濟南某大廈空調畢業(yè)設計說明書

1、一 工程概況1.1 建筑特點本工程為濟南某大廈空調設計，大廈總17層，地下一層，地上十六層，建筑總高度問68.25m，總建筑面積約為22000。南北邊長為79.45m,東西邊長為432.75m。其中1-4層有裙房，1-3層裙房為大型商場，4層裙房為辦公用間，5-16層都是標準層，標準層面積為863.12，標準層全部辦公?？照{機房設在地下一層。該建筑是集辦公、商業(yè)與一體的綜合民用建筑，建筑房間類型以商場和辦公室為主，同時還有一些輔助性房間。商場的營業(yè)時間為8：0022：00，辦公室的上班時間為8：0012：00，13：0016：00。在該時段內要求對各房間進行空氣調節(jié)。根據房間類型及分布，我們對

2、該建筑進行如下分區(qū)：一區(qū)，以辦公為主，包括主樓各層的辦公室、休息室及其他少數輔助房間；二區(qū)，以商場為主，同時包括群房頂部的辦公層。1.2 大廈功能表樓層面積（）用途地下一層860空調機房、配電室、辦公室1、2層5860辦公室、商場3、4層4460辦公室、休息室、商場5-16層10320辦公室（標準層）表1-1 大廈功能表1.3 濟南市氣象資料濟南緯度36度41分，海拔51.16m。大氣壓力：冬季102.02，夏季99.85。夏季日平均干球溫度31.3，夏季平均日較差6.7。室完風速：冬季3.2m/s，夏季2.8m/s。室內室外夏季冬季夏季冬季干球溫度262234.8-9濕球溫度194026.7

3、相對濕度50%54%表 1-2 濟南市氣象資料1.4 室內設計參數房間名稱夏季冬季新風量（m/h）噪聲db(a)氣流速度（m/s）干球溫度相對溫度%干球溫度相對濕度%商場2660204020400.4門廳256020301545辦公室2560214030400.3表 1-3濟南市室內設計參數1.5 甲方要求及當地基本條件1） 裙房為中央空調系統，且全年運行；2） 塔樓要求夏季供冷，冬季供熱，且空調系統提供新風；3） 裙房的附屬房間冬季要求供暖；4） 空調用冷熱源要求設在地下二層規(guī)定區(qū)域內；5） 主要的空調箱要求放在地下二層空調機房內；6） 塔樓每層設有設備間，可以放置新風機組7） 冷熱水循環(huán)水

4、泵、冷卻水泵與相應的水處理設備放在地下二層規(guī)定的區(qū)域內。8） 裙房頂層允許放置冷卻塔9） 空調系統與冷熱源系統均采用自動控制。10） 該地可以連入城市熱網，在采暖期供熱和提供生活熱水。城市熱網入網費為：80元/m2采暖面積；城市熱網采暖費：0.2元/(天m2采暖面積)；城市熱網生活熱水加熱費：2.5元/噸。11） 有自來水供應，平均水費為2.5元/噸。12） 電費有兩種可選方式：一是電費不隨使用時間變化，平均0.623元/kwh；二是采用分時電價。13） 有城市管道天然氣供應系統，天然氣的價格為3元/m3。14） 有燃油供應，油價為2400元/噸。1.6 建筑資料表1-1-1 圍護結構的熱物理

5、參數表類別構件名稱傳熱系數k值w/(k)導熱熱阻(k)/w外墻200混凝土墻 + 50聚苯乙烯內保溫0.9771.218內墻180陶?；炷羶葔?.5150.43屋頂加氣混凝土保溫屋面0.8121.074樓地40mm混凝土樓地0.026樓板80mm鋼筋混凝土樓板1.78一般外門雙層實體木制外門2.33大廳外門商場玻璃外門外窗普通中空3.11、設計整個建筑的暖通空調系統要求： 客房、公共、餐飲、康樂部分全年采用空調； 行政后勤、工程部分冬季采暖、夏季空調； 車庫全年通風。2、設計整個建筑的冷熱源系統。熱源需要考慮全年生活熱水需要。3、設計整個建筑的暖通空調、冷熱源系統的自動控制系統。二 冷熱負荷

6、及新風的確定為連續(xù)保持空調房間恒溫、恒濕，在某一時刻需向房間供應的冷量稱為冷負荷；相反，為補償房間失熱需向房間供應的熱量稱為熱負荷；為保持室內相對濕度恒定需從房間除去的濕量稱為濕負荷。新風負荷是滿足室內人員健康要求、維持室內壓力、補充排風所必需的風量21 辦公樓建筑的負荷計算211 現代辦公樓建筑的使用功能和建筑特點辦公樓建筑是現代高層建筑的一個主要類型，它集中體現了時代的建筑技術水準和經濟環(huán)境特征。隨著我國改革開放政策的不斷深入，外資大量引進，同時國內企業(yè)事業(yè)單位的經濟實力也大幅度的提高，各地紛紛興建大批的高標準辦公樓。由于計算機技術、自動化技術、網絡技術及建造技術突飛猛進的發(fā)展和應用，以及

7、經濟技術的轉變，現代化辦公樓建筑在使用和功能等方面，與傳統辦公樓建筑相比表現出許多新的特點和要求。由于計算機技術和通信技術的告訴發(fā)展，無紙貿易和電子商務等概念的不斷推出，辦公過程中所有的信息收集、處理和發(fā)布均逐步向辦公自動化、通信自動化方向發(fā)展。世紀年代開始，出現了所謂的“智能化大樓”的新一代辦公樓堅建筑。在標準的級智能化大樓中：大樓各項管理功能，通過電腦集中監(jiān)控和自動控制實現大樓管理自動化（: budiling automation）;辦公業(yè)務利用計算機、局域網、數據庫等技術，實現高效率的辦公自動化（oa:office atuomation）;通信過程程控電話、圖文傳真、電子郵件、衛(wèi)星通信、

8、電視會議等組成的現代通信網絡，實現通信自動化（ca:commution automation）。由于建筑的大量使用，要求建筑給予足夠的布線空間。因此智能化大樓的樓層通常較高，一般達到m以上，以吊頂或架空地板形成平面布線空間。垂直布線的需要，使得智能化大樓的樓內豎井增多，豎井面積達到標準層面積的，同時各種建筑的使用及架空地板的鋪設增加結構的載荷，要求增強結構的承載能力，增加了建筑結構的截面及造價。雖然智能化建筑的出現極大的增加了建筑總造價，但由于各種自動化設施的使用，智能化建筑總體而言是向高效和節(jié)能化方向發(fā)展的。特別是系統的引入，對于節(jié)省建筑耗能，尤其是節(jié)省空調耗能，具有明顯的效果。智能化辦公大

9、樓更是成為了各種信息匯集、處理、發(fā)散的樞紐，而智能化辦公大樓內的辦公方式也發(fā)生了根本性的變化。由于和設備的使用，現代辦公一改過去的筆紙方式，逐步變?yōu)橐杂嬎銠C為主要辦公工具。辦公方式的改變，一方面提高了工作效率，在一定程度上降低了辦公人員的勞動強度；但在另一方面，由于長時間的面對屏幕等辦公機器，會使辦公人員產生緊張情緒。故對辦公空間的環(huán)境質量體會粗了更高的要求，希望辦公環(huán)境各家接近自然界的環(huán)境，保持室內空氣的清新。辦公樓建筑的空調設計也就要求達到這樣的目的。現代建筑多姿多彩，高層辦公樓作為勢力的象征與體現，更是集中體現了建筑師們的才華與靈感。因此現代化樓大多體量較大，主要業(yè)務空間采用大開間開敞布

10、置，柱間距較大。辦公樓維護結構常采用輕質隔熱墻體個低輻射玻璃作為窗的材料。例如用真空鍍膜方法，在聚酯薄膜上鍍鋁、銅或銀等金屬，金屬層外覆以.m厚的聚丙烯保護膜，冬季可以反射來自室內的熱輻射，夏季可以反射來自室外的太陽輻射，從而可以降低傳熱系數，輻射遮陽系數可達.。22 冷負荷計算 冷負荷計算是空調設計及空調冷水機組選型的主要依據。在冷負荷計算中，我們經常采用冷負荷系數法和諧波反應法計算空調冷負荷。 在房間冷負荷計算中，包括外墻和屋頂冷負荷、外玻璃窗冷負荷、日射得熱冷負荷、人員散熱冷負荷、設備冷負荷、照明冷負荷、食物散熱冷負荷。 在選擇空調冷水機組時，需要的是空調機組冷負荷，它包括房間冷負荷、新

11、風冷負荷和再熱冷負荷。由于我們在空氣處理時不需要再熱，所以不考慮再熱冷負荷。 下面以各層的典型房間為例說明計算方法和計算結果。2.2.1 外墻和屋頂瞬變傳熱引起的冷負荷 計算公式如下： lqn=f . k .(tl.n-tn) w式中f 外墻和屋頂的計算面積，m2 ； k 外墻和屋頂的傳熱系數，w/（m2.k），由設計依據中查出。 tn 室內設計溫度，； t l.n 外墻和屋頂的冷負荷溫度的逐時值，；根據外墻和屋頂的不同類型在空氣調節(jié)附錄2-4表3、表4中給出。此兩表的編制條件是以北京的氣象參數數據為依據，對不同的設計地點，表3和表4中的tl.n值應加上地點修正值td。td值在表5中查得。 2

12、.2.2 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷 計算公式如下： lqn=f . k .(tl.-tn) w 式中 f 窗口面積，m2； k 玻璃窗的傳熱系數，w/（m2.k），由設計依據查得； tn 室內設計溫度，；tl.n 玻璃窗的冷負荷溫差的逐時值，；由簡明空調設計手冊42頁查得濟南的相關數據。 k值根據窗框和遮陽等情況不同，按教材附錄表10加以修正，表11中的tl.n值也要按表12進行地點修正。 2.2.3 外窗日射得熱冷負荷 計算公式如下； lqn=f . cz .dj，max.clq w 式中 f 窗玻璃的凈面積，m2，窗口面積乘以有效面積系數ca。 ca由附錄2-5。表4查得； cz 窗玻

13、璃的綜合遮擋系數，無因次； dj，max 日射得熱因數的最大值，w/m2,由附錄2-5，表1查得； clq 冷負荷系數，無因次。由附錄2-5表5-表8查得。 2.2.4 人體散熱形成的冷負荷 人體顯熱散熱引起的冷負荷計算公式如下： lqn=qs .n.n.clq w式中 qs 不同室溫和勞動性質成年男子顯熱散熱量，w；n 室內全部人數； n 集群系數，由空氣調節(jié)表2-3查得。 clq 人體顯熱散熱冷負荷系數，見附錄2-4表4所示；這一系數取決于人員在室內停留時間及由進入室內時算起至計算時刻為止的時間。 人體潛熱散熱引起的冷負荷計算式為： lql=ql.n.n w式中 ql 不同室溫和勞動性質成

14、年男子潛熱散熱量，w；見空氣調節(jié)表2-4。n 室內全部人數； n 集群系數，由空氣調節(jié)表2-3查得。 由于商場的人員較多，人體散熱冷負荷占總負荷的較大部分，所以使用冷負荷系數法計算。由簡明空調設計手冊查得16 w/m2。人體潛熱負荷同上式。 2.2.5 照明冷負荷 根據設計依據查得估算指標：房間名稱客房酒吧咖啡西餐廳中餐廳中庭接待照明負荷（w/m2）2015172030房間名稱小會議室大會議室理發(fā)美容健身房臺球廳照明負荷（w/m2）4040502030房間名稱棋牌室舞廳辦公室商店休息廳照明負荷（w/m2）4020504020表 2-1 冷負荷指標2.3 新風量的確定2.3.1 空調系統的新風量

15、是指冬夏季設計工況下應向空調房間提供的室外新鮮空氣量，它的大小與室內空氣品質和能量的消耗有關。一般原則為： （1）、滿足衛(wèi)生要求：一般是以稀釋室內產生的co2,使室內co2的濃度不超過1000ppm為基準，由此確定常態(tài)下的每人新風量。在實際工程中可按現行設計規(guī)范gbj10-87規(guī)定采用。 對于人員密集和居留時間短暫的建筑物（如會堂、體育館），新風量所形成的冷負荷比例甚高，確定新風量是尤其要慎重。但對于辦公室和旅館客房新風量實際采用的數值比我國現行規(guī)范要大。 如辦公室一般采用2530 m/ (人h)；旅館則按等級而異，高級別的客房可用50 m/ (人h)。近年來，國外根據對室內空氣品質的研究進展

16、提出新風量的確定應按人的因素（不以co2為標準）和客房的因素（建材散發(fā)的有害物）兩者計算，這是值得注意的問題。（2）、補充局部排風量當空調房間內有排風柜等局部排風裝置時，為了不使房間產生負壓，在系統中必須有相應的新風量來補償排風量。（3）、保證空調房間的正壓要求為防止外界未經處理的空氣滲入房間，干擾室內空調參數，在空調系統中利用一定量的新風來保持房間的正壓（室內空氣壓力房間周圍的），這部分與新風量相當的空氣量在正壓作用下有房間門窗縫隙等不嚴密處滲透出去。這部分滲透空氣量的大小由房間的正壓、窗戶結構形成的縫隙狀況（縫隙的面積和阻力系數）所決定的。普通空調系統室內正壓可取510帕。在實際工程設計只

17、能感，新風量也可按總送風量的百分數來設計，一般規(guī)定不小于。各個辦公室的冷負荷、熱負荷以及新風量房間型號面積（）冷負荷(kw)熱負荷(kw)新風量166.617.3275.33333221.722.7581.74108.63127.4517.8436.0637.2460.846.6924.87304.2537.444.1183187651.485.6624.118257.47112.3212.3358.99562888.3310.0857.17441.6表 2-2 各辦公室 冷熱負荷表人口密度說明依據房間類型人員密度/（m/人）人體散熱/w/ (人h)照明容量/（w/ m）休息室412630門廳

18、1014520辦公室614530表2-3 人口密度說明表2.4 商場負荷計算2.4.1 商場建筑空氣調節(jié)的特點 商場建筑安裝空調系統的主要目的是保持室內適宜的溫度，創(chuàng)造吸引顧客入內的舒適冷、暖環(huán)境，增進顧客的購物欲望；防止室內商品（衣服、家具等）質量變劣；同時為商場職工提供舒適的工作環(huán)境。商場建筑的功能不同于旅館和辦公樓建筑，室內空調一般有以下一些特點：1、 場建筑空間大，室內人員多，照明設備多，故空調冷負荷和新風負荷大。2、 品種類多，營業(yè)廳布局經常變動，要求空調設備有一定的靈活性。3、 大商場內有些營業(yè)廳人員密度大，有些密度小，在確定空調箱容量和空調分區(qū)時，應該加以區(qū)別。4、 有些商業(yè)建筑

19、趨向多功能化，除了商業(yè)空間外，還有餐廳，儲藏室等，其空調系統應考慮分區(qū)。5、 商場的出入口人員人流頻繁，在冬季，為防止或減少室外冷風的侵入，往往要設置前室并使用空氣幕，在建筑上應考慮合適的入口方位，并設避風用的擋風壁。6、 由于商場進出人數的不確定，必須根據建筑要求設置滅火、排煙裝置。2.4.2 室內空調設計條件(1) 室內空調設計參數 在商場內的停留人員中，營業(yè)員和顧客之間的比例并不相同，一般來說，大部分是顧客。如在夏季，顧客在商場內停留時間短，希望室內空氣溫度低一點，；但是從久留商場內的營業(yè)員健康考慮，就不希望把溫度定的太低；另外，從節(jié)能和我國人民的生活習慣，盛夏對室內外溫差不宜大于56。

20、本設計采用26。(2) 夏季空調冷負荷的計算 商場建筑的空調冷負荷中，除建筑傳熱和日射等外部負荷以外，還有人體、照明、自動扶梯和陳列櫥窗等負荷。2.5 冷熱負荷表功能總面積（）冷負荷指標（w/）冷負荷（kw）熱負荷指標（w/）熱負荷（kw）辦公室10000110110080800商場350020070080280門廳455014063790410總和18050113.7243782.541490注：空調總面積所占建筑面積百分比82%。冷負荷指標113.7 w/。熱負荷指標82.54 w/ 表2-4 冷熱負荷表三 空調冷熱源的選擇3.1 空調冷源的選擇與計算3.1.1 冷媒 在本設計中冷媒（又稱

21、制冷劑）選擇氫氯氟烴（簡稱hcfc）類，冷媒是維持空調用制冷循環(huán)所必須的工質，為了保證制冷循環(huán)良好，提高制冷系數，保證人員安全及運行的經濟性。在民用建筑空調中就其技術性來說，常用的冷媒有以下幾種：（一）、氟利昂11（r11） 這是一種制冷效率較高的優(yōu)良冷媒，廣泛用與90年代以前建設的絕大多數高層民用建筑空調之中，甚至目前仍有一些建筑在使用它，此冷媒主要使用于離心式制冷機組。（二）、氟利昂12（r12）它的冷凝壓力較底，比較適合于風冷式制冷機組。（三）、r22這是目前正廣泛使用的一種性能較好的冷媒，單位容積制冷量較大，除活塞式制冷機組外，一些離心式制冷機組也開始應用。（四）、溴化鋰水溶液前三種冷

22、媒都是單一工質，由壓縮式制冷機在壓縮等熱力工程中產生的相變進行制冷，而溴化鋰溶液則是靠不同溶液的蒸發(fā)溫度不同產生相變制冷，故它主要用于吸收式制冷機組之中。（五）、r123由于r11受到大氣曾保護問題的限制后，r123成為r11的替代品，其使用范圍與r11相似。（六）、r134a這是r12和r22的一種替代工質。70年代以來，世界各地環(huán)保部門對大氣層進行了深入的研究，從研究中發(fā)現，氫氯氟烴類物質，由于其具有非常穩(wěn)定的化學特征，在排放到大氣層后，其生存期可達幾十年甚至上百年，因此它會穿過大氣對流層進入平流層，在受到太陽紫外線照射后，產生對臭氧層有嚴重破壞作用的氯離子和氧離子，并由此產生連鎖反應而不

23、斷地破壞臭氧分子。目前，人們已在地球南極上空發(fā)現可許多的“臭氧空洞”，并有繼續(xù)擴大和增多的趨勢，這似的太陽紫外線無阻擋地照射到地球上，嚴重地威脅著地球的生態(tài)環(huán)境和人類的身體健康。正是由于上述的原因，在聯合國環(huán)境規(guī)劃署的組織下，各國共同參加了一系列的國際會議，并對保護大氣抽樣層問題做出了一系列重要的決議，從而對空調制冷冷媒的選擇也產生了極大的影響。氫氯氟烴（簡稱hcfc）雖然對臭氧層有一定的破壞作用，但其程度遠小于cfc，只有不含氯氟烴（簡稱hcf）類物質才是對臭氧層無破壞的安全物質，因此，hcfc作為一種過度的工質，在協議書中也作了一定的限制和管理，即要求各國家每年必須向聯合國環(huán)境規(guī)劃署秘書處

24、提供本國hcfc類物質的生產和進出口統計數據?？傊诂F在的有些發(fā)達國家已經作手指定hcfc類物質的具體限制措施。當然，hcfc類物質，作為過度性冷媒，目前仍然具有較大的實用性，其中原因之一是至今為止其替代工質的研究還在進行中，還沒有找到一種為大多數人所接受的替代性冷媒。另外，即使從美國目前的“時間表”來看，因為高層民用建筑的設備更換期一般為1520年，因此，目前新建的建筑采用hcfc為冷媒也是完全可行的，在沒有找到更好的替代物之前，r-2和r-123在經濟及技術性能上仍具有較大的優(yōu)越性。綜上所述，采用hcfc類冷媒是綜合各防方面因數來決定的，這些因數除前述關于冷媒本身的技術要求外，還有環(huán)境保

25、護（不僅僅只是大氣臭氧層保護）、國家能源政策、建筑所在地的區(qū)域、經濟技術合理性等等，統一協調考慮！3.1.2空氣調節(jié)用人工冷源（也就是冷水機組）是包含全套制冷設備的、制備冷凍水或冷鹽水得制冷機組，是目前空調系統中普遍選用的做為空調冷源的設備。冷水機組按驅動的動力可分為兩類，一類是電力驅動的冷水機組，包括活塞式冷水機組， 螺桿式冷水機組和離心式冷水機組；另一類式熱力驅動的冷水機組，又稱吸收式冷水機組，分為蒸汽或熱水式吸收式冷水機組和直燃式吸收式冷水機組。冷水機組根據冷卻介質得不同，又分為水冷式冷水機組和風冷式冷水機組兩大類。選擇冷水機組時，應根據建筑物用途、冷水溫度、以及電源、水源和熱源等情況，

26、從初投資和運行費用進行技術經濟比較確定。選擇冷水機組的類型和臺數應主要考慮以下幾點：a) 選用電力驅動的冷水機組時，當單機制冷量qe1160 kw時，宜選用離心式；當qe=5801160 kw時，宜選用離心式或螺桿式；當qe580 kw時，宜選用活塞式。b) 冷水機組一般以選用24臺為宜，中小型規(guī)模宜選用2臺，較大型可選用3臺，特大型選用4臺，冷水機組一般不設備用，并與負荷變化情況及運行調節(jié)相適應。c) 有合適熱源，特別是有余熱和廢熱可以利用，以及電力不足時，宜采用溴化鋰吸收式冷水機組。d) 進行技術經濟比較后，宜優(yōu)先采用能量調節(jié)自動化程度較高的冷水機組，活塞式機組宜采用多臺壓縮機自動聯控機組

27、，以及變頻可調的冷水機組。e) 電力驅動的壓縮式冷水機組宜根據單機空調制冷量在額定工況下的能效率比參照下表優(yōu)選用活塞式、螺桿式或離心式冷水機組。單機容量（kw）適用的機型能效比（kw/kw）116活塞式3.6116349活塞式3.8螺桿式3.9350581活塞式3.9螺桿式4.05821163離心式4.4螺桿式4.11163離心式4.4表3-1 各種機組比較制冷機選擇，應考慮其對環(huán)境的影響：1）噪聲與振動要控制在環(huán)境條件允許指標之內。2）考慮制冷劑氟利昂對大氣臭氧層的危害和禁用實踐，r-11, r-12為制冷劑的制冷機應禁止使用。3.2冷水機組的選擇在本設計中，空調冷凍水供回水溫度分別為、12

28、，冷卻水進出水溫度分別為30、37。其總的制冷量為：q0=k1k2q=1.051.12437=2814.7 kw（其中，k1，k2分別為冷損失系數和安全系數，在本設計中采用氟里昂直接式系統，k1取1.05,k2取1.1）其所需要的冷凍水量為：gl=484.77m/h(其中，為系統總的制冷量，為熱水的比熱，本設計中取4.18kj/kg,t為冷凍水的出口溫度，；t為冷凍水的入口溫度，)由以上所有的求解，本設計中水冷機組選用兩臺中國德州亞太集團生產的整體式水冷冷水機組。該類型產品主要特點是：1、產品適用范圍廣（1）每種機組制冷量可配置標準型電腦或豪華型電腦控制，可供選擇。（2）可承接低水溫乙二醇水冷

29、冷水機組、雙工況冷水機組、水冷壓縮冷水機組等非標產品。2、機組能效比高，能量消耗少，運行費用低。3、無技量調節(jié)技術進一步提升機組節(jié)能效果。4、安全保護措施齊全。5、模塊化設計。6、外觀造型精巧、美觀、節(jié)省設備安裝空間。7、超低噪音，運轉寧靜。8、控制先進，質量穩(wěn)定，性能可靠。9、維護管理方便、快捷。冷水機組的主要技術性能參數如下表：機組型號制冷量（kw）冷凍水流量（m/h）冷卻水流量（m/h）30hxc400a1376237287表3-2 機組性能表3.3冷卻塔的選擇3.3.1 冷卻塔的作用制冷系統和工業(yè)過程中產生的熱量，必須導走并耗散掉。常用水作為一種將熱量從冷凝器或工業(yè)換熱器帶走的傳熱介質

30、。過去曾將水從水源直接抽入換熱器，水帶走熱量后直接排放至下水道或水源。由于用水量的增加和處理費用的上升，從水廠買水帶走熱量使很不經濟的，而且還會引起水源溫度上升，破壞生態(tài)環(huán)境。冷卻塔的作用是將攜帶熱量的冷卻水在塔內于空氣進行換熱，使熱量傳輸給空氣并散入大氣。 冷卻塔中水與空氣的換熱方式之一是，通過水表面的空氣與水直接接觸，通過接觸傳熱和蒸發(fā)散熱，把水中的熱量傳輸給空氣。用這種方式冷卻的稱為濕式冷卻塔。濕式冷卻塔的換熱效率高，水被冷卻的極限溫度為空氣的濕球溫度。但是水因蒸發(fā)而造成損耗；蒸發(fā)又使循環(huán)的冷卻水含鹽度增加，為了穩(wěn)定水質，必須排掉一部分含鹽度較高的水；風吹也會造成水的飄散損失。必須有足夠

31、的新水補充。因此，濕式冷卻塔需要有供給的水源。缺水地區(qū)，在補充水有困難的情況下，只能采用干式冷卻塔。干式冷卻塔中空氣與水的換熱是通過由金屬管組成的散熱器表面?zhèn)鳠?，將管內水的熱量傳輸給散熱器外流動的空氣。干式冷卻塔的換熱效率比濕式冷卻塔的要低，冷卻的極限溫度為空氣的干球溫度。這些裝置的一次性投資大，并且風機耗能很高。3.3.2 冷卻塔的類型 1 通風式冷卻塔通常有兩種：1）自然通風冷卻塔（雙曲線冷卻塔）。起初這類塔用于大型發(fā)電裝置，被加熱加濕的空氣與周圍空氣存在密度差，空氣被誘導入塔內。2）機械通風冷卻塔。風機可設在空氣入口側或出口側，水自上而下，而空氣自下而上（逆流式），或水平方向流入。2 噴

32、射式冷卻塔 熱水通過壓力噴嘴噴向塔內，稱為散開的噴流體，同時將大量常溫空氣帶入塔內。熱水通過蒸發(fā)與接觸傳熱、，將熱量傳給空氣，冷卻后的水落入集水池。這種塔同樣可以裝有填料，但不用風機，因而沒有風機噪聲。3 干濕式冷卻塔 它是將常規(guī)冷卻塔的蒸發(fā)部分和翅片管換熱器的干表面結合起來（串聯或并聯）的冷卻塔，用于減少霧氣和節(jié)約水資源。在比較冷的天氣下，被冷卻塔排放的熱濕氣流密度特別大，在有些裝置中為避免道路、橋梁及周圍建筑的能見度低，排放該氣流受到限制。3.3.3 冷卻塔的設計工況和選型 國家標準gb7190-1997規(guī)定的冷卻塔的標準設計工況如下表：塔類型標準塔中溫塔進水溫度t1/3743出水溫度t2

33、/3233設計溫差t/510濕球溫度ts/2828干球溫度tg/31.531.5大氣壓力/pa100375100375冷卻塔的選型 冷卻塔要求的水量可按下式計算: q=0.86式中，q為冷卻塔水量t/h；qc為冷凝器的負荷，kw；qe為蒸發(fā)器的冷量，kw；t為冷卻水進出口溫差（），壓縮式制冷機t=5，吸收式制冷機t=6；k 考慮制冷機耗功的熱量系數，對壓縮式制冷機，k=1.25-1.3。具體選用的冷卻塔為兩臺中國德州亞太集團生產的低噪聲型玻璃鋼冷卻塔，其主要性能參數如下表所示：型號冷卻水量（m3/h）風量(m3/h)風機直徑（mm）電機功率(kw)進水壓力(104pa)dbnl3-175175

34、9430024005.53.15(本系列標準設計工況為濕球溫度28，進水溫度t1=37，出水溫度t2=32,即水溫降為t=5)3.3.4 循環(huán)冷卻水的水質要求及存在問題 循環(huán)冷卻水的水質要求，不能僅以離子含量來表示，而要從殺生、阻垢、緩釋等綜合效果來判斷。 在敞開式冷卻水系統，冷卻水吸收熱量后，經冷卻塔與大氣直接接觸，二氧化碳逸出，解氧和濁度增加，水中溶解鹽類濃度增加，以及工藝介質的泄露等，使循環(huán)水質惡化，給系統帶來結垢、腐蝕、污泥、污垢和菌藻等問題。3.3.5 循環(huán)冷卻水的水質處理 循環(huán)冷卻水處理主要是解決循環(huán)冷卻水的結垢、腐蝕和微生物的問題。具體的說，控制腐蝕率要小于0.125(mm/a)

35、；污垢系數要達到0.00017-0.00052 mk/w，每毫升水的厭氧菌總數小于1000各。為了達到上述要求,要適當增加阻垢劑以防止結垢,投加緩釋劑以防止腐蝕,剝離殺生劑來消滅微生物，但是情況并不是很簡單的，因為影響因素很多，例如補充水水質、循環(huán)水濃縮倍數、流速、換熱器結構與材料、工藝介質滲漏及水溫等，各廠都不相同。因此，循環(huán)冷卻水處理的藥劑配方也不能相同。3.4 空調熱源的選擇和計算3.4.1 空調熱源的分類（）按熱源性質分類分為蒸汽熱源、熱水熱源、電熱熱源。（）按熱源裝置分類分為鍋爐供熱、熱交換器供熱、熱泵供熱。3.4.2 空調熱源選擇的原則（）空調熱源一般應采用集中供暖熱源。熱源為蒸汽

36、時，應采用高效立式換熱器；熱源為熱水時，應采用板式換熱器。（）當設有集中熱源時，可自備熱源。自備熱源可利用燃油或燃氣熱水機組，也可采用電熱水機組。（）熱源也可用風冷熱泵機組、直燃溴化鋰、水源熱泵機組、地熱熱泵機組提供。（）各種熱源形式應根據實際情況經技術比較分析后，優(yōu)先采用技術先進、性能價格比合格、運行管理方便的熱源形式。本設計采用的是熱水作為空調系統的熱源，熱水是高層民用建筑空調所用熱源中使用是最廣泛的一種，首先，熱水在使用的安全方面比蒸汽優(yōu)越，其次，熱水與空調冷水的性質基本相同，傳熱比較穩(wěn)定。在空調機組中，許多時候采用冷、熱盤管合用的方式，以減少空調機組及系統的造價，熱水能較好的滿足此種方

37、式而蒸汽盤管通常不能與冷水盤管合用，再一點就是，熱水使用時，不像蒸汽系統哪樣需要許多的附件，也給運行管理及維護帶來了一定的方便。風機盤管的供回水的溫度設為：供水60 ，回水50，因為風機盤管系統宜采用低溫熱水與其性質有關，風機盤管通常不承擔新風熱負荷，因此對其加熱量的需求相對較小，低溫熱水一般是可以滿足需求的，現有國產風機盤管的供熱能力也大都是熱水供水溫度60為標準共況進行測試的，為了減少設計復雜性，使空調機組與風機盤管都可采用較高溫的人水，目前也有一些廠商開發(fā)了可用高溫水的風機盤管，但實際工程匯總引用較為少見。供熱方式采用熱交換器供熱：高層民用建筑空調熱交換的一次熱媒通常來自兩個地點，自備鍋

38、爐房及城市熱網。前者既口是熱水也可是蒸汽，而后者幾乎都是100120左右的高溫熱水(通常是熱電廠綜合利用的熱水或城市區(qū)域鍋爐供應的熱水)采用熱交換器供熱的一個主要優(yōu)點是作為一次熱媒的熱源系統與大樓空調供熱的水系統完全分開，空調熱水系統的設計可在不受一次熱媒影響的情況下進行。其主要的缺點是由于經過熱交換，熱損失是不可避免的，因此，熱交換器的性能是設計中要考慮的一個主要的因素。 對于一個設有中央空調系統的高層民用建筑，如果采用離心式冷水機組，其夏季空調系統的綜合cop系數（全樓空調耗冷量與全樓空調耗電量之比）通常在23左右；如果采用溴化鋰吸收式冷水機組，此系數（全樓空調耗冷量與全樓空調供冷耗熱量之

39、比）通常在 .之間。這就是說，當一棟建筑冬季熱負荷與夏季冷負荷的數量值差不多時（如我國華北地區(qū)的大部分地區(qū)），實際上冬季耗能以標準熱來衡量將明顯高于以離心式冷水機組供冷的夏季能耗（高出一倍以上），同時也是以吸收式冷水機組供冷的夏季能耗的。由此可見，熱源問題在空調設計及運行中，和冷源時同等重要的。根據各種換熱器的性能特點，擬選用板式換熱器。其主要原因如下：板式換熱器是由傳熱板片、密封膠墊、框架和夾緊螺柱等主要零部件組成。傳熱板片四個角開由角孔，鑲貼由密封膠墊的傳熱板片安裝在固定緊板和活動夾緊板之間的框架上，用夾緊螺柱夾緊，密封膠墊按著人為設計的流程形式將各傳熱板片密封聯結，形成迷宮式的介質流道，

40、兩種換熱介質在相鄰的流道內互相逆流，進行充分的熱交換。傳熱板片波紋為人字形，相鄰板片具有反方向的人字形溝槽，溝槽的交叉點相互支撐形成接觸點，介質流動時形成遄流，獲得很高的傳熱效率。 板式換熱器工作壓力一般為1.0mpa，最高可以達到1.6mpa，工作溫度一般低于150。用于水蒸氣加熱或冷凝時，一般字板式換熱器上附加減溫管式換熱器，以降溫保護板式換熱器的膠墊，并增加蒸汽處理量。傳熱板片材質，一般為不銹鋼sus304，特定可用不銹鋼sus316l，密封膠墊使用丁氰橡膠、三元乙丙橡膠或丁氰食品橡膠，傳熱板片和密封橡膠墊也可以根據用戶的不同使用工況要求選用其它材料制造。 板式換熱器具有結構緊湊、占地面

41、積小、傳熱效率高、操作范圍靈活性大、應用范圍廣、熱阻力損失小、使用安裝清洗方便、投資成本低等優(yōu)點。因此被廣泛的應用于石油化工、液壓機械、熱電、冶金、動力、輕防工業(yè)、食品、醫(yī)藥、暖通供熱和海洋開發(fā)等領域。 對于換熱器的選擇，不同的廠家由不同的技術優(yōu)勢，選擇首先考慮的式效率以及經濟性，其主要技術特點如下： 1、換熱效率高 波紋尺寸科學合理，介質雷諾數低，可以使介質在低流速狀態(tài)上，形成充分紊流，結垢可能性降低，傳熱系數高。每平方米板式換熱器可實現供暖建筑面積4001000平方米。 2、運行安全可靠 密封膠墊在板片夾緊狀態(tài)下變形小，組裝及維修重新組裝后膠墊密封可靠，換熱介質無內泄現象，如有外泄現象可以

42、及時發(fā)現處理，密封膠墊老化進度慢。 3、傳熱板片使用壽命長板片形成時，采用非同時合模的工藝保證了板片均勻拉伸，波紋尺寸精確，使得板片各部耐蝕能力及機構強度均勻。 4、壓力阻力損失小 角孔處波紋方向科學，流體流動死區(qū)小，流道當量直徑大。3.5空調機房的布置3.5.1 制冷機房的布置原則 制冷機房應盡可能靠近負荷中心，吸收式制冷機房盡量靠近熱源（直燃機組除外）。1）氟利昂壓縮式制冷裝置，可布置在民用建筑、生產廠房及輔助建筑內，但不得布置在樓梯間、走廊和建筑物出入口處。2）氨壓縮式制冷裝置應布置在隔斷開房間或單獨的建筑物內，但不得布置在民用建筑或工業(yè)輔助建筑物內。3）溴化鋰吸收式制冷裝置應布置在建筑

43、物內。4）大中型制冷機房應設置值班室、控制室、維修間、衛(wèi)生間等設施，也可與其它機房（如泵房、空調機房等）合用。制冷機房應設通訊設施，并且給遠程自動控制創(chuàng)造條件。5）應考慮設備的進出安裝和維修條件，配備必要的起吊措施；大型設備進出預留孔洞宜直通向室外。6）直徑大于dn150的管道，需在梁板、墻柱等結構體系上支撐或吊掛時，應向結構專業(yè)提供荷載，必要時預留埋件。7）在水泵及閥門處容易漏水，在漏水可能性較大的地方應采取措施，如增設排水溝等。3.5.2 位置的確定 本大樓預留有制冷機房在地下一層。這種方案現在十分普遍，有的甚至將制冷機房設在地下二層甚至三層。地下室設置制冷站的最大優(yōu)點是不占用價值昂貴、利

44、用價值高的地面建筑，防止了設備噪聲對周圍環(huán)境的影響，其缺點是地下室潮濕，通風條件差，大型設備的運輸吊裝比較困難，應考慮周到，做好通風、防潮布置，優(yōu)化環(huán)境。3.5.3 制冷機房的設計制冷機房內主要設備有：冷水機組、冷凍水泵、冷卻水泵、分集水器及動力配電箱等。對大中型制冷機房尤其是溴化鋰制冷機，制冷主機與水泵宜分開布置，避免噪聲的相互影響。設備的配置應考慮工藝流程合理，管道走向清晰，避免管道往返布置，節(jié)省管材。設備的配置考慮到運行管理、操作維修方便，設備與建筑、設備與設備之間應保證必要的距離。一般來說滿足以下要求：1、冷水機組與墻壁，冷水機組之間的主要通道，凈距離不宜小于1.5m,非主要通道不應小

45、于1.2m。2、冷水機組的前面或后面距墻壁的距離應根據設備資料的要求，留處設備維修空間。例如清洗傳熱管或抽管（可利用門窗孔洞）。3、設上部空間，除考慮安裝空間外，還應考慮通風條件的要求。一般離心式冷水機組機房高度不宜低于4.5m，梁底凈高不宜小于3.8m；溴化鋰吸收式冷水機組機房不宜小于5.0m，并應有良好的通風排熱。4、水泵與建筑物墻壁之間、水泵與水泵之間，除管道的凈距離不應小于0.6m，主要操作面凈距離不應小于1.2m。5、分、集水器應靠墻布置，中心標高約0.6-0.7m，分、集水器上的閥門中心標高為1.0-1.2m。四 空調系統的選擇4.1空調系統的形式4.1.1 空調系統的比較和選擇

46、空調系統的方案確定與很多因素有關，在設計時應與建筑、結構、工藝等專業(yè)密切配合，并與用戶協商確定。確定方案以前應考慮到以下內容：a：外部環(huán)境 一、 氣象資料（2）周圍環(huán)境b：所設計的建筑物特點（1） 用途（2）規(guī)模（3）室內參數要求（4）負荷情況（5）能源二：濟南某投資大廈總共16層，其中1到4層有裙房，裙房1到3層全部都是商場。1到16層標準層主要都是辦公用。 綜上因素可以把空調系統劃分為兩個系統。商場和1層門廳用單風管集中式系統。其余辦公室全都用風機盤管加新風機組a) 商場由于空調房間比較大，房間各區(qū)域熱負荷變化情況類似，當集中控制時，溫度波動范圍不會超過允許波動范圍。所以三層的商場宜采用單

47、風管集中式系統。商場建筑空調的特點商場建筑安裝空調系統的主要目的是保持室內適宜的溫室度，創(chuàng)造吸引顧客入內的舒適冷、暖環(huán)境，增進顧客的購物欲望；防止室內商品（衣服、家具等）質量變劣；同時為商場職工提供舒適的工作環(huán)境。商場建筑的功能不同于旅館和辦公樓建筑，室內空調一般有以下一些特點：（1） 商場建筑空間大，室內人員多，照明設備多，故空調冷負荷和新風負荷大。（2） 商品種類多，營業(yè)廳布局常有變動，要求空調設備具有一定的靈活性。（3） 大商場內有些營業(yè)廳人員密度大，有些密度小，在確定空調箱容量和空調分區(qū)時，應加以區(qū)別。（4） 有些商業(yè)建筑趨向多功能化，除了商業(yè)空調外，還沒有會場、劇場、餐廳等，其空調系

48、統應考慮分區(qū)。（5） 百貨大樓的入口人流頻繁，在冬季，為防止或減少室內冷風的侵入，往往要設置前室并使用空氣幕，在建筑上應考慮合適的入口，并設避風用的擋風壁。（6） 由于百貨商場進出人數的不定，必須根據建筑消防要求，設置滅火，排煙裝置。三.商場的空調方式（1）空調系統的分區(qū)百貨商店各層樓面幾乎都是沒有間隔的同間，沒有必要按朝向的差別進行分區(qū)。而應按房間用途進行區(qū)分。例如：按一般商場、特種商場、地下商場、商品展示場、辦公室等進行空調系統的分區(qū)。有的大型百貨商場還附設有美容室、餐館、影劇場等設施，由于這些房間的服務時間不同，以及為避免氣味相互串通，應單獨設立空調系統。（2）中央單風道系統系統如圖43

49、-1所示。中央單風道方式的優(yōu)點如下：1） 保證有足夠的新鮮空氣。2） 可集中進行空氣過濾和空調箱的消聲處理。3） 在過渡季可采用全新風供冷，可推遲或少開冷凍機。4） 由于空氣集中處理，系統本身簡單，維護管理方便。缺點是：風道斷面較大，占用建筑空間多。當營業(yè)廳內無特殊臭氣發(fā)生，且大廳布局變更不大時，中央式空調方式是最經濟的。（3）新風空調箱加各層機組方式如圖43-2所示，新風由新風空調箱集中處理，由送風利管（或新風豎井）送至各層，由室內回風混合后，經各層空調箱熱濕處理后，由風道送入室內。各種系統機動靈活，用的極為普通。（4）中央單風帶和各層機組結合方式在多層商場中，用的較多的是如圖43-3所示的

50、中央單風道和各層機組結合的空調系統。商場的回風經回風立管集中至屋頂或室內空調箱，經集中空氣凈化后，與新風混合、熱濕處理后送入主風道。其優(yōu)點是在過渡季可全部采用新風供冷及全部排風等。四、空氣處理系統系統空氣的處理方式設計為氣水系統，空氣與作為冷、熱介質的水同時送進被空氣調節(jié)的房間，空氣解決房間的通風換氣或提供滿足房間最小衛(wèi)生要求的新風量，水則通過房間內的小型空氣處理設備而承擔房間的冷、熱量以及濕負荷。由于水的比熱較大，輸送同樣的冷、熱量至同一地點所需的水管的尺寸比風道尺寸小的多，因此占用建筑空間相對較小，也有利于房間內各小型通條設備的獨立控制，從能耗來看，輸送同樣冷、熱量的距離相同時，采用水的能

51、耗大只有采用空氣時的三分之一，正是由于這些優(yōu)點，自80年代以來，這是民用建筑中采用最廣泛的一種。 但是此系統的明顯缺點。1、 由于空氣風量通常按最小新風量設計，因此人體對新鮮空氣的要求隨系統的安裝完成后就無法再做大的調整，因而舒適性受到限制；2、 水管進入房間后，由于施工等方面的原因，容易造成漏水及夏天冷水管滴凝結水的問題，導致檢修工作量家大；3、 由于水管、風管交叉進入憤怒關鍵，因此該系統實際所站用的建筑空間在某些場合并不一定顯示出比全空氣系統具有明顯的優(yōu)點。 所謂全新風系統，冷、熱介質不進入被空調房間而只進入空調機房，被空氣調節(jié)房間的冷、熱量全部由經過處理的冷、熱空氣負擔，被空氣調節(jié)房間內

52、只有風道存在。此系統的優(yōu)點是通風換氣次數大，人體的舒適性好。同時，由于 只有風道，其檢修的工作量極小，也便于施工過程中的修改變動（房間分隔發(fā)生變化），其缺點是風道站用的空間較大，輸送空氣的能耗相對較高。 空氣處理的另外形式有直接蒸發(fā)式系統，在中央空調系統中，通常是用水為冷、熱介質，即用冷水機組先把水制冷（或用熱交換器等換熱設備先把水加熱）后，送至空氣處理設備中與空氣進行熱交換。在此過程匯總，很明顯存在二次交換所帶來的熱損失，系統運行效率相對回底一些。而直接蒸發(fā)系統則利用冷媒直接與空氣進行依次熱交換，其熱效率顯然高于前者，著將使得在輸送同樣冷（熱）量至同一地點時所用的能海鷗更少一些。當然，由于直

53、接蒸發(fā)系統在技術上的原因，其作用范圍比中央空調系統小的多，因而在局部小范圍的使用相對更多一些，隨著技術和設備的發(fā)展，相信其應用范圍會越來越大。4.2 系統的組成典型的空調方法是將一定參數的空氣送入室內（送風），同時從室內排除相應量的空氣（排風）。在排風和送風同時作用下，能使室內空氣保持要求的狀態(tài)。送風空氣由空氣處理設備等先進行處理（如加熱、冷卻、加濕、過濾凈化等），空氣處理設備設置在中央空調機房內。還有一種常見的做法，直接在空調機房內放置空氣冷卻器或空氣加熱器，就地冷卻或加熱空氣。一個典型的空調系統應由空調冷熱源、空氣處理、空氣輸送與分配及空調自動控制和調節(jié)組成 。4.2.1冷源和熱源空調中冷卻和加熱空氣是最基本的空氣處理，所以冷源和熱源是必須的。冷源是為空氣處理設備提供冷量以冷卻送風空氣。常用的冷源是各類冷水機組，它們提供低溫水（例如7）給空氣冷卻設備，以冷卻空氣。也有用制冷系統的蒸發(fā)器來直接冷卻空氣 的。熱源是用來提供加熱空氣所需要的熱量。常用的空調熱源有熱泵型冷熱水機組、各類鍋爐、電加熱器等。4.2.