畢業(yè)設計（論文）-某四層圖書館中央空調(diào)系統(tǒng)工程設計

摘要設計任務書專業(yè)班級學生姓名一、題目某圖書館空調(diào)工程設計二、起止日期年月日至年月日三、主要任務與要求該項目的空調(diào)設計任務主要為保證人體的舒適要求而設計。確定各空調(diào)房間內(nèi)部空氣環(huán)境各項指標如房間的溫度、相對濕度、氣流速度等的確定及有關(guān)參數(shù)波動范圍。計算影響空調(diào)房間的各種干擾量即熱濕負荷計算。冷熱源機組的確定。風管計算及氣流組織合理性。全年運行工況分析及自動調(diào)節(jié)方案設計。整個空調(diào)工程的經(jīng)濟適用性分析。指導教師職稱學院領(lǐng)導簽字（蓋章）年月日摘要本設計是石家莊某圖書館空調(diào)工程設計，該建筑占地約1250m2，建筑面積為5000m2，空調(diào)面積為2324m2，該圖書館總冷負荷為654kW，其中包括新風冷負荷401.2kW。在設計中所有空氣都經(jīng)過處理，其中包括17535m3/h的新風。設計中采用全空氣系統(tǒng)，室外新風經(jīng)過空氣處理機組處理到所需要的狀態(tài)，然后通過新風管道送入各個空調(diào)房間?？照{(diào)機房位于另建的室外機房中，在夏季，冷水機組制冷，冷凍水被送入空調(diào)房間的各個風機盤管上，以降低房間室內(nèi)溫度，冷水機組的出水溫度7℃回水溫度12℃。關(guān)鍵詞：全空氣系統(tǒng)；冷凍水；隔聲防震；冷熱負荷；AbstractAbstractThisdesignistheair-conditioningsystemforthelibraryofShijiazhuang.Thebuildingcovered1250m2,theconstructionareais5000m2andtheareaw--herehastheconditionofair-condi--tioningsystemis2324m2.Thegeneralcoolingloadis654kW,ofwhichthefreshair’scoolingloadis401.2kW.Inthisdesign,alltheairishandledandtheamountoffreshairis17535m3/h.Thefan-coilwithallairsystemisadopted,whichisadoptedbyallfloors..Theairconditioningmachineroomislocatedataroomoutofthebuilding.Thesystemisanapplicationofthetwo-pipesystem.Insummer,inordertolowtheindoortemperature,thecoolingwaterma--chinesetisutilizedforrefrigeration,andthefreezingwaterissenttoeachfan-coiloftheairconditioningrooms.Thetemperatureofout-waterfromthecoolingwatermac--hinesetis7℃andthereturningwateris12℃.Keywords:allairsystem;chillingwater;Soundinsulationshock-proof;Coolingandheatingload目錄目錄第一章緒論 11.1設計目的 11.2設計要求 11.2.1初步設計 11.2.2施工圖設計 1第二章設計依據(jù) 32.1工程概況 32.2設計依據(jù) 32.2.1石家莊市室外空調(diào)設計參數(shù) 32.2.2室內(nèi)空調(diào)主要設計參數(shù) 3第三章負荷計算 43.1維護結(jié)構(gòu)參數(shù) 43.2圍護結(jié)構(gòu)冷負荷計算 43.3設備、照明、人體散熱得熱冷負荷 73.3.1設備發(fā)熱量 73.3.2照明發(fā)熱量 83.3.3人體散熱量 83.3.4空氣滲透冷負荷 83.3.5本設計夏季空調(diào)房間冷負荷計算實例 83.4新風量及新風冷負荷確定 113.4.1新風量的確定 113.4.2新風負荷計算 113.4.3以電子閱覽室為例計算新風量及新風負荷 123.5房間濕負荷計算 123.6房間熱濕比 12第四章系統(tǒng)方案及冷熱源方案分析選擇 144.1空調(diào)系統(tǒng)方案的比較確定 144.2空調(diào)系統(tǒng)方式的確定 164.3空調(diào)風系統(tǒng)的確定 174.3.1新風量的確定 174.3.2送風溫差的確定 184.3.3夏季運行工況的計算 184.4空調(diào)系統(tǒng)空氣處理計算及其處理設備選型 204.4.1夏季空氣處理計算過程 204.4.2處理設備選型 22第五章空調(diào)房間氣流組織設計 245.1氣流組織的基本要求 245.2送回風口形式的選擇 255.2.1送風口的形式 255.3氣流組織的形式 265.4氣流組織的設計計算 27第六章風系統(tǒng)水力計算 306.1送風管道水力計算 316.2回風管道水力計算 396.3風機選型 44第七章冷水機組設備選型 457.1空調(diào)主機的選型 457.2空調(diào)水系統(tǒng)的設計原則 467.3冷凍水系統(tǒng)水力計算 477.3.1水系統(tǒng)的選擇 477.3.2冷凍水泵的選擇 497.3.3自動軟化水處理器 507.3.4電子水處理儀 50第八章管道保溫與消聲隔震設計 518.1管道保溫設計 518.1.1保溫材料的種類及選擇 518.1.2保溫層的結(jié)構(gòu)組成 518.2系統(tǒng)消聲隔振設計 528.2.1空調(diào)消聲設計 528.2.2空調(diào)隔震設計 53第九章空調(diào)系統(tǒng)運行調(diào)節(jié) 559.1一次回風空調(diào)系統(tǒng)全年運行調(diào)節(jié) 559.2空調(diào)系統(tǒng)的全年節(jié)能運行工況 57第十章總結(jié) 58參考文獻 59致謝 60第一章緒論第一章緒論1.1設計目的設計是工科大學培養(yǎng)學生的最后一個教學環(huán)節(jié)，是對四年所學知識的一次全面總結(jié)，是把理論知識應用于實踐工程的一次很好的鍛煉。在設計中，除了要熟練掌握大學四年所學的理論知識外，還要熟習和掌握國家有關(guān)的建設方針政策，綜合運用所學的基礎理論和專業(yè)知識，聯(lián)系實際來解決工程設計問題。通過設計，明確設計程序，設計內(nèi)容及各設計階段的目的要求和各工種間的必要配合。1.2設計要求1.2.1初步設計學生接受設計任務后，熟習土建圖紙與原始資料，查閱和收集資料，對設計對象選擇多種空調(diào)方式，經(jīng)過綜合比較后，最后選定一種較好的方案。根據(jù)有關(guān)設計規(guī)范及概算指標，對冷熱負荷進行初步估算，初步確定冷熱源方式、容量、臺數(shù)、機房位置和面積并確定送、排風方式。1.2.2施工圖設計1．設計計算⑴計算室內(nèi)冷、熱、濕負荷；⑵確定設計方案。包括系統(tǒng)劃分、空氣處理過程設計、計算總冷量、總熱量、總風量；⑶根據(jù)冷量和風量確定選用空氣處理設備和制冷設備、繪出空氣處理系統(tǒng)草圖；⑷全年運行工況調(diào)節(jié)分析；⑸確定室內(nèi)氣流組織形式，進行氣流組織計算；⑹進行系統(tǒng)風道布置及管道水力計算；⑺系統(tǒng)消聲減振設計；⑻系統(tǒng)防排煙及保溫設計；⑼對土建、水、電、動力專業(yè)的要求；⑽設計總結(jié)。2．繪圖圖紙應包括首頁圖、空調(diào)系統(tǒng)布置平面圖、系統(tǒng)圖、大樣圖、機房布置平面圖。第二章設計依據(jù)第二章設計依據(jù)2.1工程概況本設計對象為石家莊某圖書館，圖書館主要是閱覽室，書庫和微機室。四層總空調(diào)面積為2324m2。本工程空調(diào)設計的任務主要是本大樓的中央空調(diào)系統(tǒng)的設計。中央空調(diào)系統(tǒng)設計要求能夠?qū)崿F(xiàn)夏季供冷，滿足人體的舒適性要求。2.2設計依據(jù)2.2.1石家莊市室外空調(diào)設計參數(shù)地理位置：北緯38°02′海拔80.5m氣象參數(shù)為：夏季：大氣壓：99.56kpa；室外日平均溫度：29.7℃；室外計算日溫差：10.4℃；室外干球溫度：35.1℃；室外濕球溫度：26.6℃；室外平均風速：1.5m/s冬季：大氣壓：101.69kpa；空調(diào)計算溫度：-11℃；相對濕度：52%；室外平均風速：1.8m/2.2.2室內(nèi)空調(diào)主要設計參數(shù)表2-1室內(nèi)設計參數(shù)空調(diào)房類型夏季冬季室內(nèi)空氣流速新風標準設計溫度℃相對濕度‰設計溫度℃相對濕度‰m/sm3/(h·人)閱覽室275520500.1530辦公室265023300.230語音室254523400.1530書庫期刊室225020450.13-第三章負荷計算第三章負荷計算3.1維護結(jié)構(gòu)參數(shù)表3-1維護結(jié)構(gòu)參數(shù)圍護名稱類型傳熱系數(shù)(w/㎡.℃)傳熱衰減傳熱延遲(h)外墻370磚墻1.490.1512.7外窗隔熱鋁合金中空玻璃窗2.71.000.38內(nèi)墻240磚墻1.760.289.0屋面見下圖10.550.287.96圖2-1維護結(jié)構(gòu)屋頂參數(shù)3.2圍護結(jié)構(gòu)冷負荷計算計算圍護結(jié)構(gòu)冷負荷一般有兩種方法：一種是冷負荷系數(shù)法，另一種是諧波反應法?，F(xiàn)簡要介紹如下：冷負荷系數(shù)法的特點是把得熱量和冷負荷的區(qū)別在計算方法中體現(xiàn)出來?？紤]了建筑圍護結(jié)構(gòu)等蓄熱體的吸熱，蓄熱和放熱特性，從而減少了設計用冷負荷，對計算旅館、辦公樓及類似建筑的空調(diào)冷負荷還是簡便的，但本方法中所提供的冷負荷系數(shù)僅適用于中、重型結(jié)構(gòu)，缺少輕型結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，高層建筑的形體趨于多樣化，已廣泛采用各種熱反射玻璃組成的中空玻璃和各種型式的內(nèi)遮陽設施，往往超出本方法的所提供數(shù)據(jù)，對面積較大的空調(diào)房間并不完全適應，故此方法僅局限于面積較少，形狀較正規(guī)，機構(gòu)中、重型，一般玻璃窗的建筑中使用。諧波反應法是50年代提出的?；驹硎怯卯斄繙夭畲媸覂?nèi)、外的設計溫度，將室內(nèi)外不穩(wěn)定傳熱問題轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定傳熱方法進行計算。但該方法計算的空調(diào)冷負荷量往往要偏大，因為該方法計算中的當量溫差僅考慮了由于建筑物圍護結(jié)構(gòu)熱惰性而引起的計算時刻的延遲。而在實際工作中，外圍結(jié)構(gòu)在設計和施工過程中也經(jīng)常有變化，空調(diào)房間的使用功能也會有變化；隨著使用年限的增長，空調(diào)設備的效率也會有所降低，以及各種考慮不到的因素產(chǎn)生，對于設計人員來說，將冷凍設備容量留有一定余地也是需要的。綜合上述兩種方法，在本次設計中，圍護結(jié)構(gòu)冷負荷采用諧波反應法來計算。圍護結(jié)構(gòu)的負荷計算主要包括：a通過外墻（屋頂）進入房間的熱量；b通過玻璃窗進入的熱量；c通過墻、樓板、頂棚、地面進入的熱量。a.通過外墻（屋頂）的冷負荷CLQτ=KFΔt式中：τ——計算時間hε——圍護結(jié)構(gòu)表面受到周期為24小時諧性溫度作用，溫度波傳到表面的時間延遲hτ-ε——溫度波的作用時間即溫度波作用于圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面的時間hK——圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)F——圍護結(jié)構(gòu)計算面積m2Δtτ-ε——作用時刻下，圍護結(jié)構(gòu)的冷負荷計算溫差，簡稱負荷溫差，可查《簡明空氣調(diào)節(jié)設計手冊》負荷溫差Δtτ-ε按照外墻和屋面的傳熱衰減系數(shù)分類。維護結(jié)構(gòu)越厚、重（熱容量愈大），則ν值愈大，β值愈??；維護結(jié)構(gòu)愈輕、?。崛萘坑。?，則ν值愈小，β值愈大。β值在0與1之間變化。當維護結(jié)構(gòu)β≤0.2時，由于結(jié)構(gòu)具有較大的惰性對于外界擾量反應遲鈍，從而使負荷溫差的日變化很小，為了簡化計算，可按日平均負荷溫差Δ計算冷負荷。b.通過窗戶的得熱量形成的冷負荷通過窗戶進入室內(nèi)的得熱量有瞬變傳導得熱和日射得熱兩部分，對其相應形成的冷負荷應分開計算。窗戶瞬變傳導得熱形成的冷負荷CLQc·τ=KFΔt式中：Δtτ——計算時刻的負荷溫差，℃，參見《空氣調(diào)節(jié)》附錄；F——外窗戶傳熱系數(shù)W/·K；K——外窗戶計算面積⑵日射得熱形成的冷負荷CLQj·τ=xg式中：xg——窗的有效面積系數(shù)；單層鋼窗0.85，雙層鋼窗0.75，單層木窗0.7，雙層木窗0.6xd——地點修正系數(shù)；Cn——窗內(nèi)遮陽設施的遮陽系數(shù)；窗戶掛尼龍內(nèi)遮陽白色窗簾，無外遮陽；Cs——窗玻璃的遮擋系數(shù)；F——外窗計算面積，m2；Jj·τ——計算時刻時，透過單位窗口面積的太陽總面積的太陽總輻射形成的冷負荷，簡稱負荷強度W/c通過墻、樓板、頂棚、地面進入的熱量=1\*GB2⑴內(nèi)墻、內(nèi)窗、樓板等圍護結(jié)構(gòu)，當鄰室為非空氣調(diào)節(jié)房間時，鄰室溫度采用鄰室平均溫度，其冷負荷按下式計算：Q=KF（twp+Δtls式中：K——內(nèi)墻或樓板的傳熱系數(shù)F——內(nèi)墻或樓板的面積m2Δtls——鄰室平均溫度與夏季空氣調(diào)節(jié)室外計算日平均溫度的差值（℃）twp——室外計算平均溫度（℃）tn——室內(nèi)計算設計溫度（℃）本設計中不考慮此項。=2\*GB2⑵內(nèi)墻、內(nèi)窗、樓板等其鄰室為空氣調(diào)節(jié)房間時，其室溫基數(shù)差小于3℃時，不計算冷負荷，當其溫差大于或等于3℃時，按下式計算：Q=KF（tls-t式中tls——鄰室室內(nèi)計算溫度（℃）=3\*GB2⑶地面的冷負荷，舒適性空調(diào)房間內(nèi)夏季地面冷負荷可不必計算。3.3設備、照明、人體散熱得熱冷負荷設備、照明、人體散熱得熱形成的冷負荷，在工程上可以用下式簡化計算：CLQτ=Q式中：Q——設備QE、照明QL、人體的得熱QP，WT——設備投入使用時刻或開燈時刻或人員進入房間時刻，h；τ-T——從設備投入使用時刻或開燈時刻或人員進入房間時刻到計算時間的時間，h；JXτ-T（JEτ-T、JLτ-T、JPτ-T）——τ-T時間的設備負荷強度系數(shù)，照明負荷強度系數(shù)，人體負荷強度系數(shù)，參見《空氣調(diào)節(jié)》附錄2-14，2-15，2-16；3.3.1設備發(fā)熱量QE=Q式中：F——空調(diào)房間面積，；由《簡明空調(diào)設計手冊》查得，機器設備發(fā)熱量為10～40W/m2，本設計取20W/m2.3.3.2照明發(fā)熱量QL=qF式中：q——照明容量，根據(jù)《簡明空調(diào)設計手冊》第368頁知，辦公建筑照明容量為20～30W/m2，本設計中取照明容量為20W/m2F——空調(diào)房間面積，3.3.3人體散熱量人體全熱冷負荷分為顯熱冷負荷和潛熱冷負荷之和。QP=Qτ式中：n——空調(diào)房間內(nèi)的人員總數(shù)φ——群集系數(shù)男子、女子、兒童折合成成年男子的散熱比例qx——每名成年男子的顯熱散熱量（W/人）qq——每名成年男子的潛熱散熱量（W/人）Qτ——人體顯熱冷負荷（W）Qq——人體潛熱冷負荷（W）由《簡明空調(diào)設計手冊》第56頁、57頁查得，房間設計溫度為26攝氏度時，qx=61W/人；qq=73W/人。辦公建筑群集系數(shù)φ取為0.93.3.3.4空氣滲透冷負荷空氣滲透冷負荷是由于建筑因高度關(guān)系，迎風面的風壓較大，滲入室內(nèi)而引起的冷負荷，由于本次設計中辦公樓的建筑高度小并切室內(nèi)的壓力稍高于室外大氣壓，故不需要考慮由于外界空氣滲透所引起的冷負荷。3.3.5本設計夏季空調(diào)房間冷負荷計算實例以四層學生閱覽室為例，說明逐時負荷計算過程。如下表所示：表3-2學生閱覽室各項負荷計算房間維護結(jié)構(gòu)計算時刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00學生閱覽室北外墻Δtτ‐ε6.006.007.007.007.007.008.008.008.008.008.0010.007.00K1.49F30.69CLQτ274.20274.20319.90319.90319.90319.90365.60365.60365.60365.60365.60457.00319.90東外墻Δtτ‐ε11.0011.0011.0012.0012.0012.0012.0012.0012.0011.0011.0011.0010.00K1.49F75.66CLQτ1272.71272.71272.71388.41388.41388.41388.41388.41388.41272.71272.71272.71157南外墻Δtτ‐ε8.008.009.009.0010.0010.0010.0010.0010.0010.0010.0010.009.00K1.49F30.69CLQτ365.6365.6411.3411.3457457457457457457457457411.3外墻總和CLQτ(總)1912.51912.52003.92119.62165.32165.32211221122112095.32095.32186.71888.2屋頂Δtτ‐ε12.0014.0015.0017.0018.0019.0019.0019.0018.0018.0017.0016.0015.00F318.50K0.55CLQτ2102.42452.826282978.43153.63328.83328.83328.83153.63153.62978.42803.22628北外窗瞬時Δtτ0.601.602.904.305.506.607.508.108.508.508.107.406.50K5.80F26.64CLQτ92.71247.22448.08664.40849.821019.781158.841251.551313.351313.351251.551143.391004.33北外窗日射Jj.τ53.0057.0069.0082.0092.0096.0098.0094.0085.0073.0066.0076.0028.00Xg*Xd0.26d0.50F26.64CLQτ183.55197.40238.96283.98318.61332.47339.39325.54294.37252.81228.57263.2096.97東外窗瞬時Δtτ0.601.602.904.305.506.607.508.108.508.508.107.406.50K5.80F36.84CLQτ128.20341.88619.65918.791175.201410.241602.541730.741816.211816.211730.741581.171388.87東外窗日射Jj.τ336.00404.00413.00356.00251.00165.00140.00123.00106.0088.0069.0046.0024.00Xg*Xd0.26d0.50F36.84CLQτ1609.171934.841977.941704.961202.09790.22670.49589.07507.66421.45330.45220.30114.94南外窗瞬時Δtτ0.601.602.904.305.506.607.508.108.508.508.107.406.50K5.80F36.84CLQ128.20341.88619.65918.791175.201410.241602.541730.741816.211816.211730.741581.171388.87南外窗日射Jj.τ34.0052.0092.00146.00196.00226.00226.00196.00146.00101.0073.0049.0026.00Xg*Xd0.26d0.5F36.84CLQ162.83249.04440.61699.22938.681082.361082.36938.68699.22483.71349.61234.67124.52外窗總負荷CLQτw2304.663312.264344.895190.145659.66045.316456.166566.326447.026103.745621.665023.94118.5設備QE2940.00JEτ-t0.000.590.780.820.850.880.900.910.920.650.560.550.54CLQτE0.001734.602278.502396.102484.302572.502631.302660.702704.801911.001637.581617.001587.60照明QL2940.00JLτ-t0.000.450.650.710.760.800.840.860.890.690.610.590.56CLQτL0.001308.301896.302087.402234.402352.002454.902528.402601.902013.901793.401719.901646.40人體散熱JPτ-t0.000.540.720.780.820.850.870.900.910.670.580.560.55Qx0.00919.031225.371318.971387.051438.111480.651523.201540.221140.27987.10953.06936.05Qq2036.702036.702036.702036.702036.702036.702036.702036.702036.702036.702036.702036.702036.70CLQτP2036.702955.733262.073355.673423.753474.813517.353559.903576.923176.973023.802989.762972.75學生閱覽室冷負荷作用時刻7:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00外墻CLQτ1912.51912.52003.92119.62165.32165.32211221122112095.32095.32186.71888.2外窗CLQτw2304.663312.264344.895190.145659.66045.316456.166566.326447.026103.745621.665023.94118.5屋頂CLQτ2102.42452.826282978.43153.63328.83328.83328.83153.63153.62978.42803.22628設備CLQτE0.001734.62278.52396.12484.32572.52631.32660.72704.819111637.5816171587.6照明CLQτL0.001308.31896.32087.42234.423522454.92528.42601.92013.91793.41719.91646.4人體CLQτP2036.702955.733262.073355.673423.753474.813517.353559.903576.923176.973023.802989.762972.75總和CLQτ(總)8356.2613676.1916413.6618127.3119120.9519938.7220599.5120855.1220695.2418454.5117150.1416340.4614841.45學生閱覽室濕負荷W(g/h)n群集系數(shù)濕負荷(g/h)109.0030.000.96D=3041.20各個房間逐時負荷計算結(jié)果見附錄，由計算結(jié)果可以看出整棟建筑的最大冷負荷出現(xiàn)在15：00，最大冷負荷為252.17kW，約252.2kW。3.4新風量及新風冷負荷確定3.4.1新風量的確定最小新風量的確定原則：一個完善的空調(diào)系統(tǒng)，除了滿足對環(huán)境的溫、濕度控制以外，還必須給環(huán)境提供足夠的室外新鮮空氣。從改善室內(nèi)空氣品質(zhì)角度，新風量多些好；但是送入室內(nèi)的新風都得通過熱、濕處理，將消耗能量，因此新風量宜少些為好。在系統(tǒng)設計時，一般必須確定最小新風量，此新風量通常應滿足以下三個要求：（1）稀釋人群本身和活動所產(chǎn)生的污染物，保證人群對空氣品質(zhì)的要求；（2）補充室內(nèi)燃燒所耗和局部排風量，保證房間的正壓；（3）新風量不小于上列兩項之最大值，且計算所得的新風量的不應小于系統(tǒng)送風的10%。新風量指標取30m3/（h.人）為每個房間提供新風。GW=30×n式中：Gw——房間新風量Kg/sn——房間人數(shù)??——新風密度3.4.2新風負荷計算在本設計中，新風承擔室內(nèi)冷負荷，即將室外空氣處理到室內(nèi)狀態(tài)的等焓線上一點，新風冷負荷的計算式為：QW=GW（iwiw、in——室內(nèi)外空氣焓值1000×1J/Kg3.4.3以電子閱覽室為例計算新風量及新風負荷Gw=30×30×1.1=990kg/hQw=990×(135.65-53.5)=81328.5kj/h=22.6kW3.5房間濕負荷計算以學生閱覽室為例：對于學生閱覽室只考慮人員散濕量形成的濕負荷，查閱《空氣調(diào)節(jié)》第53頁，表2-18查得閱覽室人員散濕量w為109W/人，利用公式W=w?n，其中?為群集系數(shù)，閱覽室取0.96，n為閱覽室內(nèi)人數(shù)，取30，這樣可以計算出閱覽室的濕負荷，W=0.96×109×30=3041.2g/h其他各個空調(diào)房間的濕負荷計算方法類似于閱覽室。3.6房間熱濕比以學生閱覽室為例計算：ε=Q/W（3-12）式中：Q——房間逐時最大負荷，kWW——室內(nèi)濕負荷，Kg/s學生閱覽室逐時最大負荷可由上表查得，Q=20.85kW，所以學生閱覽室熱濕比為：?=Q/W=20.85kW/3041.2g/h=24687房間最大冷負荷、新風負荷、濕負荷、熱濕比總結(jié)如下表：表3-3房間最大冷負荷、新風負荷、濕負荷、熱濕比一層房間CLQτ負荷最大值濕負荷新風量（kg/h）新風負荷kw熱濕比ε期刊室CLQτ(總)181753041.299022.621514.5教師閱覽室CLQτ(總)128241520.6540.0012.330360.6電教CLQτ(總)99743041.2990.0022.611806.6書庫（大）CLQτ(總)9777506.87165.003.869440.2二層房間CLQ負荷最大值濕負荷新風量（kg/h）新風負荷熱濕比ε學術(shù)休息廳CLQτ(總)76121046.4330.007.510785.2學術(shù)報告廳CLQτ(總)20030104643300.0075.36891.3主任室CLQτ(總)7398209.2866.002.6127259.1會議室CLQτ(總)100011569.6495.0011.322938.1期刊室CLQτ(總)123863041.2990.0022.616441.8采編室CLQτ(總)7662304.199.002.390704.4三層房間CLQ負荷最大值濕負荷新風量（kg/h）新風負荷熱濕比ε學生閱覽室CLQτ(總)175423041.2990.0022.620765.2信息系辦公室CLQτ(總)120511046.4330.007.541459.9語音室（北）CLQτ(總)105926278.41980.0045.26073.4語音室（南）CLQτ(總)106686278.41980.0045.26117.0網(wǎng)絡控制室CLQτ(總)95981046.4330.007.533020.6四層房間CLQ負荷最大值濕負荷新風量（kg/h）新風負荷熱濕比ε電子閱覽室CLQτ(總)137023041.2990.0022.616219.7學生閱覽室CLQτ(總)206953041.2990.0022.624497.6實驗室（南）CLQτ(總)115693041.2990.0022.613694.7實驗室（西北）CLQτ(總)99341046.4330.007.534176.6實驗室（東北）CLQτ(總)100591046.4330.007.534606.7實驗室（北中）CLQτ(總)99241046.4330.007.534142.2252.17KW新風總負荷401.2kW整棟圖書館的總空調(diào)負荷：Q總=401.2+252.2=653.4kW，取654kW。第四章方案分析第四章系統(tǒng)方案及冷熱源方案分析選擇4.1空調(diào)系統(tǒng)方案的比較確定空調(diào)系統(tǒng)按空氣處理設備的設置情況分類，可分為三類：集中式空調(diào)系統(tǒng)、半集中式空調(diào)系統(tǒng)、分散式空調(diào)系統(tǒng)。本工程比較大分散式空調(diào)系統(tǒng)很明顯不適合。集中式空調(diào)系統(tǒng)集中進行空氣的處理、輸送和分配；設備集中、易于管理?？梢試栏竦乜刂剖覂?nèi)溫度和室內(nèi)相對濕度，也可以進行理想的氣流分布，空調(diào)和制冷設備集中安設在機房，便于管理和維護。它可以根據(jù)室外氣象參數(shù)的變化和室內(nèi)負荷變化實現(xiàn)全年工況節(jié)能運行調(diào)節(jié)，充分利用室外新風，減少與避免冷熱抵消，減少制冷機運行時間。但是對于熱濕負荷變化不一致或室內(nèi)參數(shù)不同的多房間，或者部分房間停止工作不需空調(diào)時，整個空調(diào)系統(tǒng)仍需運行，不經(jīng)濟。它適用于建筑空間大，可布置風管；室內(nèi)溫濕度、潔凈度控制要求嚴格的生產(chǎn)車間；空調(diào)容量很大的大空間公共建筑，如商場、影劇院、體育館等。半集中式空調(diào)系統(tǒng)布置靈活，各房間可獨立調(diào)節(jié)室溫，不需要使用空調(diào)時可方便的關(guān)掉機組，不影響其他房間，從而比其他系統(tǒng)較節(jié)省運轉(zhuǎn)費用。它的盤管冬夏兼用，內(nèi)壁容易結(jié)垢，降低傳熱效率。使用壽命比較長，只需要新風空調(diào)機房，機房面積小，分散布置，敷設各種管線比較麻煩。它適用于室內(nèi)溫濕度控制要求一般的場合；多層或高層建筑而層高較低的場合，如旅館和一般標準的辦公樓。本圖書館以閱覽室，書庫，大型會議室為主，屬高大空間場合，冷負荷密度大，人員密度大，且人員、物體散發(fā)氣味多，如果風量不足，不單會使室內(nèi)溫度得不到保證，而且會對空氣質(zhì)量產(chǎn)生嚴重的影響。采用全空氣系統(tǒng)在機房內(nèi)對空氣進行集中處理具有較強的去濕能力，而且風量大，設備可放在空調(diào)機房，所以選用全空氣系統(tǒng)。全空氣系統(tǒng)設備簡單，初投資較省，維修簡便，同時綜合考慮節(jié)能、降低投資、保證送風的清潔度和便于管理控制的要求，均采用一次回風系統(tǒng)，采用頂送下側(cè)或上側(cè)回風。全空氣系統(tǒng)與空氣－水系統(tǒng)方案比較：表4-1全空氣系統(tǒng)與空氣－水系統(tǒng)方案比較：比較項目全空氣系統(tǒng)空氣－水系統(tǒng)設備布置與機房1.空調(diào)與制冷設備可以集中布機房2.機房面積較大層高較高3.有時可以布置在屋頂或安設在車間柱間平臺上1.只需要新風空調(diào)機房、機房面積小2.風機盤管可以設在空調(diào)機房內(nèi)3.分散布置、敷設各種管線較麻煩風管系統(tǒng)1.空調(diào)送回風管系統(tǒng)復雜、布置困難2.支風管和風口較多時不易均衡調(diào)節(jié)風量1.放室內(nèi)時不接送、回風管2.當和新風系統(tǒng)聯(lián)合使用時，新風管較小節(jié)能與經(jīng)濟性1.可以根據(jù)室外氣象參數(shù)的變化和室內(nèi)負荷變化實現(xiàn)全年多工況節(jié)能運行調(diào)節(jié)，充分利用室外新風減少與避免冷熱抵消，減少冷凍機運行時間2.對熱濕負荷變化不一致或室內(nèi)參數(shù)不同的多房間不經(jīng)濟3.部分房間停止工作不需空調(diào)時整個空調(diào)系統(tǒng)仍需運行不經(jīng)濟1.靈活性大、節(jié)能效果好，可根據(jù)各室負荷情況自我調(diào)節(jié)2.盤管冬夏兼用，內(nèi)壁容易結(jié)垢，降低傳熱效率3.無法實現(xiàn)全年多工況節(jié)能運行使用壽命使用壽命長使用壽命較長安裝設備與風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)器之間維護運行空調(diào)與制冷設備集中安設在機房便于管理和維護布置分散維護管理不方便，水系統(tǒng)布置復雜、易漏水溫濕度控制可以嚴格地控制室內(nèi)溫度和室內(nèi)相對濕度對室內(nèi)溫度要求嚴格時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機才能保證室內(nèi)要求風管互相串通空調(diào)房間之間有風管連通，使各房間互相污染，當發(fā)生火災時會通過風管迅速蔓延各空調(diào)房間之間不會互相污染4.2空調(diào)系統(tǒng)方式的確定空調(diào)系統(tǒng)方案的確定與許多因素有關(guān)，在設計時，應與建筑、結(jié)構(gòu)、工藝等專業(yè)密切配合，并與用戶協(xié)商確定。確定方案以前，要了解建筑物所在地的氣象參數(shù)、建筑物的周圍環(huán)境、所設計建筑物的特點、室內(nèi)參數(shù)要求、負荷情況及能源等?？紤]到該建筑的作用和大部分房間的類型，為了滿足房間內(nèi)的溫濕度要求，可選用單風道全空氣系統(tǒng)。此外，一次回風的全空氣系統(tǒng)處理過程在圖上的處理過程如圖4-1所示圖4-1一次回風的全空氣系統(tǒng)處理過程圖圖4-2一次回風系統(tǒng)流程圖空氣調(diào)節(jié)的過程如下：圖4-3空氣調(diào)節(jié)過程W與N在混合箱內(nèi)混合到C，經(jīng)表冷器冷卻去濕至L，在經(jīng)加熱器加熱到O，然后將處理過的空氣送到空調(diào)空間內(nèi)消除室內(nèi)的余熱及余濕。全空氣一次回風系統(tǒng)：特征是回風和新風在熱濕處理設備前混合。其宜在送風溫差可取較大值和室內(nèi)散濕量較大時使用。其優(yōu)點是設備簡單，節(jié)省初投資；可以嚴格控制室內(nèi)溫濕度和相對濕度；可以進行充分通風換氣，室內(nèi)衛(wèi)生條件好；空氣處理設備集中設置在機房內(nèi)，維修管理方便；可以實現(xiàn)全年多工況節(jié)能運行調(diào)節(jié)，經(jīng)濟性好；使用壽命長；可以有效地采取消聲和隔振措施。缺點是機房面積大，風道斷面大，占用建筑面積多；風系統(tǒng)復雜布置困難；一個系統(tǒng)供給多個房間，當個房間負荷變化不一致時，無法進行精確調(diào)節(jié)；空調(diào)房間之間有風管連通，使各房間互相污染；設備與風管的安裝工作量大，周期長。本建筑對送風溫差無嚴格限制，若用最大送風溫差送風，即用機器露點送風，則不需要消耗再熱量，因而制冷負荷亦可降低。因此，這里采用機器露點送風，將上述空氣處理過程中的再熱環(huán)節(jié)去掉。4.3空調(diào)風系統(tǒng)的確定4.3.1新風量的確定空調(diào)系統(tǒng)中新風量的確定要遵循以下三個因素。（1）補充局部排風的排風量為了不使房間內(nèi)產(chǎn)生負壓，在系統(tǒng)中必須有相應的新風來補償排風量。（2）保證空調(diào)房間“正壓”要求 空調(diào)房間相對于室外保持正壓是為了防止室外空氣滲入空調(diào)房間內(nèi)，干擾室內(nèi)空氣參數(shù)?？照{(diào)房間正壓值按規(guī)范規(guī)定不應大于50Pa，通常保持正壓值在5～10Pa即可。（3）衛(wèi)生標準要求根據(jù)《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》（GB50019-2003）的規(guī)定，民用建筑中人員所需最小新風量按國家現(xiàn)行衛(wèi)生標準確定。根據(jù)該建筑的功能和特點，新風量取17m3/h·人來計算。由于新風量對冷量的影響較大，所以確定新風量時應十分慎重。4.3.2送風溫差的確定空調(diào)系統(tǒng)夏季送風溫差，應根據(jù)風口類型、安裝高度和氣流射程長度以及是否貼附等因素確定。舒適性空調(diào)送風高度H小于等于5m，送風溫差小于等于10度；送風高度H大于5m，送風溫差小于等于15度。為防止出風口結(jié)露，應使送風干球溫度高于室內(nèi)空氣的露點溫度2-3度。4.3.3夏季運行工況的計算 一次回風的夏季空氣處理過程在圖上的表示如圖4-1。夏季處理過程的計算步驟如下所述。（1）根據(jù)室內(nèi)冷負荷及余濕量W，求熱濕比。在圖上過室內(nèi)設計狀態(tài)點畫出過程線。根據(jù)所取的送風溫差畫出等溫線，該線與過程線交與送風狀態(tài)點。過點作等含濕量線與的等相對濕度線交與點。（2）求系統(tǒng)總送風量：G=QiN-（3）求出最小新風量（4）求回風量：Gh=G-G（5）計算或作圖求出混合點點。（6）求系統(tǒng)和空調(diào)機組的總耗冷量：QO=G(i根據(jù)規(guī)范要求，設計室內(nèi)溫度，濕度如表4-2，送風溫差為10℃，已知空調(diào)房間的總余熱量以及總余濕量，根據(jù)上面的公式可以計算出各個房間的送風狀態(tài)、總送風量、回風量以及總的制冷量、在熱量，將計算結(jié)果列于表4-1中：表4-2設計室內(nèi)溫度空調(diào)房類型夏季設計溫度℃相對濕度‰閱覽室2755辦公室2650語音室2545書庫期刊室2250表4-3各房間匯總房間冷負荷（W）濕負荷（kg/h）總風量（kg/h）新風比（%）一次回風量（kg/h）1層期刊室181753.04367726.92687教師閱覽室128241.52369514.63155電教99743.04319331.02203書庫（大）97770.51124613.21081總計507508.1111811-91262層學術(shù)報告廳2003010.461401923.510719學術(shù)休息室76121.05175718.81427主任室73980.2111625.71096會議室100011.60247720.01982期刊室123863.04321030.82220采編室76620.3111588.51059總計6508916.6723783-185033層學生閱覽室175423.04590316.84913信息辦公室120511.05227314.51943語音室（南）106686.28547736.23497語音室（北）105926.28547036.23490網(wǎng)絡控制室95981.05167619.71346總計6045117.720799-151894層電子閱覽室137023.04355927.82569學生閱覽室206953.04636715.55377實驗室（南）115693.04397324.92983實驗室（西北）99341.05202716.31697實驗室（東北）100591.05204216.21712實驗室99241.05202616.31696總計7588312.2719994-160344.4空調(diào)系統(tǒng)空氣處理計算及其處理設備選型經(jīng)分析比較，該建筑采用一次回風全空氣系統(tǒng)。一次回風系統(tǒng)夏季空氣處理過程如圖4-1。由于各個空調(diào)房間的使用類型相似，且熱濕比相近，因此可作為一個區(qū)進行計算。4.4.1夏季空氣處理計算過程1．根據(jù)熱濕比ε、室內(nèi)空氣狀態(tài)參數(shù)、室外空氣狀態(tài)參數(shù)在i－d圖上找到室外空氣狀態(tài)點W、室內(nèi)空氣狀態(tài)點N、送風狀態(tài)點O?？傆酂崃縌=252kW，總余濕量W=15.19g/s，總新風量17535kg/h，ε=244982．求回風與新風的混合狀態(tài)點C，以4樓學生閱覽室為例室外空氣狀態(tài)的焓iW=85.1kJ/kg、含濕量dW=19.3g/kg室內(nèi)空氣狀態(tài)的焓iN=59.2kJ/kg、含濕量dN=12.5g/kg送風狀態(tài)點的焓iO=45.3kJ/kg、含濕量dO=11.1g/kg，送風相對濕度為90%新風量LW=1089m3/h送風量L1=7004m3/h回風量Lh=5915m3/h利用下式可計算出混合狀態(tài)點C的焓和含濕量。GAiAGAdA+GBG=ρL（4－7）iA、iB、iC——A、B、C狀態(tài)空氣的焓，kJ/kg；dA、dB、dC——A、B、C狀態(tài)空氣的含濕量，g/kg；GA、GB——狀態(tài)空氣的質(zhì)量流量，kg/s；G——空氣的質(zhì)量流量，kg/s；L——空氣的體積流量，m3/s；ρ——空氣的密度，kg/m3；空氣溫度為20℃時約取1.181kg/m3。計算覺果如表4-4表4-4混合后的焓值和含濕量房間焓值iC含濕量dC期刊室40.488.29教師閱覽室57.1712.30電教45.669.32書庫（大）42.028.35學術(shù)報告廳55.9312.17學術(shù)休息室51.4310.64主任室52.8810.68會議室51.3010.64期刊室40.048.28采編室42.548.37學生閱覽室56.8712.26信息辦公室51.9010.66語音室（南）45.229.35語音室（北）45.229.35網(wǎng)絡控制室46.639.23電子閱覽室45.949.29學生閱覽室57.0412.28實驗室（南）50.8010.63實驗室（西北）51.7110.65實驗室（東北）51.7210.65實驗室51.7110.65根據(jù)求得焓和含濕量值，在焓濕圖上可找到混合點C。3.確定機器露點L1由圖4－1知，在焓濕圖上等含濕量線d=dO=12.5g/kg與等相對濕度線φ=90%的交點即為所求的機器露點L1。由含濕圖可查的機器露點L1的焓值為iL=45.3kJ/kg、溫度為tL=15.2℃、含濕量為dL=11.1g/kg。計算系統(tǒng)所需冷量:Q4.4.2處理設備選型根據(jù)計算所得的空調(diào)系統(tǒng)處理空氣所需的風量、冷量或熱量等參數(shù)按產(chǎn)品樣本手冊或相關(guān)公司產(chǎn)品選型手冊初步選用空調(diào)設備。注意選型時應相應的考慮安全系數(shù)。各系統(tǒng)初選的空氣處理機組如下：空調(diào)系統(tǒng)空氣處理機組：名稱：ZKS系列組合式空氣調(diào)節(jié)機組型號：-10生產(chǎn)廠家：無錫申達空調(diào)設備有限公司機組特點：⑴結(jié)構(gòu)堅固，外形美觀。⑵噪聲低，震動小。⑶安裝容易，運行可靠.外觀如下所示：1—混合段；2—初效過濾器；4—中間段；5--表冷器、擋水板；6--蒸汽加熱段；7--蒸汽加濕段；11--風機裝箱段機組性能參數(shù)，見下表：表4-5ZKS系列組合式空調(diào)機組排數(shù)額定風量(萬m3/h)外壁B(mm)外壁H(mm)表冷器迎面風速(m/s)選用風量范圍(萬m3/h)機組功率參考范圍(kW)額定冷量(kW)額定熱量(kW)810360030002.8-3.59.0-11.055-758671080

第五章氣流組織第五章空調(diào)房間氣流組織設計氣流組織也稱空氣分布，氣流組織設計就是合理組織室內(nèi)空氣的流動，以達到空調(diào)房間工作區(qū)的溫室度、精度、區(qū)域溫差及工作區(qū)氣流速度。氣流組織直接影響室內(nèi)空調(diào)效果，是空氣調(diào)節(jié)設計的一個重要環(huán)節(jié)。尤其是在室溫要求在規(guī)定范圍內(nèi)波動、有潔凈度要求及高大空間等幾種情況下，均勻得消除室內(nèi)余熱余濕，并能更有效地排除有害氣體和空氣中的灰塵。因此，不同性質(zhì)的空調(diào)房間，對氣流組織和風量計算有不同程度的要求。對氣流組織的要求主要是針對“工作區(qū)”，所謂工作區(qū)是指：對舒適性空調(diào)而言指空調(diào)房間內(nèi)人員的活動區(qū)域，一般指距地面2m以下的區(qū)域；工藝型空調(diào)則視具體情況而定。一般的空調(diào)房間，主要是要求在工作區(qū)內(nèi)保持比較均勻而穩(wěn)定地溫濕度；而對工作區(qū)風速有嚴格要求的空調(diào)，主要是保證工作區(qū)風速不超過規(guī)定的數(shù)值。室內(nèi)溫濕度又允許波動范圍要求的空調(diào)房間，主要是在工作區(qū)域內(nèi)滿足氣流的區(qū)域溫差、室內(nèi)溫濕度基數(shù)計其波動范圍的要求。氣流的區(qū)域溫差是指工作區(qū)區(qū)域內(nèi)無局部熱源時，由于氣流而影起的不同地點的溫差。有潔凈度要求的空調(diào)房間，氣流組織和風量計算，主要是在工作區(qū)內(nèi)保持應有的潔凈度和室內(nèi)正壓。高大空間的空調(diào)氣流組織和風量計算，除保證達到工作區(qū)的溫濕度、風速要求外，還應合理地組織氣流以滿足節(jié)能的要求。影響室內(nèi)氣流組織的因素較多，氣流組織的效果不僅與送風裝置的形式、數(shù)量、大小、風量和位置有關(guān)，而且空間的幾何尺寸、污染源的位置及分布和性質(zhì)、送風參數(shù)（送風溫差和風口風速）及回風方式等對氣流組織也有影響。5.1氣流組織的基本要求表5-1散流器送風氣流組織的基本要求室內(nèi)溫濕度要求送風溫差（℃）每小時換氣次數(shù)風速（m/s）常見氣流組織形式特點、技術(shù)要求及適用范圍送風出口工作區(qū)冬季：18-22℃夏季：24-28℃φ=40-60%不宜大于10（送風高度h<5m）不宜小于5次全部采用散流器送風方式，建議出口風速為2-5冬季不大于0.2；夏季不大于0.3。1.散流器平送,下部回風2.散流器下送，下部回風3.送吸式散流器，上送上回1.溫度場均勻，速度場均勻，混合層高度為0.5-1.0m2.需設置吊頂或技術(shù)夾層。散流器平送時應對稱布置，其軸線與側(cè)墻距離不小于1m3.散流器平送用于一般空調(diào)，室溫允許波動范圍為±1℃4.散流器下送密集布置用于凈化空調(diào)5.2送回風口形式的選擇5.2.1送風口的形式送風口也稱空氣分布器。送風口按送出氣流流動狀況分為：（1）擴散型風口具有較大的誘導室內(nèi)空氣的作用，送風溫差衰減快，射程短，如盤式散流器、片式散流器等。（2）軸向型風口誘導室內(nèi)空氣的作用小，空氣的溫度、速度衰減慢，射程遠，如格柵送風口、百葉送風口、噴口等。（3）孔板送風口是在平板上布滿小孔的送風口，風速分布均勻、衰減快，用于潔凈室或恒溫室等空調(diào)精度要求較高的空調(diào)系統(tǒng)中。按送風口的安裝位置可分為側(cè)送風口、頂送風口（向下送）、地面送風口（向上送）等。以下是幾種常見的送風口。1.側(cè)送風口側(cè)送風口通常安裝于管道或側(cè)墻上。在百葉送風口內(nèi)一般需要設置1-3層可轉(zhuǎn)動的葉片。外層水平葉片用以改變射流的出口傾角。垂直葉片能調(diào)節(jié)氣流的擴散角，葉片平行時擴散角只有19°，而葉片與射流軸線成一夾角時，擴散角可增大至60°。送風口內(nèi)層對開式葉片則是為了調(diào)節(jié)送風量而設定的。格柵送風口除可裝橫豎薄片組成的格柵外，還可以用薄板刻制成帶有各種團的空花格柵。2.散流器散流器一般安裝于頂棚上。根據(jù)它的形狀可分為圓形散流器、方形或矩形散流器。根據(jù)其結(jié)構(gòu)可分為盤式散流器、直片式散流器和流線型散流器，另外還有將送風回口作成一體的稱為送吸式散流器。盤式散流器的送風氣流呈輻射狀，比較適合于層高較低的房間，但冬季送熱風易產(chǎn)生溫度分層的現(xiàn)象。片式散流器中，片的間距有固定的，也有可調(diào)的。采用可調(diào)葉片的散流器，它的送出氣流可形成錐形或輻射形擴散，可滿足冬、夏季不同的需要。3.噴射式送風口噴射式送風口用于遠程送風的噴口，屬于軸向形式的風口，送風氣流誘導的室內(nèi)風量少，可以送較遠的距離，射程一般可達到10-30m，甚至更遠。通常在大空間如體育館、候機大廳中用作側(cè)送風口。如風口既送冷風有送熱風應選用可調(diào)角度噴口、角度調(diào)節(jié)范圍為30°。送冷風時，風口水平或上傾；送熱風時，風口下傾。4.旋流送風口旋流式送風口中有起旋器，空氣通過風口后成為旋轉(zhuǎn)氣流，并貼附于頂棚上流動。這種風口具有誘導室內(nèi)空氣能力大，溫度和風速衰減快的特點，十一在送風溫差大、層高低的空間中應用。旋轉(zhuǎn)式風口的起旋器位置可以上下調(diào)節(jié)，當起旋器下移時，可使氣流變?yōu)榇党鲂巍?.2.2回風口由于回風口的氣流流動對室內(nèi)氣流組織影響不大，因而回風口的構(gòu)造比較簡單。常用的回風口有單層百葉風口、格柵風口、網(wǎng)式風口及活動篦板式風口?；仫L口的形狀和位置根據(jù)氣流組織要求而定。若設在房間下部時，為避免灰塵和雜物吸入，風口下緣離地面至少0.15m。5.3氣流組織的形式空調(diào)房間對工作區(qū)內(nèi)的溫度、相對濕度有一定的精度要求。除要求有均勻、穩(wěn)定的溫度場和速度場外，有時還要控制噪聲和含塵量。這些都是直接受氣流流動和分布狀況影響。而氣流流動和分布狀況又取決于送風口的構(gòu)造形式、尺寸、送風的溫度、速度和氣流方向、送風口的位置等。氣流組織形式一般分為以下幾種。1.上送下回方式上送下回方式是最基本的氣流組織形式。送風口安裝在房間的側(cè)上部或頂棚上，而回風口則設在房間的下。它的主要特點是送風氣流在進入工作區(qū)之前就已經(jīng)與室內(nèi)的空氣充分混合，易形成均勻的溫度場和速度場，適用于溫濕度和潔凈度要求較高的空調(diào)房間。2.上送上回方式在工程中，有時候采用下回風時布置管路有一定的困難，常采用上送風上回風的方式。這種方式的主要特點是施工方便，但影響房間的凈空使用，且如設計計算不準確，會造成氣流短路，影響空調(diào)質(zhì)量。這種布置比較適合用于有一定美觀要求的民用建筑。3.中送風某些高大空間的空調(diào)房間，采用前述方式需要送風量大，空調(diào)耗熱量也大。因而采用在房間高度的中部位置上用側(cè)送風口或噴口送風的方式。中送風是將房間的下部作為空調(diào)區(qū)，上部作為非空調(diào)區(qū)。在滿足工作區(qū)要求的前提下，有顯著的節(jié)能效果。4.下送風如地面均勻送風、上部幾種排風。此種方式送風直接進入工作區(qū)，為滿足生產(chǎn)或人的要求，送風溫差必然遠小于上送風方式，因而加大了送風量。同時考慮到人的舒適條件，送風速度也不能很大，一般不超過0.5-0.7m/s，這就必須增大送風口的面積或數(shù)量，給風口布置帶來新的困難。此外，地面容易積聚贓物，將會影響送風口的清潔度。但下送風方式能使新鮮空氣首先通過工作區(qū)，同時由于是頂部排風，因而房間上部余熱（照明散熱、上部圍護結(jié)構(gòu)傳熱等）可以不進入工作區(qū)而直接排走，故具有一定的節(jié)能效果，同時有利于改善工作區(qū)的空氣質(zhì)量。送風口設于窗臺下面垂直向上送風的形式，這樣可在工作區(qū)造成均勻的氣流流動，同時能阻擋通過窗戶進入室內(nèi)的冷熱氣流直接進入工作區(qū)。工程中風機盤管和誘導系統(tǒng)常采用這種布置方式。5.4氣流組織的設計計算氣流組織設計的任務是合理地組織室內(nèi)空氣流動與分布，確定送風口的形式、數(shù)量和尺寸，使工作區(qū)的風速和溫差滿足公益要求及人體舒適感的要求。氣流組織的效果可用空氣分布特性指標ADPI來評價，它定義為工作區(qū)內(nèi)各點滿足溫度、濕度和風速要求的點占總點數(shù)的百分比，可以通過實測來確定。根據(jù)該建筑的功能和特點，經(jīng)分析比較，采用散流器送風。散流器送風的設計計算散流器應根據(jù)《采暖通風國家標準圖集》和生產(chǎn)廠家樣本選取。散流器送風的氣流流型有平送風和下送風兩種典型的送風方式。散流器平送氣流組織的設計步驟如下：（1）按照房間的尺寸布置散流器，計算每隔散流器的送風量。（2）初選散流器。選擇適當?shù)纳⒘髌黝i部風速v0表5-2送風頸部最大允許風速適用場合頸部最大風速（m/s）播音室3-3.5醫(yī)院門診室、病房、旅館客房、接待室、居室、計算機房4-5劇場、劇場休息室、教室、音樂廳、食堂、圖書館、游藝廳、一般辦公室5-6商店、旅館、大劇場、飯店6-7.5選定散流器后可算出實際的出口風速，散流器實際出口面積約為頸部編輯的90%，所以v（3）計算射程。x=（4）校核工作區(qū)的平均速度。若vm滿足工作區(qū)風速要求，則認為設計合理；若vm按照射流理論，送風射流引射著大量的室內(nèi)空氣與之混合，使射流流量隨著射程的增加而不斷加大。而回風量小于（最多等于）送風量，同時回風口的速度場分布呈半球狀，其速度與作用半徑的平方成反比，吸氣氣流速度的衰減很快。所以在空氣調(diào)節(jié)區(qū)的氣流流型主要取決于送風射流及溫度、速度的均勻性影響不大。設計時，應考慮避免射流短路和產(chǎn)生“死區(qū)”等現(xiàn)象。同時應考慮到：避免靠經(jīng)回風口附近處風速過大，防止對回風口附近經(jīng)常停留的人員造成不舒適的感覺；不要因為風速過大而揚起灰塵及增加；盡能縮小風管斷面，以節(jié)約投資。根據(jù)各回風口的風量和允許流速（按表5－3取值），查回風口產(chǎn)品樣本手冊或相關(guān)公司產(chǎn)品選型手冊，選用方形散流器。表5-3回風口風速回風口位置最大吸風速度（m/s）房間上部≤4.0房間下部不靠近經(jīng)常停留的地點時≤3.0靠近經(jīng)常停留的地點時≤1.5

第六章水力計算第六章風系統(tǒng)水力計算風道水力計算實際上是風道設計過程的一部分。它包括的內(nèi)容有：合理采用管內(nèi)空氣流速以確定風管截面尺寸；計算風系統(tǒng)阻力及選擇風機；平衡各支風管的阻力以保證各支管的風量達到設計值。主要采用的方法有假定流速法、壓損平衡法和靜壓復得法。這次設計中采用假定流速法。其計算步驟如下所述。（1）繪制空調(diào)系統(tǒng)軸測圖，并對各段風管進行編號、標注長度和風量。（2）確定風管內(nèi)的合理流速。選定流速時，要綜合考慮建筑空間、初始投資、運行費用及噪聲等因素。經(jīng)過經(jīng)濟技術(shù)比較，表6-1中的流速可供設計時參考。（3）根據(jù)各風道的風量和選定的流速，計算各管段的斷面尺寸。（4）根據(jù)風量或?qū)嶋H流速和斷面當量直徑查圖得到單位長度摩擦阻力。（5）計算沿程阻力。長度為l的風管沿程壓力損失可按下式計算：?pm=?pmL式中：——單位管長的沿程壓力損失。（6）計算局部阻力。局部壓力損失?pj=ξρυ其中為局部阻力系數(shù)，為空氣的密度，為風管內(nèi)該壓力損失發(fā)生處的空氣流速。（7）與最不利環(huán)路并聯(lián)的管路的阻力平衡計算。為保證各送、排風點達到預期的風量，必須進行阻力平衡計算。一般空調(diào)系統(tǒng)要求并聯(lián)管路之間的不平衡率應不超過15%。表6-1風管系統(tǒng)常用風速表管道部位推薦風速(m/s)最大風速(m/s)住宅公共建筑工廠住宅公共建筑工廠風機吸入口3.5454.557風機出口5～86.5～108～128.57.5～118.5～14主風道3.5～4.55～6.56～94～65.5～106.5～11支風道33～4.54～53.5～54～6.55～9送風口1～21.5～3.53～4.02.0～3.03.0～5.03～5（8）計算系統(tǒng)總阻力。系統(tǒng)總阻力為最不利環(huán)路阻力加上空氣處理設備的阻力。（9）選擇風機及其配用電機。6.1送風管道水力計算（1）一層送風管道水力計算：各管段局部阻力系數(shù)：管段1：一個消聲器，ξ=0.5；一個70°電動防火閥，ξ=0.5；管段2：一個分流三通，ξ=0.3；管段3：一個分流三通，ξ=0.3；管段4：一個90°彎頭，ξ=0.2,；管段5：一個90°彎頭，ξ=0.2,；管段6：一個分流三通，ξ=0.3；；管段7：一個90°彎頭，ξ=0.2；兩個散流器，ξ=1；管段8：一個90°彎頭，ξ=0.2；一個散流器，ξ=1；管段9：一個分流三通，ξ=0.4,；一個散流器，ξ=1；管段10：一個90°彎頭，ξ=0.2；兩個散流器，ξ=1；管段11：一個分流三通，ξ=0.4；兩個散流器，ξ=1；管段12：一個90°彎頭，ξ=0.2；管段13：一個90°彎頭，ξ=0.2；兩個散流器，ξ=1；管段14：一個分流三通，ξ=0.4；管段15：一個90°彎頭，ξ=0.2；一個散流器，ξ=1；詳細計算見下表：表6-2一層空調(diào)區(qū)送風管道水力計算表編號風量(m^3/h)管寬(mm)管高(mm)管長(m)v(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)ζPj(Pa)Py+Pj(Pa)1118119005003.857.2910.6472132342105659004003.828.1520.86630.312153687080032011.057.4540.879100.31020468708003202.217.4540.87920.279568708003200.157.4540.87900.2776367740032017.47.981.686290.31141736774003207.677.981.686131.24659812253001503.397.5622.69491.24150912463801206.927.592.388171.448651083225012011.597.7043.531411.243841136955002508.218.2111.691141.457701218473502005.747.3291.998110.26181318473502006.087.3291.998121.239511431934802503.077.3911.44340.413181531934802503.577.3911.44351.23944支管阻力平衡計算：1、2、3、4、5、6、7、8管段并聯(lián)：ΔP1+ΔP2+ΔP3+ΔP4+ΔP5+ΔP6+ΔP7+ΔP8=235故不平衡率為150-62為了滿足要求，加閥門調(diào)節(jié)，增大支管阻力，消除不平衡。計算最不利環(huán)路的阻力為：235Pa（2）二層空調(diào)區(qū)送風管道水力計算各管段局部阻力系數(shù)：管段1：一個消聲器，ξ=0.5；一個70°電動防火閥，ξ=0.5；管段2：一個分流三通，ξ=0.3；一個散流器，ξ=1；管段3：一個90°彎頭，ξ=0.2；管段4：一個90°彎頭，ξ=0.2；管段5：一個90°彎頭，ξ=0.2；管段6：一個分流三通，ξ=0.3；管段7：一個分流三通，ξ=0.3；管段8：一個90°彎頭，ξ=0.2；兩個散流器，ξ=1；管段9：一個90°彎頭，ξ=0.2；一個散流器，ξ=1；管段10：一個分流三通，ξ=0.4；一個個散流器，ξ=1；管段11：一個分流三通，ξ=0.4；兩個散流器，ξ=1；管段12：一個90°彎頭，ξ=0.2；管段13：一個90°彎頭，ξ=0.2；兩個散流器，ξ=1；管段14：一個分流三通，ξ=0.4；管段15：一個90°彎頭，ξ=0.2；兩個散流器，ξ=1；管段16：一個分流三通，ξ=0.4；管段17：一個90°彎頭，ξ=0.2；一個散流器，ξ=1；管段18：一個變徑，ξ=0.2；一個散流器，ξ=1；詳細計算見下表：表6-3二層空調(diào)區(qū)送風管道水力計算表編號風量(m^3/h)管寬(mm)管高(mm)管長(m)v(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)ζPj(Pa)Py+Pj(Pa)12378312507002.727.550.46611343522202611007004.917.9460.56231.349523800770040010.637.9431.008110.2818480077004005.047.9431.00850.2813580077004000.717.9431.00810.2886685760040011.167.9361.127130.31124732104003005.387.4311.53280.31018832104003008.257.4311.532131.24052910702501603.347.4312.921101.240591017574001608.417.6262.1181.44966111121610004006.987.7890.7351.451561284128004003.287.3020.77930.26913841210005005.684.6730.26521.216171411503201202.228.3193.28970.417241511503201207.138.3193.289231.250731636394003203.657.8971.65460.415211736394003201.727.8971.65431.245481824773802404.427.5441.82281.24149計算最不利環(huán)路的阻力為：279Pa（3）三層空調(diào)區(qū)送風管道水力計算：各管段局部阻力系數(shù)：管段1：一個消聲器，ξ=0.5；一個70°電動防火閥，ξ=0.5；管段2：一個90°彎頭，ξ=0.2；管段3：一個90°彎頭，ξ=0.2；一個散流器，ξ=1；管段4：一個分流三通，ξ=0.3；管段5：一個分流三通，ξ=0.4；管段6：一個90°彎頭，ξ=0.2；管段7：一個分流三通，ξ=0.3；一個散流器，ξ=1；管段8：一個90°彎頭，ξ=0.2；一個散流器，ξ=1；管段9：一個變徑，ξ=0.2；兩個散流器，ξ=1；管段10：一個分流三通，ξ=0.4；兩個散流器，ξ=1；管段11：一個90°彎頭，ξ=0.2；管段12：一個90°彎頭，ξ=0.2；兩個散流器，ξ=1；管段13：一個分流三通，ξ=0.3；管段14：一個90°彎頭，ξ=0.2；一個散流器，ξ=1；管段15：一個分流三通，ξ=0.4；管段16：一個90°彎頭，ξ=0.2；兩個散流器，ξ=1；詳細計算見下表：表6-4三層空調(diào)區(qū)送風管道水力計算：編號風量(m^3/h)管寬(mm)管高(mm)管長(m)v(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)ζPj(Pa)Py+Pj(Pa)12079910007000.68.2540.64501414122079910007001.538.2540.64510.28932079910007006.098.2540.64541.2495341489680063010.968.210.78490.312215132208006008.517.650.70660.414206132208006004.987.650.70640.27117729865040012.37.7971.03131.34760872986504003.037.7971.0331.24447954705004006.527.5971.18181.2414910472363025010.328.331.434151.458731123625001604.858.2011.967100.28181223625001606.358.2011.967121.248611316765001201.237.7591.91820.311131416765001205.647.7591.918111.243541522734002003.547.8922.05770.4152216227340020012.457.8922.057261.24570計算最不利環(huán)路的阻力為：305Pa四層空調(diào)區(qū)送風管道水力計算：各管段局部阻力系數(shù)：管段1：一個消聲器，ξ=0.5；一個70°電動防火閥，ξ=0.5；管段2：一個90°彎頭，ξ=0.2；管段3：一個90°彎頭，ξ=0.2；一個散流器，ξ=1；管段4：一個分流三通，ξ=0.3；管段5：一個分流三通，ξ=0.3；管段6：一個90°彎頭，ξ=0.2；管段7：一個90°彎頭，ξ=0.2；管段8：一個分流三通，ξ=0.3；管段9：一個90°彎頭，ξ=0.2；四個散流器，ξ=1；管段10：一個分流三通，ξ=0.4；兩個散流器，ξ=1；管段11：一個90°彎頭，ξ=0.2；管段12：一個90°彎頭，ξ=0.2；兩個散流器，ξ=1；管段13：一個分流三通，ξ=0.4；管段14：一個90°彎頭，ξ=0.2；一個散流器，ξ=1；管段15：一個變徑，ξ=0.2；一個散流器，ξ=1；管段16：一個變徑，ξ=0.2；一個散流器，ξ=1；管段17：一個分流三通，ξ=0.4；管段18：一個90°彎頭，ξ=0.2；兩個散流器，ξ=1；詳細計算見下表：表6-5四層空調(diào)區(qū)送風管道水力計算：編號風量m^3/h管寬mm管高mm管長mv(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)ζPj(Pa)Py+Pj(Pa)11999410007000.247.9340.601383821999410007001.827.9340.610.28931999410007006.117.9340.641.245494136278006305.337.510.66640.31014575328003205.338.1731.03960.31218675328003208.828.1731.03990.2817775328003200.348.1731.03900.28883559400320177.7241.589270.311389355940032010.437.7241.589174.215016710509360032010.827.3681.088122.478901125453802504.387.4421.74480.27141225453802507.467.4421.744132.273861360955504001.757.6961.13320.414161460955504003.937.6961.13341.243471540534503205.157.8181.49981.244521620273801906.227.7992.141131.244571739735002803.357.8831.49850.415201839735002808.027.8831.498122.28294計算最不利環(huán)路的阻力為：358Pa（5）送風并聯(lián)環(huán)路的阻力平衡計算：在A點處的平衡計算：ΔP1=235PaΔPABC4=2Pa+3Pa+3Pa+358Pa=366Pa故不平衡率為366-235為了滿足要求，加閥門調(diào)節(jié)，增大支管阻力，消除不平衡。在B點處的平衡計算：ΔP2=279PaΔPBC4=3Pa+3Pa+358Pa=364Pa故不平衡率為364-279為了滿足要求，加閥門調(diào)節(jié)，增大支管阻力，消除不平衡。在C點處的平衡計算：ΔP3=305PaΔPC4=3Pa+358Pa=361Pa故不平衡率為361-305為了滿足要求，加閥門調(diào)節(jié)，增大支管阻力，消除不平衡。6.2回風管道水力計算回風管道的計算方法與送風的計算方法相同，采用假定流速法。一層回風管道水力計算表6-6一層回風管道水力計算表編號風量m^3/h管寬mm管高mm管長mv(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)ζPj(Pa)Py+Pj(Pa)1912610005000.425.070.308011516259718004009.275.1830.41841.423263561063050016.674.9470.41372.23239448905505003.094.9390.44910.234526875003000.524.9760.