空調(diào)課程設(shè)計(jì)說明書71503

1、供暖課程設(shè)計(jì)說明書題 目：太原市某辦公樓供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師： 張 偉 捷 設(shè) 計(jì) 者： 李 學(xué) 文 設(shè)計(jì)日期： 2014年7月 目 錄第一章 工程概述 第二章 原始資料 2.1 室外氣象參數(shù)2.2 室內(nèi)氣象參數(shù)2.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)第三章 負(fù)荷計(jì)算 3.1 空調(diào)房間設(shè)計(jì)條件 3.2 冷負(fù)荷計(jì)算 3.3 熱負(fù)荷計(jì)算 3.4 負(fù)荷計(jì)算內(nèi)容3.5 負(fù)荷匯總3.6 負(fù)荷逐時(shí)波動(dòng)圖第四章 空調(diào)系統(tǒng)方案的確定4.1 空調(diào)系統(tǒng)的比較 4.2 空調(diào)系統(tǒng)的確定第五章 送風(fēng)量和新風(fēng)量的確定5.1 送風(fēng)量確定5.2 新風(fēng)量確定第六章 氣流組織的設(shè)計(jì)與運(yùn)算 6.1 室內(nèi)氣流組織 6.2 送風(fēng)口形式6.3 回風(fēng)口形

2、式6.4 氣流組織的設(shè)計(jì)與運(yùn)算第七章 風(fēng)管、水管水力計(jì)算 7.1 風(fēng)管的水力計(jì)算 7.1.1 空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管布置 7.1.2 風(fēng)管水力計(jì)算 7.2 水管的水力計(jì)算 7.2.1 供、回水管的水力計(jì)算 7.2.2 凝水管設(shè)計(jì) 第8章 系統(tǒng)選型 8.1 冷熱源選擇 8.2.1 冷源選擇 8.2.2 熱源選擇 8.2 風(fēng)機(jī)盤管的選擇 8.3 新風(fēng)機(jī)組選擇 8.4 空調(diào)機(jī)組選擇 8.5 冷水機(jī)組選擇 8.6 水泵的選擇 8.6.1 冷凍水泵的選擇 8.6.2 冷卻水泵的選擇 8.6.3 水泵配管布置 8.7 冷卻塔的選擇 第9章 全年運(yùn)行工況分析 9.1 空調(diào)系統(tǒng)的全年運(yùn)行 9.2 空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)控策略

3、9.2.1 集散型系統(tǒng)能量管理和控制程序 9.2.2 風(fēng)機(jī)盤管自動(dòng)控制系統(tǒng) 9.2.3 新風(fēng)機(jī)組自動(dòng)控制系統(tǒng) 9.2.4 空調(diào)機(jī)組自動(dòng)控制系統(tǒng)參考文獻(xiàn)附表 附表一：各房間負(fù)荷明細(xì)表 附表二：各層負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表 附表三：風(fēng)量計(jì)算表 附表四：氣流組織計(jì)算表 附表五：一樓風(fēng)管水力計(jì)算表 附表六：一樓風(fēng)管水力分析表 附表七：九層風(fēng)機(jī)盤管選型表 附表八：九層水管水力計(jì)算表 附表九：新風(fēng)系統(tǒng)水力計(jì)算與環(huán)路分析表第一章 工程概況本設(shè)計(jì)任務(wù)系以杭州市某稅務(wù)辦公樓為對象的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該辦公樓總建筑面積14600平方米，空調(diào)面積10435平方米。地上9層，地下1層為地下車庫（含人防建筑），建筑高度34.6m，其中地

4、下1層層高4.8m，地上1層層高5m，2層到9層層高3.7m。空調(diào)室內(nèi)冷負(fù)荷904.6KW，新風(fēng)冷負(fù)荷598.2KW，總冷負(fù)荷1502.8KW ，冷負(fù)荷指標(biāo)為144.0 W/m2 ，夏季總濕負(fù)荷為736.9Kg/h ，總熱負(fù)荷 589.9KW ，熱負(fù)荷指標(biāo)為 56.5 W/m2 ，冬季總濕負(fù)荷為 -358.4Kg/h （需加濕）。本空調(diào)系統(tǒng)為舒適性空調(diào)系統(tǒng)，采用全空氣系統(tǒng)與空氣水系統(tǒng)相結(jié)合的空調(diào)形式，其冷熱源為風(fēng)冷熱泵機(jī)組。 空調(diào)技術(shù)的發(fā)展，不僅要在能源利用、能量的節(jié)約和回收、能量轉(zhuǎn)換和傳遞設(shè)備性能的改進(jìn)，系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和優(yōu)化以及計(jì)算機(jī)控制等方面繼續(xù)研究和開發(fā)，而且要進(jìn)一步創(chuàng)造適宜于人類工

5、作和生活的內(nèi)部環(huán)境。第二章 原始資料2.1室外氣象參數(shù)查文獻(xiàn)【1】表3.2-1得杭州市室外計(jì)算參數(shù)：夏季：空調(diào)室外計(jì)算干球溫度35.7 ； 歷年平均不保證50小時(shí)濕球溫度28.5； 空調(diào)室外計(jì)算相對濕度62%； 室外風(fēng)速2.2m/s； 大氣壓力100.05kPa。冬季：供暖室外計(jì)算溫度-1； 空調(diào)室外計(jì)算干球溫度-4 ； 空調(diào)室外計(jì)算相對濕度77%； 室外風(fēng)速 3.6m/s； 大氣壓力 102.09kPa。2.2 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)表2.1 夏季室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)房間名稱室內(nèi)溫度tN （oC）室內(nèi)濕度N (%)新風(fēng)量（m3/h人）辦稅大廳2616025辦稅柜臺2616025辦公室2616030會議室261

6、6020接待室2616030保安宿舍2616030視頻控制室2616030局長室2616050副局長室2616050主任科員辦公室2616050表2.2 冬季室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)房間名稱室內(nèi)溫度tN （OC）室內(nèi)濕度N(%)新風(fēng)量（m3/h人）辦稅大廳2015025辦稅柜臺2015025辦公室2015030會議室2015020接待室2015030保安宿舍2015030視頻控制室2015030局長室2015050副局長室2015050主任科員辦公室20150502.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工參數(shù) 根據(jù)原始資料圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工參數(shù)見下表：表2.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)表圍護(hù)結(jié)構(gòu)名稱圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造傳熱系數(shù)K（W/m2 oC）

7、外墻石灰砂漿 + 黏土實(shí)心磚墻一磚半（370mm）1.49玻璃幕墻6鋼 + 9A + 6鋼3.01內(nèi)墻內(nèi)外抹面（各20mm）+ 一磚墻（240mm）1.97外窗單層塑鋼窗4.70外門木（塑料）框雙層玻璃門2.50內(nèi)門木（塑料）框單層實(shí)體門3.35屋面預(yù)制，總厚度260mm0.62第三章 負(fù)荷計(jì)算3.1 空調(diào)房間設(shè)計(jì)條件本次活動(dòng)中心空調(diào)設(shè)計(jì)為舒適性空調(diào)。室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)見表2.1。3.2冷負(fù)荷計(jì)算（1）外墻和屋面的冷負(fù)荷計(jì)算在日射和室外氣溫綜合作用下，外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷可按下式進(jìn)行計(jì)算：Qc( )= AK(tc( ) + td ) kak td （3-1）式中： Qc( ) 外墻和屋

8、面瞬變傳熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷，W； K 外墻和屋面的傳熱系數(shù)，W / m2 C ，可根據(jù)外墻和屋面的不同構(gòu)造由文獻(xiàn)【1】10附錄 2-2和附錄 2-3中查得； A 外墻和屋面的計(jì)算面積，m2 ； tc( ) 外墻和屋面計(jì)算溫度的逐時(shí)值，可根據(jù)外墻和屋面的不同類型分 通空調(diào)附錄 2-4和附錄 2-5中查得； ka 外表面放熱系數(shù)修正值，在文獻(xiàn)【1】表 2-8中查得； k 吸熱系數(shù)修正值, 在文獻(xiàn)【1】表 2-9中查得； td 地點(diǎn)修整值，根據(jù)設(shè)計(jì)地點(diǎn)可由文獻(xiàn)【1】附錄 2-6中查得； tR 室內(nèi)計(jì)算溫度, ，根據(jù)設(shè)計(jì)要求取值。（2）外玻璃窗瞬時(shí)傳熱下的冷負(fù)荷在室內(nèi)外溫差作用下，通過外玻璃窗瞬變傳熱

9、引起的冷負(fù)荷可按下式計(jì) 算： Q c()= cw AwKw (tc( ) + td tR ) （3-2） 式中： cw 窗框修正系數(shù)，可由文獻(xiàn)【1】附錄 2-9中查得； Qc( ) 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷，W； Aw 窗口面積，m2 ； Kw 外玻璃窗傳熱系數(shù)，W m2 C ，可由文獻(xiàn)【1】附錄 2-7和附錄 2-8中查得； tc( ) 外玻璃窗的冷負(fù)荷溫度的逐時(shí)值， C，可由暖通空 調(diào)附錄2-10中 查得； td 地點(diǎn)修正系數(shù)，可由文獻(xiàn)【1】附錄 2-11中查得；（3）外玻璃窗日射得熱引起的冷負(fù)荷玻璃窗日射得熱引起的冷負(fù)荷，其計(jì)算式可用 下面公式： Qc( ) = Ca Cs Ci A

10、w CLQ Djmax （3-3）式中： c( ) 外玻璃窗日射得熱引起的冷負(fù)荷； Ca 有效面積系數(shù)，可由文獻(xiàn)【1】附錄 2-15中查得； Cs 窗玻璃的遮陽系數(shù)， 可由文獻(xiàn)【1】附錄 2-13中查得； Ci 窗內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù)，可由文獻(xiàn)【1】附錄 2-14中查得； Aw 窗口面積， m2 CLQ 窗玻璃冷負(fù)荷系數(shù)，無因次， 可由文獻(xiàn)【1】附錄 2-16至附錄2-19中查的 Djmax 日射得熱因子最大值，W，可由文獻(xiàn)【1】附錄 2-12查得；（4）設(shè)備散熱形成的冷負(fù)荷計(jì)算設(shè)備及其用電器都放在室內(nèi)，主要是一些電腦、電視機(jī)等。由于都是些電子設(shè)備，由文獻(xiàn)【1】，使用下面公式：Qc(t) =

11、1000CLQn1n2 n3 N/ （3-4）式中： CLQ 設(shè)備和用具顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)，可由文獻(xiàn)【1】附錄2-20和附錄2-21查得 N 電動(dòng)設(shè)備的安裝功率， kW； 電動(dòng)機(jī)效率； n1 利用系數(shù)，是電動(dòng)機(jī)最大實(shí)效功率與安裝功率之比，一般可取0.70.9，可用于反映安裝功率的利用程度； n2 電動(dòng)機(jī)負(fù)荷系數(shù)，定義為電動(dòng)機(jī)每小時(shí)平均實(shí)耗功率與機(jī)器設(shè)計(jì)最大實(shí)耗功率之比，對計(jì)算機(jī)可取 1.0，一 般儀表取0.50.9； n3 同時(shí)使用系數(shù)，定義為室內(nèi)電動(dòng)機(jī)同時(shí)使用的安裝功率與總安裝功率之比，一般取0.50.8。（5）照明散熱形成的冷負(fù)荷計(jì)算根據(jù)文獻(xiàn)【1】燈具的冷負(fù)荷計(jì)算公式： Qc( ) = 1

12、000n1n2 NCLQ （3-5）式中： c( )燈具散熱形成的冷負(fù)荷，W； N 照明燈具所需功率， kW，根據(jù)酒店的設(shè)計(jì)要求確定； 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(shí)，取n1=1.2；當(dāng)暗裝熒光燈鎮(zhèn)流器裝高在頂棚時(shí)，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)， 利用自然通風(fēng)散熱于頂棚內(nèi)時(shí)，取n2 =0.50.6；而熒光燈罩無通風(fēng)孔者n2= 0.60.8； CLQ照明散熱冷負(fù)荷系數(shù)，可由文獻(xiàn)【1】附錄 2-22查得。 （6）人體顯熱形成的冷負(fù)荷計(jì)算 室內(nèi)人員顯熱散熱形成的冷負(fù)荷，其計(jì)算公式為： Q c( )= qSnCLQ （

13、3-6）式中：Q c( ) 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，可由文獻(xiàn)【1】 表2-13查得； n 室內(nèi)全部人數(shù)； 群集系數(shù)，可由文獻(xiàn)【1】表 2-12查得； CLQ 人體顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)，可由文獻(xiàn)【1】附錄 2-23查得。 （7）人體潛熱形成的冷負(fù)荷的計(jì)算人體潛熱散熱形成冷負(fù)荷，其計(jì)算公式： Q c( )= qln （3-7）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，可由文獻(xiàn)【1】表2-13查得；n 室內(nèi)全部人數(shù)； 群集系數(shù)，可由文獻(xiàn)【1】表 2-12查得。（8）內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷計(jì)

14、算 通過內(nèi)墻和樓板的溫差傳熱而產(chǎn)生的冷負(fù)荷采用下式計(jì)算冷負(fù)荷： Qc() = k jAj (t.m + ta tR ) （3-8）式中 ：kj 內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/m2 C ； Aj 內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積, m2 t.m 夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度，； ta 附加溫升，可由文獻(xiàn)【1】表 2-10選取。（9）新風(fēng)冷負(fù)荷計(jì)算新風(fēng)Gw進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)的焓為iw，排除時(shí)焓為in，這部分冷量稱為新風(fēng)冷負(fù)荷，可按下式計(jì)算： Qq = mdGw ( iw in ) /3.6 （3-9）式中：md 夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度下的空氣密度 ; Gw 新風(fēng)量，m3/h； iw 夏季室外計(jì)算參數(shù)時(shí)的焓值，kJ/kg； i

15、n 室內(nèi)空氣的焓值，kJ/kg。（10）人體濕負(fù)荷計(jì)算 人體濕負(fù)荷可按下式計(jì)算：Mw=0.278n g10-6 （3-10）式中: Mw 人體散濕量 ，kg/ s; G 成年男子的小時(shí)散濕量，g/h，可由文獻(xiàn)【1】表2-13 查得； n 人數(shù) 群集系數(shù)，可由文獻(xiàn)【1】表2-12 查得。 （11）新風(fēng)濕負(fù)荷計(jì)算 新風(fēng)濕負(fù)荷按下式計(jì)算： Mq = mdGw (dw dn）/3600 （3-11）式中：md 夏季空調(diào)室外計(jì)算干球溫度下的空氣密度； Gw 新風(fēng)量，m3/h； dw 夏季空調(diào)房間室外計(jì)算參數(shù)時(shí)的含濕量g/kg； dn 室內(nèi)空氣的含濕量，g/kg。3.3熱負(fù)荷計(jì)算（1）圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量

16、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量按下式計(jì)算： Qj = Aj Kj ( tR to.w ) a （3-12）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 .oC) ； tR 冬季室內(nèi)計(jì)算溫度， oC ； to.w 空調(diào)室外計(jì)算溫度 ，oC ； a 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的修正系數(shù)，見文獻(xiàn)【1】表2-4 ；但是，在已知冷側(cè)溫度或用平衡法能計(jì)算出冷側(cè)溫度時(shí)，可直接用冷側(cè)溫度代入，不用進(jìn)行a 值修正。（2）空調(diào)新風(fēng)熱負(fù)荷 空調(diào)新風(fēng)熱負(fù)荷按下式計(jì)算： Qh= md Gw cp (tR to) / 3.6 （3-13）式中：md 夏季空調(diào)室外計(jì)算

17、干球溫度下的空氣密度，kg/m3; Gw 新風(fēng)量，m3/h； cp空氣的定壓比熱，取1.005KJ/(kg.oC) ； to冬季空調(diào)室外空氣計(jì)算溫度，oC； tR冬季空調(diào)室內(nèi)空氣計(jì)算溫度，oC。（4）圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加耗熱量 朝向修正率北、東北、西北朝向 ： 0 10%東、西朝向 ： -5%東南、西南朝向： -10% -15%南向： -15% -30%風(fēng)力附加率在不避風(fēng)的高地、河邊、海岸、曠野上的建筑物以及城鎮(zhèn)、廠區(qū)內(nèi)特別高的建筑物，垂直的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱負(fù)荷附加 5% 10% 。外門附加率公共建筑或生產(chǎn)廠房的主要出入口 500%民用建筑或工廠的輔助建筑物，當(dāng)其樓層為n時(shí):有兩個(gè)門斗的三層外門 60n%

18、有門斗的雙層外門 80n%無門斗的單層外門 65n%高度附加率 當(dāng)民用建筑和工業(yè)企業(yè)輔助建筑的房間凈高超過4m時(shí)，每增加1m，附加率2%，但最大不超過15%。3.4負(fù)荷計(jì)算內(nèi)容 現(xiàn)僅以消防控制室106為例計(jì)算說明，其他房間負(fù)荷見附表2 。 106房間的圍護(hù)結(jié)構(gòu)有： 北外墻 ：磚墻，面積32.88m2; 北外窗 ： 單層塑鋼窗，面積3.92m2; 北外門 ：木（塑料）框雙層玻璃門，面積3.8m2; 內(nèi)墻 ： 磚墻，面積112.1 m2; 內(nèi)門 ：木（塑料）框單層實(shí)體門，面積3.2 m2。由于室內(nèi)壓力大于室外大氣壓，故無需考慮新風(fēng)滲透引起的冷熱負(fù)荷。鄰室為空調(diào)房間，無內(nèi)墻傳熱引起的負(fù)荷。負(fù)荷詳細(xì)計(jì)

19、算內(nèi)容如下。表3.1 北外墻冷負(fù)荷（按3-1式）(取Ka =1.0 ,Kp = 0.90)表3.2 北外窗瞬時(shí)傳熱冷負(fù)荷（按3-2式）(取Cw =1.0)表3.3 北外窗日射得熱冷負(fù)荷（按3-3式）(取Ca = 0.85, Cs=1.0)表3.4 照明散熱冷負(fù)荷（按3-5式）(N = 2.1kw,取n1=1.2,n2=1.0)表3.5 設(shè)備散熱冷負(fù)荷（按3-4式）(n1=0.8,n2=1.0,n3=0.8,=0.86)表3.6 人員散熱冷負(fù)荷（按3-6,3-7式）(取qs=60.5,=0.92,q=73.3)表3.7 室內(nèi)逐時(shí)冷負(fù)荷匯總表夏季新風(fēng)冷負(fù)荷（按39式） 查焓濕圖得：iw = 93.

20、8kJ/kg , in =58.2 kJ/kg , 取 md =1.2kg/m3 , Gw =150m3/h Qq = 1.2150（93.8 58.2）/ 3.6 = 1780W夏季室內(nèi)濕負(fù)荷（按3-10式） 取 n =5 , = 0.89 , g = 68g/h Mw=0.27850.896810-6 = 0.084 g/s 夏季新風(fēng)濕負(fù)荷（按3-11式） 查焓濕圖得：dw = 22.2 g/kg , dn =12.6 g/kg , Qq = 1.2150( 22.2 12.6 )/3600 = 0.48 g/s 冬季熱負(fù)荷包括：圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量和由門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣耗熱量（空調(diào)房間

21、不計(jì)冷風(fēng)滲透耗熱量）表3.8 室內(nèi)熱負(fù)荷計(jì)算表（按3-12式，a=1.0）冬季新風(fēng)熱負(fù)荷（按3-13式）Qh= 1.21501.005（20+4）/ 3.6 = 1206 W3.5負(fù)荷匯總現(xiàn)將各房間的總的冷負(fù)荷按最大值進(jìn)行匯總，詳見附表二。3.6負(fù)荷逐時(shí)波動(dòng)圖現(xiàn)將各種負(fù)荷隨時(shí)間變化的趨勢示于圖3.1中。圖3.1 負(fù)荷曲線圖 上圖顯示，負(fù)荷最大時(shí)刻出現(xiàn)在17時(shí)。第四章 空調(diào)系統(tǒng)方案的確定4.1空調(diào)系統(tǒng)的比較為了能夠選擇更為合適的空調(diào)系統(tǒng)形式，先對各種空調(diào)系統(tǒng)做一了解。由于集中式一次回風(fēng)系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤管加獨(dú)立新風(fēng)以及分散式空調(diào)系統(tǒng)較為常用，所以本設(shè)計(jì)中的空調(diào)方式就通過比較這三種系統(tǒng)來確定。（1） 三

22、種空調(diào)系統(tǒng)適用條件和使用特點(diǎn)各種空調(diào)系統(tǒng)的適用條件和使用特點(diǎn)見表4.1。表4.1 三種空調(diào)系統(tǒng)的適用條件和使用特點(diǎn)空調(diào)系統(tǒng)適用條件使用特點(diǎn)集中式（一次回風(fēng)）1. 房間面積大或多層、多室而熱濕負(fù)荷變化情況類似；2. 新風(fēng)量變化大；3. 全年多工況節(jié)能。1. 可利用較大送風(fēng)溫差送風(fēng)；2. 室內(nèi)散濕量較大。半集中式（風(fēng)機(jī)盤管）1. 房間面積大但風(fēng)管不易布置；2. 多層多室層高較低，熱濕負(fù)荷不一致或參數(shù)要求不同；3. 要求調(diào)節(jié)風(fēng)量。1. 空調(diào)房間較多，房間較小，且各房間要求單獨(dú)調(diào)節(jié)溫度；2. 空調(diào)房間面積較大但主風(fēng)管敷設(shè)困難。分散式1. 各房間工作班次和參數(shù)要求不同且面積較??；2. 空調(diào)房間布置分散。

23、1. 無水系統(tǒng)和機(jī)房；2. 可以分戶控制，利于單獨(dú)計(jì)費(fèi)。（2） 三種空調(diào)系統(tǒng)的比較現(xiàn)將集中式空調(diào)系統(tǒng)、單元式空調(diào)器、風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)對比如表4.2。表4.2 常用空調(diào)系統(tǒng)比較比較項(xiàng)目集中式空調(diào)系統(tǒng)單元式空調(diào)器風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備布置與機(jī)房機(jī)房面積較大，層高較高。1. 設(shè)備成套、緊湊，可以安裝在房間內(nèi)，也可以安裝在空調(diào)機(jī)房；2. 空調(diào)機(jī)房面積較小，機(jī)房層高較低；3. 機(jī)組分散布置，敷設(shè)各種管線較麻煩。1. 只需要新風(fēng)空調(diào)機(jī)房，機(jī)房面積??；2. 機(jī)組分散布置，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，占用空間多，布置困難；2. 支風(fēng)管和風(fēng)口較多時(shí)不易調(diào)節(jié)風(fēng)量。1. 系統(tǒng)小，風(fēng)管短，各

24、個(gè)風(fēng)口風(fēng)量的調(diào)節(jié)比較容易達(dá)到均勻；2. 小型機(jī)組余壓小，又是難于滿足風(fēng)管布置和必需的新風(fēng)量。1. 放在室內(nèi)時(shí)，有時(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，減少冷水機(jī)組運(yùn)行時(shí)間；2. 對于熱濕負(fù)荷變化不一致或是室內(nèi)參數(shù)不同的房間，室內(nèi)溫濕度不易控制且不經(jīng)濟(jì)；3. 部分房間停止工作部需空調(diào)時(shí)，整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)仍要運(yùn)行，不經(jīng)濟(jì)。1. 不能實(shí)現(xiàn)全年多工況節(jié)能運(yùn)行調(diào)節(jié)，大多用電加熱，耗能大；2. 靈活性大，各空調(diào)房間可根據(jù)需要停開。1. 靈活性大，節(jié)能效果好，可根據(jù)各室負(fù)荷情況自行調(diào)節(jié)；2. 盤管冬夏兼用

25、，內(nèi)壁容易結(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)行調(diào)節(jié)。使用壽命使用壽命長使用壽命短使用壽命長安裝設(shè)備與風(fēng)管的安裝工作量大，周期長。1. 安裝投產(chǎn)快；2. 對舊建筑改造和工藝的變更的適應(yīng)性強(qiáng)。安裝投產(chǎn)快，介于集中式空調(diào)系統(tǒng)和單元式空調(diào)器之間。溫濕控制可以嚴(yán)格地控制室內(nèi)溫度和相對濕度。對室內(nèi)溫度要求較低，室外濕球溫度較高、新風(fēng)量要求較多時(shí)，較難滿足。對室內(nèi)溫濕度要求較嚴(yán)時(shí)，難于滿足。4.2空調(diào)系統(tǒng)的確定 由表4.1和4.2可知，本建筑一二三層應(yīng)該選用集中式空調(diào)系統(tǒng)（又稱全空氣系統(tǒng)），四層到九層選用半集中式空調(diào)系統(tǒng)。在半集中式空調(diào)系統(tǒng)中，風(fēng)機(jī)盤管加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，比較優(yōu)越，故四層

26、到九層采用風(fēng)機(jī)盤管加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)。第五章 送風(fēng)量和新風(fēng)量的確定5.1送風(fēng)量的確定空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的送風(fēng)量通常按照夏季最大的室內(nèi)冷負(fù)荷，按下式計(jì)算確定： （5-1）式中：送風(fēng)量（kg/s）； 室內(nèi)冷負(fù)荷（kW）； 室內(nèi)濕負(fù)荷（kg/s）；室內(nèi)空氣的焓值（kJ/kg）；送風(fēng)狀態(tài)下的空氣的焓值（kJ/kg）； 室內(nèi)空氣的含濕量（g/kg）；送風(fēng)狀態(tài)下的空氣的含濕量（g/kg）；和都是已知的，室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)在圖上的位置已經(jīng)確定，因此只要過點(diǎn)作線，也能確定送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，從而算出送風(fēng)量?，F(xiàn)以消防控制室106（夏季）為例計(jì)算說明。一樓風(fēng)系統(tǒng)熱濕比 = Q/ Mw =124690.9/27.4= 4555.8kJ/kg

27、 。室內(nèi)狀態(tài)N： tN =26 oC , N =60 % , iN =59.27 kJ/kg在焓濕圖上作出N點(diǎn)，與線，如下圖。發(fā)現(xiàn)在露點(diǎn)送風(fēng)狀態(tài)遠(yuǎn)大于10 oC溫差，選擇送風(fēng)溫差為10oC，16oC等溫線與焦點(diǎn)即為送風(fēng)狀態(tài)。此時(shí)送風(fēng)狀態(tài)S: tN =16oC , N =67.7 % , is =36.0 kJ/kg 注：圖中，N為室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)，1為熱濕比線，S1為送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)一樓總送風(fēng)量 Gs，=124690.9/(59.2736.0)=5358.4 g/s = 17336.7 m3/h106房間送風(fēng)量 Gs =8109.7/( 59.27 36.0) =348.5g/s = 1103.9m3/h

28、其他房間風(fēng)量計(jì)算方法與106室基本相同，若樓層的熱濕比合適，滿足在送風(fēng)溫差內(nèi)的露點(diǎn)送風(fēng)，則采用露點(diǎn)送風(fēng)狀態(tài)；若樓層熱濕比較小，無法在10 oC溫差內(nèi)達(dá)到露點(diǎn)送風(fēng)的狀態(tài)，這時(shí)需要采用10 oC溫差送風(fēng)（需再熱）。各房間送風(fēng)量詳見附表三。5.2 新風(fēng)量的確定確定新風(fēng)量要考慮三個(gè)因素：(1) 衛(wèi)生要求在人長期停留的空調(diào)房間內(nèi)，新鮮空氣的多少對人體健康有直接影響。人體總要不斷的吸入氧氣，呼出二氧化碳。在實(shí)際工作中，一般可按規(guī)定確定：不論每人占房間體積多少，新風(fēng)量按大于等于30m3/h/人采用。對于人員密集的建筑物，如采用空調(diào)的體育館、會場，每人每空間較少，為不到10m3/h/人，但停留時(shí)間較短，分為吸

29、煙和不吸煙的情況，新風(fēng)量以715m3/h/人計(jì)算。由于這類建筑物按此確定的新風(fēng)量占總風(fēng)量的百分比可能達(dá)到3040，從而冷量很大，所以在確定新風(fēng)量時(shí)應(yīng)十分慎重。(2) 新風(fēng)量必須滿足送風(fēng)量的10。(3) 保持空調(diào)房間的正壓所需的滲透風(fēng)量和局部排風(fēng)量一般情況下正壓在510Pa即可滿足要求，過大的正壓不但沒有必要，而且降低了系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。由上所述，新風(fēng)量為上述三者最大的一個(gè)。（4）新風(fēng)量的計(jì)算采用的計(jì)算方法如下：根據(jù)衛(wèi)生要求： 新風(fēng)量=人數(shù)滿足衛(wèi)生要求所需新風(fēng)量最小新風(fēng)比為：10% 新風(fēng)量=送風(fēng)量最小新風(fēng)比保持室內(nèi)正壓所需的新風(fēng)量：新風(fēng)量=房間體積保證室內(nèi)正壓所需的換氣次數(shù)（5）最小新風(fēng)量G O

30、 的確定 本辦公樓對新風(fēng)量要求主要以人員衛(wèi)生為主，且由工程經(jīng)驗(yàn)知，滿足衛(wèi)生要求的新風(fēng)量總能滿足其他要求，故選G O = G O1。 各個(gè)房間的新風(fēng)量詳見附表三。第6章 氣流組織設(shè)計(jì)與運(yùn)算6.1 室內(nèi)氣流組織氣流組織，就是在是空調(diào)房間內(nèi)合理地布置送風(fēng)口和回風(fēng)口，使得經(jīng)過凈化和熱濕處理的空氣，由送風(fēng)口送入室內(nèi)后，在擴(kuò)散與混合的過程中，均勻地消除室內(nèi)余熱和余濕，從而使工作區(qū)形成比較均勻而穩(wěn)定的溫度、濕度、氣流速度和結(jié)凈度，以滿足生產(chǎn)工藝和人體舒適的要求。氣流組織的形式有多種多樣，需要結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)及工藝設(shè)備布置等條件合理選擇。依照送、回風(fēng)口位置的相互關(guān)系和氣流方向，可分為：側(cè)送側(cè)回、上送下回、中

31、送上下回、下送上回及上送上回。 a) 側(cè)送側(cè)回 可以布置成單側(cè)送單側(cè)回和雙側(cè)送雙側(cè)回。 側(cè)送側(cè)回的送、回風(fēng)口都布置在房間的側(cè)墻上。 側(cè)送側(cè)回氣流已與房間空氣進(jìn)行了比較充沛的混合，側(cè)送側(cè)回的送風(fēng)射流在達(dá)到工作區(qū)之前。速度場和溫度場都趨于均勻和穩(wěn)定，因此能保證工作區(qū)氣流速度和溫度的均勻性。此外，側(cè)送側(cè)回的射流射程比較長，射流能得到充分衰減，可以加大送風(fēng)溫差。側(cè)送風(fēng)不占用頂棚位置?？煞奖沩斉锊课坏乃囆g(shù)裝飾，不會因?yàn)橛酗L(fēng)口而影響裝修的整體效果。是工程中用得較多流組織形式之一。 b) 上送下回 送風(fēng)口布置于房間的上部，回風(fēng)口則置于房間的下部。此方式的送風(fēng)氣流在進(jìn)入工作區(qū)前就已經(jīng)與室內(nèi)空氣充分混合，易于形

32、成均勻的溫度場和速度場，且能有較大的送風(fēng)溫差，從而降低送風(fēng)量，是基本的氣流組織形式。 c) 中送上、下回 某些高大空間的空調(diào)房間，為減少送風(fēng)量，降低能耗，房間高度上的中部位置采用側(cè)送風(fēng)口或噴口送風(fēng)，將房間下部作為空調(diào)區(qū)，上部作為非空調(diào)區(qū)，其上部和下部所要求的溫差比較大。回風(fēng)口設(shè)置在房間的下部。為及時(shí)排走上部非空調(diào)區(qū)的余熱，可在頂部設(shè)置排風(fēng)裝置。 d) 下送上回 回風(fēng)口布置在上部，這種形式的特點(diǎn)，一是能使新鮮空氣首先通過工作區(qū)；二是由于是頂部回風(fēng)，房間上部余熱可以不進(jìn)入工作區(qū)而被直接排走。故對于室內(nèi)余熱量大，特別是熱源又靠近頂棚的場所，如大型計(jì)算機(jī)房 , 這種形式的送風(fēng)口布置在下部。電訊自動(dòng)交換

33、中心等，最適合于采用這種氣流組織形式。e) 上送上回 送、回風(fēng)口都明裝布置在房間上部。對于那些因各種原因不能在房間下部布置回風(fēng)口的場所，上送上回是相當(dāng)合適的，但應(yīng)注意控制好送、回風(fēng)的速度 , 這種氣流組織形式是將送風(fēng)口和回風(fēng)口疊在一起。以防止氣流短路。 綜合考慮本空調(diào)系統(tǒng)，應(yīng)以管道的安裝布置為主要因素進(jìn)行設(shè)計(jì)，故選用上送上回的送風(fēng)方式。6.2 送風(fēng)口形式送風(fēng)口及其紊流系數(shù)對射流的擴(kuò)散及空間內(nèi)氣流流型的形式有直接影響。因此，在設(shè)計(jì)氣流組織時(shí)，根據(jù)空調(diào)精度，氣流形式，送風(fēng)口安裝位置以及建筑內(nèi)裝修的藝術(shù)配合等要求選擇不同形式的風(fēng)口。風(fēng)口的形式多樣，大致分為側(cè)送風(fēng)口、散流器、孔板送風(fēng)口、噴射式送風(fēng)口與

34、旋流式送風(fēng)口五種。本設(shè)計(jì)送風(fēng)口一律選用散流器送風(fēng)。散流器是安裝在頂棚上的送風(fēng)口，其送風(fēng)氣流形式有平送和下送兩種。工作區(qū)總是處于回流區(qū)，只是送風(fēng)射流和回流的射程較短。散流器下送的方式，空氣由散流器送出時(shí)，通常沿著頂棚和墻面形成貼附射流，射流擴(kuò)散較好，速度場和溫度場都很均勻。 基于上述情況，散流器平送適合本設(shè)計(jì)的要求。6.3 回風(fēng)口形式回風(fēng)口的流場對房間的氣流組織影響較小，因而它的形式也比較簡單，本設(shè)計(jì)中選用百葉作為回風(fēng)口，回風(fēng)口風(fēng)速為4m/s。6.4 氣流組織的設(shè)計(jì)與計(jì)算 以消防控制室106為例說明： 布置散流器106室內(nèi)長寬高 = 8.8m8.1m4.4m ,將房間按長度寬度方向分別分為2等份

35、，即房間分為長寬 = 4.4m4.05m的四個(gè)小區(qū)，將散流器布置在小區(qū)中央，如圖所示（白色區(qū)域?yàn)樯⒘髌鳎３踹x散流器 選用圓形下送型散流器，層高較高，按頸部風(fēng)速4.5m/s選風(fēng)口。房間送風(fēng)量Gs = 1103.9m3/h=0.307 m3/s，則頸部直徑為:d=20.307/(44.53.14) =146.7mm選擇FK-8-15#圓形散流器(上海三燕)，頸部直徑為154mm。實(shí)際頸部風(fēng)速為: v= 0.307/（3.140.1542）= 4.12m/s散流器實(shí)際出口面積約為頸部面積的90%，出口風(fēng)速為： v = 4.12/90% = 4.58m/s 求射流末端速度為0.5m/s的射程，即：

36、x= 1.44.58(3.140.1542/4)1/2 / (0.50.91/2) -0.07= 1.84m 計(jì)算室內(nèi)平均風(fēng)速（等溫射流）： vm = 0.3811.84/(4.22/4+4.42)1/2 = 0.14m/s 送冷風(fēng)時(shí)，室內(nèi)風(fēng)速為0.17m/s ；送熱風(fēng)時(shí)，室內(nèi)平均風(fēng)速為0.11m/s。 所選散流器符合要求。 其他房間氣流組織設(shè)計(jì)計(jì)算詳見附表四。 第七章 風(fēng)管、水管水力計(jì)算7.1 風(fēng)管的水力計(jì)算7.1.1空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管布置風(fēng)管是中央空調(diào)系統(tǒng)必不可少的重要組成?？照{(diào)送風(fēng)和回風(fēng)、排風(fēng)、新風(fēng)供給，正壓防煙送風(fēng)，機(jī)械排煙系統(tǒng)均要用到風(fēng)管。風(fēng)管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)正確與否，關(guān)系到整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的造價(jià)

37、、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性以及運(yùn)行效果。風(fēng)管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是：布置合理的管線；經(jīng)濟(jì)合理的確定風(fēng)管的形狀及各段截面的尺寸，以保證實(shí)際風(fēng)量符合設(shè)計(jì)的要求；并計(jì)算系統(tǒng)的總阻力。本系統(tǒng)的風(fēng)管計(jì)算采用假定流速法。風(fēng)管用鍍鋅鋼板制作，布置時(shí)應(yīng)注意整齊，美觀和便于維修、測試，應(yīng)與其他管道統(tǒng)一考慮，以防止冷熱源管道之間的不利影響，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮各管道的裝拆方便；布置時(shí)應(yīng)還盡量使排（回）風(fēng)口與送風(fēng)口遠(yuǎn)離，送風(fēng)口應(yīng)盡量放在排風(fēng)口的上風(fēng)側(cè)；為避免吸入室外地面灰塵，送風(fēng)口底部應(yīng)距地面不宜低于2m。風(fēng)管干管流速取614m/s，支管取28m/s來確定管徑(參見文獻(xiàn)【1】)。風(fēng)管的形式很多，一般采用圓形或矩形風(fēng)管。圓形風(fēng)管強(qiáng)度大，

38、耗材料少，但是占用有效空間大，不易布置的美觀，常用于暗裝。矩形風(fēng)管占用的有效空間小，易于布置，明裝美觀，彎頭及三通等部件的尺寸較圓形風(fēng)管的部件小，且容易加工，使用較多，故本設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)中采用矩形風(fēng)管。7.1.2風(fēng)管的水力計(jì)算通風(fēng)管道的水力計(jì)算是在系統(tǒng)和設(shè)備布置，風(fēng)管材料，各送風(fēng)點(diǎn)的位置和風(fēng)量均以確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。其主要目的是,確定各管段的斷面尺寸和阻力，保證系統(tǒng)內(nèi)達(dá)到要求的風(fēng)量分配，最后確定風(fēng)機(jī)的型號和動(dòng)力消耗。（1）風(fēng)管設(shè)計(jì)的基本任務(wù)1.確定風(fēng)管的形狀和選擇風(fēng)管的尺寸。2.計(jì)算風(fēng)管的沿程阻力和局部阻力。3.與最不利環(huán)路并聯(lián)的管路的阻力平衡計(jì)算。（2） 風(fēng)管水力計(jì)算方法:假定流速法計(jì)算步驟：

39、1.繪制空調(diào)系統(tǒng)軸測圖,并對各段風(fēng)管進(jìn)行編號,標(biāo)注風(fēng)量和長度。2.確定風(fēng)管內(nèi)的合理流速。3.根據(jù)各風(fēng)管的風(fēng)量和選擇的流速確定各管段的斷面尺寸,計(jì)算沿程阻力和局部阻力。4.與最不利環(huán)路并聯(lián)的管路的阻力平衡計(jì)算。為了保證各送、排風(fēng)點(diǎn)達(dá)到預(yù)期的風(fēng)量，必須進(jìn)行阻力平衡計(jì)算。一般的空調(diào)系統(tǒng)要求并聯(lián)管路之間的不平衡率應(yīng)不超過15%。若超出上述規(guī)定，則應(yīng)采用下面幾種方法使其阻力平衡。a.在風(fēng)量不變的情況下，調(diào)整支管管徑；b.在支管斷面尺寸不變情況下，適當(dāng)調(diào)整支管風(fēng)量；c.閥門調(diào)節(jié)。（3） 計(jì)算系統(tǒng)的總阻力。沿程阻力的計(jì)算公式: （7-1）式中：Rm單位長度的比摩阻， Pa/mL管長，m局部阻力的計(jì)算公式:

40、（7-2）式中 ：Z局部阻力，Pa；局部阻力系數(shù)；v與對應(yīng)的風(fēng)道斷面平均速度,m/s。（4） 風(fēng)管阻力計(jì)算（5）計(jì)算實(shí)例現(xiàn)以一層全空氣系統(tǒng)為例說明風(fēng)管的設(shè)計(jì)計(jì)算過程。 一層的送風(fēng)管布置示意圖如圖7-1所示：圖7-1 一層送風(fēng)管布置示意圖 對各管段編號如圖。 選通過管段0-1-2-3-4-5-6-7-8-9的環(huán)路，為最不利環(huán)路 現(xiàn)取管段9為例說明，其他管段見附表五。管段9的流量為236.02m3/h,假定流速為4.5m/s ，則管段面積為：236.02/3600/4.5 = 0.01457 m2 將其規(guī)格化為120mm120mm 。則實(shí)際流速為: 236.02/3600/0.12/0.12 =

41、4.55 m/s. 現(xiàn)取管段9為例說明，其他管段見附表五。管段9長l =2.19m,查比摩阻線算圖知Rm =2.64Pa/m ,則摩擦阻力為： 2.192.64 =5.77Pa 管段9的局部阻力系數(shù)為：一個(gè)散流器風(fēng)口，=1.28，一個(gè)矩形分流三通旁通管，=0.25。=1.28+0.25=1.53,則局部阻力為： 1.531.174.552/2 = 18.57 Pa 則總阻力為 5.77+18.57=24.34 Pa 。最不利環(huán)路的阻力為183.66 Pa。 通過改變管徑平衡各管路的阻力，結(jié)果見附表五。最不平衡環(huán)路的不平衡率為11.98%（見附表六），小于15%，符合工程規(guī)定。對于風(fēng)管節(jié)點(diǎn)不平衡

42、率較大處可在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，通過調(diào)節(jié)風(fēng)閥來到達(dá)要求。7.2水管的水力計(jì)算7.2.1 供、回水管的水力計(jì)算在空調(diào)水系統(tǒng)中，常用水管的管材有焊接鋼管、無縫鋼管、鍍鋅鋼管及PVC塑料管幾種。鍍鋅鋼管與無縫鋼管通常用于空調(diào)冷、熱水及冷卻水系統(tǒng)。鍍鋅鋼管的特點(diǎn)是不易生銹，對于空調(diào)冷凝水管來說是比較合適的。 綜合各方面因素，在本設(shè)計(jì)中，水管均采用鍍鋅鋼管。1）管徑的確定： （7-3）式中：Mw水流量，m3/s V水流速，m/s 2）沿程阻力: （7-4）式中：R單位長度的沿程阻力,又稱比摩阻,，Pa/m L管段長度，m3）局部阻力: （7-5） 式中：-局部阻力系數(shù) -水的密度，1000 m3/s V水流速,m/s運(yùn)用假定流速法進(jìn)行水力計(jì)算，確定出管徑后計(jì)算沿程損失與局部損失?，F(xiàn)以九層水管設(shè)計(jì)為例說明設(shè)計(jì)過程。九層水管平面布置如圖7-2所示。圖7-2 九層水管平面布置示意圖 對各段水管編號，如圖7-2，總體分為供水管、回水管和設(shè)備管段； 由于是同程式管路，隨意假定最不利管路，現(xiàn)取通過設(shè)備E1的環(huán)路為最不利環(huán)路。 把每個(gè)房間的冷負(fù)荷轉(zhuǎn)換成水量，E1設(shè)備承擔(dān)冷負(fù)荷為5213.77W，水的流量為： 3.65213.77 / 4.2 (12 -7) = 896.61 kg/h假定水流速為0.5m/s，水管管徑為： 10