土木工程專業(yè) 中國機械工業(yè)有限公司第四工程行政辦公樓空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

1、目 錄摘 要IAbstractII引 言11 原始資料31.1 建筑概況31.2設(shè)計范圍31.3設(shè)計依據(jù)32 設(shè)計參數(shù)12.1 室外氣象參數(shù)12.2 室內(nèi)空氣計算參數(shù)12.3 圍護結(jié)構(gòu)參數(shù)13 空調(diào)方案擬定33.1 空調(diào)系統(tǒng)的基本分類33.2 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)方案的比較33.3 空調(diào)水系統(tǒng)方案的比較43.4 冷熱源分析44 空調(diào)系統(tǒng)負荷計算64.1 空調(diào)負荷計算64.2 濕負荷計算84.3 新風(fēng)負荷計算95 空氣熱濕處理計算及空調(diào)設(shè)備選型125.1 半集中式系統(tǒng)空氣處理125.2 半集中式系統(tǒng)的設(shè)備選型146 氣流組織計算166.1 布置原則166.2 送風(fēng)口選型應(yīng)符合的規(guī)定166.3送風(fēng)口選擇計算

2、167 空調(diào)冷熱源設(shè)備選型197.1 冷源的確定197.2 冷水機組設(shè)備選型198 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計及設(shè)備選擇208.1 風(fēng)管設(shè)計208.2 風(fēng)管水力計算218.3 設(shè)備選型239 空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計259.1 空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計選擇259.2 系統(tǒng)水管水力計算269.3 水系統(tǒng)水力計算269.4 管段水利計算279.5 冷水水管與冷凝水管的布置2810 管道防腐、保溫設(shè)計3010.1 設(shè)備及管道的防腐、保溫意義3010.2 保溫的方法和要求3011 消聲與減振設(shè)計3111.1 空調(diào)系統(tǒng)噪聲來源3111.2 空調(diào)系統(tǒng)的消聲設(shè)計3111.3 減振設(shè)計32結(jié) 論33參考文獻34附錄1 冷負荷計算書36附錄

3、2 水利計算表45致 謝72摘 要本次畢業(yè)設(shè)計的主要內(nèi)容是中國機械工業(yè)有限公司第四工程行政辦公樓空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計。建筑地上15層，無地下層，每層高均為4.2m，總建筑面積約11000m2，建筑內(nèi)全部設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)此辦公樓的功能、性質(zhì)、特點以及空調(diào)要求，參考相關(guān)文獻和資料對該辦公樓的空調(diào)系統(tǒng)進行設(shè)計。公共建筑中其建筑功能的多樣和復(fù)雜，決定需要對其能量消耗進行分析。針對分析結(jié)果，合理分區(qū)布置空調(diào)系統(tǒng)。最終達到降低能耗，起到保護生態(tài)環(huán)境，促進經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重大的現(xiàn)實意義和理論價值。在設(shè)計過程中，綜合考慮該地區(qū)的氣候條件和該建筑需要提供冷、熱負荷的標(biāo)準(zhǔn)要求，根據(jù)設(shè)計計算結(jié)果，對該建筑的空調(diào)系統(tǒng)進

4、行了合理的布置，滿足該建筑使用需求。同時應(yīng)用BIM技術(shù)該對辦公樓進行建模，進行管線碰撞檢驗。為了人們在辦公樓的舒適健康和空調(diào)系統(tǒng)的長久運行，在設(shè)計的計算中還考慮率空調(diào)的保溫、隔熱、消聲、防振和防腐等問題。關(guān)鍵詞：空調(diào)系統(tǒng)；節(jié)能降耗；舒適；BIMAbstractThe main content of this graduation design is the air conditioning system design of the fourth engineering administrative office building of China machinery industry co.,

5、 ltd. The building has 15 floors without underground floor. Each floor is 4.2m high, with a total construction area of about 11000m. Air conditioning systems are installed in the building.According to the nature of the office building of the function characteristics, and air conditioning requirement

6、s, refer to the related literature and data to the offices of the air conditioning system planning public buildings in the architectural features of various and complicated, need to correct the building energy consumption analysis for the rational utilization of energy, protect the ecological enviro

7、nment, promote the sustainable development of economy is of great realistic significance and theoretical value.In the process of design, considering the regional climate conditions and the construction need to provide the standard requirement of cold heat load, according to the results of the design

8、 and calculation of the building air conditioning system to carry on the reasonable arrangement, meet the demand of the building is used for the graduation design, I will apply the BIM technology to modeling of office building, using the knowledge learning, before planning to the offices of the air

9、conditioning system for people in the office building of the comfortable health and air conditioning system is running for a long time, we also in design calculation of sound vibration control considering the air conditioning heat preservation and heat insulation and anti-corrosion.Keywords: Air con

10、ditioning system; Energy conservation and consumption reduction; Comfortable; Building Information Modeling引 言時代在飛速發(fā)展，能源的使用越來越多，我國已經(jīng)變?yōu)橐粋€能源消耗量巨大的國家，隨著資源的日益緊張，為了使能源的使用得到有效控制，我國在面對工業(yè)、建筑、交通這三大通常來講是高能耗產(chǎn)業(yè)發(fā)布了一系列可持續(xù)發(fā)展要求，并將節(jié)能減排變?yōu)橐豁椈緡撸⒋罅ㄗh節(jié)約能源。而空調(diào)系統(tǒng)的能耗在建筑能耗以及社會總能耗的占比是十分大的，所以要對其進行節(jié)能研究。為建設(shè)資源節(jié)約型社會，全面貫徹國家新時期能源

11、發(fā)展的有關(guān)方針政策，堅持實施可持續(xù)發(fā)展能源戰(zhàn)略，節(jié)約能源，提高能效利用效率，減少環(huán)境污染，在暖通空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用中應(yīng)遵循可持續(xù)發(fā)展的相關(guān)原則，不斷研究新工藝、新能源、新技術(shù)，支持鼓勵節(jié)電技術(shù)和節(jié)能產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用1。近年來高標(biāo)準(zhǔn)綠色建筑已成為各類建筑的目標(biāo)，建筑物的質(zhì)量水準(zhǔn)、用戶的舒適程度和設(shè)備水準(zhǔn)是一個國家現(xiàn)代化程度和技術(shù)水平的標(biāo)志，其空調(diào)方式應(yīng)能適應(yīng)建筑物的功能需求，因此做好該建筑物的空調(diào)設(shè)計是至關(guān)重要的。在現(xiàn)代辦公建筑中，中央空調(diào)系統(tǒng)成為主要的主要設(shè)備系統(tǒng)，是樓宇自動控制系統(tǒng)的主要監(jiān)控對象之一?？照{(diào)控制系統(tǒng)是要對室內(nèi)溫濕度等參數(shù)進行控制，使之很好地跟蹤設(shè)定值，同時盡可能減少能源消耗，達到節(jié)能

12、的目的。但其對象是不可預(yù)知的，如人員的多少、設(shè)備的發(fā)熱量，空調(diào)系統(tǒng)又具有很大的滯后特性，系統(tǒng)中又有很多的檢測、控制點?？照{(diào)系統(tǒng)在運行過程中，控制系統(tǒng)要對其進行實時調(diào)控，對空調(diào)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)性能要求較高。人們對生活環(huán)境的舒適要求程度以及建筑方面的節(jié)能和環(huán)保的要求也是逐步提高。為滿足人們生活和生產(chǎn)等活動對室內(nèi)氣候條件的要求，就要對空氣進行適當(dāng)?shù)奶幚恚故覂?nèi)空氣的溫度、相對濕度、壓力、潔凈度和氣流速度等保持在一定的范圍內(nèi)。新的設(shè)計方案及選材理念層出不窮，所以能設(shè)計出一個性價比最高的設(shè)計方案已經(jīng)成為一項重要的工作。方案要符合建筑規(guī)范以及政府的相關(guān)法規(guī)，同時能做到環(huán)保節(jié)約建材，并應(yīng)該考慮到其他各工種的有

13、關(guān)要求，能做到長期，穩(wěn)定，有效的發(fā)揮最大的能量2。本次設(shè)計題目為本設(shè)計為中國機械工業(yè)有限公司第四工程行政辦公樓空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計，以行政辦公樓為設(shè)計對象，以現(xiàn)行中央空調(diào)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，理論聯(lián)系實際，盡量使設(shè)計符合實際情況，本著合理和經(jīng)濟的要求，經(jīng)過復(fù)雜而縝密的計算后，認真比較了多種空調(diào)方案，結(jié)合實際情況確定出最優(yōu)方案。滿足方案合理的同時，對空調(diào)設(shè)備進行多方面的綜合考慮，選擇最經(jīng)濟最適宜的型號。通過本設(shè)計應(yīng)學(xué)會綜合的運用理論知識解決實際問題，培養(yǎng)和提高自己獨立工作的能力，為從事專業(yè)技術(shù)工作奠定基礎(chǔ)，同時還應(yīng)了解空調(diào)在國內(nèi)外的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢以及黨和國家的有關(guān)方針和政策，熟悉所用到的設(shè)計規(guī)范、規(guī)定

14、、設(shè)計手冊，并初步掌握空調(diào)設(shè)計方法和步驟3。1 原始資料1.1 建筑概況本工程主要內(nèi)容是中國機械工業(yè)有限公司第四工程行政辦公樓空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計。建筑地上15層，無地下層，總建筑面積約11000m2，建筑內(nèi)全部設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)。1.2設(shè)計范圍(1)空調(diào)負荷計算及送風(fēng)狀態(tài)的確定；(2)空調(diào)系統(tǒng)方案的確定和設(shè)備的選擇；(3)氣流組織的設(shè)計及計算；(4)空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計與計算；(5)空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計與計算；(6)冷熱源機房設(shè)計。1.3設(shè)計依據(jù)(1)民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范 GB507362012(2)公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) GB5001892015(3)暖通空調(diào)制圖標(biāo)準(zhǔn) GB/T501142010(4)通

15、風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 GB502432016(5)公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn) GB501892015(6)通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范 GB5024320162 設(shè)計參數(shù)2.1 室外氣象參數(shù)本工程設(shè)計，根據(jù)民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范（以下簡稱暖規(guī)），查得鄭州室外空氣計算參數(shù)，如表2.1所示。表2.1鄭州市夏季室外設(shè)計參數(shù)計算參數(shù)季節(jié)干球溫度濕球溫度相對濕度%室外日平均溫度大氣壓kPa風(fēng)速m/s空調(diào)通風(fēng)夏季31.527.824.86526.6100.362.402.2 室內(nèi)空氣計算參數(shù)本工程設(shè)計，根據(jù)全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施-2009，查得室內(nèi)空氣計算參數(shù)，如表2.2所示。表2.

16、2室內(nèi)設(shè)計參數(shù)表房間類型室溫（） 相對濕度()噪聲聲級dB(A) 工作區(qū)風(fēng) 速m/s新風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)m3/h.p 夏季 冬季 夏季 冬季普通辦公室2620554535400.20.430普通會議室2518605035400.20.430科研用房2521555035400.20.430休息室2620555035400.20.430接待室2518605035400.20.4302.3 圍護結(jié)構(gòu)參數(shù)節(jié)能、保溫墻體及保溫材料的設(shè)計考慮。本大樓設(shè)計圍護結(jié)構(gòu)相關(guān)熱工參數(shù)如下所示。(1)外墻：鋼筋混凝土墻體，=350mm；(2)內(nèi)墻：3E墻板，=200mm；(3)屋頂結(jié)構(gòu)，=70mm；(4)外墻的傳熱系數(shù)：0.41

17、W/(m2)；(5)窗戶：雙層金屬中空玻璃窗，內(nèi)掛淺色簾，傳熱系數(shù)為k=3W/(m2)；(6)在計算空調(diào)冷負荷時門的因素忽略不計。3 空調(diào)方案擬定3.1 空調(diào)系統(tǒng)的基本分類目前在我國廣泛使用的系統(tǒng)主要有以下幾個，風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)、制冷劑系統(tǒng)、傳統(tǒng)中央空調(diào)等。按介質(zhì)分類可分為以下幾種：(1)全空氣式空調(diào)系統(tǒng)：是將負擔(dān)室內(nèi)空調(diào)負荷的空氣全部集中起來，比方說一次回風(fēng)系統(tǒng)。優(yōu)點是空氣分布可按需要均勻分布，空氣品質(zhì)好，同時它還設(shè)有專門的過濾段，對空氣除濕的能力和過濾的能力都較強，并且維護簡單。缺點是風(fēng)管管徑會較大，占用的空間也會較多，所以通常對于這類空調(diào)系統(tǒng)需要占用較大的建筑空間4。(2)全水式空調(diào)系

18、統(tǒng)：空調(diào)負荷全部由水負擔(dān)，熱水時承擔(dān)室內(nèi)熱負荷；冷水時承擔(dān)冷負荷和濕負荷。比方說單一的風(fēng)機盤管機組系統(tǒng)。優(yōu)點是：由于水比空氣的比熱容要高，所以水系統(tǒng)對管道占有的空間相比風(fēng)管占有的空間要小。缺點是維修保養(yǎng)量大，沒有加濕的功能，工作時會產(chǎn)生噪音。因此全水式的空調(diào)系統(tǒng)只適用人員較少的小型房間，并且要求室內(nèi)空氣質(zhì)量不高的場所。(3)空氣水式空調(diào)系統(tǒng)：空氣和水共同承擔(dān)室內(nèi)負荷。優(yōu)點是當(dāng)房間熱濕負荷出現(xiàn)變化時能夠及時做出調(diào)節(jié)，節(jié)省資源，減少后期運行的管理費用。缺點是風(fēng)機盤管加獨立新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備比較分散，運行和管理起來都比較困難，系統(tǒng)形式要比全空氣系統(tǒng)復(fù)雜的多，并且工程的前期施工不方便，投資預(yù)算比較大。3.

19、2 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)方案的比較本建筑屬于辦公建筑，擁有大空間大廳，可采用風(fēng)機盤管加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，主要是由風(fēng)機與冷熱交換盤管組成，它的功能主要是在空氣進入被調(diào)房間之前對從集中處理設(shè)備來的空氣再進行一次處理，或者新風(fēng)由新風(fēng)機組集中處理。如圖3.1所示，對空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)方案進進行對比。通過以上的空調(diào)系統(tǒng)的比較，結(jié)合實際的空調(diào)建筑可以看出半集中式系統(tǒng)適用于房間面積大但風(fēng)管不易布置。半集中式系統(tǒng)的靈活性大、節(jié)能性好，可根據(jù)各室內(nèi)負荷情況自動調(diào)節(jié)。因此綜上考慮及分析，本次設(shè)計全部采用風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，不但具有投資低，調(diào)節(jié)靈活，運行管理方便等優(yōu)點，還能很好的控制室內(nèi)的空氣參數(shù)。表3.1空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)方案對比方案名稱優(yōu)點

20、缺點全空氣系統(tǒng)(1)系統(tǒng)內(nèi)有專門的過濾段，對空氣除濕和空氣過濾能力較強；(2)送風(fēng)量大，空氣污染的可能性?。?3)節(jié)約能耗，節(jié)省運行費；(4)機組設(shè)備易于管理維護。(1)占用空間較大；(2)風(fēng)機輸配耗能大；(3)無法滿足全部末端的個性化需求；(4)機組內(nèi)一個設(shè)備損壞，會影響整個系統(tǒng)?？諝馑到y(tǒng)(1)與全空氣系統(tǒng)比較，可節(jié)省空間；(2)布置靈活，具房間的使用；(3)節(jié)省運行費用大體相同，甚至略低；(4)機組定擇安裝；(5)有較好制冷能力。(1)作為全空氣系統(tǒng)，會有漏水的可能；(2)機組可能產(chǎn)生凝霧；(3)冷凝水盤要另設(shè)獨立的新風(fēng)系統(tǒng)以來保證室內(nèi)新風(fēng)；(4)風(fēng)機盤管機組過濾效率差，影響到室內(nèi)空氣品

21、質(zhì)。3.3 空調(diào)水系統(tǒng)方案的比較空調(diào)水系統(tǒng)按照管道的布置形式和工作原理，分為以下幾種類型：(1)按供回水管道數(shù)量分為：雙管制、三管制和四管制；(2)按供回水在管道內(nèi)的流動關(guān)系分為：同程式和異程式；(3)按供回水干管的布置形式分為：水平式和垂直式；(4)按原理分為：開式和閉式；(5)按調(diào)節(jié)方式分為：定流量和變流量。通過結(jié)合節(jié)能與設(shè)備處理的綜合考慮，空調(diào)水系統(tǒng)采用封閉系統(tǒng)。系統(tǒng)需要的冷負荷由螺桿式冷水機組提供，區(qū)域鍋爐房負責(zé)供熱，在冬季房間需要供熱，夏季需要供冷，因此選用閉式雙管系統(tǒng)，冷熱水共同使用一個管路。其系統(tǒng)簡單，不需要克服靜水壓力，水泵壓力、需要的功率低，初投資也相對較低等優(yōu)點。干管的布置

22、采用水平式布管，供回水方式選用異程式，在一級泵、水泵變流量水系統(tǒng)中，風(fēng)機盤管設(shè)有電動溫控閥（兩通閥），可根據(jù)房間溫度控制電動兩通閥來開關(guān)間斷調(diào)節(jié)風(fēng)機盤管的供水量5。3.4 冷熱源分析本建筑主要為各類不同功能辦公室、會議室、接待室、科研用房等房間。3.4.1 初步擬定冷源方案冷源作為空調(diào)系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一，在工程設(shè)計方案階段就應(yīng)進入考慮的范疇之列。根據(jù)本工程所在地區(qū)及工程本身的情況，該空調(diào)系統(tǒng)冷源選用電力驅(qū)動的水冷式螺桿式制冷機，每組分別對應(yīng)一臺冷卻塔。4 空調(diào)系統(tǒng)負荷計算4.1 空調(diào)負荷計算4.1.1 冷負荷系數(shù)法冷負荷系數(shù)法是在傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上為便于在工程中進行手算而建立起來的一種簡化計

23、算法。利用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。本次設(shè)計就是運用的這種算法6。4.1.2 外墻和屋面冷負荷圍護結(jié)構(gòu)瞬變傳熱所形成的冷負荷(1) 屋頂和外墻瞬變傳熱所引起的冷負荷在室外氣溫和太陽輻射的綜合作用之下，屋頂和外墻瞬變傳熱所引起的逐時冷負荷計算方式： (4-1) (4-2) 式中：CL-屋頂或外墻瞬變傳熱所形成的逐時冷負荷，W；K-屋頂和外墻傳熱系數(shù)，W/(m2)；F-屋頂和外墻的傳熱面積，m2；-屋頂和外墻冷負荷計算溫度的逐時值，；-夏季空氣調(diào)節(jié)的室內(nèi)計算溫度，；-以鄭州地區(qū)氣象的條件為依據(jù)計算出的屋頂和外墻冷負荷計算溫度的逐時值，；-不同類型構(gòu)造外墻和屋頂?shù)牡?/p>

24、點修正值，；-外表面換熱系數(shù)修正值；-外表面吸收系數(shù)修正值，一般取值0.9，但如確有把握經(jīng)久保持建筑圍護結(jié)構(gòu)表面的中、淺色時，則可乘以吸收系數(shù)修正值，如表4.1所示。表4.1外表面吸收修正系數(shù)修正值顏色類別外墻屋面淺色0.940.88中色0.97-4.1.3 外窗傳熱形成的逐時冷負荷 (4-3)式中：-外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷，W；-玻璃窗傳熱系數(shù)的修正值；-外玻璃窗傳熱系數(shù)，W/(m2)；-窗口面積，m2；-外玻璃窗的冷負荷計算溫度的逐時值，；-玻璃窗的地點修正值；-夏季空氣調(diào)節(jié)的室內(nèi)計算溫度，。4.1.4 透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷 (4-4)式中：-透過玻璃窗進入室內(nèi)的日射得熱

25、形成的逐時冷負荷(W)；-有效面積系數(shù)；-窗玻璃的遮陽系數(shù)；-窗內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù)；-日射得熱因數(shù)；-窗玻璃冷負荷系數(shù)。4.1.5 設(shè)備顯熱冷負荷 (4-5)式中：-用具和設(shè)備顯熱形成的冷負荷，W；-用具和設(shè)備的實際顯熱散熱量，W；-用具和設(shè)備顯熱及散熱冷負荷系數(shù)，W。4.1.6 照明設(shè)備冷負荷在辦公樓中照明設(shè)備數(shù)量及功率較大，多為熒光燈，因此設(shè)計中照明設(shè)備冷負荷使用熒光燈計算方式進行： (4-6)式中：-照明設(shè)備散熱所形成的冷負荷，W；N-照明設(shè)備所需功率，kW；-鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)，酒店為暗裝熒光燈，在頂棚之內(nèi)裝設(shè)鎮(zhèn)流器，??；-燈罩隔熱系數(shù)，因熒光燈具無通風(fēng)孔；-照明散熱冷負荷系數(shù)。4.

26、1.7 人體顯熱冷負荷 (4-7)式中：CLS-人體顯熱散熱所形成的冷負荷，W；n-室內(nèi)全部人數(shù)；qs-不同勞動性質(zhì)和室溫下成年男子的顯熱散熱量，W；-人體顯熱散熱的冷負荷系數(shù)。辦公樓為人員密集場所，因此人體對室內(nèi)物品和維護結(jié)構(gòu)的輻射換熱量應(yīng)相應(yīng)減少。以標(biāo)準(zhǔn)層五層辦公室為例，房間面積47.2m2，高4.5m，室內(nèi)溫度25，相對濕度55%，照明519W，新風(fēng)240m3/h，計算時刻為08:0020:00，辦公室冷負荷計算如表4.2所示。房間負荷源逐時負荷值89101112131415161718192001辦公室人體顯熱4.84.8186198205.1209.9212.3217.1219.41

27、16.940.53126.2全熱149.7149.7330.9342.9350354.8357.2361.9364.3261.8185.4175.9171.1濕負荷0.220.220.220.220.220.220.220.220.220.220.220.220.22照明負荷值29.929.9333.9353.9368.8378.8393.8403.7413.7418.7144.5129.6114.6設(shè)備負荷值4.44.422.732.239.544.748.35254.957.140.331.525.6新風(fēng)顯熱481.6481.6481.6481.6481.6481.6481.6481.64

28、81.6481.6481.6481.6481.6全熱1897.71897.71897.71897.71897.71897.71897.71897.71897.71897.71897.71897.71897.7濕負荷1.981.981.981.981.981.981.981.981.981.981.981.981.98表4.2標(biāo)準(zhǔn)層五層辦公室冷負荷計算書4.2 濕負荷計算4.2.1 房間濕負荷的構(gòu)成(1) 人體散濕量；(2) 滲入空氣帶入的濕量；(3) 各種濕表面的散濕量；(4) 食品或氣體物料的散濕量；(5) 設(shè)備散濕量。4.2.2 濕負荷的計算濕負荷是指空調(diào)房間的濕源向室內(nèi)的散濕量，也就是維

29、持室內(nèi)含濕量恒定需從房間出去的濕量7。人體散濕量可按下式計算： (4-10)式中：mw- 人體散濕量，kg/s；n-室內(nèi)全部人數(shù)；-群集系數(shù)；g-成年男子的小時散濕量，g/h。4.3 新風(fēng)負荷計算4.3.1 空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量確定的三個原則(1) 衛(wèi)生要求。為改善室內(nèi)的空氣品質(zhì)，保證室內(nèi)人員的健康所新風(fēng)量，按人來取。(2) 空調(diào)房間的正壓要求。為了防止空氣滲透到空調(diào)房間，干擾溫度、濕度和 空氣質(zhì)量，保證房間正壓所需的新風(fēng)量，其正壓值取5-10Pa。(3) 最小新風(fēng)比(新風(fēng)量與總風(fēng)兩之比m%)要求。一般規(guī)定，空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)比不小于10%8。4.3.2 系統(tǒng)新風(fēng)量計算（1）公共建筑要求人體所需新風(fēng)量

30、 (4-11)式中：-新風(fēng)量kg/h；-室內(nèi)人數(shù)；-人均最小風(fēng)量kg/h。（2）最小新風(fēng)量 （4-12)式中：-新風(fēng)量kg/h；-系統(tǒng)送風(fēng)量。系統(tǒng)新風(fēng)量計算值取上述風(fēng)量的峰值。4.3.3 空調(diào)系統(tǒng)排風(fēng)量計算依據(jù)公共建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，為保持室內(nèi)正壓，排風(fēng)量為送風(fēng)量的90%。4.3.4 空調(diào)新風(fēng)冷負荷夏季空調(diào)新風(fēng)冷負荷按下式計算： (4-13)式中：-夏季新風(fēng)冷負荷，；M-新風(fēng)量，；ho-室外空氣的焓值，；hR-室內(nèi)空氣的焓值，。（1）以標(biāo)準(zhǔn)層六層某辦公室為例，計算數(shù)據(jù)如表4.3所示。表4.3標(biāo)準(zhǔn)層六層辦公室系統(tǒng)風(fēng)量及新風(fēng)負荷計算表熱濕比送風(fēng)溫差送風(fēng)量最小新風(fēng)量風(fēng)機盤管處理的風(fēng)量新風(fēng)負荷排風(fēng)量1253

31、6kJ/kg70.42kg/s0.042kg/s0.354kg/s3kw0.053kg/s（2）六層某辦公室濕負荷、新風(fēng)量及新風(fēng)負荷如表4.4所示，總負荷詳見附錄1。表4.4六層某辦公室濕負荷、新風(fēng)量及新風(fēng)負荷匯總表房間負荷源逐時負荷值89101112131415161718192004辦公室人體顯熱4.84.8186198205.1209.9212.3217.1219.4116.940.53126.2全熱149.7149.7330.9342.9350354.8357.2361.9364.3261.8185.4175.9171.1濕負荷0.220.220.220.220.220.220.220

32、.220.220.220.220.220.22照明負荷值29.929.9333.9353.9368.8378.8393.8403.7413.7418.7144.5129.6114.6設(shè)備負荷值4.44.422.732.239.544.748.35254.957.140.331.525.6新風(fēng)顯熱481.6481.6481.6481.6481.6481.6481.6481.6481.6481.6481.6481.6481.6全熱1897.71897.71897.71897.71897.71897.71897.71897.71897.71897.71897.71897.71897.7濕負荷1.98

33、1.981.981.981.981.981.981.981.981.981.981.981.98冷負荷(W)544.1717.61381.71533.51645.91698.71709.21641.21519.61445.81088.9540.6489.3新風(fēng)冷負荷(W)1897.71897.71897.71897.71897.71897.71897.71897.71897.71897.71897.71897.71897.7總冷負荷(W)2441.82615.33279.43431.23543.63596.4360735393417.33343.52986.62438.32387濕負荷(kg/

34、h)0.220.220.220.220.220.220.220.220.220.220.220.220.22新風(fēng)濕負荷(kg/h)1.981.981.981.981.981.981.981.981.981.981.981.981.985 空氣熱濕處理計算及空調(diào)設(shè)備選型5.1 半集中式系統(tǒng)空氣處理風(fēng)機盤管是中央空調(diào)末端設(shè)備，承擔(dān)室內(nèi)負荷，而新風(fēng)系統(tǒng)承擔(dān)室內(nèi)新風(fēng)負荷和濕負荷滿足室內(nèi)空氣質(zhì)量和舒適度。風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)是中央空調(diào)水系統(tǒng)采用最普遍的空調(diào)形式9。本項目中普通辦公室、普通會議室、接待室、休息廳等房間，采用風(fēng)機盤管空調(diào)機系統(tǒng)。風(fēng)機盤管空調(diào)是由小型通風(fēng)機、電動機和盤管（空氣換熱器）組成，冷凍水

35、或熱水流過盤管時與管外空氣進行冷卻除濕或加熱的調(diào)節(jié)?？照{(diào)機的溫控器設(shè)在空調(diào)房間內(nèi)，室內(nèi)人員可以根據(jù)自己的要求對房間的溫度進行調(diào)節(jié)。因為調(diào)節(jié)靈活，使用方便，可根據(jù)使用者不同的要求自行調(diào)節(jié)使用，也是目前應(yīng)用廣泛的一種空調(diào)系統(tǒng)方式。5.1.1 空氣處理過程及計算風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)中，室外空氣通過新風(fēng)機組里被處理后，達到室內(nèi)狀態(tài)點的等焓的機器露點，并且新風(fēng)系統(tǒng)承擔(dān)新風(fēng)負荷，風(fēng)機盤管承擔(dān)室內(nèi)冷負荷、濕負荷。以下為風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)的處理方案：圖5.1風(fēng)機盤管加獨立新風(fēng)處理過程(1)確定新風(fēng)處理狀態(tài)：如圖5.1所示，沿著室內(nèi)空氣給線，與熱回收交換熱量的新風(fēng)處理到與室內(nèi)空氣相等的給值點；(2)定總風(fēng)量與風(fēng)機

36、盤管風(fēng)量： （5-1）連接M、K兩點并延長到點，使式中：-新風(fēng)量，kg/s；-風(fēng)機盤管送風(fēng)量，kg/s；-室內(nèi)空氣焓值，kJ/kg；-送風(fēng)狀態(tài)焓值，kJ/kg。故房間總送風(fēng)量，而F點即為風(fēng)機盤管的出風(fēng)狀態(tài)點。根據(jù)公式算出總送風(fēng)量，新風(fēng)量是已知的，所以盤管送風(fēng)量為算例：以接待室為例確定室內(nèi)總風(fēng)量和送風(fēng)點：接待室的空調(diào)面積為84，夏季室內(nèi)冷負荷（全熱）4549w、夏季室內(nèi)總冷負荷（含新風(fēng)全熱）8364w，冷負荷指標(biāo)為99.5w，夏季室內(nèi)濕負荷1.1kg/h（0.305g/s）、夏季室內(nèi)總濕負荷（含新風(fēng)）4.92kg/h（1.36g/s）。冬季空調(diào)室內(nèi)熱負荷（不含新風(fēng)）2611w，冬季空調(diào)室內(nèi)熱負荷

37、（含新風(fēng)）8886w，熱負荷指標(biāo)為111w冬季室內(nèi)濕負荷2.78kg/h（0.77g/s）。鄭州當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?00362Pa，繪制出焓濕圖，空調(diào)夏季室內(nèi)設(shè)計溫度，相對濕度。計算熱濕比 （5-2）式中：-熱濕比，單位為kJ/kg；-接待室的冷負荷w；W-接待室的濕負荷g/s。在焓濕圖上確定室內(nèi)狀態(tài)點N，并得出焓值、焓濕量本系統(tǒng)采用的定風(fēng)量露點送風(fēng)系統(tǒng)，根據(jù)計算出來的熱濕比，通過點N做過程線，與90%的相對濕度線相交，此點即為送風(fēng)狀態(tài)點O。從而得出：、焓濕量。計算送風(fēng)量按消除余熱： （5-3）按消除余濕： （5-4）式中：-送風(fēng)量，單位為kJ/kg； -送風(fēng)點焓值，kJ/kg；-送風(fēng)點給濕量，g/

38、kg。5.2 半集中式系統(tǒng)的設(shè)備選型5.2.1 風(fēng)機盤管選型風(fēng)機盤管的類型：風(fēng)機盤管按安裝形式分為五類：臥式暗裝、臥式明裝、立式暗裝、立式明裝、卡式五種；臥式風(fēng)機盤管按照機型的薄厚可以分為：超薄型、普通型；中央空調(diào)風(fēng)機盤管按照排管數(shù)量可以分成：兩排管、三排管；按照盤管形式分：兩管制、三管制和四管制。布置風(fēng)機盤管，要考慮房間的構(gòu)造形式和應(yīng)用方向，像辦公室等這種房間通常選擇臥式吊頂暗裝的形式，把風(fēng)機盤管設(shè)置在過道的頂棚內(nèi)。風(fēng)機盤管的供水系統(tǒng)，采用雙水管系統(tǒng)，冬季時供熱水，夏季時供冷水，過度季節(jié)利用室外的新風(fēng)，關(guān)閉空調(diào)機組關(guān)閉供水。以1層閱覽室為例，房間的冷負荷為Q=2.708kw，濕負荷M=0.0

39、8g/s，室內(nèi)空氣計算溫度=26，相對濕度60%，室外干球溫度=29.5，相對濕度為76%，該室內(nèi)總新風(fēng)量為168。其焓濕圖如圖5.2所示。查焓濕圖可得： 風(fēng)機盤管的風(fēng)量： =884.32 =884.32-168=716.32風(fēng)機盤管冷量：=716.32(54.297-44.146)1000/3600=2019.82W=2.0kW同理可算出其他房間的空氣處理過程，如圖5.2所示。以1層閱覽室為例，房間的冷負荷為Q=2.708kw，濕負荷M=0.08g/s。圖5.2 風(fēng)機盤管處理焓濕圖5.2.2 新風(fēng)機選型在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計計算時根據(jù)以下幾點確定參數(shù)進行：(1)補充人體消耗的室內(nèi)空氣，增加局部排風(fēng)量

40、；(2)人體呼吸過程中會產(chǎn)生大量的二氧化碳氣體，如果室內(nèi)的CO2氣體沒有及時排除將導(dǎo)致人們呼吸不暢，甚至出現(xiàn)缺氧，空調(diào)設(shè)備應(yīng)具有稀釋CO2的能力；(3)確保房間內(nèi)大氣壓力達到正常水平。再確定最小新風(fēng)量后，進行設(shè)備選型。根據(jù)人員密度的估算，一層空調(diào)新風(fēng)需求量，標(biāo)準(zhǔn)層空調(diào)新風(fēng)需求量。辦公樓新風(fēng)總需求量約。通常如此大的新風(fēng)總量，需要配置相應(yīng)的排風(fēng)量來維持辦公樓內(nèi)的風(fēng)量平衡。為了減少排風(fēng)在管路中的全熱損失，應(yīng)盡量減短新排風(fēng)總管的長度。為了平衡辦公樓的總進出風(fēng)量，維持辦公樓微正壓，各樓層另設(shè)一套排風(fēng)系統(tǒng)，維持樓內(nèi)風(fēng)量平衡，排風(fēng)量與新風(fēng)量相對應(yīng)。各層面排風(fēng)支管同樣安裝可調(diào)定風(fēng)量閥。排風(fēng)機使用新風(fēng)熱回收裝置

41、內(nèi)的變頻風(fēng)機，排風(fēng)總量可以根據(jù)各樓層排風(fēng)需求調(diào)節(jié)總排風(fēng)量。綜合考慮各方面因素，本系統(tǒng)選用的新風(fēng)機組類型為吊頂熱回收式新風(fēng)機組。6 氣流組織計算6.1 布置原則(1)滿足室內(nèi)設(shè)計溫濕度及其精度、工作區(qū)允許的氣流速度、噪聲標(biāo)準(zhǔn)及防塵要求；(2)氣流分布均勻，避免產(chǎn)生短路及死角；(3)與建筑裝飾有較好的配合；(4)設(shè)計中全部采用矩形風(fēng)道，根據(jù)要求的流量分配，利用假定流速法來確定管徑和阻力。對于低速風(fēng)管風(fēng)速，總管和總支管為68m/s，無送、回風(fēng)口支管為57m/s，有送、回風(fēng)口支管為35m/s；回風(fēng)口的吸風(fēng)速度為4.05.0m/s，新風(fēng)入口的流速為4.04.5m/s9。6.2 送風(fēng)口選型應(yīng)符合的規(guī)定空調(diào)

42、區(qū)的送風(fēng)方式及送風(fēng)口選型，應(yīng)符合下列規(guī)定：(1)宜采用百葉、條縫型等風(fēng)口貼附側(cè)送；當(dāng)側(cè)送氣流有阻礙或單位面積送風(fēng)量較大，且人員活動區(qū)的風(fēng)速要求嚴格時，不應(yīng)采用側(cè)送；(2)設(shè)有吊頂時，應(yīng)根據(jù)空調(diào)區(qū)的高度及對氣流的要求，采用散流器或孔板送風(fēng)。當(dāng)單位面積送風(fēng)量較大，且人員活動區(qū)內(nèi)的風(fēng)速或區(qū)域溫差要求較小時，應(yīng)采用孔板送風(fēng)；(3)高大空間宜采用噴口送風(fēng)、旋流風(fēng)口或下部送風(fēng)；(4)變風(fēng)量末端裝置，應(yīng)保證在風(fēng)量改變時，氣流組織滿足空調(diào)區(qū)環(huán)境的基本要求；(5)要求室內(nèi)露點溫度不高于送風(fēng)口，并采用低溫風(fēng)口。本設(shè)計應(yīng)選擇風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)的氣流組織：為保持室內(nèi)空氣均勻，送風(fēng)口和回風(fēng)口均勻的布置在吊頂上，風(fēng)機盤管

43、的送風(fēng)口采用雙層百葉送風(fēng)口（自帶調(diào)節(jié)閥），回風(fēng)口采用單層百葉回風(fēng)口（自帶調(diào)節(jié)閥）。6.3送風(fēng)口選擇計算本次設(shè)計均采用方形散流器下送，以接待室氣流組織計算為例，房間的尺寸及房間風(fēng)量如下：(1)總風(fēng)量的確定：該房間送風(fēng)量為=859.72；(2)房間尺寸：L=7.4m，B=8.6m，凈高H=4.2m 房間的高度符合平送風(fēng)條件；(3)送風(fēng)溫度=17.3，工作區(qū)溫度=26；根據(jù)要求的室溫允許波動范圍求出射流最小相對射程：設(shè)，選取送風(fēng)速度 計算單個風(fēng)口的送風(fēng)量：則射流的實際射程為 X=6.6-2.75-0.5=3.35m。由最小相對射程求得送風(fēng)口的最大直徑：3.35/19.625=0.171m。選用方形散

44、流器風(fēng)口，規(guī)格為400400mm。計算與風(fēng)口面積相當(dāng)?shù)闹睆?，根?jù)下式計算： （6-1）代入上式得：風(fēng)口個數(shù)的估算： （6-2）式中：-總送風(fēng)量，m/s； -風(fēng)口面積，m2；-風(fēng)口有效斷面系數(shù)；-風(fēng)口的出風(fēng)速度，m/s。風(fēng)口面積A0=0.40.4=0.16； 從風(fēng)口樣本上查找，對于方形散流器風(fēng)口約為0.720.82，此處取0.75；取值范圍為25m/s，分別取代=2m/s和=5m/s， 入上式得：，?？傻茫?.42n1.0，n取4個風(fēng)口。計算風(fēng)口的出口速度:射流的自由度：式中：A-射流服務(wù)區(qū)斷面面積，m2。校核送風(fēng)速度：由于；允許最大風(fēng)速為0.20.3m/s代入上式得：允許最大出口風(fēng)速： （6-

45、3）取系數(shù)為0.35，可得最大出口風(fēng)速為：。v0vs，max可達到回流區(qū)平均風(fēng)速的要求。校核射流貼服長度： （6-4）式中：Ar-阿基米德數(shù)；g-重力加速度，m/s2；-送風(fēng)溫差，即工作區(qū)溫度與送風(fēng)溫度差，；-工作區(qū)溫度，K。查得相對貼服射程為28.58m，貼服射程為28.580.357=10.2m實際射程（3.759m） 實際貼附射程大于要求貼附射程，則送風(fēng)可以送到房間末端，所以滿足設(shè)計要求。側(cè)送風(fēng)的房間高度不得低于下式高度： （6-5）式中：-工作區(qū)高度，1.82.0m；-送風(fēng)口下緣到頂棚的距離，m；0.1-0.3m，安全系數(shù)；帶入數(shù)據(jù)得=3.08m4.2m，其他房間同理計算。7 空調(diào)冷熱

46、源設(shè)備選型7.1 冷源的確定冷水機組是空調(diào)系統(tǒng)的心臟，正確地選擇冷水機組，對空調(diào)系統(tǒng)日后的使用產(chǎn)生很大的影響。冷水機組的選擇應(yīng)該考慮建筑物的類型、各種冷水機組的性能與特征、當(dāng)?shù)氐乃?包括水量、水溫和水質(zhì))、當(dāng)?shù)氐哪茉?能源的性質(zhì)以及品味)、建筑物全年空調(diào)的負荷的分布規(guī)律以及初投資和維護費用。7.2 冷水機組設(shè)備選型由于風(fēng)機和水泵電動機由機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和風(fēng)管、水管的熱損失等，一般冷水機組的制冷量消耗系數(shù)取1.051.10，根據(jù)機組制冷量大于空調(diào)冷負荷來選擇冷水機組型號，根據(jù)負荷估算計算結(jié)果可知本建筑中采用水冷式冷水機組承擔(dān)的設(shè)計冷負荷為177kW，所以冷凍站的最大計算冷負荷為196.9kW。

47、冷源的負荷(裝機容量)由系統(tǒng)冷負荷的總和乘以建筑空調(diào)的同時使用系數(shù)為0.8，制冷機組的負荷為157.52kW。由以上數(shù)據(jù)選擇兩臺美的螺桿式冷水機組，一用一備，型號為LSBLG170/M。8 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計及設(shè)備選擇8.1 風(fēng)管設(shè)計8.1.1 風(fēng)道布置原則(1)科學(xué)合理、安全可靠劃分系統(tǒng)；(2)風(fēng)道斷面形狀應(yīng)與建筑結(jié)構(gòu)配合，并爭取做到與建筑空間完美結(jié)合，規(guī)格按國家標(biāo)準(zhǔn)；(3)風(fēng)道布置要盡可能短，避免復(fù)雜的局部管件.當(dāng)輸送有可能在風(fēng)道內(nèi)凝結(jié)的氣體時，風(fēng)道應(yīng)有不小于0.005的坡度，以利于排除積液，并應(yīng)在風(fēng)道或風(fēng)機的最低點設(shè)置水封泄液管。8.1.2 風(fēng)管設(shè)計要求風(fēng)道系統(tǒng)的設(shè)計準(zhǔn)確度和風(fēng)機的選型配置，

48、直接影響到空調(diào)房間的送風(fēng)量、回風(fēng)量和排風(fēng)量能否按設(shè)計要求來送回和排風(fēng)以及房間的氣流組織。風(fēng)道的分類：(1)按風(fēng)道形狀分類圓形風(fēng)道：強度大、耗材少、阻力小，但占據(jù)空間大，不易于建筑裝修配合。矩形風(fēng)道：占據(jù)空間少、易于布置、制作簡單，廣泛用于民用建筑。(2)按風(fēng)道材料分類金屬風(fēng)道：主要材料包括普通薄鋼板、鍍鋅薄鋼板及不銹鋼板。非金屬風(fēng)道：主要有無機玻璃、塑料、纖維板風(fēng)倒等。土建風(fēng)道：有混凝土現(xiàn)澆制成的，還有采用磚砌體制成的。(3)按風(fēng)道內(nèi)空氣流速分類低速風(fēng)道：風(fēng)道內(nèi)空氣流速。高速風(fēng)道：風(fēng)道內(nèi)空氣流速。能耗較大，噪聲大等原因較少采用。綜上所述：本建筑的辦公區(qū)域在設(shè)計中選用辦公樓普遍采用的吊頂送風(fēng)吊項

49、回風(fēng)的上送上回氣流組織方式。采用上送上回的氣流分布形式時，送風(fēng)氣流不直接進入工作區(qū)，有較長的時間與室內(nèi)空氣混合。風(fēng)道材料與風(fēng)管形式應(yīng)參考以下條件：(1)風(fēng)管材料的選用：采用鍍鋅鋼板制作，其優(yōu)點是不燃燒、易加工、耐久，也較經(jīng)濟?？照{(diào)風(fēng)管保溫材料采用帶鋁箔的離心超細玻璃棉板，厚度為40mm（用塑料釘固定在風(fēng)管上），外纏玻璃布保護層。(2)風(fēng)管形式的確定：由于采用定風(fēng)量系統(tǒng)，而且建筑本身的負荷不是很大，所以系統(tǒng)的送風(fēng)量也不是很多，所以采用了低速系統(tǒng)，又因為技術(shù)夾層的限制，在這里不能再布置圓管，仍然采用矩形方管的型式。并且矩形風(fēng)管具有易布置，彎頭及三通等部件的尺寸較圓形風(fēng)管的部件小，且容易加工的優(yōu)點。所以在本設(shè)計中的所有風(fēng)管都為矩形方管。在個別的管路中（總干管和總支管），風(fēng)速還是比較大的。對于普通低速定風(fēng)量系統(tǒng)，風(fēng)管的末端就是風(fēng)口，風(fēng)速過高引發(fā)的再生噪音會通過風(fēng)管傳到風(fēng)口，進入室內(nèi)10。8.2 風(fēng)管水力計算設(shè)計中全部采用矩形風(fēng)道，根據(jù)要求的流量分配，利