安阳市某十一层办公楼中央空调系统毕业设计说明书

'本科毕业设计摘要摘要本次设计的是安阳市某十一层办公楼中央空调系统。针对该办公大楼的功能要求和特点，以及该地气象条件和空调要求，参考有关文献资料对该楼的中央空调系统进行系统规划、设计计算和设备选型。本设计主要是针对办公建筑进行空调设计，为办公人员提供一个舒适健康的环境。设计从节能和环保出发，综合考虑建筑结构、使用要求、环境条件，在系统的选择、设备及系统的运行控制等方面采取一定的节能措施，使系统在各种工况下均能高效节能运转。本设计根据该建筑各部分的结构特点及其用途，在充分考虑室内环境的舒适性、运行管理的方便和节能等各方面的基础上，对该建筑均采用风机盘管加新风系统。这样可以满足人员活动的要求，布置灵活，控制方便。关键词:中央空调系统，空调方式，循环水系统，节能II 本科毕业设计摘要ABSTRACTTheair-conditioningsystemisdesignedforabuildinginAnyang.Accordingtotherequiredfunction,characteristicsofthebuilding,andthelocalatmospheredata,designcalculationandproductsselectionarecarriedoutwithrelatedreferences.Firstly,calculatingcoolingloadanddamploadoftyperoom.Aftercountingthecoolingloadanddampload,Themissionistheaccountofairquantity,includingtheairdeliveringandairreturning.Atthebeginningofairaccounting,weshoulddrawtheprocessofairconditiononthefig.h-d,thencountingbytheresult.Atlastchoosingtheequipmentsofairconditionandairdraughtineveryroomsbythecoolingloadandairquantity.Onthisbasis,theair-conditioningmodeisselectedbycomparingcoolingmodes.Consideringthecharacteristicofthebuilding,choosetheconcentratesingleairpathofaircondition,andcountingthecoolingsystemandthewatersystem.Accordingtotheresults,thebestoptionsareselected.Andtheoptionscanassurethattheywouldmeettherequirementsofvolume,pressureandnoises,etc.Thisdesignaimstoaeconomic,comfortable，convenientandpracticalair-conditioningsystem.Alsoitshouldmeettheenergy-savingrequirementaspossible.Keywords:centerair-conditioningsystem，air-conditioningmode，cycleofwatersystem，economyenergyII 本科毕业设计目录目录摘要IABSTRACTII1引言11.1空气调节11.2空调系统设计11.3空气调节毕业设计的目的及意义32空调负荷计算42.1工程概况42.1.1工程概述42.1.2建筑土建基本资料42.1.3空调计算气象参数62.2空调热、湿负荷计算72.2.1空调负荷分类72.2.2空调房间或区域负荷计算方法72.2.3空调房间或区域外附加负荷的计算方法92.2.4系统冷负荷92.3冷负荷计算102.3.1围护结构冷负荷102.3.2室内热源、湿源的散热形成的冷负荷112.3.2以B座2003办公室为例计算冷负荷143空气调节系统193.1空气调节系统的分类193.2空调系统的特点、设计方法及比较203.2.1一次回风空调系统203.2.2变风量（VAV）空调系统213.2.3风机盘管加新风空调系统223.2.4空调系统方案确定2351 本科毕业设计目录3.3风机盘管选型计算244送风量与气流组织264.1送风量264.2常用气流组织的形式及其选择274.3气流组织的计算方法284.3.1散流器送风的设计计算284.3.2散流器送风的设计计算305空调系统水力计算335.1空调风系统水力计算335.1.1空调风系统335.2空调水系统水力计算376空调冷（热）源416.1冷热源设计的一般要求416.1.1一般设计原则416.1.2机房建筑设计与布置设备的要求426.2制冷机组的选择436.2.1制冷机组选择的原则436.2.2制冷机的种类和适用条件446.2.3电动冷水机组的容量456.3循环水泵的选择456.4空调水系统的定压467消声、减振与保温设计477.1消声设计477.2减振设计487.3保温设计49参考文献50总结5151 本科毕业设计1引言1引言1.1空气调节随着暖通行业的迅速发展，空调已经变得越来越普遍。空调是以最少的能耗，创造健康、舒适的室内环境，同时保护我们的地球环境为出发点的一种设备。因此，在能源日益紧缺的今天，空调的发展符合可持续发展的要求。现代空调已经从控制温湿度环境工程步入了对空间环境的品质全面调节与控制阶段。采用技术手段创造并保持满足一定要求的空气环境，乃是空气调节的任务。使得空调有着巨大的发展前景。空调系统按空气调节的作用分为舒适性空调和工艺性空调。工艺性空调主要应用于工农业和科学实验过程，舒适性空调是应用于以人为主的环境的空气调节。众所周知，创造并保持某一特定空间内的温度、湿度、清洁度和流动速度等参数符合一定要求并提供足够量新鲜空气的空气环境控制技术，称为空气调节技术，简称空调。也就是说，空调创造的室内空气环境，不受室外气候变化、太阳辐射和大气中有害物的干扰，也不受室内产生的热、湿和其他有害物的干扰，室内空气环境的参数（温度、湿度、洁净度及气流速度等）始终的保持在已定的基数上，不得超过允许的波动范围。1.2空调系统设计空调系统的设计是一个比较庞大而复杂的系统工程，是整个大学阶段所学专业知识有机集成、并在创造的过程。空调系统设计的内容不但涉及到大学所学“空气调节”课程的内容，还涉及到其他专业基础及专业课程的内容，例如，“传热学”、“工程热力学”、“流体力学”、“材料力学”、“热质交换理论及其设备”、“供热工程”、“空调用制冷技术”、“空调自控原理”等课程。由于空调系统的设计属于工程设计的活动，除了教科书所授的内容之外，还必须参考相关的工程设计手册、国家规范及措施、生产厂家的设备或材料技术样本。空调系统设计的基本设计步骤及其主要设计程序可归纳如下。第1步：熟悉设计建筑物的原始设计资料51 本科毕业设计1引言包括：建设方提供的文件、建筑用途及其工艺要求、设计任务书、建筑作业图等。第2步：资料调研包括：查阅相关的设计资料（手册、规范、标准、措施等）、收集相关设备与材料的产品。第3步：确定室内外设计气象参数根据设计建筑物所处地区，查取室外空气冬、夏季气象设计参数；根据设计建筑物的使用功能，确定室内空气冬、夏季设计参数。第4步：确定设计建筑物的建筑热工参数及其他参数根据建筑物的外围护结构的构成，计算外墙、屋面、外门、外窗的传热系数等参数；根据建筑物的内维护结构的构成，计算内墙、楼板、外门、外窗的传热系数等参数；根据建筑物的使用功能，确定在室人员数量、灯管负荷、设备负荷、工作时间段参数。第5步：空调冷（热）、湿负荷计算计算设计建筑物在最不利条件下的空调冷（热）、湿负荷（余热、余湿）；进行建筑节能方案比较，确定合理的空调冷、湿负荷。第6步：确定最佳空调方案通过技术经济比较，选择并确定合适所设计建筑物的空调系统方式、冷热源方式、以及空调系统控制方式。第7步：送风量计算根据计算的空调冷（热）、湿负荷以及送风温差，确定冬、夏季送风状态和送风量；根据设计建筑物的工作环境要求，计算确定最小新风量；第8步：空调水、风系统设计布置空调风管道，进行风道系统的水力计算，确定管径、阻力等；布置空调水管道，进行水管路系统的水力计算，确定管径、阻力等。第9步：主要空调设备的设计选型根据空调系统的空气处理方案，并结合h-d图，进行空调设备选型设计计算；确定空气处理设备的容量及送风量，确定表面式换热器的结构形式及其热工参数；根据风道的水力计算，确定风机的流量、风机及型号。51 本科毕业设计1引言第10步：冷、热源机房设计根据空气处理设备的容量，确定冷源（制冷机）或热源（锅炉）的容量及型号；根据管路系统的水力计算，确定水泵的流量、扬程及型号。第11步：空调设备及其管路到的保冷与保温、消声与隔振设计第12步：工程图纸的绘制、整理设计与计算说明书1.3空气调节毕业设计的目的及意义空气调节毕业设计的目的旨在提高个人运用所学的理论知识解决实际问题的能力，需要自己充分发挥主观能动性，运用所有的设计参考资料，解决设计中遇到的各种问题。在此过程中，专业课程及相关课程的再次回顾及熟悉，各种设计资料、规范及标准图集的参考分析，设计过程的详细规划，锻炼了自己对工程项目的应对、分析、解决、总结及提高等各种能力。除此之外，各种专业软件及办公软件的应用，提高了个人的计算机应用能力。总之，空气调节毕业设计是对自己大学四年学习成果的综合检验，也是对自己综合能力的考察和提高，利于纠正错误，发现不足，对自己离开校门步入社会开展自己的工作极具实践意义。51 本科毕业设计2空调负荷计算2空调负荷计算空调房间冷（热）、湿负荷是确定空调系统送风量和空调设备容量的基本依据。在舍内外热、湿扰量的作用下，某一时刻进入一个恒温恒湿房间的总热量和湿量称为该时刻的得热量和得湿量。当得热量为负值时称为耗湿量。在某一时刻保持房间恒温恒湿，需向房间供应的冷量称为冷负荷；相反，为补偿房间失热而需向房间供应的热量称为热负荷；为维持室内相对湿度所需由房间除去或增加的湿量为湿负荷。得热量通常包括以下几个方面：（1）由于太阳辐射进入的热量和室内外空气温差经维护结构传入的热量；（2）人体、照明设备、各种工艺设备及电气设备散入房间的热量。得湿量主要为人体散湿量和工艺过程与工艺设备散出的湿量。房间冷（热）、湿负荷量的计算必须以室外气象参数和室内要求维持的气象条件为依据。2.1工程概况2.1.1工程概述本工程为安阳市安钢集团办公楼，地下共一层地上共十一层，地下一层为地下车库和机房。其余的为办公室，会议室，休息室，接待大厅等。建筑面积约为25000㎡。2.1.2建筑土建基本资料本设计中，按照《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）选择维护结构传热系数。（1）建筑外墙构造如下:外墙构造：外粉刷加喷浆（20mm51 本科毕业设计2空调负荷计算）、砖墙（240mm）、图2.1外墙构造图保温层（沥青矿渣棉毡80mm）、钢板网抹灰加油漆（20mm）；此为水泥膨胀珍珠岩保温外墙（一）型号δKβνζ1400.60.1978.8210.91.21.3其外墙传热系数K取0.6W/(m2•K)。（2）建筑内墙构造如下：内墙采用2号的砖墙：一砖两面抹灰，传热系数K＝1.88W/(㎡•K)，如下图所示：图2.2内墙构造图（3）楼板构造：51 本科毕业设计2空调负荷计算图2.3楼板构造图选取-38的楼面，传热系数为1.39W/(m2•K)。选取不上人屋面-挤塑聚苯板，传热系数为0.61W/(m2•K)。（4）门的型号如下：玻璃外门：传热系数K＝6.4W/(m2•K)；塑料框单层实体门：传热系数K＝3.35W/(m2•K)；（5）窗的型号如下：单层标准玻璃钢框窗，内挂浅蓝色布窗帘或活动百叶，无外遮阳设施。K=4.54W/(m2•K)（6）玻璃幕墙：K=2.80W/(m2.K)，Xg=0.85,Cn=0.60,Cs=0.862.1.3空调计算气象参数（1）空调冷负荷计算室外设计温度表表2.2空调冷负荷计算室外设计温度表城市夏季空调日平均温度（oc）夏季空调干球温度（oc）夏季空调湿球温度（oc）安阳29.93227.5（2）空调计算室内计算参数51 本科毕业设计2空调负荷计算表2.3空调计算室内计算参数房间名称温度（oc）湿度（%）噪声标准新风量夏季冬季夏季冬季NCm3/人·h办公室24-2720-22<60≥3525-3530-50宿舍24-252255-6540-5035402.2空调热、湿负荷计算2.2.1空调负荷分类空调负荷可以分为空调房间或区域负荷和系统负荷两种：空调房间或区域负荷即为直接发生在空调房间或区域内的负荷；另外还有一些发生在空调房间或区域以外的负荷，如新风负荷（新风状态与室内空气状态不同而产生的负荷）、管道温升（降）负荷（风管或水管传热造成的负荷）、风机温升负荷（空气通过风机后的温升）、水泵温升负荷（液体通过水泵后的温升）等，这些负荷不直接作用于室内，但最终也要由空调系统来承担。将以上直接发生在空调房间或区域内的负荷和不直接作用于空调房间或区域内的附加负荷合在一起就称为系统负荷。通常，根据空调房间或区域的热、湿负荷确定空调系统的送风量或送风参数；根据系统负荷选择风机盘管、新风机组、空气处理器等空气处理设备和制冷机、热源设备。因此，设计一个空调系统，第一步要做的工作就是计算空调房间或区域的热、湿负荷。2.2.2空调房间或区域负荷计算方法作为空调房间或区域负荷的计算方法，夏季设计冷负荷计算按不稳定传热分别计算各种热源引起的负荷；冬季设计热负荷计算可按稳定传热计算法计算，计算方法采用采暖负荷计算方法，将传热量作为空调房间的热负荷。空调房间或区域的夏季计算负荷有得热量和热负荷之分。(1)夏季计算得热量应根据下列各项确定：1.通过外围护结构（外墙、屋顶）传入的热量；2.通过外围护结构(外窗)进入的太阳辐射热量；3.通过内围护结构（隔墙、楼板）传入的热量；51 本科毕业设计2空调负荷计算4.人体散热量；5.照明散热量；6.设备、器具、管道及其他内部热源的散热量；7.食品或物料的散热量；8.渗透空气带入的热量；9.伴随各种散湿过程产生的潜热量。(2)夏季计算冷负荷应根据下列各项确定：1.通过围护结构（外墙、屋顶）进入的步稳定传热量；2.通过外围护结构（外窗）进入的太阳辐射热量；3.人体散热量；4.非全天使用的照明散热量；5.非全天使用的设备散热量；上述五项形成的冷负荷，按不稳定传热方法计算；而不应把他们相应得热量的逐时负荷直接作为各相应时刻冷负荷的即时值。1.内围护结构（隔墙、楼板）传入的热量；2.食品或物料的散热量；3.渗透空气带入的热量；4.伴随各种散湿过程产生的热量。上述四项形成的冷负荷，可把他们相应得热量的逐时负荷值直接作为各相应时刻冷负荷的即时值。(3)围护结构传热量计算：1.对于外窗，采用室外计算逐时温度；2.对于外墙与屋顶，采用室外计算逐时综合温度；3.对于隔墙、楼板等内围护结构，当邻室为非空调区时，采用邻室计算平均温度；4.外墙和屋顶传热形成的逐时冷负荷，采用谐波反应法或冷负荷系数计算；透过外窗（玻璃窗）温差传热形成的逐时冷负荷和透过外窗（玻璃窗）进入空调房间或区域的太阳辐射热形成的逐时冷负荷，采用谐波反映法或冷负荷系数法。(4)夏季计算散湿量的确定：1.人体散湿量；2.渗透空气带入的湿量；3.各种潮湿表面、液面或液流的散湿量；51 本科毕业设计2空调负荷计算4.食品或气体物料的散湿量；5.设备散湿量；6.化学反应过程的散湿量；7.通过围护结构的散湿量。确定散湿量时，应根据散湿源的种类，分别选用适宜的群集系数、负荷系数和同时使用系数，有条件时，应采用实测值。(5)维护结构建筑热工要求：空调房间维护结构的传热系数K值，应尽可能根据技术经济比较。该值的大小直接关系到空调房间或区域的空调冷、热负荷的大小。1.对于屋顶、顶棚、外墙，根据室温允许的波动范围（空调精度）。传热系数控制在0.9w/(m2·oc)以内；2.对于内墙、楼板，根据室温允许的波动范围（空调精度），传热系数控制在1.0w/(m2·oc)以内；3.对于外窗，当室内外温差较大时，应尽量采用双层玻璃或其他节能型玻璃；4.对于寒冷需采暖地区，应尽量控制其窗墙比。2.2.3空调房间或区域外附加负荷的计算方法1.风机温升负荷：当电动机安装在通风机蜗壳内时，空气在通过风机后，由于电动机的机械摩擦发热，将导致空气通过通风机后温度升高，引起冷负荷增加。2、水泵温升负荷：空调冷冻水通过水泵后温度升高，引起冷负荷增加。3.空气管道温升负荷：空气通过送、回风管道时，由于送、回风管道受风管的保温情况、内外温差、空气流速、风管面积等因素影响，将通过风管壁散失热量或冷量，导致通过风管的空气温降（或温升）。保温的冷水（或热水），也会由于管壁的传热导致通过管道液体温升（或温降），引起冷（或热）负荷增加。4.新风负荷：为了保证空调房间或区域内的卫生条件，需要将室外新风送入室内由于室内外温差的影响，这部分新风要引起冷（或热）负荷增加。2.2.4系统冷负荷空调区的夏季系统冷负荷，应当根据所服务空调区的同时使用情况、空调系统的类型及调节方式，按各空调区逐时冷负荷的综合最大值或各空调区夏季冷负荷的累计值确定，并应计入各项有关的附加负荷。51 本科毕业设计2空调负荷计算所谓各空调区逐时冷负荷的综合最大值，是将同时使用的各空调区逐时负荷相加，再得出的数列中取最大值。所谓空调区夏季冷负荷的累计值，是直接将各空调区逐时冷负荷的最大值相加，不考虑他们是否同时使用。显然，采用“空调区夏季冷负荷的累计值”法计算的结果要大于“各空调区逐时冷负荷的综合最大值”法计算的结果。通常，当采用变风量集中式空调系统时，由于系统本身具有适应各空调区冷符合的变化的调节能力，即可采用前一种计算方法：当采用定风量集中式空调系统或末端设备室温控制装置的风机盘管系统时，由于系统本身不能适应各空调区冷负荷的变化，可采用后一种计算方法。2.3冷负荷计算2.3.1围护结构冷负荷谐波反应法的工程简化计算方法（1）外墙和屋顶CLQτ=KFΔtτ-ε式(2.1)式中τ——计算时间，h；Ε——围护结构表面受到周期为24小时谐性温度波作用，温度波传到内表面的时间延迟，h；τ-ε——温度波的作用时间，及温度波作用于围护结构外表面的时间，h；K——围护结构传热系数，w/m2·Κ；F——围护结构计算面积，m2；Δtτ-ε——作用时刻下，围护结构的冷负荷计算温差，简称负荷闻差。负荷温差Δtτ-ε按照外墙和屋面的船热衰减系数β进行分类。围护结构愈厚、重（热容量愈大），则υ值愈大，β值愈小；围护结构愈轻、薄（热容量愈小），则υ值愈小，β值愈大。β值在0到1之间变化。当围护结构β≤0.2时，由于结构具有较大的惰性对于外界扰量反应迟钝，从而使负荷温差的日变化很小，为了简化计算，可按日平均负荷温差Δtp计算冷负荷。（2）窗户1.窗户瞬变传导得热形成的冷负荷CLQc·τ=KFΔtτ式(2.2)式中Δtτ——计算时刻的负荷温差；51 本科毕业设计2空调负荷计算F——窗口面积。2、窗户日射得热形成的冷负荷CLQj·τ=xgxdCnCsFJj·τ式(2.3)式中xg——窗的有效面积系数；单层钢窗0.85，双层钢窗0.75；单层木门，0.7，双层木窗，0.6；Xd——地点修正系数；Jj·τ——计算时刻时，透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷，简称负荷强度，w/m2。2.3.2室内热源、湿源的散热形成的冷负荷（1）工艺设备散热1.电动设备电动设备系指电动机及其所带动的工艺设备。电动机在带动工艺设备进行生产的过程中向室内空气散发的热量主要有两部分：一是电动机本体由于温度升高而散入室内的热量；二是电动机所带动的设备散出的热量。当工艺设备及其电动机都放在室内时：Q=1000n1n2n3N/η(w)式(2.4)当工艺设备在室内，而电动机不在室内时：Q=1000n1n2n3N(w)式(2.5)当工艺设备不在室内，而只有电动机放在室内时：(w)式(2.6)式中N——电动设备的安装功率，kw；Η——电动机效率，可由产品样本查得；n1——利用系数（安装系数），系电动机最大实耗功率与安装功率之比，一般可取0.7-0.9，可用以反映安装功率的利用程度；n2——同时使用系数，及房间内电动机同时使用的安装功率与总安装功率之比，根据工艺过程的设备使用情况而定，一般为0.5-0.8；n3——负荷系数，每小时的平均实耗功率与设计最大实耗功率之比，他反映了平均负荷达到最大负荷的程度，一般可取0.5左右，紧密机床取0.15-0.4。上述各系数的确切数据，应根据设备的工作情况确定。51 本科毕业设计2空调负荷计算2.电热设备的散热量对于保温密闭罩的电热设备，按下式计算：(w)式（2.7）式中n4——考虑排风带走热量的系数，一般取0.5。3.电子设备计算公式同式（2.6）其中系数n3的值根据使用情况而定，对于已给出实测的实耗功率值的电子计算机可取1.0。一般仪表取0.5-0.9。（2）照明得热照明设备散热量属于稳定得热，一般得热量是不随时间变化的。根据照明灯具的类型和安装方式的不同，其得热量：白炽灯式（2.8）荧光灯式（2.9）式中N——照明灯具所需功率，kw；n1——镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时，取n1=1.2,；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取n1=1.0；n2——灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部有小孔（下部为玻璃板），可利用自然通风散热于顶棚内时，取n2=0.5-0.6；而荧光灯罩无通风孔者，则视顶棚内通风情况，取n2=0.6-0.8。（3）人体散热与散湿人体散热与性别、年龄、衣着、劳动强度以及环境条件（温、湿度）等多种情况有关。从性别上看，可认为成年女子总散热量约为男子的85%、儿童则约为75%。由于性质不同的建筑物种有不同比例的成年男子、女子和儿童数量，而成年女子和儿童的散热量低于成年男子。为了实际计算方便，可以成年男子为基础，乘以考虑了各类人员组成比例的系数，称群集系数。于是人体散热量则为：式（2.10）式中q——不同室温和劳动性质时成年男子的散热量，w；N——室内全部人数；n‘——群集系数。（4）工程简化计算方法设备、照明和人体散热得热形成的冷负荷，在工程中可用下式简化计算：式（2.11）式中Q——设备、照明和人体的得热，W；51 本科毕业设计2空调负荷计算T——设备投入使用时刻或开灯时刻或人员进入房间时刻，h；τ-T——从设备投入使用时刻或开灯时刻或人员进入房间时刻到计算时刻，h；JXτ-T(JEτ-T、JLτ-T、JPτ-T)——τ-Ｔ时间的设备负荷强度系数、照明负荷强度系数、人体负荷强度系数。（５）不同温度条件成年男子散热散湿量表2.4不同温度条件成年男子散热散湿量体力活动性质热湿量（w）(g/h)室内温度（oc）极轻劳动26显热61潜热73全热134湿量109（6）室内设备的功率及数量表2.5设备功率及数量房间名称设备名称功率（w）数量（台）综合大厅计算机556显示器706打印机1301复印机4001荧光灯403宿舍计算机552显示器702荧光灯4022.3.2以B座2003办公室为例计算冷负荷1.北外墙冷负荷衰减系数β=0.62，衰减度νf=17.56，延迟时间ε=6.6h，从《安阳市墙体的负荷温差表》查得扰量作用时刻τ－ε时的北外墙负荷温差的逐时值Δt′τ－ε，加上修正系数2得Δtτ－ε，按式（2.1）算出北外墙的逐时冷负荷，计算结果列于表2.6中：51 本科毕业设计2空调负荷计算表2.6北外墙冷负荷（W）计算时刻τ10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00Δtτ－ε666778910101111K0.85F3.75×3.6－3.33×2.0=6.84CLQτ34.8834.8834.8840.7040.7046.5152.3358.1458.1463.9563.952.北外窗冷负荷(1）瞬变传热引起的冷负荷由表《玻璃窗温差传热的负荷温差》查得各时刻的负荷温差Δtτ－ε，按式（2.3）计算结果如下表：表2.7北外窗冷负荷（W）计算时刻τ10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00△tτ-ε6.06.77.58.08.58.88.98.78.37.7K2.71F3.33×2.0=6.66CLQτ108.2120.9135.3144.3153.4158.0160.6157.0149.8138.9由表《上海市单层钢窗的日射得热负荷强度》查得各计算时刻的负荷强度Jj·τ，窗面积F=6.66㎡，窗有效面积系数为Xg=0.85，地点修正系数为Xd=1.06,窗户内遮阳系数Cs=0.5，按式（2.4）计算，计算结果如下表2.8：3.办公设备冷负荷由表《设备器具散热的负荷系数》查得照明负荷强度负荷系数JEτ－ε，按式（2.7）计算CLQτ结果如下表2.9：51 本科毕业设计2空调负荷计算表2.8北外窗日射得热形成的冷负荷（W）计算时刻τ10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00Jj·τ6371767674696366673024Xg0.85Xd1.06Cn0.50Cs0.89F3.33×2.0=6.66CLQτ168.23189.59202.94202.94197.60184.25168.23176.24178.9180.1164.09表2.9办公设备冷负荷（W）计算时刻τ10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00JEτ－ε0.580.730.780.810.840.860.880.90.360.210.17q13F5.7×3.75=21.38CLQτ161.21202.90216.79225.13233.47239.03244.59250.15100.0658.3747.254.照明散热冷负荷由表《照明散热的冷负荷系数》查得照明散热的冷负荷系数JLτ-T，明装荧光灯，镇流器装在空调房间内，镇流器消耗功率系数n1=1.2，灯罩隔热系数n2=0.7，按式（2.9）计算结果如下表2.10：5.人体散热冷负荷51 本科毕业设计2空调负荷计算由表《人体散热的冷负荷系数》查得人体散热形成的冷负荷，按式（2.10）计算结果如下表2.11：从下表表可以看出，此办公室最大冷负荷出现在16:00时，其值为1737.08W。6.各分项逐时冷负荷汇总见表2.12。空调冷负荷与湿负荷计算表见附录1。表2.10照明散热冷负荷计算时刻τ10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00JLτ-T0.450.630.680.720.750.780.810.830.450.280.24n11.2n20.7q20F5.7×3.75=21.38CLQτ161.63226.29244.25258.61269.39280.16290.94298.12161.63100.5786.20表2.11人体散热冷负荷计算时刻τ10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00JXτ-T0.540.690.740.780.810.830.850.870.380.230.2q0.5F5.7×3.75=21.38φ0.93qx61CLQx65.5083.6989.7594.6198.24100.6103.1105.594.0927.9024.26qq73CLQq78.38100.1107.4113.2117.5120.4123.3126.255.1633.3829.03CLQτ143.8183.8197.1207.8215.8221.1226.4231.8101.261.2853.29表2.12各项冷负荷汇总（W）10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0051 本科毕业设计2空调负荷计算计算时刻τ北外墙冷负荷34.8834.8834.8840.7040.7046.5152.3358.1458.1463.95北外窗冷负荷108.2120.9135.3144.3153.4158.8160.6157.0149.8138.9北外窗日射得热冷负荷168.2189.5202.9202.9197.6184.2168.2176.2178.980.11办设备冷负荷161.2202.9216.7225.1233.4239.0244.5250.1100.058.3751 本科毕业设计2空调负荷计算照明冷负荷161.6226.2244.2258.269.3280.1290.9298.1161.6100.5人体冷负荷143.8183.8197.1207.8215.8221.1226.4231.8101.261.28内内墙冷负荷412.1951 河南城建学院本科毕业设计3空气调节系统3空气调节系统3.1空气调节系统的分类空气调节系统一般均由空气处理设备和空气输送管道以及空气分配装置所组成，根据需要，他能组成许多不同形式的系统。在工程上应考虑建筑物的用途和性质、热湿负荷特点、温湿度调节要求、空调机房的面积和位置、初投资和运行维修费用等许多方面的因素，选定合理的空调系统。因此，首先要研究一下空调系统的分类。按空气处理设备的设置情况分类1.集中空调：集中系统的所有空气处理设备（包括风机、冷却器、加湿器、过滤器等）都设在一个集中的空调机房内。2.半集中空调：处了集中空调机房外，半集中空调系统还设有分散在被调房间的二次设备（又称末端装置），其中多半设有冷热交换装置（亦称二次盘管），他的功能主要是在空气进入被调房间之前，对来自集中处理设备的空气作进一步补充处理，例如，诱导空调系统就属于半集中系统。3.全分散系统（局部机组）：这种机组把冷、热源和空气处理、输送设备（风机）集中设置在一个箱体内，形成一个紧凑的空调系统。可以按照需要，灵活而分散的设置在空调房间内，因此局部机组不需要集中的机房。按负担室内负荷所用的介质种类分类1.全空气系统：是指空调房间的室内负荷全部由经过处理的空气来负担的空调系统。在室内热湿负荷为正值的场合，用低于室内空气焓值的空气送入房间，吸收余热余湿后排出房间。低速集中式空调系统、双管高风速空调系统均属于这一类型。由于空气的比热较小，需要用较多的空气量才能达到消除余热余湿的目的，因此要求有较大断面的风道或较高的风速。2.全水系统：空调房间的热湿负荷全靠水作为冷热介质来承担。由于水的比热比空气大得多，所以在相同条件下只需较小的水量，从而使管道所站的空间减小许多。但是，仅靠水来消除余热余湿，并不能解决房间的通风换气问题。因而通常不单独采用这种方法。51 河南城建学院本科毕业设计3空气调节系统3.空气-水系统：随着空调装置的日益广泛使用，大型建筑物设置空调的场合愈来愈多，全靠空气来承担热湿负荷，将占用较多的建筑空间，因此可以同时使用空气和水来负担空调的内负荷。诱导空调系统和带新风的风机盘管系统就属于这种形式。4.冷剂系统：这种系统是将制冷系统的蒸发器直接放在室内来吸收余热余湿。这种方式通常用于分散安装的局部空调机组，但由于冷剂管道不便于长距离输送，因此这种系统在规模上有一定的限制。冷剂系统也可以与空气系统相结合，形成空气-冷剂系统。根据集中式空调系统处理的空气来源分类1.封闭式系统：他所处理的空气全部来自空调房间本身，没有室外空气补充，全部为再循空气。因此房间和空气处理设备之间形成了一个封闭环路。封闭式系统用于密闭空间且无法（或不需）采用室外空气的场合。这种系统冷、热消耗量最省，但卫生效果差。当室内有人长期停留时，必须考虑空气的再生。这种系统应用于战时的地下庇护等战备工程以及很少有人进出的仓库。2.直流式系统：他所处理的空气全部来自室外，室外空气经处理后进入室内，然后全部排出室外，因此与封闭系统相比，具有完全不同的特点。这种系统适用于不允许采用会疯的场合，入放射性实验室以及散发大量有害物的车间等。为了回收排出空气的热量或冷量用来加热或冷却新风，可以在这种系统中设置热回收设备。3.混合式系统：从上述二种系统可见，封闭式系统不能满足卫生要求，直流式系统经济上不合理，所以两者都只在特定情况下使用，对于大多数场合，往往需要综合这两者的利弊，采用混合一部风回风的系统。这种系统既能满足卫生要求，又经济合理，故应用最广。3.2空调系统的特点、设计方法及比较空气系统一般由空气处理设备和空气输送管道以及空气分配装置组成。根据需要，可以组成许多不同形式的系统。工程中用到的空调系统形式有一次回风空调系统、变风量（VAV）空调系统、风机盘管加新风空调系统、水环热泵空调系统、变制冷剂流量（VRV）空调系统、家用中央空调系统。3.2.1一次回风空调系统51 河南城建学院本科毕业设计3空气调节系统一次回风空调系统属于全空气系统，是空调工程中最常用的一种空调系统。由于空调机组的送风量是恒定的，故也称为定风量系统。这种系统综合了直流式系统和封闭式系统的优点，它既能满足室内人员所需的卫生要求，向室内提供一定量新鲜空气，有尽可能多的采用回风节能。一次回风空调系统在空气处理过程中，大多数场合需要利用一部分回风。在过渡季节，应当加大新风量的比例，有利于节能；但在夏季和冬季，则相应提高回风量的比例，减少新风量的比例，系统运行就经济。但实际上，为了卫生要求，不能无限制的减少新风量。空调系统设计时，通常是取满足卫生要求、满足补充局部排风量的要求、保持空调房间正压要求这三项中的最大者作为系统新风量的计算值。此外，对于绝大多数空调系统来说，当按上述方法得出的新风量不足总风量的10%时，也按10%确定。3.2.2变风量（VAV）空调系统与定风量空调系统一样，变风量空调系统也是全空气空调系统的一种形式。变风量空调系统亦称VAV系统。这种系统的工作原理是当空调房间的负荷发生变化时，系统末端装置自动调节送入房间的送风量，确保房间温度保持在设计范围内，从而使得空调机组在低负荷时的送风量下降，空调机组的送风机转速也随之而降低，达到节能的目的。（1）变风量系统的基本构成变风量系统通常由空气处理装置（又称空调机组）、风管和变风量末端装置构成。其中，空气处理装置一般采用组合式空调机组，对于高档写字楼，可每层设一台控台机组，也可以根据建筑朝向不同设置多台小型空调机组；变风量空调器的送风机的电动机由变频装置驱动；变风量系统送风管按中压风管要求制作；变风量末端装置是变风量空调系统的关键设备之一，是一个为了补偿空调区域内冷热负荷的变化，通常调节送风量一维持室温的装置。常用的变风量末端装置有：风机动力型VAV末端装置（FPB）、节流型VAV末端装置。（2）变风量系统设计51 河南城建学院本科毕业设计3空气调节系统在进行变风量系统设计时，需先对空调房间进行平面分区，即根据不同区域的负荷特点，对建筑的室内部分进行内、外分区。对一般办公建筑而言，通常靠近外围护结构2-4.5m以内的室内区域划为外区，其余部分室内区域则为内区。外区在冬季需要供热，而内区由于受外围护结构负荷的影响，常年都处于需供冷的状态。另外，变风量空调系统集中式空调机组送风量根据系统总冷负荷逐时最大值计算确定；区域送风量按区域逐时负荷最大值计算确定；房间送风量按房间逐时最大计算负荷确定。（3）集中常见的变风量空调系统1.不分内、外区的单风道变风量空调系统。这是最简单的一种变风量空调系统，当房间的进深小于7m时，可采用这种系统。2.外区再热型单风道变风量空调系统。这种系统适于进深较大、需要设置内、外区的空调房间。3.外区风机盘管、内区单风道变风量空调系统。对于进深较大、需要设置内、外区的空调房间，还可以在外区设置独立的卧式暗装风机盘管或沿外围护结构设置明装立式风机盘管机组。3.2.3风机盘管加新风空调系统风机盘管加新风空调系统是空调系统中的一种主要形式，也是目前我国民用建筑中采用最为普遍的一种空调形式。它以投资少、使用灵活等优点广泛应用于各类民用建筑中。风机盘管加新风空调系统，顾名思义它可分为两部分：一是按房间分别设置的风机盘管机组，其作用是承担空调房间的冷、热负荷；二是新风系统，通常新风经过冷、热处理，以满足室内卫生要求。（1）风机盘管机组的形式1.从空气流程形式分，有风机位于盘管下风侧，空气先经盘管处理后，由风机进入空调房间的吸入式；风机位于盘管的上风侧，风机把室内空气抽入，压送至盘管进行冷、热交换，然后送入空调房间的压出式。吸入式的特点是：盘管进风均匀，冷、热效率相对较高，但盘管供热水的水温不能太高；而压出式是目前使用最为广泛的一种结构形式。2.按安装形式分，有立式明装、卧式明装、立式暗装、吸顶式（又称嵌入式）。（2）风机盘管加新风空调系统的处理过程1.新风与风机盘管各自送风至空调房间。这种方式即使风机盘管机组停止运行，新风将保持不变。2.新风在风机盘管的出风口处混合。这种方式无需设置专门的新风口，对吊顶布置时有利；当风机盘管机组运行时，要求新风提高在该处的压力。3.新风与风机盘管回风混合后送入空调房间。这种方式与上述两种方式比较，房间换气次数略有减少；当风机盘管机组停止运行时，新风量有所减少。（3）风机盘管的选择原则51 河南城建学院本科毕业设计3空气调节系统1.根据使用要求和平面布置选择适当的机型。2.根据冷、热负荷计算结果，选择合适的机组型号，一般按夏季冷负荷选择风机盘管机组。根据房间的冷负荷，按中档时的供冷量来选择型号，并校核冬季加热量是否能满足房间供热要求。3.结合实际使用情况，对机组标准工况下的制冷量和制热量进行修正，使所选机组的实际冷、热量接近或大于计算冷、热量。4.注意机组外余压值。5.注意机组噪声值，合理选择消声措施。3.2.4空调系统方案确定前述的集中式空调系统是按房间的设计热湿负荷确定送风量，并在全年运行中保持送风量不变，称为定风量系统。实际上，房间热湿负荷不可能经常处于设计最大值。当室内负荷低于最大值时，定风量系统靠调节再热量以提高送风温度（减少送风量）来维持室温。这种调节方法既浪费热量，有浪费冷量。如果采用改变送风量（送风参数）的方法来保持室温不变，则不仅可以节省再热所消耗的冷热量，而且风量减少还能够降低风机的功耗和供冷量。变风量的简单模式是只控制一个房间或区域。随着房间显热负荷的减少，室温下降，这时恒温器（室内温度传感器）将信号传给控制装置使送风机降低送风量。变风量系统可以节约能耗。当室内热湿比不变时，能得到较好的文科是度控制。但当热湿负荷变化不成比例时，只适应显热负荷变化的变风量调节，就会使房间相对湿度偏离设计点，从而降低了室内相对湿度的控制质量。再者，变风量系统当风量减少时，相应的送入房间的新风量，也减少了（新风比不变时），同时，风量的减少还会使室内气流分布均匀性变差，甚至出现局部吹冷风。此外，当变风量系统服务于多个房间或区域时，则需要有多个可以调节风量的变风量“末端装置”。当这些末端装置中的一个或几个调整风量时，则整个系统内的压力状况即发生变化，因而会影响到其余末端装置的送风量变化。由此可见，采取系统总风量的调节措施以保证不要求调节风量的末端装置送风量基本不变，并采用既可按照控制室温调节风量，又能在系统风压变化时不受气影响，才能保证变风量系统的正常工作。51 河南城建学院本科毕业设计3空气调节系统但是，大型建筑如宾馆、医院、办公楼等建筑的房间多、层数多，全由集中空调机房输送处理后的空气进入建筑物去承担热湿负荷虽然可行，但因风道庞大，占空间多而影响建筑物整体设计，因此可考虑同时使用空气和水（或冷剂）以承担室内热湿负荷。此时，集中输送的部分仅为热湿处理后的新鲜空气（室外空气）故风道较小；而室内则分散设置由水和冷剂直接换热的装置（又称末端装置），故又称半集中空调系统。从风机盘管的结构特点来看，他的优点：布置灵活，各房间可独立调节室温，房间不住人时可方便的关掉机组（关风机），不影响其他房间，从而比其他系统较节省运行费用。此外，房间之间空气互不串通。又因风机多档变速，在冷量上由使用者直接而进行一定的调节。它的缺点是：对机组制作应有较高的质量要求，否则在建筑物大量使用时会带来维修方面的困难。当风机盘管机组没有新风系统同时工作时，冬季室内相对湿度偏低，故此种方式不能用于全年室内湿度有要求的地方。风机盘管由于噪声的限制因而风机转速不能高，所以机组剩余压头很小，气流分布受限制，适用于进深小于6m的房间。当机组主要用于冬季供暖时，应采用立式机组，并布置在台下，以便获得比较均匀的室温分布。风机盘管机组在其循环空气入口处应安装可清洗或可更换的过滤器。综上所述，本建筑物为十一层办公建筑，且房间类型多为综合办公室和会议室，并考虑到节省投资，经济便宜，系统合理的要求，本工程选择风机盘管加新风系统。且新风处理到室内空气焓值，不承担室内负荷。3.3风机盘管选型计算（1）风机盘管机组的新风供给方式和新风处理方案1.考虑渗入室外空气（浴厕机械排风）以补给新风，机组基本上处理再循环空气。这种方案初投资和运行费经济，但室内卫生条件较差，且受无组织的渗透风影响，造成室内温度场不均匀，因而此种方式只适用于室内人教少的场合。2.墙洞引入新风直接进入机组，新风口做成可调节的，冬、夏季按最小新风量运行，过度季节尽量多采用新风。这种方式虽然新风得到比较好的保障，但随着新风负荷的变化，室内参数将直接受到影响，故这种系统只用于要求不高的建筑物。国外从节能出发生产有带全热交换器的风机盘管，故外墙应设有新风和排风两个风口。51 河南城建学院本科毕业设计3空气调节系统3.由独立的新风系统供给室内新风，即把新风处理到一定参数，也可承担一部分房间负荷。这种方案既提高了该系统的调节和运转的灵活性，且进入风机盘管的供水温度可适当提高，水管的结露现象可得到改善。国外在大型办公楼设计中，在周边区采用风机盘管时，信封的补偿由内区系统提供。（2）新风处理方案的分析新风量可按室内卫生要求和正压要求确定。具有独立新风系统的风机盘管机组的夏季处理过程有下列两种：一是新风处理到室内空气的焓值，不承担室内负荷；二是新风处理到低于室内空气的焓值，并低于室内空气的含湿量，承担部分室内负荷。此时，风机盘管做成显热冷却盘管（又称干盘管），即部分室内显热冷负荷与房间所有湿负荷是由新风承担的。本次设计采用第一种方式。（3）风机盘管计算1.确定新风处理状态：根据室内空气hn线、新风处理后机器露点的相对湿度和风机盘管温升Δt即可定出新风处理后的机器露点L及温升后的K点；2.确定总风量和风盘管风量：过N点做ε线与=90%线相交（按最大限度提高送风温差考虑），即得送风点O，因为风机盘管系统大多用于舒适性空调，一般不受送风温度差的限制，故可采用较低的送风温度。则房间风量G=Q/(hn-ho),连接K、O两点并延长到M点，使式（3.1）式中GW——新风量，kg/s；GF——风机盘管风量，kg/s。故房间总送风量G=GF+GW，而M即风机盘管的出风状态点，为了使新风与风机盘管出风有较好的混合效果，应使新风送风口仅靠风机盘管的出口。（4）风机盘管及新风机组选型计算表见附录2。51 河南城建学院本科毕业设计4送风量与气流组织4送风量与气流组织空调送风系统利用不同的送风和排风状态来消除室内的余热余湿，以维持空调房间所要求的空气参数。在空调房间中，经过空调系统处理的空气，通过送风口进入空调房间，与室内空气进行热质交换后由回风口排出。空气的进入和排出，必然会引起室内空气的流动，形成某种形式的气流流型和速度场。空调房间的气流组织是否合理，不仅直接影响房间的空调效果，也影响空调系统的能耗量。气流组织设计的任务是合理的组织室内空气的流动，使室内工作区空气的温度、相对湿度、速度和洁净度能更好的满足工艺要求及人们的舒适性要求。4.1送风量空气调节系统的送风量应能消除室内最大余热余湿，通常按夏季最大的室内冷负荷计算确定。（1）送风温差送风温差是确定送风状态和计算送风量的关键参数。送风温差选择的大，送风量就会小，处理空气和输送空气所需设备也会相应的要求小，从而可以使出投资和运行费用减少。但送风温差过大，送风量过小将会影响室内气流组织的分布，导致室内的温度和湿度分布的均匀性和稳定性受到影响。因此，在满足舒适条件下，应尽量加大空调系统的夏季送风温差，但不宜超过下列数值：1.送风高度小于等于5m时，不超过10℃；2.送风高度大于5m时，不超过15℃；3.送风高度大于10m时，按射流理论计算确定；4.但采用顶部送风（非散流器）时，送风温差应按射流理论计算确定。（2）新风量空调系统的新风量不应小于总送风量的10%，且不应小于下列两项风量中的较大值：1.补偿排风和保持室内正压所需的新风量；2.保证各房间每人每小时所需的新风量。51 河南城建学院本科毕业设计4送风量与气流组织4.2常用气流组织的形式及其选择空调区的气流组织，应根据建筑物的用途，满足对空调区内设计温湿度及其精度、工作区允许的气流速度、噪声标准、空气质量、室内温湿度梯度及空气分布特性指标（ADPI）的要求；气流分布均匀，避免产生短路及死角；结合建筑物的特点、内部装修、工艺（含设备散热因素）或家具布置等进行设计、计算。空调房间人员活动区的气流速度不宜过大，并考虑室内活动区的允许速度与室内空气温度之间的关系。（1）空调房间的主要送风形式空调房间气流流形主要取决于送风射流，而送风口形式将直接影响气流的混合程度、出口方向以及气流断面形状，对送风射流具有重要作用。空调房间的主要送风形式有：百叶风口或条缝型风口侧送；散流器、孔板或条缝形风口顶送；地板散流器下送；喷口送风。1.百叶风口或条缝型风口侧送根据空调房间的特点，送、回风口可以布置成：单侧上送上回、单侧上送下回、双侧上送上回、双侧上送下回、单侧上送、走廊回风等多种形式。仅为夏季降温服务的空调系统，且空调房间层高较低时，可采用上送上回式；以冬季送热风为主的空调系统，且空调房间层高较低时，宜采用上送下回方式；全年使用的空调系统，一般应根据气流组织计算来确定采用那种形式；层高较低、进深较大的空调房间，宜采用单侧或双侧送风、贴附射流。2.散流器、孔板或条缝形风口顶送层高较低、有吊顶或技术夹层可利用时，可采用圆形、方形和条缝型散流器顶送；要求较高时，可采用送风口和条缝型风口等结合建筑装饰均匀顶送。送风方式采用孔板顶送是，孔板上部稳压层的高度应计算确定，但净高应大于等于0.2m；向稳压层内送风的速度一般采用3-5m/s。3.地板散流器送风层高很高、进深很大的空调房间，可采用地板散流器下送。值得注意的是，地板散流器不宜直接安装在人员座位下，应离开人员座位至少40cm；另外，地板下应有大于300cm的空间，以便安装送风静压箱或送风管道。4.喷口送风51 河南城建学院本科毕业设计4送风量与气流组织高达空间的空调场所，如会堂、体育馆、影剧院等，可采用喷口侧送或顶送。采用该方式时，应使人员停留区域处于射流出的回流区；当喷口水平安装时。其安装角度应通过计算确定，但一般不大于150。另外，喷口送风的射程和速度、喷口直径及数量均应通过计算确定。4.3气流组织的计算方法气流组织计算的任务是选择气流分布的形式，确定送风口的形式、数目和尺寸，是工作区的风速和温差满足设计要求。空调房间的气流大多属于受限射流，它受很多因素的影响，直接以理论流体力学计算气流组织的方法上部成熟。目前，所用公式主要是基于实验条件下的半经验公式，因此各种计算方法较多，而且所用公式所受的局限性也较大。因此，在采用工程中常用的气流组织计算方法时，还需考虑同类型空调房间的时间经验。另外，送风口的送风速度、回风口的吸风速度应根据建筑物的使用性质、对噪声的不同要求选型。4.3.1散流器送风的设计计算（1）散流器的选择与布置散流器应根据《采暖通风国家标准图集》和生产厂家样本选取。气流流型为平送贴附射流，有盘式散流器、圆形直片式散流器、方形散流器和直片型送吸式散流器。设计顶棚密集布置散流器下送时，散流器形成应为流线型。根据空调房间的大小和室内所要求的参数，选择散流器个数。一般按对称位置或梅花形布置，梅花形布置时每个散流器送出气流有互补性，气流组织更为均匀。圆形或方形散流器相应送风面积的长宽不宜大于1:1.5.散流器中心线盒侧墙的距离，一般不应小于1m。布置散流器时，散流器之间的间距及离墙的距离，一方面应使射流有足够射程，另一方面有应使射流扩散效果好。布置时充分考虑建筑结构的特点，散流器平送方向不得可有障碍物。每个圆形或方形散流器所服务的区域最好为正方形或接近正方形。如果散流器服务的长宽比大于1.25时，宜选用矩形散流器。如果采用顶棚回风，则回风口应布置在距散流器最远处。（2）散流器送风气流组织的设计步骤51 河南城建学院本科毕业设计4送风量与气流组织散流器送风气流组织的计算主要是选用合适的散流器，使房间内风速满足设计要求。根据P.J杰克曼对圆形多层锥面和盘式散流器实验结果的综合公式，散流器射流的速度衰减方程为：式（4.1）式中x——自散流器中心为起点的射流水平距离，m；Vx——在x处的最大风速，m/s；Vs——散流器出口风速，m/s；Xo——平送射流原点与散流器中心的距离，多层追面散流器取0.07；A——散流器的有效流通面积，m2：K——送风口常数，多层锥面散流器为1.4，盘式散流器为1.1。（3）散流器下送气流组织设计根据实际测定和实验结果，要在工作区域内保持单项流流型满足洁净度要求，应当采用顶棚密集布置散流器的方式，必须使送出射流的扩散角θK(射流边界线和散流器中心线的夹角)为200-300，才能在散流器下面形成向下的气流流动。设计顶棚密集布置散流器下送时，散流器形式为流线型。设计计算步骤如下：1.安排散流器间距，确定散流器个数n，计算混合层的高度hm按照房间（或分区）的尺寸布置散流器，从而确定散流器的个数n。采用顶棚密集布置散流器时，应使回旋气流的混合层位于工作区之上，使工作区保持单项流，达到洁净度要求。混合层高度hm可用下式计算：式（4.2）式中l——散流器之间的间距，m；计算时，散流器之间的间距应考虑最大斜向间距；θk——散流器扩散角度，为散流器射流边缘与中心线的夹角，取决于散流器叶片的竖向间距。散流器竖向间距是指散流片下缘之间竖向距离，以cm为单位。选择散流器时，应取扩散角大的，散流器之间的间距包括对角斜向间距在内，不宜超过3m，散流器中心线离墙距离不宜超过1m，否则就难于形成单项流流型。有洁净度要求的房间净高H，应为工作区高度h与混合层高度hm之和，即：式（4.3）式中的工作区高度h应按工艺要求确定，一般为1.8m-2m；H一般以3.5m-4m为宜。2.根据工作区要求的风速，确定颈部风速v051 河南城建学院本科毕业设计4送风量与气流组织在散流器中心线上的无因次距离x/d0>4时，轴心速度可用下式计算：式（4.4）式中x——从散流器出口算起的射程，m；Vx——据风口x处的轴心速度，m/s；0.6——扩散系数。3.根据公式（4.5）计算单个散流器送风量ls，并由式（4.6）计算总送风量Ls.式（4.5）式（4.6）4.根据室内冷负荷确定送风温差Δts式（4.7）5.校核有气流造成的区域温差Δtx射流的温度衰减规律为：式（4.8）从而式（4.9）式中Δtx——射程x处的射流温度与工作区温度之差；CX——实验系数，当l=2m时，CX=1.3；l=3m时，CX=3.5；其他间距时可插值计算。式（4.9）可用于校核区域温差是否符合要求。如果区域温差不能满足要求，首先应减小散流器之间的间距，必要时方可加大送风量，减小送风温差Δtx，来达到缩小区域温差的目的。4.3.2散流器送风的设计计算以下是新风处理到室内状态的等焓线（夏季处理过程）：（1）求热湿比ε=Q/W=1737.08/0.06=28951.33kJ/kg式（4.10）（2）根据设计条件，确定室外状态点Wx和室内状态点Nx夏季空调室外计算干球温度tw=32.0℃,湿球温度ts=27.50℃，以ts=27.50℃线与φ=100%相交得到A点。如下图所示过A做等焓线，与tw=32.0℃相交得到Wx点，hwx=91.558kJ/kg51 河南城建学院本科毕业设计4送风量与气流组织图4-1确定室外送风状态点（3）确定机器露点Lx和考虑温升后的状态点Kx从Nx点引hnx线，取温升1.5℃的线段KxLx，使KxLx与等焓线hnx线和φ=90%线分别交与Kx、Lx，连接Wx和Lx，Wx---Lx是新风在新风机组内实现的冷却减湿过程（4）确定室内送风状态点Ox从Nx作ε线，取最大送风温差，得送风状态点Ox，在焓湿图上查得hox=46.788kJ/kg，hox=56.408kJ/kg，计算出送风量qm=Q/(hnx－hox)=0.18kg/s（5）确定风机盘管处理后的状态点Mx连接KxOx并延长到Mx点，Mx为风机盘管处理后的空气状态，风机盘管处理的风量qm,F=qm－qm,W，由混合原理qm,W/qm,F=hox－hnx/(hox－hnx)式（4.2）可求出hmx=45.517kJ/kg满足人卫生要求的最小新风量qm,W2=30×2.138×1.2/3600=0.021kg/s10%qm<0.02kg/s，故所需新风量qm，w=10%qm=0.021kg/s（6）确定新风机组负担的冷量和风机盘管负担的冷量新风机组负担的冷量（KW）为QO，W=qm，w（hWx－hLx)=0.021×(91.758-54.916)=0.774KW风机盘管负担的冷量（KW）为QO，F=qm，F（hNx－hMx)=0.159×(56.408-45.517)=1.732KW51 河南城建学院本科毕业设计4送风量与气流组织图4-2新风处理到室内状态的等焓线的夏季空气处理过程51 河南城建学院本科毕业设计5空调系统水利计算5空调系统水力计算空气输送与分配是整个空调系统设计的重要组成部分。空调房间的送风量、回风量及排风量能否达到设计要求，完全取决于风道系统的设计质量及风机的配置是否合理。同时，我们也应注意到，为克服空气输送机分配过程中的流动阻力，空气动力设备，风机需要消耗大量能量。总之，风系统的设计直接影响空调系统的实际使用效果和技术经济性能。一般来说，一个完整的集中式空调系统由三大部分组成，即冷热源、供热及供冷管网和空调用户系统。所谓冷热源就是通过管路的系统将各种设备组成制备热媒或冷媒的热力系统；供热与供冷管网是输送热媒与冷媒的大动脉，将冷热源设备的冷、热媒输送到用户；空调用户系统是由管路系统与末端空气处理设备组成冷量或热量的分配系统，按各建筑物冷热负荷的要求的大小，合理的将冷量或热量分配到各个房间或区域，以创造出舒适而健康的室内环境。由此可见，集中式空调系统中各个部分都离不开管路系统，管路系统庞大而复杂，是集中空调系统中的重要组成部分。它主要包括冷冻水系统、冷却水系统、热媒系统（如蒸汽系统或热水系统）和凝结水系统。这些系统不仅需要较大的管路和设备投资，而且需要消耗较大的水泵输送能量。5.1空调风系统水力计算5.1.1空调风系统为了设计、制作、安装的方便，按照优先数和优先数原则，国家制定了统一的通风管规格。设计者应尽可能采用标准规格的风道，有时由于现场实际情况的限制，也可以适当调整。（1）沿程阻力和局部阻力空气之风道内流动时，由于其本身具有粘滞性及管道内表面的粗糙性等原因，在空气内部及空气与管壁之间由于摩擦而产生的沿程能量损失，称之为沿程阻力（或摩擦阻力）；而当空气经风道中的管件（如弯头、三通、变径等）和设备（如空气处理设备、消声器、各类阀门等）时，由于气流的方向和速度发生变化以及产生涡流等原因，造成比较集中地能量损失，称之为拒不损失。沿程阻力和局部阻力之和构成空气流动中的总阻力。（2）风道的水力计算51 河南城建学院本科毕业设计5空调系统水利计算1.概述风系统设计要点一、科学合理、安全可靠地划分系统。考虑哪些房间可以合为一个系统，哪些房间宜设单独的系统。二、风道断面形状应于建筑结构配合，并争取做到与建筑空间完美统一；风道规格要按国家标准。三、风道布置要尽可能短，避免复杂的局部管件。弯头、三通等管件要安排得当，与风管的连接要合理，以减少阻力和噪声。同时还要考虑便于风系统的安装、调节、控制与维修。四、风系统新风入口应选在室外空气较洁净的地点，为避免吸入室外地面的灰尘，进风口底部距室外地面不宜低于2m（绿化地带时不宜低于1m）。当新风入口与排风口同时村子时，应使新风口位于主导风向的上风侧，新风入口低于排风口3m以上且水平距离不宜小于10m。五、当输送有可能在风道内凝结的气体时，风道应有不低于0.005的坡度，以利于排除积液，并应在风道或风机的最低点设置水封泄液管。六、风系统布置好后，不要忘记在适当的部位放置风管阀门，如一次性调节阀（插板阀、多叶调节阀等）、经常开关的调节阀（新风阀、一次和二次回风阀、排风阀等）、电动调节阀和防火阀等，否则风系统的水力计算将不准确。此外，还应预留某些测量装置如观察孔、压力表、温度计、风量测定孔和采样孔。2）减少风系统总阻力的方法一、尽量减少风管的摩擦阻力。主要措施包括：a.尽量采用表面光滑的材料制作风管；b.在允许范围内尽量降低风管内的风速；c.应及时做好风管内的清扫，以减小壁面粗糙度。二、尽量减少风管系统的局部阻力。主要措施包括如下。a.尽量减少或避免风道的转弯和风道断面的突然变化，如渐扩（或渐缩）管的局部阻力就比突扩（或突缩）管小的多，设计中应尽可能采用前者。b.弯头的曲率半径不要太小，一般取风管当量直径的1-4倍。民用建筑中经常采用矩形直角弯头，此时弯头内侧应有导角且弯头中应设有导流叶片。c.支风管与主风管相连接时，应避免900垂直连接，通常支管应在顺气流方向上制作一定的导流曲线或三角形切割角。d.避免合流三通内出现气流引射现象，虽然流速小的直管或支管得到了能量，但流速大的支管或直管会失去较多的能量，导致总损失增加。解决的办法是尽量使支管和干管流速相等。e.51 河南城建学院本科毕业设计5空调系统水利计算风道上各管件布置时应尽量相隔一定距离，因为两个连在一起的管件总阻力要比同样两个管件单独放置时的阻力之和大得多。一般宜使弯头、三通、调节阀、变径管件之间保持5-10倍管径长度的直管段。f.注意风管与风机入口即出口的连接。三、减少空调系统中设备的空气阻力。主要措施包括：a.尽量采用空气阻力小的空气处理设备，例如能用初效过滤器就不必用中小过滤器；b.做好空气处理设备的维护，如定期清洗或更换空气过滤器、表面式换热器表面的积灰等的清除等。3）疯到水里计算的基本任务风道水力计算的根本任务是解决下面两类问题。一、设计计算。在空调系统设备布置、风量、风道走向、风管材料及格送风、回风或排风均已确定的基础上，经济合理的确定风道的断面尺寸，以保证实际风量符合设计要求并计算系统总阻力，最终确定合适的风机型号及选配相应的电机。二、校核计算。有些改造工程经常遇到下面的情况，及在主要设备布置、风量、风道断面尺寸、风道走向、风管材料及各送风、回风火排风点位置均为已知条件基础上，核算已有风机及其配用电机是否满足要求，如不合理则重新选配。2.风道水力计算方法假定流速法。其特点是先按技术经济要求选定风管的流速，然后再根据风道内的风量确定管段的尺寸和系统阻力。假定流速法的计算步骤和方法如下。1)绘制空调系统轴测图，并对各段风道进行编号、标注长度和风量。管段长度一般按两个管件的中心线长度计算，不扣除管件本身的长度。2)确定风道内的合理流速。在输送空气量一定的情况下，增大流速可使风管断面面积减小，制作风管所消耗的材料、建设费用降低，但同时也会增加空气流经风管的流动阻力和气流噪声，增大空调系统的运行费用；减小风速则可降低输送空气的动力消耗，节省空调系统的运行费用，降低气流噪声，但却增加风管制作消耗的材料和建设费用。因此，必须根据风管系统的建设费用、运行费用和气流噪声等因素进行技术经济比较，确定合理的经济流速。民用建筑空调系统风速选用，详见表5.1。考虑不同噪声要求的推荐风速，详见表5.2。表5.1民用建筑空调系统风速选用表风速（m/s）部位低速风道高速风道推荐风速最大风速推荐风速最大风速居住公共居住公共高层建筑新风入口2.52.54.04.53.05.0风机入口3.54.04.55.08.516.551 河南城建学院本科毕业设计5空调系统水利计算风机出口5-86.5-108.57.5-1112.525主风道3.5-4.55-6.54-65.5-8.512.530水平支风道3.03.0-4.53.5-4.04.0-6.51022.5垂直支风道2.53.0-3.53.25-4.04.0-6.01022.5送风口1-21.5-3.52.0-3.03.0-5.04.0-表5.2不同噪声要求下风管推荐风速室内允许噪声Db(A)主管风速（m/s）支管风速（m/s）新风入口风速（m/s）25-353-4≤2335-504-62-33.550-656-83-54-4.565-858-105-853）根据各风道的风量和选择的流速确定各断面的尺寸，计算沿程阻力和局部阻力根据初选的流速确定断面尺寸时，应按国家通风管道统一规格选取，然后按照实际流速计算沿程阻力和局部阻力。注意阻力计算应选择最不利环路（即阻力阻力最大的环路）进行。4)与最不利环路并联的管路的阻力平衡计算。为保证各送、排风点达到预期的风量，必须进行阻力平衡计算。一般的空调系统要求并联管路之间的不平衡率不超过15%。若超出上述规定，则应采取下面几种方法使其阻力平衡。a.在风量不变的情况下，调整支管管径。式（5.1）式中——调整后的管径，mm；D——原设计管径，mm；——要求达到的支管阻力，pa；Δp——原设计支管阻力，pa。由于受风管的经济流速范围的限制，该法只能在一定范围内进行调整，若仍不满足平衡率要求，则应辅以阀门调节。51 河南城建学院本科毕业设计5空调系统水利计算b.在支管断面尺寸不变情况下，适当调整支管风量。式（5.2）式中——调整后的支管风量，m3/h；L——原设计支管风量，m3/h。风量的增加不是无条件的，受多种因素的制约，因此该法也只能在一定范围内进行调整。此外，应注意到调整支管风量后，会引起感官的风量、阻力发生变化，同时风机的风量、风压也会相应增加。c.阀门调节。通过改变阀门的开度，调整管道的阻力，理论上最为简单易行；但实际运行时，应进行调试，但调试工作复杂，否则难以达到预期的流量分配。总之，两种方法((方法a和方法b)在设计阶段即可完成并联管段的阻力平衡，但只能在一定范围内调整管路阻力，如不满足平衡要求，则需辅以阀门调节。方法c具有设计过彻骨简单，调整范围大的优点，但实际运行调试工作量较大。5）计算系统总阻力。系统总阻力为最不利环路阻力加上空气处理设备的阻力。6）选择风机和配用电机。5.2空调水系统水力计算1.空调管路系统的设计原则空调管路系统的设计原则主要如下。（1）空调管路系统应具备足够的输送能力，例如，在集中空调系统中通过水系统来确保流过每台空调机组或风机盘管空调器的循环水量达到设计流量，以确保机组的正常运行；又如，在蒸汽型吸收式冷水机组中通过蒸汽系统来确保吸收式冷水机组所需要的热动能力。（2）合理布置管道。管道的布置要尽可能选用同程式系统，虽然初投资略有增加，但易于保持环路的水力稳定性；若采用异程式系统时，设计中应注意各支管间的压力平衡问题。（3）确定系统的管径时，应保证能输送设计流量并使阻力损失和水流噪声小，以获得经济合理的效果。众所周知，管径大则投资多，但流动阻力小，循环水泵的耗电量就小，使运行费用降低，因此，应当确定一种能使投资和运行费用之和为最小的管径。同时，设计中要杜绝流量大温差小的问题，这是管路系统设计的经济原则。51 河南城建学院本科毕业设计5空调系统水利计算（4）设计中，应进行严格的水力计算，以确保各个环路之间符合水力平衡的要求，使空调水系统在实际运行中有良好的水力工况和热力工况。（5）空调管路系统应能满足集中空调部分负荷运行时的调节要求。（6）空调管路系统设计中要尽可能多的采用节能技术措施。（7）管路系统选用的管材、配件要符合有关规范要求。（8）管路系统设计中要注意便于维修管理，操作、调节方便。2.空调水系统的管路计算空调水系统的管路计算是在已知水流量和推荐流速下，确定水管管径及水流阻力。（1）管径的确定水管管径d由下式确定：式（5.3）式中mw——水流量，m3/s；V——水流速，m/s。我们建议，水系统中管内水流速按表5.3中的推荐值选用，经试算确定其管径或按表5.4根据流量确定管径。表5.3管内水流速推荐值管径（mm）15202532闭式系统0.4-0.50.5-0.60.6-0.70.7-0.9开式系统0.3-0.40.4-0.50.5-0.60.6-0.8管径（mm）40506580闭式系统0.8-1.00.9-1.21.1-1.21.2-1.6开式系统0.7-0.90.8-1.00.9-1.21.1-1.4管径（mm）100125150200闭式系统1.3-1.81.5-2.01.6-2.21.8-2.5开式系统1.2-1.61.4-1.81.5-2.01.6-2.3管径（mm）250300350400闭式系统1.8-2.61.9-2.91.6-2.51.8-2.6开式系统1.7-2.41.7-2.41.6-2.11.8-2.3表5.4水系统的管径和单位长度阻力损失钢管管径（mm）闭式水系统开式水系统流量（m3/h）Kpa(100m)流量（m3/h）Kpa(100m)150-0.50-60--51 河南城建学院本科毕业设计5空调系统水利计算200.5-1.010-60--251-210-600-1.30-43322-410-601.3-2.011-40404-610-602-410-40506-1110-604-8-6511-1810-608-14-8018-3210-6014-22-10032-6510-6022-45-12565-11510-6045-8210-40150115-18510-4782-13010-43200185-38010-37130-20010-24250380-5609-26200-34010-18300560-8208-23340-4708-15350820-9508-18470-6108-13400190-12508-17610-7507-124501250-15908-15750-10007-125001590-20008-131000-12307-11(2)水流动阻力的确定1）沿程阻力水在管道内的沿程阻力：式（5.4）式中λ——摩擦阻力系数，无因次量；l——直管段长度，m；d——管道内径，m；P——水的密度，1000kg/m3；R——单位长度沿程阻力，又称比摩阻。pa/m。式（5.5）冷水管采用镀锌管或钢管时，比摩阻R一般为100-400pa/m，最常用的为250pa/m。摩擦阻力系数λ与流体的性质、流态、流速、管内径大小、内表面的粗糙度有关。1）局部阻力51 河南城建学院本科毕业设计5空调系统水利计算水流动时遇到弯头、三通及其他异形配件时，因摩擦机涡流耗能而产生的局部阻力计算公式为：式（5.6）式中ξ——局部阻力系数；V——水流速，m/s。1）水管总阻力水流动总阻力H（pa）包括沿程阻力Hf和局部阻力Hd，即：式（5.7）空调风系统与水系统水力计算见附录3。51 河南城建学院本科毕业设计6空调冷（热）源6空调冷（热）源空调工程中常用冷源的制冷方法主要分为两大类：一类是蒸汽压缩式制冷，另一类是吸收式制冷。压缩式制冷，根据压缩机的形式可以分为活塞式（往复式）、螺杆式和离心式等，一般利用电能作为能源。吸收式制冷，根据利用能源的形式可以分为蒸汽型、热水型、燃油型和燃气型等，后两类又被称为直燃型，这类制冷机以热能作为能源。根据冷凝器的冷却方式又可分为水冷式、风冷式、和风冷热泵式。根据机型结构特点还有压缩机多机头式、模块式等等。6.1冷热源设计的一般要求6.1.1一般设计原则（1）空调冷热源设备形式的确定及选择，应根据建筑物的空调规模、用途、冷热负荷、所在地区气象条件、能源结构与政策、价格及环保等情况，通常综合论证确定。（2）发展城市区域供热是我国城市供热的基本政策。因此，设计中应优先采用城市供热或区域供热；同时，优先考虑采用工矿企业余热作为空调制冷、热源的热源，这更符合国家的能源政策。（3）热电联产是利用现有的热电系统，发挥供热、供电和供冷为一体的能源综合利用系统。冬季用热电厂的热源供热，夏季采用溴化锂吸收式冷水机组供冷，可使热电厂冬夏负荷平衡，高效运行，因此，具有热电条件的商业或公共建筑群，应积极创造条件实施热电联产或热、电、冷联产系统。（4）空调冷热源设计要遵循国家有关环保方面的规定和政策。（5）空调冷热源节能是设计中始终要贯彻的原则，主要原则如下。1）优先考虑采用天然冷热源。2）在条件允许的地区，应考虑采用冷却塔供冷方式。3）回收与利用空调冷源中的冷凝废热。4）在条件允许的地区，经济积水比较落后，可选用空气源热泵冷热水机组、水源热泵热水机组作为中央空调冷热源。5）宜选择节能性能好的变水量系统（如一次泵变水量系统）。51 河南城建学院本科毕业设计6空调冷（热）源6）选用部分负荷性能好的冷热源设备。（6）在空调冷热源设计中，必须遵循国家对安全防火等方面的有关规范、标准中的规定。6.1.2机房建筑设计与布置设备的要求（1）机房位置力求靠近冷热负荷比较集中地地区，这样可以缩短管路，节约管材，减少压力损失，而且也简化管路系统的设计、施工和维修等。（2）机房一般应充分利用建筑物地下和高层建筑的设备层或屋顶。若条件所限不宜设置在地下室时，也可设置在裙楼中或独立设置。（3）电动冷水机组用电量大，其机房要尽量靠近变电所；燃气锅炉、直燃机机房要尽量靠近供气管网和调压站；设计燃油锅炉、燃油直燃机机房时，应考虑燃油库的位置。（4）新建的空调冷热源机房的布置应考虑远景规划，再设计中常常将机房的一端作为其发展端。（5）考虑到机组的搬运、安装，在机房的侧墙或顶棚上应预留搬运孔。（6）机房的位置应有较好的朝向，特别是炎热地区，机房应避免西晒，应考虑自然通风或机械通风。（7）机房一般由设备间、仪表控制室维修间、值班室、卫生间等组成。（8）机房应有良好的照明。（9）机房内设置必要的排水。机房必须设置排水，其原因是：机房内涉笔正常检修时，要从放水阀排出大量的冷（温）水或冷却水；机房设备发生故障时，可能抛出大量水；水泵、阀填料漏水等。因此机房内必须设置排水，常用的排水措施如下。1）使机组基础高出机房地坪50-100mm。2）机组四周、水泵前、水处理设备四周等地方设置100mmx100mm的排水明沟，排水沟内的水应能顺利排出机房。3）机房所有排水管、信号管均置于排水沟可见出，不能埋入沟内。4）地下室机房应设置积水坑和潜水泵，潜水泵应装有自控装置以便能自动排水。（10）机房净高（地面到梁下弦）应根据设备的种类和型号而定，一般规定如下。1)活塞式冷水机组、小型螺杆式冷水机组机房为3-3.5m。51 河南城建学院本科毕业设计6空调冷（热）源2）离心式冷水机组，大中型螺杆式冷水机组机房为4.5-5.0m；有电动起吊设备时，还应考虑起吊设备的安装和工作高度。3）吸收式冷水机组、中央热水器最高点到梁下弦的距离不小于1.5m。4）设备间的净高不小于3.0m。（11）机房的设备布置应尽量紧凑，标准中给出最小间距的规定，其值如下：1）机组与墙之间的净距不应小于1.0m，与配电柜的距离不应小于1.5m；2）机组与机组或其他设备之间的净距不应小于1.2m；3）应留有不小于蒸发器、冷凝器或低温发生器长度的维修距离；4）机组与上方管道、烟道或电缆架桥的净距不应小于1.0m；5）机房主要通道的宽度，不应小于1.5m。6.2制冷机组的选择6.2.1制冷机组选择的原则选择空调用制冷机组时，应按建筑物用途、制冷机组的特性以及当地的水源（包括水温、水量、水质）电源和热源情况，并考虑初投资，运行费用进行综合经济比较来确定。制冷机组的选择应按下列要求进行：（1）电力驱动的冷水机组在额定工况下的性能系数COP（kw/kw）及热力制冷设备的热力系数ε（kw/kw）应满足表6.1的要求。表6.1额定工况的性能系数和热力系数制冷机类别单机额定工况制冷量（kw）性能系数(COP)（kw/kw）备注活塞式、螺杆式、离心式<116≥3.5116-349≥3.8349-582≥3.9582-1163≥4.10（螺杆式）≥4.4（离心式）>1163≥4.4制冷机类别单机额定工况制冷量（kw）热力系数ε备注吸收式单效ε≥0.651 河南城建学院本科毕业设计6空调冷（热）源双效ε≥1.2（2）选择电力驱动的冷水机组时，当空调单机空调制冷量Q>1163KW时，宜选用离心式；Q=582-1163KW时，宜选用离心式或螺杆式；Q<582KW时，宜选用活塞式。（3）对大型集中空调系统，宜选用结构紧凑，占地面积小的冷水机组，对小型全空气调节系统，宜选用直接蒸发式压缩式冷凝机组。（4）对有合适热源电力紧缺的场所宜采用吸收式冷水机组。（5）制冷机组一般以2-4台为宜，中小型规模已选2台，较大规模可选3台，特大规模可选用4台机组，选用时要考虑备用机轮换的使用可能性。（6）制冷机房内可采用不同类型、不同容量的机组搭配组合式形式，以节约能耗。（7）选择制冷机时要考虑其对环境的污染：一是噪声与震动，二是制冷剂CFCs对大气臭氧层的危害程度和产生温室效应的大小，特别是要注意CFCs的禁用时间。6.2.2制冷机的种类和适用条件（1）离心式：通过叶轮离心力作用吸入气体和对气体进行压缩，容量大、体积大，可实现多级压缩，以提高效率和改善调节性能，适用于大容量的空调制冷系统，适宜的单机容量大于580KW。（2）螺杆式：通过转动的两个螺旋形转子相互啮合而吸入气体和压缩气体。利用滑阀节汽缸的工作容积来调节负荷。转速高，允许压缩比高，排气压力脉冲性小，容积效率高，适用于大、中型空调制冷系统和空气源热泵系统。适宜单机容量小于1160KW。（3）活塞式：通过活塞的往复运动吸入气体和压缩气体，适用于冷冻和中、小型容量的空调制冷与热泵系统。适宜的单机容量小于580KW。（4）吸收式：利用蒸汽或热水作为热源，以沸点不同而互不溶解的两种物质的溶液为工质，其中高沸点组分为吸收剂，低沸点组分为制冷剂。制冷剂在低压时沸腾产生蒸汽，使自身得到冷却。吸收剂遇冷吸收大量制冷剂所产生的蒸汽，受热时将蒸汽放出，热量由冷却水带走，形成制冷循环。在有废热和地位热能的场所应用较为经济，适用于中型、较大型容量且冷水温度较高的空调水系统。适宜的单机容量170-3490KW。51 河南城建学院本科毕业设计6空调冷（热）源6.2.3电动冷水机组的容量电动冷水机组总容量为式（6.1）式中Qe——空调设计负荷，w或kw；A1——同时使用系数，建筑物的同时使用系数与建筑物使用性质、功能、规范、等级及经营管理等多种因素有关，一般在0.5-1.0范围内；A2——冷损失系数，可取1.05-1.15；A3——事故备用量修正系数，当只有2-3台冷水机组时，需考虑在高峰负荷期间有一台机组因故障停机时，还可维持75%左右的负荷。即两台机组时，A3取1.4；三台机组时A3取1.12；四台机组以上时，A3取1.0；A4——考虑设备传热及出力效率降低的系数，有的厂家样本上已提供。该系统选择水冷螺杆式冷水机组RSW-22O-1两台，其制冷量为766.5kW，输入功率为144.3kW，机组外形尺寸为3700*1410*2292。6.3循环水泵的选择设计中，应根据设计工况运行时的水流量和管路的阻力损失，以及水泵的运行特性曲线来选择水泵。下面介绍一下水扬程的计算。式（6.2）式中HC——水泵实际扬程，kpa(mH2O);HS——允许吸上真空高度，kpa(mH2O)；当水泵高于戏水池水面时，HS为正数；当水池高于水泵时，水泵吸入口处于正压状态，此时HS为负数；Hd——压水高度，kpa(mH2O)；对开式系统，Hd是指从水泵轴线至供水最高点的高度差；对闭式系统，由于供水和回水高度相同，故其值为零；Hn——冷水机组内阻力损失，kpa(mH2O)；对冷却水系统的Hn为冷水机组冷凝器的水测阻力损失，如离心式冷水机组冷凝器阻力为50-80kpa；对冷冻水系统的Hn为冷水机组蒸发器的水侧阻力损失，如离心式冷水机组蒸发器阻力为30-80kpa；Hy——沿程阻力损失，kpa(mH2O)；Hj——局部阻力损失，kpa(mH2O)。Hp——供水余压，kpa(mH2O)；对冷却水系统，Hp为冷却塔补水喷嘴的喷射压力，约为20-80Kpa；对冷冻水系统，Hp值大致如下：51 河南城建学院本科毕业设计6空调冷（热）源1）风机盘管阻力损失：10-20kpa；2）自动控制阀阻力损失：30-50kpa；3）冷热水盘管阻力损失：20-50kpa(水流速度为0.8-1.5m/s)；4）热交换设备阻力损失：20-50kpa；5）淋水室阻力损失：100-200kpa。计算出的冷冻水系统或冷却水系统循环泵的设计扬程和以确定的最大流量的尚不必分别加10%-20%的安全系数作为选择水泵时所依据的流量和扬程（或压头），即式（6.3）式（6.4）根据式（6.2）、（6.3）和水泵特性曲线或特性曲线，选择循环水泵。该系统冷冻水循环泵DFG150-400C三台，额定流量151m3/h，扬程31m，电机功率30kW，两用一备。6.4空调水系统的定压该系统选择膨胀水箱定压。膨胀水箱的功用是对系统定压、容纳水体积膨胀和向系统补水。空调水系统的定压点宜设在循环水泵吸入口前的回水管路上，这是因为该点是压力最低的地方，使得系统运行时各点的压力均高于静止时的压力。在空调工程设计中，常将膨胀水箱的膨胀管接到集水器上，因为集水器就处在循环泵的吸入侧，便于管理。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为宜。膨胀水箱的体积为系统的水容量与膨胀系数及水的平均温差之积。该系统选择的膨胀水箱公称容积为0.5m3，有效容积为0.63m3。外形尺寸1200*700*900。水箱配管的公称直径：溢流管40DN,排水管32DN,膨胀管25DN，信号管20DN，循环管20DN。51 河南城建学院本科毕业设计7消声、减振与保温设计7消声、减振与保温设计空调系统的噪声除了通过空气传播到室内外，还能通过建筑物的结构和基础进行传播。例如传动的风机或压缩机所产生的整栋可直接传给基础，并以弹性波的形式从机器基础沿房屋结构传到室内，并以噪声的形式出现，可采用非刚性连接来达到消弱由及其传给基础的陈东，即在振源和基础间设避振结构如弹簧避振器、软木、橡皮等，使噪声、振动得以衰减。7.1消声设计消声主要目的是使噪声在室内的声压级得以下降，空调房间的噪声主要来自风口。送，回风管在空调机房里采用消声静压箱以此降低噪音；在管道系统中主要是对管道风速进行限制（主风管6-8m/s，支风管3-5m/s）；风管管道转弯处设消声弯头等。具体设计如下：（1）通风、空调和制冷机房的位置，宜布置在远离对隔振和消声有较严格要求的房间的位置，机房内部的噪声控制，应以隔振和隔声为主，吸声为辅；（2）通风机和空调系统产生的噪音，当自然衰减不能达到允许的标准时，应设置消声器或采用其他消声措施。系统所需要的消声量，应通过计算确定；（3）选择消声器，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，经济技术比较，分别采用抗性、阻性和阻抗复合消声器；（4）选用机械设备时，要选择效果好、噪声低的产品；（5）经过消声处理后的风管，不宜穿越产生较高噪音的房间。噪声较高的风管，不宜穿越要求保持较低噪声的房间，当无法避免时，应对风管进行隔声处理；（6）设计风道时要注意风速，考虑风道自然消声，在设计弯头时加设导流叶片，尽可能的减少空气涡流现象；（7）在设计送回风处加贴软性吸声材料；（8）注意风管的连接方法，防止串声事故发生；（9）避免外界噪声传入风管内；（10）机房尽量远离要求安静的房间。安静条件要求不同的房间不要共用一个系统，以防止他们之间串声。51 河南城建学院本科毕业设计7消声、减振与保温设计7.2减振设计在空调设计中，常用的减振器有橡胶和刚弹簧两种。减振设计主要有：（1）机组、泵及风机基础减振：每台设备宜采用单独的隔振基座，不宜设计成多台合用基座；制冷机、水泵和通风机，宜固定在隔振基座上，隔振基座可以用钢筋混凝土板或型钢较高而成。中、低压离心通风机的隔振基座，宜采用型钢机构；（2）设备减振主要通过风管和水管是的减振：管道隔振一般是通过设置绕性接管和悬吊或支撑的减振器来实现；风机进出风口与管道之间用软接，目前普遍采用双层帆布或人造皮革材料制作；水泵的进出水口处应配置橡胶绕性接管；设备与管道之间配置绕性接管或软接后，还要采取支撑会悬吊支架隔振装置。（3）常用的隔振材料有软木、海绵乳胶、玻璃纤维、防震橡胶、金属弹簧和空气弹簧。（4）新风机组、风机盘管及装设管道中间的通风机的吊装，吊脚架上采用弹簧减震装置，机组与风管的连接处采用帆布或柔性短管。（5）水泵、热泵机组固定在隔振基座上，以增加其稳定性。隔振基座用混凝土板或型钢加工而成，其质量按经验数据确定，水泵取其自重的1～3倍，水泵的基座采用弹簧复合减震器，接管均应采用柔性连接。对于热泵机组由于自重大，其地基承重能力应大于机组运行重量的1.5倍。可在机座下直接设置橡胶垫板或减震基座。（6）设备转速大于1500r/min时，宜选用橡胶、软木等弹性材料垫块或橡胶减振器;设备转速小于1500r/min时,宜选用弹簧减振器。（7）减振器承受的荷载应大于允许工作荷载的5～10％。（8）选择橡胶减振器时，应考虑环境温度变化时减振器压缩变形量的影响，计算压缩变形量宜按照制造厂提供的极限压缩量的1/3～1/2采用。橡胶减振器应尽量避免太阳直接照射或与油类接触。（9）选用弹簧减振器，设备的旋转频率与弹簧减振器垂直方向的自振频率fo之比应大于或等于2.0。当其共振振幅较大时，宜与阻尼比大的材料联合使用。（10）使用减振器时，设备重心不宜太高，否则易发生摇晃。当设备重心偏高或偏离几何中心较大且不易调整时，或减振要求严格时，宜加大减振台座的重量及尺寸，使体系重心下降，确保机器运转平稳。51 河南城建学院本科毕业设计7消声、减振与保温设计（11）支承点数目不应少于四个，机器较重或尺寸较大时可用六到八个。此外，为了减少管道振动对周围环境的影响，应在管道与减振设备的连接处采用软接头。必要时还应在管道上每隔一定的距离设置管道减振吊架或减振支承，水平管道减振吊沿管道方向的间距不宜过大。7.3保温设计保温材料的选用原则：（1）保温性能：保温材料的热工性能主要取决于其导热系数，导热系数越大其性能越差，保温效果也就越差，因此选择低导热系数的保温材料是首要的。冷热水供回水管均需保温，冷凝水也宜保温。（2）吸水率：各种保温材料都不同程度的存在一定的吸水率，吸水率越大，表明在使用过程中材料的含水量增加越快。因此含水量的增加将使整个保温财力哦啊的导热系数加大，由此可知保温材料应选用低吸水率材料。（3）使用温度范围：保温材料不能承受较高的温度，为保证其使用寿命及安全可靠，温度控制在一定范围内。（4）使用寿命抗老化及机械强度。（5）防火性能：在高层民用建筑中，保温材料的防火性能是一个及其重要的指标，管道和设备的保温材料、应为不燃材料或难燃材料。穿越防火墙和变形缝的管道两侧各2.00mm范围内应采用不燃烧材料保温。（6）造价及经济性表7.1保温材料选用厚度材料风管（mm）空调水管（mm）DN<100100250发泡橡胶16-19192225聚乙烯18-20202530玻璃棉20-25253035-4051 河南城建学院本科毕业设计参考文献参考文献[1]《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003中国计划出版社[2]《建筑设计防火规范》GBJ16-872001版北京中国计划出版社[3]《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95北京中国计划出版社[4]《夏热冬冷地区建筑节能设计标准》JGJ134-2001[5]《公共建筑节能设计标准》GB500189－2005中国计划出版社[6]《全国民用建筑工程设计技术措施》暖通空调·动力中国建筑标准设计所2003[7]《建筑设备专业设计技术措施》北京建筑设计研究院[8]《简明供热设计手册》中国建筑工业出版社，1998[9]《采暖通风设计手册》中国建筑工业出版社,1998[10]《空调设计手册》中国建筑工业出版社,[11]《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002[12]《建筑设备施工安装通用图集91B6-空调与通风工程》华北标办1993[13]《建筑设备施工安装通用图集91BX1》2000版华北标办2001[14]《民用建筑暖通及给排水设计实例》化学工业出版社2004.9[15]《建筑通风空调设计图集》机械工业出版社2005-3-31[16]《户式中央空调设计实例》机械工业出版社51 总结总结毕业设计是学生在学习阶段的最后一个环节，是对所学基础知识和专业知识的一种综合应用，是一个综合再学习、再提高的过程。在三个月左右的时间中，完成了北京某大学综合办公楼舒适性空调设计。在整个毕业设计阶段，从《毕业设计任务书》入手，在指导老师的帮助下顺利完成了毕业设计的全部任务。不仅把知识融会贯通，而且丰富了大脑，同时在查找资料的过程中也了解了许多课外知识，开拓了视野，认识了暖通的发展方向，使自己在专业知识方面和动手能力方面有了质的飞跃。毕业的时间一天一天的临近，通过这次毕业设计我们也学到了许多平时在书本中无法学到的应用知识。设计前的准备工作很重要，这些基础性的工作会让你在设计中避免不必要的问题出现。在设计过程中，细心和耐心也很重要，这些是一个设计工程师所必要的。同时在设计当中要记得设计的初衷，节能舒适性方面要多做考虑。现代的空调工程全面的发展，要求我们要适应时代的特点，了解行业的现实情况，实际运用到设计当中去，只有这样我们才能做出符合现代行业发展的空调系统。然而作为一个初出茅庐的设计者，需要更多知识的积累，在设计当中有不少不完善的地方。这次设计是我们提高的一个平台，请各位老师批评指正，并在此感谢各位老师的指导教育。51'