建筑環(huán)境與設備工程畢業(yè)設計--寫字樓中央空調設計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 設計原始資料1</p><p>　　1.1 工程概況1</p><p>　　1.2 土建資料1</p><p>　　1.2.1 墻體1</p><p>　　1.2.2 屋頂1</p><p&

2、gt;　　1.2.3 玻璃1</p><p>　　1.2.4 人數2</p><p>　　1.2.5 照明、設備2</p><p>　　1.2.6 空調使用時間2</p><p>　　1.3 地理條件及氣象參數2</p><p><b>　　2 負荷計算2</b></

3、p><p>　　2.1 冷、濕負荷的概念2</p><p>　　2.2 冷負荷計算3</p><p>　　2.2.1 屋頂的冷負荷3</p><p>　　2.2.2 外墻瞬變傳熱引起的冷負荷3</p><p>　　2.2.3 窗的瞬時傳熱冷負荷3</p><p>　　2.2.4

4、 透過玻璃窗進入日射得熱引起冷負荷4</p><p>　　2.2.5 人員散熱引起的冷負荷4</p><p>　　2.2.6 照明散熱形成的冷負荷5</p><p>　　2.2.7 設備顯熱冷負荷5</p><p>　　2.3 濕負荷計算5</p><p>　　2.4 新風負荷計算6</p&

5、gt;<p>　　2.5 辦公室101冷負荷計算舉例7</p><p>　　2.6 各辦公室負荷匯總0</p><p>　　2.7 冷負荷指標1</p><p>　　3 空調系統方案確定3</p><p>　　3.1 空調水系統方案3</p><p>　　3.2 空調風系統方案4&

6、lt;/p><p>　　3.3 空氣處理方案7</p><p>　　3.4 氣流組織方案8</p><p>　　3.5 送風量的計算8</p><p>　　3.5.1 送風量的計算公式8</p><p>　　3.5.2 送風量的計算過程及結果9</p><p>　　3.6 風機

7、盤管的選型11</p><p>　　3.7 新風機組的選型13</p><p>　　3.8 氣流組織計算14</p><p>　　4 風管布置及水力計算18</p><p>　　4.1 風管水力計算概述18</p><p>　　4.2 確定風管尺寸19</p><p>　　4

8、.3 風管阻力計算19</p><p>　　4.3.1 沿程阻力19</p><p>　　4.3.2局部阻力20</p><p>　　4.4 風管阻力的校核21</p><p>　　4.5 風管水力計算步驟21</p><p>　　5 水管布置及水力計算24</p><p>

9、;　　5.1 水管管徑的確定24</p><p>　　5.2 水管阻力計算24</p><p>　　5.2.1 沿程水頭損失24</p><p>　　5.2.2 局部水頭損失24</p><p>　　5.3 水管水力計算步驟25</p><p>　　5.4 冷凝水管設計29</p>

10、<p>　　5.5 冷水機組的選型30</p><p>　　5.5.1 冷熱源方案選擇30</p><p>　　5.5.2 機組選型計算31</p><p>　　5.5.3 冷凍水泵選型32</p><p>　　5.5.4 膨脹水箱配置與計算33</p><p>　　5.6 衛(wèi)生間機械

11、排風35</p><p>　　5.7 制冷機房布置35</p><p>　　5.8 空調系統的保溫防腐36</p><p>　　6 地下室防排煙設計37</p><p>　　6.1 地下室防排煙方案37</p><p>　　6.2 地下室排風（煙）量計算37</p><p>

12、;　　6.3 排煙風管的水力計算38</p><p><b>　　致 謝41</b></p><p><b>　　參考文獻43</b></p><p>　　中國礦業(yè)大學畢業(yè)設計（論文）任務書</p><p>　　學院 建工 專業(yè)年級 建環(huán)2008 學生姓名

13、 </p><p>　　任務下達日期：2012年1月10日</p><p>　　設計（論文）日期：2012年1月10日 至 2012年6月12日</p><p>　　設計（論文）題目：濟南市東升商業(yè)寫字樓中央空調設計 </p><p>　　設計（論文）專題題目： </p><p>　　設計（論文）主要內容和要求： &

14、lt;/p><p>　　該建筑為濟南市東升商業(yè)寫字樓，地上二十一層，地下一層。</p><p>　　本設計任務是中央空調系統設計，中央空調系統應能夠滿足各類房間對室內溫濕度環(huán)境要求。</p><p><b>　　設計主要內容：</b></p><p>　　1、空調系統負荷計算</p><p>　　室內

15、外空氣的參數的選??；夏季圍護結構的冷負荷、室內熱源散熱引起的冷負荷、濕負荷、新風負荷。</p><p>　　2、空調系統方案設計</p><p>　　3、空氣處理過程設計及末端設備的選擇</p><p>　　確定空氣處理方式、計算送風量、回風量、新風量；末端設備型式選擇、確定其定位尺寸；校核氣流組織。</p><p>　　4、管道系統設計及布

16、置</p><p>　　水系統：水系統供水區(qū)域的劃分；水系統形式（兩管、三管或四管、水平式或垂直式、同程式或異程式）的選?。淮_定供回水溫度；確定供水方式（定流量或變流量）；確定水流量、管徑、阻力損失及各管段的水力平衡。 </p><p>　　風系統：確定新風系統、回風系統、排風系統的流量、管徑、阻力損失及各系統管段的水力平衡。</p><p><b>　

17、　5、空調機房設計</b></p><p>　　冷（熱）源系統形式、機組的數量、規(guī)格型號；水泵的機型、規(guī)格型號及數量；計算選擇附屬設備；設備及相應管線布置。</p><p><b>　　6、繪制設計施工圖</b></p><p>　　圖紙目錄、設計施工說明、圖例、設備表、系統平面圖、系統剖面圖、系統圖、機房布置圖及原理圖。</

18、p><p>　　7、編制施工圖預算（報優(yōu)者必做）</p><p>　　8、編制設計說明書。</p><p><b>　　其它要求：</b></p><p>　　1、專業(yè)外文資料翻譯：將一篇與畢業(yè)設計內容相關的外文參考文獻譯成中文，中文字數在3000以上，要求為近5年發(fā)表的、沒有翻譯過的論文或專著；</p>&l

19、t;p>　　2、開題報告，按報告書表格要求填報（交由學院保存）；</p><p>　　3、設計進度及其它設計要求詳見設計指導書。</p><p>　　院長簽字： 指導教師簽字</p><p><b>　　計算說明書</b></p><p><b>　　1 設

20、計原始資料</b></p><p><b>　　1.1 工程概況</b></p><p>　　本工程為濟南市東升商業(yè)寫字樓中央空調設計，該辦公樓分有主體和裙樓兩部分，主體部分共二十一層層高3.7m,裙樓三層層高6m，總建筑面積為20201.92m2地下一層，地下室建筑面積為1989.05m2 ，主要功能為停車場及設備用房。</p><

21、p><b>　　1.2 土建資料</b></p><p><b>　　1.2.1 外墻</b></p><p>　　構造：160mm現澆混凝土+20mm水泥砂漿抹灰+80mm保溫層（水泥膨脹珍球巖）+水泥砂漿抹灰加油漆；導熱熱阻：0.57*K/W； 傳熱系數：0.23W/℃；質量:534kg/；熱容量：478kJ/℃；屬Ⅱ類墻；淺色外墻

22、，吸收系數修正值=0.94；外表面放熱系數＝18.6 W/(℃)；外表面放熱系數修正值 =1。</p><p><b>　　屋頂 </b></p><p>　　外表層5mm厚白色卵石層+保護薄膜+80mm聚苯板保溫層+防水層+15mm厚水泥砂漿找平層+30mm厚輕集料混凝土找坡層+150mm厚鋼筋混凝土屋面板；導熱熱阻：0.51*K/W； 傳熱系數：0.22W/℃；質

23、量：385kg/；熱容量：323kJ/℃；屬Ⅲ類屋頂；淺色屋頂，吸收系數修正值=0.88；外表面換熱系數修正值 =1。</p><p><b>　　1.2.3 玻璃</b></p><p>　　玻璃為5mm厚雙層鋼窗；窗玻璃的遮陽系數：=0.86；窗內遮陽設施的遮陽系數：=0.60；玻璃窗有效面積系數：=0.75；外玻璃窗換熱系數=3.01W/℃；根據《民用建筑熱工

24、設計規(guī)范》GB 50176-93中規(guī)定：本工程各朝向的窗墻面積比，北向不大于0.2；東西向不大于0.25；南向不大于0.35。 </p><p><b>　　1.2.4 人數</b></p><p>　　人員數由各房間的面積確定的，本辦公樓人員密度按4/人計算。</p><p>　　1.2.5 照明、設備</p><p&

25、gt;　　由建筑電氣公司提供，照明設備為暗裝熒光燈，鎮(zhèn)流器設置在頂棚內，熒光燈罩無通風孔，功率為11w/m²。電器設備的功率密度為：普通辦公室20w/m²；高檔辦公室 1w/m²；會議室5w/m²；走廊0w/m²；其他5w/m².</p><p>　　1.2.6 空調使用時間</p><p>　　此辦公樓空調每天使用10小時，即

26、8：00～18：00。 </p><p>　　1.3 地理條件及氣象參數</p><p>　　1．3.1 室外氣象參數.</p><p><b>　　地點： 濟南</b></p><p>　　緯度： 北緯37°</p><p>　　經度： 東經116°98’</

27、p><p>　　海拔高度： 260.6</p><p>　　大氣壓力： 冬季——1020.2Kp </p><p>　　夏季——998.5Kp</p><p>　　冬季：采暖 -7℃， 通風-2℃</p><p>　　室外計算干球溫度： 夏季：空調 34.8℃ 通風31℃</p>&

28、lt;p><b>　　冬季：54%</b></p><p>　　室外計算相對濕度： 夏季：73%</p><p>　　室外平均風速： 冬季：3.2m/s</p><p><b>　　夏季：2.8m/s</b></p><p><b>　　室內氣象設計參數</b

29、></p><p><b>　　表2-1</b></p><p><b>　　2 負荷計算</b></p><p>　　2.1 冷、濕負荷的概念</p><p>　　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；為維持室內相對濕度恒定需從房間去除的濕量稱為濕負荷。房

30、間冷、濕負荷也是確定空調系統送風量及各種設備容量的依據。主要冷負荷由以下幾種： </p><p>　　1. 外墻及屋面瞬變傳熱引起的冷負荷； </p><p>　　2. 玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷； </p><p>　　3. 透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷； </p><p>　　4. 人體散熱引起的冷負荷； </p>&l

31、t;p><b>　　5．照明散熱量；</b></p><p><b>　　6．設備散熱量；</b></p><p>　　2.2 冷負荷計算</p><p>　　2.2.1 屋頂的冷負荷</p><p>　　由《全國民用建筑工程設計技術措施 暖通空調·動力》續(xù)表3.2.8-4查得Ⅲ

32、型屋頂的冷負荷計算溫度逐時值，即可按式(2-1)和式(2-2)算出屋頂逐時冷負荷。</p><p><b>　　(2-1)</b></p><p><b>　　(2-2)</b></p><p>　　式中 —外墻或屋頂瞬變傳熱形成的逐時冷負荷（W）；</p><p>　　A—外墻和屋頂的傳熱面

33、積（）； </p><p>　　K—外墻或屋面的傳熱系數〔；</p><p>　　—夏季空氣調節(jié)室內計算溫度（）；</p><p>　　—夏季空氣調節(jié)室內計算溫度（）；</p><p>　　—以北京地區(qū)的氣象條件為依據計算出的外墻和屋頂冷負荷極端溫度的逐時值（）；</p><p>　　—不同類型構造

34、外墻和屋頂的地點修正值（）；</p><p>　　2.2.2 外墻瞬變傳熱引起的冷負荷</p><p>　　由《全國民用建筑工程設計技術措施 暖通空調·動力》續(xù)表3.2.8-3查得Ⅱ型墻冷負荷計算溫度逐時值，按式(2-1)和式(2-2)計算外墻的瞬變傳熱冷負荷。</p><p>　　2.2.3 外玻璃窗逐時傳熱形成的冷負荷</p><

35、;p>　　由《全國民用建筑工程設計技術措施 暖通空調·動力》續(xù)表3.2.9-4查得玻璃窗冷負荷的計算溫度的逐時值，根據式(2-3)計算。</p><p><b>　　(2-3)</b></p><p>　　式中 —外墻或屋頂瞬變傳熱形成的逐時冷負荷（W）；</p><p>　　—玻璃窗的傳熱系數的修正值；</p>

36、<p>　　—外玻璃窗傳熱系數〔〕；</p><p><b>　　—窗口面積，㎡；</b></p><p>　　—外玻璃窗冷負荷計算溫度的逐時值；</p><p>　　— 夏季空氣調節(jié)室內計算溫度（）；</p><p>　　—玻璃窗的地點修正值。</p><p>　　2.2.4 透

37、過玻璃窗的日射得熱形成的冷負荷</p><p>　　由《全國民用建筑工程設計技術措施 暖通空調· 動力》查得雙層鋼窗有效面積系數,故窗的有效面積。由原始資料可知玻璃窗的遮陽系數，窗內遮陽設施的遮陽系數，于是綜合遮陽系數。再由《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》中查得緯度時各向日射得熱因數最大值。因濟南地區(qū)處在北緯以北，屬于北區(qū)，故由表3.2.10-11查得北區(qū)有內遮陽的玻璃窗冷負荷系數逐時值。根據式(2-4)

38、計算逐時進入玻璃窗日射得熱引起的冷負荷：</p><p><b>　　(2-4)</b></p><p>　　2.2.5 人員散熱引起的冷負荷</p><p>　　辦公室屬于極輕勞動。查《全國民用建筑工程設計技術措施 暖通空調·動力》續(xù)表3.2.17-1，可知室溫26時，成年男子每人散發(fā)的顯熱和潛熱量為61W和73W，根據表3.2.

39、17-3，群集系數取。根據在辦公室的總小時數為10小時，由表3.2.17-2查得人體顯熱散熱冷負荷系數逐時值。</p><p>　　根據式(2-5)計算人體顯熱散熱引起的冷負荷：</p><p><b>　　(2-5)</b></p><p>　　式中 —人體顯熱散熱形式的冷負荷（W）；</p><p>　　—不同室溫

40、和勞動性質成年男子顯熱散熱量（W）；</p><p><b>　　n—室內全部人數；</b></p><p><b>　　—群集系數；</b></p><p>　　—人體顯熱散熱冷負荷系數。</p><p>　　根據式(2-6)計算人體潛熱散熱引起的冷負荷：</p><p>

41、<b>　　(2-6)</b></p><p>　　式中 —人體顯熱散熱形式的冷負荷（W）；</p><p>　　—不同室溫和勞動性質成年男子潛熱散熱量（W）。</p><p>　　2.2.6 照明散熱形成的冷負荷</p><p>　　由設計原始資料可知辦公室照明負荷為，根據室內照明開燈時間為8：00~18：00，開

42、燈時數為10小時，由《全國民用建筑工程設計技術措施 暖通空調·動力》續(xù)表3.2.18查得照明散熱冷負荷系數， 按式(2-7)計算照明散熱形成的冷負荷：</p><p><b>　　(2-7)</b></p><p>　　式中 —照明設備散熱形成的逐時冷負荷（W）；</p><p>　　N—照明設備所需功率（W）；</p>

43、<p>　　n1—鎮(zhèn)流器消耗功率系數，明裝時，n1=1.2，暗裝時，n1=1.0； </p><p>　　n2—燈罩隔熱系數，燈罩有通風孔時，n2=0.5—0.6；無通風孔時，n2=0.6—0.8；</p><p>　　—照明散熱冷負荷系數；</p><p>　　2.2.7 設備散熱形成的冷負荷</p><p>　　查《全國民用

44、建筑工程設計技術措施 暖通空調·動力》續(xù)表3.2.19-1得設備和用具顯熱散熱冷負荷系數，此時設備和用具顯熱形成的冷負荷可按式(2-8)計算：</p><p><b>　　(2-8)</b></p><p>　　式中 ——空調區(qū)電器設備的散熱量，W;</p><p>　　A——空調區(qū)面積，；</p><p>

45、　　——電器設備的功率密度，w/㎡.</p><p>　　2.3 濕負荷計算</p><p>　　由《全國民用建筑工程設計技術措施 暖通空調·動力》續(xù)表3.2.17-1查得辦公室屬輕度勞動，當室溫為26℃時，每人散發(fā)的小時散濕量為109g/h,群集系數φ=0.93。故人體散濕量可按式(2-9)計算：</p><p><b>　　(2-9)<

46、;/b></p><p>　　式中 —人體散濕量，Kg/h;</p><p><b>　　—群集系數；</b></p><p>　　—計算時刻空調區(qū)內的總人數；</p><p>　　g —成年男子的小時散濕量（g/h）。</p><p>　　2.4 新風負荷計算</p>&

47、lt;p>　　設計室內空氣參數:相對濕度50%,溫度26；夏季空氣調節(jié)室外計算干球溫度34.8，夏季空氣調節(jié)室外計算相對濕度為73%，夏季室外干空氣密度為1.15。由焓濕圖查得室外焓值，室內焓值。夏季新風冷負荷按式(2-10)計算：</p><p>　　(2-10)式中 ——夏季新風冷負荷，Kw；</p><p>　　Mo——新風量（Kg/s）；</p><p&

48、gt;　　ho——室外空氣的焓值，kJ/kg；</p><p>　　hR——室內空氣的焓值，kJ/kg。</p><p>　　2.5 辦公室101冷負荷計算舉例</p><p>　　表2-10 101室 夏季新風負荷計算表</p><p>　　表2-11 101室 濕負荷計算表</p><p>　　2.6 各辦公室

49、負荷匯總</p><p>　　表2-13 辦公室各類負荷匯總表</p><p><b>　　續(xù)表2-13</b></p><p>　　2.7 冷負荷指標</p><p>　　本辦公樓總建筑面積為8992.8ｍ2，空調區(qū)面積為4638.6ｍ2 ，由附表中表2可以得到 夏季最大冷負荷（含新風負荷）為583.44kw，出現在

50、15:00 時，冷負荷指標為125.7w/ｍ2 ，滿足下表中的辦公樓冷負荷指標。</p><p>　　表2-14 國內部分建筑空調冷負荷設計指標的統計值</p><p><b>　　續(xù)表2-14</b></p><p>　　注：上述指標為總建筑面積的冷負荷指標，建筑物的總建筑面積小于5000m2時，取上限值，大于10000m2時，取下限值。&l

51、t;/p><p>　　3 空調系統方案確定</p><p>　　3.1 空調水系統方案</p><p>　　表3-1 冷水系統優(yōu)缺點</p><p>　　基于本建筑為高層建筑、同時考慮到節(jié)能與管道內清潔等問題，因而采用了閉式系統，不與大氣相接觸，僅在系統最高點設置膨脹水箱，這樣不僅使管路不易產生污垢和腐蝕，不需要克服系統靜水壓頭，且水泵耗電較

52、小。根據地理位置和建筑的特點只設一個水系統．由于設計屬于多層建筑且冷媒水都在同側回供，水系統可均設為水平同程式。因該建筑是大面積、空調全年運行的高層辦公樓，所以采用變流量系統；因單式泵比較簡單且建筑只需一個系統分區(qū)，所以采用了單式泵系統；因兩管制方式簡單且初投資少，而且建筑地處北京，無內區(qū)，無需同時供冷和供熱且無特殊溫度要求，因而采用了兩管制系統。</p><p>　　為保證負荷變化時系統能有效、可靠、節(jié)能地運行

53、，設置兩臺冷凍水泵和冷卻水泵，其中分別設一臺為備用水泵；風機盤管供回水管上均設有調節(jié)閥，對應在制冷機房集水器和分水器之間設置壓差控制器，起旁通之效，依據負荷的變化靈活的調節(jié)。為防止管網因雜質和積垢而造成水路堵塞影響使用，在制冷機組、水泵回水管上加電子水處理儀和除垢器．</p><p>　　3.2 空調風系統方案</p><p>　　表3-2 全空氣系統與空氣－水系統方案比較</p&

54、gt;<p>　　表3-3 風機盤管+新風系統的特點</p><p>　　表3-4 盤管的新風供給方式</p><p><b>　　續(xù)表3-4</b></p><p>　　本設計為辦公樓的空調系統設計，系統的選定應注意檔次和安全的要求，按負擔室內空調負荷所用的介質來分類可選擇四種系統——全空氣系統、空氣—水系統、全水系統、冷劑系統

55、。全空氣系統分一次回風式系統和二次回風式系統，該系統是全部由處理過的空氣負擔室內空調冷負荷和濕負荷；空氣—水系統分為再熱系統和誘導器系統并用、全新風系統和風機盤管機組系統并用；全水系統即為風機盤管機組系統，全部由水負擔室內空調負荷，在注重室內空氣品質的現代化建筑內一般不單獨采用，而是與新風系統聯合運用；冷劑系統分單元式空調器系統、窗式空調器系統、分體式空調器系統，它是由制冷系統蒸發(fā)器直接放于室內消除室內的余熱和余濕。對于較大型公共建筑，

56、建筑內部的空氣品質級別要求較高，全水系統和冷劑系統只能消除室內的余熱和余濕，不能起到改善室內空氣品質的作用，所以全水系統和冷劑系統在本次的建筑空調設計時不宜采用。終上所述，擬采用風機盤管加新風系統，風機盤管的新風供給方式用單設新風機組，獨立供給室內。</p><p>　　3.3 空氣處理方案</p><p>　　風機盤管加新風系統的空氣處理方式有：</p><p>

57、;　　（1）新風處理到室內狀態(tài)的等焓線，不承擔室內冷負荷，新風單獨送入室內，但是新回風的混合狀態(tài)點很難確定，可能會室內相對濕度過高，太高就不能滿足舒適的要求了。</p><p>　?。?）新風處理到室內狀態(tài)的等含濕量線，新風機組承擔部分室內冷負荷，新風的這種處理方案的優(yōu)點是：a.盤管表面干燥，無霉菌滋生條件，衛(wèi)生條件好；b.制冷系數高，能效底；缺點是c.冷凍水系統比較復雜d.信風系統的冷卻設備因負荷增加而需要加大

58、規(guī)格e.風機盤管可能出現不希望的濕工況。</p><p>　?。?）新風處理到焓值小于室內狀態(tài)點焓值,新風機組不僅承擔新風冷負荷，還承擔部分室內顯熱冷負荷和全部潛熱冷負荷，風機盤管僅承擔一部分室內顯熱冷負荷，可實現等濕冷卻，可改善室內衛(wèi)生和防止水患。</p><p>　?。?）新風處理到室內狀態(tài)的等溫線風機盤管承擔的負荷很大，特別是濕負荷很大，造成衛(wèi)生問題和水患。 </p>

59、<p>　?。?）新風處理到室內狀態(tài)的等焓線，并與室內狀態(tài)點直接混合進入風機盤管處理，這種方式室內風口布置均勻，施工方便，美化環(huán)境。風機盤管處理的風量比其它方式大，不易選型。</p><p>　　此辦公樓的風機盤管的新風供給方式，決定采用將新風處理到室內狀態(tài)的等焓線，不承擔室內冷負荷的方案。</p><p>　　3.4 氣流組織方案</p><p>　　

60、此辦公樓的風機盤管均選用臥式暗裝在吊頂內，其主要優(yōu)點是不占用房間的有效空間，冷凍水的配管與其連接和凝結水的排出都比較方便。送風均采用頂送風（散流器平送，頂棚回風）。頂棚上的回風口遠離散流器，排風口布置在通道。該送風方式能使氣流分布均勻，流動暢通，不會出現死角和很大的吹風感。</p><p>　　3.5 送風量的計算</p><p>　　3.5.1 送風量的計算公式</p>

61、<p><b>　　人體散濕量</b></p><p><b>　　(3-1)</b></p><p>　　式中 —人體散濕量，kg/s；</p><p><b>　　—群集系數；</b></p><p>　　—計算時刻空調區(qū)內的總人數；</p>

62、<p>　　g—1名成年男子每小時散濕量，g/h。</p><p>　　濕負荷 = （kg/s）；</p><p>　　熱濕比 (kJ/kg) (3-2)</p><p>　　送風量 （kg/s）

63、 (3-3)</p><p>　　式中 ——送風量，kg/s；</p><p>　　——室內冷負荷，kw；</p><p>　　——分別為室內狀態(tài)點和送風狀態(tài)點的焓值，kJ/kg；</p><p>　　3.5.2 送風量的計算過程及結果</p><p>　　以辦公

64、室101的送風量計算為例</p><p>　　根據余熱=6.22KW，余濕，</p><p>　　畫熱濕比線： =13822， </p><p><b>　　取送風溫差為6℃，</b></p><p>　　空氣處理方案過程線如圖3-5所示，</p><p>　　圖3-5 空氣處理焓濕圖<

65、;/p><p>　　夏季室內狀態(tài)點的參數：室內溫度26，相對濕度65%，</p><p>　　送風狀態(tài)點點的焓值=54.1 干空氣，</p><p><b>　　總送風量，</b></p><p>　　新風量的確定：查《空調工程》表3-34知辦公室每人新風量為30m3／h，由此確定的新風量和總風量的10％比較,取大值（房間的

66、新風量不能低于通風量的10％）作為所需的新風量。</p><p>　　則辦公室101新風量L=max（30ⅹ16，2558ⅹ0.1）=480m3/h，</p><p><b>　　新風量，</b></p><p><b>　　根據圖解法：</b></p><p><b>　　(3-4)&l

67、t;/b></p><p>　　確定點的位置，干空氣，</p><p><b>　　回風量：，</b></p><p><b>　　盤管負擔的冷量為</b></p><p><b>　　(3-5)</b></p><p>　　其他房間的計算方法同上

68、，其數據列入表3-5中。</p><p>　　表3-5 送風量的計算匯總表</p><p><b>　　續(xù)表3-5</b></p><p>　　3.6 風機盤管的選型</p><p>　　以房間101為例，冷量Q=6.22kw,風量G=2558m3 /h，當風量和冷量不匹配時以滿足冷量為優(yōu)先，然后校核風量。決定選用TI

69、CA型號系列TCR-1000E風機盤管機組2臺，中速運行的風量為1290ｍ3/h,水流量為1550kg/h，機組的全冷和顯冷量均能滿足要求，并且還有一部分富裕量。</p><p>　　表3-6 各辦公室的風機盤管選型</p><p><b>　　續(xù)表3-6</b></p><p><b>　　備注：</b></p&g

70、t;<p>　　1.風量是當機外余壓為0Pa時的值。</p><p>　　2.冷量：進水溫度12℃，出水溫度7℃，室外溫度35℃；熱量：進水溫度40℃，出水溫度45℃，室外溫度7℃。</p><p>　　3.在實際使用中冷熱量應考慮機組安裝后系統管絡，水泵，閥門，污垢等損失6%左右</p><p>　　4.工廠標準產品，每個模塊進出水都為DN25內螺紋

71、活結，水泵統連接參考安裝圖。</p><p>　　5.工廠標準產品，在環(huán)境溫度低于16℃時不允許制冷運行，常年制冷工業(yè)冷水機組請向工廠咨詢。</p><p>　　6.噪聲值dBA是根據ARI測定條件（ARI STANDARD 260）測得在消聲室內的聲量。</p><p>　　7.風機盤管安全要求符合ZB J72 018的規(guī)定。</p><p&g

72、t;　　8.風機型式都為前曲多翼鍍鋅鋼板離心式雙吸風機，電機型式為分相電容式電機&滾珠軸承，供電為220V，50HZ。</p><p>　　9.換熱器結構形式：銅管串套高效雙翻邊鋁翅片，脹緊成一體。</p><p>　　3.7 新風機組的選型</p><p>　　經過多方面的考慮，決定每層獨立設一個新風機組，根據每層的新風量和冷負荷分別選擇新風機組，將選擇

73、結果列入表3-7中。</p><p>　　表3-7 新風機組的主要性能參數</p><p>　　3.8 氣流組織計算</p><p>　?。?）布置散流器。以辦公室101為例，L=11.78m，B=5.8m，H=4.2m，對空調區(qū)域進行劃分，均勻劃分為4個小區(qū)域，所以散流器的數量為n=4。</p><p>　?。?）選用圓形散流器，總送風量為

74、2580，假定喉部風速為3，則單個散流器需要的喉部面積為</p><p><b>　　(3-6)</b></p><p>　　選用喉部尺寸為的圓形散流器，則喉部的實際風速為</p><p>　　= (3-7)</p><p>　　散流器實際出口面積約為喉部面積的90%，則散流器的有效流

75、通面積</p><p><b>　　(3-8)</b></p><p><b>　　散流器出口的風速為</b></p><p><b>　　(3-9)</b></p><p><b>　?。?）計算射程</b></p><p>　　

76、=2.24m (3-10)</p><p>　　散流器中心到區(qū)域邊緣距離為2.945m，根據要求，散流器的射程應為散流器中心到房間或區(qū)域邊緣距離的75%，所需最小射程為：。因為2.24m大于2.2m，因此射程滿足要求。</p><p>　?。?）計算室內平均風速</p><p>　　0.166

77、 (3-11)</p><p>　　夏季工況送風，則室內平均風速為0.166×1.2=0.2。</p><p>　　基本滿足舒適性空調夏季室內風速不應大于0.3的要求。</p><p><b>　　校驗核心溫度衰減</b></p><p>　　0.82 (3-1

78、2)</p><p>　　滿足舒適性空調溫度波動范圍的要求。</p><p>　　其他辦公室的散流器分布及氣流組織計算見表3-8。</p><p>　　表3-8 氣流組織計算表</p><p><b>　　續(xù)表3-8</b></p><p>　　4 風管布置及水力計算</p>&l

79、t;p>　　4.1 風管水力計算概述</p><p>　　送、回風管管徑的確定都是用假定流速法計算得到的。按照經濟技術要求先假定風管內空氣的流速，再根據風管的風量確定風管的斷面尺寸和阻力，然后對各支路的壓力損失進行調整，使其在一定范圍內達到平衡。</p><p><b>　　計算步驟：</b></p><p>　?。?）根據建筑物的平面

80、圖，確定通風機和各種空氣處理設備的位置；劃分空調區(qū)域，布置最合理的送風和回風管線。</p><p>　?。?）確定每個空調區(qū)域，不同空調房間的送風口、回風口的型式、位置、個數和風量。</p><p>　?。?）根據以上資料繪制風管系統的草圖（管道走向示意圖）；圖中應對各管段進行編號，并標明各管段的長度和風量。為簡化起見，以兩管件間的中心線長度作為計算長度，忽略其間附件（如三通、彎頭、變徑管

81、等）的長度。</p><p>　　（4）選擇風管內合適的風速。風速高，風管截面小，材料消耗少，投資費用省，但系統阻力增加，動力消耗大，運行費用增加。反之風速低，阻力小，動力消耗少，但風管截面大，占用建筑空間多，投資費用增加。通常對鋼風管和塑料風管，干管的風速為6~14m/s，支管風速為2~8m/s；對于磚砌或混凝土風管，干管風速為4~12m/s，支管風速為2~6m/s。本設計取主干管風速7m/s，支管風速3m/s

82、。</p><p>　?。?）根據各管段的風量和選定的流速，確定各管段的截面尺寸。截面尺寸圓整時，應盡可能地采用標準風管。</p><p>　?。?）根據確定的風管截面尺寸，計算各管段的實際流速、沿程阻力和局部阻力。應注意的是，和熱水管網計算一樣，計算從風管系統中最不利的環(huán)路開始。最不利的環(huán)路阻力就是風管系統的總阻力。</p><p>　?。?）對并聯管段進行阻力平

83、衡。如果各支管之間的阻力不平衡，則需改變風管尺寸，重新計算。各并聯支管之間的計算壓力損失差值應小于15%。對于難于平衡的支管系統，可在該支管上加裝調節(jié)閥，利用閥門開啟的大小來平衡各支管的阻力。</p><p>　?。?）選擇通風機，此時應注意通風機的工作特性曲線和工作狀態(tài)點是否是滿足要求。</p><p>　　4.2 確定風管尺寸</p><p>　　風量和風速都

84、已經確定，風管的尺寸可以根據式(4-1)計算：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中 L——風管的風量，m3/h；</p><p>　　a、b——矩形風管的長和寬，m；</p><p>　　V——風管的風速，m/s。</p><p>　　風管當量直徑用下式

85、計算：</p><p><b>　　(4-2)</b></p><p><b>　　主送風管道：</b></p><p><b>　　(4-3) </b></p><p>　　查得管道的標準尺寸，再確定主送風管內的風速V：</p><p><b&g

86、t;　　(4-4)</b></p><p>　　4.3 風管阻力計算</p><p>　　風管內空氣流動阻力主要包括沿程阻力和局部阻力。</p><p>　　4.3.1 沿程阻力</p><p>　　沿程阻力主要是發(fā)生在流動的空氣與風道內壁之間，計算公式是：</p><p><b>　　(4-

87、5)</b></p><p>　　式中 λ－摩擦阻力系數；</p><p>　　De－風道當量直徑，m；</p><p>　　V－風道內空氣平均流速，m/s；</p><p>　　ρ－空氣密度，kg/m3。</p><p>　　一般情況下空調空氣流動都在紊流過渡區(qū)，摩擦阻力系數λ主要用下面超越方程式進行

88、迭代計算：</p><p><b>　　(4-6)</b></p><p>　　式中 K—風道的粗糙度，mm，取0.15mm；</p><p>　　De－風管的當量直徑，m；</p><p><b>　　Re－雷諾數。</b></p><p>　　矩形的當量直徑De由式4-

89、7計算：</p><p>　　(4-7)式中 a，b－為矩形風道的邊長，m。</p><p><b>　　沿程阻力則為：</b></p><p><b>　　(4-8)</b></p><p>　　式中 --比摩阻，Pa/m；</p><p><b>　　L—

90、管段長度，m。</b></p><p><b>　　4.3.2局部阻力</b></p><p>　　在風道系統中總是要安裝一些特別的管件用以調節(jié)風管內的風速或調整風管內的風壓、流量、流動方向等。典型的管件如彎頭、三通、變徑管、調節(jié)閥、風口等。</p><p>　　這些管件的引起的局部阻力按下式計算：</p><p

91、>　　(4-9) </p><p>　　其中 ξ－局部阻力系數；</p><p>　　v－與ξ相對應的斷面空氣流速，m/s；</p><p>　　ρ－空氣密度，kg/m3。</p><p>　　風管的材料全部選用鍍鋅鋼板（K=0.15）制作。<

92、;/p><p>　　4.4 風管阻力的校核</p><p>　　按照分支節(jié)點阻力平衡的原則確定并聯管路（或支風管）的斷面尺寸后，要求兩分支管的阻力不平衡率：對一般通風系統，應小于15%，除塵系統應小于10%。當并聯管路阻力差超過上述規(guī)定的要求時，可采用下列方法調整阻力使其平衡。</p><p>　　（1）調整支管管徑。此方法通過改變支管管徑來改變支管的阻力，達到阻力平

93、衡。</p><p>　?。?）增大風量。 當兩支管的阻力相差不大時，例如，在20%以內，可以不改變支管管徑，將阻力小的那段支管的流量適當加大以達到阻力平衡。</p><p>　?。?）增加支管局部壓力損失。 通過改變閥門開度，或者增加閥門個數來調節(jié)管道阻力，是最常用的一種增加局部阻力的方法。</p><p>　　由于本設計支管路很多，用前兩種方法調節(jié)阻力平衡相當麻

94、煩且設計的時間不夠多，因此本設計采用增加支管局部壓力損失的方法，也就是通過閥門調節(jié)使阻力在一定范圍內達到平衡。</p><p>　　4.5 風管水力計算步驟</p><p>　?。?）繪制一層風管布置平面圖，對管路進行編號，如下圖所示；</p><p>　　（2）選取管段1-3-5-7-9-11-13-15-17-19-20-21為最不利環(huán)路，選取管段1-2為最有

95、利環(huán)路，進行水力計算；</p><p>　?。?）先假定流速，選擇標準尺寸，然后確定實際流速，主管道最大允許風速為7m/s，支管最大允許風速為3.0m/s；</p><p>　?。?）計算各管段的沿程阻力和局部阻力，最后校核阻力。</p><p>　　圖4-1 一層風管布置平面圖</p><p>　　表4-1 一層風管水力計算表</p

96、><p>　　由表格可以看出一層風管最不利環(huán)路與最有利環(huán)路的阻力差相差15%以上。為了滿足水力平衡，必須添加閥門或局部阻力構件，通過添加風閥之后，能夠滿足最不利環(huán)路與最有利環(huán)路的阻力差值在15%以內。</p><p>　　5 水管布置及水力計算</p><p>　　5.1 水管管徑的確定</p><p>　　采用假定流速法，根據管道允許流速，

97、確定管道面積，查找對應標準管徑，再求出管內實際流速。計算公式： </p><p><b>　　(5-1)</b></p><p>　　式中 qg——計算管段的設計秒流量，m3/s；</p><p>　　d ——計算管段的管徑，m；</p><p>　　v ——管段中的流速，m/s

98、。</p><p>　　5.2 水管阻力計算</p><p>　　水管的水頭損失包括沿程水頭損失和局部水頭損失。</p><p>　　5.2.1 沿程水頭損失</p><p>　　計算公式： </p><p><b>　　(5-2)</b></

99、p><p>　　式中 hy——管段的沿程水頭損失，kPa；</p><p>　　i ——單位長度的沿程水頭損失，kPa /m；</p><p>　　L ——管段長度，m.</p><p>　　5.2.2 局部水頭損失</p><p>　　由于在實際工程中給水管網的局部水頭損失，一般不作詳細計算，可按管網沿程水頭損失的

100、百分數采用，生活、生產、消防共用給水管網為20％。</p><p>　　5.3 水管水力計算步驟</p><p>　?。?）繪制水管布置系統圖，對管路進行編號，如圖5-1所示；</p><p>　　（2）選取最不利環(huán)路和最有利環(huán)路，進行水力計算；</p><p>　?。?）根據管內允許流速，假定流速，選擇標準尺寸，然后確定實際流速；<

101、/p><p>　?。?）計算各管段的沿程阻力和局部阻力，計算過程中，將局部阻力按占沿程阻力20%計算，最后校核阻力。</p><p>　　圖5-1 水管布置系統圖</p><p>　　表5-1 供水環(huán)路水力計算表</p><p><b>　　續(xù)表5-1</b></p><p>　　由上表可以看出供水

102、最遠不利環(huán)路和最近不利環(huán)路的阻力差相差15%以上，為了滿足水力平衡，必須添加閥門或局部阻力構件，通過添加閥門之后，能夠滿足最不利環(huán)路與最有利環(huán)路的阻力差值在15%以內。</p><p>　　表5-2 回水環(huán)路水力計算表</p><p><b>　　續(xù)表5-2</b></p><p>　　由上表可以看出回水最遠不利環(huán)路和最近不利環(huán)路的阻力差相差1

103、5%以上，為了滿足水力平衡，必須添加閥門或局部阻力構件，通過添加閥門之后，能夠滿足最不利環(huán)路與最有利環(huán)路的阻力差值在15%以內。</p><p>　　因此供回水管網最不利環(huán)路總阻力損失為：103.85+22.6=126.45Kpa。</p><p>　　5.4 冷凝水管設計</p><p>　　由于各種空調設備如風機盤管機組等在運行的過程中產生的冷凝水，必須及時予

104、以排走。冷凝水的管路設計，應注意以下各要點：</p><p>　?。?）風機盤管凝結水盤的進水坡度不應小于0.01。其它水平支干管，沿水流方向，應保持不小于0.003的坡度，且不允許有積水部位；</p><p>　?。?）當冷凝水盤位于機組內的負壓區(qū)段時，凝水盤的出口處必須設置水封，水封的高度應比凝水盤處的負壓（相當于水柱高度）大50％左右。</p><p>　?。?/p>

105、3）冷凝水管道宜采用聚氯乙烯塑料管或鍍鋅鋼管，不宜采用焊接鋼管。</p><p>　?。?）為了防止冷凝水管道表面產生結露，必須進行防結露驗算。當采用聚氯乙烯塑料管時，一般可以不進行防結露的保溫和隔汽處理；而采用鍍鋅鋼管時應設保溫層。</p><p>　?。?）設計和布置冷凝水管路時，必須認真考慮定期沖洗的可能性，并應設計安排必要的設施。</p><p>　　（6）

106、冷凝水管的公稱直徑DN（mm），應根據冷凝水的流量計算確定。</p><p>　　一般情況下，每1KW冷負荷每1h大約產生0.4kg左右的冷凝水；在潛熱負荷較高的場合，每1KW冷負荷每1h大約產生0.8kg左右的冷凝水。</p><p>　　查《民用建筑空調設計》表8-20得到下列數據，近似選定冷凝水管的公稱直徑：</p><p>　　Q≤7KW，

107、 DN=20mm；</p><p>　　Q=7.1-17.6 KW， DN=25 mm；</p><p>　　Q =17.7-100 KW， DN=32 mm；</p><p>　　Q =101-176 KW， DN=40 mm；</p><p>　　Q =177-598 KW，

108、 DN=50 mm；</p><p>　　Q =599-1055 KW， DN=80 mm；</p><p>　　Q =1056-1512 KW， DN=100 mm；</p><p>　　Q =1513-12462 KW， DN=125 mm；</p><p>　　Q≥12462KW，

109、DN=150 mm。</p><p>　　本設計的冷凝水管采用聚乙烯塑料管，可以不加防止二次結露的保溫層；所有辦公室的風機盤管的冷凝水管管徑均為DN20；新風機組冷凝水管管徑均為DN32，每層所有冷凝水匯集后排放至衛(wèi)生間下水口。</p><p>　　5.5 冷水機組的選型</p><p>　　5.5.1 冷熱源方案選擇</p><p>　

110、　因為制冷系統的冷負荷小于580KW，所以只考慮選用風冷式冷水機組制冷機組。風冷式冷水機組是以空氣為冷（熱）介質，作為冷（熱）源兼用型的一體化中央空調設備。機組以其高效、低噪音、結構合理、操作簡便、運行安全、安裝維護方便等優(yōu)點，廣泛應用于賓館、商場、辦公樓、展覽館、機場、體育館等公共設施的舒適性中央空調系統，并能滿足電子、制藥、生物、輕紡、化工、冶金、制藥、電力、機械等行業(yè)的工藝性的空調系統的不同使用要求。 風冷式冷(熱)水機組

111、分為單冷型和熱泵型，其中熱泵型風冷冷（熱）水機組集制冷、制熱功能于一體、即可供冷，又可供熱，能實現夏季降溫，冬季采暖，一機多用。因此，風冷熱泵機組非常適用于既無供熱鍋爐、又無供熱熱網或其它穩(wěn)定可靠熱源，卻又要求全年空調的暖通工程設計中，該機組可與風機盤管或柜式、吊頂式空氣處理機以及新風機組一起組成半集中式空氣調節(jié)系統，具有風機盤管系統的諸多優(yōu)點，布置靈活，外形美觀、節(jié)省建筑空間、調節(jié)方便，可以單獨停、開而不影響其它房間，運行噪聲低等特點

112、。 風冷式冷(熱)水機組省去了冷卻水系統所必不可少的冷卻塔、水泵、鍋爐及相應的管道系統等許多輔件，系統結構簡單，安</p><p>　　其技術經濟特點是運行的智能化程度高；運行的可靠性高；安裝使用方便、插上電源即可使用，省去了一套復雜的冷卻水系統和鍋爐加熱系統；結構緊湊，外型尺寸?。粋鳠嵝Ч?；噪聲低；具有夏季供冷水和冬季供熱水的雙重功能，對于我國幅員遼闊的國土而言，相當大的地區(qū)屬于夏季需制冷而冬季需制熱

113、的范圍，這種風冷冷熱水機組就特別適用；由于采用空氣作為熱源和冷源可大大地節(jié)約用水，也避免了對水源水質的污染；將風冷冷熱水組放在建筑物頂層或室外平臺即可工作，省卻了專用的冷凍機組和鍋爐房。但風冷冷水機組也有其不足，如由于空氣的比熱容小，傳熱性能差，它的表面?zhèn)鳠嵯禂抵挥兴?／50～l／100，所以空氣側換熱器的體積較為龐大；由于空氣中含有水分，當空氣側表面溫度低于0℃時翅片管面上會結霜，結霜后傳熱能力就會下降，使制熱量減小，所以風冷冷熱水

114、機組在制熱工況下工作時要定期除霜。綜上所述，此設計采用風冷熱泵冷水機組。</p><p>　　5.5.2 機組選型計算</p><p>　?。?）根據制冷系統負荷Q0=362.33KW，結合建筑物的構造和用途進行綜合考慮，所以選擇三臺江蘇雙良生產的風冷熱泵型冷熱水機組（SLAC130AH）。</p><p>　?。?）在設計工況下，3臺機組的總制冷量為Q=3

115、15;130=390KW > 362.33 KW，滿足要求。</p><p>　?。?）該系統機組的設計工況為：冷凍水進水溫度為12℃，出水溫度為7℃。</p><p>　?。?）機組在設計工況下運行，制冷量為130KW，水流量為22.4m³/h，配管DN80mm。</p><p>　　表5-3 風冷熱泵冷水機組SLAC130AH的性能參數</

116、p><p>　　5.5.3 冷凍水泵選型</p><p>　　根據選型原則，選擇兩臺冷凍水泵（一用一備）。水泵所承擔的供回水管網最不利環(huán)路為一層管路。</p><p>　?。?）水泵流量的確定</p><p>　　單臺冷水機組的額定水流量為22.4×3=67.2 m3/h（以冷水機組蒸發(fā)器的額定流量為基準）。根據水泵工作時，取流量儲備

117、系數 =1.1。則單臺水泵設計流量V =1.1×67.2=73.92m3/h。</p><p>　?。?）水泵揚程H 的確定</p><p>　　水泵揚程H 按式(5-3)計算：</p><p>　　H =· Hmax (5-3)</p><p>　　式中 H——

118、水泵揚程，m；</p><p>　　Hmax——水泵所承擔的最不利環(huán)路的水壓降，m H2O；</p><p>　　——揚程儲備系數，取=1.2。</p><p>　　根據上面水循環(huán)的水力計算可知：Hmax =12.65 mH2O，</p><p>　　水泵的揚程H =1.2 Hmax =1.2×12.65=15.18 mH2O，&l

119、t;/p><p>　　根據此可選擇一臺山東雙輪空調循環(huán)水泵100RK74-20B，性能參數見表5-4。</p><p>　　表5-4 循環(huán)水泵100RK74-20B的主要性能參數</p><p>　　進行水泵的配管布置時，應注意以下幾點：</p><p>　　（1）安裝軟性接管：在連接水泵的吸入管和壓出管上安裝軟性接管，有利于降低和減弱水泵的噪聲

120、和振動的傳遞。</p><p>　?。?）出口裝止回閥：目的是為了防止突然斷電時水逆流而時水泵受損。</p><p>　?。?）水泵的吸入管和壓出管上應分別設進口閥和出口閥；目的是便于水泵不運行能不排空系統內的存水而進行檢修。</p><p>　?。?）水泵的出水管上應裝有溫度計和壓力表，以便于檢測。如果水泵從地位水箱吸水，吸水管上還應該安裝真空表。</p&g

121、t;<p>　　（5）水泵基礎高出地面的高度應小于0.1m，樓頂應設排水溝。</p><p>　　5.5.4 膨脹水箱配置與計算</p><p>　?。?）膨脹水箱的容積計算</p><p>　　由于本設計采用閉式水系統，為了貯存系統中的水因溫度上升時的膨脹水量以及排除系統中存在的空氣，并且穩(wěn)定系統壓力，因此在管路系統中連接膨脹水箱。為保證膨脹水箱和

122、空調水系統的正常運作，水箱應該接在水泵的吸入口側，水箱標高應至少為1.0～2.0m。膨脹管最好接至循環(huán)水泵入口，當水箱距水泵入口較遠時，可接至該建筑物內的回水總管上，但運行時，回水總管和水泵吸入口之間不應有關斷的閥門。在本設計中，膨脹水箱連接至回水總管上，起定壓、排氣、補水的作用。</p><p>　　膨脹水箱的配管應包括膨脹管、信號管、溢流管、排水管等。為防止冬季供暖時水箱里的水凍結，在膨脹水箱上接出一根循環(huán)管

123、，把循環(huán)管接至系統定壓點前的水平回水干管上，這樣可使少量熱水緩慢地通過循環(huán)管和膨脹管流過水箱。定壓點和循環(huán)管連接點間距取1.5～3.0m。在膨脹管、循環(huán)管上，嚴禁安裝閥門，以防止系統超壓，水箱水凍結。</p><p>　　膨脹水箱的容積是由系統中水容量和最大的水溫變化幅度決定，由下式計算：</p><p>　　V== (5-4)</p><p>