建環(huán)畢業(yè)設計說明書

1、摘要室內空調系統(tǒng)設計。在設計中，進行夏季冷負荷的計算，并算出了冬季熱負荷。對于各種空調機的選用做了經濟及技術比較分析，最后決定采用螺桿冷水機組。本空調系統(tǒng)有兩類，一類為全空氣系統(tǒng)，上送上回；另一類為空氣處理機加獨立新風系統(tǒng)，側送下回，新風不處理，空氣處理機承擔室內負荷，而后又進行了水管和風管的水力計算。關鍵詞： 空調系統(tǒng) ，冷水機組 ，全空氣系統(tǒng) ，空氣處理機 AbstractThis design is an industrial park building air-conditioning systems Zhengzhou design, the main task is complet

2、ed indoor air conditioning and refrigeration systems design stations. In the design, conduct summer cold load calculations, and the winter heat load calculated. Use of air-conditioners for the economic and technical comparative analysis done, the final decision to adopt variable cold water units. Ai

3、r-conditioning systems for two categories, one for the entire air system, you back; Another plus for the Air handing units independent new wind system, side to side to the new wind but not deal with indoor air-conditioned rooms into another shopping value.Key word: air-condition system; water-cooled

4、; entire air system； 目錄1 原始資料51.1 工程名稱及概況：51.2 氣象資料及室內設計參數：51.3 土建資料：62 負荷計算82.1 冬季空調熱負荷計算：82.2 夏季空調冷負荷的逐時計算：82.2.1 負荷計算方法及公式82.3 新風負荷計算11Qc.o=Mo（hohR）113 冷熱源方案的確定123.1 風冷與水冷機組的比較123.1.1 風冷與水冷機組費用上的比較12風冷與水冷機組優(yōu)缺點比較133.2 冷水機組的確定13冷凍站冷負荷的確定13冷水機組類型的選擇133.3 熱源的確定153.4 機房的布置154 空調方案的確定174.1 確定空調系統(tǒng)方案的因素1

5、7所設計建筑物的特點174.2 空調系統(tǒng)方案的比較及選擇17空調系統(tǒng)的分類184.3 送風量與氣流組織194.3.1 送風量的確定194.3.2 氣流組織的形式及其選擇205空氣處理設備選擇225.1 空氣處理機組的選擇計算225.2 空調器的選型236 風系統(tǒng)的設計及水力計算246.1 水力計算的目的246.2 風管水力計算的特點247 空調水系統(tǒng)設計及水力計算287.1 冷凍水系統(tǒng)類型確定287.1.1 水系統(tǒng)分類287.1.2 水系統(tǒng)管制297.1.3 水系統(tǒng)同程異程式307.2 供回水系統(tǒng)管徑確定及水力計算步驟如下：31各水系統(tǒng)的水力計算317.2.2 根據總壓力損失選擇水泵357.3

6、 凝結水管水力計算357.7 空調冷卻水系統(tǒng)設計367.7.1 冷卻水系統(tǒng)類型的確定36結 論37致 謝38參考文獻39符號單位說明符號 名稱 國際單位Q 冷熱負荷 WK 傳熱系數 w/.KN 功率 WP 壓差 PaM 流量 kg/st 溫度 V 速度 m/s 局部阻力系數 摩擦阻力系數p 密度 kg/m3d 直徑 ml 長度 mg 重力加速度 m/s2h 局部阻力 Pahf 沿程阻力 PaCp 定壓比熱 kJ/kg. 相對濕度 %F 面積 m2Y 效率 Q 新風量 m3/hi 焓值 kJ/kg 厚度 m1 原始資料1.1 工程名稱及概況：本設計是重慶某小高層寫字樓的空調系統(tǒng)設計，主要內容包括

7、了通風及空調風系統(tǒng)、空調水系統(tǒng)的全面設計。該 綜合樓的建筑狀況：共有十一層。此大樓總建筑面積為46603平方米，總建筑高度49.7米，一、二層為4.5米，二至十一層為3.7米。 1.2 氣象資料及室內設計參數： 氣象資料：地點：重慶北緯106°46東經：30°夏季大氣壓：97320Pa室外計算日平均溫度32.5室外干球溫度：36.5室外濕球溫度：27.3室外平均風速：1.4 m/s密度：1.1Kg/ m³相對濕度：75%含濕量：19.3 g/kg露點溫度：24.2焓值：86.4kj/kg水蒸氣分壓力：3037.1Pa飽和水蒸氣分壓力：6111.8Pa冬季大氣壓：1

8、02350Pa采暖計算溫度：4空調計算溫度：2室外相對濕度：82%密度：1.3Kg/ m3室外平均風速：1.2m/s焓值：13kj/kg濕球溫度：2露點溫度：-0.8含濕量：3.6g/kg水蒸氣分壓力：576.7Pa飽和水蒸氣分壓力：813.50Pa室內設計參數：序號房間名稱t新風量（m3/h.p）冬夏冬夏1辦公樓212224254060302餐廳、多功能廳202125264065303會議室202124254060304大堂192025264065301.3 土建資料：(1) 外墻體：普通砼空心砌塊(聚苯顆粒保溫沙漿)K=0.79（w/m²*k）(2) 門：木(塑料)框雙層玻璃門

9、K=2.50（w/m²*k）(3) 屋面：平屋面(瀝青膨脹珍珠巖板)K=0.98（w/m²*k）(4) 窗：鋼普通雙層窗100140mm(推拉) K=3（w/m²*k）(5) 層高：一、二層為4.5m,三至十一層均為3.7m.。 2 負荷計算2.1 冬季空調熱負荷計算： 墻體、地面、天棚、門窗形成的負荷計算墻體、地面、天棚、門窗的熱負荷可由下式計算： （21）式中：圍護結構的基本耗熱量圍護結構的面積圍護結構的傳熱系數.空調室外計算溫度 空調房間冬季設計溫度 計算溫度修正系數此外，負荷計算時還應注意以下幾點：(1) 計算時宜選用不同朝向的修正系數。(2) 由于本設計

10、為綜合樓建筑，處于市區(qū)內，風向修正為0。(3) 高度修正：當房間高度大于4m時，高出1m應附加2%，但總的附加率應不大于15%。房間高度小于4m不加修正。(4) 對于有正壓要求的房間，可不算門窗冷風侵入和滲入，朝向修正照常。但有負壓要求的房間如公共衛(wèi)生間、浴室則需計算門窗冷風侵入和滲入。(5) 本設計選取典型房間計算熱負荷，其它相同房間可參照其熱負荷值。2.2 夏季空調冷負荷的逐時計算： 負荷計算方法及公式(一)、外墻和屋面?zhèn)鳠崂湄摵捎嬎愎酵鈮蛭菝鎮(zhèn)鳠嵝纬傻挠嬎銜r刻冷負荷Q(W)，按下式計算：        Q=KFt-

11、        (2-2)式中    F計算面積，；        計算時刻，      -溫度波的作用時刻，即溫度波作用于外墻或屋面外側的時刻。 (二)、外窗的溫差傳熱冷負荷   通過外窗溫差傳熱形成的計算時刻冷負荷Q按下式計算：        Q=KFt (2-3)式中 &#

12、160;  t計算時刻下的負荷溫差，；        K傳熱系數。(三)、外窗太陽輻射冷負荷   透過外窗的太陽輻射形成的計算時刻冷負荷Q，應根據不同情況分別按下列各式計算：    1.當外窗無任何遮陽設施時      Q=FCsCaJw (2-4)式中  Jw計算時刻下太陽總輻射負荷強度,W/；    2.當外窗只有內遮陽設施時    

13、  Q=FCsCaCnJw (2-5)式中  Jw計算時刻下太陽總輻射負荷強度,W/；    3.當外窗只有外遮陽板時      Q=F1Jn+FJnnCsCa (2-6)     注：對于北緯27度以南地區(qū)的南窗， 可不考慮外遮陽板的作用，直接按式(3.1)計算。    4.當窗口既有內遮陽設施又有外遮陽板時      Q=F1Jn+FJnnCsCnCa (2-7)式中  J

14、n計算時刻下，標準玻璃窗的直射輻射照度，W/；      Jnn計算時刻下，標準玻璃窗的散熱輻射照度，W/；      F1窗上收太陽直射照射的面積；      F外窗面積（包括窗框、即窗的墻洞面積）      Ccl、CclN冷負荷系數（CclN為北向冷負荷系數），無因次，按緯度取值；      Ca窗的有效面積系數；  &#

15、160;   Cs窗玻璃的遮擋系數；      Cn窗內遮陽設施的遮陽系數；   注：對于北緯27度以南地區(qū)的南窗， 可不考慮外遮陽板的作用，直接按式(2-5)計算。(四)、人體冷負荷   人體顯熱散熱形成的計算時刻冷負荷Q，按下式計算：      Q=nq1CclrCr (2-8)式中  Cr群體系數；      n計算時刻空調房間內的總人數；  

16、0;   q1一名成年男子小時顯熱散熱量，W；      Cclr人體顯熱散熱冷負荷系數。(五)、燈光冷負荷    照明設備散熱形成的計算時刻冷負荷Q，應根據燈具的種類和安裝情況分別按下列各式計算：    1.白只燈和鎮(zhèn)流器在空調房間外的熒光燈      Q=1000n1NX-T (2-9)    2.鎮(zhèn)流器裝在空調房間內的熒光燈     

17、; Q=1200n1NX-T (2-10)    3.暗裝在吊頂玻璃罩內的熒光燈      Q=1000n0NX-T (2-11)式中  N照明設備的安裝功率，kW；      n0考慮玻璃反射，頂棚內通風情況的系數，當熒光燈罩有小孔， 利用自然通風散熱于頂棚內時，取為0.5-0.6，熒光燈罩無通風孔時，視頂棚內通風情況取為0.6-0.8；      n1同時使用系數，一般為0.5-0.8； &#

18、160;    T 開燈時刻；      -T從開燈時刻算起到計算時刻的時間，h；      X-T-T時間照明散熱的冷負荷系數。(六)、設備冷負荷    熱設備及熱表面散熱形成的計算時刻冷負荷Q，按下式計算：      Q=qsX-T (2-12)式中  T熱源投入使用的時刻，點鐘；      -T從熱源投入使用的時刻算起到計

19、算時刻的時間，；      X-T-T時間設備、器具散熱的冷負荷系數；      qs熱源的實際散熱量，W。    電熱、電動設備散熱量的計算方法如下：    1.電熱設備散熱量      qs=1000n1n2n3n4N (2-13)    2.電動機和工藝設備均在空調房間內的散發(fā)量      qs=100

20、0n1aN (2-14)     3.只有電動機在空調房間內的散熱量       qs=1000n1a(1-)N (2-15)    4.只有工藝設備在空調房間內的散熱量      qs=1000n1aN (2-16)式中  N設備的總安裝功率，kW；      電動機的效率；      n1同時使用系數，一般可取0.5-1.0

21、；      n2利用系數，一般可取0.7-0.9；      n3小時平均實耗功率與設計最大功率之比，一般可取0.5左右；      n4通風保溫系數；      a輸入功率系數。 詳細計算見附錄1。2.3 新風負荷計算夏季空調新風冷負荷Qc.o=Mo（hohR）式中: Qc.o-夏季新風冷負荷，kW； Mo-新風量，m³/h； ho-室外空氣的焓值，kJ/kg； hR-室內空氣的焓值

22、，kJ/kg；3 冷熱源方案的確定3.1 風冷與水冷機組的比較3.1.1 風冷與水冷機組費用上的比較一、風冷機組與水冷冷水機組的初投資的比較 風冷熱泵機組所需的附屬設施為：冷凍水泵、集水器、分水器而水冷式冷水機組所需的設施為：專用機房、冷卻塔、冷卻水泵、冷凍水泵、集水器、分水器。從中可以得出在初期投資中風冷熱泵機組要小于水冷式冷水機組。 二、風冷熱泵機組與水冷冷水機組的運行費用的綜合比較 1、電量的比較：比較兩者的耗電量應明確機組裝機容量與耗電量的區(qū)別及負荷分布對機組效率和耗電量的影響。全負荷時，風冷式冷水機組之冷凝溫度高于水冷式機組，故風冷式冷水機組的壓縮機需要較大的功率，但是空調負荷在整個

23、夏季的分布式及不均勻的，所以機組在最大負荷下運行的時間是極其有限的。風冷式冷水機組的冷凝溫度取決于室外干球溫度，而水冷式冷水機組的冷凝溫度則取決于室外濕球溫度。在一天之內，室外空氣干球溫度的變化比濕球溫度要大得多，在干旱地區(qū)甚至可以達到1516，而濕球溫度在一天之內是變化很小的所以可以認為水冷式機組的冷凝溫度在一天之內是幾乎不變，而風冷式機組的冷凝溫度當室外干球溫度下降時隨之下降。 2、維護費用的比較：風冷式冷水機組在維護上只需要對機組本身進行維護而水冷式冷水機組不僅要對機組進行維護對冷卻設施也需要很多的維護其中冷卻塔的維護費用尤為多，例如風機電機軸承的更換、水泵的軸瓦、軸套的更換、冷卻塔的沖

24、洗等等。 結論： （1）風冷式機組的初投資要比水冷式機組的初投資低但單位制冷耗電量要略高于水冷機組，但風冷機組的年度綜合費用與水冷機組基本持平或稍低。 （2）從運行上看，只有在機組年運行時間非常長的情況下，水冷機組才有可能在以后慢慢收回高出的那部分投資。 （3）水冷機組冷卻水補水量的多少是影響其費用的重要因素。加強維護管理，減少水消耗量是降低水冷機組費用的重要方面。3.1.2風冷與水冷機組優(yōu)缺點比較同水冷機組相比，風冷機組具有以下優(yōu)缺點： 不需要占用專門的機房，并且無需安裝冷卻塔及泵房，維修簡單，運行方便，無需專業(yè)人員維護。 無冷卻水系統(tǒng)，無冷卻水系統(tǒng)動力消耗，無冷卻水損耗。 空氣源熱泵體型較

25、大，占地面積大，同時室外機噪聲較高，并存在熱島效應，使得外界局部空間環(huán)境條件惡化 。 冬季在一定的溫度和濕度條件下，室外機組需要除霜，浪費能源，相關文獻顯示除霜損失約占熱泵總能耗損失的10%左右； 受室外環(huán)境制約：這是空氣源熱泵的主要缺點。在遇到夏季高溫和冬季寒冷的天氣時熱泵的效率大大降低，而且制熱量隨室外空氣溫度降低而減少，制冷量隨室外溫度升高而降低，這與建筑熱負荷需求趨勢正好相反；尤其在室外溫度低于-8時，機組效率極低，甚至無法開機。結論：本設計采用水冷式冷水機組作為冷源。 3.2 冷水機組的確定3.2.1冷凍站冷負荷的確定根據以上分析計算冷凍站的設計最大冷負荷，作為選擇冷水機類型、臺數、

26、確定冷凍站規(guī)模的依據。冷凍站的最大計算冷負荷等于設計計算冷負荷乘以冷量消耗系數，對于一般冷水機組冷量消耗系數取1.051.10，氨制冷系統(tǒng)取1.101.15。本設計將采用一般的冷水機組，在此取1.10。根據冷負荷計算的總冷負荷可知道本建筑中采用水冷式冷水機組承擔的設計計算冷負荷為：3233kw，所以冷凍站的最大計算冷負荷為：3233×1.10=3556.3kw。3.2.2冷水機組類型的選擇制冷機組種類較多，各種制冷機組的容量范圍和性能都各有特點及最佳適應條件。主要應根據用戶的經濟效益及能耗等優(yōu)劣狀況進行綜合分析，全面衡量，一般要考慮以下幾點：1選擇冷水機組的考慮因素： 建筑物的用途。

27、各類冷水機組的性能和特征。當地水源(包括水量水溫和水質)、電源和熱源(包括熱源種類、性質及品位)。 建筑物全年空調冷負荷（熱負荷）的分布規(guī)律。 初投資和運行費用。 對氟利昂類制冷劑限用期限及使用替代制冷劑的可能性。 2冷水機組的選擇注意事項： 在充分考慮上述幾方面因素之后，選擇冷水機組時，還應注意以下幾點： 對大型集中空調系統(tǒng)的冷源，宜選用結構緊湊、占地面積小及壓縮機、電動機、冷凝器、蒸發(fā)器和自控組件等都組裝在同一框架上的冷水機組。對小型全空氣調節(jié)系統(tǒng)，宜采用直接蒸發(fā)式壓縮冷凝機組。 對有合適熱源特別是有余熱或廢熱等場所或電力缺乏的場所，宜采用吸收式冷水機組。 制冷機組一般以選用24臺為宜，中

28、小型規(guī)模宜選用2臺，較大型可選用3臺，特大型可選用4臺。機組之間要考慮其互為備用和切換使用的可能性。同一機房內可采用不同類型、不同容量的機組搭配的組合式方案，以節(jié)約能耗。并聯運行的機組中至少應選擇一臺自動化程度較高、調節(jié)性能較好、能保證部分負荷下能高效運行的機組。表1是相關規(guī)范中的水冷式冷水機組選型范圍。 水冷式冷水機組選型范圍 表3-1單機名義工況制冷量KW冷水機組類型116渦旋式116-1054螺桿式1054-1785螺桿式離心式1785離心式電力驅動的制冷機的制冷系數COP比吸收式制冷機的熱力系數高，前者為后者的二倍以上。能耗由低到高的順序為：離心式、螺桿式、活塞式、吸收式(國外機組螺桿

29、式排在離心式之前)。但各類機組各有其特點，應用其所長。 選擇制冷機時應考慮其對環(huán)境的污染：一是噪聲與振動，要滿足周圍環(huán)境的要求；二是制冷劑CFCs對大氣臭氧層的危害程度和產生溫室效應的大小，特別要注意CFCs的禁用時間表。在防止CFCs污染方向吸收式制冷機有著明顯的優(yōu)勢。根據以上幾點的考慮，本設計選用螺桿式水冷冷水機組。3.3 熱源的確定熱負荷Q=1477kW，換熱器選型時換熱器的換熱量應在此基礎上附加10-20%的余量，則Q=Q×1.2=1772.4kW。可選用智能型板式換熱機組3.4 機房的布置查參考文獻，制冷機房的布置原則如下：1制冷機房的位置應盡可能靠近負荷中心，力求縮短輸送

30、管道，本設計將機房布置在地下室。2大中型制冷機房的主機宜與輔助設備分間布置。3在建筑設計中，應根據需要預留大型設備的進出安裝和維修的空間，并應配備必要的起吊設備。4機房需要設置每小時不小于2次的機械通風，配用的電機必須采用防爆型，并設置必要的消防和安全器材。5制冷機房設備布置的間距見下表3-2。制冷機房設備布置間距表 表3-2項 目間 距（m）主要通道和操作通道寬度1.5制冷機突出部分與配電盤之間1.5制冷機突出部分相互之間的距離1.0制冷機與墻面之間的距離0.8非主要通道0.86機房內應考慮留出必要的檢修用地，當利用通道作為檢修用地時，根據設備的種類和規(guī)格適當加寬。根據以上布置原則布置制冷機

31、房，主要布置見圖紙。 4 空調方案的確定4.1 確定空調系統(tǒng)方案的因素 空調系統(tǒng)的方案確定與很多因素有關，在設計是應與建筑、結構、工藝等專業(yè)密切配合，其中主要需考慮以下的因素：4.1.1 外部環(huán)境（1）氣象資料：建筑物所處的地點，緯度，海拔高度，室外氣溫、相對濕度、風向、平均風速，冬季和夏季的日照率等。（2）周圍環(huán)境：建筑物周圍有無有害氣體放散源、灰塵放散源；周圍環(huán)境噪聲要求；屬于住宅區(qū)、混合區(qū)還是工業(yè)區(qū)；周圍建筑的位置、規(guī)模和高度；環(huán)保、防火和城市規(guī)劃等部門對本建筑的要求等。4.1.2所設計建筑物的特點（1）規(guī)模：需要所空調凈化的面積，所在的位置。（2）用途：目前的用途，今后可能的改變。（3

32、）室內參數要求：要求的溫度、相對濕度及其允許波動范圍，有無區(qū)域溫差要求；允許的工作區(qū)氣流速度和均勻度；房間的凈化要求；需不需要過濾、需要的凈化級別；噪聲的控制要求等。（4）負荷情況：房間朝向、圍護結構的構造，窗的構造和尺寸；設備的發(fā)熱情況，人員及其流動情況，照明等發(fā)熱情況；排風量。（5）能源：有無區(qū)域供熱、供冷及其壓力、溫度，可供應的量、價格等。4.2 空調系統(tǒng)方案的比較及選擇 空調系統(tǒng)一般由空氣處理設備和空氣輸送管道以及空氣分配裝置組成。根據需要，可以組成許多不同形式的系統(tǒng)。工程中常用到的空調系統(tǒng)形式有一次回風系統(tǒng)、變風量（VAV）空調系統(tǒng)、風機盤管+新風空調系統(tǒng)、水環(huán)熱泵空調系統(tǒng)、變制冷劑

33、流量（VRV）空調系統(tǒng)、家用中央空調系統(tǒng)等。4.2.1空調系統(tǒng)的分類 （1）全空氣系統(tǒng): 機房面積較大，層高較高，空調與制冷設備可以集中布置在機房，有時可布置在屋頂或安設在車間柱間平臺上;空調送回風管系統(tǒng)復雜、布置困難，支風管和風口較多時不易均衡調節(jié)風量;可以根據室外氣象參數的變化和室內負荷變化實現全年多工況節(jié)能運行調節(jié)，節(jié)能和經濟；空調與制冷設備集中安設在機房便于管理和維護; 可以嚴格地控制室內溫度和室內相對濕度;空調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。（2）空氣水系統(tǒng)：新風空調機房、機房面積小，風機盤管可以設在空調機房內，但分散布置、敷設各種管線較煩；放室

34、內時不接送、回風管，當和新風系統(tǒng)聯合使用時，新風管較??；靈活性大、節(jié)能效果好，可根據各室負荷情況自我調節(jié)，無法實現全年多工況節(jié)能運行；安裝投產較快，介于集中式空調系統(tǒng)與單元式空調器之間；布置分散維護管理不方便，水系統(tǒng)布置復雜、易漏水；對室內溫度要求嚴格時難于滿足；必須采用低噪聲風機才能保證室內要求；各空調房間之間不會互相污染。 （3）全水系統(tǒng)：空調房間的熱濕負荷全靠水作為冷熱介質來負擔。由于水的比熱比空氣大得多，所以在相同條件下只需較小的水量，從而使管道所占的空間減小許多。但是僅靠水來消除余熱余濕，并不能解決房間的通風換氣問題。因而通常不單獨采用這種方法。 （4）冷劑系統(tǒng)：這種系統(tǒng)是將制冷系統(tǒng)

35、的蒸發(fā)器直接放在室內來吸收余熱余濕。這種方式通常用于分散安裝的局部空調機組，但由于冷劑管道不便于長距離輸送，因此這種系統(tǒng)在規(guī)模上有一定限制。冷劑系統(tǒng)也可以與空氣系統(tǒng)相結合，形成空氣冷劑系統(tǒng)。 全空氣系統(tǒng)適用適用于大型公共建筑內的空調系統(tǒng)，尤其對有較大建筑面積和空間的公共場所和人員較多的建筑內(如大型商場、車站候車廳、候機廳、影劇院等)宜采用集中式空調。現如今在我國廣泛應用的系統(tǒng)主要有以下幾種：風機盤管加新風系統(tǒng)、制冷劑系統(tǒng)、傳統(tǒng)的中央空調、冷熱組合系統(tǒng)中的熱泵系統(tǒng)及燃氣鍋爐加制冷系統(tǒng)等。 本設計的空調系統(tǒng)方案確定如下：該建筑A座二層餐廳和多功能廳用采用全空氣一次回風系統(tǒng)；其余用空調器加新風 4

36、.3 送風量與氣流組織4.3.1 送風量的確定采用露點送風的方案，即送入室內的新風與室內的空氣混合處理到送風狀態(tài)沿熱濕比線送到室內；二至十層采用新風不擔負室內負荷的方案，即送入室內新風的焓處理到與室內空氣焓hn線，新風處理的機器露點相對濕度即可定出新風處理后的機器露點L。露點送風的方案1 在i-d圖上找出室內狀態(tài)點N，室外狀態(tài)點W2 根據計算出的室內冷負荷Q和濕負荷W求出，再過N點畫出線與=90線相交，得送風點O3 根據系統(tǒng)最小新風比確定混合點C的參數(15%)4 連接C,O 如圖4-2所示：圖4-2一次回風處理過程 現在以一層K-2系統(tǒng)為例，分析:室內焓濕比及送風量確定=Qc/Mw=2777

37、3/2.43= 11412.3過N點做線，與相交于點O,則O點參數為hO=52.9 kj/kg ,G= Qc /hN-hS=3.21kg/s=11542.2 m3/h,要求的新風量Gw=1731.33 m3/h同理一層K-1的送風量為4866.48m3/h，新風量為730m3/h，新風比為0.15K-3系統(tǒng)的送風量為4376.52m3/h,新風量為656.5m3/h,新風比為0.15 氣流組織的形式及其選擇.1 常用氣流組織的形式及其使用范圍空調調房間的氣流組織也稱空氣分布，是空調設計的一個重要環(huán)節(jié)。影響氣流組織的因素很多，如房間的幾何形狀、送回風口的位置、送風口的形式、送風量等等，其中送風口

38、的空氣射流和參數是影響氣流組織的重要因素。.1.1 氣流組織的形式：（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上部或頂棚上，而回風口則設在房間的下部。它的主要特點是送風氣流在進入工作區(qū)之前就已經與室內空氣充分混合，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房間。（2）上送上回方式 次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，影響空氣質量。這種布置比較適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房間，采用前述方式需要送風量大，空調耗熱量也大。因而采用在房間高度的中部位置上用側送風

39、口或噴口送風的方式。中送風是將房間下部作為空調區(qū)，上部作為非空調區(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 此種送風方式直接進入工作區(qū)，為滿足生產或人的要求，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量，給風口布置帶來困難。此外，地面容易積聚贓物，將會影響送風的清潔度。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)的空氣質量。.1.2 常見送回風口形式：（1）側送 側送是

40、空調房間中最常用的一種氣流組織方式。一般為貼附射流形式出現，工作區(qū)通常是回流。對于室溫允許波動范圍有要求的空調房間，一般能夠滿足區(qū)域溫差的要求。因此，除了區(qū)域溫差和工作區(qū)風速要求很嚴格，以及送風射程很短，不能滿足射流擴散和室溫溫差衰減的要求以外，通常宜采用這種方式。（2）散流器平送和下送散流器平送和側送一樣，工作區(qū)總處于回流，但送風射流射程和回流的流程都比側送短?？諝庥缮⒘髌魉统鰰r，沿著頂棚和墻形成帖附射流，射流擴散較好，區(qū)域溫差一般能滿足。散流器下送，只有采用頂棚密集布置向下送風時，工作區(qū)風速才能均勻，有可能形成平行流，對有潔凈度要求的房間有利。（3）噴口送風噴口送風是大型體育館、禮堂、劇院

41、、通用大廳以及高大空間等建筑中通常采用的一種送風方式。由高速噴口送出的射流帶動室內空氣進行強烈混合，使射流流量成倍的增加，射流截面不斷擴大，速度逐漸衰減，室內形成大的回旋氣流，工作區(qū)一般是回流。由于這種送風方式具有射程遠、系統(tǒng)簡單、投資較省，一般能夠滿足工作區(qū)舒適條件。因此，在高大空間以及要求舒適性的空調建筑中，宜采用噴口送風。（4）回風口由于回風口的氣流流動對室內氣流組織影響不大，因而回風口的構造比較簡單。常用的回風口有單層百葉風口、格柵風口、網式風口及活動蓖板式風口?；仫L口的形狀和位置根據氣流組織要求而定。根據以上介紹，在本設計中的房間均采用采用雙層百葉風口送風。5空氣處理設備選擇5.1

42、空氣處理機組的選擇計算以K-1系統(tǒng)為例：根據房間的冷負荷15.552KW，總冷量21.608KW,風量5670 m3/h，參照特靈LHWA系列吊頂式空氣處理機組樣本，選用LHWA063，其額定風量為6300 m3/h，制冷量為25.3KW，功率為1.1KW；同理選擇其他系統(tǒng)空氣處理設備，見表5-1空氣處理設備配置表 表5-1房間總冷量總熱量風量m3/h空氣處理機組臺數制冷量KW制熱量額定風量m3/h余壓Pa額定水流量l/sKWKWKW大堂121.6117.7125670LWHA063一臺25.340.1630015001.25大廳40.8231.099720LWHA120一臺45.355.51

43、200020002.02大堂216.6416.684050LWHA045一臺18.330.5450010001.655.2 空調器的選型6 風系統(tǒng)的設計及水力計算6.1 水力計算的目的風道的水力計算，主要是為了確定風道尺寸，計算壓力損失，選擇風機（本設計采用但風機系統(tǒng)），以便合理組織流體流動，并在保證使用效果的前提下，達到初投資和運行費用最省。因此，管道系統(tǒng)設計的好壞，將直接影響整個通風或空調工程在建造與使用方面的技術經濟性能。6.2 風管水力計算的特點空氣在管內流動的壓力損失，可分為沿程損失和局部損失，但由于風管截面不都是圓形的，風管局部損失往往占較大的比重，風管材料的多樣性以及空氣的性質與

44、水有較大差異等原因，使得風管的兩類損失有著自身的特點，下面將針對風管的沿程損失和局部損失的計算分別加以討論。6.2.1 沿程損失空氣在管內流動時的沿程壓力損失可按式6-1計算：PY=·l·v2/2D Pa （6-1）單位風管長度上的沿程損失（即比摩阻）可按式6-2計算： Rm=·v2/2D Pa/m （6-2）兩式中： 沿程阻力系數； v風管內空氣的平均流速， m/s； 空氣的密度，kg/m3； l風管的長度； D圓形風管的內徑；在通風或空調系統(tǒng)中，為使風道方便與建筑配合和使風管容易制作，經常采用矩形截面的管道。如果仍利用圓形風管的阻力計算公式或線圖來求矩形風管的

45、沿程損失時，就需要將矩形風管折算成相當的圓形風管，即求出矩形風管的當量直徑。再由當量直徑來求得矩形風管的沿程損失。6.2.2 局部損失當氣流經過閥門、三通、彎頭、風口及變徑等和管件時，都將產生局部阻力，從而導致局部損失。局部損失可用下式計算： PJ=v2/2 Pa （6-3）式中： 局部阻力系數；局部損失計算的關鍵是確定的值，它的大小一般與管件的形狀和尺寸有關。也可取沿程阻力的35倍。6.3 風管水力計算方法本設計均采用矩形風管，水力計算時均采用假定流速法，按不均勻送風計算。(1) 依風道的布置原則及要求，畫出布置草圖，盡量沿柱、貼梁，盡量使各分支達到平衡、各送風點達到均衡，并將各管段的風管編

46、號，標明各管段長。(2) 據假定風速和各管段的風量，確定各管段的斷面尺寸，計算各管段的沿程損失?？照{系統(tǒng)風管內的風速：干管風速5.06.5m/s,支管風速3.04.5m/s（見民用建筑供暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范）。本設計主管風速初步假定=5.0m/s,支管初選風速4.0m/s。6.3.1 一層大堂風系統(tǒng)的水力計算空氣處理器風系統(tǒng) 7 空調水系統(tǒng)設計及水力計算7.1 冷凍水系統(tǒng)類型確定7.1.1 水系統(tǒng)分類開式循環(huán)的優(yōu)點:冷水箱有一定的蓄冷能力，可以減少冷凍機的開啟時間，增加能量調節(jié)能力，且冷水溫度的波動可以小一些。開式循環(huán)的缺點是1冷水與大氣接觸，循環(huán)水中含氧量高，宜腐蝕管路。2末端設備（噴水

47、池、表冷器）與冷凍站高差 較大時，水泵則須克服高差造成的靜水壓力，增加耗電量。3如果噴水池較低，不能直接自流回到冷凍站時，則需增加回水池和回水泵。 4如果采用自流回水，回水的管徑較大，會增加投資。閉式循環(huán)的優(yōu)點：1由于管路不與大氣相接觸，管道與設備不宜腐蝕。2不需為高處設備提供的靜水壓力，循環(huán)水泵的壓力低，從而水泵的功率相對較小。3由于沒有回水箱、不需重力回水、回水不需另設水泵等，因而投資省、系統(tǒng)簡單。閉式循環(huán)的缺點：1蓄冷能力小，低負荷時，冷凍機也需經常開動。2膨脹水箱的補水有時需要另設加壓水泵。7.1.2 水系統(tǒng)管制 兩管制：冷水系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)采用相同的供水管和回水管，只有一供一回兩根水管

48、的系統(tǒng)。優(yōu)點：兩管制系統(tǒng)簡單，施工方便；缺點：不能用于同時需要供冷和供熱的場所。三管制：分別設置供冷管路、供熱管路、換熱設備管路三根水管；其冷水與熱水的回水管共用。優(yōu)點：三管制系統(tǒng)能夠同時滿足供冷和供熱的要求，管路系統(tǒng)較四管制簡單；缺點：比兩管制復雜，投資也比較高，且存在冷、熱回水的混合損失。四管制：冷水和熱水的系統(tǒng)完全單獨設置供水管和回水管，可以滿足高質量空調環(huán)境的要求。優(yōu)點：四管制系統(tǒng)能夠同時滿足供冷和供熱的要求，并且配合末端設備能夠實現室內溫度和濕度精確控制的要求；由于冷水和熱水在管路和末端設備中完全分離，有助于系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和減小設備的腐蝕；缺點：初投資高，管路布置復雜。7.1.3 水

49、系統(tǒng)同程異程式同程式系統(tǒng)：經過每一并聯環(huán)路的管長基本相等，如果通過每米長管路的阻力損失接近相等，則管網的阻力不需調節(jié)即可保持平衡。優(yōu)點：同程式系統(tǒng)中系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性好，各設備間的水量分配均衡，調節(jié)方便。缺點：同程式系統(tǒng)由于采用回程管，管道的長度增加，水阻力增大，使水泵的能耗增加，并且增加了初投資。異程式系統(tǒng)：經過每一并聯環(huán)路的管長均不相等。優(yōu)點：異程式系統(tǒng)簡單，耗用管材少，施工難度小。缺點：采用異程式的系統(tǒng)，各并聯環(huán)路管長不等，常在每一個并聯支路上安裝流量調節(jié)裝置。根據以上分析，本設計采用風機盤管和吊頂式空氣處理器，因此可以采用閉式系統(tǒng)，該系統(tǒng)只有膨脹箱通向大氣，為壓入式回水系統(tǒng)，所以系統(tǒng)腐蝕

50、性小。由于系統(tǒng)簡單，冷損失較少，且不受地形的限制，而且在系統(tǒng)的最高點設置膨脹水箱，整個系統(tǒng)都充滿了水，冷凍水泵的揚程僅需要克服系統(tǒng)的流動摩擦阻力和局部阻力，因而冷凍水泵的功率消耗較小，由此看來采用閉式系統(tǒng)較為合理。在管制方面，采用兩管制異程式 本設計的水系統(tǒng)均采用閉式異程系統(tǒng)。7.2 供回水系統(tǒng)管徑確定及水力計算步驟如下：(1) 擬畫系統(tǒng)草圖；(2) 各管段編號并注明管長及流量（由盤管選擇可知）；(3) 根據流量、經濟流速及推薦值Pm=200500Pa,確定管徑7。由空調冷水系統(tǒng)水力計算表，閉式空調冷水系統(tǒng)管道摩擦阻力計算表可查得Pm及水管公稱直徑D。（據建筑設備專業(yè)設計技術措施）；(4) 確

51、定管件的局部阻力系數，計算局部阻力；(5) 列表匯總設計管徑及壓力損失；(6) 平衡管路壓力，通過校核調整管徑使各并連環(huán)路的壓力損失差值在15%以內。沿程阻力及局部阻力計算公式同風道計算，不再贅述。總阻力包括風機盤管的管段應加上風機盤管的損失水頭。7.2.1各水系統(tǒng)的水力計算計算結果見表7-1二層水系統(tǒng)水力計算最不利環(huán)路：19-18-17-16-15-14-13-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1二層水系統(tǒng)水力計算 表7-1水管水力計算表序號負荷(W)流量(kg/h)管徑管長(m)(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)動壓(Pa)Pj(Pa)Py+Pj(Pa)18779.115

52、10DN326.260.418114.641717.654.587.309392.891110.542119772060DN32 20.57208.394416.7880.1162.49516.249433.0373207563570DN40 2.460.751295.552727.0590.1282.10428.21755.2694239544120DN40 1.40.867390.803547.1240.1375.72337.572584.6965327335630DN50 1.60.709187.069299.3110.1251.25925.126324.4376376746480DN5

53、0 1.970.816245.995484.6090.1332.85533.286517.8957464547990DN70 1.60.611100.722161.1550.1186.75318.675179.838513958840DN702.170.676122.548265.930.1228.60122.86288.7996017410350DN70 1.790.792166.568298.1560.1313.36731.337329.493106511611200DN70 1.980.857194.299384.7110.1366.95236.695421.406117389512710DN80 1.570.694103.118161.8950.1240.61124.061185.9561278837