 保溫材料為80mm后擠塑聚苯板，采用一級防火等級設(shè)計(jì)。外墻： 厚度為200mm的磚墻，保溫材料采用60mm厚聚苯板保溫板，20mm厚混合砂漿，真石漆外墻涂料。外窗： 外窗采用塑料中空玻璃門窗，內(nèi)有白色簾作為內(nèi)遮陽，玻璃均為無色浮法中空玻璃。人數(shù)： 人員數(shù)的確定是根據(jù)各房間的使用功能及使用單位提出的要求確定的。照明、設(shè)備： 由建筑電氣專業(yè)提供，照明設(shè)備為暗裝熒光燈，鎮(zhèn)流器設(shè)置在頂棚內(nèi)，熒光燈罩無通風(fēng)孔，功率為11w/m。設(shè)備負(fù)荷為20w/m?？照{(diào)使用時間： 辦公樓空調(diào)每天使用11小時，即7：0018:00; 動力與能源資料： a.動力：工業(yè)動力電，340V50HZ； b.能源：由自備空調(diào)機(jī)房供給。氣象資料：表2.1 室外氣象參數(shù)表地理位置海拔（m）大氣壓力（kpa）室外平均風(fēng)速（m/s）北緯東經(jīng)44.1冬季夏季冬季夏季36.62119.110209903.03.0表2.2 室外計(jì)算參數(shù)表冬季室外計(jì)算溫度t（）夏季室外計(jì)算溫度t（）濕球溫度t（）相對濕度（%）-9.334.226.963表2.3 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)表房間類別辦公室活動室學(xué)習(xí)、會議室洗手間夏季溫度t（）26262626冬季溫度t（）20201620夏季相對濕度(%)6565冬季相對濕度(%)40-55最小新風(fēng)量（/h.p)30303030房間類別宿舍公共房間允許最小噪聲級（dB）4545 室內(nèi)空氣壓力稍高于室外大氣壓。預(yù)設(shè)方案： 辦公樓的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)多為鋼筋混凝土的框架結(jié)構(gòu),采用自重的輕型墻體材料作為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)。初步設(shè)定此辦公樓采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，新風(fēng)處理采用熱回收方式，分成兩個區(qū)（南區(qū)和北區(qū)）。因?yàn)檗k公室是間歇性使用，白天使用，晚上關(guān)閉，人員分布較平均，同時各房間冷熱負(fù)荷并不相同需要進(jìn)行個別的調(diào)節(jié)，導(dǎo)致熱濕比不同，所以全空氣系統(tǒng)并不適合。每層設(shè)有新風(fēng)機(jī)組，可以由同層的新風(fēng)機(jī)組送入室內(nèi)，和風(fēng)機(jī)盤管一起滿足室內(nèi)的冷熱負(fù)荷。 本系統(tǒng)管線不復(fù)雜，施工方便，夏季空調(diào)和冬季供暖同用一套系統(tǒng)，無論從經(jīng)濟(jì)、使用壽命，還是從美觀、清潔的角度講，該系統(tǒng)都很符合建筑用途的要求。二四層辦公室風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)；廁所設(shè)置排風(fēng)扇，保持廁所的相對負(fù)壓，通過其他房間滲透補(bǔ)充廁所風(fēng)量，使廁所異味不能擴(kuò)散至其他房間。正壓控制的問題，為防止外部空氣流入空調(diào)房間，設(shè)定保持室內(nèi)510Pa正壓，送風(fēng)量大于排風(fēng)量時，室內(nèi)將保持正壓。3設(shè)計(jì)方案論證 3.1 辦公樓空調(diào)的特點(diǎn) （1）建筑特點(diǎn)辦公樓的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)多為鋼筋混凝的框架結(jié)構(gòu),采用自重的輕型墻體材料作為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)。大量采用玻璃幕墻,采用大面積單層玻璃幕墻加鋁合金飾板作為高層寫字樓外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主流,其玻璃幕墻主要為6mm或8mm厚度的熱反射鍍膜玻璃。辦公樓由吊頂或架空地板形成辦公自動化機(jī)器和通訊設(shè)備的線性空間，辦公樓的凈高為2.6m左右。使用特點(diǎn)：辦公樓的使用性質(zhì)與時間全樓大體一致,所以整幢樓可選擇用同樣的空調(diào)系統(tǒng)和設(shè)備,管理比較方便。辦公樓一般采用集中或半集中空調(diào)系統(tǒng)。（2）使用特點(diǎn)辦公樓的使用性質(zhì)與時間全樓大體一致，所以整棟樓可以選擇用同樣的空調(diào)系統(tǒng)和設(shè)備，管理比較方便。辦公樓一般采用集中式或半集中式空調(diào)系統(tǒng)。 （3）辦公樓空調(diào)系統(tǒng)注意事項(xiàng)分區(qū)問題：按建筑物分為內(nèi)區(qū)和外區(qū),也可以按朝向分或根據(jù)房間用途、標(biāo)高低、負(fù)荷變化以及使用時間等特點(diǎn)劃分系統(tǒng)。過度季節(jié)問題：過度季節(jié)外區(qū)可不用冷熱源,但內(nèi)區(qū)仍需要降溫,這時應(yīng)用室外空氣直接進(jìn)入內(nèi)區(qū)降溫,即節(jié)能又簡單;或考慮采用一臺小容量的制冷機(jī)。加班問題：個別辦公樓或某層需要節(jié)假日加班,為此最好不要設(shè)太大的集中空調(diào)系統(tǒng)。特殊房間的個別控制問題：用風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)以便控制。3.2 方案比較表3.1 全空氣系統(tǒng)與空氣水系統(tǒng)方案比較表比較項(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)備可以集中布置在機(jī)房2機(jī)房面積較大層高較高3有時可以布置在屋頂或安設(shè)在車間柱間平臺上1只需要新風(fēng)空調(diào)機(jī)房、機(jī)房面積小2風(fēng)機(jī)盤管可以設(shè)在空調(diào)機(jī)房內(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)口較多時不易均衡調(diào)節(jié)風(fēng)量1放室內(nèi)時不接送、回風(fēng)管2當(dāng)和新風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)合使用時，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)行時間2對熱濕負(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)時整個空調(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)1盤管冬夏兼用，內(nèi)避容易結(jié)垢，降低傳熱效率3無法實(shí)現(xiàn)全年多工況節(jié)能運(yùn)行使用壽命使用壽命長使用壽命較長安裝設(shè)備與風(fēng)管的安裝工作量大周期長安裝投產(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)和管理不方便，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)相對濕度對室內(nèi)溫度要求嚴(yán)格是難于滿足空氣過濾與凈化可以采用初效、中效和高效過濾器，滿足室內(nèi)空氣清潔度的不同要求，采用噴水室時水與空氣直接接觸易受污染，須常換水過濾性能差，室內(nèi)清潔度要求較高時難于滿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)管聯(lián)通，使各房間互相污染，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時會通過風(fēng)管迅速蔓延各空調(diào)房間之間不會互相污染表3.2 風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)的特點(diǎn)表優(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，并可隨時根據(jù)需要開停機(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7)各房間之間不會互相污染缺點(diǎn)1)對機(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)行個別調(diào)節(jié)的場合 3.3 方案的確定 本辦公樓采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，分成兩個區(qū)（東區(qū)和西區(qū)）。因?yàn)檗k公室是間歇性使用，白天使用，晚上關(guān)閉，人員分布較平均，同時各房間冷熱負(fù)荷并不相同需要進(jìn)行個別的調(diào)節(jié)，導(dǎo)致熱濕比不同，所以全空氣系統(tǒng)并不適合。每層設(shè)有新風(fēng)機(jī)組，可以由同層的新風(fēng)機(jī)組送入室內(nèi)，和風(fēng)機(jī)盤管一起滿足室內(nèi)的冷熱負(fù)荷。風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)方式，這種方式風(fēng)管小，可以降低房間層高，但維修工作量大，如果水管漏水或冷水管保溫不好而產(chǎn)生凝結(jié)水，對線槽內(nèi)的電線或其它接近樓地面的電器設(shè)備是一個威脅，因此要求確保管道安裝質(zhì)量。風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)占空間少，使用也較靈活，但空調(diào)設(shè)備產(chǎn)生的振動和噪音問題需要采取切實(shí)措施予以解決。對于該系統(tǒng)所存在的缺點(diǎn)，可在設(shè)計(jì)當(dāng)中根據(jù)具體的問題予以解決和彌補(bǔ)。 冷熱源由風(fēng)冷冷熱水機(jī)組提供。夏季供水/回水溫度為7/12，冬季供水/回水溫度為45/40。該工程水系統(tǒng)采用雙管制、水平同程式、垂直議異程式、一次泵定水量系統(tǒng)。系統(tǒng)新風(fēng)由分層設(shè)置的新風(fēng)機(jī)組供給，風(fēng)機(jī)盤管只承擔(dān)房間冷負(fù)荷，新風(fēng)負(fù)荷由新風(fēng)機(jī)組承擔(dān)。采用該系統(tǒng)的理由如下： 1.選擇雙管制水系統(tǒng)的理由：在風(fēng)機(jī)盤管水系統(tǒng)中，由一條供水管和一條回水管構(gòu)成的水系統(tǒng)稱為雙管制水系統(tǒng)。供水管根據(jù)房間負(fù)荷要求向房間提供冷凍水或熱水。由于其系統(tǒng)簡單，初投資低，是目前我國絕大多數(shù)高層民用建筑中采用的空調(diào)水系統(tǒng)方式。其特點(diǎn)如下：(1) 該系統(tǒng)簡單明了，冬夏季轉(zhuǎn)換分明，轉(zhuǎn)換閥既可以手動也可以電動，管理起來方便；(2) 該系統(tǒng)投資節(jié)省，管道、附件及保溫材料的初投資也較少，占用的建筑空間和建筑面積都較少，者也是它能得到廣泛應(yīng)用的一個重要理由；(3) 末端設(shè)備為冷熱兩用的盤管，其控制也比較方便，末端設(shè)備的投資和機(jī)房的面積均可減少。 2.選用同程式系統(tǒng)的原由：水力計(jì)算時同程系統(tǒng)各個環(huán)路易于平衡，水力失調(diào)較輕，而且布置管道妥當(dāng)時耗費(fèi)管材不多。方案中的冷熱源從開始就選擇為風(fēng)冷熱泵機(jī)組，這是由多方面因素決定的。最主要的決定因素是對象的使用功能和四周環(huán)境。辦公樓無生活熱水的需求，因而冬季的熱負(fù)荷較小，加上冬季室外環(huán)境也不太惡劣，使用熱泵完全可以滿足要求，沒有單獨(dú)設(shè)置熱源的必要。另一個考慮因素與深圳地區(qū)的能源價(jià)格及政策有關(guān)。如果白天用電高峰的電價(jià)與晚間的低谷電價(jià)差距更大的話，為辦公樓空調(diào)這種典型的可以“移峰填谷”的場所添加相應(yīng)的蓄冷設(shè)備將具有很高的可行性。這不僅可以減少運(yùn)行費(fèi)，由于可大幅降低初期的冷熱源容量，還能節(jié)約不少初投資。但相關(guān)資料中的統(tǒng)計(jì)分析，由于在深圳地區(qū)低谷電的價(jià)格優(yōu)勢不明顯，節(jié)省的電費(fèi)無法抵消其增加設(shè)備的初投資，得出采用蓄冷技術(shù)不經(jīng)濟(jì)的結(jié)論。此外，建筑形式對冷熱源選擇的影響也不能忽視。由于沒有地下室水冷機(jī)房，同時頂層有較大空間及專門的空調(diào)水泵房，這種建筑布局完全是為風(fēng)冷機(jī)組安排的。最后還要考慮業(yè)主的需求。由于深圳經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的原因，地價(jià)節(jié)節(jié)上升，使得建筑師及業(yè)主對于空調(diào)占地特別重視。如果使用風(fēng)冷熱泵，不僅可以省去了與冷水機(jī)組及其對應(yīng)的冷卻塔及冷卻水循環(huán)泵的占地，還能充分利用原本一般閑置的屋面空間，因而業(yè)主對于辦公樓也偏向于選擇風(fēng)冷熱泵作為冷熱源。 綜合以上方面因素，在附近無集中熱水或蒸汽源的情況下，決定選擇風(fēng)冷熱泵作為冷熱源。 3.4風(fēng)機(jī)盤管的系統(tǒng)設(shè)計(jì): 風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組設(shè)計(jì)的首要任務(wù)實(shí)選擇風(fēng)機(jī)盤管的形式。風(fēng)機(jī)盤管的形式有：臥式明裝、臥式暗裝、立式明裝、立式暗裝等。本辦公樓選用臥式暗裝在吊頂內(nèi)，其主要優(yōu)點(diǎn)是不占用房間的有效空間，冷凍水的配管與其連接和凝結(jié)水的排出都比較方便。風(fēng)機(jī)盤管的形式確定之后，就是具體型號的選擇。風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的型號根據(jù)房間所要求的冷量與風(fēng)量確定，之后再對熱量進(jìn)行校核。風(fēng)機(jī)盤管有三檔風(fēng)量可供選用，我國設(shè)計(jì)人員習(xí)慣按中速參數(shù)選擇，因?yàn)?，首先，我國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組（JB/T4283-91)規(guī)定，名義風(fēng)量（樣本上給出的風(fēng)量）是在盤管不同水，空氣進(jìn)出口靜壓為零的特定工況下進(jìn)行測定的，在濕工況下運(yùn)行，會使風(fēng)機(jī)盤管出力不足。其次，在實(shí)際使用中，風(fēng)機(jī)盤管特別是暗裝風(fēng)機(jī)盤管要加進(jìn)風(fēng)口、回風(fēng)口、過濾器、短風(fēng)管等，加上過濾器渡堵塞、風(fēng)機(jī)盤管表面積灰等諸多因素的影響，使得風(fēng)機(jī)盤管的空氣側(cè)阻力增大，導(dǎo)致風(fēng)量減小。如果按照高檔進(jìn)行選擇，就會因風(fēng)量的不足而導(dǎo)致冷、熱量的不足。目前，國產(chǎn)風(fēng)機(jī)盤管樣本上的冷量都是按標(biāo)準(zhǔn)測定的，冷量的標(biāo)準(zhǔn)工況是：室內(nèi)空氣干球溫度：tR=27，室內(nèi)空氣濕度tRs=19.5，冷凍水初溫t=7，供回水溫差t=5。在實(shí)際工程中，表冷器都是在非工況下運(yùn)行的，此時可通過簡單的計(jì)算近似求出非標(biāo)準(zhǔn)狀況下表冷器所能提供的冷量。四、空調(diào)負(fù)荷計(jì)算 4.1冷負(fù)荷的構(gòu)成及計(jì)算方法 4.1.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)瞬變傳熱形成冷負(fù)荷的計(jì)算方法 （1）外墻和屋頂瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷 在日射和室外氣溫綜合作用下，外墻和屋頂瞬變傳熱形成的逐時冷負(fù)荷可按下式計(jì)算： LQn (q)=FK(tl，n-tn) W （4-1）式中 F外墻和屋頂?shù)挠?jì)算面積，； K外墻和屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)，W/(/K）； tn室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，； tl，n外墻和屋頂?shù)睦湄?fù)荷溫度的逐時值，。 （2）外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷在室內(nèi)外溫差作用下，玻璃窗瞬變傳熱引起的逐時冷負(fù)荷，可按下式計(jì)算： LQn(c)=FK(tl-tn) W （4-2）式中 F窗口面積，； K玻璃窗的傳熱系數(shù)，W/(/K）； tn室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，； tl外墻和屋頂?shù)睦湄?fù)荷溫度的逐時值，。 4.1.2透過玻璃窗的日射得熱形成的冷負(fù)荷計(jì)算方法：透過玻璃窗進(jìn)入室內(nèi)的日射得熱形成的逐時冷負(fù)荷LQ按下式計(jì)算： LQ=FCzDj，maxCLQ W (4-3)式中 F窗玻璃的凈面積，是窗口面積乘以有效面 積系數(shù)Ca； Cz窗玻璃的綜合遮擋系數(shù)，無因次； Dj，max日射得熱因數(shù)的最大值，W/； CLQ 冷負(fù)荷系數(shù)，無因次。4.1.3室內(nèi)熱源散熱形成的冷負(fù)荷計(jì)算方法設(shè)備和用具顯熱散熱形成的冷負(fù)荷按下式計(jì)算： LQ =QCLQ W (4-4)式中 Q設(shè)備和用具的實(shí)際顯熱散熱量，W; CLQ設(shè)備和用具顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)。根據(jù)這些設(shè)備和用具開始使用后的小時數(shù)及從開始使用時間算起到計(jì)算冷負(fù)荷時間的小時數(shù)、以及有罩和無罩情況的不同。設(shè)備顯熱散熱量按下式計(jì)算：1）電動設(shè)備當(dāng)工藝設(shè)備及其電動機(jī)都放在室內(nèi)時： Q=1000n1n2n3N/ W (4-5)當(dāng)只有工藝設(shè)備在室內(nèi)，而電動機(jī)不在室內(nèi)時： Q=1000n1n2n3N W (4-6)當(dāng)工藝設(shè)備不在室內(nèi)，而只有電動機(jī)放在室內(nèi)時： Q=1000n1n2n3（1-/）N W (4-7)式中 N電動設(shè)備的安裝功率，kW; 電動機(jī)效率，可由產(chǎn)品樣本查得； n1利用系數(shù)（安裝系數(shù)），系電動機(jī)最大實(shí)耗功率 與安裝功率之比，一般可取0.7-0.9，可用以反 映安裝功率的利用程度； n2電動機(jī)負(fù)荷系數(shù)，指電動機(jī)每小時平均實(shí)耗功 率與機(jī)械設(shè)計(jì)時最大實(shí)耗功率之比，對精密機(jī) 床可取0.15-0.40，對普通機(jī)床可取0.50左右； n3同時使用系數(shù)，指室內(nèi)電動機(jī)同時使用的安裝2）電熱設(shè)備散熱量對于無保溫密閉罩的電熱設(shè)備，按下式計(jì)算： Q=1000n1n2n3N W (4-8)式中 n4考慮排風(fēng)帶走熱量的系數(shù)，一般取0.5，式中其他系數(shù)意義同前。3）電子設(shè)備計(jì)算公式同（4-7），其中系數(shù)n2的值根據(jù)使用情況而定，對于已給出實(shí)測的實(shí)耗功率值的電子計(jì)算機(jī)可取1.0。一般儀表取0.5-0.9。照明散熱形成的冷負(fù)荷：根據(jù)照明燈具的類型和安裝方式不同，其冷負(fù)荷計(jì)算式分別如下： 白熾燈： LQ=1000NCLQ W (4-9) 熒光燈： LQ=1000n1n2NCLQ W (4-10)式中 N照明燈具所需功率，W； n1鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)，當(dāng)明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器 裝在空調(diào)房間內(nèi)時，取n1=1.2。當(dāng)暗裝熒光燈 鎮(zhèn)流器裝設(shè)在頂棚內(nèi)時，可取n1=1.0； n2燈罩隔熱系數(shù)，當(dāng)熒光燈罩上部穿有小孔（下 部為玻璃板），可利用自然通風(fēng)散熱與頂棚內(nèi)時 ，取n2=0.50.6，而熒光燈罩無通風(fēng)孔者，則 視頂棚內(nèi)通風(fēng)情況，取n2=0.60.8； CLQ 照明散熱冷負(fù)荷系數(shù)，根據(jù)明裝和暗裝熒光燈 及白熾燈，按照不同的空調(diào)設(shè)備運(yùn)行時間和開 燈時間及開燈后的小時數(shù)。（3）人體散熱形成的冷負(fù)荷人體散熱引起的冷負(fù)荷計(jì)算式為： LQ=qSnnCLQ qLnn W (4-11)式中 qS不同室溫和勞動性質(zhì)成年男子顯熱散熱量，W； n 室內(nèi)全部人數(shù)； n群集系數(shù)； CLQ 人體顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)。4.2各房間冷負(fù)荷計(jì)算數(shù)值統(tǒng)計(jì)表4.1 各房間冷負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表房間號1001100210031004冷負(fù)荷244331965257523220房間號20012002200320042005冷負(fù)荷493689461985031633163房間號20062007冷負(fù)荷143813353房間號30013002300330043005冷負(fù)荷368580557776119081890房間號3006冷負(fù)荷1942房間號40014002400340044005冷負(fù)荷55237562179613154611房間號4006400740084009冷負(fù)荷39083701719512518 4.3濕負(fù)荷、人體散濕量 4.3.1人體散濕量可按下式計(jì)算： W=nnw10-3 kg/h （4-12）式中 W人體散濕量，kg/h； n房間設(shè)計(jì)人數(shù)； n群集系數(shù)； w成年男子的小時散濕量，kg/（hp）。五、各房間送風(fēng)狀態(tài)的確定原理 5.1方案確定 綜上所述，采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)盤管的新風(fēng)供給方式用單設(shè)新風(fēng)系統(tǒng)，獨(dú)立供給室內(nèi)。 風(fēng)機(jī)盤管加新風(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，新風(fēng)單獨(dú)送入室內(nèi)，但是新回風(fēng)的混合狀態(tài)點(diǎn)很難確定，可能會室內(nèi)相對濕度過高，太高就不能滿足舒適的要求了。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，新風(fēng)的這種處理方案的優(yōu)點(diǎn)是：a.盤管表面干燥，無霉菌滋生條件，衛(wèi)生條件好；b.制冷系數(shù)高，能效底,缺點(diǎn)是:a.冷凍水系統(tǒng)比較復(fù)雜:b.信風(fēng)系統(tǒng)的冷卻設(shè)備因負(fù)荷增加而需要加大規(guī)格:c.風(fēng)機(jī)盤管可能出現(xiàn)不希望的濕工況。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)盤管處理，這種方式室內(nèi)風(fēng)口布置均勻，施工方便，美化環(huán)境。風(fēng)機(jī)盤管處理的風(fēng)量比其它方式大，不易選型。 此空調(diào)工程設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)盤管的新風(fēng)供給方式，采用與回風(fēng)混合再處理到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)送入室內(nèi)，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。5.2各房間送風(fēng)量及送風(fēng)負(fù)荷的計(jì)算及結(jié)果5.2.1空調(diào)房間送風(fēng)量（G）和送風(fēng)狀態(tài)的確定室內(nèi)熱濕比為 =Q/W （5-1）式中 熱濕比； Q室內(nèi)余熱量（即室內(nèi)冷負(fù)荷），KW; W室內(nèi)余濕量，kg/s。 (1)確定室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)。根據(jù)夏季室內(nèi)溫度tN=25，相對濕度=65%的要求，確定室內(nèi)空氣狀態(tài)點(diǎn)N，并差i-d圖得到，室內(nèi)焓值iN。 (2) 做熱濕比線。根據(jù)計(jì)算出的室內(nèi)冷負(fù)荷Q，濕負(fù)荷W,計(jì)算熱濕比。 (3) 確定送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)O。根據(jù)所選定的送風(fēng)溫差tO求出送風(fēng)溫度tO，過tO的等溫線和熱濕比線的交點(diǎn)即為送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)點(diǎn)O，并由此得到送風(fēng)點(diǎn)O的參數(shù)iO,dO,tO。 (4)確定送風(fēng)量（G）。送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)確定后，送風(fēng)量可由下式求得： G=Q/（iN-iO） kg/s （5-2）或 G=1000W/(dN-dO) kg/s （5-3）比較按照消除余熱和消除余濕所得通風(fēng)量的數(shù)值，若數(shù)值相同說明計(jì)算無誤。換氣次數(shù)是通風(fēng)和空調(diào)工程中常用來衡量送風(fēng)量的指標(biāo)。其定義是：房間送風(fēng)量L（m3/h）和房間體積V（m3）的比值，常寫作： n=L/V (次/h)空調(diào)送風(fēng)量是先確定夏季送風(fēng)量，冬季可采取與夏季送風(fēng)量相同，也可低于夏季送風(fēng)量。六、盤管及新風(fēng)系統(tǒng)的選型計(jì)算6.1 風(fēng)機(jī)盤管的選型根據(jù)所需風(fēng)量級中等風(fēng)速選型原則，選用約克風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組作為室內(nèi)的送風(fēng)設(shè)備。各房間的風(fēng)機(jī)盤管選型列于下表：房間冷負(fù)荷（W）臺數(shù)選型冷量（W）風(fēng)量（m3/h）選臺1001293132603901YGFC03CB3S10022188132603907YGF