武汉市体育馆中央空调毕业设计

'华中科技大学文华学院毕业设计（论文）摘要本设计是武汉市某体育馆的舒适性中央空调的设计，建筑共分三层，此建筑用途有主会场、办公室、会议室、训练馆等。大会场及训练馆采用集中式的送风方式，对于周边的的办公室，会议室等小房间则采用风机盘管加独立新风的送风方式，对于三楼的几个小房间则采用家用空调分体机。空调冷源由两台螺杆式冷水机组提供，热源由锅炉经过板换后提供。冷冻水系统采用闭式水平同程式，垂直异程式。关键词：集中式，风机盘管加独立新风，分体机。31 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）AbstractThedesignisaStadiuminWuhanCity,thecomfortofcentralair-conditioningdesign,thebuildingisdividedintothreelayers,thebuildingusesthemainvenue,offices,conferencerooms,traininghall.FieldoftheGeneralAssemblyandtrainingcenterwithcentralizedairaroundtheoffice,conferenceroomandsmallroomfancoilindependentfreshairsupplyair,homeairconditionersforthethirdfloorofasmallroombodyaircraft.Airconditioningcoolingsourceistwoscrewchillers,heatfromtheboilerafterthechangeoftheboard.Thechilledwatersystemusingtheclosedlevelofthesameprogram,theverticaldifferentprograms.Keywords:centralized,fancoilunits,plusindependentfreshair,splittype.31 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）第一章工程概况1.1工程概况：本设计对象为武汉市某体育馆，场馆主要有：办公室，会议室，训练馆，播音、积分、声控、以及主厅等。场馆主要分为三层，其中只有训练馆有地下层。工程位于武汉市，东经114˚13΄，北纬31˚。总空调面积为10090.42m2。本工程空调设计的任务包括本场馆的中央空调系统的设计及通风设计。本中央空调系统设计要求能够实现夏季供冷，并能满足人体的舒适性要求。1.2武汉市室外空调设计参数：台站位置：北纬31˚，东经114˚13΄。气象参数为：夏季：大气压：100.17kpa室外日平均温度：31.9℃室外相对湿度：79%室外干球温度：35.2℃室外湿球温度：28.2℃室外平均风速：2.6m/s冬季：大气压：102.33kpa采暖计算温度：-2℃空调计算温度：-5℃相对湿度：76%室外平均风速：4.2m/s1.3室内空调主要设计参数表2.1室内设计参数房间名称温度℃（波动范围±2℃）相对湿度%（波动范围±10%）新风量m3/(h·人)夏季冬季夏季冬季小办公室2618604030值班室2618604030大办公室2618604030大训练用房2618604050小训练用房2618604050外管理室2618604025控制室261860402531 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）电视转播室2618604030会议室2618604040售票室2618604025内管理室2618604025贵宾室2618604050接待室2618604050运动员休息2618604030更衣室2618604020医务室2618604050裁判用房2618604030新闻发布2618604030尿检室2618604050记者用房2618604025冷饮吧台2618604020播音室2618604030灯控、声控室2618604030计时、计分室2618604030体育馆主厅261860402031 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）第二章负荷计算表2.1围护结构参数序号围护名称类型传热系数(w/㎡.℃)传热衰减传热延迟(h)夏季冬季01外墙砖墙15-240-40.900.910.1712.4402外窗单框双玻璃窗2.712.781.000.3803内墙砖墙0010011.761.760.408.4904内门木框夹板门2.172.170.990.8405楼板楼面-261.071.070.1511.5706屋面现浇08-2-70-20.920.930.407.962.1冷负荷计算本建筑的冷负荷采用逐时温差计算法。2.1.1外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷Qc(τ)=AK[(tc(τ)+td)kαkρ-tR]式中Qc(τ)—外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，W；A—外墙和屋面的面积，m2；K—外墙和屋面的传热系数，W/(m2·℃)，由《暖通空调》附录2-2和附录2-3查取；tR—室内计算温度，℃；tc(τ)—外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，℃，由《暖通空调》附录2-4和附录2-5查取；td—地点修正值，由《暖通空调》附录2-6查取；kα—吸收系数修正值，取kα=1.0；kρ—外表面换热系数修正值，取kρ=0.9；2.1.2内围护结构冷负荷Qc(τ)=AiKi(to.m+Δtα-tR)式中ki—内围护结构传热系数，W/(m2·℃)；Ai—内围护结构的面积，m2；to.m—夏季空调室外计算日平均温度，℃；31 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）Δtα—附加温升，可按《暖通空调》表2-10查取。2.1.3外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷Qc(τ)=cwKwAw(tc(τ)+td—tR)式中Qc(τ)—外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷，W；Kw—外玻璃窗传热系数，W/(m2·℃)，由《暖通空调》附录2-7和附录2-8查得；Aw—窗口面积，m2；tc(τ)—外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，℃，由《暖通空调》附录2-10查得；cw—玻璃窗传热系数的修正值；由《暖通空调》附录2-9查得；td—地点修正值，由《暖通空调》附录2-11查得；2.1.4透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷Qc(τ)=CαAwCsCiDjmaxCLQ式中Cα—有效面积系数，由《暖通空调》附录2-15查得；Aw—窗口面积，m2；Cs—窗玻璃的遮阳系数，由《暖通空调》附录2-13查得；Ci—窗内遮阳设施的遮阳系数，由《暖通空调》附录2-14查得；Djmax—日射得热因数，由《暖通空调》附录2-12查得；CLQ—窗玻璃冷负荷系数，无因次，由《暖通空调》附录2-16至附录2-19查得；2.1.5照明散热形成的冷负荷白炽灯Qc(τ)=1000NCLQ日光灯Qc(τ)=1000n1n2NCLQ式中N—照明灯具所需功率，W；n1—镇流器消耗功率稀疏，明装时，n1=1.2，暗装时，n1=1.0；n2—灯罩隔热系数，灯罩有通风孔时，n2=0.5—0.6；无通风孔时，n2=0.6—0.8；CLQ—照明散热冷负荷系数，由《暖通空调》附录2-22查得。2.1.6人体散热形成的冷负荷1、人体显热散热形成的冷负荷Qc(τ)=qsnφCLQ式中qs—31 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W，由《暖通空调》表2-13查得；n—室内全部人数；φ—群集系数，由《暖通空调》表2-12查得；CLQ—人体显热散热冷负荷系数，由《暖通空调》附录2-23查得；2、人体潜热散热引起的冷负荷Qc(τ)=qlnφ式中ql—不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，W，由《暖通空调》表2-13查得；n，φ—同式3-6-1。2.2人体散湿负荷人体散湿量可按下式计算D=0.001φng式中D——散湿量，㎏/h；φ——群集系数，由《暖通空调》表2-12查得为0.80；n——计算时刻空调房间内的总人数；g——一名成年男子的小时散湿量，由《暖通空调》表2-13查得。下面选择1001办公室进行计算，本设计的负荷将用软件算出。房间负荷源逐时负荷值8910111213141516171819201001[办公室]房间参数面积38.88m2高度5.75m室内温度26.0℃相对湿度60　人体5人照明300W设备2000W新风150.00m3/h　西北内墙基本信息长5.5高(宽)5.75面积5.5*5.75传热系数1.86　负荷值347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.131 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）西南外窗基本信息长20.7高(宽)2面积7.2*5.75传热系数2.6　负荷值638.2894.1111212632022369959937654684242251754629.7557东南内墙基本信息长5.5高(宽)5.75面积5.5*5.75传热系数1.86　负荷值347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1347.1东北内门基本信息长1高(宽)2面积2*1传热系数3.5　负荷值41.341.341.341.341.341.341.341.341.341.341.341.341.3楼板基本信息长5高(宽)1.08面积5.4*7.2传热系数0.59　负荷值135.3135.3135.3135.3135.3135.3135.3135.3135.3135.3135.3135.3135.3新风显热426.3426.3426.3426.3426.3426.3426.3426.3426.3426.3426.3426.3426.3全热1501149114621415135512861214114210761020977.7951.3942.3湿负荷1.491.481.431.371.281.191.090.990.890.810.750.720.71人体显热278.3278.3278.3278.3278.3278.3278.3278.3278.3278.3278.3278.3278.3全热615.5615.5615.5615.5615.5615.5615.5615.5615.5615.5615.5615.5615.5湿负荷0.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.5照明负荷值21021021021021021021021021021021021021031 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）东北内墙基本信息长6.85高(宽)5.75面积7.2*5.75-2传热系数1.86　负荷值432.4432.4432.4432.4432.4432.4432.4432.4432.4432.4432.4432.4432.4设备负荷值1501501501501501501501501501501501501501001[办公室]小计冷负荷(W)2917317333903542430059788272993391206504403329082836新风冷负荷(W)1501149114621415135512861214114210761020977.7951.3942.3总冷负荷(W)441846644852495756567264948611075101967524501138603778湿负荷(kg/h)0.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.50.5新风湿负荷(kg/h)1.491.481.431.371.281.191.090.990.890.810.750.720.71总湿负荷(kg/h)1.991.981.941.871.791.691.591.491.391.321.261.221.21冷指标(W/m2)7581.687.291.1110.6153.8212.8255.5234.6167.3103.774.872.9新风冷指标(W/m2)38.638.337.636.434.933.131.229.427.726.225.124.524.2总冷指标(W/m2)113.6120124.8127.5145.5186.8244284.9262.3193.5128.999.397.2总湿指标(kg/hm2)0.050.050.050.050.050.040.040.040.040.030.030.030.03每个房间的最大时刻的负荷房间工程负荷最大值时刻的各项负荷值31 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）楼号楼层冷负荷新风冷负荷新风湿负荷总湿负荷新风冷指标总冷指标总湿指标新风量WWkg/hkg/hW/m2W/m2kg/hm2m3/h1号楼1层1001[办公室]9933.11141.90.991.4929.4284.90.041501002[办公室]9933.11141.90.991.4929.4284.90.041501003[办公室]5086.3228.40.20.311.7273.40.02301004[值班室]4962.4228.40.20.2611.72670.01301005[办公室]9933.11141.90.991.4929.4284.90.041501006[办公室]9933.11141.90.991.4929.4284.90.041501007[训练用房]4740.72040.31.633.9139.8132.20.083001008[管理]10489500.40.50.6212.9282.70.02501009[控制室]29963500.40.50.628.6522.40.01501010[值班室]5356.4250.20.250.3112.9288.40.02251011[电视转播室]5703.9600.40.60.7230.9324.30.04601012[会议室（25人）]18073100079.9312.44171.6481.50.2110001013[售票室]13694358.70.30.59.2361.40.01501014[内部管理室]2552.9500.40.50.77.344.60.01501015[内部管理室]1673250.20.250.357.356.20.01251016[贵宾室]22052001.41.992.3949.1103.10.062001017[接待室]2246.12001.41.992.3947.11000.062001018[贵宾室]22052001.41.992.3949.1103.10.0620031 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）1019[内部管理室]1673250.20.250.357.356.20.01251020[内部管理室]2552.9500.40.50.77.344.60.01501021[训练用房]2144.22001.41.992.3937.176.80.042001022[训练用房]2144.22001.41.992.3937.176.80.042001023[运动员休息]2791.33002.22.983.9887.8169.40.123001024[更衣室]2275.32001.41.992.991032200.152001025[医务室]1650.61000.70.991.1933.989.80.041001026[裁判用房]2263.5900.70.891.1923.281.40.03901027[新闻发布]5910.67505.47.459.95109.7196.10.157501028[尿检]1653.21000.70.991.233.989.90.041001029[记者用房]4332.95003.64.966.99128.7240.10.185001030[运动员休息]2791.33002.22.983.9887.8169.40.123001031[更衣室]2275.32001.41.992.991032200.152001032[大训练馆]77529100189.9317.5211.7102.40.0210002层2001[管理大]2047500.40.50.714.573.70.02502002[管理大]2047500.40.50.714.573.70.02502003[管理大]2047500.40.50.714.573.70.02502004[管理]1226250.20.250.3517.2101.20.02252005[管理]1226250.20.250.3517.2101.20.02252006[管理大]2047500.40.50.714.573.70.02502007[管理大]2047500.40.50.714.573.70.02502008[管理大]2047500.40.50.714.573.70.025031 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）2009[冷饮吧台]19374456.70.390.6911.7510.10.02603层3001[播音室]4148.11200.91.191.5922100.10.031203002[灯控，声控室]5674.21801.31.792.3923.296.10.031803003[计时，计分室]4148.11200.91.191.5922100.10.031203004[体育馆大空间]1128326.31004742.6994.131500.95118.9252.40.18101080工程合计2687855.2799458674.31211.21684.48003.72.2810879531 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）第三章空调系统方案确定3.1空调水系统方案表3-1冷水系统优缺点类型特征优点缺点闭式管路系统不与大气相接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱与设备的腐蚀机会少;不需克服静水压力，水泵压力、功率均低。系统简单与蓄热水池连接比较复杂开式管路系统与大气相通与蓄热水池连接比较简单易腐蚀，输送能耗大同程式供回水干管中的水流方向相同；经过每一管路的长度相等水量分配，调度方便，便于水力平衡需设回程管，管道长度增加，初投资稍高异程式供回水干管中的水流方向相反；经过每一管路的长度不相等不需设回程管，管道长度较短，管路简单，初投资稍低水量分配，调度较难，水力平衡较麻烦两管制供热、供冷合用同一管路系统管路系统简单，初投资省无法同时满足供热、供冷的要求三管制分别设置供冷、供热管路与换热器，但冷热回水的管路共用能同时满足供冷、供热的要求，管路系统较四管制简单有冷热混合损失，投资高于两管制，管路系统布置较简单四管制供冷、供热的供、回水管均分开设置，具有冷、热两套独立的系统能灵活实现同时供冷或供热，没有冷、热混合损失管路系统复杂，初投资高，占用建筑空间较多单式泵冷、热源侧与负荷侧合用一组循环水泵系统简单，初投资省不能调节水泵流量，难以节省输送能耗，不能适应供水分区压降较悬殊的情况复式泵冷、热源侧与负荷侧分别配备循环水泵可以实现水泵变流量，能节省输送能耗，能适应供水分区不同压降，系统总压力低系统较复杂，初投资较高变水量系统中的供回水温度保持定值，负荷变化时，通过改变供水量的变化来适应输送能耗随负荷的减少而降低，配管设计，可以考虑同时使用系数，管径相应减少，水泵容量、电耗相应减少系统较复杂，必须配备自控设备基于本建筑为大型的高层建筑，同时考虑到节能与管道内的清洁等问题，因而采用了闭式系统，不予大气相接触，这样不仅是管路不易产生污垢和腐蚀，不需要克服系统静水压头，且水泵耗电较小。根据地理位置和建筑的特点只设一个水系统．由于设计属于多层建筑且冷媒水都在同侧回供，水系统可均设为水平同程式。31 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）因该建筑水平面积较大且分区较多，故采用多台冷媒水泵，初步选定采用三台，两用一备。考虑到体育馆负荷较大，故采用两台螺杆式的冷水机组，冷却塔也采用两台。风机盘管供回水管上均设有调节阀，对应在制冷机房集水器和分水器之间设置压差控制器，起旁通之效，依据负荷的变化灵活的调节。为防止管网因杂质和积垢而造成水路堵塞影响使用，在制冷机组、水泵回水管上加电子水处理仪和除垢器．对机组统一采取减振措施，对机房要采取隔音措施，各个设备的出口处统一安装消声器3.2空调风系统方案表3-2全空气系统与空气－水系统方案比较比较项目全空气系统空气－水系统设备布置与机房1.空调与制冷设备可以集中布置在机房2.机房面积较大层高较高3.有时可以布置在屋顶或安设在车间柱间平台上1.只需要新风空调机房、机房面积小2.风机盘管可以设在空调机房内风管系统1.空调送回风管系统复杂、布置困难2.支风管和风口较多时不易均衡调节风量1. 放室内时不接送、回风管2.当和新风系统联合使用时，新风管较小节能与经济性1.可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节，充分利用室外新风减少与避免冷热抵消，减少冷冻机运行时间2.对热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间不经济1.灵活性大、节能效果好，可根据各室负荷情况自我调节2.盘管冬夏兼用，内避容易结垢，降低传热效率使用寿命使用寿命长使用寿命较长安装设备与风管的安装工作量大周期长安装投产较快，介于集中式空调系统与单元式空调器之间维护运行空调与制冷设备集中安设在机房便于管理和维护布置分散维护管理不方便，水系统布置复杂、易漏水温湿度控制可以严格地控制室内温度和室内相对湿度对室内温度要求严格时难于满足空气过滤与净化可以采用初效、中效和高效过滤器，满足室内空气清洁度的不同要求，采用喷水室时水与空气直接接触易受污染，须常换水过滤性能差，室内清洁度要求较高时难于满足消声与隔振可以有效地采取消防和隔振措施必须采用低噪声风机才能保证室内要求风管互相串通空调房间之间有风管连通，使各房间互相污染，当发生火灾时会通过风管迅速蔓延各空调房间之间不会互相污染本设计为大型体育场馆的中央空调设计，系统的选定应注意经济，气流组织均匀，易于施工等，按负担室内空调负荷所用的31 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）介质来分类可选择四种系统——全空气系统、空气—水系统、全水系统、冷剂系统。鉴于体育场馆的房间形式的多样性，对于一楼，二楼的小房间均采用风机盘管加新风的方式，风盘只采用一次回风，对于体育馆大空间的送风采用全空气一次回风，回风与新风混合后统一由大空间四角上的大型风柜处理后，采用上送下回的送风方式，大训练馆因为有独立的机房，故采用独立的风冷式机组制冷，采用集中式侧送风，下回风。对于三楼，由于房间少，且房间的冷量比较小，如果采用风机盘管加新风的方式送风会显得比较浪费管材，故采用家用分体式空调机，而且布置灵活。对于大空间的送风口，因为其层高较高，不宜使用散流器，初步设定用旋流风口或者喷口送风。31 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）设备选型4.1空气处理末端装置的选型以中央大空间为例，根据其围护结构、照明和使用情况计算的冷负荷Q=2133kW,湿负荷为1500.95kg/h。计算热湿比：ε==5115.15kJ/kg。室内状态参数为26℃，在焓湿图（如上图）上确定室内状态点R，并从此点做热湿比为5115.15kJ/kg的过程线。采用露点送风，取过程线与Φ=93.9%线的交点为送风状态点S，室外状态点O。各状态点热湿处理计算状态参数见表4-1。表4-1热湿处理计算状态参数状态点名称温度相对湿度焓℃%kJ/kg室外点O35.279109.9室内点R266561.3送风点S1193.930.3计算总送风量：G=3600Q/1.2(iR-iS)=204440.9m3/h31 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）再按卫生要求所取新风量：Gw=g·n=20×5054=101080m3/h其中每人的新风量，取20m3/人·h。则四个角的风柜风量为G=204440.9/4=51110m3/h选择金光集团的立式风柜ZKL-36。风量36000m3/h，余压590pa冷量580.8kw，水阻35.1kp。风柜选型　冷负荷（w）型号台数制冷量（kw）风量（m3/h）水量（T/H)水阻（kpa）大会场2133068ZKL-364580.83600099.835.1训练馆87546ZKD-6191.8600015.825.6各个房间的风盘型号风机盘管机组房间号负荷（KW)型号台数风量(m3/h)制冷量(kW)水流量(l/min)水力損失（kpa）噪声(dB)10019933.1FP-10221020540015.32404910029933.1FP-10221020540015.32404910035086.3FP-10211020540015.32404910044962.4FP-10211020540015.32404910059933.1FP-10221020540015.32404910069933.1FP-10221020540015.32404910074740.7FP-51251027007.893044100810489.1FP-10221020540015.324049100929963.1FP-204320401080030.4405410105356.4FP-10211020540015.32404910115703.9FP-13611360720020.474050101218072.6FP-13631360720020.474050101313693.9FP-13621360720020.47405010142552.9FP-51151027007.89304410151673FP-34134018005.3304210162205FP-51151027007.89304410172246.1FP-51151027007.89304410182205FP-51151027007.89304410191673FP-34134018005.3304231 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）10202552.9FP-51151027007.89304410212144.2FP-51151027007.89304410222144.2FP-51151027007.89304410232791.3FP-51151027007.89304410242275.3FP-51151027007.89304410251650.6FP-34134018005.3304210262263.5FP-51151027007.89304410275910.6FP-51151027007.893044FP-681680360010.52304610281653.2FP-34134018005.3304210294332.9FP-851850450012.87304710302791.3FP-51151027007.89304410312275.3FP-51151027007.89304420012047FP-51151027007.89304420022047FP-51151027007.89304420032047FP-51151027007.89304420041226FP-34134018005.3304220051226FP-34134018005.3304220062047FP-51151020477.89304420072047FP-51151020477.89304420082047FP-51151020477.893044200919374FP-204220401080030.44054新风机组的选型按照新风机组所需送出的新风量来选取四个新风机组所承担的新风量风别为485m3/h，425m3/h，3825m3/h，2110m3/h。新风机组的选型型号冷量（kw）风量（m3/h）台数水阻力（kp）机外静压（pa）TFD-02615.42500118190TFD-04023.44000160160TFD-0103.556421.89031 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）第五章风管及水管的水力计算5.1风管水力计算概述送、回风管管径的确定都是用假定流速法计算得到的。按照经济技术要求先假定风管内空气的流速，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，使其在一定范围内达到平衡。计算步骤：（1）根据建筑物的平面图，确定通风机和各种空气处理设备的位置；划分空调区域，布置最合理的送风和回风管线。（2）确定每个空调区域，不同空调房间的送风口、回风口的型式、位置、个数和风量。（3）根据以上资料绘制风管系统的草图（管道走向示意图）；图中应对各管段进行编号，并标明各管段的长度和风量。为简化起见，以两管件间的中心线长度作为计算长度，忽略其间附件（如三通、弯头、变径管等）的长度。（4）选择风管内合适的风速。风速高，风管截面小，材料消耗少，投资费用省，但系统阻力增加，动力消耗大，运行费用增加。反之风速低，阻力小，动力消耗少，但风管截面大，占用建筑空间多，投资费用增加。通常对钢风管和塑料风管，干管的风速为6~14m/s，支管风速为2~8m/s；对于砖砌或混凝土风管，干管风速为4~12m/s，支管风速为2~6m/s。本设计取主干管风速7m/s，支管风速3m/s。（5）根据各管段的风量和选定的流速，确定各管段的截面尺寸。截面尺寸圆整时，应尽可能地采用标准风管。（6）根据确定的风管截面尺寸，计算各管段的实际流速、沿程阻力和局部阻力。应注意的是，和热水管网计算一样，计算从风管系统中最不利的环路开始。最不利的环路阻力就是风管系统的总阻力。（7）对并联管段进行阻力平衡。如果各支管之间的阻力不平衡，则需改变风管尺寸，重新计算。各并联支管之间的计算压力损失差值应小于15%。对于难于平衡的支管系统，可在该支管上加装调节阀，利用阀门开启的大小来平衡各支管的阻力。（8）选择通风机，此时应注意通风机的工作特性曲线和工作状态点是否是满足要求。31 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）5.2确定风管尺寸风量和风速都已经确定，风管的尺寸可以根据式(4-1)计算：（4-1）式中L——风管的风量，m3/h；　　　a、b——矩形风管的长和宽，m；V——风管的风速，m/s。风管当量直径用下式计算：(4-2)主送风管道：(4-3)查得管道的标准尺寸，再确定主送风管内的风速V：(4-4)5.3风管阻力计算风管内空气流动阻力主要包括沿程阻力和局部阻力。5.3.1沿程阻力沿程阻力主要是发生在流动的空气与风道内壁之间，计算公式是：(4-5)式中λ－摩擦阻力系数；De－风道当量直径，m；V－风道内空气平均流速，m/s；31 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）ρ－空气密度，kg/m3。一般情况下空调空气流动都在紊流过渡区，摩擦阻力系数λ主要用下面超越方程式进行迭代计算：(4-6)式中K—风道的粗糙度，mm，取0.15mm；De－风管的当量直径，m；Re－雷诺数。矩形的当量直径De由式4-7计算：(4-7)式中a，b－为矩形风道的边长，m。沿程阻力则为：(4-8)式中--比摩阻，Pa/m；L—管段长度，m。5.3.2局部阻力在风道系统中总是要安装一些特别的管件用以调节风管内的风速或调整风管内的风压、流量、流动方向等。典型的管件如弯头、三通、变径管、调节阀、风口等。这些管件的引起的局部阻力按下式计算：(4-9)其中ξ－局部阻力系数；v－与ξ相对应的断面空气流速，m/s；ρ－空气密度，kg/m3。风管的材料全部选用镀锌钢板（K=0.15）制作。31 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）5.4风管阻力的校核按照分支节点阻力平衡的原则确定并联管路（或支风管）的断面尺寸后，要求两分支管的阻力不平衡率：对一般通风系统，应小于15%，除尘系统应小于10%。当并联管路阻力差超过上述规定的要求时，可采用下列方法调整阻力使其平衡。（1）调整支管管径。此方法通过改变支管管径来改变支管的阻力，达到阻力平衡。（2）增大风量。当两支管的阻力相差不大时，例如，在20%以内，可以不改变支管管径，将阻力小的那段支管的流量适当加大以达到阻力平衡。（3）增加支管局部压力损失。通过改变阀门开度，或者增加阀门个数来调节管道阻力，是最常用的一种增加局部阻力的方法。由于本设计支管路很多，用前两种方法调节阻力平衡相当麻烦且设计的时间不够多，因此本设计采用增加支管局部压力损失的方法，也就是通过阀门调节使阻力在一定范围内达到平衡。5.5水管管径的确定采用假定流速法，根据管道允许流速，确定管道面积，查找对应标准管径，再求出管内实际流速。计算公式：(4-10)式中qg——计算管段的设计秒流量，m3/s；d——计算管段的管径，m；v——管段中的流速，m/s。5.6水管阻力计算水管的水头损失包括沿程水头损失和局部水头损失。5.7沿程水头损失计算公式：(4-11)31 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）式中hy——管段的沿程水头损失，kPa；i——单位长度的沿程水头损失，kPa/m；L——管段长度，m.5.8局部水头损失由于在实际工程中给水管网的局部水头损失，一般不作详细计算，可按管网沿程水头损失的百分数采用，生活、生产、消防共用给水管网为20％。5.9水管水力计算步骤（1）绘制水管布置系统图，对管路进行编号.（2）选取最不利环路和最有利环路，进行水力计算；（3）根据管内允许流速，假定流速，选择标准尺寸，然后确定实际流速；（4）计算各管段的沿程阻力和局部阻力，计算过程中，将局部阻力按占沿程阻力20%计算，最后校核阻力。水利计算详见附表。5.10冷凝水管设计由于各种空调设备如风机盘管机组等在运行的过程中产生的冷凝水，必须及时予以排走。冷凝水的管路设计，应注意以下各要点：（1）风机盘管凝结水盘的进水坡度不应小于0.01。其它水平支干管，沿水流方向，应保持不小于0.003的坡度，且不允许有积水部位；（2）当冷凝水盘位于机组内的负压区段时，凝水盘的出口处必须设置水封，水封的高度应比凝水盘处的负压（相当于水柱高度）大50％左右。（3）冷凝水管道宜采用聚氯乙烯塑料管或镀锌钢管，不宜采用焊接钢管。（4）为了防止冷凝水管道表面产生结露，必须进行防结露验算。当采用聚氯乙烯塑料管时，一般可以不进行防结露的保温和隔汽处理；而采用镀锌钢管时应设保温层。（5）设计和布置冷凝水管路时，必须认真考虑定期冲洗的可能性，并应设计安排必要的设施。（6）冷凝水管的公称直径DN（mm），应根据冷凝水的流量计算确定。31 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）一般情况下，每1KW冷负荷每1h大约产生0.4kg左右的冷凝水；在潜热负荷较高的场合，每1KW冷负荷每1h大约产生0.8kg左右的冷凝水。查《民用建筑空调设计》表8-20得到下列数据，近似选定冷凝水管的公称直径：Q≤7KW，DN=20mm；Q=7.1-17.6KW，DN=25mm；Q=17.7-100KW，DN=32mm；Q=101-176KW，DN=40mm；Q=177-598KW，DN=50mm；Q=599-1055KW，DN=80mm；Q=1056-1512KW，DN=100mm；Q=1513-12462KW，DN=125mm；Q≥12462KW，DN=150mm。本设计的冷凝水管采用聚乙烯塑料管，可以不加防止二次结露的保温层；所有办公室的风机盘管的冷凝水管管径均为DN20；新风机组冷凝水管管径均为DN32，每层所有冷凝水汇集后排放至卫生间下水口。31 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）第六章气流组织校核6.1以训练馆的气流组织为例选取送风温差为6.5℃，计算总送风量，Ls=3.6Qx/1.2*1.01*△ts=3.6*10943.3/（1.2*6.5*1.01）=5000m3/h设喷口直径为ds=0.5m。人们活动区高度为2m。要求每股射流射程为x=9m，落差为6-2=4m。计算相对落差和相对射程：Y/ds=4/0.5=8x/ds=9/0.5=18计算阿基米德数Ar：0.0249计算喷口的送风速度Vs：2.069则校核射流末端的轴心速度Vx(m/s)和平均速度Vp(m/s);2.069*0.48/(0.07*9/0.5+0.145)=0.7Vp=0.5Vs=0.5*0.7=0.35m/s基本满足空调的要求。31 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）第七章冷热源系统设计7.1制冷机组的选择7.1.1空调机房总冷负荷Qo=αQaQo----空调机房冷负荷Qa----空调系统总冷负荷α----附加系数，同时使用系数考虑取为0.8，安全系数为1.2，冷损失95%，由总楼负荷估算可得，整栋楼的最大负荷Qa=2688Kw则冷冻机房总冷负荷：Qo=0.8×1.2×95%×2688kw=2451kw根据以上计算所得冷量及设备参数，本楼适选用2台LSBLG-1240型水冷型螺杆式冷水机组，以HCFC22为制冷剂，单台额定工况制冷量为1226KW，夏季供空调系统冷量；LSBLG-1240型水冷型螺杆式冷水机组性能参数如表7-1。表7-1冷水机组性能参数表项目单位型号LSBLG-1240额定工况制冷量kW1226冷凝器型式管壳式换热器　冷却水流量m3/h274　冷冻水流量m3/h211　外形尺寸　长Lmm4800宽Wmm1700高Hmm2400运行重量kg6200【说明】：1制冷量标准工况为冷凝器进出水温度30/35℃，蒸发器进出水温度12/7℃，水温差5℃；2冷冻水温度范围5-25℃，冷却水温度范围为18-37℃机组校核：当2台机组完全运行时，总制冷量为：1226*2=2452kw，满足最大负荷的情况；当只运行1台机组时，制冷量为：1226kw，满足50％最大负荷的情况。故所选的制冷机组符合要求。7.1.2选用制冷剂种类及系统形式：制冷剂：建筑空调制冷系统对卫生条件要求较高，因此选择HCFC22作为制冷剂。系统形式的选择：由于该设计空调系统较大，且选用2台型号相同的制冷机组，为保证系统经济合理，运行可靠，使用安全，季节变化时调节灵活，维修方便不影响其正常运行，本设计选择并联式系统。31 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）7.2冷冻水泵的选择7.2．1冷冻水泵的选择计算查《实用供热空调设计手册》可知，关于水泵的选型主要要注意以下几点：（1）首先要满足最高运行工况的流量和沿程，并使水泵的工作状态点处于高效率范围。（2）泵的流量和沿程应有10～20﹪的富裕量。（3）多台泵并联运行时，应尽可能选择同类型号水泵。先计算水泵所需扬程，水泵所需克服的阻力主要有以下四个方面构成。（1）冷水机组阻力：由机组制造厂提供，LSBLG-1240螺杆式水冷机组的阻力为45kPa。（2）管路阻力：经水力计算可知管路阻力为102kPa。（3）空调未端装置阻力：末端装置的类型有风机盘管机组，组合式空调器等。查取FP系列风盘的水阻力为30kPa。（4）调节阀的阻力：空调房间总是要求控制室温的，通过在空调末端装置的水路上设置电动二通调节阀是实现室温控制的一种手段。二通阀的规格由阀门全开时的流通能力与允许压力降来选择的。如果此允许压力降取值大，则阀门的控制性能好；若取值小，则控制性能差。阀门全开时的压力降占该支路总压力降的百分数被称为阀权度。水系统设计时要求阀权度S>0.3，于是，二通调节阀的允许压力降取40kPa。所以该建筑空调系统最大流量为冷水机组总的流量可查得为：G=485m3/h。最大扬程即为前面各项阻力之和：ΔP＝45+102+30+40=217kPa总阻力为：ΔP＝217×（1+15﹪）＝250kPa。因为流量比较大，因此采用两台水泵并联使用并备用一台，所以每台水泵所要达到的流量为242.5m3/h，扬程250kPa，即25.5mH2O。选用型卧式离心泵IS-200-150-400，其参数如下：流量324m3/h，扬程32.8m，转速N：1450r/min。该设备具有高效节能、机电一体占地面积少性能稳定等优点。7.2.2冷冻水泵配管布置进行水泵的配管布置时，应注意以下几点：31 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）（1）安装软性接管：在连接水泵的吸入管和压出管上安装软性接管，有利于降低和减弱水泵的噪声和振动的传递。（2）出口装止回阀：目的是为了防止突然断电时水逆流而时水泵受损。（3）水泵的吸入管和压出管上应分别设进口阀和出口阀；目的是便于水泵不运行能不排空系统内的存水而进行检修。。（4）水泵的出水管上应装有温度计和压力表，以利检测。如果水泵从地位水箱吸水，吸水管上还应该安装真空表。（5）水泵基础高出地面的高度应小于0.1m，地面应设排水沟。7.3冷却水泵的选型7.3.1冷却水系统类型的确定查《空气调节设计手册》，采用开式冷却水系统，对于开始冷却水系统的水质，应符合现行国家标准《工业处理设计规范》的要求，考虑到城市用水问题，该建筑位于城市区域，因此不适合采用直流式供水系统，故采用循环冷却水系统，该类冷却水系统在空调工程中大量采用，只需要补充少量的补给水，但也需要增设循环水泵合冷却构筑物，通风方式采用机械通风冷却循环系统，采用机械通风冷却塔，用自来水补充，由于冷却水量、温度、压力等参数直接影响到制冷机的运行工况，尤其在当前空调工程中大量采用自控程度高的各种冷水机组，因此机械通风循环系统被广泛地应用。7.3.2冷却塔的确定由前面的冷水机组选型可知，每台冷水机组的冷却水量为274m3/h，总水量548m3/h。选用由浙江联丰股份有限公司生产的冷却塔，该类冷却塔具有外形尺寸小、高度低、重量轻、结构设计先进、噪声低、漂水极少等优点。选用广州恒星冷冻机械制冷有限公司型号为HD-300的冷却塔，数量2台，其每台参数如下：冷却水量300m3/h，风机直径3000mm，冷却塔布置在顶层屋面。7.3.3冷却水系统设计机组的冷凝器阻力为45kp冷却塔的阻力为34kp冷却水管的阻力218kp总阻力为ΔP＝45+34+218=297kp，合计30.3m水柱，加上高差水静压18.6m水柱，总共48.9m，因此G=274*1.15=315.1m3/h，ΔP＝48.9*1.15=56.235m水柱。选用IR-200-150-400型水泵，台数3台，并联使用，其中一台备用。其参数如下：流量31 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）400m3/h，扬程50m，，转速N：1450r/min.7.4分水器和集水器的尺寸供水集管又称分水器（或分水缸），回水集管又称集水器（或回水缸），它们都是一段水平安装的大管径钢管。冷水机组生产的冷水送入供水集管，再经供水集管向各支系统或各分区送水，各支系统或各分区的空调回水，先回流至回水集管，然后由水泵送入冷水机组。供回水集管上的各管路均应设置调节阀和压力表，底部应设置排污阀或排污管（一般选用DN40）。供回水集管的管径按其中水的流速为0.5～0.8m/s范围确定。管长由所需连接的管的接头个数、管径及间距确定，两相邻管接头中心线间距为两管外径+1200mm，两边管接头中心线距集管断面宜为管外径+60mm。图5-2集水器和分水器的构造图7.4.1分水器和集水器的选型计算查取《实用供热空调设计手册》可知，集管的直径可以按并联接管的总流量通过集管时的断面流速v＝1.0～1.5m/s来确定。两根并联管的管径分别为DN100，流速2.0m/s。其断面面积为：取v＝1.2m/s则集管应有的截面面积为：相应的直径为：故选用DN300的管道作为集管。31 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）致谢经过几个月的努力，我的毕业设计《武汉市某体育馆中央空调设计》已经完成。虽然在毕业设计过程中有时候会觉得很累，总觉得是在不停的改，不停的摸索。它虽然繁琐了些，但都是有一定的规律，且有很强的原则性，应用的不仅仅是书上的知识，更要对它有个全方面的综合考虑。刚开始，面对这么多要设计的内容和要求，自己感到很迷茫、无助，拿着题目不知道怎么下手。一时间却不知道如何开始毕业设计，是我的老师对我的精心教导和帮助，使我从迷茫中迅速找到方向，从而让自己始终保持着很高的设计热情，这里我要感谢我的指导老师，设计开始时，老师定期检查指导我们的进度，认真指出每个同学所存在的问题。很多不懂的问题，老师都会一个一个地解答，在毕业设计期间，细心为我们指导，给了我们许多宝贵的意见，使我们的设计一步步的完善。态度特别和蔼，感谢金香菊老师！还要感谢我们班其他的同学，他们也给予了我很多帮助，设计时间安排的比较紧，尤其到了后来，老师去上课没在的时候，他们在自己时间紧的情况下给我解决了很多问题。毕业设计是我们大学里面所学专业知识的总结，由于未从事过实际工程设计，所以有很多参数资料都来源于参考书籍和规范手册，再加上没有实际工作经验，所以疏漏错误百出，还请各位老师指出，学生感激不尽！最后，再次感谢老师们的悉心指导和同学们的热情帮助！31 华中科技大学文华学院毕业设计（论文）参考文献[1]GB50019-2003.采暖通风与空气调节设计规范[S].[2]GB50045-95.高层民用建筑设计防火规范[S].[3]Aldes.Centralizedzoningairhandlingsystem“TEMPERATION”installationguide.ProceedingsofHealthyBuilding,IAD’97WashingtonDC,1997[4]ProceedingsofIndoorAirQuality,Ventilation&EnergyConservationinBuilding.IAQVEC2001[5]GB50189-2005.公共建筑节能设计标准.北京：中国建筑工业出版社，2005[6]陆耀庆主编.供热空调设计手册.北京：中国建筑工业出版社（第一版），1993[7]路延魁著.电子工业部第十设计研究院主编.《空气调节设计手册》（第二版）.北京：中国建筑工业出版社，1995[8]赵荣义等.简明空调设计手册.北京：中国建筑工业出版社.1998[9]周邦定主编.中央空调设备选型手册.北京：中国建筑工业出版社（第一版），2002[10]蒋永琨主编.高层建筑消防设计手册.上海：同济大学出版社，1995[11]李娥飞编著.暖通空调设计通病分析手册.北京：中国建筑工业出版社，1991[12]付祥钊主编.流体输配管网.北京，中国建筑工业出版社，2005[13]贺平，孙刚编著.供热工程（第三版）.北京：中国建筑工业出版社，1993[14]陆亚俊主编.暖通空调.北京：中国建筑工业出版社，200231'