大厦空调系统毕业设计

'大厦空调系统毕业设计目录第一章概述11.1设计目的11.2设计任务11.3建筑概况1第二章设计参数22.1室外设计参数22.2室内设计参数22.3其它相关设计参数32.4土建资料32.4.1建筑设计平面图32.4.2建筑围护结构32.5朝向修正率4第三章空调区域负荷计算53.1空调区冷负荷计算53.1.1冷负荷的组成53.1.2会议室冷负荷计算示例53.1.3会议室各分项逐时冷负荷汇总133.2空调区热负荷计算143.2.1热负荷组成143.2.2会议室热负荷计算示例143.3负荷汇总17第四章系统方案的比较与确定184.1冷热源方案的选择184.1.1概述184.1.2系统方案分析与初选184.1.3冷热源经济性对比214.2空气处理方案的比较与确定21第五章系统空气处理过程与设备选型255.1全空气一次回风系统25III 5.1.1空气处理过程255.1.2空气处理机组选型285.2风机盘管加独立新风系统285.2.1空气处理过程285.2.2新风机和风机盘管选型305.3多联机系统315.3.1系统设计说明315.3.2室内机选型315.3.3室外机选型345.3.4新风机选型（多联机区域）355.3.5冷媒配管长度设计限制355.3.6校核计算36第六章空调区的气流组织和空调风管系统376.1空调区气流组织设计376.1.1空调区气流分布方式376.1.2空调送风口、回风口类型386.2空调区气流组织计算396.2.1散流器送风计算396.2.2侧面送风的计算426.3风口选型统计436.4空调风管系统设计456.4.1风管水力计算456.4.2静压箱的选择48第七章空调水系统507.1空调冷热水系统设计507.1.1空调冷热水系统形式507.1.2水力计算527.1.3冷冻水泵的选型557.1.4冷冻水管管径确定567.1.5空调水系统的分区与定压587.1.6空调水管的坡度和补偿597.1.7分（集）水器选型计算607.2空调冷却水系统设计617.2.1冷却水系统形式617.2.2冷却水泵选型627.2.3冷却塔的设置637.3空调冷凝水系统设计647.4板式换热器选型计算64第八章防排烟通风设计67III 8.1概述678.2地下室防排烟通风设计678.2.1车库防排烟通风设计688.2.2设备用房通风设计698.3地上空间防排烟设计708.4内走廊排烟设计718.5公共卫生间通风设计728.6加压送风防烟系统设计738.6.1加压送风系统风压的确定738.6.2加压送风量的确定防烟738.6.3加压送风口758.7风口选型统计（防排烟）75第九章冷热源机房布置779.1冷热源设计要求779.2冷热源设备布置78第十章系统的消声与隔振7810.1系统消声设计7810.2系统的隔振设计81第十一章系统的防腐与绝热8311.1绝热设计8311.2防腐设计85第十二章系统的自动控制与节能8512.1概述8512.2中央空调系统的自动控制8512.3通风与防排烟系统自动控制89结论90参考文献91致谢92附录III 第一章概述1.1设计目的毕业设计是检测与证明我们大学期间学习成果的重要体现。培养我们对待事物认真仔细、一丝不苟的心态；正确处理自己的工作时间，及时的完成工作任务；熟练正确的掌握暖通空调设计的规范；正确的了解暖通空调设计的步骤并能独立的完成设计环节的内容；让自己拥有更强的工作能力去适用未来的工作。设计过程中，我们要经常的应用一些办公软件，像word、excel，熟练掌握这些软件的应用会帮助我们更快、更好的完成设计说明书和进行大量的数据计算处理等，并且在以后的工作、生活中也将对我们有所帮助。同时我们还要不断的去学习应用CAD，天正等专业设计软件，这些软件可以帮助我们提高画图效率和方便修改部分内容，同时也给我们今后的工作打下了一定的制图基础。1.2设计任务根据确定的室内外气象条件，土建资料，人体舒适性要求及冷热源情况设计完成杭州市飞赛君大厦的地下一层、一层、二层、三～六层、七层的空调、通风及冷源设计，设计内容包括：建筑物冷、湿负荷计算，送风量的确定，空调系统设计计算，气流组织的设计计算，施工图的绘制，设计及施工说明的编制等工作。1.3建筑概况1、项目地址：安徽省合肥市，地处长江中下游江淮丘陵地区中部，属亚热带季风性湿润气候，夏热冬冷，季风明显，四季分明，气候温和，雨量适中。年均气温15.7℃。2、工程概况：本工程是一栋科研楼，占地面积10564.6㎡。建筑结构为地下一层，地上七层。地下一层是停车场、设备用房，层高4.2m，一层主要是大厅、展览厅、接待室、管理室等，层高4.2m，二层多是会议室、实验室等，层高4.2m，三至六层是会议室，接待室，办公室等，层高3.4m，七层为多功能厅、设备房、管理室、茶水房、储藏室等，层高3.4m。91 第二章设计参数2.1室外设计参数该大厦位于合肥市市，根据参考文献[9]附录四查得空调室外设计参数如表2.1所示：表2.1室外气象参数表季节地理位置大气压力（hPa）平均风速(m/s)空调室外计算(干球)温度（℃）空调室外湿球温度（℃）/相对湿度（%）空调室外计算日平均温度（℃）东经北纬夏季117°14′31°52′1001.22.935.028.1/6931.7冬季1022.32.7-4.2-/76-2.2室内设计参数根据不同房间用途，参考文献[3]综合比较得出本工程设计各室内计算参数如下表2.2所示：表2.2室内计算参数表房间名称温度（℃）湿度（%）新风量(m3/h·人)风速（m/s）噪声等级（DB）夏冬夏冬夏冬大厅2618604020≤0.3≤0.2≤50接待室2618604010≤50管理室2618604025≤50中庭、展厅2618604018≤50大型会议室2618604036≤45洽谈室2618604036≤45实验室2618604025≤45办公室2618604025≤45普通会议室2618604030≤45档案室2418554530≤45休息室2618604020≤45茶水间2618604010≤45多功能厅2618604030≤45计算机机房2418554540≤45其它2618604020≤4591 2.3其它相关设计参数（1）刘赛君大厦办公区域工作日空调开机时间8:00-18:00。（2）各房间的人员密度和群集系数，根据房间的使用功能并参考《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2015）和《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）规范选取；（3）照明、电器设备参数按《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）参考选取。表2.3部分人员及照明情况房间名称人员照明功率（W/m2）电气设备功率（W/m2）劳动强度人员密度（人/㎡）群集系数大厅轻度0.20.89155展览厅轻度0.150.891515接待室轻度0.130.89110管理室轻度0.10.93135办公室极轻0.10.921120大型会议室极轻300人0.92115普通会议室极轻0.40.92115档案室极轻0.050.9285实验室轻劳动0.150.921520茶水间极轻0.250.931525计算机机房轻度0.050.9218220其它空调房间极轻0.050.921152.4土建资料2.4.1建筑设计平面图2.4.2建筑围护结构根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）及T20天正暖通软件计算比较，同时结合《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2015）规范，整体考虑比较得出安徽居住各围护结构的传热系数如下表2.4所示。91 表2.4围护结构参数表结构类型详细做法传热系数W/㎡·K热惰性指标热阻日吸收率屋顶由上至下分别为：1）地砖2）水泥砂浆20mm3）高聚物改性沥青防水卷材4mm4）水泥砂浆20mm5）水泥膨胀珍珠岩3/150mm6）轻骨料混凝土80mm7）钢筋混凝土120mm0.9984.8180.840.7外墙由外至内分别为：1）耐碱玻纤网格布5mm2）挤塑聚苯板30mm3）普通混凝土空心砌块墙190mm4）石灰、水泥、砂浆20mm0.7472.6931.180.7楼板1）水泥砂浆20mm2）钢筋混凝土100mm3）水泥砂浆20mm1.9722.0540.35/外窗双层钢窗，这样系数0.83，可见光透比率0.8，内遮阳，窗帘为深绿色3.0///外门金属框单层实体门6.0///玻璃幕墙断热铝合金低辐射中空玻璃：1）平板玻璃12mm2）热流水平8mm3）平板玻璃12mm2.77///地面保温防潮地面1.5672.50.48/2.5朝向修正率根据文献[7]5.2.6规定对不同的垂直外围护结构进行修正。其修正值为：东、西朝向：－0.05；南朝向：－0.20；北、东北、西北朝向：0.05；西南、东南朝向：－0.13。91 第三章空调区域负荷计算空调负荷包括夏季冷负荷、湿负荷；冬季热负荷、湿负荷。由于维护结构有一定的蓄热性，使得负荷具有延迟和衰减作用，在进行冷负荷计算时要采用非稳态计算法；而对热负荷的计算一般采用稳态方法，因为在一般情况下冬季室内外平均温差比室外温度的波动幅度大很多，用稳态的方法可以避免产生较大的误差。3.1空调区冷负荷计算本设计的空调负荷部分以203会议室为典型负荷计算房间，计算结果与T20天正暖通软件计算结果比对，若误差在允许的范围内，即可以T20天正暖通负荷计算结果作为本科研楼空调负荷计算的结果。3.1.1冷负荷的组成a：通过围护结构传入室内的热量；b：通过外窗进入室内的太阳辐射热量；c：人体散热量；d：照明散热量；e：食品或物料的散热量；f：设备散热量；g：渗透空气带入室内的热量；h：伴随各种散湿过程产生的潜热量。空调房间的总冷负荷应采用房间各项冷负荷同时出现的综合最大值。考虑此设计的各房间的实际情况，这里只计算由a、b、c、d、e、f引起的冷负荷。由于有些计算负荷在一天24小时内各不相同，需逐时进行比较。需逐时进行比较的冷负荷有：外墙的传热冷负荷；外窗的辐射热和外窗的传热的冷负荷；照明的冷负荷；人体的冷负荷；设备的负荷。3.1.2203室（会议室）冷负荷计算示例本工程设计会议室空调及照明设备运营时间为8：00～18：00。91 3.1.2.1外墙瞬变传热引起的冷负荷外墙为Ⅰ型（如下图4.1），参考文献[9]附录五得传热系数K=0.747w/(㎡·k)。墙体由外至内分别为：1）耐碱玻纤网格布2）挤塑聚苯板3）普通混凝土空心砌块墙4）石灰、水泥、砂浆图3.1墙体构造图在日射和室外气温综合作用下，外墙瞬变传热引起的逐时冷负荷可按文献[9]公式（3-4）与（3-5）计算。（3.1）（3.2）式中：CL——外墙和屋顶瞬变传热引起的逐时冷负荷（W）；K——外墙和屋顶传热系数（W/㎡·℃）；F——围护结构传热面积（㎡）；——外墙和屋顶冷负荷计算温度的逐时值（℃）；——夏季空气调节室内设计温度（℃）；——以北京地区的气象条件为依据计算出的外墙和屋顶冷负荷计算温度的逐时值（℃），可在文献[9]附录7和附录8中查取；——不同类型构造外墙和屋顶的地点修正值（℃），可在文献[9]附录9中根据不同的设计地点查取；——外表面放热系数修正值，参考文献[9]表3-7；——外表面吸收系数修正值，参考文献[9]表3-8。冬季按下面公式计算：（3.3）91 式中：K——围护结构传热系数（W/㎡K）；F——围护结构计算面积(㎡);——室外计算温度（℃）；——室内计算温度（℃）；——朝向修正率。（1）南外墙夏季工况冷负荷计算表如下3.1所示：表3.1203室（会议室）南外墙冷负荷时间KFCL8：0035.21.01.00.9434.03268.030.74771.2426.989：0035.133.937.93421.9810：0034.933.757.75411.9811：0034.833.657.65406.9812：0034.633.467.46396.9813：0034.433.287.28386.9814：0034.233.097.09376.9915：0034.032.906.90366.9916：0033.932.816.81361.9917：0033.832.716.71356.9918：0033.832.716.71356.99（2）同理计算得西外墙冷负荷，其计算结果列入下表3.2中：表3.2203室（会议室）西外墙冷负荷时间KFCL8：0037.92.51.00.9437.982611.980.74740.8365.009：0037.837.8811.88362.1310：0037.737.7911.79359.2711：0037.537.6011.60353.5412：0037.337.4111.41347.8113：0037.137.2211.22342.0814：0036.937.0411.04336.3515：0036.636.7510.75327.7616：0036.436.5710.57322.0317：0036.236.3810.38316.3018：0036.136.2810.28313.4391 3.1.2.2外窗瞬变传热引起的冷负荷在室内外温差作用下，通过外玻璃窗瞬变传热的冷负荷可按文献[9]公式（3-10）计算：（3.4）式中：——外玻璃窗传热系数[W(㎡•℃)]，由文献[9]附录11查得；——外玻璃窗冷负荷计算温度的逐时值（℃），查文献[9]附录13；——玻璃窗传热系数的修正值，根据窗框类型从文献[9]附录12选取。根据计算得南外窗瞬时传热冷负荷计算结果列入下表3.3中。表3.3203室（会议室）南外窗瞬时传热冷负荷时间CL8：0026.9329.9263.93.0x1.2=3.612.8179.719：0027.930.94.9225.7910：0029.032.06.0276.4811：0029.932.96.9317.9512：0030.833.87.8359.4213：0031.534.58.5391.6814：0031.934.98.9410.1115：0032.235.29.2423.9416：0032.235.29.2423.9417：0032.035.09.0414.7218：0031.634.68.6396.29同理得西外窗瞬时传热冷负荷，其计算结果列入下表3.4中表3.4203室（会议室）西外窗瞬时传热冷负荷时间CL8：0026.9329.9263.93.0x1.2=3.65.475.829：0027.930.94.995.2610：0029.032.06.0116.6411：0029.932.96.9134.1412：0030.833.87.8151.6313：0031.534.58.5165.2414：0031.934.98.9173.0291 15：0032.235.29.2178.8516：0032.235.29.2178.8517：0032.035.09.0174.9618：0031.634.68.6167.183.1.2.3外窗日射得热引起的冷负荷透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷，可按文献[9]公式（3-13）计算：（3.5）式中：——窗内遮阳设施的遮阳系数，由文献[9]附录18选取；——有效面积系数，由文献[9]附录19查取0.75；——窗玻璃的遮阳系数，由文献[9]附录17查双层玻璃窗取0.86；——窗玻璃冷负荷系数，量纲为一的量，由文献[9]附录21查取。——夏季各纬度带的日射得热因数最大值，W/m2，由文献[9]附录16得北向日射得热因数最大值为115。南外窗日射得热冷负荷计算结果见下表3.5：表3.5203室（会议室）南外窗日射得热冷负荷时间CL8：000.261740.86x0.65=0.55912.8242.789：000.40373.5010：000.58541.5811：000.72672.3012：000.84784.3513：000.80747.0014：000.62578.9315：000.45420.1916：000.32298.8017：000.24224.1018：000.16149.40同理可得西外窗日射得热冷负荷计算结果见下表3.6：表3.6203室（会议室）西外窗日射得热冷负荷时间CL8：000.145390.86x0.655.4170.8491 =0.5599：000.17207.4510：000.18219.6511：000.19231.8512：000.20244.05待续续表3.6时间CL13：000.345390.86x0.65=0.5595.4414.8914：000.56683.3515：000.72878.5916：000.831012.8217：000.77939.6118：000.53646.743.1.2.4内围护结构冷负荷设计空调区域的温度与邻室相同，不考虑内墙的传热（多联机部分除外）。3.1.2.5人体显热、潜热引起的冷负荷人体散热引起的冷负荷包括显热和潜热冷负荷，潜热冷负荷查文献[9]表3-15可知，商场体力劳动性质为轻度劳动，人体显热散热引起的冷负荷采用文献[9]中公式(3-23)得：（3.6）（3.7）式中：——不同室温和劳动性质的成年男子显热散热量，查文献[9]表3-9取63；——群集系数，由参考文献[9]表3-14查取0.96；n——室内全部人数，该值等于人员密度*空调面积，人员密度参考文献[9]取值为0.8，所以n值为0.8211.02=168.8；——人体显热散热冷负荷系数，由参考文献[9]附录27查取。——计算时刻空调区内的总人数——1名成年男子小时潜热散热量（W）。空调使用时间为10小时，按相应的公式计算人体显热散热逐时冷负荷和人体潜热散热引起的冷负荷，将计算结果列入下表3.7中：91 表3.7203室（会议室）人体显热、潜热冷负荷计算表时间CL9:000.66631690.966745.94457292.214038.14待续续表3.7时间CL10:000.74631690.967563.63457292.214855.8311:000.798074.6815366.8812:000.828381.3215673.5213:000.858687.9515980.1514:000.878892.3716184.5715:000.899096.8016389.0016:000.909199.0116491.2117:000.929403.4316695.6318:000.949607.8516900.053.1.2.6照明设备冷负荷室内照明散热量在电压一定时为不随时间变化的稳定散热量，但照明散热方式仍以对流与辐射两种方式进行散热，因此，照明散热形式的冷负荷计算仍采用相应的冷负荷系数。根据照明灯具的类型和安装方式不同，在这里我们选用荧光灯的冷负荷计算式由文献[9]得：（3.8）式中：N——照明所需要的功率(kW)；——镇流器消耗功率系数，当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时取1.0；——灯罩隔热系数，当荧光灯罩符合一定的规格时，可利用自然通风的方式把热量散于顶棚内时，取0.5~0.6；反之取0.6~0.8，此设计取0.8。——照明散热冷负荷系数，可由文献[9]附录26查得；根据室内开灯时间为8:0018:00，开灯时数为10小时，由文献[9]附录26查得照明散热冷负荷系数，其结果列入下表3.8中。表3.8203室（会议室）照明散热冷负荷计算表91 时间8:000.691.00.82.531397.809:000.861742.1810:000.891802.9511:000.901823.21待续续表3.8时间12:000.911.00.82.531843.4713:000.911843.4714:000.921863.7315:000.931883.9916:000.941904.2417:000.951924.5018:000.951924.503.1.2.7电动设备散热冷负荷本设计均考虑电动机和驱动设备都在室内的情况计算公式：(3.9)式中：——电动设备散热形成的负荷（W）;——电动设备的安装功率（kw）;——同时使用系数；——安装系数，电动机最大实耗功率与安装功率之比，一般取0.7~0.9；——电动机的负荷系数，电动机每小时平均实耗功率和最大实耗功率的比值，按实际测定，一般取0.4~0.5；——电动机效率，可查产品样本，一般取0.8~0.9；——电动设备散热的冷负荷系数。如果空调系统不连续运行，取=1.0。203（会议室）电动设备散热冷负荷计算结果如下：=2000×0.8×0.8×0.5×0.9×1.0=576W91 3.1.2.8新风冷负荷计算最小新风量的确定原则：在一个完善的空调系统中，除了满足对环境的温、湿度控制以外，还要给环境提供足够的室外新鲜空气。从改善室内空气品质角度，新风量多些好；但是送入室内的新风要通过热、湿处理，消耗电能，因此新风量宜适宜为好。在系统设计时，一般必须确定最小新风量。根据规范文献[8]指出：空调系统所需的新风量主要有两个用途：1）稀释人群本身和活动所产生的污染物，保证人群对空气品质的要求；2）补充室内燃烧所耗和局部排风量，保证房间的正压；3）新风量不小于上列两项之最大值，且计算所得的新风量的不应小于系统送风的10%。空调新风负荷（新风处理到室内等焓点）按下式计算：（3.10）式中：——新风负荷（W）；——新风量（kg/s）；——空调室外、室内空气的焓值[kJ/kg(a)]。203室（会议室）室内设计温度=26℃，相对湿度=55%，查文献[9]附录2得=35.3kJ/kg；室外干球温度为35℃，湿球温度为28.1℃，相对湿度=55%查得=72.1/kg。得203室（会议室）的新风冷负荷为：=36×10×1.113×(72.1-35.3)/3.6=4318.4W3.1.3203室（会议室）各分项逐时冷负荷汇总由于室内压力高于室外大气压力，因此不用考虑由室外空气渗透所引起的冷负荷。将上述各分项逐时冷负荷计算结果列入边3.10中，并逐时相加，得到203室（会议室）空调冷负荷如下表3.9所示。表3.9203室（会议室）各分项逐时冷负荷汇总表时间南外墙W西外墙W南外窗瞬时W西外窗瞬时W南外窗日射W西外窗日射W人体W照明W电动设备W新风W总计W8：00426.98365.00179.7175.82242.78170.8414038.11397.805764318.42179191 9：00421.98362.13225.7995.26373.50207.4514855.81742.181717810：00411.98359.27276.48116.64541.58219.6515366.91802.952398911：00406.98353.54317.95134.14672.30231.8515673.51823.2124507待续续表3.9时间南外墙W西外墙W南外窗瞬时W西外窗瞬时W南外窗日射W西外窗日射W人体W照明W电动设备W新风W总计W12：00396.98347.81359.42151.63784.35244.0515980.21843.475764318.42500213：00386.98342.08391.68165.24747.00414.8916184.61843.472537014：00376.99336.35410.11173.02578.93683.3516389.01863.732570615：00366.99327.76423.94178.85420.19878.5916491.21883.992586616：00361.99322.03423.94178.85298.801012.8216695.61904.242609217：00356.99316.30414.72174.96224.10939.6116900.11924.502614518：00356.99313.43396.29167.18149.40646.7414038.11924.5022887该203室（商场）最大冷负荷出现在17：00为26145w，且人员负荷是主要负荷因素，其占总负荷比例高达高达64.6%。3.2空调区热负荷计算3.2.1热负荷组成对于本工程的热负荷计算只考虑围护结构传热耗热量、冷风渗透耗热量、外门冷风侵入耗热量。91 3.2.2203（会议室）热负荷计算示例3.2.2.1围护结构的基本耗热量建筑物围护结构的基本耗热量，按一维稳态传热过程计算，按文献[10]中公式1-3计算：(3.10）（3.11）式中：——围护结构的基本耗热量（W）；K——围护结构的传热系数（W/m·K）；F——围护结构的传热面积（㎡）；——供暖室内计算温度（℃）；——供暖室外计算温度（℃）；——围护结构的温差修正系数。203围护结构基本耗热量计算结果列于下表3.10中。表3.10203室（会议室）维护结构基本耗热量房间编号维护结构K名称面积F203南外墙56.40.74718-4.222.21935.3南外窗12.831852.2西外墙40.80.7471676.6西外窗5.431359.63.2.2.2围护结构附加（修正）耗热量实际耗热量会受到气象条件以及建筑情况等各种因素影响而有所增减，需要对房间围护结构基本耗热量进行修正。这些修正耗热量称为围护结构附加（修正）耗热量。通常按基本耗热量的百分率进行修正。主要包括朝向修正、风力附加、高度附加耗热量。（1）朝向修正耗热量根据文献[7]规定得朝向修正率的取值见下表3.11：91 表3.11合肥市朝向修正率朝向东、西南东南、西南北、东北、西北修正率-5%-20%-10%5%（2）风力附加耗热量该建筑处于合肥市，冬季室外平均风速为2.7m/s，根据文献[7]规定，本设计不考虑风力附加。（3）高度附加耗热量文献[7]规定：民用建筑和工业辅助建筑物的高度附加率（楼梯间除外），当房间高度大于4m时才考虑高度附加。本设计一层层高为4.2m，考虑高度附加1%；二层高4.2m，考虑高度附加1%。本设计只需要考虑朝向修正耗热量和一、二层高度附加量。综上所述，建筑物或房间的总耗热量，可用下式表示：（3.12）式中：——朝向修正率（%）；——风力附加率（%）；——高度附加率（%）。其他符号同公式（3.10）和（3.11）。203围护结构附加耗热量计算结果列于表3.12中。表3.12203室（会议室）维护结构附加（修正）耗热量房间维护结构耗热量修正Q203南外墙935.3-20%080%748.22%2462.7南外窗852.2-20%80%681.8西外墙676.6-5%95%642.8西外窗359.6-5%95%341.63.2.2.3冷风渗透耗热量建筑在风压和热压的作用下形成室内外压差，室外的冷空气通过门，窗等缝隙渗入室内，被加热后逸出。把这部分冷空气从室外温度加热到室内温度所消耗的热量，称为冷风渗透耗热量。冷风渗透耗热量可采用缝隙法进行计算，按文献[3]中公式1-15计算。(3.13)91 (3.14)式中：——冷风渗透耗热量（W）；——冷空气的比定压热容（=1kJ/kg·K）；——供暖室外计算温度下的空气密度，本设计取1.33kg/m3；——经门、窗缝隙渗入室内的总空气量（/h）；0.278——单位换算系数，1kJ/h=0.28W。——每米门、窗缝隙渗入室内的空气量，按文献[1]表4.1-8取值。双层木框窗取1.89，单层木门取6.44；——门窗缝隙的计算长度（m）；——渗透空气量的朝向修正系数，由文献[10]附录1-5中表查得。根据文献[7]规范得到合肥市渗透空气量的朝向修正系数如下表4.13所示：表4.13合肥市渗透空气量的朝向修正系数n值地点北东北东东南南西南西合肥1.00.50.150.10.150.150.4203冷风渗透耗热量计算结果如下：Lln=2.88×52.2×0.4=20.88=0.278V=0.278×20.88×1.34×1×(18+4.2)=172.68W3.2.2.4冷风侵入耗热量在冬季受风压和热压的作用下，冷空气由开启的外门侵入室内。把这部分冷空气加热到室内温度所消耗的热量称为冷风侵入耗热量。外门的冷风侵入耗热量（阳台门不考虑外门附加）可按下式计算：(3.15)式中：——外门的基本耗热量（W）；N——考虑冷风侵入的外门附加率，按文献[10]表1-9选用。203房间无外门，冷风侵入耗热量不计算。则房间总的热负荷为：2462.7+172.7+0=2635.4W3.3负荷汇总负荷汇总表格如下4.13所示：表4.13负荷汇总表91 最大冷负荷时刻h最大冷负荷W室内冷负荷W新风冷负荷W冷负荷指标W/m2总热负荷W热负荷指标W/m2空调面积m2湿负荷kg/h总和13:00766646481091285555122.251252083.296312.8376.88一层13:0012848910038328106.6—59854—1175.543.67二层13:001364507600660444—92339—112579.6三~六层13:00857825567330109.9—55717—801.237.7七层13:001585778201376564.7—137459—807.5102.9详情见附表1第四章系统方案的比较与确定系统方案选择的过程是一个需要根据设计经验、相关政策、经济技术指标等进行定性分析和定量比较的过程。其中涉及到设计人员的设计经验、国家或当地政府部门的能源环境政策、设备和系统的性能、建筑的具体情况、施工安装及运行管理水平等；以及设备材料、施工安装的价格、系统的运行费用、使用寿命周期等。4.1冷热源方案的选择4.1.1概述一个好的冷热源方案的选择不仅要考虑空调系统的运行效果，还要考虑空调系统在公共建筑中的能耗，而且采用这些机组和设备时还应考虑到能源、环境、工程状况以及使用时间等多种因素的影响和制约，因此必须客观全面的对冷热源方案进行分析和比较后合理选择。冷热源的选择需要考虑的因素：1.初投资。初投资根据不同冷热源方案有较大的差异，应仔细分析比较。2.运行费用。包括运行能耗，运行管理费用，设备维修费用等。3.环境影响。节能减排，绿色环保为设计的重要依据。4.运行的可靠、安全性，操作维护的方便程度、使用寿命等。5.增容费。根据不同城市发展情况及地理位置的不同，不同能源设定不同的增容费，且数量一般也较大，因此也是项重要的考虑因素之一。91 4.1.2系统方案分析与初选目前，空调系统中常见的冷热源组合方式见表4.1：表4.1常见的冷热源组合方式序号组合方式制冷设备制热设备1电动冷水机组供冷，锅炉供热活塞式冷水机组，杆式冷水机组，离心式冷水机组燃煤锅炉，燃油锅炉，燃气锅炉，电锅炉2溴化锂吸收式冷水机组供冷，锅炉供热热水型吸收式冷水机组，蒸汽型吸收式冷水机组燃煤锅炉，燃油锅炉，燃气锅炉，电锅炉3电动冷水机组供冷，热电站供热活塞式冷水机组，杆式冷水机组，离心式冷水机组大型锅炉，汽/水换热器，水/水换热器待续续表4.1序号组合方式制冷设备制热设备4溴化锂吸收式冷水机组供冷，热电站供热热水型吸收式冷水机组，蒸汽型吸收式冷水机组燃煤锅炉，燃油锅炉，燃气锅炉，电锅炉5直燃型溴化锂吸收式冷热水机组直燃型溴化锂吸收式冷热水机组直燃型溴化锂吸收式冷热水机组6空气源热泵冷热水机组空气源热泵冷热水机组空气源热泵冷热水机组7地下井水源热泵冷热水机组地下井水源热泵冷热水机组地下井水源热泵冷热水机组8天然冷热源蒸发冷却设备和冷却塔供冷、夜间自然供冷设备及全新风运行太阳能供暖设备、地热供暖设备本工程属于办公建筑，使用时间大部分一致，通过综合分析，再结合安徽实际工程的许可条件，及冬季可由市政热网供热的条件，主要考虑以下两种方案：方案一：电制冷水机组供冷+热电站供热方案二：溴化锂吸收式冷水机组供冷+热电站供热1.两种供冷方案的优缺点（1）方案一：电制冷水机组供冷电制冷水机组的分类主要有：活塞式冷水机组、螺杆式冷水机组、离心式冷水机组、模块化冷水机组。活塞式冷水机组用材简单，可用一般金属材料加工容易，造价低；系统装置简单，润滑容易，不需要排气装置；采用多机头，高速多缸，性能可得到改善。91 缺点是零部件多，易损件多，维修复杂，频繁，维护费用高；压缩比低，单机制冷量小；单机头部分负荷下调节性能差，卸缸调节，不能无级调节；属上下往复运动，振动较大；单位制冷量重量指标较大等。螺杆式冷水机组结构简单，运动部件少，易损件少，仅是活塞式的1/10，故障率低，寿命长；圆周运动平稳，低负荷运转时无“喘振”现象，噪音低，振动小；压缩比可高达20，EER值高；调节方便，可在10%~100%范围内无级调节，部分负荷时效率高，节电显著；体积小，重量轻，可做成立式全封闭大容量机组；对湿冲程不敏感；属正压运行，不存在外气侵入腐蚀问题。缺点是价格比活塞式高；单机容量比离心式小，转速比离心式低；润滑油系统较复杂，耗油量大；大容量机组噪声比离心式高；要求加工精度和装配精度高。离心式冷水机组叶轮转速高，输气量大，单机容量大；易损件少，工作可靠，结构紧凑，运转平稳，振动小，噪声低；单位制冷量重量指标小；制冷剂中不混有润滑油，蒸发器和冷凝器的传热性能；EER值高，理论值可达6.99 ；调节方便，在10%~100%内可无级调节。缺点是单级压缩机在低负荷时会出现“喘振”现象，在满负荷运转平稳；对材料强度，加工精度和制造质量要求严格；当运行工况偏离设计工况时效率下降较快，制冷量随蒸发温度降低而减少幅度比活塞式快；离心负压系统，外气易侵入，有产生化学变化腐蚀管路的危险。模块化式冷水机组系活塞式和螺杆式的改良型，它是由多个冷水单元组合而成；机组体积小，重量轻，高度低，占地小；安装简单，无需预留安装孔洞，现场组合方便，特别适用于改造工程。缺点是价格较贵；模块片数一般不宜超过8片等。（2）方案二：天然气直燃型溴化锂吸收式冷水机组供冷溴化锂吸收式冷水机组运动部件少，故障率低，运动平稳，振动小，噪声低；加工简单，操作方便，可实现10%~100%无级调节；溴化锂溶液无毒，对臭氧层无破坏作用；可利用余热。废热及其他低品位热能；运行费用少，安全性好；以热能为动力，电能耗用少。缺点是使用寿命比压缩式短；节电不节能，耗汽量大，热效率低；机组长期在真空下运行，外气容易侵入，若空气侵入，造成冷量衰减，故要求严格密封，给制造和使用带来不便；机组排热负荷比压缩式大，对冷却水水质要求较高；溴化锂溶液对碳钢具有强烈的腐蚀性，影响机组寿命和性能。2.系统方案设备初择方案一：电制冷水机组供冷+热电站供热（1）螺杆式冷水机组（开利）30HXY080A，2台，制冷量455kW，输入功率98kW。（1）板式换热器（2）冷却塔91 （大洋）FGN逆流式冷却塔，2台，冷却水量100m3/h，电机功率7.5kW。方案二：溴化锂吸收式冷水机组供冷+热电站供热（1）天然气直燃型溴化锂吸收式冷水机（开利）16DN015，1台，制冷量528kW。（2）板式换热器（3）冷却塔（大洋）FGN逆流式冷却塔，2台，冷却水量100m3/h，电机功率7.5kW。4.1.3冷热源经济性对比1.初投资对比根据设计资料，仅考虑主机的初投资，对初选设备价格进行估算。具体参数如下表：表4.2初投资费用与运行费用比对表项目螺杆式冷水机组（万元）天然气直燃型机组（万元）初投资费用主要设备30415增容费543合计35458运行费用天然气费—69电费1272折旧、维修费232合计129103总计164561由上表知，方案二初投资比方案一初投资高，且运行费用高于方案一运行费用，因此，选择方案一作为本工程的冷热源方案。4.2空气处理方案的比较与确定常用的空调系统多按下列原则进行分类，如图4.2所示。定风量系统全空气系统（一般为单风道式）集中式系统多风量系统水——空气系统91 空调系统半集中式系统——多联机空调系统分散式系统——窗式、分体式、框式空调器图4.2空调系统分类图1.全空气系统：指空调房间的负荷全部由经过处理的空气来承担的空调系统。其主要系统形式为：冷、热介质（水）不进入空调房间只进入空调机房，空调房间内只有风管和风口存在。（1）全空气定风量系统优点：1）空气处理设备集中设臵在机房内，维修管理方便。2）可以充分进行通风换气，室内卫生条件好。3）可以实现全年多工况节能运行调节，经济性好。4）可以有效地采取消声和减振措施。缺点：1）机房面积大，风道断面大，占用建筑空间多。2）风管系统复杂，布臵困难。3）一个系统供给多个房间，当各房间负荷变化不一致时，无法进行精确调节。4）空调房间之间有风管连通，有可能使各房间产生噪声传播。适用性：主要用于恒温恒湿、无尘室、对噪音要求高的高级环境的场合。如净化室、医院手术室、电视台、播音室等。也可用于大空间房间或居留人员较多的场合，如商场、影剧院、展览厅、餐厅、多功能厅以及体育馆等。（2）全空气变风量系统优点：1）风量随负荷变化而变化，节省风机能耗，运行经济。2）同一系统可以实现负荷不同、温度要求不同的单个房间的温度自动控制。3）适合建筑物的改建及二次装修，只要在系统设备容量范围之内，则不需对系统进行太大变动。缺点：1）室内相对湿度控制质量稍差。2）变风量末端装臵价格高，控制系统较复杂，设备初投资较高。3）风量减少时，会影响室内气流分布。91 适用性：主要用于空调区域的各房间需要分别调节室温，但温度和湿度控制精度不高的场所，如高档写字楼和一些用途多变的建筑物。2.空气—水系统：空调房间的热湿负荷同时用经过处理的空气和水来负担的空调系统。主要的系统形式为：空气与作为冷、热介质的水同时送进被空调房间，空气解决房间的通风换气或提供满足房间最小卫生要求的新风量，水则通过房间内的小型空气处理设备来承担房间冷、热负荷及湿负荷。通常有新风加冷辐射吊顶空调系统、风机盘管机组加新风空调系统。（1）风机盘管机组加新风空调系统优点：1）可以独立地调节室温，并可随时根据需要启停机组，节省运行费用。2）风管量少尺寸小，节省建筑空间。3）只需新风空调机房，机房面积小。缺点：1）分散布臵，敷设各种管线较麻烦，维修管理不方便。2）机组压头小，室内气流分布受限制。3）水系统复杂，易漏水，维修点多。适用性：主要用于酒店客房、公寓、医院病房、大型办公楼建筑、需要增设空调的小面积多房间的建筑。3.制冷剂系统：是将制冷系统的蒸发器直接设臵在室内来承担空调房间热、湿负荷的空调系统。其主要的系统形式为：单元式空调器系统、窗式空调器系统、分体式空调器系统、变冷媒流量（VRV）多联机空调系统。（1）变冷媒流量（VRV）多联机空调系统主要由室外主机、制冷剂管路、室内机以及一些控制装臵组成。该空调系统除了具有分体空调的基本特点外，一台室外机可携带多台室内机，当系统处于低负荷时，通过变频控制器控制压缩机转速使系统内制冷剂循环流量得以改变，从而对制冷量进行自动控制以符合使用要求，连接管线最长距离可达130m~150m。优点：1）室外机设臵在室外，无需机房。2）系统内只有冷媒管和凝结水管，占用建筑空间小。3）施工工作量小，施工周期短。4）运行稳定可靠，系统设计简单。缺点：1）设备价格较高。91 2）室内、外机的管线长度及高差有限制。3）室外机的设臵有碍建筑美观。适用性：主要用于公寓、办公、住宅等中、高档建筑。（2）分体式空调器系统主要用于住宅、空调区域分散，需保证24小时空调的房间。本工程属于科研办公楼，建筑一层大厅面积较大，人员流动较多，新风量较大，所需冷量较多，且层高较高，从节能角度考虑，采用卧式空调机组设计成一次回风的集中式空调系统，有利于节能。建筑二层主要由大型会议室、洽谈室和小型办公室等组成，采用一次回风半集中式风柜系统和风机盘管加新风系统，可节约投资成本，减少能耗。建筑三~五层是集中对称房间，采用风机盘管加独立新风系统。建筑六~七层为办公区域，考虑到每个用户空调系统开启、关闭的时间不同，并兼顾到节假日、晚上个别楼层或个别办公室的加班问题。在进行空调方案比较时，我们发现集中式空调系统很难较好的满足建设单位的要求。而多联机空调系统则以安装便捷、维护方便安全、使用灵活、可以独立计量，占用较小的安装空间，可以不设置专用的空调机房，且能分期投入，可以实现“想用就用，想停就停”的个性化使用等特点，更能满足建设单位和用户的使用要求。因此建筑六、七层采用风冷式多联机，多联机主机放在屋顶。该工程中的所有卫生间不做空调设计，但进行通风设计。91 第五章系统空气处理过程与设备选型科研楼属于综合型的办公楼，其房间类型除科研实验外，还具有展览、会议、办公室等。宜分别考虑各空调房间的功能、使用时间以及节能运行等。5.1全空气一次回风系统5.1.1空气处理过程1.夏季空气处理过程混合冷却减湿加热排至室外空气冷却器再热器回风图5.1一次回风夏季处理过程以二层203会议室为例进行计算，采用一次回风半集中式风柜系统方案，空气处理过程如图5.2所示：91 图5.2一次回风夏季处理过程焓湿图a、在h-d图上标出夏季室内状态点（通常由室内温度、相对湿度确定）、夏季室外状态点（通常由室外计算干、湿球温度确定）；b、过点作线，与相交，得到送风点；c、自向下作等含湿量线，与相交，得到；d、将室内回风和室外新风混合至；e、连接点和点。计算过程如下：室内最大冷负荷：Q=41886.2W室内最大湿负荷：W=34.87kg/h夏季室外计算干球温度：35℃夏季室外计算湿球温度：28.1℃夏季室内设计干球温度：26℃夏季室内设计相对湿度：69﹪1）确定、点：=58.5kJ/kg，=13.2g/kg；=91.2kJ/kg，=22.9g/kg。2）求热湿比：3）过N点画线，取送风温差=6℃，则送风温度℃。线与线交于点，该点即为送风状态点（=42.5kJ/kg，=8.9g/kg（干空气））。从点作等d线，与相交于L（℃，，）点，即机械露点。4）计算送风量：91 5）确定新风和一次回风的混合状态点：新风量：一次回风量：混合空气的比焓5）6）空调系统喷水室所需冷量：7）再热器的加热量：2.冬季空气处理过程混合绝热加湿加热排至室外喷循环水再热器回风图5.3一次回风冬季处理过程空气处理过程如图5.4所示：91 图5.4一次回风冬季处理过程焓湿图1）计算冬季室内热湿比并确定送风状态取冬、夏两季的送风量相等，因为冬季的余湿量和夏季相同，故冬季的送风含湿量与夏季相同。8.9g/kg（干空气）。过N点画的过程线与的线相交于点，即冬季送风状态点（18.3℃，38.1kJ/kg)。冬季机械露点与夏季相同。2）确定冬季新风、一次回风的混合状态因为>，按夏季采用的新风百分比进行混合，喷水室喷淋循环水无法使混合空气处理到机械露点，只有喷冷水才能满足要求，因此可加大新风百分比，使混合状态点仍落在上。增大后的新风百分比计算：3）冬季再热器的加热量4）喷水室喷循环水时的蒸发水量5.1.2空气处理机组选型根据总送风量，喷水室循环水的蒸发量或空气冷却器所需冷量，预热器或再热器的加热量，以及对空气净化的要求等，以夏季冷量选择为基础，同时校核风量选择较合适的机组。设备选定之后，再做冬季热量的校核。另外，如设备涉及风机，还需要根据对应的水力计算，论证风机风压是否足够，如果不够，需要更改选型，或者补充加压风机。具体参数如表5.1表5.1开利中央空调空气处理机组设备参数房间编号房间名称机型台数制冷量kW风量m3/h机外余压Pa101中庭、接待厅39XT1016（四排管）159.5110364180104中庭、展览厅39XT1117（四排管）179.531291222091 202洽谈室MHW040A1234000150203大型会议室DBFP8146.980001755.2风机盘管加独立新风系统5.2.1空气处理过程冷却减湿风机温升混合冷却减湿图5.3风机盘管加新风系统空气处理过程以二层205（管理室）为例进行计算，采用将新风处理到室内状态等焓线的方案，空气处理过程如图5.4所示：图5.4空气处理过程焓湿图1）根据设计条件，确定室内状态点和室外状态点：=59.1kJ/kg，=12.7g/kg；91 =91.2kJ/kg，=22.5g/kg。1）确定机械露点（）和考虑温升后的，从点引线，取温升为1.0℃与等焓线和线相交得，。3）确定室内送风状态点及送风量：从点作线，该线与的线相交于送风状态点（kJ/kg）。4）确定风机盘管处理后的状态点：5）确定新风机组负担的冷量和盘管负担的冷量：新风机组负担的冷量（kW）为:盘管负担的冷量（kW）为:5.2.2新风机和风机盘管选型（1）风机盘管的选型考虑到人体的舒适感范围比较宽，为满足不同人员对温、湿度的不同要求，有一个适当的灵活调节范围是必要的，还应考虑到冬夏两用、管内结垢、积尘的因素，近似根据中档转速时的能力选用设备。参数表如表5.2：表5.2风机盘管设备参数房间编号房间名称机型台数制冷量kW风量m3/h机外余压Pa204储藏室42CE003200A12.42545030205管理室42CE004200A22.42545030206管理室42CE003200A22.42545030207管理室42CE003200A22.42545030208管理室42CE004200A13.25460030209管理室42CE003200A12.42545030301结构实验室42CE003200A22.42545030302结构实验室42CE003200A23.25460030304散热实验室42CE003200A22.4254503091 305散热实验室42CE003200A22.42545030306构体结构实验室42CE004200A23.25460030307构体结构实验室42CE004200A23.25460030308风道实验室42CE004200A23.25460030309风道实验室42CE003200A22.42545030310结构设计实验室42CE003200A22.42545030311会议室42CE003200A32.42545030注：四~五层同三层选型。（2）新风机组选型本设计采用靖江格林全热新风换气机，该产品具有减少新风负荷，降低冷热处理设备的容量，降低空调系统的能耗，输入新鲜空气，同时回收排出浑浊空气中的能量等功能，可以实现双向双气，节约能耗的目的。具体选型参数如下表：表5.3靖江格林全热新风机组选型表楼层设备型号台数风量m3/h温度效率（t%）焓效率夏（i%）机外余压Pa二层GRQHD-300130007449220三层GRQHD-300130007449220注：四~五层同三层选型。5.3多联机系统5.3.1系统设计说明多联机系统是一台室外空气源制冷或热泵机组配置多台室内机，通过改变制冷剂流量适应各空调区负荷变化的直接膨胀式空气调节系统。它以制冷剂为输送介质，是由制冷压缩机、电子膨胀阀、其它阀件（附件）以及一系列管路构成的环状管网系统。该系统由制冷剂管路连接的室外机和室内机组成，室外机由室外侧换热器、压缩机和其他制冷附件组成；室内机由风机和直接蒸发器等组成。一台室外机通过管路能够向若干个室内机输送制冷剂液体，通过制冷压缩机的制冷剂循环量和进入室内各个换热器的制冷剂流量，可以适时的满足室内冷热负荷要求。5.3.2室内机选型91 室内机形式可以依据空调房间的功能，使用和管理等要求确定。室内机容量根据空调区的冷负荷进行选择，当室外新风经过新风多联机系统或其它新风机组处理，新风负荷不计入总负荷。室内机初选后应进行下列修改：（1）根据连接率修正室内容量。当连接率超过100%，室内机的实际制冷能力会有所下降，应对室内机的制冷容量进行校核。（2）根据给定室内外空气计算温度进行修正。由给定的室内外空气计算温度，查找室外机的容量和功率输出，计算出独立的室内机实际容量进及功率输入。（3）配管长度进行修正。根据室内外机之间的制冷剂配管等效长度、室内外机高度差，查找相应的室内机容量修正系数，计算出室内机实际制冷量。（4）根据校核结果与计算冷、热负荷相比较。如果修正值小于计算值，则增大室内机规格，再重新按相同步骤计算，直至所有室内机的实际容量大于室内负荷。下表给出美的多联机室内机的选型介绍：表5.4美的多联机中央空调室内机型介绍结构方式机型特点推荐使用场所一面风嵌入式采用特别的送风方式，可以为狭长的空间和角落创造出舒适的气流效果。客房、书房、餐厅、小型会客厅等两面风嵌入式超薄机身设计，搭配优化的静音离心风轮，为空间创造安静宜人的舒适体验。客房、书房、餐厅、小型会客厅、KTV包厢等四面风嵌入式适合空间较大且有较大吊顶空间，可以做全吊顶的大型场所；四面广交送风，使气流均匀送到房间每个角落。超市、餐厅、办公室、会议室、大堂等高静压风管天井式高达198Pa的出风静压，可根据每个空间的特点灵活布置送回风方式，实现超远距离送风。酒吧、餐厅、舞厅、厂房、商场等大空间场所标准型风管天井式高效机型采用直流无刷电机，集隐藏式安装、低噪音运转于一身，以其高品质的产品设计，可完全满足高标准的室内装修和舒适空间。住宅客厅部分，会议室，餐厅、经济快捷酒店等商用场所薄型风管天井式室内机拥有超细身材，安装后，丝毫不影响整体舒适感，通过连接风管使送风更均匀，满足大空间空调需求。客厅、餐厅、办公室、会议室、大堂等低静压风管天井式91 小巧轻薄的机身可以暗藏在房间的局部吊顶中，可以实现极佳的静压效果。卧室、客厅、书房、阅览室等吊顶落地式灵活便捷的安装方式，宽广的送风范围，小巧美观的机身外观。客厅、书房、餐厅、酒店、学校等壁挂式能与室内装潢和谐搭配，不需要任何形式的吊顶，未安装带来极大的便利，轻松享受中央空调生活。客厅、书房、洽谈室、资料室等续表续表5.4结构方式机型特点推荐使用场所双热源室内机专为北方地区打造，从根本上解决一般空气源热泵空调在低温下，制热效果差的难题。客厅、餐厅、办公室、会议室、大堂等综合分析，选用标准型静压风管天井式室内机，可以长距离多点送风，，送回风口自由配置，方便灵活，满足不同房间的要求。简易计算公式：Q=q×F×α1×α2×α3×α4×α5（5.1）式中：q——室内冷负荷；F——空调区域面积；——冷媒配管长度修正系数；——室内、外机高差修正系数；——室外气温修正系数；——室内、外机配比修正系数；——室内机间落差修正系数。热负荷（w）=单位负荷（w/㎡)×房间地面面积（㎡)×修正系数以611（会议室）计算为例：Q=178.9×102.08×1.1×0.98×0.99×0.96×0.94=17.59kW，室内机选标准型风管天井式室内机MDV-D22/两台。建筑六~七层室内机选型具体参数如下表5.5：表5.5美的多联机中央空调室内机选型表房间编号房间名称总冷负荷W新风负荷W总湿负荷kg/h总冷指标W/m2室内机型号601休息室5028.7806.41.0114.4MDV-D45T2/DN16026789.41612.92.0225.291 董事长办公室MDV-D28T2/DN1604秘书办公室6459.61612.92.0225.2MDV-D28T2/DN1605门卫室6245.41548.32.0824.2MDV-D28T2/DN1606办公室6734.11612.92.0225.2MDV-D28T2/DN1607财务室6734.11612.92.0225.2MDV-D28T2/DN1续表续表5.5房间编号房间名称总冷负荷W新风负荷W总湿负荷kg/h总冷指标W/m2室内机型号608档案室638513441.6923.1MDV-D28T2/DN1609传真室6264.91612.92.0226MDV-D28T2/DN1610接待室5971.31301.11.7321MDV-D28T2/DN1611会议室18263.211612.513.76113.8MDV-D36T1/N1701茶水室175079153.312.7282MDV-D45T2/DN1703多功能厅102772.657294.875.76282MDV-D22T2/N1704储藏室7170.51712.62.58111.9MDV-D28T2/DN1705储藏室6294.41552.32.32266.2MDV-D71T2/DN1706管理室7233.11484.31.84112.8MDV-D36T1/N1707设备室7383.21484.31.84115.2MDV-D36T2/DN15.3.3室外机选型室外机选择应按下列要求进行：（1）室外机应根据室内机安装的位置、区域和房间的用途考虑。（2）室内机和室外机组合时，室内机总容量值应接近或略小于室外机的额总容量。91 （1）如果在一个系统中，因各房间朝向、功能不同而需考虑不同时使用因素，则可以适当增加连接率。多联机系统的连接率从50%~130%。室内机总负荷为43.186KW，考虑到系统中绝大部分是办公室，所有室内机基本同一时间开关，选择MDV-560(20)W/DSN1组合机为多联机系统室外。多联机室外机具体参数如下表5.6：表5.6多联机外机选型参数型号（组合机）型号（单机）制冷量kw风量容量控制%额定输入功率kw尺寸（宽×高×深）mmMDV-560(20)W/DSN1MDV-280(10)W/DSN1-890（G）×256.012000×210~10014.4960×1615×7655.3.4新风机选型（多联机区域）新风宜接至空调送风管或直接送至房间。本工程采用新风机处理新风，使送风状态点干球温度略高于室内状态，含湿量高于室内状态，因此可以增加总冷负荷中潜热冷负荷的占比，更加接近室内机的实际运行中的冷负荷比例。新风机选型具体参数如下：表5.7新风机选型参数楼层设备型号台数风量m3/h温度效率（t%）焓效率夏（i%）机外余压Pa六层GRQHD-300130007449220~250七层GRQHD-200120006341102~1505.3.5冷媒配管长度设计限制91 多联机空调系统的冷媒配管若过长，会使管路的沿程阻力加大，总阻力损头变大，导致系统效率降低。在设计过程中，应严格根据生产厂家提供的随着等效配管长度的增加，室内机与室外机相对位置的高、低差对制冷（热）容量进行修正。为降低等效配管长度，安装时应尽量将管路铺直，减少弯头，避免过多管道搭接现象出现，以减少局部阻力。另增加主汽配管和主液配管（室外机一支路段）的直径，可以按生产厂家提供的修正系数重新计算总等效管长。一般生产厂家会建议等效配管总长为90m以上或高低差50m以上时，必须增加主气配管和主液配管（室外机与路段）的直径，同时补足制冷剂。5.3.6校核计算（1）室内机/室外机超配情况根据室内机的同时使用率来确定，对于同时使用率较低的场所，超配率可以大一点，但不宜高于115%（2）室内机台数的校核室内、外机能力配比应在110%～90%之间。（3）当室外机高于室内机时，室外机到最远一个室内机的垂直高度不超过50m；当室外机高于室内机时，室外机到最远一个室内机的垂直高度不超过40m；同一系统内各室内机之间的最大允许高差为15m，室外机与室内机的最大允许距离为100m。91 第六章空调区的气流组织和空调风管系统根据建筑物的用途，空调区的设计温湿度参数、允许风速、噪声标准、空气质量、室内温度梯度及空气分布特性指标要求，结合建筑物特点、工艺布置等进行空调区的气流组织和风管的设计计算。6.1空调区气流组织设计空调区的气流组织设计是指：合理的布置送风口和回风口。使处理过后的空气，由送风口送入空调区，与室内的空气进行混合、扩散等一系列热湿交换过程，使空调区形成均匀稳定的温湿度、气流速度和洁净度等。满足人类生产生活等要求。6.1.1空调区气流分布方式根据参考文献[9]知，目前空调区的气流分布方式有以下4种：即顶（上）部送风系统、置换通风系统、工位与环境相结合的调节系统和地板下送风系统、单向流通风。本工程主要采用顶（上）部送风系统。6.1.1.1顶（上）部送风系统气流分布形式顶（上）部送风系统气流分布形式如下图6.1所示。91 图6.1上送上回示意图（a）单侧上送上回（b）异侧上送上回（c）散流器上送上回6.1.1.2顶（上）部送风系统送风方式本工程空调区送风方式主要采用散流器送风。它的气流流型有平送和下送两种。散流器平送：指气流从散流器吹出后，贴附着平顶以辐射状向四周扩散进入室内，使射流与室内空气很好混合后进入空调区，可以获得较为均匀的温度场和速度场。根据文献[9]知散流器平送时，风口宜按对称均匀布置。散流器中心到侧墙间的距离不宜小于1m；圆形或方形散流器布置时，其相应送风范围（面积）的长宽比不宜大于1：1.5，送风水平射程（也称扩散半径）与垂直射程（平顶至工作区上边界的距离）的比值，宜保持在0.5~1.5。散流器下送：指气流从散流器吹出后，一直向下扩散进入室内空调区，形成稳定的下送直流气流，可以使空调区被笼罩在送风气流中。6.1.2空调送风口、回风口类型6.1.2.1百叶风口双层百叶风口用于全空气空调系统的侧送风口，和风机盘管加独立新风系统的送风口。单层百叶风口相比双层百叶风口空气动力性能差，本工程上将它用于回风口，与铝合金网式过滤器或尼龙过滤网配套使用。6.1.2.2散流器根据文献[7]7.4.6规定本工程采用的散流器送风风口，应满足下列要求：（1）91 风口布置应有利于送风气流对周围空气的诱导，散流器的中心与侧墙的距离不宜小于1.0m。（1）在散流器平送方向不应有障碍物。（2）兼作供暖使用时，且风口安装高度较高时，散流器宜具有改变射流流态的功能。6.1.2.3回风口在空调工程中，除了前面介绍的单层百叶回风口，还有网板、孔板回风口和蘑菇型回风口等。根据文献[9]知空气调节区内的气流流型主要取决于送风射流，而回风口的位置对室内气流流型及温度、速度的均匀性影响不大。设计时，要考虑避免射流短路和产生“死区”等现象。采用侧送时，把回风口布置在送风口同侧，效果会更好些。关于走廊回风，其横断面风速不宜过大，以免引起扬尘和造成不舒适感。确定回风口的吸风速度（即迎面风速）时，主要考虑一下三个因素：一是避免靠近回风口处风速过大，防止对回风口附近经常停留的人员造成不舒适的感觉；二是不要以为风速过大而扬起灰尘及增加噪音；三是尽可能缩小风口断面，以节约投资。根据文献[7]7.4.14回风口的吸风速度按下表选用：表6.1回风口的吸风速度（m/s）回风口的位置最大吸风速度房间上部≦4.0房间下部不靠近人经常停留的地点时≦3.0靠近人经常停留的地点时≦1.56.2空调区气流组织计算6.2.1散流器送风计算为保证空调区的温度场、速度场达到要求，散流器送风气流组织设计计算涉及的内容如下：（1）送风口喉部风速：建议散流器喉部风速取2~5m/s，最大风速不得超过6m/s，送热风时可取最大。（2）射流速度衰减方程及室内平均风速91 根据P.J.杰克曼对圆形多层锥面和盘式散流器的实验结果的综合公式，散流器射流的速度衰减方程为：式中：x——以散流器中心为起点的射流水平距离（m）；——在x处的最大风速（m/s）；——散流器出口风速（m/s）；——自散流器中心算起到射流外观原点的距离，对于多层锥面型为0.07m；F——散流器的有效流通面积（㎡）；K——系数，多层锥面散流器为1.4，盘式散流器为1.1。若要求射流末端速度为0.5m/s，则射程为散流器中心到风速为0.5m/s处的距离，则计算出射程为：室内平均风速与房间大小、射流的射程有关，可按下式计算：式中：L——散流器服务区边长（m）；H——房间净高（m）；r——射流射程与边长L之比，因此rL即为射程。当送冷风时，室内平均风速取值增加20%。（1）轴心温差对于散流器平送，其轴心温差衰减可近似的取：式中：——散流器喉部风；通过上式可计算气流达到工作区时的轴心温差，并于空调区室内温度波动范围比较，校核是否满足要求。6.2.1.1散流器送风计算示例以203会议室为例进行计算：1）布置散流器。将空调区进行划分，沿长度长度方向划分为4等份，宽度方向划分为2等份，则空调区被划分为8个小区域，每个区域为一个散流器的服务区，散流器数量n=8。如下图6.2所示：91 图6.2散流器布置示意图1）选用方形散流器，先假定散流器喉部风速为3m/s，因此三个散流器所需的喉部面积为：选用喉部尺寸为400mm×400mm的方形散流器，则喉部实际风速为：散流器实际出口面积约为喉部面积的90%，则散流器的有效流通面积：散流器的出口风速为：3）计算射程散流器中心到区域边缘距离为3m，根据要求，散流器的射程应为散流器中心到房间或区域边缘距离的75%，所需最小射程为：3×0.75=2.25m。2.69m>2.25m，因此射程满足要求。4）计算室内平均风速夏季工况送冷风，则室内平均风速为0.21×1.2=0.25m/s，满足工艺性空调夏季室内风速不应大于0.3m/s的要求。91 4）校核轴心温差衰减送风温差为4℃：满足工艺性空调温度波动范围1℃的要求。6.2.2侧面送风的计算（1）送风口的出口风速：（6.5）式中：——射流自由度，表示射流受限的程度；F——房间的断面积，当有多股射流时，F为射流服务区域的断面积（㎡）；——送风口当量直径（m）。根据文献[7]规定：工艺性空调冬季室内风速不宜大于0.3m/s，夏季宜采用0.2~0.5m/s。若工作区域最大允许风速为0.2~0.3m/s，即可得到允许的最大出口风速为：（6.6）（2）贴附长度射流的贴附长度主要取决去阿基米德数Ar（6.7）式中：——送风温差（℃）；g——重力加速度，取值9.8；——送风速度（m/s）；——工作区的热力学温度（K）。（3）侧送风的房间高度不得低于如下高度（6.8）式中：h——工作区高度，一般为1.8~2.0m；91 x——要求的射流贴附长度，在气流分布设计时，要求射流贴附长度达到距离对面墙0.5m处；s——出口下边缘距顶棚的距离。中庭侧送风射流方向的房间长度L=11m；房间总宽度B=15.8m；送风温度=20℃；工作区温度=26℃;房间的总送风量=1.42。侧送风气流分布设计计算结果如下：1）出风口沿房间长度L方向送风，出风口距离墙面0.5m，则要求贴附射流长度：x=(11-0.5-0.5)=10m2）取℃则根据文献[9]图7-73查得相对射程最小值293）由上式计算结果得选用双层百叶风口300mm×300mm，其当量直径为：4）设置两个送风口，查得双侧百叶风口的有效断面系数约为0.8，则风口的实际出风速度：5）计算射流自由度6）取公式6.6下限计算允许的最大出口风速>4.93m/s满足的要求。7）计算阿基米德数Ar91 查文献[9]图7-72，得射流实际相对贴附长度为35，实际贴附长度为x=（35×0.338）m=11.83m，大于要求的贴附长度x=10，满足要求。6.3风口选型统计1.散流器选型统计表6.2散流器选型统计房间编号房间名称个数规格mm×mm101大厅23240×24018300×300102管理室2300×300103管理室2240×240202洽谈室8240×240203大型会议室8240×240续表续表6.2房间编号房间名称个数规格mm×mm204储藏室2240×240205~209管理室16200×200301~310实验室36200×200311会议室6240×240601~604办公室10200×200605门卫室4240×240606办公室4240×240607财务室4240×240608档案室4240×240609传真室4240×240610接待室4240×240611会议室6240×240701茶水间4240×240702~703储藏室6240×240704管理室4200×200705设备房4240×240706多功能厅18400×4002.百叶风口选型统计表6.3百叶风口选型统计房间编号房间名称风口形式个数规格mm×mm101大厅单层百叶6500×40091 双层百叶2300×300202洽谈室单层百叶1600×600203大型会议室单层百叶1600×6003.新风风口选型统计表6.4新风风口选型统计楼层位置风口形式个数规格mm×mm一层单层百叶2600×600二层方形散流器6120×120单层百叶1500×500三层方形散流器10120×120单层百叶1500×500六层方形散流器10120×120单层百叶1500×500七层方形散流器6120×1206.4空调风管系统设计由文献[9]知空调工程中输送空气的风管包括：集中式全空气系统的送（回）风风管、空气——水式系统的新风风管、空调建筑及其附属设施的排风风管，机械加压送风风管和机械排烟风管等。在空调风管的设计中，空调的风管宜采用圆形断面或长、短边之比不大于4的矩形断面，其最大长、短边之比不应超过10。现行《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）和《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-1995）2005年版指出：“通风、空气调节系统的管道等，应采用不燃烧材料制作，但接触腐蚀性介质的风管和柔性接头，可采用难燃材料制作”。所以，在选择空调风管的材料时，务必采用不燃烧材料制作。另外，根据文献[8]的规定：“空气调节风系统不应设计土建风道作为空气调节系统的送风道和已经过冷、热处理后的新风送风道。不得已而使用土建风道时，必须采用可靠的防漏风和绝热措施”。有时，也可将土建风道作为敷设钢板风道的通道来使用。6.4.1风管水力计算1.风道设计方法：假定流速法按经济技术要求选定风管的流速，再根据风管的风量确定风管的断面尺寸和阻力，然后对各支路的压力损失进行调整，使其平衡。2.计算步骤：91 1）根据房间负荷，计算出各房间风量；2）绘制空调风管系统图，并对风管各段进行编号；3）根据推荐风速合理选择风管内风速；4）根据各段风管内风速和风量，选定风管尺寸；5）根据风量、风速和风管尺寸查文献[1]表11.2-3得单位长度的摩擦阻力Rm；6）根据各管段的阻力管件，查文献[1]表11.3-1得各管段的局部阻力系数，再进行局部阻力计算；7）计算公式：a、沿程阻力（6.9）式中：——管道长度；Rm——单位长度的摩擦阻力。b、局部阻力（6.10）式中：ε——局部阻力系数；ρ——流体密度；v——流体流速。c、总阻力（6.11）6.4.1.1风管水力计算示例1.送风风管水力计算以接待厅为例进行最不利环路水力计算，风管布置图如下：91 图6.2接待厅送风风管平面布置图经观察得出0，1，2，3，4，5，6，7，8支路1和0，1，2，3，4，5，10，11，12，13支路2进行最不利环路的比较，选取最不利环路。最不利环路水利计算结果下表6.5、6.6中：表6.5接待厅最不利环路水力计算表1编号风量m3/h宽mm高mm长m风速m/s比摩阻Pa/m局阻系数沿程阻力Pa局部阻力Pa总阻力Pa01245812505001.115.540.781.220.4822.6723.1411245812505000.565.540.810.000.2400.242879812504003.814.890.810.501.597.278.86待续续表6.5编号风量m3/h宽mm高mm长m风速m/s比摩阻Pa/m局阻系数沿程阻力Pa局部阻力Pa总阻力Pa3879812504004.094.892.460.001.7101.71451388003200.015.581.250.080.011.481.49540806303204.85.621.250.014.0304.03627204003201.635.90.910.031.860.712.57713604001601.775.90.790.643.4813.4916.97813604001602.55.90.790.004.9204.92表6.6接待厅最不利环路水力计算表2编号风量m3/h宽mm高mm长m风速m/s比摩阻局阻系数沿程阻力局部阻力总阻力91 Pa/mPaPaPa01245812505001.115.540.781.220.4822.6723.1411245812505000.565.540.810.000.2400.242879812504003.814.890.810.501.597.278.863879812504004.094.892.460.001.7101.71451388003200.015.581.250.080.011.481.49540806303204.85.621.250.014.0304.031013605002501.833.021.282.220.6512.2712.921113605002504.033.021.150.561.443.094.531213605002502.083.020.900.000.7400.74说明，经过0，1，2，3，4，5，6，7，8支路1和0，1，2，3，4，5，10，11，12，13支路2最不利环路水利计算比较，得出支路1为最不利支路。由计算结果得出最不利环路的总阻力为63.9Pa，小于风机机外余压160Pa，满足要求。对于不能从改变管径调节管路间的不平衡率的现象，可以通过风阀调节阀来减少不平衡率，使风量满足要求。2.新风风管水力计算以建筑三层新风系统为例进行最不利环路水力计算。风管布置图如6.3所示：图6.3新风风管平面布置图计算结果汇总如下表6.7：表6.7接待厅最不利环路水力计算表编号风量m3/h宽mm高mm长m风速m/s比摩阻Pa/m局阻系数沿程阻力Pa局部阻力Pa总阻力Pa023704003202.135.140.780.001.8801.88122954003204.844.980.810.014.0204.02212154001600.485.270.810.630.7710.6611.43312154001600.955.272.460.001.5101.51410653201603.525.781.250.597.2511.9712.22510653201603.825.781.250.007.8607.8667712501600.45.350.910.690.8111.9812.7977712501606.825.350.790.0013.6013.691 86212001602.435.390.790.545.529.5312.0696212001604.825.391.190.0010.93010.93104711601604.455.111.280.5210.428.2412.66114711601602.825.111.150.006.606.6121711201201.423.30.900.712.124.76.83131711201204.83.30.790.527.193.6910.87141711201200.953.30.790.001.4201.4215461201201.220.891.154.000.171.912.08由上表可知该管路最不利环路的总阻力为128.46Pa，小于风机机外余压220Pa，满足要求。对于不能从改变管径调节管路间的不平衡率的现象，可以通过风阀调节阀来减少不平衡率，使风量满足要求。6.4.2静压箱的选择静压箱的风速一般在2.5m/s以内；若体积太大可适当得提高风速；长度一般大于1米（有条件时可以适当放大）。静压箱截面积×2.5m/s=风机风量。以展览厅静压箱计算为例：机组的风量为21781，高度2m；房间的高度为4.2m，软接高度0.5m，再预留0.5m的高度空间，则静压箱的高度H为1.2m，计算得到宽度L为2m。科研楼静压箱尺寸统计如下表6.8：表6.8接待厅最不利环路水力计算表楼层位置类型个数尺寸mm（L×W×H）一层空调机房1阻抗复合型12000×2000×1200空调机房2阻抗复合型11500×1000×1200二层会议室阻抗复合型11500×300×500洽谈室阻抗复合型11250×300×500走廊阻抗复合型1800×500×300三~六层走廊阻抗复合型41000×800×300七层走廊阻抗复合型11500×800×500本次设计静压箱内面均粘贴有难燃B1级橡塑保温材料，详情见第十章。91 第七章空调水系统水作为介质在空调建筑物之间和建筑物内部传递冷量或热量，在空调设计中尤为重要，正确合理的设计空调水系统是整个空调系统正常运行的重要保障，同时也能有效的节省电能消耗。对本空调工程整体来说，空调水系统设计包括冷热水系统、冷却水系统和冷凝水系统。7.1空调冷热水系统设计91 冷热水系统是指由冷水机组（换热器）制备出的冷冻水（或热水）的供水，由冷水（或热水）循环泵，经过供水管路输送至空调末端设备，释放出冷量（或热量）后的冷却水（或热水）的回水，经回水管路返回冷水机组（或换热器）的系统形式。7.1.1空调冷热水系统形式7.1.1.1循环方式文献[7]8.5.2指出“除采用直接蒸发冷却器的系统外，空调水系统应采用闭式循环系统”。本工程设计空调冷热水系统循环方式为闭式循环系统，该系统的特点有：水泵杨程低，仅需克服环路阻力，耗电量小；循环水不易受污染，管路腐蚀程度轻；不用设置回水池，节省制冷机房面积。7.1.1.2供、回水制式文献[7]8.5.3指出“当建筑物所有区域只要求按季节同时进行供给和供热转换时，应采用两管制的水系统”本工程夏季供冷冬季供热，因此采用两管制水系统，减少投资。7.1.1.3供、回水管路布置形式有资料表明，近年来由于平衡阀技术的不断成熟，现有的动态流量平衡阀已经能够满足水利平衡的要求。为了节约水资源的投资、占地面积和运行能耗，所以本工程采用异程式系统。7.1.1.4运行调节方法文献[7]8.5.4指出：“冷水水温和供回水温要求一致且各区域管路压力损失相差不大的小型工程，宜采用变流量一级泵系统”。变流量系统适用于大面积的高层建筑空调全年运行的系统，管路的初投资较小，适应于本工程。变流量系统对风机盘管机组、新风机组等负荷侧末端设备的能量调节是在该设备上安装电动两通调节阀，并受室温控制器的控制。7.1.1.5水系统管材、管内流速确定1.空调水系统的管材选择系统中空调冷、热水管采用焊接钢管或无缝钢管，当公称直径DN<91 50mm时，采用普通焊接钢管（GB/T3092-2008）；当DN>50mm时，采用无缝钢管（GB8163-2008）；当DN>250mm时，采用螺旋焊接钢管（SY/T5037-2008）.管道在使用之前，先进行除锈及刷防锈漆，再进行保温处理。1.管内流速的确定合理确定空调水管中的流速，不仅对运行和控制有利，而且可以节省空间，减少投资，延长管件的使用寿命。根据文献[1]得出不同管段内流速的推荐值如下表7.1所示。7.1不同管段管内流速推荐值管段水泵吸水管水泵出水管一般供水干管室内供水立管集管流速/（m/s）1.2~2.12.4~3.61.5~3.00.9~3.01.2~4.5根据文献[1]得出不同管径冷水和冷却水管内流速推荐值如下表7.2所示。7.2不同管径冷水和冷却水管内流速推荐值管段水泵吸水管水泵出水管一般供水干管室内供水立管集管流速/（m/s）1.2~2.12.4~3.61.5~3.00.9~3.01.2~4.57.1.2水力计算空调水系统的水力计算包括冷、热水系统和冷却水两部分分的水力计算。其中，空调水系统的阻力由三大部分组成，即设备阻力、附件阻力和管道阻力。水力计算的主要内容是附件和管件的局部阻力，及直管段的沿程阻力阻力。7.1.2.1沿程阻力计算公式如下：（7.1）式中：——摩擦阻力，Pa；λ——沿程阻力系数；91 ρ——水的密度，kg/m3；——管道水力半径，m；v——水的流速，m/s；——管道单位长度摩擦阻力，Pa/m；——管段长度，m。化简得：（7.2）冷水管路比摩阻一般控制在100~300Pa/m。从流体力学可知λ是管流雷诺数Re和管道相对粗糙度的函数。（7.3）（7.4）式中：Re——雷诺数；μ——水的动力粘滞系数，Pa·s；d——管道直径，m；K——管管道材料的绝对粗糙度，m，闭式系统K=0.2mm；水系统管道采用较低水流速，流动状态一般处于紊流过渡区内，沿程阻力系数可采用文献[3]柯列勃洛克公式和阿里特苏里公式进行计算，即：（7.5）（7.6）管道内的流速、流量和管径的关系表达式：（7.7）式中：——管段中水的质量流速，kg/h。将公式（7.15）的流速带入（7.10），整理成下式：（7.8）91 7.1.2.2局部阻力计算公式：（7.9）式中：∑ξ——计算管段局部阻力系数之和。由文献[7]知实际工程中，管件、部件或设备处的流动处于自模区，局部阻力系数只取决于管件部件或设备流动通道的几何参数，不考虑相对粗糙度和雷诺数的影响。7.1.2.3水力计算结果冷冻水管最不利环路：机组出水管--冷冻水泵—分水器—高区垂直供水立管—五层水平送水干管—最远端新风机组—五层水平回水干管—高区垂直回水立管—集水器—机组回水管。空调最不利环路水管布置图如下图7.1所示：图7.1最不利环路水管平面布置图空调在夏季供回水温度7℃/12℃，水的运动粘度v=1.308×10-6m2/s，水的密度ρ=999.7kg/m3，管壁的当量粗糙度K=0.2mm。最不利环路计算结果汇总如下表所示。表7.3一至五层最不利环路水力计算91 编号负荷W流量kg/h直径mm流速m/s管长m比摩阻Pa/mΣξΔPyPaΔPjPaΔPPaFG19864016966800.9110.1140.751.0214134271840FG29490016323800.881.79130.680.123439273FG39116015680800.854.12120.980.149836534FG48742015036800.812.03111.650.122733260FG58460014551800.781.85104.860.119431225FG68086013908651.062.03235.460.147857535FG77804013423651.032.09219.880.146053512FG87430012780650.983.88200.040.177648824FG97056012136650.934.18181.130.175743800FG106774011651650.893.88167.490.165040690FG116492011166650.854.12154.370.163636672FG126210010681650.821.97141.780.127933313FG135928010196650.781.91129.730.124830278FG14564609711650.741.97118.190.123328260FG15536409226650.712.15107.190.123025255FG16508208741650.672.1796.720.120922232FG17480008256650.631.7286.780.114920169FG18451807771500.982.54276.210.170048748FG19423607286500.921.59244.030.138742429FG20395406801500.862.67213.830.157037607FG21367206316500.81.34185.60.124832279待续续表7.3编号负荷W流量kg/h直径mm流速m/s管长m比摩阻Pa/mΣξΔPyPaΔPjPaΔPPaE22339005831500.735.09159.344.28115813258943FH21367206316500.81.94185.60.135932391FH20395406801500.862.06213.830.144237478FH19423607286500.922.19244.030.153342575FH18451807771500.981.94276.210.153448582FH17480008256650.632.3186.780.120120221FH16508208741650.671.5696.720.115122174FH15536409226650.712.75107.190.129525320FH14564609711650.741.37118.190.116228190FH135928010196650.782.51129.730.132630356FH126210010681650.821.37141.780.119433228FH116492011166650.854.12154.370.163636672FH106774011651650.893.88167.490.16504069091 FH97056012136650.934.18181.130.175743800FH87430012780650.983.88200.040.177648824FH77804013423651.032.69219.880.159153644FH68086013908651.061.43235.460.133757393FH58460014551800.782.45104.860.125731288FH48742015036800.811.43111.650.116033193FH39116015680800.854.12120.980.149836534FH29490016323800.882.39130.680.131239351FH19864016966800.918.81140.751.0212404271667VG198640169661000.9122.5140.751.531676283794VH198640169661000.9122.5140.751.531676283794空调水系统水力计算各并联环路压力损失相对差额不应大于15%，当超过15%时，应根据系统特性在适当的位置设置水利平衡措施。7.1.3冷冻水泵的选型7.1.3.1冷冻水泵计算1）水泵流量的确定：（7.10）式中：β1——流量储备系数，当水泵单台工作时，β1=1.1；当两台（或以上）并联工作时=1.2；——冷水机组蒸发器额定流量m3/s。2）水泵扬程的确定水泵扬程H（m）按下式计算：（7.11）式中：——扬程储备系数，一般取1.1；——水泵所承担的供回水管网最不利环路的水压降，mH2O；最不利环路的总水压降按下式计算：（7.12）式中：——冷水机组蒸发器的水压降，mH2O；——环路中并联的各台空调末端装置中最大的水压降，mH2O；——环路中各种管件的水压降与沿程压降之和，mH2O；根据“一机对一泵”的原则，冷冻水泵两用一备，共需三台。根据公式计算得：冷冻水泵流量G=1.252=62.4，水泵扬程H=1.1×17.2=18.9m。91 选型结果如下表7.4所示：表7.4冷冻水泵参数型号额定流量额定扬程m进口出口功率kW转速rpm台数CDL65-106520DN80DN805.5290037.1.3.2热水循环泵计算计算公式同冷冻水泵。选用三台热水循环泵，两用一备。根据计算公式得：热水循环泵流量G=1.262=74.4，水泵扬程H=1.1×13.7=15.1m。文献[7]8.5.11指出：冬夏季冷热负荷大致相同，冷热水温差也相同，流量和阻力基本基本吻合的情况下，可以合用循环泵。因此，冬季供热和夏季供冷根据夏季选型共用一套循环泵，并经校核供热工况时水泵的工作特性满足在高效率区。7.1.4冷冻水管管径确定冷冻水管路的管径按冷水机组（蒸发器）进、出口接管管径确定，本设计为100mm；冷冻水泵进出口接管也和冷水机组一致；分集水器进、出管下面会详细计算。图7.2冷热源机房内冷冻水水侧平面示意简图91 7.1.4.1水流量计算（7.13）式中：G——水流量，kg/s；Q——提供冷量，kW；——水的比热，取4.1868kJ/kg·℃；——供、回水温度，℃。7.1.4.2水管管径计算（7.14）式中：d——水管管径，mm；mw——水流量，m3/s；v——水流速，m/s。水系统中管内水流速按表7.5的推荐值选用，通过计算来确定其管径。表7.5管内水流速推荐值（m/s）管径/mm20253240506580100125150200250闭式系统0.5-0.60.6-0.70.7-0.90.8-1.00.9-1.21.1-1.41.2-1.61.3-1.81.5-2.01.6-2.21.8-2.51.8-2.6开式系统0.4-0.50.5-0.60.6-0.80.7-0.90.8-1.00.9-1.21.1-1.41.2-1.61.4-1.81.5-2.01.6-2.31.7-2.4由机组送往分水器的管道管径，根据计算结合管道允许的比摩阻，选择管径为125mm，计算负荷时由于低区和高区的负荷量相差不超过5%，则送往两个区的水量相同，因此低区的水量约为蒸发器的一半，计算得从分水器送往低区及高区的管径均为100mm。分（集）水器之间的连接管，考虑可以让总流量的三分之一通过，因此流量为104/3=34.7，计算得连接管的管径为100mm。冷却水管管径确定方法与此类此，下面不在进行计算。91 7.1.5空调水系统的分区与定压7.1.5.1空调水系统的分区考虑到各楼层运行时间的不同，便于调节，保障冷水机组在一台损坏的同时仍能进行工作。故将系统竖向进行分区，一至二层为低区，三至五层为高区。7.1.5.2空调水系统的定压在闭式循环的水系统中，为保证系统管道和所有设备内均充满水，防止系统内水的“倒空”或汽化，并且管道中任何一点的压力都应高于大气压力，系统中应设置定压设备。本工程采用高位开式膨胀水箱作为水系统的定压设备。高位开式水箱具有定压简单、可靠、稳定和省电的优点，是目前工程上常用的定压方式。膨胀水箱的容积是由系统中的水容量和最大的水温变化幅度决定的。膨胀水量（L）可按下式计算：（7.15）式中：——水的体积膨胀系数，=0.0006/℃；——水的平局温差，冷水取15℃，热水取45℃；——系统水容量L，根据文献[1]按下表7.6确定，当空调水系统采用两管制系统时。膨胀水箱有效面积的大小应按冬季工况来确定。表7.6系统的单位水容量[单位：L/㎡（建筑面积）]项目全空气系统水—空气系统供冷时0.40~0.550.70~1.30供热时1.25~2.001.20~1.90经计算得=0.0006×15×1.5×4704/1000=0.0635，膨胀水箱的容积宜取1.5=0.095，从国家标准图册05K210的得到膨胀水箱型号列入下表7.7中。表7.7膨胀水箱参数型号公称容积有效容积长×宽×高溢水管排水管膨胀管信号管循环管10.50.6900×900×900DN50DN32DN40DN20DN25膨胀水箱通常设置在系统的最高处，其安装高度应比系统的最高点至少高出0.5m（5kPa）为宜。接管形式如下图7.3所示：91 图7.3膨胀水箱接管图7.1.6空调水管的坡度和补偿本工程设计的空调两管制水系统中，夏季供水管供冷水冬季供热水，管道敷设应有一定的坡度，干管尽量抬头走，有利于使水中分离出来的空气泡（或者少量补水带入系统的空气）与水同向流动，以便在系统的最高处将空气放出。局部受吊顶限制的地方供水管道可无坡度敷设，但管内的水流不得小于0.25m/s。因为只有当水流速度达到0.25m/s时，方能把管内的空气泡携带走，使之不能浮生，同时在供水干管的末端设自动放气阀排气。考虑到热膨胀的问题热，对水平管道利用其自然弯曲部分进行补偿。对于垂直管道，当长度超过40m时，设置补偿器。7.1.7分（集）水器选型计算在空调水系统中设置分水器和集水器，不仅便于连接通向各个分区的供水管和回水管，而且有利于各空调分区的流量分配，便于调节和运行管理。同时在一定程度上起到均压的作用。分（集）水气的筒身直径，可按各个并连接管的总流量通过筒身时的断面流速0.1~1.0m/s确定。也可以按经验公式进行估算：D=（1.5~3.0），其中为各支管中的最大管径。本设计取第一种方法计算。分（集）水器冬夏共用，集水器上有4根主要接管（2根回水管、1根冷水管、1连通管管）；分水器上有4根主要接管（1根冷水管、2根供水管、1根连通管）。其中夏季时送往分水器上的流量为2台蒸发器的流量522=104m3/h，预取集/分水器里的流速vm=0.8m/s.1）分（集）水气水器的截面积：91 截面积的直径：m=214.5mm选择标准筒体直径219mm的分（集）水器。2）分（集）水气筒体长度参考文献[1]5.5.11，L=130+如下图7.4所示：图7.4分（集）水器的排布尺其中，为筒体接管中心距，考虑了接管直径、保温层及间距。为相邻接管直径。本设计中，分水器上一共有4根主要接管，其管径分别为。由以上分析得分（集）水器管道排布：表7.8分（集）水器接管排布距离（mm）中心距离mm总长分水器2203203203452451700集水器22032032034524517007.2空调冷却水系统设计空调冷却水系统是指利用冷却塔向冷水机组的冷凝器供给循环冷却水的系统。该系统是由冷却塔、冷却水池、冷却水泵和冷水机组冷凝器等设备及其连接管路组成。91 7.2.1冷却水系统形式本工程制冷站设置在地下室，冷却塔设置在七层屋顶上，同时在屋顶上设置冷却水箱，称为上水箱式冷却水系统。系统的优点是：冷却塔的供水流入屋面冷却水箱后，可以靠重力进入冷却水泵，然后将冷却水压入冷凝器，有效的利用了水箱至水泵的位能，减小了水泵的杨程，节省了电能消耗，同时也保证了冷却水泵内始终充满水。7.2.1.1冷却水箱的容量为保证水泵吸入口不发生空蚀现象，冷却水泵能稳定的工作，系统中应设置冷却水箱。对于一般逆流式斜波纹填料玻璃钢冷却塔，在短期内使填料层由干燥状态变为正常运转状态所需附着水量约为标称小时循环水量的1.2%。本工程冷水机组冷却水循环水量为78，则冷却水箱容积最小为781.2%=0.9367.2.1.2冷却水箱配管冷却水箱的配管有进水管、出水管、溢水管和排污管及补水管。其配管形式可参见图7.5。图7.5冷却水箱配管形式7.2.2冷却水泵选型冷却水泵计算：1）水泵流量的确定：（7.16）91 式中：——冷水机组冷凝器额定流量m3/s。2）水泵扬程的确定水泵扬程H（m）可按下式计算：（7.17）式中：——冷水机组冷凝器的水压降，m；——冷却塔开式段高度Z，m，一般2~3m；——管道沿程损失及管件局部损失之和，包括冷却塔阻力，m；根据“一机对一泵”的原则，冷却水泵两用一备，共需三台。根据公式计算得：冷却水泵流量G=1.162=68.2，水泵扬程H=1.1×12.22=13.44m。选型结果如下表7.9所示：表7.9冷却水泵参数型号额定流量额定扬程m进口出口功率kW转速rpm台数SP-3（1650）6514.5DN80DN8011165037.2.3冷却塔的设置7.2.3.1冷却塔的类型工程上采用逆流式冷却塔。塔内空气和水通过填料时的流动方向是相逆的，水从上向下淋洒，而空气从下向上流动。这种冷却塔的冷却效果比较好，横断面积相对较小，热交换效率高。图7.6是逆流式冷却塔构造示意图。适用于对环境噪声、防火有一定要求的建筑。91 图7.6逆流式冷却塔构造示意图7.2.3.2冷却塔设置位置考虑到冷却塔设置位置应具备良好的通风，远离高温或有害气体；避免发生气流短路，且不受到建筑物高温高湿排气或非洁净气体影响。同时，产生的飘逸水不影响周围的环境，防止产生失火事故等因素。本工程的冷却塔设置在屋顶上面。7.2.3.3冷却塔选型选择冷却塔时，冷却塔和冷却水泵宜与冷水机组一一对应，即“一机对一塔和一泵”原则，冷却水量应考虑1.1~1.2的安全系数。故选择大洋逆流式冷却塔FGN系列。具体参数见下表7.10：7.10冷却塔参数表型号冷却水量风机风量外观尺寸mm进塔水压KPa台数长L宽D高HFGN100552500250041005627.3空调冷凝水系统设计1.冷凝水管材冷凝水在水管中处于非满流的状态，内被同时接触水与空气，很容易生锈，因此不采用无防锈功能的焊接钢管；冷凝水为无压自流的排放方式，若采用软塑料管，很容易使水管中间下垂，影响冷凝水的排放。因此要采用管道强度大且不易生锈的镀锌钢管或排水PVC塑料管，同时设置防结露措施。2.冷凝水水管管径91 冷凝水水管的管径可以按冷凝水的流量和管道坡度确定，一般情况下，1KW冷负荷每小时约产生0.4~0.8kg的冷凝水，冷凝水管管径可按此范围内最小允许坡度为0.03时根据下表7.11估算选取。表7.11冷凝水管管径选择冷负荷/kw≦4242~230231~400401~11001101~20002001~35003501~15000>15000管道公称直径DN/mm25324050801001251501.冷凝水排放若冷凝水直接排入污水系统，为防止管道中的臭味和雨水从空气处理机组冷凝水盘外溢，应设置空气隔断措施。同时在冷凝水水平干管始端设置扫除口。2.水封和泄水支管为了防止冷凝水盘漏风，能顺利的排出冷凝水，空调末端设备的冷凝水盘需设置水封，水封的高度要大于冷凝水盘处的正压或负压值。冷凝水盘的泄水支管沿水流方向坡度应大于0.01。7.4板式换热器选型计算1.流量计算：（7.18）（7.19）式中：Q——热负荷（W）；——热介质的流量，(m³/h)；——热介质的比热容，(KJ/kg℃)；——热介质的比热容，(KJ/kg℃)；——热介质的进口温度，(℃)；——冷介质的流量，(m³/h）；——热介质的出口温度，(℃)；——热介质的密度，(kg/m³)；——冷介质的进口温度，(℃)；——冷介质的密度，（kg/m³）；——冷介质的出口温度，(℃)。91 2.对数平均温差计算（7.20）当热介质的进出口温差与冷介质进出口温差相等时，采用算术平均温差：（7.21）3.换热面积计算（7.22）式中：F——板式换热器的传热面积，单位㎡；——污垢系数，当水-水换热时：铜换热器0.75~0.8；K——总传热系数，单位W/㎡℃，水-水，可按3000-3500取值；本工程设计中对于市政热网与冷却水热交换系统间的板式换热器进行选型计算，本设计中冬季总荷为319.3kW。市政热水侧供回水温度为85/75℃，用户侧供回水温度为65/55℃.根据上述公式进行计算：1.流量2.算术平均温差3.换热面积根据计算结果选择上海宏凯板式换热器APV-T4，标准最大流量为35m³/h，换热面积为11㎡，接口管径40mm。板式换热器示意图如下：91 图7.7板式换热器尺寸图换热器尺寸为：长（最小/最大）:430mm/730;宽×高:180×480mm。第八章防排烟通风设计8.1概述在人类发展的历史长河中，火，燃尽了茹毛饮血的历史；火，点燃了现代社会的辉煌。正如传说中所说的那样，火是具备双重性格的“神”。建筑一旦发生火灾，小则损失部分财产，大则危机人身安全。国内外大量火灾示例数据表明，在火灾造成的人类伤亡中，约1/3~2/3受害者死于烟害，而小部分是因火烧而死。因此证明火灾烟气具有极大的伤害性，建筑防排烟通风设计已成暖通设计中的重要一项内容。91 8.2地下室防排烟通风设计地下室包括汽车库、冷冻机房、高低压配电室、值班制等。8.2.1车库防排烟通风设计8.2.1.1防火、烟分区划分根据文献[6]5.1.1规定：汽车库防火分区的最大建筑允许面积应符合表8.1的规定。其中，敞开式、错层式、斜楼板式汽车库的上下联通层面积应叠加计算，每个防火分区的最大允许建筑面积不应大于表5.1.1规定的2.0倍。室内有车道且有人员停留的机械式汽车库，其防火分区最大允许建筑面积应按表5.1.1的规定减少35%。表8.1汽车库防火分区的最大允许建筑面积（㎡）耐火等级单层汽车库多层汽车库、半地下汽车库地下汽车库、高层汽车库一、二级300025002000三级1000不允许不允许根据文献[6]8.2.2规定防烟分区的面积不宜大于2000。《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）8.5.4规定：地下室或半地下建筑（室）、地上建筑内的无窗房间，当总建筑面积大于200㎡或一个房间建筑面积大于50㎡，且经常有人停留或可燃物较多时，应设置排烟设施。8.2.1.2机械送、排风量计算1.车库的送、排风量计算：根据文献[7]6.3.8汽车库通风规定：采用换气次数法计算车库通风量时，排风量按换气次数不小于6次/h计算，送风量按换气次数不小于5次计算，对于层高≧3m的地下车库，换气体积按3m计算：送风量：=1050×3×5=15750；排风量：=1050×3×6=18900；2.车库的排烟量计算：采用换气次数法计算车库通风量时，排烟量按换气次数不小于6次/h计算，补风量按换气次数不小于排烟量50%计算，排烟量：=1050×6×4.2=26460根据文献[6]91 8.2.5汽车库、修车库内每个防烟分区排烟分区内的排烟风机的排烟量不应小于下表：8.2汽车库、修车库内每个防烟分区内排烟风机的排烟量汽车库、修车库的净高（m）汽车库、修车库的排烟量（）汽车库、修车库的净高（m）汽车库、修车库的排烟量（）3.0及以下300007.0360004.0315008.0375005.0330009.0390006.0345009.0以上40500因此排烟量为：31800补风量：31800×0.5=15900。8.2.1.3风机选型地下车库送风系统采用双速轴流风机；排烟系统采用双速高温轴流排烟风机，保证在280℃时连续工作30min，选用防爆型电动机，并考虑1.2的安全系数（以下风机选型条件与此类似）。具体参数如下表8.3、8.4所示：1.送风系统表8.3风机性能参数表系统型号风量全压Pa功率kW台数声级dB（A）送风系统№7.113444261203732441.7541≤752.排烟系统表8.4风机性能参数表系统型号风量全压Pa功率kW台数声级Db（A）排烟系统№819235370704072674111≤150经软件验证所选风机全压满足要求。8.2.2设备用房通风设计8.2.2.1冷冻机房根据文献[7]6.3.7设备机房通风规定：设备机房应保持良好的通风，有条件时可采用自然通风或机械排风自然补风，无条件时应设置机械通风系统。下图是部分设备机房机械通风换气次数：91 8.5部分设备机房机械通风换气次数机房名称清水泵房软化水间污水泵房中水处理机房蓄电池室电梯机房热力机房小时换气次数448~128~1210~121010~12平时送风按6次、排风7次换气次数计算。考虑到制冷机房可能有泄漏气体的可能，设计了事故排风，事故排风量按12次换气次数进行计算。平时送风量为：Q=96×4.2×6=2419.2m3/h；平时排风量为：=96×4.2×7=2822.4m3/h；事故时的排风量：=96×4.2×12=4838.4m3/h。事故时的排风量：=2822.4×0.5=1411.2m3/h。冷冻机房采用双速轴流风机，考虑1.2的安全系数。选型结果见下表8.6：表8.6风机性能参数表系统型号风量全压Pa功率kW台数声级dB（A）送风系统№2.8164932022321520.120.251≤15排风系统№3.55336765423732410.371.11≤20经软件验证所选风机全压满足要求。8.2.2.2高低压配电室根据文献[7]6.3.7设备机房通风规定：设在地下的变配电室应设通风措施气流宜从高低压配电室流向变压器室。平时通风按送风6次、排风7次换气次数计算，事故排风时按12次换气次数计算。平时送风量为：Q=107.2×4.2×6=2701.4m3/h；平时排风量为：=107.2×4.2×7=3151.7m3/h；事故时的排风量：=107.2×4.2×12=5402.9m3/h。事故时的排风量：=3151.7×0.5=1575.9m3/h。采用双速轴流风机，考虑1.2的安全系数。选型见下表8.7：表8.7风机性能参数表系统型号风量全压Pa功率kW台数声级dB（A）送风系统№2.8164932022321520.120.251≤15№3.5533673730.371≤2091 排风系统65422411.1经软件验证所选风机全压满足要求。8.3地上空间防排烟设计《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）5.3防火区和层数规定：一、二级单、多层民用建筑防火分区最大允许建筑面积不大于2500㎡，当建筑内设置自动灭火系统时，可按本规增加1.0倍。《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）8.5.3规定：民用建筑的下列场所或部位应设置排烟设施：I：中庭；II：公共建筑内建筑面积大于100㎡且经常有人停留的地上房间；III：公共建筑内建筑面积大于300㎡且可燃物较多的地上房间；1.一层大厅科研楼建筑一层总面积1367㎡，不考虑防火分区，防烟分区按≦500㎡划分。第一防烟分区面积为498㎡，第二防烟分区面积为406㎡。两个防火分区各由一个排烟系统担负，排烟量按该防烟分区面积每平方米不小于60m3/h计算。第一防烟分区的排烟量：=498×60=29880；第二防烟分区的排烟量：=406×60=24360；2.中庭中庭体积1460，根据文献[1]13.6.3规定：采用机械排烟系统，体积≦17000时，按6次/h排烟量换气次数计算。中庭排烟量：=1460×6=8760；3.二楼会议室、洽谈室二楼会议室面积211㎡，洽谈室211㎡。按换气次数6次/h计算排烟量：会议室排烟量：=211×4.2×6=5317.2；洽谈室排烟量：=211×4.2×6=5317.2；4.多功能厅七层多功能厅面积386㎡。按换气次数6次/h计算排烟量：会议室排烟量：=386×3.4×6=7874.4；系统采用单速轴流风机，考虑1.2的安全系数。选型见下表8.8：表8.8风机性能参数表楼层分区型号风量全压Pa功率kW台数声级dB（A）一层№8370703107.51≤10591 第一防烟分区第二防烟分区№7.12612024441≤85二层会议室№4.56658980.371≤25洽谈室№46658980.371≤25七层多功能厅№7.191331220.751≤30经软件验证所选风机全压满足要求。8.4内走廊排烟设计根据文献[4]8.5.3规定：建筑内长度大于20m的疏散走廊应设置排烟设施。本工程建筑内走廊2~7层长度远大于20m。二至五层走廊面积相同153.6㎡；六层走廊面积134.4㎡；七层走廊面积76.8㎡。均设置机械排烟系统。二至五层每层排烟量：=153.6×60=9216；其中二层排烟和中庭共用一套系统。六层排烟量：=134.4×60=8064；七层排烟量：=76.8×60=4608；系统采用单速轴流风机，考虑1.2的安全系数。选型见下表8.9：表8.9风机性能参数表分区型号风量全压Pa功率kW台数声级dB（A）二层№6.3182501922.21≤85三~五层№5.6128161511.14≤55六层№591331220.751≤45七层№3.5565422411.11≤35经软件验证所选风机全压满足要求。8.5公共卫生间通风设计根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）6.3.6，公共卫生间应设置机械排风系统，应采取措施保证卫生间对其它公共区域的负压。91 公共卫生间通风关系到公共健康和安全的问题，要保证其良好的通风，需在每个卫生间设置排气扇，并在在风管处设置止回阀，防止气流的倒灌；同时进行风管水力计算并校核管径。公共卫生间按10～15次/h换气次数计算机械排风量。一~二层每层卫生间机械排风量：=18.4×4.2×10=772.8；三~七层每层卫生间机械排风量：=18.4×3.4×10=625.6；系统采用金羚排气扇，考虑1.2的安全系数。选型见下表8.10：表8.10排气扇性能参数表分区型号风量尺寸（mm）功率kW台数全压Pa声级dB（A）一~二层BPT18-44-2C408320×3204546049三~七层BPT17-33-2C318320×32032106044以一层通风管道风系统水利计算校核排烟风机全压是否满足要求，风管平面布置如下图图8.1所示：图8.1通风风管平面图水力计算表如下表8.11所示：表8.11排风系统水力计算表管道编号风量m3/h长度m风管尺寸mm(宽×高)风速m/s比摩阻Pa/m局阻系数沿程阻力Pa局部阻力Pa总阻力Pa17720.93250×1605.362.0001.8601.8627721.25250×1603.350.940.031.170.221.3933864.96160×1203.350.942.134.6614.4519.1143861.22160×1203.350.9401.1501.15总阻力损失：23.51Pa由上面的计算可知所选风机全压满足要求。8.6加压送风防烟系统设计《建筑设计防火规范》（GB50016-2014）8.5.1规定：建筑的下列场所或部位应设置机械加压送风防烟设施：1.防烟楼梯间及其前室；91 1.消防电梯间前室或合用前室；2.避难走道的前室、避难层（所）。楼梯间设置机械加压送风可以阻止烟气进入楼梯间，保持疏散通道安全无烟，人员安全通过。8.6.1加压送风系统风压的确定防烟楼梯间设计时要具有一定的正压值防止烟气的扩散，一般取防烟楼梯间40~50的正压值。即机械加压送风机的全压除计算最不利环路管道压头损失外，还应满足40~50的余压值。同时为保证防烟的效果，门的开启速度不应小于0.7m/s。8.6.2加压送风量的确定防烟加压送风系统的送风量是综合考虑维持楼梯间要求的正压值，维持门的开启风速不小于0.7m/s及门缝漏风量等因素确定的。本设计的加压送风量通过风速法计算值与文献[5]表8.3.2-1至表8.3.2-4的规定值比较选两者中最大值。规定值见下表：表8.12防烟楼梯间（前室不送风）的加压送风量系统负担层数加压送风量（）<20层25000~3000020层~30层35000~40000表8.13防烟楼梯间及其合用前室的分别加压送风量系统负担层数送风部位加压送风量（）<20层防烟楼梯间16000~20000合用前室12000~1600020层~30层防烟楼梯间20000~25000合用前室18000~22000表8.14消防电梯间前室的加压送风量系统负担层数加压送风量（）<20层15000~2000020层~30层22000~2700091 风速法计算风量：（8.1）式中：——保持一定风速所需加压送风量（m3/h）；F——每个门的开启面积（m2），本设计为1.5×2=3m2；——开启门洞的平均风速（m/s），取0.7~1.2m/s；——背压系数，根据加压密封程度取0.6~1.0；b——漏风附加率，取0.1~0.2；n——同时开启门的计算数量。20层以下建筑物取2，20层及以上时取3。按公式（8.1）计算得：因此加压送风量取25000。系统采用单速轴流风机，考虑1.2的安全系数。选型见下表8.14：表8.15风机性能参数表型号风量全压Pa功率kW台数声级dB（A）№7.12612024442≤85经软件验证所选风机全压满足要求。8.6.3加压送风口根据文献[5]规范，本工程防烟楼梯间的加压送风口每隔2~3层设置一个，风口采用自垂式百叶风口，风速宜≦7m/s。由于不考虑加压风机的噪音影响，对于内表面光滑的混凝土等非金属材料风道，风速≦20m/s；一般建筑风道风速控制在12m/s左右。本工程共七层，设置每隔2层设置一个，分别在负1、2、4、6层楼梯间。加压风机的风量为26120，风机送风口的风速为5m/s，取面积系数为0.8，风口的截面积为：F=26120/25000/5/3/0.8=0.087㎡。选300mm×300mm自垂式百叶风口，校核风速v=26120/25000/3/0.3/0.3/0.8=4.84m/s<5m/s，满足要求。8.7风口选型统计（防排烟）1.送风风口统计表8.16送风风口选型统计送风位置风口形式个数规格mm×mm地下车库方形散流器6300×30091 冷冻机房2240×240高低压配电室4240×2402.排烟风口统计表8.17排烟风口选型统计送风位置风口形式个数规格mm×mm地下车库单层百叶51200×800冷冻机房2500×400高低压配电室2700×400楼梯间6800×5001500×400公共卫生间排气扇28320×320一层板式排烟口3800×8003800×600二层6600×300七层3600×4003.加压送风风口统计表8.18加压送风风口选型统计送风位置风口形式个数规格mm×mm负一层自垂式百叶风口1300×300二层2300×300四层2300×300六层2300×300本工程防排烟设计风口均应经过防火防爆处理。91 第九章冷热源机房布置9.1冷热源设计要求根据文献[7]8.10.1制冷机房设计时应符合下列要求：（1）制冷机房的位置应根据工程项目的实际情况确定，宜设置在空气调节负荷的中心；（2）机房内应有良好的通风设施；地下层机房应设置机械通风，必要时设置事故通风；（3）机房应考虑预留安装孔、洞及运输通道；（4）机房制冷剂安全阀泄压管应接至室外安全处；（5）机房应设电话及事故照明装置，照度不宜小于100lx，测量仪表集中处应设局部照明；（6）机房内的地面和设备机座宜采用易于清洗的面层；机房内应设置给水与排水设施，满足水系统冲洗、排污要求；91 （7）当冬季机房内设备和管道中存水或不能保证完全放空时，机房应设置供热措施，保证房间温度达到8℃以上。在管道布置的过程中，应考虑各类管道的进、出与连接，减少不必要的交叉；同时还应考虑到大型设备的运输和进出通道、安装与维修所需的起吊空间等。9.2冷热源设备布置根据文献[7]8.10.2机房内设备布置规定，合理的设计了本工程的设备布置距离：1）机房主要通道的净宽度，1.6m；2）机组与墙之间的净距1.2m；3）机组与机组或其它设备之间的净距，不应小于1.2m；4）机组与其上方管道、烟道、电缆桥架等的净距，不小于1.2m，5）留出2/3蒸发器、冷凝器长度的维修距离1.9m；6）泵与泵的净距离1.1m；7）其他设备与墙的距离不小于1.1m；具体其他参数详情见图纸。第十章系统的消声与隔振10.1系统消声设计根据文献[7]10.2系统消声应遵守以下规定：（1）采暖、通风和空气调节设备（通风机、空气调节机组、制冷压缩机和水泵等）噪声源的声功率级应根据产品的实测数值。（2）气流通过直管、弯头、三通、变径管、阀门和送回风口等部件产生的再生噪声声功率级与噪声自然衰减量，应分别按各倍频带中心频率通过计算确定。注：对于直风管，当风速小于5m/s时，可不计算气流再生噪声；风速大于8m/s时，可不计算噪声自然衰减量。（3）通风和空气调节系统产生的噪声，当自然衰减不能达到允许噪声标准时，应设置消声器或采取其他消声措施。系统所需的消声量，应通过计算确定。（4）选择消声器时，应根据系统所需消声量、噪声源频率特性和消声器的声学性能及空气动力特性等因素，经技术经济比较确定。91 （5）消声设备的布置应考虑风管内气流对消声能力的影响。消声设备与机房隔墙间的风管应具有隔声能力。（6）通过室式消声器的风速，不宜大于5m/s，通过消声弯头的风速，不宜大于8m/s；通过其他类型消声器的风速，不应大于10m/s。注：通过微穿孔板消声器的风速，可不受本条规定的限制。（7）消声器宜布置在靠近机房的气流稳定的管段上，当消声器直接布置在机房内时，消声器、检查门及消声后的风管，应具有良好的隔声能力；必要时，也可在总管和支管上分段设置。（8）通风、空气调节和制冷机房，应根据邻近房间或建筑物的允许噪声标准，采取必要的隔声措施。（9）管道穿过机房围护结构时，管道与周围结构之间的缝隙应使用具备防火隔声能力的弹性材料填充密实。10.1.1消声器的选型计算1.计算步骤（1）据房间用途确定房间的允许噪声值的NR评价曲线。（2）计算通风机的声功率级。（3）计算管路系统各部件的噪声衰减量并计算风机噪声经管路衰减后的剩余噪声。（4）求房间某点的声压级。（5）根据NR评价曲线的各频带的允许噪声值和房间内某点各频率的声压级确定各频带所必须的消声量。（6）根据必需的消声量选择消声器。2.计算示例以展览厅空调机房的消声计算为例：展览厅面积324㎡，风量21780。根据文献[2]知展览厅允许躁声NR为50号曲线，房间的吸声能力一般，设为=0.1，由查得房间常数为R=30（见图8-18[2]），人耳距风口的距离约为1.5m，角度45°。1）确定风机各频带声功率级：（10.1）式中：Q——通风机的风量，；P——通风机的全压，Pa；2）风道系统的气流噪音根据文献[2]91 空调系统除风机为主噪声源外，还由于风道内气流和压力的变化以及对管壁和障碍物的作用而引起的气流噪声。在告诉风道中这噪声不能忽视，而在低速风道内（风管内风速<8m/s），即使存在气流噪声但与较大的生源相叠加，可以忽略。3）噪声在风管内的自然衰减量其中变径管噪声衰减采用下式计算：dB（10.2）式中：，称为膨胀比。消声的具体计算过程见下表，表10.1中所提到的图均出自文献[2]。表10.1消声器消声量表次序计算项目63125250500100020004000备注1风机倍频带声功率级1081029893888378由图8-622个弯头的自然衰减——-8-12-12-14-22由图8-133支管衰减-3-3-3-3-3-3-3由图8-144变径衰减-1-1-1-1-1-1-1待续续表10.1次序计算项目63125250500100020004000备注5风口反射损失-11-4-1————由图8-166管路自然衰减总和-15-8-13-16-16-18-262+3+4+57风口处的声功率级LW939485777265521+68计算房间的衰减，同时转换为声压级，先确定方向因素222.42.93.43.63.9风口尺寸长边为300mm9房间衰减量ΔL-9-9-8-8-7-7-6查图8-1810室内声压级Lp848583696558467+911室内容许标准声压级75665954504745根据NR50曲线12消声器应负担的消声量91924151511110-11本设计采用阻性型片式消声器，片式消声器应用比较广泛，他结构简单，对中、高频吸声性能较好，阻力也不大。91 10.2系统的隔振设计根据文献[7]10.3系统隔振应遵守以下规定：（1）当通风、空气调节、制冷装置以及水泵等设备的振动靠自然衰减不能达标时，应设置隔振器或采取其他隔振措施。（2）对本身不带有隔振装置的设备，当其转速小于或等于1500r/min时，宜选用弹簧隔振器；转速大于1500r/min时，根据环境需求和设备振动的大小，亦可选用橡胶等弹性材料的隔振垫块或橡胶隔振器。（3）选择弹簧隔振器时，宜符合下列要求：1.设备的运转频率与弹簧隔振器垂直方向的固有频率之比，应大于或等于2.5，宜为4~5；2.弹簧隔振器承受的载荷，不应超过允许工作载荷；3.当共振幅度较大时，宜与阻尼大的材料联合使用；4.弹簧隔振器与基础之间宜设置一定厚度的弹性隔震垫。（4）选择橡胶隔振器时，宜符合下列要求：1.应计入环境温度对隔振器压缩变形量的影响；2.计算压缩变形量，宜按生产厂家提供的极限压缩量的1/3~1/2采用；3.设备的运转频率与弹簧隔振器垂直方向的固有频率之比，应大于或等于2.5，宜为4~5；4.橡胶隔振器承受的载荷，不应超过允许工作载荷；5.弹簧隔振器与基础之间宜设置一定厚度的弹性隔震垫。（5）当设备重心偏高或偏离中心较大，且不易调整；不符合严格隔振要求的，宜加大隔振台数质量及尺寸。（6）冷（热）水机组、空气调节机组、通风机以及水泵等设备的进、出口宜采用软管连接。水泵出口设止回阀时，宜选用消锤式止回阀。（7）受设备振动影响的管道宜采用弹性支吊架。10.2.1隔振设计计算以一楼左侧空调机组的隔振机座尺寸计算为示例：（1）弹性体厚度h：（10.3）式中：——91 材料的静态变形值（沉降度），cm。根据T和n，可由《简明空调设计手册》图8-36查得；E——弹性材料之动态弹性系数（kg/cm2），相当于静态的5~20倍；——材料的允许载荷，kg/cm2。10.2若干减振材料的和E值材料名称允许载荷（kg/cm2）动态弹性系数E（kg/cm2）E/软橡皮0.85063中等硬度橡皮3.0~4.0200~25075天然软木1.5~2.030~4020软木屑板0.6~1.06060~100海绵橡胶0.330100孔板状橡胶0.8~1.040~5050压制的硬毛毡1.49064（1）弹性体断面积F（10.3）式中：——机组和基础板总质量，kg；Z——弹性体个数。已知一台空调机组质量1840kg，风机转速n=1230r/min，允许传递率T=15%，设计天然软木隔振机座。1）由减振传递曲线文献[7]图8-35查得，当T=15%及软木的=0.05时，查的f/f0=3，即：2）再由文献[7]图8-36查得：当n=1230rpm，T=15%时，静态变形值=0.5cm。3）天然软木的E/值，查表10.2为20，则：4）减振基座断面F：采用4个垫座，值由表10.2查得为1.75，则：每个垫座取18cm×15cm×10cm。91 其他隔振器设计方法于此类似，不再进行计算。第十一章系统的防腐与绝热11.1绝热设计1.为减少设备与管道的散热损失、节约能源、保持生产及运输能力，改善工作环境、防止烫伤等，应对符合下列情况的设备、管道（包括管件、阀门等）进行保温：1）设备与管道的外表面温度高于50℃时；2）热介质必须保证一定状态或参数时；3）不保温时，热损耗量大，且不经济时；4）安装或敷设在有冰冻危险场所时；5）不保温时，散发的热量会对房间的温、湿度参数产生不利影响或不安全因素时；6）裸露的外边面温度高于60℃的设备与管道，且敷设在容易使人烫伤的地方时。2.为减少设备与管道的冷损失。节约能源、保持和发挥生产能力、防止表面结露，改善工作环境，应对符合下列情况的设备、管道（包括管件、阀门等）进行保冷：1）冷介质低于常温，需要减少设备与管道的冷损失时；91 1）冷介质低于常温，需要防止设备与管道表面结露时；2）需要减少冷介质在生产和运输中的温升或气化者时；3）设备、管道不保冷时，散发的冷量会对房间的温、湿度参数产生不利影响或不安全因素时。3.根据文献[7]规范附录K列出以下两种冷热水管的绝热厚度：11.1热管道柔性泡沫橡塑经济绝热厚度（热价85元/GJ）最高介质温度（℃）绝热厚度（mm）2528323640455060≦DN20DN25~DN40DN50~DN125DN150~DN400≧DN450--80--≦DN32DN40~DN70DN80~DN125DN150~DN450≧DN50011.2室内机房冷水管道最小绝热层厚度（mm）（介质温度≧-10℃）地区柔性泡沫橡塑聚氨酯发泡管径厚度管径厚度Ⅰ≦DN3228≦DN3225DN40~DN8032DN40~DN15030DN100~DN20036≧DN20035≧DN25040--Ⅱ≦DN5040≦DN5035DN70~DN10045DN70~DN12540DN125~DN25050DN150~DN50045DN300~DN200055≧DN60050≧DN210060--下面列出部分保温绝热处理方式：冷热水供回水管均进行保温处理，厚度为25mm；冷却水、冷凝水也宜保温，厚度分别为35mm、15mm。风管采用PEF保温，厚度为10mm。11.2防腐设计91 设备、管道及其部、配件的材料要根据接触介质的性质、浓度和使用环境等条件，结合材料的耐腐蚀特性。使用部位的重要性及经济性等因素决定。对除有色金属、不锈钢管、不锈钢板、镀锌钢管、镀锌钢板和铝板保护层外，金属设备与管道的外表面防腐，应采用涂漆。涂层类别要能耐受环境大气的腐蚀。且涂层的底漆与面漆要配套使用，外有绝热层的管道应涂底漆。对于涂漆前管道外表面的处理应符合涂层产品的相应要求，当有特殊情况时，应在设计文件中规定。第十二章系统的自动控制与节能12.1概述安全可靠是系统运行的主要重心，相比之下对于大型工程而言意思更大。因为系统增大，热力系统变的复杂，需要控制和操作的项目增多，若单靠人力进行监视操作，不仅费时费力，而且很难胜任，同时也极有可能因误操作而造成严重的事故后果。因此，必须采用一整套自动化装置来完成系统运行工况的自动监视和自动操作，是得各种重要运行参数不超过安全值。这样，才能保证机组在安全、节能的状态下运行。同时也能减少不必要的浪费，达到节能的目的。12.2中央空调系统的自动控制中央空调系统的空气处理方案和空气处理设备的容量是按照冬、夏季室外空气处于设计参数、室内负荷在最不利条件下时进行选择的。但实际上，在全年的大部分时间里，室外空气参数在冬、夏季设计参数间作季节性变化，同时室内负荷也经常发生变化和波动。为了达到节能经济的目的，设置自动设备对空调系统的运行进行调节。91 12.2.1中央空调系统自动控制内容1.空气处理过程控制根据室内温湿度实测值与设定值对比，利用PID（比例积分微分）算法控制空调系统，对空调的加热、冷却、除湿、减湿、系统风量自动调节满足室内要求。2.设备间歇运行控制通过空调动力设备的间歇运行，减少能耗，同时也能满足室内参数要求。3.焓差控制通过回风与新风的焓值对比，调节阀门的开度控制风量，充分、合理的利用利用新风能量及回收回风能量。4.设定值的再设控制根据新风温度，重新设定给定值。通过减少夏季的室内外温差，提高冬季室内温度设定值，来提高室内的舒适值，同时也可以节约能量的消耗。图12.1新风机组控制图通常新风机组的现场控制器需要完成一下功能：1）监测功能：检查风机电机的工作状态，确定是处于开或关；检测风机电机的电流是否过载；测量风机出口处的空气温湿度，以了解机组是否已将新风处理到要求的状态；测量空气过滤器两侧的压差，以了解过滤器是否要求清洗；检查新风阀状态，确定是开还是关。2）控制功能：根据要求启停风机；控制水量调节阀的开度；控制干蒸汽加湿器调节阀的开度；换热器的冬季防冻保护。3）设备启/停连锁：设备启停顺序，开水阀→开风阀→开风机；关风机→关风阀→开水阀（开度100%，有利于盘管内存水与水系统间的对流）。5.风机盘管的控制91 图12.2风机盘管控制系统图图12.2是风机盘管（冷、热共用一个盘管）的控制系统原理图。系统利用带有温度传感器的恒温控制器测量房间的实际温度与系统设定值比较，控制电动阀的开关，实现对房间温度的调节。室内设定温度与风机的运行转速由用户手动选择。在供冷工况下，室内温度高于给定值时，电动阀开启；反之关闭。在供热工况下，室内温度低于给定值时，电动阀开启；反之关闭。恒温控制器安装在房间内墙壁上，由于内部装有温度传感器，应避免接近封口和阳光直射。6.水泵的变频调速控制图12.3冷水系统变流量一次泵变频调速工作原理图在空调水系统中，未端设备根据室温变化控制电动二通阀的开关，引起系统流量的变化，造成官网压力的变化。为了维持用户端的压力恒定，通过水泵的变频调速，适应系统的流量变化，系统中的供回水总管仍需设旁通电动二通阀作为备用，当流量减少到冷水机组的最低流量时，冷冻水泵锁频，不再继续变频调速减少流量，这时启动辅助的旁通电动二通阀，旁通一部分多余的流量。因为本系统设置两台冷水机组，一台主机流量减少50%时，另一台再减少至50%的机会不多，因此辅助的旁通电动二通阀一般不会启动而处于关闭状态。91 系统中水泵的变频调速是由变频器（VVVF）来实现的。其最基本的原理是使用变频器拖动空调设备中的电动机，变频器输出不同的频率f和电压V（V/f=常数），改变电机的转动速度，达到节能的目的。7.冬夏转换与热水系统控制1)冷、热水计量及压差控制压差合用合用时，冷、热水切换应设在分、集水器前的供、回水总管上，保障冷、热量计算的精度。实际情况中，供、回水总管常位于机房上部较高的位置，手动切换较为困难，因此要采用电动阀切换，同时压差控制器应设于管理人员方便操作处。图12.4冷、热水合用控制和计量2）热水系统控制与冷水系统相似，空调热水系统通常以定供水温度设计。因此，热交换器控制做法是：在二次水出水口设置温度传感器来控制一次热媒的流量，本系统一次热媒水系统为变流量系统，控制流量采用电动二通调节阀。8.开关机时间控制在人员进入前，提前启动空调系统；在人员离开前提前关闭空调系统。既可以减少不必要的浪费，又达到节能目的。9.设备运行检测控制检测空调设备的运行状态，在发生故障时执行应急程序，保护设备并报警。12.3通风与防排烟系统自动控制91 1.火灾报警后应立即停止相关部分（一般为失火层及其上下层）的通风空调系统；关闭需电动关闭的电动防火阀（通常为切断与防烟系统共用管路的平时使用系统）；2.启动失火处的排烟阀（口）并联琐启动对应的排烟风机；启动失火层及其上下层走道的排烟阀（口）并联琐启动对应的排烟风机；启动楼梯间的加压送风系机，启动失火层及其上下层楼梯间前室、消防电梯前室、及合用前室的加压阀（口），联琐启动对应的加压风机。以上动作要求均要求接受反馈信号。3.排烟阀、排烟风机入口的280℃防火阀当烟气温度超过280℃时将自动关闭，此时应联琐停止相应的排烟风机。风路上防火阀熔断关闭后应联琐停止其对应风机（含空调风机）的运行。此控制可由空调自控系统（高层建筑一般为DDC控制）完成，也可通过空调机及风机所配控制柜中的强电联琐完成，但都应向消防中心报警。采用DDC控制系统时，同一空调通风系统的防火阀状态信号可合成一个DI点送入DDC系统中。火灾时应向防排烟设备提供事故电源，对于平时通风火灾时兼做排烟或排烟补风的风机，则应提供平时和事故时的双路电源、及温度感应器，可及时切换。下图12.5为消防控制室的机械防排烟控制程序。图12.5消防控制室的机械防排烟控制程序91 结论根据毕业设计任务书中设计计算内容与要求，由确定的室内外气象条件，土建资料，人体舒适性要求及冷热源情况设计了合肥市刘赛君大厦的空调系统及防排烟系统，设计中通过多种空调方案对比，综合考虑运用到不同类型的楼层中，并提出了多种控制方案与节能分析，取得了理想的效果。在设计过程中，自己勇于尝试不同的空调方案，并结合实际情况在建筑六至七层设置了风冷式多联机系统。懂得了多联机空调系统的设计优点，在进行负荷计算时要考虑更多的内容。但在设计的后期通过专业人士了解到自己在多联机外机选型方面的了解不够准确，由于设计时间有限，后期改动影响很大，故不在进行修改，从中我认识到设计是在不断的完善中进行的，只有不断的去查阅规范，了解相关措施，不断的改善了自己的设计成果。才能进一步的提升自己的能力，扩宽自己的知识范围。此次毕业设计使我在各个方面得到了很大的提高，比如：空调负荷计算、水力计算的详细；风系统的合理布置设计；并懂了如何通过规范和手册查找相关参数让自己的设计有依有据等。总之，这次设计在很大程度上提高了我们的计算、制图和团队合作能力，巩固所学理论知识，知道了整个空调设计的流程和方法，为今后走上工作岗位奠定了坚实的基础。91 参考文献[1]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].第二版.北京：中国建筑工业出版社，2007[2]赵荣义.简明空调设计手册[M].第一版.北京：中国建筑工业出版社，1998[3]马最良，姚杨.民用建筑空调设计[M].第一版.北京：化学工业出版社，2015[4]建设设计防火规范GB50016-2014[S].北京：中国计划出版社，2014[5]高层民用建筑设计防火规范GB50045-95[S].北京：冶金工业出版社，2005[6]汽车库、停车库、停车场设计防火规范GB50067-2014[S].北京：中国计划出版社，2014[7]民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50736-2012[S].第一版.北京：中国建筑工业出版社，2012[8]公共建筑节能设计标准GB50189-2015[M].北京：中国建筑工业出版社，2015[9]黄翔.空调工程[M].第二版.北京：机械工业出版社，2013[10]贺平，孙刚.供热工程[M].第四版.北京：中国建筑工业出版社，2009[11]王汉青.通风工程[M].第一版.北京：机械工业出版社，2007[12]严启森，石文星，田长青.空气调节用制冷技术[M].第四版.北京：中国建筑工业出版社，2010[13]付祥钊，肖益民.流体输配管网[M].第三版.北京：中国建筑工业出版社，2009[14]霍小平.中央空调自控系统设计[M].第一版.北京：中国电力出版社，2004[15]周邦宁.中央空调设备选型手册[M].第一版.北京：中国建筑工业出版社，91 2002[16]多联机空调系统工程技术规程JGJ174-2010[M].第一版.北京：中国建筑工业出版社，2010[17]霍小平.中央空调自控系统设计[M].第一版.北京：中国电力出版社，2004[18]车德勇，孙佰仲，国文学，冷劲松.溴化锂吸收式制冷技术的应用与发展[J].东北电力学院学报，2003,23(06)：36-40[19]LarryRR.Howtoaccuratelyanalyzefeasibilityofdesiccantdehumidificationapplications[J].EnergyEngineering.1999，96(3)：39-57致谢91'