XX某醫(yī)院門診樓空調系統(tǒng)設計畢業(yè)設計.doc

某大學畢業(yè)設計XX某醫(yī)院門診樓空調系統(tǒng)設計畢業(yè)設計前 言1第一章 原始資料21.1 工程概況21.2 氣象資料21.3 土建資料21.3.1 外墻、內墻選型21.3.2 屋面選型31.3.3 樓板選型31.3.4 外圍護結構校核31.3.5 其他相關資料4第二章 負荷計算52.1冷負荷的計算52.1.1冷負荷的計算方法52.1.2 空調冷負荷計算52.2 濕負荷計算72.3 熱負荷計算82.3.1 建筑圍護結構的基本傳熱量82.3.2 附加耗熱量82.4 各房間負荷的計算92.4.1 101房間冷負荷計算92.4.2 101房間熱負荷的計算122.4.3 101房間濕負荷的計算13第三章 空調系統(tǒng)的確定及論證143.1 空調系統(tǒng)的確定143.1.1 空調系統(tǒng)的分類143.1.2 空調水系統(tǒng)的分類143.2 本次設計的方案163.2.1 風機盤管加新風系統(tǒng)163.2.2 全空氣一次回風空調系統(tǒng)163.3 方案比較論證163.3.1 一次回風、二次回風空調系統(tǒng)比較163.3.2 定風量與變風量系統(tǒng)的比較173.3.3 風機盤管加新風與空氣-水誘導器系統(tǒng)的比較173.3.4 風機盤管與新風連接方式的比較173.4 結論18第四章 送風狀態(tài)參數(shù)及送風量的確定194.1 新風量規(guī)定194.2 風機盤管系統(tǒng)風量的計算194.2.1風機盤管的夏季處理過程194.2.2風機盤管的冬季處理過程。204.3 全空氣一次回風空調系統(tǒng)風量的計算214.3.1 全空氣一次回風系統(tǒng)的夏季處理過程214.3.2 全空氣一次回風系統(tǒng)的冬季處理過程22第五章 空氣處理設備的選型245.1 風機盤管的選型245.2 新風機組的選型275.3 全空氣處理機組的選型28第六章 冷熱源的選擇及設備選型306.1 冷熱源的選擇306.1.1 冷源.306.1.2 熱源316.2 機組選型316.2.1 冷水機組316.2.2 換熱器32第七章 氣流組織計算347.1 氣流組織方案論證347.1.1 風口形式的確定347.1.2 氣流組織形式的確定347.2 氣流組織計算357.2.1 風機盤管側送風357.2.2 全空氣系統(tǒng)散流器平送氣流組織計算367.2.3 回風口的選擇計算37第八章 管道布置及水力計算398.1 空調水系統(tǒng)水力計算398.1.1 水管管徑的確定398.1.2 阻力的確定398.1.3 計算步驟如下408.1.4 水系統(tǒng)的水力計算418.2 風管的水力計算468.2.1 風管系統(tǒng)468.2.2 風管水利計算的內容468.2.3 計算方法478.2.4 風管的水利計算478.3 冷凝水管設計518.4 排風系統(tǒng)設計52第九章 其他設備的選擇539.1 冷卻塔的選擇539.1.1 冷卻塔選擇事項539.1.2 冷卻塔的選擇539.2 水泵的選擇549.2.1選擇原則549.2.2 循環(huán)水泵的選擇549.2.3 冷卻水泵的選擇559.3 膨脹水箱的選擇559.3.1 膨脹水箱水量的計算559.3.2 膨脹水箱的選型569.3.3 系統(tǒng)的補水56第十章 保溫與防腐5710.1 保溫5710.2 防 腐57第十一章 減振和消聲5811.1 減振5811.2 消聲58結 論60參考文獻61致 謝62附 錄63外文資料譯文7290前 言建筑是人們生活和生產(chǎn)的場所?，F(xiàn)代人類大約有五分之四的時間在建筑物中度過。人們已逐漸認識到，建筑環(huán)境對人樓的壽命、工作效率、產(chǎn)品質量起著極為重要的作用。隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人們對室內空氣品質和環(huán)境的舒適性、健康性要求越來越高。近些年來，暖通空調系統(tǒng)在國民經(jīng)濟總能耗中所占份額越來越大，建筑節(jié)能及建筑設備優(yōu)化設計的重要性也越來越受到社會各界的關注。同時，我國暖通空調學術界和工程界在空調系統(tǒng)的節(jié)能方面做了大量的研究工作。對于我們這些即將畢業(yè)的設計人員來說，通過我做的這個畢業(yè)設計來檢驗自己所學的理論知識，非常必要。空調設計方案不僅關系到建筑的室內環(huán)境參數(shù)能否滿足使用要求，而且直接關系到建筑的工程投資、運行能耗和費用、系統(tǒng)安全性、調節(jié)性能、操作方便性、維護費用、環(huán)境影響、人員舒適性、機房面積、建筑美觀性等諸多指標參數(shù)。設計方案的問題往往是根本性的問題，造成的損失通常較大，并且修改困難，影響時間長。因此方案設計是我們工作中最重要的一個環(huán)節(jié)。本次設計為XX腫瘤醫(yī)院門診樓空調系統(tǒng)設計，課題類型為工程設計，課題來源為社會生產(chǎn)，是一個很好的檢驗本人運用所學的理論知識和已有經(jīng)驗解決工程實際問題的能力。在緊密聯(lián)系專業(yè)理論的基礎上，系統(tǒng)的介紹了空調系統(tǒng)工程設計的各環(huán)節(jié)，闡明了空調系統(tǒng)的設計方法和基本原理，反映了近年來暖通空調領域的新發(fā)展和新技術。本次設計的空調方案為：風機盤管加新風系統(tǒng)和全空氣系統(tǒng)。除了候診大廳和少數(shù)房間使用全空氣系統(tǒng)外，大部分都使用了風機盤管加新風系統(tǒng)。主要考慮如下：（1）醫(yī)院空調的目的不僅是提供和醫(yī)療需要的冷熱環(huán)境，更重要的是對交叉感染、污染源排放進行控制。（2）醫(yī)院的主要功能是提供治療病人的場所，病人是弱式群體，對空氣環(huán)境要求高，而且是晝夜連續(xù)使用，因此，這次設計必須以人為本，將滿足人的舒適性放在首位。對于室內熱濕環(huán)境，噪聲控制，空氣質量等方面要有比公共建筑更高的要求。（3）風機盤管加新風系統(tǒng)滿足房間要求的隔離性（各室回風不串通）、靈活性（隨時開關）、可調性（病人可自行調節(jié)）和安全性（運行安全可靠相適應）。整個系統(tǒng)合理利用資源，節(jié)省了能量，符合國家提倡的節(jié)能精神。（4）在對設備選型時盡量做到滿足設計要求下達到最經(jīng)濟的前期投資和最少的后期運行費用。第一章 原始資料1.1 工程概況本次設計對XX某醫(yī)院門診樓進行空調系統(tǒng)設計。主要任務是對該醫(yī)院的門診科室、服務大廳、多功能廳等進行暖通空調的系統(tǒng)設計，使之達到各自的空調設計要求。1.2 氣象資料XX市室外氣象參數(shù)如下：地理位置：北緯3906，東經(jīng)11710，海拔3.3 m；大氣壓力：夏季100.48Kpa，冬季102.66 Kpa；室外空調計算溫度：夏季33.4 ，冬季采暖室外干球溫度：-9；夏季室外計算濕球溫度：26.9；室外平均風速：夏季2.6m/s，冬季3.1m/s；在本次設計中對所有房間夏季室內設計溫度取26，冬季室內設計溫度取20，相對濕度冬夏季均取60。1.3 土建資料建筑物的圍護結構在很大程度上決定了傳入室內的冷熱負荷，因此，其選型和構造在空調設計中非常重要。1.3.1 外墻、內墻選型 墻：1、磚墻；2、泡沫混凝土；3、木絲板；4、白灰粉刷壁厚=370mm；導熱熱阻R=1.11(m2)/W；傳熱系數(shù)K=0.78W/(m2)，屬于型墻。內墻選型和外墻一樣。1.3.2 屋面選型屋頂：壁厚=50mm；導熱熱阻R=0.98(m2)/W；傳熱系數(shù)K=0.73W/( m2)，屬于型墻。1.3.3 樓板選型樓板：1、面層；2、細石鋼筋混凝土；3、保溫層上下水泥沙漿找平層；4、鋼筋混凝土承重層；5、粉刷。傳熱系數(shù)k=0.3W/( m2)，II類墻。1.3.4 外圍護結構校核為了驗證所選圍護結構能夠滿足設計要求，要對其進行校核。圍護結構的最小傳熱熱阻： Ro.min=（tn-tw）Rn/ty （1-1）式中，tn 冬季室內設計溫度；tw 空調室外計算溫度； 傳熱修正系數(shù)；ty室內空氣與維護結構內表面之間的允許溫差，；Rn 維護結構內表面換熱阻，(m2)/W；在本次設計中冬季室內設計溫度為20，室外計算溫度為-9，系數(shù)夏季取1.30，冬季取1.0，外墻ty=7.0，屋頂ty=4.0，Rn=0.115(m2)/W。 外墻校核：Ro.min=（tn-tw）Rn/ty =1.30（20+9）0.115/7.0=0.547 (m2)/W因為0.5471.11,所以滿足設計要求。 屋面校核：Ro.min=（tn-tw）Rn/ty =1.00（20+9）0.115/4.0=0.833 (m2)/W因為0.8330.98,所以滿足設計要求。1.3.5 其他相關資料（1）窗的選型在本次設計中采用金屬鋼窗，80%玻璃，單層。3mm厚的普通玻璃，無遮陽，窗高2m，窗寬1.5m。根據(jù)ai=8.7W/（m2K）和ao=18.6W/（m2K） ,查文獻1得Kw=5.94W/（m2W）。（2）門的選型外門：為普通實體木外門，傳熱系數(shù)K=3.2 W/（m2K）。（3）燈的選型明裝熒光燈，開燈13個小時，空調24小時均可運行。每盞功率20W。（4）關于層高一層層高為4.5m,二、三、四層層高為3.0m.（5）動力狀況夏季自來水，t=26，水量水壓夠用；電源可按要求供應。第二章 負荷計算為了保持建筑物的熱濕環(huán)境，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；為維持房間相對濕度恒定需從房間除去的濕量稱為濕負荷。熱負荷、冷負荷、濕負荷的計算以室外氣象參數(shù)和室內要求保持的空氣參數(shù)為依據(jù)。2.1冷負荷的計算2.1.1冷負荷的計算方法空調冷負荷的計算方法很多，如諧波反應法、反應系數(shù)法和冷負荷系數(shù)法等。目前，我國常采用冷負荷系數(shù)法和諧波反應法的簡化計算方法計算空調冷負荷。在本設計中采用冷負荷系數(shù)法計算建筑維護結構的冷負荷。冷負荷系數(shù)法是在傳遞函數(shù)的基礎上為便于在工程中進行手算而建立起來的一種簡化計算法。通過冷負荷溫度與冷負荷系數(shù)直接從各種擾量值求得各分項逐時冷負荷。2.1.2 空調冷負荷計算（1）外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負荷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冷負荷可按下式計算：Qc()=（tc()-tn） （2-1）式中， Qc() 外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負荷，W；A 外墻和屋面的面積，m2； K 外墻和屋面的傳熱系數(shù)，W/（ m2 ）； tn 室內計算溫度，；tc() 外墻和屋面冷負荷計算溫度的逐時值，；由文獻1的附錄2-4和附錄2-5查??；需要指出的是：附錄2-4和附錄2-5種給出的各圍護結構的冷負荷溫度值都是以北京地區(qū)氣象參數(shù)為依據(jù)計算出來的。因此，對于不同設計地點，對應tc()值進行修正，即應為tc()+td 。其地點修正值td可由文獻1的附錄2-6查取。當內表面放熱系數(shù)變化時，可不加修正。（2）內圍護結構引起的冷負荷內圍護結構冷負荷，當鄰室有一定的發(fā)熱量時，通過空調房間隔墻、樓板、內窗、內門等內圍護結構的溫差傳熱而產(chǎn)生的冷負荷，可視為穩(wěn)定傳熱，不隨時間而變化，可按下式計算：Qc()=AiKi(to.m+t-tR) （2-2）式中， Ki 內圍護結構傳熱系數(shù)，W/( m2 )； Ai 內圍護結構的面積，m2；to.m夏季空調室外計算日平均溫度，；t附加溫升,可按文獻1表2-10查取。（3）外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷 在室內外溫差作用下，通過外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷可按下式計算：Qc() = Kw Aw ( tc() + tdtR) （2-3）式中， Qc()外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷，W； Kw 外玻璃窗傳熱系數(shù)，W/( m2 )；Aw 窗口面積，m2；tc() 外玻璃窗的冷負荷溫度的逐時值，由文獻1表2-10查取。需要指出的是：a、對文獻1附錄2-7、2-8中的Kw值要根據(jù)窗框等情況不同加以修正，修正值可從附錄2-9中查取。b、對文獻1附錄2-10中的值要進行地點修正，修正值td可從附錄2-11中查取。（4）透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷Qc() = Ca Aw Cs Ci DjmaxCLQ （2-4）式中， C 有效面積系數(shù)，由文獻1附錄2-15查得；Aw 窗口面積，m2；Cs 窗玻璃的遮陽系數(shù)，由文獻1附錄2-13查得；Ci 窗內遮陽設施的遮陽系數(shù)，由文獻1附錄2-14查得；Djmax日射得熱因數(shù)，由文獻1附錄2-12查得35緯度帶的日射得熱因數(shù)；CLQ 窗玻璃冷負荷系數(shù)，無因次。（5）照明散熱形成的冷負荷熒光燈 Qc=1000n1n2N （2-5）式中，Qc燈具散熱形成的冷負荷，W；N照明燈具所需功率，W； n1鎮(zhèn)流器消耗公率系數(shù)，明裝熒光燈n1=1.2； n2燈罩隔熱系數(shù)；n2=0.6。（6）人體散熱形成的冷負荷a、人體顯熱散熱形成的冷負荷 QLQ=qsnCLQ （2-6）式中，qs不同室溫和勞動性質成年男子顯熱散熱量，W，可由文獻1表2-13查??；n室內全部人數(shù)；群集系數(shù)，由文獻1表2-12查得；CLQ 窗玻璃冷負荷系數(shù)，無因次。b、人體潛熱散熱引起的冷負荷 Qs= qln （2-7）式中，ql 不同室溫和勞動性質成年男子潛熱散熱量，W；n, 同上。2.2 濕負荷計算人體散濕量可按下式計算：mw=0.278ng10-6 （2-8）式中：mw人體散濕量, kg/s；g 成年男子的小時散濕量，g/h，由參文獻1表2-13查取；n 室內全部人數(shù)；群集系數(shù)。2.3 熱負荷計算冬季采暖熱負荷包括兩項：基本傳熱量和附加耗熱量，即圍護結構的基本耗熱量和加熱由門窗縫隙滲入室內的冷空氣耗熱量。2.3.1 建筑圍護結構的基本傳熱量建筑圍護結構的基本傳熱量，按穩(wěn)定傳熱方法進行計算。建筑圍護結構包括有：墻、門、窗、屋面和地面等。計算公式如下：QJ=KFw(tn-tw) （2-9）式中，QJ建筑圍護結構的基本傳熱量，W；Fw圍護結構的計算面積，m2；K圍護結構的傳熱系數(shù)，W/( m2)；tn室內空氣計算溫度，；tw室外供暖設計計算溫度，；圍護結構的溫差修正系數(shù)，見文獻1中表2-4。2.3.2 附加耗熱量a、朝向附加圍護結構的朝向不同，傳熱量不同，它考慮到不同朝向太陽輻射熱等因素的影響。因此，在計算建筑熱負荷時，應對不同朝向建筑的圍護結構的傳熱量進行修正，即在圍護結構的基本傳熱量的基礎上乘以朝向修正率，即為朝向的附加耗熱量。不同朝向的維護結構的修正率見表21。朝向修正率北、東北、西北朝向0東、西朝向5東南、西南朝向10%15北、東北、西北朝向1525b、高度附加對于房間層高較高的房間，室內空氣溫度將形成溫度梯度，即上部氣溫高，下部氣溫低的現(xiàn)象。當房間高度大于4m時，每增1m時，包括各項附加耗熱量在內的房間耗熱量增加2%，但總的附加值不超過15%。2.4 各房間負荷的計算現(xiàn)在以101房間為例詳細說明各負荷計算過程。2.4.1 101房間冷負荷計算在本次設計中，由于房間一直處于微正壓狀態(tài)，所以不考慮冷風滲透引起的冷負荷，有相臨的非空調房間時，需要的進行內圍護結構冷負荷計算。由于房間層高均沒有大于4.5米，所以在設計中不考慮房間的高度附加引起的修正。由文獻1附錄2-5查得冷負荷計算溫度逐時值，然后按相關各式算出各圍護結構逐時冷負荷，計算結果列于下表：101室冷負荷計算表（部分）101北外墻冷負荷時間12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00tc32.232.13231.931.831.831.8td-0.2-0.2-0.2-0.2-0.2-0.2-0.2ka1111111kp0.90.90.90.90.90.90.9tc28.828.7128.6228.5328.4428.4428.44tr26262626262626t2.82.712.622.532.442.442.44K0.780.780.780.780.780.780.78A18.918.918.918.918.918.918.9Qc41.2839.9538.6237.335.9735.9735.97101西外墻冷負荷時間12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00tc37.337.136.936.636.436.236.1td-0.1-0.1-0.1-0.1-0.1-0.1-0.1ka1111111kp0.90.90.90.90.90.90.9tc33.4833.333.1232.8532.6732.4932.4tr26262626262626t7.487.37.126.856.676.496.4K0.780.780.780.780.780.780.78A33333333333333Qc192.54187.9183.27176.32171.69167.05164.74101西外窗冷負荷時間12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00tc30.831.531.932.232.232.231.6td000000030.831.531.932.232.232.231.6tr26262626262626t4.85.55.96.26.26.25.6Kw5.945.945.945.945.945.945.94Aw3333333Qct85.53698.01105.14110.48110.48110.48499.792101西外窗日射得熱冷負荷時間12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00Clq0.180.250.370.470.520.620.55Dmax599599599599599599599Ci0.650.650.650.650.650.650.65Cs1111111Aw3333333Ca0.850.850.850.850.850.850.85Qct178.71248.21367.35466.64516.28615.56546.06101照明冷負荷負荷時間12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00Clq0.760.790.810.830.840.860.87n11.21.21.21.21.21.21.2n20.60.60.60.60.60.60.6N200200200200200200200Qct109.44113.76116.64119.52120.96123.84125.28101人員散熱冷負荷時間12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00Clq0.10.080.070.060.040.040.03qs58585858585858n33333330.930.930.930.930.930.930.93Qct16.1812.9511.339.716.476.474.85ql123123123123123123123Qc343.17343.17343.17343.17343.17343.17343.17合計359.35356.12354.5352.88349.64349.64348.02101木門冷負荷時間12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00Ki3.23.23.23.23.23.23.2Ai2.822.822.822.822.822.822.82to.m33.433.433.433.433.433.433.4ta2222222tr26262626262626Qct84.8384.8384.8384.8384.8384.8384.83101各分項逐時冷負荷匯總表時間12:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00西外墻負荷192.54187.9183.27176.32171.69167.05164.74北外墻負荷41.2839.9538.6237.335.9735.9735.97西外窗負荷85.5498.01105.14110.48110.48110.4899.79西外窗日射得熱178.71248.21367.35466.64516.28615.56546.06照明散熱負荷109.44113.76116.64119.52120.96123.84125.28人員散熱負荷359.35356.12354.5352.88349.64349.64348.02內圍護負荷84.8384.8384.8384.8384.8384.8384.83總計1051.681128.81250.413481389.91487.381404.72.4.2 101房間熱負荷的計算在本次設計中利用穩(wěn)態(tài)傳熱法進行熱負荷計算?，F(xiàn)以101房間為例計算。101房間為一面積為454 m2的房間，它由三面外圍護結構組成，分別為北外墻、西北外墻和東北外墻。在本次設計中此房間取3人。其維護結構基本耗熱量按公式2-9計算： QKF(tn-tw) （2-10）式中，K維護結構的傳熱系數(shù)，W/(m2)；F維護結構的面積，m2；tn冬季室內計算溫度，取20；tw冬季室外空氣計算溫度，；維護結構的溫差修正系數(shù)，取決于非供暖房間或空間的保溫性能以及透氣狀況。已知條件：a. 外墻傳熱系數(shù)K=0.78W/(m2K)；b.窗的傳熱系數(shù)K=5.94W/(m2K)；按公式QKF(tn-tw)計算結果如下：101房間熱負荷計算表房間編號101圍護結構名稱及方向西外墻北外墻西外窗面積 3618.93傳熱系數(shù)K0.780.785.94室內計算溫度to.m202020室外計算溫度ta-9-9-9室內外計算溫差to.m-ta292929溫差修正系數(shù)a111基本耗熱量Q (W)814.32427.52516.78耗熱量修正朝向修正率(%)-500修正值0.9511修正后的熱量773.604427.518516.78房間熱負荷 (W)1717.9101房間總的熱負荷：Q=773.604+427.158+516.78=1717.9W。2.4.3 101房間濕負荷的計算人體散濕量可按公式2-8計算：mw=0.278ng10-6=0.27830.9318410-6=14310-6kg/s;其它房間的冷負荷匯總表見附錄1。第三章 空調系統(tǒng)的確定及論證3.1 空調系統(tǒng)的確定空氣調節(jié)系統(tǒng)一般均由被調對象、空氣處理設備、空氣輸送設備和空氣分配設備所組成?？照{系統(tǒng)的種類很多，在工程上應根據(jù)空調對象的性質和用途、熱濕負荷特點、室內設計參數(shù)要求、可能為空調機房及風道提供的建筑面積和空間、初投資和運行費用等多方面的具體情況，經(jīng)過分析和比較，選擇合理的空調系統(tǒng)。3.1.1 空調系統(tǒng)的分類（1）根據(jù)空氣處理設備的集中程度分類：集中式空調系統(tǒng)、半集中式空調系統(tǒng)、分散式空調系統(tǒng)；（2）根據(jù)負擔室內熱濕符合所用的介質不同分類：全空氣系統(tǒng)、全水系統(tǒng)、空氣水系統(tǒng)、冷劑系統(tǒng)；（3）根據(jù)空調系統(tǒng)使用的空氣來源分類：直流式系統(tǒng)、封閉式系統(tǒng)、回風式系統(tǒng)。3.1.2 空調水系統(tǒng)的分類空調水系統(tǒng)主要包括冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、凝結水系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)。空調水系統(tǒng)區(qū)分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)，兩管制、三管制和四管制，同程式和異程式，上分式和下分式；按運行調節(jié)方法分定流量和變流量。（1）開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng) 開式系統(tǒng)的回水集中進入建筑物底層或地下室的水池或蓄水池，再由水泵經(jīng)加熱或冷卻后，輸送至整個系統(tǒng)。開式水系統(tǒng)的管路與大氣相通，所以循環(huán)水中含氧量高，容易腐蝕管路和設備，而且空氣的污染物如塵土、雜物、細菌、可溶性氣體等，容易進入水循環(huán)，使微生物大量繁殖，形成生物污泥，管路容易堵塞，并產(chǎn)生水擊現(xiàn)象。和閉式系統(tǒng)相比，除要克服管路沿程摩擦阻力和局部阻力損失外，還必須克服系統(tǒng)靜水壓頭，故水泵的壓頭較大，水泵的能耗大。所以，近年來除了開式的冷卻塔和噴水室冷凍水系統(tǒng)外，已很少采用開式系統(tǒng)。（2）同程式和異程式系統(tǒng) 在大型建筑物的水系統(tǒng)中，空調冷凍水系統(tǒng)的回水管布置方式分為同程式和異程式。同程式水系統(tǒng)中，各個機組（風機盤管或空調箱）環(huán)路的管路總長度基本相同，各管路的水阻力大致相同，故系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性好，流量分配均勻。異程式回水方式的優(yōu)點是管路配置簡單、管材省。但由于各環(huán)路的管路總長度不相等，故各環(huán)路的阻力不平衡，從而導致了流量分配不均勻。如果在水管設計時，干管流速取小一些、阻力小一些，各并聯(lián)支管上安裝流量調節(jié)裝置，增大并聯(lián)支管的阻力，則會使水系統(tǒng)流量分配不均勻的現(xiàn)象得到改善。通常，水系統(tǒng)立管或水平干管距離較長時，采用同程式布置。建筑層數(shù)較少，水系統(tǒng)較小時，可采用異程式布置，但所有支管上應裝設流量調節(jié)閥以平衡阻力。在開式水系統(tǒng)中，由于回水最終進入水箱，到達相同的大氣壓力，故不需要采用同程式布置。（3）雙管制、三管制和四管制系統(tǒng) 雙管制系統(tǒng)冬季供應熱水，夏季供應冷水都在同一管路系統(tǒng)中進行，優(yōu)點是系統(tǒng)簡單，初投資省。雙管制系統(tǒng)的缺點是在全年空調的過渡季節(jié)，會出現(xiàn)朝陽房間需冷卻而背陰房間需加熱的情況，雙管制系統(tǒng)就不能全部滿足各房間的要求。當系統(tǒng)以同一水溫供水時，房間會出現(xiàn)過冷或過熱的現(xiàn)象。三管制系統(tǒng)分別設置供冷、供熱管路，冷熱水管的回水管共用一根。這種系統(tǒng)能同時滿足供冷供熱的要求，適應負荷變化的能力強，可較好的的滿足全年溫度調節(jié)，可任意調節(jié)房間溫度。但由于冷熱水同時進入回水管中，故有混合損失，運行效率低，冷熱水環(huán)路互相連通，系統(tǒng)水力工況復雜，初投資比雙管制系統(tǒng)高。四管制系統(tǒng)有分開的冷、熱水供回水管，這種系統(tǒng)和三管制系統(tǒng)一樣，可以全年使用冷水和熱水，調節(jié)靈活，可適應房間變化的各種情況，且克服了三管系統(tǒng)存在的回水管能量損失問題，運行操作簡單，不需要轉換。缺點是初投資高，管道占用空間大。（4）定流量和變流量系統(tǒng)定流量水系統(tǒng)是通過改變供回水溫度來適應房間負荷的變化，系統(tǒng)中的水流量是不變的，故水泵耗電量不變。變流量水系統(tǒng)是通過改變水流量（供回水溫度不變）來適應房間負荷的變化要求。故變水量系統(tǒng)負荷側供水量是隨著負荷的減少而減少，水泵輸送能量也隨之減少。3.2 本次設計的方案3.2.1 風機盤管加新風系統(tǒng)風機盤管加新風系統(tǒng)指新風經(jīng)過處理，達到一定的參數(shù)要求，有組織地送風，室內回風經(jīng)風機盤管處理后和新風一起送入室內。這種系統(tǒng)具有各空氣調節(jié)區(qū)可單獨調節(jié)，比全空氣系統(tǒng)節(jié)省空間，比分散設置的空氣調節(jié)器和變風量系統(tǒng)造價低廉等優(yōu)點。風機盤管加新風系統(tǒng)滿足房間要求的隔離性（各室回風不串通）、靈活性（隨時開關）、可調性（病人可自行調節(jié)）和安全性（運行安全可靠相適應）。整個系統(tǒng)合理利用資源，節(jié)省了能量，符合國家提倡的節(jié)能精神?？紤]本工程的實際，盡量滿足醫(yī)院的潔凈空氣條件，本設計除了房間編號為101，118，120，121，123，126的使用全空氣系統(tǒng)外，其余的所有房間均采用風機盤管加新風系統(tǒng)。3.2.2 全空氣一次回風空調系統(tǒng)全空氣一次回風空調系統(tǒng)的特征：空氣處理設備集中設置在空調機房內，集中進行空氣的處理、輸送和分配；回風與新風在熱濕處理設備前混合。全空氣一次回風空調系統(tǒng)的適用性：（1）房間面積較大或多層、多室熱濕負荷變化情況類似；（2）室內溫度、濕度、潔凈度、噪聲、振動等要求嚴格的場合；（3）全年多工況節(jié)能；（4）高大空間易于布置風道的場合。（5）送風溫差較大時。全空氣空調系統(tǒng)易于改變新回風比例，必要時可實現(xiàn)全新風送風，能夠獲得較大的節(jié)能效果；且易于消除噪聲、過濾凈化和控制空氣調節(jié)區(qū)溫度，氣流組織穩(wěn)定。全空氣系統(tǒng)的設備集中，便于維修管理，適宜于營業(yè)廳、候診大廳等人員較多的大空間建筑中使用。在本設計中，房間編號為101，118，120，121，123，126的使用全空氣一次回風空調系統(tǒng)。3.3 方案比較論證3.3.1 一次回風、二次回風空調系統(tǒng)比較一次回風空調系統(tǒng)、二次回風空調系統(tǒng)均屬于全空氣空調系統(tǒng)，其空調機組的送風量是恒定的，故稱為定風量系統(tǒng)。一次回風系統(tǒng)夏季冷量由室內冷負荷、新風冷負荷和再熱負荷組成，對于送風溫差要求不嚴格的舒適性空調系統(tǒng)，采用最大送風溫差送風即露點送風的一次空調系統(tǒng)，可不需消耗再熱量，因而可節(jié)省能耗。但送風溫差過大，往往會造成送風口結露現(xiàn)象，為避免此問題，采用一次回風空調系統(tǒng)需利用再熱來解決送風溫差受限制的問題，即為了保證必需的送風溫差，一次回風系統(tǒng)在夏季有時需要再熱，從而產(chǎn)生冷熱抵消的現(xiàn)象。二次回風空調系統(tǒng)則采用二次回風來減小溫差，達到節(jié)約能量的目的，它節(jié)省的是再熱負荷。但是，由于本次設計的送風溫差足夠大，能夠露點送風且一次回風空調系統(tǒng)較簡單。因此，本設計使用的全空氣系統(tǒng)采用一次回風系統(tǒng)并采用露點送風。露點送風是指空氣經(jīng)冷卻處理到接近飽和的狀態(tài)點，不經(jīng)再加熱送入室內。3.3.2 定風量與變風量系統(tǒng)的比較在空調系統(tǒng)每個送風口或每隔幾個送風口裝設一個變風量裝置，根據(jù)室內溫度來控制送風量的空調系統(tǒng)統(tǒng)稱為變風量系統(tǒng)。這種方式是用風量的變化來適應和滿足負荷的變化，沒有再熱損失，也由于非峰值負荷時的送風量的減少而使動力消耗得以節(jié)省，但是其系統(tǒng)較復雜，且不易使風管平衡。因此，本設計采用定風量系統(tǒng)。3.3.3 風機盤管加新風與空氣-水誘導器系統(tǒng)的比較風機盤管加新風系統(tǒng)是空氣-水系統(tǒng)的一種主要形式，也是目前我國民用建筑中采用最普遍的一種空調方式，它以投資少、使用靈活和節(jié)省空間等優(yōu)點被廣泛應用于各類建筑中。而空氣-水誘導器系統(tǒng)則采用的不是很多，沒有風機盤管加新風系統(tǒng)成熟，并且風機盤管加新風系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：（1）使用靈活，能進行局部區(qū)域的溫度控制，且手段簡單；（2）根據(jù)房間負荷調節(jié)運行方便，如果房間不使用時，可停止風機盤管運行，有利于全年節(jié)能管理；（3）風機盤管機組體積小，結構緊湊，布置靈活，節(jié)省空間； 所以，本設計大部分采用的的風機盤管加獨立新風系統(tǒng)。3.3.4 風機盤管與新風連接方式的比較（1）新風與風機盤管送風各自獨立送入房間這種方式的好處是新風與風機盤管的運行腹部干擾，即使風機盤管停止運行，新風量仍然保持不變。在實際工程設計中，這種方式對施工也較為簡單，風管的連接方便；不利之處是室內至少有兩個送風口，對室內吊頂裝修產(chǎn)生一些影響。（2）新風與風機盤管送風混合這種方式相對來說對室內的裝修設計較為有利，只有統(tǒng)一的送風口。缺點是：a、如果新風道的風壓控制不好，與風機盤管會互相影響，因此要求計算更為準確一些，或在新風道上采取風量的調節(jié)措施；b、 與新風與風機盤管送風各自獨立送入房間相比，要求風機盤管的處理點更低一些。（3）新風送風與風機盤管回風相混合與新風與風機盤管送風各自獨立送入房間相比，夏季風機盤管的處理點不變，因此該方式的優(yōu)點與其類似，缺點是：a、由于總送風量即為風機盤管的送風量，因此該房間的換氣次數(shù)略有減少。b、同樣需對新風的風壓進行調控或計算精確。c、當風機盤管停用時，新風量會減少，且有可能把回風口過濾網(wǎng)上已過濾的灰塵重新吹入室內。d、風機盤管需配合回風箱對風機盤管的檢修不利。在本次設計中采用新風與風機盤管送風混合。這種系統(tǒng)在安裝方面稍微復雜一些，但避免了其它送風方式的缺點。同時這種方式衛(wèi)生條件好，工程設計中應優(yōu)先考慮這種方式。3.4 結論 通過上述比較，看出來本設計在方案上的合理性和優(yōu)越性；同時也滿足了這個醫(yī)院建筑的需要，盡量滿足提供清潔衛(wèi)生的空氣系統(tǒng)；使各個房間的舒適性和系統(tǒng)的節(jié)能性得到充分發(fā)揮。第四章 送風狀態(tài)參數(shù)及送風量的確定4.1 新風量規(guī)定一個完善的空調系統(tǒng)，除了滿足對環(huán)境的溫、濕度控制之外，還必須給環(huán)境提供足夠的新鮮空氣。從改善室內空氣品質角度看，新風量多些好；但是送入室內的新風都得通過熱、濕處理，將消耗能量，因此新風少些好。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的要求；（2）補充室內燃燒所耗的空氣和局部排風量；（3）保證房間正壓。在全空氣系統(tǒng)中，通常根據(jù)上述要求，取計算出新風量中的最大值作為系統(tǒng)的最小新風量。如果計算所得的新風量不足系統(tǒng)送風量的10%，則取系統(tǒng)送風量的10%。 本次設計中主要考慮衛(wèi)生標準計算新風量，四肢室，控制室，閱片室，胸片室等這個醫(yī)院建筑房間人數(shù)并不太多，故依據(jù)設定的人數(shù)，按25m3/（h人）的最小新風標準，計算新風量，最后根據(jù)新風比校核確定。另外，本設計所有房間采用60%的相對濕度標準。4.2 風機盤管系統(tǒng)風量的計算4.2.1風機盤管的夏季處理過程現(xiàn)以102閱片室房間為例計算空氣處理方式為風機盤管獨立送風時的風量。冷負荷Q=1.08kW,濕負荷W=4810-6 kg/s（1）熱濕比=Q/W=1.08/4810-6=22731 kJ/kg（2）確定送風狀態(tài)點： 如下圖，在i-d圖上根據(jù)tn=26及n=60%確定室內狀態(tài)點N，in=58kJ/kg;干球溫度td=33.4和濕球溫度tw=26.9確定室外狀態(tài)點W ,iw=85kJ/kg。過N點作=31041線與=90% 的曲線相交于O點，得to=19,iO=50 kJ/kg。（3）計算總送風量：G=Q/（iniO）=1.08/（58-50）=0.131 kg/s （4）風機盤管風量：按人均標準取用的新風量Gw=0.008 kg/s，算出新風比為6%不滿足最小新風條件，故按10%取用新風量。應取新風量Gw=0.013 kg/s。則風機盤管的風量Gf=G-Gw=0.131-0.013=0.118 kg/s。（5）風機盤管機組出口空氣的焓im :im =(G i0 -Gw il)/ Gf=(0.13150-0.01358)/0.118=49 kJ/kg 連接L，O兩點并延長與im 相交于M點，查的tm=19.（6）計算冷量：計算新風冷量：Q=Gw(iw il )=0.013(85-58)=0.35 Kw 計算風盤冷量：Q=Gf(i0 im)=0.118(58-49)=1.08 Kw風機盤管露點送風夏季工況在h-d上的表示4.2.2風機盤管的冬季處理過程。 由于是定風量系統(tǒng)，冬季處理過程的送風量和夏季一樣，且新風比一樣。室外新風狀態(tài)點Wd預熱至和室內相同溫度W1點然后等溫加濕至o1點，室內的回風在風機盤管等濕加熱至o2點然后處理回風。圖4-2-2 風機盤管露點送風系統(tǒng)冬季工況在h-d上的表示（1）由前面的計算可知，室內設計溫度20，相對濕度60%，由此可以在h-d圖上查出hn=42.6KJ/Kg,室外溫度-9，相對濕度87%。（2）在h-d圖上查出hw=-6.5KJ/Kg。由前面的計算得，室內的濕負荷0.143kg/s,新風量0.038 kg/s,新風承擔室內濕負荷，所以：dO1=(dNd-dWd)/Gx=(8.8-1.46)/0.038=193.1g/kg。（3）由濕度值和N點相同的溫度可以確定O1的狀態(tài)點。室內的熱負荷為Q=952.4W,室內的回風量Gh=0.342kg/s。（4）由Q=Gh（ho-hn）得ho=Q/Ms+hn=45.1 KJ/Kg。由O2和N點等濕度線可以確定Od點的位置。風機盤管的加熱量Q=Gh(ho-hn)=852.5W。其它房間的送風量匯總表見附錄2。4.3 全空氣一次回風空調系統(tǒng)風量的計算4.3.1 全空氣一次回風系統(tǒng)的夏季處理過程 現(xiàn)以101房間為例計算101房間的總送風量，送風方式為機器露點送風。房間冷負荷Q=1.49kW,濕負荷W=14310-6kg/s。（1）求熱濕比=Q/W=1.49/14310-6=10419（2）確定送風狀態(tài)點 如下圖，在i-d圖上根據(jù)tn=26及n=60%確定室內狀態(tài)點N，in=58kJ/kg;干球溫度td=33.4和濕球溫度tw=26.9確定室外狀態(tài)點W ,iw=85kJ/kg。過N點作=10419線與=90% 的曲線相交于L點，得tL=19,iL=50 kJ/kg。（3）送風量 GS=Q/（iN-iL）=1.49/（58-50）=0.186kg/s（558m3/h） 新風量 GX=325=75 m3/h 新風比= GX / GS =75/558=13%全空氣露點送風系統(tǒng)夏季工況在h-d上的表示（4）確定混合點M由新回風混合過程NM/NW=13%,在焓濕圖上做圖確定M點，查得hc=62kj/kg。（5）求系統(tǒng)所需要的冷量 Q= GS（iM - iL）=0.186（62-50）=2.232kW 4.3.2 全空氣一次回風系統(tǒng)的冬季處理過程 現(xiàn)以101房間冬季的送風量來確定室內的風量的計算。已知冬季和夏季具有相同的送風量和新風比，送風量0.186kg/s，室內設計參數(shù)溫度20，相對濕度60%。室外干球溫度-9，相對濕度87%。房間的熱負荷Q=284.2 W,濕負荷W=0.143g/s。（1）求熱濕比。=Q/W=284.2/0.143=1987。由Q=Ms(hnho) = MsCP(to-tn),所以to=20+486.2/(0.1431000)=23.4,即送風狀態(tài)點的