写字楼中央空调毕业设计.doc

'写字楼中央空调毕业设计┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊目录ABSTRACTII1绪论11.1我国暖通空调的现状及其发展11.2建筑空调系统节能国内外研究现状21.2.1建筑空调系统节能国外研究现状21.2.2建筑空调系统节能国内研究现状31.3.4新风的智能化控制52工程概况和原始资料62.1工程概况62.2原始资料73负荷计算83.1夏季逐时冷负荷计算84空调系统的确定164.1空调系统的划分174.2空调方案确定204.2.1办公室、局长办公室、会议室空调方案确定204.2.4职工厨房空调的设计温度和炉灶排风量方案确定245空调冷源方案论证与选择266冷水机组的选择316.1制冷系统负荷确定316.2冷水机组选择317空调系统的风系统、水系统设计337.1风机盘管的新风系统设计337.1.1空气处理过程的设计337.1.2空气流组织的设计36iv[键入文字] 7.1.3新风系统水力计算397.2水系统的设计43┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊7.2.1冷冻水系统的水力计算437.2.2冷冻水水平回水管路水力计算467.2.3冷冻水供回水立管管路水力计算527.3机房冷冻水供回管路的设计547.4分水器、集水器的选型与计算557.5空调水系统的定压567.6空调冷凝水管路的设计587.7水泵和冷却塔的设计598VRV空调系统618.1VRV空调系统的新风处理方式618.1.1热交换器的方式618.1.2直接蒸发式新风机方式618.1.3风冷热泵冷热水机组方式628.1.4风机直接将新风送入室内方式628.2新风系统的形式628.3多联机的选型与布置638.3.1室内机的选择计算638.2.2室内机的布置648.2.3室外机的选择计算658.2.4室外机的布置668.3全热新风交换器的选择计算668.4全热新风交换器和新风管道的布置678.4.1全热新风交换器的布置678.4.2新风管道的计算与布置678.5VRV系统制冷剂管道的计算718.6VRV系统冷凝水管道的计算769卫生间排风779.1排风系统的形式77iv[键入文字] 9.2排风量的计算7710厨房的排烟及排风设计78┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊10.1厨房通风量设计7810.2局部排风设计7910.3厨房补风设计7910.4系统布置设计8011管道的保温设计8111.2保温层厚度的计算8111.2.1保温层的临界绝缘直径设计8111.2.2结露的保温层厚度设计8211.2.3保温层厚度的计算8211.2.4保温层材料的经济厚度设计8312管道的防腐8413消声减振的设计8513.1概述8513.2消声设备选型8513.3空调装置的防振85参考文献86致谢87附录1建筑的冷负荷计算附录2空调箱及风机盘管的型号参数附录3英文文献附录4文献翻译iv[键入文字] ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊iv[键入文字] ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊1绪论1.1我国暖通空调的现状及其发展目前，我国正处于调整和优化经济结构、加快转变经济增长方式的重要历史阶段。而促进节能减排、发展低碳经济，正是“调结构、转方式”的重要落脚点之一。而我国能源储量相对匮乏，结构不合理，在现阶段经济高速发展时期，如何提高能源利用效率、降低污染物排放量是我们面临的重要课题。建筑能耗约占到我国总能耗的30%，所以对绿色建筑的发展研究是节能减排中的重要组成部分，而空调能耗甚至可以占到建筑能耗的30%~50%，冷热源部分又是空调能耗中的大户。实现空调节能、冷热源机房节能可以有效减少建筑能耗，这对于缓解我国能源紧缺矛盾，降低CO2排放，促进经济可持续发展有着重大的战略意义。同时也在积极研究环保、节能的空调产品和技术,已经投入使用了冰蓄冷空调系统、燃气空调、VAV空调系统、地源热泵系统等。暖通空调业发展所遵循的原则,概括起来就是：节能、环保、可持续发展、保证建筑环境的卫生与安全,适应国家的能源结构调整战略,贯彻热、冷计量政策,创造不同地域特点的暖通空调发展技术,其具体的可概括为以下十二个方面：1.供暖技术。分户热计量的实施；供暖系统改造；低温地板辐射供暖；新型散热器应用、发展；区域供热供冷、冷热电联供技术；分布式冷热电联供技术。2.通风技术。夏热冬冷地区住宅通风；传染病医院病房通风；手术室等生物洁净空调的空调洁净技术；商场、地铁等公共空间的通风；工业通风。3.室内环境质量。热舒适环境；室内空气品质(室内建筑装饰材料、设备散发污染物规律研究、评价方法等)；通风空调气流组织与室内空气品质。4.燃气空调。燃气热泵；使用燃气的冷热电三联供；燃气蒸汽联合循环。5.蓄能技术。冰蓄冷空调；低温送风技术；水蓄冷技术；蓄热供暖。6.公共建筑HVAC。体育馆、剧院、商场、商用办公综合楼等的供暖空调通风技术；建筑方排烟设计。7.可持续发展能源技术与暖通空调。可再生能源利用；热回收技术与设备；建筑本体节能；被动式建筑。om共87页第152页[键入文字] 8.节能环保设备的开发。利用低位热能和水源、土壤热源的热泵；高能效设备。9.空调通风系统和设计进展。分散式个别空调；变风量、变水量系统；置换通风及相关系统研究和应用；住宅空调方式；新风利用、蒸发冷却技术应用。10.模拟与分析技术、智能控制。暖通空调能耗模拟、能量分析；建筑自动化技术；暖通空调与智能建筑。11.施工安装和运行管理。施工安装技术；交公调试；运行节能；空调通风系统清洗、过滤、灭菌等。12.制冷技术。空调相关制冷技术研究应用进展；新型制冷型、天然制冷剂、含氯氟烃制冷剂替代物；新型制冷循环。。暖通空调技术的发展，必然会受到能源、环境条件的制约，所以能源的综合利用、节能、保护环境及趋向自然的舒适环境必然是今后发展的主题。1.2建筑空调系统节能国内外研究现状1.2.1建筑空调系统节能国外研究现状能源是整个经济系统的基本组成部份，作为一个能源消耗大国，美国在节能和提高能源利用率方面投入了大量的人力、物力。在美国的整个能源消耗中，有约1/3以上消耗在建筑能耗上，这些能耗用来满足人们的热舒适、空气品质、提高人们的生活质量。美国暖通空调制冷工程师协会、美国制冷协会、美国冷却塔协会等组织、美国能源部以及众多暖通空调设备生产厂家如York,Carrier等都为建筑节能做出了很大贡献。特别是美国制冷设备生产厂商投入了大量的资源研究高性能冷水机组，使得冷水机组单位制冷量的能耗仅为20世纪70年代的62.3%。美国在空调冷源水系统方面的研究也卓有成效，在冷却水系统方面着重于降低冷却水流量，以达到减少冷却水泵能耗的目的。日本是一个资源贫困的国家，其主要能源来自进口，同时又是一个能源高消费国家。因此，节能和提高能源的利用率对日本来讲有着重要的意义。长期以来，在建筑节能方面，日本做了大量工作，颁布了许多节能法规，提出了建筑节能的评价方法。日本的一些设备生产厂家对空调和制冷设备的投入也很大。公司首推的变频VRV系统，为中小型建筑安装集中式空调系统创造了条件；公司则在直燃式冷水机组上成绩卓著。世界各国大力发展可再生能源作为空调冷热源用能。地源热泵供暖空调是一种使用可再生能源的高效节能、环保型的工程系统。在美国地源热泵系统占整个空调系统的20%左右;瑞士40%的热泵为地祸热泵，瑞典65%的热泵为地祸热泵。共87页第152页[键入文字] ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊1.2.2建筑空调系统节能国内研究现状我国是一个人均资源相对贫乏的国家，因此节能降耗有着十分重要的意义。近年来，由于国民经济的快速发展，使我国的能源显得越来越紧张。1.建筑空调系统节能国内研究现状概况随着经济建设的不断深入和人们生活水平的不断提高，空调建筑物越来越多，建筑物消耗的能量也越来越大，甚至出现了空调系统与经济建设争抢电力资源的情况。因此，在建筑物节能显得十分迫切。在我国建筑总能耗中，空调系统的能耗占有相当大的比重，因此研究探讨空调系统的节能就显得十分重要。在建筑物空调系统运行能耗中，冷源系统的能耗是最大的。近年来，我国暖通空调学术界和工程界在空调冷源系统的节能方面做了大量的研究工作。研究工作主要集中在冷源系统的形式选择上，对压缩式冷水机组和吸收式冷水机组的技术经济比较研究较多，通过对众多方案的分析已经基本达成共识：吸收式冷水机组节电而不节能，对其在我国的应用应区别对待，对于有余热可以利用的地区，应大力提倡使用吸收式冷水机组，而一般建筑物则应采用蒸汽压缩式制冷。当然，在进行冷热源系统的选择时，还要考虑建筑物所在地的气象条件、电力供应状况、能源情况、空调系统有无采用余热回收的可能性等方面的问题。2.我国建筑空调系统节能研究有待解决的问题通过对一些地区空调系统的调查发现，设计人员在涉及选用冷水机组时多考虑其额定工况下的全负荷性能，而对其部分负荷性能的考虑较少。在风冷式冷水机组和水冷式冷水机组的选择应用上我国制冷工程界也存在着认识上的差异。我国在冷源水系统方面的研究目前较少，一般都是按冷水机组的样本提供的冷却水量和冷冻水量进行冷却水泵和冷冻水泵的选择。对于水系统的水泵是否运行节能则关注不多。事实上，对于冷水机组的运行而言，冷凝器和蒸发器都要求定流量，因此，对于冷水机组部分负荷状态运行时，水泵的输出都是全负荷输出，水系统的全年运行能耗是相当大的。因此水系统的节能具有很大的潜力。共87页第152页[键入文字] ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊1.3办公建筑空调节能的发展及方法1.3.1办公建筑空调节能的发展在建筑布置上，一般综合性高层办公楼由办化用的标准层和综合服务用的公共用房，两者在使用时间上存在差异，高层建筑的密封性较好，其室内空气环境的好坏完全依赖于空调系统；高层建筑采光以室内照明为主，要求有良好的室内照明；智能化办公楼是信息时代的产物，是计算机技术、通信技术、控制技术与建筑技术结合的产物，它已成为当今办公楼发展的方向。现代化通信、楼宇自动化和办公自动化系统智能化办公楼中的重要组成部分，办公区内各种通讯设施齐全，计算已成为每个工作人员必备的工具，因此室内发热设备明显增加，照明与空调能耗占整个建筑总能耗的比例越来越大，成为整个建筑的主要能耗。1.3.2充分利用天然冷源的新风空调办公楼标准层的机房往往受建筑布置和面积上的限制，一般设计只保证最小新风量，几乎不可能加大新风量，只有裙楼公共用房的全空气系统得条件利用全新风、因此，全楼利用全新风节能的效果与公共用房的面积空调系统方式和当地气象条件有关。在公共用房部分空调系统设计时，考虑使系统能够充分利用室外新风这一天然冷源，对节省能源和改善室内空气品质都能取得较好的效果，当然排风系统的设置也要与之相应1.3.3排风的能量回收利用排风的冷（热）量对新风进行预处理，可节省用于处理新风所需的冷（热）量，排风能量回收，应根据当地气候特点，进行经济性分析，然后确定是否采用能量回收装置或采用何种回收装置。按照回收能量方式，能量回收装置分为全热回收装置和显热回收装置。全热回收装置利用焓差回收全热量，显热回收装置利用温差回收显热量，两者效率都在70％或以上。在新风湿负荷较大的地区，不宜采用显热回收装置，在温差较大且新排风湿度差较小的地区，采用显热回收装置有较好的效果，其价格比全热回收装置便宜得多共87页第152页[键入文字] ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊1.3.4新风的智能化控制1.最小新风量控制2.空调新风当空调系统可按全新风方式运行时，新风量的调节是根据室内外空气参数来控制的，按一事实上时间间隔测量室外空气和室内空气的焓，并加以比较。3.新排风及能量回收控制设有全热回收及旁通装置的空调系统应根据室内外空气参数，共87页第152页[键入文字] ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊2工程概况和原始资料2.1工程概况本工程为北京市某办公大楼，位于北京市市区，北京的气候属于温带半湿润季风型大陆性气候，北京年气温11℃-12℃，年平均降水量640mm左右，全年平均日照时间是2000-2800小时，年均无霜期是190-195天，年均风速1.8m/s-3m/s,气候特点：春季多风，夏季多雨，秋季舒爽，冬季寒冷干燥。整栋建筑物面积为3630㎡，层高4m；整栋建筑总有六层，一层为办公区域，二层为办公室和餐厅，三层为员工办公室和会议室，四层为局长办公室和会议室，五层为办公室和会议室，六层为活动中心该建筑有关资料如下：1.屋面结构：1、预制细石混凝土板25m；表面喷白色水泥浆2、通风层》200mm3、卷材防水层4、水泥砂浆找平层20mm5、保温层6、隔气层7、找平层20mm8、预制钢筋混凝土板9、内粉刷保温层材料采用水泥膨胀珍珠岩，厚度为60mm，传热系数0.87W/（m2·K），衰减系数0.42，衰减度23.89，延迟时间7.6h2.外墙红砖墙，厚度240mm内外粉刷，,墙体传热系数1.950.87W/（m2·K），衰减系数0.35延迟时间8.5h。4内墙砖墙，厚度240mm，传热系数1.750.87W/（m2·K）.放热衰减度为2.05楼板水磨石预制块砂浆找平层钢筋混凝土楼板粉刷传热系数2.72W/（m2·K）衰减系数0.5延迟时间5.3h6门采用单层实体木制外门，传热系数K为4.65W/（m2·K）7外窗单层钢窗,标准玻璃遮挡系数Cs为1.00，有活动百叶窗作为内遮阳其遮阳系数共87页第152页[键入文字] 为0.60，窗的有效面积系数为单层钢窗0.85，地点修正系数为北京1.008人数人员数的确定是根据各房间的使用功能及使用单位提出的要求确定的，9.照明设备由建筑电气专业提供，照明设备为暗装荧光灯，镇流器设置在定棚内，荧光灯罩无通风孔，功率为65w10空调每天使用时间二层餐厅为11:00-14:00，会议室根据需求使用空调时间，其他办公室为8小时2.2原始资料根据建筑物所在的地区是北京市，按有关规定确定。北京市的夏季气象条件如下表所示[3]：表2-1北京夏季室外气象参数大气压/室外计算干球温度/℃夏季室外计算湿球温度/℃夏季室外计算相对湿度/%室外平均风速/(m/s)夏季空调计算日平均温度/℃夏季冬季夏季夏季冬季99.987-9.829.926.3582.22.729.1表2-2夏季空调室内设计参数房间名称夏季温度相对湿度最小新风量%办公室266018办公大厅266010会议室266025餐厅266020包厢266018共87页第152页[键入文字] ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊3负荷计算3.1夏季逐时冷负荷计算根据《中央空调设计实训教程》[5]和《实用供热空调设计手册》[6]，用冷负荷系数法详细计算的夏季空调冷负荷。（1）外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋顶瞬变传热形成的逐时冷负荷[1]Q（W）可按下式计算：（3-1）式中：F—外玻璃窗的面积，m2；K—外墙和屋顶的传热系数，W/（m2·K）；—作用时刻负荷温差的逐时值；由于此建筑位于北京，所以不需要进行负荷温差修正表3-1给出一层101办公室室外墙的瞬时冷负荷表3-1a101办公室西外墙的瞬时冷负荷计算时间8910111213141516171898776666677K1.95F24Q421374328328281281281281281328328表3-1b101办公室南外墙的瞬时冷负荷共87页第152页[键入文字] 计算时间8910111213141516171866554455678K1.95F3.8Q44.544.537.137.129.629.637.137.144.551.959.3共87页第152页[键入文字] ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊（2）外窗太阳辐射冷负荷通过玻璃窗玻璃进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷[1]Q（W）可按下式计算：（3-2）式中：F—外玻璃窗的净面积，m2；为窗玻璃的遮阳系数；为窗内遮阳设施的遮阳系数；—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；表3-2给出了一层101办公室南外窗日射得热冷负荷表3-2办公室外窗日得热冷负荷计算时间891011121314151617180.8510.6148791241651881901691321008163F11.4Q27945972195910931105983767581471366共87页第152页[键入文字] （3）外窗瞬变传热引起的冷负荷在室内外温差作用下，玻璃窗瞬变传热引起的逐时冷负荷[1]Q，可按下式计算：（3-3）式中：F—外玻璃窗的面积，m2；K—外窗的传热系数，W/（m2·K）；—玻璃窗温差传热的负荷温差,℃;表3-3给出了一层101办公室南外窗瞬变冷负荷共87页第152页[键入文字] ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊表3-3办公室南外窗瞬时冷负荷计算时间891011121314151617180.81.82.93.94.95.66.26.66.66.45.9K4.54F11.4Q4193.2150202254290321342342332305（4）内围护结构的传热冷负荷当空调房间的温度与相邻非空调房间的温度大于3时，需考虑由内维护结构的温差传热对空调房间形成的瞬时负荷[3]。冷负荷Q（W）可按下式计算：共87页第152页[键入文字] （3-4）式中:F—内维护结构的面积，m2；K—内维护结构的传热系数，W/（m2·K）；tn—室内设计温度，；—相邻非空调房间的平均计算温度，。表3-4给出了一层101办公室的北内墙和北内门瞬时冷负荷表3-4a101办公室的北内墙瞬时冷负荷计算时间891011121314151617182629.1K1.75F11.6Q62.962.962.962.962.962.962.962.962.962.962.9表3-4b101办公室的北内墙瞬时冷负荷89101112131415161718共87页第152页[键入文字] 计算时间2629.1K4.65F3.6Q51.851.851.851.851.851.851.851.851.851.851.8共87页第152页[键入文字] ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊（5）人体显热冷负荷人体散热冷引起的冷负荷[6]可按下式进行计算:（3-5）式中：—室内全部人数；ψ—群集系数；—计成年男子显热散热量，W；—人体显热散热冷负荷系数；表3-5给出了一层101办公室的人体显热冷负荷表3-5101办公室人体显热冷负荷计算时间891011121314151617180.040.50.670.730.770.80.830.860.880.90.91ψ0.93n3q161Q6.885114124131136141146150153155共87页第152页[键入文字] （6）人体潜热冷负荷人体散热冷引起的冷负荷[6]可按下式进行计算（3-6）式中：—室内全部人数；ψ—群集系数；—计成年男子潜热散热量，W；表3-6给出了一层101办公室的人体潜热冷负荷共87页第152页[键入文字] ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊表3-6101办公室人体潜热冷负荷计算时间89101112131415161718ψ0.93n373Q204204204204204204204204204204204(7)灯光冷负荷照明散射设备形成的计算时刻冷负荷[6]Q，应根据灯具的种类和安装情况分别按下列各式进行计算：1）白炽灯和镇流器在空调房间外的荧光灯（3-7）2）镇流器装在空调房间内的荧光灯（3-8）3）暗装在吊顶玻璃罩内的荧光灯（3-9）式中：—同期使用系数，缺少实测数据时可取0.6～0.8；—照明设备的安装功率，W,当缺少数据时，可根据空调区的使用面积；—计算时刻，h；—开灯时刻，h；—从开灯时刻算起到计算时刻的持续时间，h；—时刻灯具散热的冷负荷系数；—考虑到玻璃反射，顶棚内通风情况的系数，当荧光灯罩由小孔，利用自然通风散热于顶棚内，取为0.5～0.6，荧光灯无通风孔时，视顶棚内通风情况去为0.6～0.8共87页第152页[键入文字] 因为101办公室照明设备为镇流器设在空调区内的荧光灯，按公式（3-8）进行计算，结果如表3-7：┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊表3-7101办公室的照明设备散热冷负荷计算时间891011121314151617180.060.40.590.650.70.740.780.810.840.860.880.6N410.4Q17.7118174192207219230239248254260（8）设备冷负荷热设备及热表面散热形成的计算时刻冷负荷[6],可按下式进行计算：共87页第152页[键入文字] （3-10）式中：—热源投入使用的时刻，点钟；—从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的实间，h;—时间设备、器具散热冷负荷系数；—热源的实际散热量，W。由于本建筑的办公类型和数量无法确定，可按下式计算办公及电器设备的散热量（3-11）式中：—空调区面积，m2；—从电器设备的功率密度，W/m2。表3-8给出了一层的101办公室的设备散热冷负荷表3-8101办公室的设备散热冷负荷计算时间891011121314151617180.020.770.860.890.910.920.930.940.950.960.96F22.813Q5.9228255264270273276279282285285共87页第152页[键入文字] ┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊表3-9101办公室的负荷汇总表101办公室计算时间8:009:0010:0011:0012:0013:00南外窗瞬时冷负荷41.404893.16150.09201.85253.6289.83南外窗日射冷负荷279.072459.31720.94959.311093.11104.66南外墙44.4644.4637.0537.0529.6429.64西外墙冷负荷421.2374.4327.6327.6280.8280.8共87页第152页[键入文字] 北门51.89451.89451.89451.89451.89451.89北内墙62.9362.9362.9362.9362.9362.93人体显热冷负荷6.807685.095114.0273124.239131.05136.15人体潜热冷负荷203.67203.67203.67203.67203.67203.67灯具散热负荷17.72928118.2174.34192.07206.84218.66共87页第152页[键入文字] 设备散热负荷5.928228.23254.904263.796269.72272.69总负荷1135.0961721.32097.4422424.402583.22650.93101办公室计算时间14:0015:0016:0017:0018:0019:00南外窗瞬时冷负荷320.8872341.59341.5896331.238305.36南外窗日射冷负荷982.57767.45581.4470.93366.28共87页第152页[键入文字] 南外墙37.0537.0544.4651.8759.28西外墙冷负荷280.8280.8280.8327.6327.6北门51.8951.8951.8951.8951.89北内墙62.9362.9362.9362.9362.93人体显热冷负荷141.26146.36149.77153.17154.87人体潜热冷负荷203.67203.67203.67203.67203.67共87页第152页[键入文字] 灯具散热负荷230.4806239.35248.2099254.12260.02设备散热负荷275.652278.62281.58284.544284.54总负荷2587.1882409.72246.3012191.972076.5┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊表3-10一层冷负荷汇总表计算时间8:009:0010:0011:0012:0013:00101办公室1135.0961721.342097.4422424.42583.1822650.929102办公室713.89571346.941769.8422096.82302.3822370.129103办公室713.89571346.941769.8422096.82302.3822370.129共87页第152页[键入文字] 104办公室858.97571492.021914.9222241.92447.4622515.209办公大厅3951.1826503.468302.7689645.510495.8410789.74108办公室1574.2542058.242101.7051955.11886.2981925.099107办公室1310.5371617.421601.4471429.71324.6831334.92106办公室1615.8292038.592140.072086.72030.422060.409传达室717.2148864.674950.65471008.51055.2431084.145一层总负荷11876.9817642.620878.8522888.624125.5124730.57计算时间14:0015:0016:0017:0018:0019:00101办公室2587.1882409.712246.3012191.9712076.463102办公室2306.3882128.911965.5011864.3711748.863103办公室2306.3882128.911965.5011864.3711748.863共87页第152页[键入文字] 104办公室2451.4682273.992110.5812010.4511895.943办公大厅10557.689865.889347.2298954.3338507.589108办公室1966.9571992.331968.911965.6891907.293107办公室1348.3151346.11313.7311284.6271220.203106办公室2052.6391954.41854.3461786.3571677.939传达室1102.3341100.91106.1731094.0141086.983一层总负荷24372.9723072.221912.7721151.8120121.27表3-11整栋建筑的冷负荷汇总表计算时间8:009:0010:0011:0012:0013:00一层12590.918989.622648.724985.526427.927100.7共87页第152页[键入文字] 二层30130.9943262.0549580.6353518.55594157314.18三层16196.7226107.3231814.7535857.738528.2839715.08四层19270.9229632.1135412.2239235.341744.8742941.45五层1791727012.131946.435115.637213.9738275.06六层28802.3840181.7545860.1249528.351820.3253568.61总负荷124908.9185184.9217262.8238240251676.3258915.1计算时间14:0015:0016:0017:0018:0019:00一层26679.3625201.123878.2723016.221870.14二层57455.456178.5154894.6254185.252948.3三层39421.2837660.6335800.3734734.333413.29四层42662.1840897.138996.4637875.336462.95共87页第152页[键入文字] 续表3-11五层38123.2736713.1635139.3334221.533041.1六层53913.953345.9852775.3252547.252027.51总负荷258255.4249996.5241484.4236579229763.3┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊由表3-11可知，该建筑物13:00时刻冷负荷最大，其冷负荷最大值为258.915kw。共87页第152页[键入文字] 4空调系统的确定4.1空调系统的划分一空调系统按空气处理设备的集中程度可分为集中式空调系统、半集中式空调系统和分散式空调系统。(一)集中式空调系统1集中式空调系统的优点：集中进行空气的处理、输送和分配；设备集中、易于管理。可以严格地控制室内温度和室内相对湿度，也可以进行理想的气流分布，空调和制冷设备集中安设在机房，便于管理和维护。它可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年工况节能运行调节，充分利用室外新风，减少与避免冷热抵消，减少制冷机运行时间。2集中式空调系统的缺点：热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间，或者部分房间停止工作不需空调时，整个空调系统仍需运行，不经济。集中式空调系统它适用于建筑空间大，可布置风管；室内温湿度、洁净度控制要求严格的生产车间；空调容量很大的大空间公共建筑，如商场、影剧院、体育馆等。（二）半集中式空调系统1半集中式空调系统优点：布置灵活，各房间可独立调节室温，不需要使用空调时可方便的关掉机组，不影响其他房间，从而比其他系统较节省运转费用。需要新风空调机房，机房面积小2半集中式空调系统缺点：盘管冬夏兼用，内壁容易结垢，降低传热效率布置分散，敷设各种管线比较麻烦。半集中式空调系统适用于室内温湿度控制要求一般的场合；多或高层建筑而层高较低的场合，如旅馆和一般标准的办公楼。共87页第152页[键入文字] 二空调系统一般可按负担室内热湿负荷所用的介质分为全空气系统、全水系统、空气-水系统和冷剂系统(一)全空气系统的空气处理方案有一次回风和二次回风两种。全空气一次回风和二次回风的特点：1）全空气一次回风系统：特征是回风和新风在热湿处理设备前混合。其宜在送风温差可取较大值和室内散湿量较大时使用。2）全空气二次回风系统：特征是新风与回风在热湿处理设备前混合并经过处理后再次与会风混合，其宜在送风温差受限制，而不允许利用热源再热使用。优点缺点共87页第152页[键入文字] 全空气一次回风系统1设备简单，节省初投资；2严格控制室内温湿度和相对湿度；3充分通风换气，室内卫生条件好4空气处理设备集中设置在机房内，维修管理方便5全年多工况节能运行调节，经济性好且使用寿命长6有效地采取消声和隔振措施1机房面积大，风道断面大，占用建筑面积多；风系统复杂布置困难2房间负荷变化不一致时，无法进行精确调节3空调房间之间有风管连通，使各房间互相污染4设备与风管的安装工作量大，周期长共87页第152页[键入文字] 全空气二次回风系统1二次回风系统利用回风节约一部风再热的能量，利于节能2室内散湿量较小，室温允许波动范围较小时宜采用固定比例的一、二次回风二次回风系统利用回风节约一部风再热的能量，利于节能，但系统较一次回风复杂（二）全水系统空调房间的热湿负荷全靠水作为冷热介质来负担。由于水的比热容比空气大得多，所以在相同条件下只需较小的水量，从而使管道所占的空间减少许，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。共87页第152页[键入文字] （三）空气-水系统一般采用的是诱导空调系统和带新风的风机盘管系统1风机盘管加新风系统[5]属于半集中式空调系统。风机盘管（简称FCU）直接设置在空调房间内，对室内回风进行处理，新风通常是由新风机组集中处理后通过新风管道送入室内，系统的冷量或热量由空气和水共同承担，所以又属于空气—水系统适用性：适用于旅馆、公寓、医院、办公楼等高程多室的建筑物中；需要增设空调，而建筑面积小、房间多的建筑；室温需要进行个别调节的场所。优点缺点风机盘管加新风系统1布置零活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可单独度使用2各空调房间互不干扰，可以单独的调节室温3可随时根据需要开、停机组，节省运行费用，灵活性大，节能效果好4不需回风管道，节省建筑空间1机组剩余压头小，室内气流分布受限制2分散布置，敷设各管线较麻烦，维修管理不方便3无法实现全年多工况节能运行调节4水系统复杂，易漏水，过滤性能差共87页第152页[键入文字] 5机组部件多为装配式，定型化、规格化程度高，便于用户选择和安装；只需新风空调机组，机房面积小；使用季节较长；各房间互不污染；对机制作质量要求高（2）风机盘管与新风的连接方式：1）新风与风机盘管送风自独立送入房间。这种方式的特点是新风与风机盘管的运行互不干扰，即使风机盘管停止运行，新风量仍然保持不变，同时施工较为简单，风管连接方便；室内至少有两个送风口，对室内的吊顶装修有一定影响共87页第152页[键入文字] 2）新风与风机盘管送风相混合。这种方式的特点是对室内的装修设计较为有利，只有统一的一个送风口；但如果新风道的风压控制不好，与风机盘管会相互影响，因此要求计算更为精确些，同时与新风与风机盘管送风自独立送入房间相比，要求风机盘管的处理点更低些。3）新风送风与风机盘管回风相混合。这种方式的特点是新风与风机盘管的运行互不干扰，即使风机盘管停止运行，新风量仍然保持不变；但当风机盘管停用时，新风量会减少，且有可能把回风口过滤网上的灰尘重新吹入室内；由于夏季混合点的温度较低，风机盘管的制冷量将会有所减少，制冷效率降低，能耗增加。（3）风机盘管加新风系统空气处理方案1）新风处理到室内空气焓值，不承担室内负荷。这种方案的特点是容易实现，但风机盘管机组处于湿工况运行，卫生条件差。2）新风处理到低于室内空气含湿量，承担部风室内冷负荷和全部湿负荷。这种方案的特点是风机盘管机组处于干工况运行，卫生条件较好，但新风机组处理的焓差大，水温要求5oC下，且要采用特制的新风机组。4）新风处理到室内空气焓值，与回风混合后进入盘管处理到送风状态。这种方案的特点是不必在室内为新风设置单独的送风口；新风处理的风量比较大（包括了新风），产品选型不易，同时当风机盘管不工作时，新风从回风口送出，造成对过滤器反吹，与卫生不利。四冷剂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。优点缺点VRV系统1系统简单、结构紧凑、节能、舒适运转平稳2各房间独立调节、运行，能满足不同房间不同空调负荷的要求1VRV空调部分室内机自带凝结水排升泵，这给设计带来极大的方便2凝结水管的长度应尽量短，并要有0．O1的坡度，以免形成管内气阻，排水不畅3系统控制复杂，对管材材质、制造工艺、现场焊接等方面要求非常高，且其初投资比较高共87页第152页[键入文字] VRV系统特点：VRV系统采用变频控制，从52~210Hz分29~35个档位，负荷容量调节范围10~100%，能很好地适应室外负荷的变化。中央空调系统在适应室外负荷变化的灵敏度方面较VRV系统低，但负荷调节范围比VRV系统稍广，因此，从可调节性层面来讲，中央空调系统和VRV系统各具优势，VRV系统更适合于要求温度波动较小的场合。4.2空调方案确定4.2.1办公室、局长办公室、会议室空调方案的确定全空气系统、风机盘管加新风系统、VRV系统都适合办公室、局长办公室、会议室。三个系统的优缺点进行比较：优点缺点共87页第152页[键入文字] 全空气一次回风系统1设备简单，节省初投资；2严格控制室内温湿度和相对湿度；3充分通风换气，室内卫生条件好4空气处理设备集中设置在机房内，维修管理方便5全年多工况节能运行调节，经济性好且使用寿命长6有效地采取消声和隔振措施1机房面积大，风道断面大，占用建筑面积多；风系统复杂布置困难2房间负荷变化不一致时，无法进行精确调节3空调房间之间有风管连通，使各房间互相污染4设备与风管的安装工作量大，周期长共87页第152页[键入文字] 风机盘管加新风系统1布置零活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可单独度使用2各空调房间互不干扰，可以单独的调节室温3可随时根据需要开、停机组，节省运行费用，灵活性大，节能效果好4不需回风管道，节省建筑空间1机组剩余压头小，室内气流分布受限制2分散布置，敷设各管线较麻烦，维修管理不方便3无法实现全年多工况节能运行调节4水系统复杂，易漏水，过滤性能差共87页第152页[键入文字] 5机组部件多为装配式，定型化、规格化程度高，便于用户选择和安装；只需新风空调机组，机房面积小；使用季节较长；各房间互不污染；对机制作质量要求高共87页第152页[键入文字] VRV系统1系统简单、结构紧凑、节能、舒适运转平稳2各房间独立调节、运行，能满足不同房间不同空调负荷的要求1VRV空调部分室内机自带凝结水排升泵，这给设计带来极大的方便2凝结水管的长度应尽量短，并要有0．O1的坡度，以免形成管内气阻，排水不畅3系统控制复杂，对管材材质、制造工艺、现场焊接等方面要求非常高，且其初投资比较高共87页第152页[键入文字] 通过三个系统的比较，由于办公室、局长办公室、会议室的面积不大且进深小于6米可采用风机盘管加新风系统，由于风机盘管系统布置零活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可单独度使用，各空调房间互不干扰，可以单独的调节室温，可随时根据需要开、停机组，节省运行费用，灵活性大，节能效果好，，不需回风管道，节省建筑空间，机组部件多为装配式，定型化、规格化程度高，便于用户选择和安装；只需新风空调机组，机房面积小；使用季节较长；各房间互不污染；虽然VRV系统和风机盘管系统功能一样，但VRV系统的初投资较大，所以对于面积较小且进深不大于6m的办公室、局长办公室、会议室采用风机盘管加新风系统4.2.2局长会议室、大会议室、办公大厅的空调方案确定（一）空调特点比较局长会议室、大会议室由于空调面积太大而且进深大于6m，风机盘管加新风系统不满足要求，只有全空气系统和VRV系统满足要求。优点缺点共87页第152页[键入文字] 1设备简单，节省初投资；2严格控制室内温湿度和相对湿度；3充分通风换气，室内卫生条件好4空气处理设备集中设置在机房内，维修管理方便5全年多工况节能运行调节，经济性好且使用寿命长6有效地采取消声和隔振措施1机房面积大，风道断面大，占用建筑面积多；风系统复杂布置困难2房间负荷变化不一致时，无法进行精确调节3空调房间之间有风管连通，使各房间互相污染4设备与风管的安装工作量大，周期长共87页第152页[键入文字] 全空气一次回风系统共87页第152页[键入文字] VRV系统1系统简单、结构紧凑、节能、舒适运转平稳2各房间独立调节、运行，能满足不同房间不同空调负荷的要求1VRV空调部分室内机自带凝结水排升泵，设计带来极大的方便2凝结水管的长度应尽量短，并要有0．O1的坡度，以免形成管内气阻，排水不畅3系统控制复杂，对管材材质、制造工艺、现场焊接等方面要求非常高，且其初投资比较高（二）经济性比较方案一：VRV多联空调系统。共87页第152页[键入文字] 方案二：活塞式冷水机组+风机盘管系统。1）.一次性投资方案比较方案一：VRV多联空调投资约50万元左右。（含设备、安装、材料）方案二：水冷活塞式机组投资约40万元左右。（含设备、安装、材料）2）．年运行费用方案一：VRV多联空调系统设计负荷约165.516KW，输入功率约52KW；方案二：水冷活塞式系统设计负荷约383KW，输入功率约60KW（含主机、冷却塔、水泵等附属设备）。计算条件：电费按1元/度，180个工作日（每月30天，每天工作10小时）VRV多联空调系统可以实现10%—100%的能量调节方式输出，此为办公楼含多功能厅使用空调空调实际开启率通常为80%这很大程度上节省了能量损失。方案一：年耗电费用约：9万元；方案二：年耗电费用约：13万元1)年维修费用方案一：年维修费用很少，忽略不计。方案二：年维护费+管道清洗费+冷却塔漂水量费2万元2)年管理费用方案一：不需专人值班，免除管理人员工资。方案二：需3人专人值班，约6万元。3)各性能比较序号比较项目方案一（VRV多联机）方案二（水冷活塞机组）1一次性投资50万40万2年运行费用9万13万3年维修费用无2万4年管理费用无6万5年费用合计9万元21万元（三）运行方面比较方案一：即便只有一间房间使用空调，都可以很方便自如地使用，且机组可以10%—100%无极变频，节省能源。共87页第152页[键入文字] 方案二：不能做到分区域使用，如果只有一间房间使用空调，整个系统全部启动，造成能源浪费。（五）机组对使用面积要求方案一：外机可放置在楼顶、地面、外墙固定机位内等，不占用有效使用面积，且外机噪音小。方案二：冷水机组需占用40~60平米的或更多的室内或地下面积，如置放在室外地面机房，需做消声处理，且影响整体美观。综合以上分析，虽然VRV多联空调系统在一次性投资上比活塞式冷水机组略高，但从房间的特点、使用的便利性以及未来的运行维护费、管理费等方面来考虑，VRV多联空调系统具有较大的优势。因此该房间推荐使用VRV多联空调系统要开、停机组，节约能量，节省资源4.2.3职工餐厅空调方案确定职工食堂的空调设计得简单很容易:在餐厅放一些柜式分体空调机、对厨房直接进行机械通风消除余热即可。但在实际工程中,许多建筑本身有集中空调系统,它们的职工食堂空调是集中空调系统的组成部分,空调档次较高。这类建筑的职工食堂有其自身的特点:写字楼的职工食堂一般位于地下一层或二层,外企公司的职工食堂则一般位于办公楼一层的后半部分;它们一般都是大空间,无雅间套房,无豪华灯具;职工就餐以套餐为主,餐厅的发热量少,烟酒气味少;职工就餐时间相对集中,餐厅空调只需间歇运行即可;厨房的功能间很少,做饭炒菜的时间很有规律,并且与职工就餐的时间是相对错开的。而此建筑就采用VRV系统，虽然初投资较大，但运行费用较低，并且可以独立调节、满足不同房间不同空调负荷的要求4.2.4职工厨房空调的设计温度和炉灶排风量方案确定职工食堂的厨房空调补风来自餐厅比较合理(餐厅的空调设计温度为25℃左右,餐厅送风温度为18℃),能够满足厨房降温需要。厨房通风换气次数高达40~50/h,采用18℃的送风温度没有必要,而且可能引起人体不适。在如此高的换气次数下,采用蒸发冷却的空调方式(即空气在水喷淋系统中被绝热加湿后温度降低)也会有一定的效果。对厨房的通风量和各种灶具的发热量作了比较详细的规定,应该以它作为厨房空调的设计依据。确定炉灶排风量时应按排风罩罩口面积核算罩口的吸风速度,共87页第152页[键入文字] 吸风速度不应小于0.5m/s。中餐厨房排风量按换气次数40~50/h、职工餐厅厨房排风量按换气次数25~35/h计算。但实际上厨房通风设计与专业设计是脱节的,炉灶排风罩由厨具公司制造,排风量往往偏大。厨具公司不会从整体角度考虑通风空调的效果和节能问题,仅仅保证厨房设备和炉灶的使用效果,排风罩做得比较大,为保证一定的罩口吸风速度则排风量也相应增大,使整个厨房的排风换气次数高达60/h,排风量大,空调补风量也大(为保证厨房和餐厅的气味不外逸到办公区,厨房的补风量通常为排风量的85%),这对厨房的空调节能是非常不利的。另外,厨师站在排风量过大的排风罩下工作会很不舒服,甚至被空调风吹病,而过大的排风量则可能使炉火熄灭。因此空调设计人员应对厨具公司给出的排风量进行复核计算,确定合理的排风量,以节省厨房空调冷量。厨房空调采用来自餐厅的补风时,需核对进风面积,仅靠一些售饭窗口的补风面积是不够的,必要时需另外增加疏风管将餐厅和厨房连通起来新风应通过专门竖井从室外2m左右的高度抽取。共87页第152页[键入文字] 5空调冷源方案论证与选择根据工程的实际情况及上述各制冷机组的优缺点，现将活塞式冷水机组、溴化锂直燃式冷水机组、变制冷剂流量多联分体机作为备选方案论证。1水冷式中央空调系统原理图5-1水冷式冷水机组中央空调系统原理图水冷机组的循环包括以下三个部分：（1）冷冻水循环系统该部分由冷冻泵、室内风机及冷冻水管道等组成。从主机蒸发器流出的低温冷冻水由冷冻泵加压送入冷冻水管道（出水），进入室内进行热交换，带走房间内的热量，最后回到主机蒸发器（回水）。室内风机用于将空气吹过冷冻水管道，降低空气温度，加速室内热交换。（2）冷却水循环部分该部分由冷却泵、冷却水管道、冷却水塔及冷凝器等组成。冷冻水循环系统进行室内热交换的同时，必将带走室内大量的热能。该热能通过主机内的冷媒传递给冷却水，使冷却水温度升高。冷却泵将升温后的冷却水压入冷却水塔（出水），使之与大气进行热交换，降低温度后再送回主机冷凝器（回水）。（3）主机主机部分由压缩机、蒸发器、冷凝器及冷媒（制冷剂）等组成，其工作循环过程如下：共87页第152页[键入文字] 首先低压气态冷媒被压缩机加压进入冷凝器并逐渐冷凝成高压液体。在冷凝过程中冷媒会释放出大量热能，这部分热能被冷凝器中的冷却水吸收并送到室外的冷却塔上，最终释放到大气中去。随后冷凝器中的高压液态冷媒在流经蒸发器前的节流降压装置时，因为压力的突变而气化，形成气液混合物进入蒸发器。冷媒在蒸发器中不断气化，同时会吸收冷冻水中的热量使其达到较低温度。最后，蒸发器中气化后的冷媒又变成了低压气体，重新进入了压缩机，如此循环往复。2活塞式机组中央空调系统活塞式机组中央空调系统的核心是活塞式压缩机。活塞式制冷机组是由活塞式制冷压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器四大部件组成，工作原理如图5-2：共87页第152页[键入文字] 图5－2活塞式制冷机工作原理图共87页第152页[键入文字] 在各种类型制冷压缩机中，活塞式压缩机是问世最早、至今还广为应用的一种机型，这无疑是它具有一系列其它类型压缩机所不及的优点：活塞式冷水机组能适应较广阔的压力范围和制冷量要求，热效率较高，单位耗电量较少，特备是气阀的存在使偏离设计工况运行时更为明显，对材料要求低，多用普通钢铁材料，加工比较容易，造价也比较低廉，技术上较为成熟，生产使用上积蓄了丰富的经验，装置系统比较简单。双效溴化锂吸收式中央空调系统3双效溴化锂机组核心双效溴化锂吸收式中央空调系统的核心是双效溴化锂吸收式冷水机组。吸收式制冷机主要有发生器、冷凝器、节流机构、蒸发器和吸收器等组成，如图5－3所示：与活塞式压缩机不同的是，吸收式制冷机中的工质是两种不同沸点的工质，而且没有了压缩机，代替其的是发生器和吸收器。其工作原理[3]如下：在高压发生器中稀溶液被高压蒸汽加热而产生冷剂蒸汽。稀溶液浓缩成中间溶液。冷剂蒸汽进入低压发生器作为热源，加热由高压发生器经高温溶液交换器流至低压发生器中的中间溶液，使之在冷凝压力下再次产生冷剂蒸汽，中间溶液浓缩成浓溶液。高压蒸汽的能量在高、低压发生器中得到两次利用，故称为双效循环。高压发生器的冷剂蒸汽在低压发生器内放热凝结成冷剂水，经节流后与低压发生器产生的冷剂蒸汽一同进入冷凝器冷凝成水，经U形管流入蒸发器，喷淋在管束上共87页第152页[键入文字] 图5-3双效溴化锂吸收式制冷制热循环共87页第152页[键入文字] 吸取管内冷水的热量，使之温度降低，达到冷却的目的。吸收器管束表面的浓溶液吸收蒸发器中产生的冷剂蒸汽后成为稀溶液，然后由溶液泵压出，经低温溶液热交换器、凝水换热器和高温溶液热交换器经加热后流入高压发生器，完成整个循环过程。4变制冷剂流量多联分体式空调系统变制冷剂流量多联分体式空调（以下简称为VAV空调），是指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能适应各房间负荷变化的直接膨胀式空气调节系统。它也是一个以制冷剂为输送介质，由制冷压缩机，电子膨胀阀、其他阀件以及一系列管路构成的环状官网系统。系统室外机包括了室外侧换热器、压缩机、风机和其他制冷附件；室内机包括了风机、电子膨胀阀和直接蒸发式换热器等附件。一台室外机通过管路能够向若干台室内机输送制冷剂液体，通过控制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的要求。共87页第152页[键入文字] 图5-4VAV制冷系统原理图1—风冷换热器2—换热器风扇3—压缩机4—四通阀5—电子膨胀阀6—直接蒸发式换热器共87页第152页[键入文字] VAV空调的基本单元式一台室外机连接多台室内机，每台室内机可以自由的运转/停转，或群组或集中控制。后在单台室外机运行的基础上，又发展出多台室外机并联系统，可以连接更多的室内机。众多的室内机同样可以自由地运转、停转，或群组或集中控制。系统的制冷原理及系统管路配置示意图见5－4.空调系统在环境温度、室内负荷不断变化的条件下工作，而且系统各部件之间、系统环境与环境之间相互影响，因此VAV空调系统的状态不断变化，需通过其控制系统适时地调节空调系统的容量，消除其影响，是一种柔性调节系统。由控制系统采集室内舒适性参数、室外环境参数和表征制冷系统运行状况的状态参数，根据系统运行优化准侧和人体舒适性准则，通过变频等手段调节压缩机输气量，并控制空调系统的风扇、电子膨胀阀等一切可控部件，保证室内环境的舒适性，并使空调系统稳定在最佳状态。分析结果：水冷式通过二次载体水进行能量交换。能量会有一定的损失，而多联机是直接通过冷媒进行冷热交换，无二次载体，比较节能；其室外机与室内机之间的之间的配管长度≤150m,室外机到全部室内机得总管长≤300m，且还要考虑室外机与室内机之间的高差≤50m查相关资料【11】由于多联机系统的初投资较高，但运行费用较少，工期短，调节能力好，多联机是直接通过冷媒进行冷热交换，无二次载体，比较节能因此本工程对于四层和六层的大型会议室空调房间特点，采用多联机系统最为节能。根据冷水机组以及建筑物的使用特点，该中央空调系统的冷水机组选取活塞式冷水机组最为节能。共87页第152页[键入文字] 6冷水机组的选择6.1制冷系统负荷的确定由附表可知整栋建筑的空调总负荷为325.141，其中建筑冷负荷为258.915kw，其中采用风机盘管加新风系统的总负荷159.625kw，采用多联机系统的总负荷为165.516kw，则采用风机盘管加新风系统的冷量可根据公式：--制冷系统冷量--空调系统的冷负荷--房间同时使用系数，根据建筑的使用性质、功能、规模、等级及经营管理等因素而定，取0.6-1.0之间。--冷量损失附加系数，水-风系统，取值1.10-1.15之间--效率降低修正系数，一般可取1.02-1.10之间--事故备用系数，则根据建筑的特点、性质等因素，取房间同时使用系数=0.8；冷量损失附加系数=1.1；效率降低修正系数=1.05；事故备用系数=1.0；则6.2冷水机组的选择表6-1冷水机组的型号活塞式冷水机组的型号机组型号名义制冷量工质压缩机的型号及台数额定输入功率30HK-065218kw200000Kcal/hR2206E6*259.5KW冷水进水温度出水温度流量压头损失污垢系数进出口管径12740m3/h44kPa0.086Dg80法兰冷却水进水温度出口温度流量压头损失污垢系数进出口管径323750m3/h26kPa0.086共87页第152页[键入文字] ZG2""管牙（内）外形尺寸续表6-1长宽高2470mm885mm1740mm。共87页第152页[键入文字] 7空调系统的风系统、水系统计算7.1风机盘管的新风系统的计算7.1.1空气处理过程的计算（1）风机盘管加新风系统的空气处理过程计算本设计101办公室的风机盘管系统加新风系统为例，计算过程如下：总冷负荷：W，总湿负荷：g/s；1）确定夏季室内空气状态点N。根据夏季室内温度=26,相对湿度=60%。确定室内空气状态点N，并查图得到，室内焓值=59.337kJ/kg，含湿量=12.977g/kg。2）确定热湿比线。根据计算出的室内冷负荷W，湿负荷：g/s，计算热湿比，再通过点做室内热湿比线。图7-1夏季一次回风空气处理过程共87页第152页[键入文字] 3）确定送风状态点。本系统拟采用表冷器作为降温去湿的空气处理设备，以空气处到%的机器露点L与热湿比线相交，这点即为送风状态点，由此求的机器露点（送风状态点）参数为:，g/kg。4）计算系统的总风量G。根据热量平衡关系，可得：kg/s=910.76m3/h房间容积为=91.2m3，换气次数次/h>5次/h,满足要求。5）确定室外空气状态点。根据夏季室外空调计算干球温度，湿球度，确定室外空气状态点，查图得，，g/kg。6）确定新风处理状态点C。新风处理到室内焓值，通过点做等焓线与相交的点即为新风机组处理道德状态点。查得，59.337kJ/kg，7）确定状态点M。连接点和点，根据计算得到M点，取10%的新风比8）房间的回风量m3/h,9）房间的新风负荷=0.37kw，房间的回风负荷=2.28kw10）选择风机盘管：根据所需风量查有关资料选择FP-12.5WA型风机盘管1台，其额定风量为1010m3/h,满足要求。其参数型号如表7-1所示表7-1FP-12.5WA型风机盘管的技术参数FP型号额定冷量/W风量/m3/h水量kg/h水阻kPaFP-12.54219.6710106563.7其他房间的风机盘管可按上述方法进行选型，具体选型结果见附表（1）VRV系统空气处理过程计算以二层食堂为例进行计算共87页第152页[键入文字] 图7-2夏季VRV系统的空气处理过程共87页第152页[键入文字] 空气处理方案图及有关参数的查取采用全热交换器的方式处理新风，新风承担室内部分负荷，空气处理方案过程见图7-2。1）确定室内空气状态点N。根据夏季室内温度=26℃,相对湿度=60%，并查图得到，室内焓值=59.337kJ/kg2）做热湿比线。根据计算出的室内冷负荷W，湿负荷：g/s，计算热湿比，再通过点做室内热湿比线。与相交的点即为送风点。查图得送风点的焓值=42.764kJ/kg，干球温度=163）确定室外空气状态点。根据夏季室外空调计算干球温度29.9，湿球度26.3，确定室外空气状态点，查图得，。4）确定状态点C。根据新风量选取全热新风交换器，二层餐厅所用的全热新风交换器的全热效率为0.79，则根据计算可得到C点，由室内外空气参数知，，根据上述公式计算状态点C点焓值为5）确定状态点M,连接点和点，根据计算得到M点，取10%的新风比6)计算系统的总风量G。根据热量平衡关系，可得：kg/s=6275.15m3/h7）房间内所承担的新风负荷=3.96kw8）房间内的换气次数>5次/h，满足要求表7-2二层餐厅冷负荷加新风负荷（w）共87页第152页[键入文字] 计算时间89101112131415161718冷负荷1381818589200332068221045215402216322633230462330823368新风负荷39603960总负荷1777822549239932464225005255002612326593270062726827328共87页第152页[键入文字] 7.1.2空气流组织的设计与计算（1）气流组织设计方法气流组织设计是空调设计中的一个重要环节。气流组织直接影响室内空调效果，关系着房间工作区的温湿度基数，精度及区域温差，工作区气流速度等。一般的空调房间，主要是要求在工作区（指房间内人群的活动区域，一般指距地面2m以下）内保持比较均匀而稳定的温湿度；而对工作区风速有严格要求的空调房间，主要是保持工作区内风速不超过规定的数值。（2）气流组织的计算本设计以一层101办公室为例，根据对气流组织进行计算。101办公室采用侧送侧回的气流组织形式，具体布置见图7-3查附表可知101办公室安装的风机盘管为FP-12.5WA型，风量1010m3/h，查附表可知101办公室的新风量为98m3/h新风作为辅助送风，且风量较小，为简化计算，可忽略新风对气流的影响，因此只需对风机盘管送风量的气流组织进行计算选定送风口型式，确定过程：拟采用双层百叶风口送风，其紊流系数α=0.155，射程（其中1m为风机盘管安装尺寸，0.5m为射流末端宽度）。共87页第152页[键入文字] 选取送风温差：根据送风口的温度和室内设定温度的差值，得出℃。确定送风口的出流速度先假定=3.5m/s，则由公式算得射流自由度再将其代入公式即所取=3.5m/s<4.2m/s,且在2-5m/s范围之内，则满足要求。④确定送风口数目N:取℃，由查图1-15[5]得受限射流再由公式因此风口的数量取为N=1个⑤确定风口尺寸：由公式㎡所以根据附录Ⅱ[5]，选取ABEK系列双层百叶风口，尺寸为则⑥校核射流的贴附长度由公式计算阿基米德数：查图1-16[5]得：则满足要求。⑦校核房间高度取h=2m，又W=0.23m，由公式计算房间最小高度共87页第152页[键入文字] ，满足要求⑧根据新风量及新风出口速度要求，新风口选用的双层百叶风口，此时送风速度为：，满足要求（1）其他房间的气流组织计算所有采用风机盘管送风及新风的房间均采用侧送风方式，计算方法与101办公室一样，风口规格如表7-3表7-3其他房间风机盘管送风口汇总房间风口类型风口规格风口数量房间风口类型风口规格风口数量101办公室双层百叶风口4002001308办公室双层百叶风口4001601102办公室4002001309办公室4002001103办公室4002001310办公室3201601104办公室4002001311会议室4002503传达室2501601312办公室4002001201办公室4002001313办公室2001202202办公室4002001401局长办公室4002002共87页第152页[键入文字] 203办公室4002001402局长办公室4002002204办公室4002001403局长办公室4001601205办公室4001601404局长办公室4002002206办公室4002002405局长办公室4002002207办公室4002001406接待室3201602208办公室4002001501办公室4002001209会议室4002503502办公室4002001210包厢3201601503办公室4002001211包厢4001602504办公室4002001301办公室4002001505办公室3202001302办公室4002001506办公室4002001共87页第152页[键入文字] 303办公室4002001507办公室3202001304办公室4002001508办公室4002001305办公室4001601601办公室3202002306办公室4002002602办公室4002001307办公室400200603办公室4002001所有新风口均采用的双层百叶风口所有风口的布置见附录的空调平面布置图。7.1.3新风系统水力计算共87页第152页[键入文字] 空调系统水力计算的目的是：确定各管段的断面尺寸和系统阻力，保证系统内的风量分配达到要求，最终确定系统通风机的型号和动力消耗。空调水力计算采用假定流速法，即根据风道与风口的经济流速确定其风速值，再由风道或风口应输送的风量得到风道或风口所需尺寸，并计算出系统的阻力。风道与风口的经济流速见下表：表7-4风道与风口的经济流速（m/s）管道部位推荐风速(m/s)最大风速(m/s)住宅公共建筑工厂住宅公共建筑工厂新风入口2.52.52.54.557风机出口5～86.5～108～128.57.5～118.5～14主风道3.5～4.55～6.56～94～65.5～106.5～11支风道33～4.54～53.5～54～6.55～9送风口1～21.5～3.53～4.02.0～3.03.0～5.03～5（1）下面以三层新风系统为例来进行水力计算。共87页第152页[键入文字] 图7-4区新风系统轴测图详细计算请见下表7-4：为降低噪音，在空调机组出口处设置一个消音器，根据相关资料[5]，选用ZP200()型消音器。由送风量L=1819.96m3/h和风速=2.53m/s,查得此消音器的阻力损失为3.4因防火要求，在静压箱出口设置防火阀，由相关资料[5]查得，选用FH－02SFW－型防火阀。表7-4二区新风系统管道管径风道编号风量管道尺寸实际流速风管长度直风道阻力局部阻力阻力损失V(M3/s)a*b(mm*mm)v(m/s)L（m）Rm(Pa)RmL(Pa)△Pe△P△Pe+△P1-20.06251601203.25523.30.953.13517.3720.520.502-30.08442501602.109510.260.260.2870.5521.053-40.14692502002.93761.50.420.630.2870.9221.974-50.16882502502.700220.310.620.2870.9122.875-60.18683202002.91811.50.370.5550.2870.8423.726-70.24933202503.115730.361.080.2871.3725.087-80.26733203202.6110.210.210.2870.525.58共87页第152页[键入文字] 8-90.29134002502.913420.521.040.2871.3326.919-100.31544003202.464210.180.180.2870.4727.3710-110.33504003202.617830.190.570.2870.8528.2311-120.360914003202.81963.20.220.7040.2870.9929.2212-130.386734004002.41713.80.140.5320.2870.8230.0413-140.40614004002.53791.50.150.2250.2870.5130.5514-150.430144004002.688420.170.340.2870.6331.1815-160.45424004002.83893.80.190.7220.2871.0132.1916-170.47835003202.98943.80.220.8360.2871.1233.3117-180.505545004002.527720.130.2624.2924.557.86共87页第152页[键入文字] 风管阻力损失概算及风机压头校核：最不利环路总长约50m，根据图1-20[5]，取，因管段中局部阻力构建较少，因此取，则送风管空气流动总阻力为：送风口为双层百叶风口，其静压查附录Ⅲ[5]可知，当风量为225，角度为45º，静压为2.49=24.4Pa，则送风风机所需机外余压为二者之和，即144.4Pa，而FPG6-25D型新风的机外余压为170Pa，满足要求。（2）其他各区新风系统其他各区新风系统参照三层新风系统设计方法与步骤进行设计计算，其布置示意图见图7-5、7-6计算结果见表7-5、7-6图7-5一区新风系统轴测图表7-5一区新风系统管径风道编号风量管道尺寸实际流速风道长直风道阻力局部阻力阻力损失V(M3/s)a*b(mm*mm)v(m/s)L（m）Rm(Pa)RmL(Pa)△Pe△P△Pe+△P1a-2a0.02561201201.7771.10.160.1817.3517.5217.522a-3a0.03701601201.9292.30.330.760.2871.04618.573a-4a0.06111601602.3873.10.421.300.2871.58920.164a-5a0.08522001602.66210.460.460.2870.74720.915a-150.11242501602.81050.52.51.7874.28725.2共87页第152页[键入文字] 1-20.051601202.6043.30.612.0117.419.419.42-30.11252501602.8122.20.461.010.291.320.73-40.16252502502.610.290.290.290.5821.34-50.2253202502.8131.30.290.380.290.6621.95-60.2753203202.68610.230.230.290.5222.46-70.33754003202.6372.30.190.440.290.7223.27-80.36164003202.8253.20.220.700.290.9924.28-90.38574004002.4103.60.140.500.290.7924.99-100.41124004002.5703.10.160.50.290.7825.710-110.43694004002.7303.20.190.610.290.926.6共87页第152页[键入文字] 11-120.46194004002.8870.50.20.10.290.3927.012-130.48595003203.0372.50.230.580.290.8627.9续表7-513-140.51005004002.5503.20.140.450.290.7428.614-150.53415004002.6711.20.150.180.290.4729.115-160.56135004002.8071.60.120.190.290.4729.516-170.6746003203.5110.250.2524.324.554.1节点15的阻力平衡校核由上表7-5查的：管路15-14的总阻力为共87页第152页[键入文字] 管段15-5a的总阻力为检查结果表明，此并联管路阻力平衡满足设计要求。图7-6三区新风系统轴测图表7-6三区新风系统管径风道编号风量管道尺寸实际流速风管长度直风道阻力局部阻力阻力损失V(M3/s)a*b(mm*mm)v(m/s)L（m）Rm(Pa)RmL(Pa)△Pe△P△Pe+△P1-20.041881601202.1811.30.420.5517.417.917.92-30.083762001602.6173.80.441.6720.291.9619.93-40.109582501602.743.80.431.6340.291.9221.84-50.13542502002.7083.50.361.260.291.5523.35-60.179482502502.8723.80.351.330.291.6225.06-70.203563202003.1813.50.441.540.291.8326.87-80.22903202502.86320.30.60.290.8927.7共87页第152页[键入文字] 8-90.58536303202.90310.190.190.290.4828.19-100.610746303203.02920.20.424.324.752.81a-2a0.02161601201.499930.110.3317.417.717.72a-3a0.05051601601.97253.30.280.920.291.2118.93a-4a0.081152001602.5361.50.420.630.290.9219.8续表7-64a-5a0.104512501602.6137.60.392.960.293.2523.15a-6a0.127712502002.554110.320.320.290.6123.76a-7a0.158422502502.53530.270.810.291.124.87a-8a0.187323202002.92683.80.371.410.281.6926.5共87页第152页[键入文字] 8a-9a0.216213202502.702610.270.270.290.5627.09a-80.356293203202.43150.381.90.292.1929.21b-2b0.031601201.55723.50.210.7417.418.18.12b-3b0.061601602.352930.411.230.291.5219.63b-4b0.082001602.619210.440.440.290.7320.34b-9a0.112501602.684850.351.750.292.0422.4节点8阻力平衡校核：由表7-6查的：管段8-7的总阻力，管段8-9a的总阻力共87页第152页[键入文字] 检查结果表明，此并联管路阻力平衡满足设计要求节点9a阻力平衡校核：由表7-6查的：管段9a-8a的总阻力管段9a-4b的总阻力因此在管段9a-4b增加对开式多叶风量调节阀（20º），因此管段的总阻力为检查结果表明，此并联管路阻力平衡满足设计要求7.2水系统的计算7.2.1冷冻水系统的水力计算⒈以一层冷冻水系统为例水管的布置轴测图如图7-7所示表7-7列出了各房间末端设备的流量及接管管径表7-7一层个房间末端设备的流量及接管管径楼层房间风机盘管型号水量水压降接管管径型号数量/台额定风量(中)m3/h额定制冷量Wkg/hl/skPamm一楼101办公室FP-12.5WA110104219.676560.1823.720102办公室FP-12.5WA110104219.676560.1823.720103办公室FP-12.5WA110104219.676560.1823.720104办公室FP-12.5WA110104219.676560.1823.720传达室FP-6.3WA15202065.692652.420共87页第152页[键入文字] 0.0735（1）冷冻水供水管道1）供水管管径的确定连接各风机盘管的所有供水支管管径都取与接管管径一致，即均为DN20.连接新风机供水管支管管径取与接管管径一致，即为DN50.图7-7一层冷冻水系统轴测图共87页第152页[键入文字] 选择计算最不利环路如图7-7所标1-6段。确定各计算管段中的流量，见表7-8④确定1-2管段中供水干管的管径。初选管段1-2中的计算流速为，根据公式可算出管内径为，根据管径的规格，可初选管径DN20。再由公式反算出管段1-2的管径为DN20时的流速，满足要求。⑤与上述的方法确定其他管段的管径与流速，并填入表7-8.2）最不利环路供水管压降计算计算管段1-2的水头损失：由公式算出沿程阻力系数。由公式算出沿程阻力水头损失。管段1-2中有等径三通一个，查附录Ⅲ[5]得局部阻力系数，有90º弯头两个，，查附录Ⅲ得局部阻力系数，有闸阀一个，查附录Ⅲ[5]得局部阻力系数由公式算出局部阻力水头损失：由公式得出管段1-2的水头损失为：共87页第152页[键入文字] 与上述同样的方法确定其他的管段的水头损失，并填入表7-8算出管段1-6的总水头损失。结果见表7-8.表7-8一层水平供水管水力计算表编号管段长度L（m）流量（kg/s）管径D(mm)流速m/sv2/2gξ△PemH2O△PmmH2O△PmH2O1-21.30.182200.5810.0171.6253.50.0280.060.0882-310.256250.5220.01410.110.0140.0020.0153-43.80.438320.5460.0152.9690.120.0450.0020.0474-53.80.62320.7730.032.9691.50.090.0460.1365-620.802400.640.0211.250.10.0260.0020.0281-611.90.2030.1110.314共87页第152页[键入文字] 表7-9一层水平供水管局部阻力系数汇总管段局部构件阻力系数1-2闸阀、等径三通、90º弯头0.5、1.4、0.82-3变径管、异径三通0.17、-0063-4变径管、异径三通0.17、-0.054-5变径管、异径三通0.18、-0.055-6变径管、异径三通0.18、-0.06共87页第152页[键入文字] 7.2.2冷冻水水平回水管路水力计算（1）.冷冻水水平回水管路水力计算连接各风机盘管的所有回水支管管径都取与接管管径一致，即DN20，连接新风机回水支管管径取与接管管径一致，即DN50。回水干管计算方法同上，可算出回水管路各管段管径如表7-10,所示，回水管路的总水头损失的计算方法同上，此处省略。表7-10一层水平回水管的管径管段1a-7a2a-1a3a-2a4a-3a5a-4a流量l/s0.80150.61950.43750.25550.182管径mm3232252020图7-8二层冷冻水系统轴测图表7-11二层冷冻水供回干管的水力计算管段编号管段长度秒流量管径实际流速V²/2g§e§L(m)Q(l/s）DN(mm)v（m/s）mH2OmH2OmH2O12345678910111-24.80.164200.520.01463.50.0840.0490.1332-310.346320.430.0100.780.200.0070.0020.0093-43.80.51320.640.0212.97-0.0630.061-0.010.06共87页第152页[键入文字] 4-510.692400.550.0160.630.1150.0100.0020.0125-63.80.7655400.610.0192.38-0.020.045-0.000.0456-73.80.9475400.760.0292.38-0.0750.069-0.000.0677-811.1295400.900.0410.62-0.030.025-0.000.0258-93.81.3115500.670.0231.90.1550.0430.0040.0479-107.61.4935500.760.0303.8-0.0250.113-0.000.11210-1111.6755500.860.0370.5-0.020.018-0.000.01811-123.81.8395500.940.0451.9-0.0150.086-0.000.08512-1312.0215501.030.0540.5-0.0150.027-0.000.02613-147.62.2035501.130.0653.8-0.0150.246-0.000.24514-1512.3855501.220.0750.5-0.0140.038-0.000.037共87页第152页[键入文字] 15-1622.5675501.310.0881-0.0140.088-0.000.08716-1714.4075651.330.0910.380.1150.0350.0100.045总阻力1.05178616a""-16a0.516a-15a2.31.84500.940.0451.153.50.0520.1580.2115a"-14a12.022501.030.0540.50.30.0270.0160.04414a-13a7.62.204650.670.0232.920.5450.0660.0120.079共87页第152页[键入文字] 13a-12a12.386650.720.0270.380.270.010.0070.01712a-11a3.82.568650.780.0311.460.620.0450.0190.06411a-10a12.732650.830.0350.380.1650.0130.0060.01910a-9a3.82.914650.880.041.460.160.0580.0060.0649a-8a3.83.096650.940.0451.460.1350.0650.0060.0718a-7a13.278650.990.050.380.120.0190.0060.0257a-6a3.83.46651.050.0561.460.2950.0820.0160.098共87页第152页[键入文字] 续表7-116a-5a3.83.642651.100.0611.460.1050.090.0060.0975a-4a13.716651.120.0640.380.060.0250.0040.0294a-3a3.83.897651.180.0711.460.0850.1030.0060.1093a-2a14.062651.230.0770.380.080.0290.0060.032a-1a4.54.243651.280.0831.730.0750.1450.0060.1521a-16a48.84.4075651.3320560.09052918.769230.071.6991640.0063371.705501总阻力2.818457图7-9三层冷冻水系统轴测图共87页第152页[键入文字] 表7-12三层冷冻水供回干管的水力计算管段编号管段长度秒流量管径实际流速V²/2g§e§L(m)Q(l/s）DN(mm)v（m/s）mH2OmH2OmH2O12345678910111-24.80.182200.580.01763.50.1030.060.1642-310.346320.430.0090.7810.20.0070.010.0093-43.80.528320.660.0222.97-0.0750.066-0.010.0644-510.692400.550.0160.620.110.010.010.011共87页第152页[键入文字] 5-63.80.779400.620.022.36-0.020.047-0.010.0466-710.961400.770.030.63-0.0750.019-0.010.0177-83.81.048400.840.0362.38-0.020.085-0.010.0848-911.23400.980.0490.63-0.030.031-0.010.0299-103.81.412500.720.0271.90.150.050.0010.05410-1111.576500.80.0330.5-0.020.017-0.010.01611-127.61.758500.90.0413.8-0.020.156-0.010.15512-1311.94500.990.050.5-0.0180.025-0.010.02413-143.82.104501.070.0591.9-0.0170.111-0.010.11114-1512.286501.170.070.5-0.0170.035-0.010.03415-167.62.468501.260.0813.8-0.010.308-0.010.307共87页第152页[键入文字] 16-1712.65501.350.0930.50.0090.0470.0010.04817-1822.832501.450.10710.010.1070.0010.108续表7-1218-1914.372651.320.0890.380.1150.0340.010.045总阻力1.32626318a""-18a0.518a"-17a2.31.54500.770.0321.152.70.0360.0850.12217a-16a11.722650.520.0140.380.30.0050.0040.009共87页第152页[键入文字] 16a-15a7.61.904650.580.0172.920.1080.0490.0020.05115a-14a12.086650.630.0200.380.1020.0080.0020.00914a-13a3.82.268650.690.0241.460.10.0350.0020.03713a-12a12.432650.740.0280.380.080.0110.0020.01312a-11a7.62.614650.790.0312.920.070.0930.0020.09512.796650.850.0360.380.070.0140.0030.017共87页第152页[键入文字] 11a-10a10a-9a3.82.96650.890.0411.460.060.060.0020.0629a-8a13.142650.950.0460.380.060.0180.0030.0208a-7a3.83.324651.000.0511.460.060.070.0030.0787a-6a13.411651.030.0540.380.050.0200.0030.0246a-5a3.83.593651.090.061.460.0750.0880.0050.0925a-4a13.68651.110.060.380.050.0240.0030.0274a-3a3.83.844651.160.0691.460.0650.1000.0040.1053a-2a14.026651.220.0760.380.0650.0290.0050.0342a-1a3.84.19651.270.0821.460.0650.1190.0050.125共87页第152页[键入文字] 1a-19a504.372651.320.08919.20.061.7130.0051.718总阻力2.640868共87页第152页[键入文字] 图7-10四层冷冻水系统轴测图表7-13四层冷冻水供回干管的水力计算管段编号管段长度秒流量管径实际流速V²/2g§e§L(m)Q(l/s）DN(mm)v（m/s）mH2OmH2OmH2O12378910111213141-20.30.182200.5810.0170.3752.80.0060.050.0552-37.60.269250.550.0157.61.570.1170.020.1413-410.356320.4440.0100.7810.180.0080.010.0184-510.538400.430.0090.6250.110.0060.010.0165-67.60.72400.5750.0174.75-0.080.08-0.010.0986-710.902500.4610.50.1170.0050.0010.0067共87页第152页[键入文字] 0.01087-811.066500.5440.0150.5-0.030.007-0.000.00718-93.81.248500.6370.0201.9-0.020.039-0.000.03899-1011.43500.7300.0270.5-0.020.014-0.000.013010-113.81.612500.8230.0351.90.010.0660.0000.066011-1221.794500.9160.04310.010.0430.0010.044212-1313.334651.0070.0520.3850.2050.020.0110.03051-13总阻力0.49682813a-12a71.54500.7870.0323.52.70.1100.0850.195721.722650.390.0160共87页第152页[键入文字] 12a-11a0.5204310.0138190.7692310.010630.00538911a-10a3.81.904650.5750.0161.4610.10.0250.0020.02638110a-9a12.086650.6300.0200.3850.090.0080.0020.00969a-8a3.82.268650.6850.0241.4610.130.0350.0030.03818a-7a12.45650.7400.0280.3850.0750.0110.0020.01297a-6a12.614650.7900.0320.3850.0750.0120.0020.01466a-5a12.796650.8450.0360.3850.080.0140.0030.01695a-4a12.978650.9000.0410.3850.080.0160.0030.0192续表7-13共87页第152页[键入文字] 4a-3a13.16650.9550.0470.3850.0750.0180.0030.02143a-2a3.83.247650.9810.0491.4620.080.0720.0040.07572a-13a21.53.334651.0080.0528.2690.080.4280.0040.4324总阻力0.879129共87页第152页[键入文字] 图7-11五层冷冻水系统轴测图表7-14五层冷冻水供回干管的水力计算管段编号管段长度秒流量管径实际流速V²/2g§e§L(m)Q(l/s）DN(mm)v（m/s）mH2OmH2OmH2O12345678910111-24.10.087200.280.015.123.50.0200.01380.0342-310.269250.550.0210.280.0150.00430.023-43.80.451320.560.022.970.120.0480.00190.054-57.60.615320.770.035.940.070.1780.00210.1805-63.80.779400.620.022.380.10.0470.0020.049共87页第152页[键入文字] 6-710.961400.770.030.63-0.070.019-0.0020.0177-87.61.143400.910.044.75-0.040.202-0.0020.28-911.325500.680.020.50.1550.0120.00360.0159-103.81.507500.770.031.9-0.030.057-0.0010.057总阻力0.6210179a""-9a0.59a"-8a10.182200.580.021.253.50.0220.06030.0828a-7a7.60.364320.450.015.940.5450.0620.00570.0687a-6a10.546320.680.020.780.270.0180.00640.025共87页第152页[键入文字] 6a-5a3.80.728400.580.022.380.380.0400.00650.047续表7-145a-4a7.60.892400.710.034.750.1550.1230.00400.1274a-3a3.81.056500.540.011.90.330.0280.00490.0333a-2a11.238500.630.020.50.140.0100.00290.0132a-1a3.81.42500.730.031.90.1250.0510.00340.0541a-10a33.71.507500.770.0316.90.070.5090.00210.511总阻力0.961026共87页第152页[键入文字] 图7-12六层冷冻水系统轴测图表7-15六层冷冻水供回干管的水力计算管段编号管段长度秒流量管径实际流速V²/2g§e§L(m)Q(l/s）DN(mm)v（m/s）mH2OmH2OmH2O12345678910111-21.20.182200.580.0171.53.50.02580.06030.0862-33.80.364320.450.0112.970.130.03120.00140.0333-43.80.528320.660.0222.97-0.060.0657-0.0010.0644-53.80.692400.550.0162.380.1150.0370.00180.039总阻力0.221716共87页第152页[键入文字] 4a""-4a0.54a"-3a3.80.164200.520.0144.753.50.06640.04890.1153a-2a3.80.328320.410.0092.970.5450.02530.00470.032a-1a10.51320.640.0210.780.270.01610.00560.0221a-5a12.60.692400.550.0167.880.4350.12250.00680.129总阻力0.296358共87页第152页[键入文字] 7.2.3冷冻水供回水立管管路水力计算由附表可查得一区所需水量为5.209L/s，图7-8表示一区供回水立管轴测简图。详细水力计算见表7-11和表7-12，其中管段编号数字代表楼层数。图7-8冷冻水供回水立管的轴测图表7-11冷冻水供水管道的水力计算编号管长L（m）流量L/s管径D(mm)流速m/sv2/2gξ△PemH2O△PmmH2O△PmH2O1-240.8015500.40.0120.10.0170.0010.022-分水器19.55.209651.570.137.51.450.950.1831.1315.54.372651.320.095.961.450.530.1290.66共87页第152页[键入文字] 3-分水器4-511.53.334651.00.054.420.10.230.0050.235-67.54.841651.460.112.880.20.320.0220.346-分水器3.55.533801.10.061.091.450.0680.090.16表7-12冷冻水回水立管的水力计算编号管长L（m）流量L/s管径D(mm)流速m/sv2/2gξ△PemH2O△PmmH2O△PmH2O共87页第152页[键入文字] 1a-2a40.8015500.40.0120.10.0170.0010.022a-集水器19.55.209651.570.137.51.450.950.1831.133a-集水器15.54.372651.320.095.961.450.530.1290.664a-5a11.53.334651.00.054.420.10.230.0050.235a-6a7.54.841651.460.112.880.20.320.0220.346a-集水器3.55.533801.10.061.091.450.0680.090.16要满足阻力平衡校核：各节点处安装阀门共87页第152页[键入文字] 7.3机房冷冻水供回管路水力计算机房设备布置及管线连接简图如图7－9所示。冷水机组的额定水流量，冷冻水进出口接管为Dg80，按下表中标示流量，用前述方法来计算管径，计算数据和结果见表7-13.表7-13机房冷冻水和冷却水水系统各管管径管段编号Q(l/s）DN(mm)v（m/s）管段编号Q(l/s）DN(mm)v（m/s）123456781-211.1D108*4.01.211a-2a13.89D114*4.01.362-311.1D108*4.01.212a-3a13.89D114*4.01.363-411.1D108*4.01.213a-4a13.89D114*4.01.364-511.1D108*4.01.214a-5a13.89D114*4.01.365-611.1D108*4.01.215a-6a13.89D114*4.01.366-711.1D108*4.01.217a-8a13.89D114*4.01.367-811.1D108*4.01.218-911.1D108*4.01.21共87页第152页[键入文字] 10-1111.1D108*4.01.2111-1211.1D108*4.01.2112-1311.1D108*4.01.2113-1411.1D108*4.01.217.4分水器、集水器的选型与计算（1）分水器的选型与计算取其中的流速为0.6m/s，循环水量为11.11L/s，则由公式共87页第152页[键入文字] 可计算得缸体内径，拟选用的无缝钢管。分水器结构如图7-10所示。图7-10分水器的结构图根据各楼层计算所需冷水量，将1-2层，3层，4-6分别各用一根供回水立管，管径算如下：表7-15分水器接管管径管段编号秒流量管径实际流速DN(mm)v（m/s）二层5.209651.57三层4.372651.32六层5.533801.10分水器的长度可由式确定式中、、、、－接管中心距mm，、、最后计算得分水器的长度mm（2）集水器的选型与计算集水器的直径、长度、和管间距与分水器相同，只是接管顺序相反。共87页第152页[键入文字] 7.5空调水系统的定压在闭式循环的空调水系统中，为使水系统在确定的压力水平下运行，系统中应设置定压设备。对水系统进行定压作用在于，一是防止系统内的水“倒空”，二是方式系统内的水汽化。具体的说，就是必须保证系统的管道和所有设备内均充满水，且管道中任何一点的压力都应高于大气压力，否则会有空气被吸入系统中。同时，在冬季运行时在确定的压力下，防止管道内热水汽化。目前空调水系统定压方式有3种，即高位开式膨胀水箱定压、隔膜式气压罐定压和补给水泵定压等，在本系统，使用高位开式膨胀水箱定压。空调水系统的定压点（即膨胀水箱的膨胀管与系统的连接点），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点，其安装高度应比系统的最高点至少高出0.5m(5Kpa)为宜。膨胀水箱的接管详图见图7-11共87页第152页[键入文字] 图7-11膨胀水箱其接管详图膨胀水箱的选择空调水系统的膨胀水量V=---系统运行前水的密度kg/l---系统运行后水的密度kg/l----水系统中总水容量L共87页第152页[键入文字] F---为建筑的总面积㎡--水容量概算值L/㎡表7-16系统单位水容量单位：L/m²(建筑面积项目全空气系统空气-水空调系统供冷时0.40～0.550.70～1.30供热时1.25～2.001.20～1.90=0.9993kg/l=0.99976kg/lF=3600.42㎡=0.9L/㎡=1.343L由于膨胀水量太小，而一般的膨胀水箱有效面积为0.5-1.0m3.则本系统的膨胀水箱有效容积可取0.5共87页第152页[键入文字] 根据以上计算参数参见《中央空调设备选型手册》表4.2-10得到膨胀水箱具体参数见表7-17表7-17膨胀水箱选型参数公称容积外形尺寸溢流管排水管膨胀管信号管循环管补水管0.5m3900×900×900DN40DN32DN25DN20DN20DN257.6空调冷凝水管路的设计种空调设备（如风机盘管机组、组合式空调机、新风机组等）在夏季运行时，应对空气进行冷却除湿处理，产生的凝结水必须及时排走。排放凝结水的管路设计，应注意以下要点：（1）水封的设置共87页第152页[键入文字] 无论空调末端设备的冷凝水盘是位于机组的正压段还是负压段，冷凝水盘出水口处均需设置水封，水封的高度应大于冷凝水盘处正压或负压值。在正压段设置水封是为了防止漏风；在负压段设置水封是为了顺利的排除冷凝水。（2）泄水支管冷凝水盘的泄水支管沿水流方向坡度不宜小于0.01，冷凝水水平干管不宜过长，其坡度不应小于0.003，且不允许有积水部位。当冷水水管坡度设置有困难时，应减少水平干管长度或中途加提升泵。（3）冷凝水管材冷凝水管处于非满流状态，内壁接触水和空气，不应采用无防锈功能的焊接钢管；冷凝水为无压自流排放，若采用软塑料管会形成中间下垂，影响排放。因此，空调冷凝水管材应采用强度较大和不易生锈的镀锌钢管或排水PVC塑料管，管道应采用防结露措施。（4）冷凝水水管管径冷凝水管管径应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，在此范围内管道最小坡度为0.003的冷凝管径可按照下表进行估算。表7-18冷凝水管管径选择表冷负荷/kW≤77.1～17.617.7～100101～176177～598599～10551056～15121513～12462管道公称直径DN/mm202532405080100150（5）冷凝水的排放共87页第152页[键入文字] 冷凝水排入污水系统时，应有空气隔断措施，冷凝水管不得与密闭雨水系统直接连接。以防臭味和雨水从空气处理机组冷凝水盘外溢。为便于定期冲洗、检修，冷凝水水平干管始端应设扫出口。冷凝水管道尺寸见表7-19表7-19冷凝水管径尺寸楼层一层二层三层四层五层六层水管冷量w27100.757455.439715.0842941.4538275.0653913.9水管管径mm3232323232327.7水泵和冷却塔的选择与计算⒈冷冻水泵的选择与计算（1）水泵流量的确定单台冷水机组的额定流量为40M3/h为11.11L/S共87页第152页[键入文字] 根据水泵单台工作时，取流量储备系数为1.15则单台水泵的流量为V=1.15*11.1=12.7765L/S=45.99M3/h（2）泵的扬程的确定冷水机组蒸发器的水压降为44Kpa=4.49mH2O最不利环路中并联的空调末端设备中水压损失最大FPG6-25D的水压降31.5Kpa=3.22mH2O最不利环路的总长约为195m，取K=0.6最不利环路总阻力约为；水泵的设计杨程:根据附录Ⅱ[5]80-65-160A转速2900r/min流量46.8M3/h13L/s杨程28m效率73%电机功率7.5KW必须的汽蚀余量2.5m泵头重量72kg⒉冷却塔的选择根据冷却水的流量为50M3/h根据附录Ⅱ[5]选择：低噪声系列冷却塔的型号；选择B2080S型号冷却水量为80M3/h外形尺寸a=2200mmb=2200mmH=3535mm风机直径1500mm电机功率2.2KW进塔水压10kPa制品重量747kg运转重量1440kg⒊冷却水泵的选择与计算水泵流量的确定单台冷水机组的额定流量为50=13.89取安全系数为1.1则水泵杨程的确定冷水机组冷凝器的水压降为26Kpa=2.65mH20冷却塔开始段高度取为Z=3m进塔的余压为10kPa=1.02mH20冷却水循环的总长度为27m则最不利环路的总阻力约为：取安全系数为1.1水泵的设计杨程：根据附录Ⅱ[5]选择冷却水泵100-65-125转速2900r/min流量60M3/h16.7L/s杨程18m效率74%电动机功率3.5KW必须的汽蚀余量3.0m泵头重量65kg共87页第152页[键入文字] 8VRV空调系统8.1VRV空调系统的新风处理方式8.1.1热交换器处理方式对于公共建筑物，如办公楼、学校、商场、旅馆的餐厅、多功能厅大堂、四季厅、影剧院、舞厅、体育馆等建筑物，通常新风负荷较大。根据节能标准[4]，大部分公共建筑物可使用全热或显热交换器；对于其他建筑物内的舒适性空调系统，若新风量较大，便于设置独立新风和排风系统时，宜采用全热或显热交换器，回收冷热量，降低运行费用。具体选择何种形式的全热或显热交换器，应根据交换器的特点、构造、适用范围确定。1）采用全热交换器处理新风全热交换器处理新风是一种热回收技术，不但回收排风中的显热，而且还可回收排风中的潜热。全热交换器一般分为转轮式全热交换器和板翅式全热交换器。目前，多联机空调系统大多选用全热交换器处理新风，一方面节约运行费用，符合节能设计标准[4]的相关规定共87页第152页[键入文字] ，另一方面，价格有了大幅度的降低。近年来，夏季较往年气温偏高，电力缺口很大，唤起人们的节能意识。2003年SARS以后，各种舒适性空调建筑物的新风量标准有所提高，新风负荷占建筑物负荷的比例更大。减少新风负荷，回收排风冷热量是节约空调运行费用的有力措施。2）采用显热交换器处理新风显热交换器形式较多，主要有翅式显热交换器、热管热交换器、中间热媒式换热器等，目前常用的是板翅式显热交换器，其他形式的显热交换器应用较少，下面主要介绍板翅式显热交换器。与板翅式全热交换器类似，显热热回收器一般用铝箔做成平板状，平板间距为4～8mm，阻力为200～300Pa，热回收效率约为65%左右，使用寿命较板翅式全热交换器长。8.1.2直接蒸发式新风机处理方式对于医院的病房、旅店客房等要求对夏季新风冷却降温、冬季加热处理的房间，宜采用制冷剂直接蒸发式新风机。专用新风处理机造价很高，工作范围有一定的限制；室外机在处理新风时，其工作范围（-5~43℃）较处理室内空气时的工作范围（-20~43℃）小，工作范围也受到了限制，解决新风问题极大地影响了多联机在舒适性空调中的应用，限制多联机在舒适性空调中的推广。在一些采用普通室内机进行新风处理的场合，由于新风处理能力不足，夏季室内机回气过热度过大，冬季冷凝温度过低，影响了系统的运行安全，同时，尽管处理新风时设定为高风状态，但大部分情况下进风温度超过了规定范围，风量并不在最大风量下运行，无法满足新风量的要求。8.1.3风冷热泵冷热水机组处理方式在部分工程设计中，新风量要求较大，新风处理要求严格，直接蒸发式新风机和全热交换器在设备布置和处理新风上都无法满足要求。而采用水系统新风机处理新风，冷热水均由风冷热泵冷热水机组提供。但采用此新风系统时，风冷热泵冷热水机的共轭能力随室外温度降低而衰减；冬季处理新风时容易冻坏新风机盘管、冻裂管路；新风机分散，管路敷设麻烦，噪声大，管理、维修不便。8.1.4风机直接将新风送入室内方式室外新风不经冷热处理，仅经过粗效过滤直接送入室内。该新风系统简单，一次性投资少，运行可靠，新风量得到保证。但在具体应用时，应注意以下几点：共87页第152页[键入文字] 1）室内机应完全承担新风负荷，北方地区，室外气温较低时，造成多联机室内外机选型较大，系统造价较高，且不利于空调效果；2）由于多联机使用的灵活性，当房间较多时，部分房间不同时使用的几率很大，易造成空调开启时室内温度过高或过低，室内达到空调设定的温度的时间加长，影响使用；3）冬季送风温度过低时，注意风口表面的结露。夏季新风送风口不宜靠近室内机送风口，以免室内机送风口结露。8.2新风系统的形式为节约运行费用，保证各办公室的新风量，根据北京市的气候条件和建筑物的特点，综合考虑方案中的新风系统，拟采用全热交换器处理新风，全热交换器的全热效率可达60%~80%，全热交换器联合运行的VRV空调系统可比常规新风系统节约66%的能量，节约的运行费用也较为可观。由于全热交换器里的矩形单体能提供较大的空气流通截面，因而比常规的全热交换器减少了约20%的压力损失。采用热回收新风处理方式，送风形式宜采用新回风先混合后处理的送风方式，全热交换器处理后的新风状态参数随室外空气状态的变化而变化，如将此新风直接送入室内，必将造成室内空气状态的波动。因此对于热回收新风处理方式，送风宜采用新回风先混合后处理的方式。全热新风交换器通过管道将室外的空气温度调节接近室内空气温度后送入室内，可连续不断的提供高性能和高效率的换气。新风全热交换器在室内带动空气循环，形成恒定湿度空间；通过设备过滤掉室外空气粉尘及其他污染物，可在开空调时开窗换气，补充室内新鲜空气。8.3多联机的选型与布置8.3.1室内机的选择计算室内机的型式根据客户要求、建筑结构特点、工程造价、装修要求等确定。由于空调房间室内设定温度与多联机系统额定工作状态有偏差。考虑到变频多联机系统使用灵活性的特点，根据规范[11]的相关规定，室内计算负荷宜乘以1.1～1.3的放大系数，以保证制冷量有足够的富余,同时也应该满足风量的要求。根据夏季供冷情况来选择室内机：(8—1)共87页第152页[键入文字] 式中——室内机名义制冷量，kw；QJ——室内计算冷负荷，kw；K——室内计算负荷放大系数，取1.1～1.3。以二层餐厅为例进行选择计算。由附录可知计算冷负荷为23.37kw，取放大系数为1.15，根据式6—1计算得室内机名义制冷量为26.88kw。同时考虑到风量为6275.15m3/h，结合办公楼的建筑空间情况查阅教材[11]，根据冷量和风量同时满足要求的原则，选择六台嵌入式四面出风室内机，室内机的名义制冷量为7.1kw，风量为1020m3/h。查阅美的中央空调设计样本[21]，可选择MDV-D71Q4/N1-C型号的四面出风嵌入机。相关参数如表8-1：表8-1MDV-D71Q4/N1-C型号的四面出风嵌入式室内机室内机型号四面出风嵌入式MDV-D71Q4/N1-C制冷量kw7.1制热量kw8机体尺寸长×宽×高840×840×230面板尺寸长×宽×高950×950×46标准风量m3/h1020噪音值dB（A）39/38/36共87页第152页[键入文字] 气管mmø15.9液管mmø9.5排水管mmPVC32质量kg29电源/220V--50HZ机体外观/镀锌钢板面板外观/乳白色其他房间所选室内机的台数和机型的参数详见附表共87页第152页[键入文字] 8.2.2室内机的布置室内机的分布应根据室内温湿度参数、允许风速、噪声标准和空气质量等要求，结合室内装修、气流组织要求、用户要求及各种室内机的特点来确定，并应防止气流短路。根据本建筑的功能特点，本方案中使用的室内机均为嵌入式四面或两面出风的室内机。具体分布可参见图纸，每个房间都有专门的新风系统，既保证了室内要求的参数，又保证了人员的舒适性和卫生要求。1.冷媒管路的布置冷媒配管要根据室内及室外机的型号来选择，合流管段的直径根据美的产品样本来选择，具体尺寸详见图纸，管道的布置原则如下：(1)室外机与室内机之间的实际管长≤150m（等效长度175m）超过90m时，液管、气管的尺寸增大1级。配管总长可达510m。(2)室外机之间的高差≤5m，室外机之间实际长度≤10m。(3)室外机位于室内机的上方时，室内外机高差≤50m；当室外机位于室内机下方时，室内外机高差≤40m。(4)室内机之间高差≤15m，最远室内机到最近室内机管长差≤40m。2.冷凝水管路的布置冷凝水管是室内排水管道，将空调室内机产生的冷凝水排出室外，本方案中将冷凝水管接至卫生间的排水系统中。室内机冷凝水管的选配是根据冷凝水量和室内机的型号配套选择排水管的。冷凝水管设计安装方法如下：1)室内机出口300mm以内做提升；2)提升一定高度以后做一45度斜管；3)排水管安装斜度至少为1/100。8.2.3室外机的选择计算室外机的选择是根据分区情况和室内外机的容量配比系数来确定其额定制冷容量。室内外机的容量配比系数是指一个系统内所有室内机额定制冷容量之和与室外机额定制冷容量的比[11]共87页第152页[键入文字] 。尽管室外机可以在容量配比系数50％～130％之间运行，但在设计选型时，要根据系统的具体使用情况来定。同时使用率较低的场所，容量配比系数以1l0％～120％比较合适；同时使用率较高的场所，最好在容量配比系数接近或者小于100％下选择室外机。根据分区情况方案中拟定每层使用一套室外机，客房单独使用一套室外机，由于该办公建筑的同时使用率较高容量配比系数可取100％。根据美的中央空调产品样本选择合适的机组，现将室外机的选择计算列于下表8-2：表8-2各区的室外机参数分区室内机总荷（kw）室内机个数容量配比系数室外机容量（kw）型号匹数一层办公大厅22.48125%28MDV-280(10)W/D2SN1-88010HP二层餐厅42.6693.9%40MDV-400(14)W/D2SN1-88014HP四层会议室25.29111%28MDV-280(10)W/D2SN1-88010HP五层会议室25.29111%28MDV-280(10)W/D2SN1-88010HP六层大会议室7216109%78.5MDV-785(28)W/D2SN128HP8.2.4室外机的布置根据多联机系统的划分和多联机的使用环境，大体确定了室外机的规格型号和位置，具体安装空间应满足以下要求。（1）安装基本空间要求多台室外机安装时为了保持流畅的通风，要求室外机顶部开放。（2）室外机每层放置放置方式结合现场的情况，采用不同的进排风位置，可以同侧进排风，也可以异侧进排风。通过文献资料知异侧进排风情况好于同侧进排风情况，设计时采用异侧进排风布置。（3）室外机设备层布置布置是应尽量避免上部排风被下部进风吸入。本方案中的多联机统一布置的具体分布参见图纸。8.3全热新风交换器的选择计算对于新风的处理采用了节能经济、环保节约的全热新风交换器，符合国家公共建筑的节能标准要求。本空调方案中拟定每层使用一台机组，查规范[11]，共87页第152页[键入文字] 根据房间的新风量来选择全热交换器。以建筑的第二层餐厅为例，其新风量为各个房间之和G=627.52m3/h,根据美的中央空调设计样本[21]选择机组型号为XFHQ-8DZ-B，额定风量为800m3/h。其他楼层的机组型号选择见表8-3。楼层新风量（m3/h）机组型号额定风量（m3/h）机外余压（Pa）温度效率一层大厅579XFHQ-6DZ-B6008079%二层餐厅627.52XFHQ-8DZ-B80010079%四层会议室654.79XFHQ-8DZ-B80010079%五层会议室654.79XFHQ-8DZ-B80010079%六层会议室1617.12XFHQ-20DZ/S-B200017079%表8-3各层全热交换器参数8.4全热新风交换器和新风管道的布置8.4.1全热新风交换器的布置本建筑中共使用五台全热新风交换机组，拟定每层分布一台机组。设置新风吸入口的位置很重要，保证以下要求:1）设在室外空气比较洁净的地方，并宜设在北外墙上；2）应尽量设在排风口的上风侧（进排风口同时使用时，特别是采用热交换器处理新风时，设在主导风向的上风侧），且应低于排风口，并尽量保持不小于10m的距离；3）进风口底部距地面不宜小于2m，当新风口布置在绿化带时，进风口底部距地面不宜小于1m。8.4.2新风管道的计算与布置本方案中的新风管材料采用粗糙度为0.15mm的镀锌薄钢板，空调风管系统水力计算是为了确定风管尺寸及阻力，为系统选择符合要求的风机。风管阻力计算方法较多，主要有假定流速法、压损平均法和静压复得法等。设计中参考教程[13]采用假定流速法进行计算，风管系统中常用的风速参见表8-4：表8-4风管系统常用风速表（低速风管）共87页第152页[键入文字] 管道部位推荐速度（m/s）最大速度（m/s）居住公共工业居住公共工业风机入口3.5454.557风机出口5～86.5～108～128.57.5～118.5～14主风道3.5～4.55～6.56～94～65.5～86.5～11支风管33～4.54～53.5～44～6.55～9送风口1～21.5～3.53～42～33～43～5共87页第152页[键入文字] 现以二层餐厅新风管道为例计算流速选择断面尺寸，示意图如下：图8-1二层餐厅风管分布简图1）按表6-4中的推荐和最大流速，选择合适的空气速度，根据流量逐段计算管道端面尺寸，并使其符合矩形风道统一规格[11]，其计算方法与风机盘管加新风系统中风管的计算方法一样，各管的管径见表8-5表8-5二层餐厅新风管道的尺寸二层食堂管道编号新风量假定流速断面积风管尺寸实际流速送风管道1-20.1741.90.0913202502.172-30.1161.80.0652502002.33-40.0581.70.0342501601.452共87页第152页[键入文字] 回风管道1.-2.0.1741.60.1093202502.1782.-3.0.1161.50.0772502002.3243.-4.0.0581.20.0482501601.452风管阻力损失概算及风机压头校核：最不利环路总长约19m，根据图1-20[11]，取，因管段中局部阻力构建较少，因此取，则送风管空气流动总阻力为：而全热交换器的机外余压为100Pa，满足要求。共87页第152页[键入文字] 图8-2一层大厅新风管道轴测图图8-3四层,五层会议室新风管道轴测图图8-4六层大会议室新风管道轴测图共87页第152页[键入文字] 表8-6VRV系统新风管道尺寸一层办公大厅管道编号新风量m3/s假定流速断面积风管尺寸实际流速送风管道1-20.160831.90.084643202502.0104172-30.120621.50.080413202001.8847663-40.080411.30.061853202001.256514-50.040201.10.036552501601.005208回风管道1-20.160831.30.12373202502.0104172.-3.0.120621.90.063483202001.8847663.-4.0.080411.60.050263202001.25651共87页第152页[键入文字] 4.-5.0.040201.50.026802501601.005208二层食堂管道编号新风量假定流速断面积风管尺寸实际流速送风管道1-20.174311.90.091743202502.178872-30.116201.80.064552502002.3241283-40.058101.70.034172501601.45258回风管道1.-2.0.174311.60.108943202502.178872.-3.0.116201.50.077472502002.3241283.-4.0.058101.20.048412501601.45258共87页第152页[键入文字] 四层局长会议室管道编号新风量假定流速断面积风管尺寸实际流速送风管道1-20.181881.90.095723202502.2735662-30.121251.80.067363202001.8946383-40.060621.60.037892502500.970055续表8-6回风管道1.-2.0.181881.90.095723202502.2735662.-3.0.121251.40.086613202001.8946383.-4.0.060621.40.043302502500.970055共87页第152页[键入文字] 五层档案室管道编号新风量假定流速断面积风管尺寸实际流速送风管道1-20.181881.90.095723202502.2735662-30.121251.80.067363202001.8946383-40.060621.60.037892502500.970055回风管道1.-2.0.181881.90.095723202502.2735662.-3.0.121251.40.086613202001.8946383.-4.0.060621.40.043302502500.970055共87页第152页[键入文字] 六层大会议室管道编号新风量假定流速断面积风管尺寸实际流速送风管道1-20.449230.149735003202.8074992-30.33692.80.120325002502.6951993-40.22462.70.083184002502.2459994-50.11231.80.062383202501.40375回风管道1.-2.0.449230.149735003202.8074992.-3.0.33692.80.120325002502.6951993.-4.0.22462.50.089844002502.245999共87页第152页[键入文字] 4.-5.0.11232.20.051043202501.403758.5VRV系统制冷剂管道的计算根据美的R410a制冷剂主配管管道尺寸规格见表8-6表8-6美的R410a制冷剂主配管管道尺寸规格下游内机容量（A*100）R410a系统主配管尺寸mm（不得大于主管的尺寸）适用分歧管气管液管A<168Φ15.9Φ9.5FQZHN-01共87页第152页[键入文字] 168≦A<224Φ19.1FQZHN-01224≦A<330Φ22.2FQZHN-02330≦A<470Φ28.6Φ12.7FQZHN-03470≦A<710Φ15.9FQZHN-03710≦A<1040Φ34.9Φ19.1FQZHN-041040≤A<1344Φ41.3FQZHN-041344≦AΦ44.5Φ22.2FQZHN-05由管道所承担的冷量进行制冷剂管道尺寸计算，结果见附表图8-5一层大厅VRV系统室内机制冷剂管道平面图表8-7一层VRV系统制冷剂主配管尺寸一层办公大厅管道编号气管液管分歧管型号1-2Φ12.7Φ6.42-3Φ15.9Φ9.52`FQZHN-013-4Φ15.9Φ9.53·FQZHN-011a-2aΦ12.7Φ6.42a-3aΦ15.9Φ9.52a·FQZHN-013a-4aΦ15.9Φ9.53a·FQZHN-014a-5aΦ15.9Φ9.54a·FQZHN-01共87页第152页[键入文字] 5a-4Φ15.9Φ9.55a·FQZHN-014-室外机Φ25.4Φ12.74·FQZHN-02图8-6二层餐厅VRV系统室内机制冷剂管道平面图共87页第152页[键入文字] 表8-8二层餐厅VRV系统制冷剂主配管尺寸二层餐厅管道编号气管液管分歧管型号1-2Φ15.9Φ9.52-3Φ15.9Φ9.52`FQZHN-011a-2aΦ15.9Φ9.52a·FQZHN-012a-3aΦ15.9Φ9.53a·FQZHN-011b-2bΦ15.9Φ9.52b-3bΦ15.9Φ9.52b·FQZHN-013b-3aΦ15.9Φ9.53a-3Φ22.2Φ9.53a·FQZHN-023-室外机Φ28.6Φ12.73·FQZHN-03共87页第152页[键入文字] 图8-7四层、五层会议室VRV系统室内机制冷剂管道平面图表8-9四层、五层会议室VRV系统制冷剂主配管尺寸四层、五层会议室管道编号气管液管分歧管型号1-2Φ12.7Φ6.42-3Φ15.9Φ9.52·FQZHN-013-4Φ15.9Φ9.53·FQZHN-011a-2aΦ12.7Φ6.42a-3aΦ15.9Φ9.52a·FQZHN-013a-4aΦ15.9Φ9.53a·FQZHN-011b-2bΦ12.7Φ6.42b-3bΦ15.9Φ9.52b·FQZHN-013b-4bΦ15.9Φ9.53b·FQZHN-014b-4aΦ15.9Φ9.5共87页第152页[键入文字] 4a-4Φ19.1Φ9.54a·FQZHN-014-室外机Φ22.2Φ9.54·FQZHN-02图8-8六层大会议室VRV系统室内机制冷剂管道平面图共87页第152页[键入文字] 表8-10六层大会议室VRV系统制冷剂主配管尺寸六层大会议室管道编号气管液管分歧管型号1-2Φ15.9Φ9.52-3Φ15.9Φ9.52·FQZHN-013-4Φ15.9Φ9.53·FQZHN-014-5Φ19.1Φ9.54·FQZHN-011a-2aΦ15.9Φ9.52a-3aΦ15.9Φ9.52a`FQZHN-013a-4aΦ15.9Φ9.53a`FQZHN-014a-5aΦ19.1Φ9.54a`FQZHN-015a-6aΦ22.2Φ9.55a`FQZHN-021b-2bΦ15.9Φ9.52b-3bΦ15.9Φ9.52b`FQZHN-013b-4bΦ15.9Φ9.53b`FQZHN-014b-5bΦ19.1Φ9.54b`FQZHN-015b-6bΦ22.2Φ9.55b`FQZHN-021c-2cΦ15.9Φ9.52c-3cΦ15.9Φ9.52c`FQZHN-013c-4cΦ15.9Φ9.53c`FQZHN-014c-5cΦ19.1Φ9.54c`FQZHN-015c-6bΦ19.1Φ9.56b-6aΦ28.6Φ12.76b`FQZHN-036a-5Φ28.6Φ15.96a`FQZHN-035-室外机Φ34.9Φ19.15`FQZHN-04共87页第152页[键入文字] 8.6VRV系统冷凝水管道的计算根据冷凝水管道承担的负荷来选择冷凝水水管的尺寸见表8-7表8-7冷凝水管道规格尺寸冷凝水管冷负荷kw≦77.1-1818.1-100101-176177-598599-10551056-1512管径DN252532405080100根据各VRV空调区域所承担的负荷，则选择所有冷凝水的管道尺寸为DN32共87页第152页[键入文字] 9卫生间排风9.1排风系统的形式为防止卫生间的气味外溢，包卫生间排风。卫生间需采用的排风，通常有以下几种方式。①自然排风自然排风简单，节能，且投资少，但排风能力有限，易受室内外温湿度，大气压力，风速，风向等因素的影响，排风量不稳定，没有防止回流的措施，不能满足防火要求。因此只能在要求较低的房间中采用。②机械排风机械排风的方式通常有以下几种做法。a卫生间设排气扇和防火阀，屋顶设引风机，且排气扇和引风机联锁。这种方式的排风的效果好，且能满足防火要求，各楼层之间不会产生污染，适用于多数卫生标准要求高的卫生间。b卫生间排风口设防火阀，屋顶设引风机。这种方式的屋顶风机的风量，风压较大，否则不易保证卫生间的排风效果，目前多用于高层建筑的公共卫生间。③机械排风和自然排风相结合的排风方式根据卫生间采用的排气扇的不同，这种排风方式又有以下两种形式。a卫生间设普通排风扇，竖井依靠自然排风。这种方式的排风效果好，但排风竖井受气候影响较大，有时会发生倒灌，因此这种方式适合于卫生标准要求不太高的房间。b卫生间设带有止回阀的排风扇。这种方式不会发生倒灌和相串气，同时还能满足防火要求，但排风扇有较高的压头。9.2排风量的计算卫生间排风量的度算按以下两种方法计算：①按新风量的85%--90%计算；②按换气次数5—8次/h计算。取大者为卫生间的排风量。本次设计办公楼的卫生间采用的是机械排风，卫生间设排气扇和防火阀，屋顶设引风机的方式。在建筑的顶层设排风管做集中排风。共87页第152页[键入文字] 10厨房的排烟及排风设计10.1厨房通风量计算厨房的通风量由两部分组成，即局部排风量和全面排风量两部分。局部排风量应选用的灶具和厨房排风罩的情况加以确定，全面排风量一般按计算确定。1.通风量的计算机械通风的换气量应通过热平衡计算求利，其计算公式：（1）式中，L－－必须的通风量、m3/h；－－室内排风计算温度，可采用下列数值：夏季35摄氏度，冬季15摄氏度；－－室内通风计算温度，摄氏度；－－厨房内的总发热量（显热），W；（2）式中，－－厨房设备散热量，按工艺提供数据计算，如无资料时，可参考文献；－－操作人员散热量，W；－－照明灯具散热量，W；－－室内外围护结构的冷负荷，W。2.局部排风量局部排风量按排风罩面的吸入风速计算，其最小排风量为L＝1000P•H式中，L－－排风罩排风量，m3/L；P－－罩子的周边长（靠墙的边长不计），m；H－－罩口至灶面的距离，m。3.厨房通风量估算在总结工程设计及使用的基础上，设计人员可按如下通风次数进行估算：中餐厨房n＝40-50；西餐厨房n＝30-40；共87页第152页[键入文字] 在估算出的通风量中，局部排风量按65％考虑，全面排风量按35％考虑。10.2局部排风部位及要求中餐厨房，其烹调的发热量和排烟量一般较大，排风量也较大，排气罩一般选用抽油烟罩。为减轻油烟对环境的影响，可选用消洗烟罩。蒸煮间。此间对新风的要求较低，但排风效果一定要好，否则，蒸汽将充满整个工作间，影响厨师工作，排气排出的主要是水蒸气，可以不采用和净化装置，直接排出。西餐厨房。烹调量并不很大，但要求设备多而全，排风量要小于中餐厨房。洗碗间。需要较大的排风量。10.3厨房补风的要求在厨房通风中，要补充一定数量的新风，送风量应按排风量的80％-90％考虑。厨房内负压值不利大于5Pa，因负压过大，炉膛会倒风。因而应使送风机与排风机均有调速的可能。可将补风量的30％作为岗位送风，送风口直接均匀布置排气罩前侧上方。厨房送风可直接利用室外新风，仅设置粗效过滤器。此外，为改善炊事人员工作环境，宜按条件设局部或全面冷却装置。厨房用具发散的热量与空气调节冷却负荷的关系，可用下式计算：灶具热源为煤气的场合：(3)式中－－厨房空调冷负荷，kW；－－厨房设备散热量，kW；F1－－设备同时使用系数，取0.5；F2－－设备输入功率中表面辐射热的比例，取0.32；F3－－排风排热系数，取1.6。灶具热源为使用电及蒸汽的场合：(4)共87页第152页[键入文字] 为避免厨房向餐厅串味，可将60％的送风量送入餐厅，然后再由餐厅流至厨房。鉴于厨房的通风换气量很大，因此很大的补风量均经餐厅流向厨房10.4系统布置1.送风系统应为直流方式，厨房的通风系统宜采用变速风机或关联风机进行送排风2.送排风口布置厨房内送、排风口的布置应按灶具的具体位置加以考虑，不要让送风射流扰乱灶具的排风性通。确定送风出口的出口风速时，在距地2m左右时的区域风速<0.25m/s较为理想。送风口应沿排风罩方向布置，离开罩子前方最小0.7m，而排风口距排风罩越远越好。3.机房、风机及风管的布置厨房的排风机宜设在厨房的上部，厨房为公共建筑中的一部分时，其排风机宜设在屋顶层，这可以使风道内处于负压状态，避免气味外溢。厨房的排风机一般应选用离心风机，厨房的排风管应尽量避免过长的水平风道。厨房的排风竖井最好与排烟道靠在一起以加大抽力。4.防火、排烟厨房的排气系统宜按防火分区划分，尽量不穿过防火墙，穿过时应装防火阀。厨房通风系统的管道应采用不燃烧材料制成。共87页第152页[键入文字] 11管道的保温设计11.1保温的作用及需保温的管道、设备1）、减少冷、热量损耗；2）、保证介质温度达到要求温度，从而满足空调精度；3）、防止管道的冷表面结露或防止热管道表面造成可燃物燃烧。保温的管道、设备：冷水的供、回水管道，供热管道，管道附件，空调器，空调的送回风机，冷热水箱，不在空调房间的送回风管等。在空调房间内的风管如果太长，对室内参数有不利影响时，也应保温。冷管道或设备的保温层厚度取防止结露的最小厚度和经济厚度二者中的较大值。根据本设计的实际情况，只按防止结露的最小保温层厚度选择，同时保温层厚度应大于保温的绝热直径，这样才能起到保温的作用。热管道除计算经济厚度外，还应考虑其外表面温度不致影响所在房间的室内参数和满足防火要求。当对冷、热媒的温升火温降有严格要求时，还应校核其是否满足要求。保温材料选择原则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，说明性能越差，保温效果也越差，因此选择导热系数低的保温材料是首要原则。同时综合考虑保温材料的吸水率、使用温度范围、使用寿命、抗老化性、机械强度、防火性能、造价及经济性，可以在本设计中对供回水管及风管的保温材料均采用带有网格线铝箔帖面的防潮离心玻璃棉。11.2保温层厚度的计算11.2.1保温层的临界绝缘直径为了减少管道的热损失，采用在管道外侧覆盖隔热保温层或称热绝缘层的办法。但是，并不是任意覆盖保温层都能减少热损失。根据《传热学》可知，流体通过管道壁和保温层传热给另一流体的热阻为：管道的传热量是由小递增，然后递减。只有当管道的外径大于热绝缘直径时，，才开始起到保温的作用，临界绝缘直径按下式计算:共87页第152页[键入文字] 11.2.2按防止结露的保温层厚度防止结露指绝大多数时间不结露。例如放在和室外大气有良好接触的房间内的冷管道，当时室外相对湿度达到95%以上且温度较高时很容易结露。对于矩形管道、设备，以及外径在400㎜以上的圆形管道，可按平面保温考虑，按下式计算其最小保温层厚度：圆管按下式计算：式中：——防止结露层的最小厚度，m；——保温层外空气的温度,℃；——保温层外空气的露点温度,℃；——管内介质的温度,℃；——保温材料的导热系数，[W/（m·℃）]；——保温层外表面换热系数，[W/（m2·℃）],室内管道取一般为5～10，可取8；——保温前的管道外径。保温材料(带有网格线铝箔帖面的防潮离心玻璃棉)的防结露厚度表管径DN15DN20DN25DN32DN40DN50DN70DN80DN100厚度/mm111212.51313.51414.514.51511.2.3保温层厚度的计算(1)风管段的保温层厚度计算：本设计中选用带有网格线铝箔帖面的防潮离心玻璃棉作为保温材料，λ=0.038W/（m·℃），管内温度=18℃，=29.9℃，=26.3℃，=8W/（m2·℃）。=0.015考虑各种影响因素，选用大于15㎜厚的共87页第152页[键入文字] 带有网格线铝箔帖面的防潮离心玻璃棉对风管进行保温。(2)水管的保温计算：水管管径D=200㎜，=7℃，=29.9℃，=26.3℃，=8W/（m2·℃）。=0.025，选用大于25㎜厚的带有网格线铝箔帖面的防潮离心玻璃棉对水管进行保温。11.2.4保温层材料的经济厚度从上面可以选出冷介质管道防结露所需的最小保温厚度。应该明确的是,除空气凝结水管外,其余计算的保温防结露厚度通常都不是最经济的厚度而只是满足了最低使用要求的厚度。关于经济厚度,要考虑以下一些因素：1）保温材料的类型及造价(包括各种施工、管理等费用)；2）冷（热）损失对系统的影响；3）空调系统及冷源形式；　　4）保温层所占的空间对整个建筑投资的影响；　　5）保温材料的使用寿命。通过对现有大量工程的实际调研，结合实际情况，本设计供回水管以下表作为经济厚度的参考，风管的保温材料可以选用20mm厚的带有网格线铝箔帖面的防潮离心玻璃棉。保温材料的经济厚度表材料空调水管管径DN＜100100≤DN＜250DN≥250玻璃棉253035－40其它保温层及吊支架卫生间的通风管道不保温，新风管进新风机前不保温。风管支,吊或托架应设置于保温层的外部,并在支吊托架与风管间镶以垫木,同时,应避免在法兰,测量孔,调节阀等零部件处设置支吊托架。共87页第152页[键入文字] 施工说明1）风管和风机盘管的出风短管都采用镀锌钢板，风管支架间距为2～2.5m。2）冷水管道镀锌钢管，直径DN32以下为丝扣连接；直径DN32以上采用焊接，焊口涂防锈漆。3）所有管道（除凝水管为低头敷设，并保持0.003～0.005的坡度）均为抬头走，最高处设自动排气阀，并保持0.003的坡度。水管支架的间距按有关规范处理。共87页第152页[键入文字] 12管道的防腐１．保温风管、冷水管道、设备等，在表面除锈后，刷防锈底漆两遍,再罩一遍棉漆。２．不保温的风管、金属支吊架、排水管等，在表面除锈后，刷防锈底漆和色漆各两遍。注：（１）采用镀锌钢板时可以不刷漆。（２）对于风管，必须内外均刷防锈底漆。（３）为了省去除锈工序，推荐采用ＳＲＣ－Ａ型特种带锈防除锈锈底漆。共87页第152页[键入文字] 13消声减振的设计13.1概述空调系统的消声和减振是空调设计中的重要一环，它对于减小噪声和振动，提高人们大额舒适感和工作效率，延长建筑物的使用年限有着极其重要的意义。对于设有空调等建筑设备的现代建筑，都可能室外及室内两个方面受到噪声和振动源的影响。一般而言室外噪声源是经过维护结构穿透进入的，而建筑物内部的噪声、振动源主要是由于设置空调、给排水、电气设备后产生的，其中以空调制冷设备产生的噪声影响最大。包括其中的冷却塔、空调制冷机组、通风机、风管、风阀等产生的噪声。其中主要的噪声源是通风机。风机噪声是由于叶片驱动空气产生的紊流引起的宽频带气流噪声以及相应的旋转噪声所组成，后者由转数和叶片数确定其噪声频率。13.2消声设备选型风机盘管：空调方式为风机盘管加新风，根据所选的风机盘管的技术参数可以知道，风机盘管的噪声基本满足设计要求，不需要设置消声器，只需在风口与风机连接处设置软连接即可。新风机组：新风是由各层的单独的新风机组供给，由新风机组的噪声参数知道，需要设置消声器。13.3空调装置的防振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传播，例如：转动的风机，和压缩机所产生的振动可以直接传给基础，并以弹簧性波的形式从机器基础沿房屋结构传到其它房间,又以噪声的形式出现，因此，对空调系统振动机构削弱将能有效的降低噪声。削弱由机器传给基础的振动是用消除它们之间的刚性连接来实现的，即在振源的和它的基础之间安设避振构件（如弹簧减振器或橡皮软木等）,可以使从振源传到的振动得到一定程度的头减弱。共87页第152页[键入文字] 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致谢历时将近三个月的时间终于将这篇论文写完，在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了。尤其要强烈感谢我的论文指导老师祝立萍老师，她对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助进行论文的修改和改进。另外，在校图书馆查找资料的时候，图书馆的老师也给我提供了很多方面的支持与帮助。在此向帮助和指导过我的各位老师表示最中心的感谢！感谢这篇论文所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。感谢我的同学和朋友，在我写论文的过程中给予我很多素材，还在论文的撰写和排版过程中提供热情的帮助。由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师批评和指正！共87页第152页[键入文字] 共87页第152页[键入文字]'