某综合楼暖通空调设计计算书(模板)

'扬州大学本科生毕业设计扬州大学本科生毕业设计毕业设计题目：上海市某综合写字楼暖通空调设计学生姓名：所在学院：能源与动力工程学院专业及班级：指导教师：罗翌完成日期：VII 扬州大学本科生毕业设计摘要本工程为上海市某综合写字楼暖通空调设计，大厦共8层，总高33.3m，总建筑面积7435㎡,空调面积4560㎡,空调总冷负荷430kW,总热负荷320kW，冷冻站设于地下室，通过对空气源热泵、溴化锂吸收式制冷机组加热交换器及螺杆式冷水机组加热交换器三种冷热源方式的技术经济比较，结论是螺杆冷水机组加热交换器的冷热源方案最为佳;因而选择开利型号为30HXY-130A的水冷螺杆式冷水机组作为本工程冷源，永大的BR0.2的汽-水交换器作为本工程的热源；通过空调方案的优缺点及适用场合的比较，结合本工程实际情况，一至二层商场采用了全空气集中式一次回风定风量空调系统，其余部分采用了风机盘管加独立新风的半集中式空调系统；并在此基础上进行空调风、水系统及冷热源机房的设计；按照相关规范要求对该建筑进行通风及防排烟系统的设计。关键词：空调系统通风系统冷、热源防排烟VII 扬州大学本科生毕业设计AbstractTheprojectisthedesignofaofficebuilding’sheatingventilationandair-conditioninginshanghai,itisatowerbuildinghavingeightfloorstotally33.3metershighandwithawhollyareaof7435squaremeters,air-conditionedareaare4560squaremeters,thecoolingloadoftheprojectis430kW,andtheheatingloadis320kW,therefrigeratingstationisbuiltinthegarageontheground，throughthecomparisonoftechnicalandeconomicofthisthreecoldandheatsourceformsoftheairsourceheatpump,LiBrabsorptionchillerandheatexchangers,ScrewChillersandheatexchangers,theconclusionistheformofscrewchillersandheatexchangerthatthemostexcellentprogram;sochoose30HXY-130Amodelsofwater-cooledscrewchillersofcarriercompanyasthecoldsourceoftheproject,modelofBR0.2ofthesteam-waterexchangeofYongdaasaheatsourceoftheproject;throughthecomparisonoftheadvantagesanddisadvantagesandoccasionsofair-conditioningprogram,inlightoftheactualsituationoftheproject,themarketusedbytheentireairconcentrateCAVair-conditioningsystem,theremainingpartsusedbythefancoilunitplusanindependentfreshwind-centralizedair-conditioningsystem，Thebasisofthisair-conditioningdesignwind,watersystemsandsourcesroomtemperature;Inaccordancewiththerelevantregulatoryrequirementsforarchitecturaldesignofventilationandsmokecontrolsystem.Keywords:airconditioningsystemventilationsystemcoldandheatsourcesmokecontrolVII 扬州大学本科生毕业设计目录1绪论11.1引言11.2设计目的21.3设计任务31.4工程概况31.5设计依据31.5.1室外气象参数31.5.2建筑维护结构及其热工性能31.5.3室内设计参数41.5.4室内人数和照明、设备负荷的设计依据41.5.5当地基本条件51.5.6执行规范52负荷计算62.1夏季空调冷负荷和湿负荷62.1.1制冷系统冷负荷的组成62.1.2夏季空调冷负荷72.2冬季空调热负荷和湿负荷112.2.1围护结构的耗热量112.2.2门窗缝隙渗入冷空气的耗热量122.2.3冬季湿负荷的计算122.3新风量的确定和新风负荷122.3.1新风量的确定122.3.2计算新风负荷142.4设计工况下空调总冷负荷，总热负荷及总湿负荷153空调方案的确定和系统的划分21VII 扬州大学本科生毕业设计3.1方案概述213.2系统划分的原则213.3本工程空调方案的确定和系统的划分224空调风系统的设计计算234.1半集中式系统的设计计算234.1.1风机盘管加独立新风空调系统的设计计算234.1.2风机盘管的选型：234.1.3新风机组的选型254.2集中式系统的设计计算264.2.1全空气系统的设计计算264.2.2全空气机组的选型274.3集中式系统的水力计算295气流组织的设计325.1概述325.2空调送风口与回风口325.2.1送风口325.2.2回风口335.3空间气流分布的形式345.4送回风口的选择计算346冷热源的选择376.1冷热源选择概述376.2本课题冷热源选择考虑386.3冷、热源方案的经济性比较416.4冷、热源方案的比较结论43VII 扬州大学本科生毕业设计7空调水系统的设计计算447.1空调水系统的确定447.1.1空调水系统的划分447.1.2空调水系统的形式487.2机组的选择497.3冷冻水管路的设计：507.3.1分水器后的冷冻水管的设计507.3.2分水器前的冷冻水管的设计537.3.3冷却水管路的设计547.4空调水用水泵的选择557.5气体定压罐的选择567.6分、集水器的选择567.7换热器的选择577.8冷凝水管路系统的设计578空调系统的保温、消声和隔振588.1保温层的计算588.1.1防止结露的保温层厚度588.1.2保温层的经济厚度588.1.3保温层厚度的确定618.2噪声及隔声、减振处理618.2.1噪声来源618.2.2消声、隔声处理618.2.3减振设计629通风系统的设计639.1通风方式的选择639.2.1地下室通风量的计算63VII 扬州大学本科生毕业设计9.2.2卫生间排风量的计算6310防火及防排烟系统设计6410.1空调建筑的防火防烟措施6410.2防排烟设计6411总结6612谢辞6713参考文献68VII 扬州大学本科生毕业设计1绪论XxxxxxxXxxxxxxx本设计为上海市某综合写字楼暖通空调工程，在设计中根据室内空气的温湿度和新鲜空气量等要求对该办公楼设计了中央空调系统，比较。1.2设计目的毕业设计是学生在校进行的最后一个教学内容，是学生在校学习的质量总检查，其效果将直接影响毕业生的质量。是培养学生理论联系实际的最重要环节，是锻炼学生独立工作能力的有效手段，是综合考核学生掌握和运用所学基本理论知识基本技术，分析解决问题能力，进行工程基本训练的综合环节，通过毕业设计应达到下列目的：1、通过综合运用所学知识，使之得到巩固、扩大、加深和系统化；2、掌握空调通风工程的设计程序、内容、方法、步骤、和某些技巧，以便更好地适应将来的工作；3、了解本专业有关的设计规范和设计技术措施；4、培养收集加工各种信息与获取新知识的能力，正确运用国家标准和技术语言阐述理论和技术问题的能力，培养创新精神和创新能力；5、提高分析问题解决问题的能力，提高设计计算及计算机绘图的能力，为今后的专业工作奠定良好的基础。1.3设计任务1、收信相关资料，查阅相关规范，并熟悉规范条文。2、根据工程实际情况，通过简单的技术经济比较，优选一个方案进行设计。3、进行整个办公楼的空调，设计图纸基本要达到施工图要求，具体包括：①空调负荷计算②空调方案及设备选择、布置；第66页 扬州大学本科生毕业设计③空调风系统的设计及计算；④空调水系统⑤冷热源机房⑥通风及防排烟系统的设计。4、撰写设计计算说明书。1.4工程概况该建筑为上海市某综合写字楼，总建筑面积7435平方米,空调面积4560平方米。地上8层，地下1层，总高度为33.3米。地下一层为汽车库与机房,1至2层为商场；3至8层分布大致相同,均为办公区。具体平面布置见建筑图。1.5设计依据1.5.1室外气象参数根据文献［7］，上海市室外气象参数如表1-1所示表1-1上海市空调室外气象参数夏季大气压(hPa)夏季空调室外干球温度夏季空调室外湿球温度(℃)夏季空调日平均温度(℃)夏季计算日较差(℃)：1005.3034.0028.2030.406．90夏季室外平均风速(m/s)夏季空调大气透明度等级最热月相对湿度(%)冬季大气压(hPa)冬季室外干球温度3.20583.001025.10-2.00冬季空调室外干球温度(℃)冬季室外平均风速(m/s)最冷月相对湿度(%)地点-4.003.8075.00上海1.5.2建筑护结构及其热工性能建筑护结构及其热工性能如表1-2所示表1-2护结构热工特性参数第66页 扬州大学本科生毕业设计围护类型[名称]传热系数(w/㎡.℃)外墙[混凝土30-125-2]0.979外窗[双层透明中空玻璃6mm]3.342外门[节能外门]2.57屋面[现浇02-4-70-4]0.7881.5.3室内设计参数空调系统运行时间：8:00-18:00夏季室内设计温度26~28℃，相对湿度50～65%冬季室内设计温度18~20℃，相对湿度≥30%1.5.4室内人数和照明、设备负荷的设计依据1.5.5当地基本条件城市热网提供0.8MPa的蒸汽，1.5.6执行规范［1］采暖通风与空气调节设计规范（GB5009-2003）.北京［2］［3］民用建筑节能设计标准（JGJ26-29）［4］通风与空调工程施工质量验收规范（GB50243-2002）［5］公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）第66页 扬州大学本科生毕业设计2负荷计算空调冷热湿负荷的大小，是确定空调系统送风量和空调制冷设备的基本依据。因此，在系统设计之前，应首先进行负荷计算。2.1夏季空调冷负荷和湿负荷2.1.1制冷系统冷负荷的组成建筑物空调制冷系统负荷的组成结构见图2-1。室内冷负荷计算使用鸿业负荷计算4.0软件，采用谐波反应法。图2-1建筑物空调制冷系统负荷的组成框图第66页 扬州大学本科生毕业设计2.1.2夏季空调冷负荷以三层中型办公室3001为例说明夏季空调冷负荷计算方法2.1.2.1外墙和屋面传热冷负荷计算公式外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷Qτ(W)，按下式计算：       Qτ=KFΔ    (2.1)式中   K—围护结构的传热系数，K取0.979W/㎡·℃，F—计算面积，㎡；       τ—计算时刻，根据办公的负荷特点，计算时刻为8：00—18：00；       τ-ξ—温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻，点钟；       Δ—作用时刻下，通过外墙或屋面的冷负荷计算温差，简称负荷温差，℃。注：例如对于延迟时间为5小时的外墙,在确定16点房间的传热冷负荷时,应取计算时刻τ=16,时间延迟为ξ=5,作用时刻为τ-ξ=16-5=11。这是因为计算16点钟外墙内表面由于温度波动形成的房间冷负荷是5小时之前作用于外墙外表面温度波动产生的结果。表2-1北外墙冷负荷计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00K（W/㎡·℃）0.979F（㎡）25.92传热负荷温差（℃）7.427.126.916.86.786.857.017.237.527.858.2总辐射照度W/㎡155147165175177175165147155172125冷负荷(W)1881811751721721741781841911992082.1.2.2外窗的温差传热冷负荷  通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷Qτ按下式计算：       Qτ=KFΔtτ(2.2)第66页 扬州大学本科生毕业设计式中   K—外窗的传热系数，本建筑采用双层透明中空玻璃6mm，K取3.342W/㎡·℃F—玻璃窗面积，㎡Δtτ—计算时刻下的负荷温差，℃； 2.1.2.3外窗太阳辐射冷负荷外窗只有内遮阳设施，选用该公式Qτ=FCsCaCn(2.3)式中F—外窗面积（包括窗框、即窗的墙洞面积）㎡Cs—窗玻璃的遮挡系数，透明普通双层玻璃厚度6+6mm，Cs取0.74；Ca—窗的有效面积系数，双层钢窗，Ca取0.75，；Cn—窗内遮阳设施的遮阳系数，只有内遮阳设施；为45°浅灰色活动百叶，Cn取0.75—计算时刻下太阳总辐射负荷表2-2北外窗温差传热和太阳辐射冷负荷计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00K（W/㎡·℃）3.44F（㎡）8.64传热负荷温差（℃）3.253.954.65.285.96.426.766.896.686.586.19直射面积（㎡）6.8400000006.846.846.84辐射照度W/㎡(直|散)6|960|1210|1360|1440|1450|1440|1360|1216|9636|6950|34冷负荷(W)2993443984414694894914754444504192.1.2.4人体冷负荷人体显热散热形成的计算时刻冷负荷Q，按下式计算：     Qτ=nq1CclrCr(2.5)式中n—计算时刻空调房间内的总人数，按室内家具布置得到；第66页 扬州大学本科生毕业设计     q1—一名成年男子小时显热散热量，室内温度26℃，轻度劳动时，取58W；     Cclr—人体显热散热冷负荷系数，对于人员密集的场所，由于人体对围护结构和室内物品的辐射换热量相应减少，可取Cclr为1.0Cr—群体系数 ，取0.92。表2-3人体冷负荷计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00显热|全热(W)101|209198|404228|433237|442218|390214|387242|447253|459258|463261|4662.1.2.5灯光冷负荷镇流器装在空调房间内的荧光灯     Q=1200n1NXτ-T（2.6）式中n1—同时使用系数，一般为0.5-0.8； N—照明设备的安装功率，11W/㎡×面积得到；Xτ-T—τ-T时间照明散热的冷负荷系数，取1.0；τ-T—从开灯时刻算起到计算时刻的时间，h。2.1.2.6设备冷负荷电动机和工艺设备均在空调房间内的散发量     qs=1000n1aN(2.7)式中n1—同时使用系数，一般可取0.5-1.0；a—输入功率系数；N—设备的总安装功率，取20W/㎡，共1.37kW。表2-4灯光冷负荷计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00冷负荷(W)151302362379355347387410418424278表2-5设备冷负荷第66页 扬州大学本科生毕业设计计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00冷负荷(W)139273043142151943003293363411922.1.2.7伴随散湿过程的潜热冷负荷1.人体散湿和潜热冷负荷   (1)人体散湿量按下式计算     D=0.001φng(2.8)式中 D—散湿量，kg/h；φ—群体系数，取0.80；n—室内全部人数，按照室内家具布置得到；     g—一名成年男子的小时散湿量，室内温度26℃，轻度劳动时，取184g/h。(2)人体散湿形成的潜热冷负荷Q(W)，按下式计算：     Q=φnq2(2.9)式中 φ，n同上q2—一名成年男子小时潜热散热量，室内温度26℃，轻度劳动时，取123W。人体散湿形成的潜热冷负荷已计入表4-6。 另外，由于空调房间为正压，故不考虑空气渗透、外门开启造成的冷负荷。2.1.2.8中型办公室3001冷负荷和湿负荷汇总对以上各项负荷进行逐时相加，得到三层中型办公室3001冷负荷和湿负荷的逐时变化，见表2-6。表2-63001逐时冷负荷和湿负荷计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00冷负荷(W)9861501167317481602159118041855185218811317湿负荷(g/s)0.04530.08610.08610.08610.07250.07250.08610.08610.08610.08610.0272由表2-6可看到，3001最大冷负荷和湿负荷出现在17：00，冷负荷为1881W，湿负荷为0.0861g/s。2.1.2.9一层商场冷负荷和湿负荷汇总第66页 扬州大学本科生毕业设计同理可得一层商场冷负荷和湿负荷的逐时变化，见表2-7。表2-7一层逐时冷负荷和湿负荷计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00冷负荷(W)2314935146391094073437685374644142141931409564029827165湿负荷(g/s)1.13332.15332.15332.15331.81331.81332.15332.15332.15332.15330.68由表2-7可看到，一层最大冷负荷和湿负荷出现在15：00，冷负荷为41931W，湿负荷为2.1533g/s。2.2冬季空调热负荷和湿负荷冬季热负荷的计算采用稳态算法，热负荷主要包括两项；◇围护结构的耗热量◇门窗缝隙渗入冷空气的耗热量2.2.1围护结构的耗热量围护结构耗热量计算公式：(2.10)Q：围护结构耗热量，W；Qj：围护结构基本耗热量，W；Qx：围护结构基本耗热量修正值，W；K：围护结构传热系数，W∕（㎡·℃）；该建筑墙体结构为混凝土30-125-2，冬季K取0.989W/㎡·℃，外窗采用双层透明中空玻璃6mm，K取3.342W/㎡·℃，F：围护结构面积，㎡；tn：冬季室内计算温度，取20℃；tw：冬季空调室外计算温度，℃；tw=-4℃；α：围护结构温差修正系数；外围护结构取1.0，与不采暖的房间有隔墙，且不采暖房间有门窗与室外相通，取0.7。xch第66页 扬州大学本科生毕业设计：朝向修正率；北向、东北向、西北向取0，东、西方向取-5%，东南、西南方向取-10%—-15%，南向取-15%—-25%；xf：风力附加耗热量修正率，取0；xg：高度附加率；超过4m每增加1m附加2%；但最大附加率不超过15%；2.2.2门窗缝隙渗入冷空气的耗热量该工程冬季采用空调供热，室内为正压，因此冷风渗透耗热量忽略不计；室内保持5Pa正压，将外门开启冷风侵入耗热量计入热负荷。2.2.3冬季湿负荷的计算计算方法同2.1.2.7夏季湿负荷的计算。以3001中型办公室为例计算冬季热负荷：表2-83001办公室冬季热负荷类别面积F（㎡）传热系数KW∕（㎡·℃）温差修正α基本耗热量Qj（W）修正后耗热量高度修正xg热负荷(W)朝向xch风向xf修正后耗热量(W)北外墙25.920.98915190.105710571北外窗6.843.34215680.106250625小计11963001办公室冬季热负荷为1196W，其余房间冬季热负荷见表2-11。2.3新风量的确定和新风负荷2.3.1新风量的确定第66页 扬州大学本科生毕业设计室外新鲜空气量是保障良好的室内空气品质的关键。因此，空气系统中引入室外新鲜空气是必要的。由于夏季室外空气焓值和气温比室内空气焓值和气温高，空调系统夏季为处理新风势必要消耗冷量。而冬季室外空气气温有比室内气温低室外空气比室内空气含水量少，同样。空调系统冬季为处理新风势必要消耗热量和加湿量。据调查，空调工程中处理新风的能耗大致占到总能耗的25%-30%。所以，空调系统中新风量的大小要在满足空气品质的前提下，尽量选择较小的必要的新风量。否则，新风量过多，将会增加空调制冷系统与设备的容量。一个完善的空调系统，除了满足对环境的温湿度控制外，还必须给环境提供足够的室外新鲜空气。从改善室内空气品质角度，新风量多些为好；但是送入室内的新风都得通过热湿处理，将消耗能量，因此新风量宜少些好。在系统设计时，一般必须确定最小新风量，此新风量应满足以下两个要求：(1)保证每个房间的卫生要求；(2)补充局部排风量+维持空调房间的正压要求：可按《全国民用建筑工程设计技术措施》中的换气次数估算得出因此最小新风量应取局部排风加维持正压的渗透风量Gw1和卫生要求所需的新鲜空气量Gw2两者中的较大值查文献维持正压的换气次数n取0.5Gw2应为人均新风量与室内人数的乘积查文献[8]得知新风量至少为30m3/h·人例如，3001中型办公室空调空间高度H暂取2.8m,人均新风量取30m3/h·人,Gw1=V×n=H×F×n=2.8×42×0.5=58.8m3/hGw2=30×6=180m3/h比较Gw1和Gw2可知3001新风量取180m3/h同理可得其余房间的新风量，汇总见表2-9。表2-9房间新风量汇总(单位:m3/h)房间卫生要求m3/h维持正压和局部排风m3/h新风量m3/h10013160330033001002902890房间卫生要求m3/h维持正压和局部排风m3/h新风量m3/h20012060274527452002902890房间卫生要求m3/h维持正压和局部排风m3/h新风量m3/h300118058.8180300218058.8180300336097.636030046032.260300512075120第66页 扬州大学本科生毕业设计30066027.260300748010748030083029.43030093058.858.830103010810830113058.858.830123010810830133029.4303014902890注：4-7层同3层房间卫生要求m3/h维持正压m3/h新风量m3/h800118058.8180800218058.8180800342097.642080046029.46080056029.46080063029.43080073058.858.880083010810880093058.858.880103010810880113029.4308012902890各系统新风量汇总结果见表2-10表2-10新风汇总(单位:m3/h)新风系统一层二层三层四至七层分别八层新风总量339028351952.41952.41412.42.3.2计算新风负荷2.3.2.1夏季新风冷负荷Qc.o=Mo(ho-hR)(2.12)式中Qc.o——夏季新风冷负荷，kW;Mo——新风量，kg/h;ho——室外空气焓值，kJ/kg;第66页 扬州大学本科生毕业设计hR——室内空气焓值，kJ/kg。以3001中型办公室为例计算新风冷负荷:新风量Mo=180㎡/h夏季室外t0=34℃,ts=28.2℃,ho=92.1kJ/kg室内tR=26℃，φ=55%，hR=56.3kJ/kg3001新风冷负荷Qc.o=Mo(ho-hR)=1882W冬季新风热负荷计算方法同夏季。2.4设计工况下空调总冷负荷，总热负荷及总湿负荷各典型房间负荷汇总见表2-8。其中室内总冷负荷为建筑物空气调节区夏季室内冷负荷最大值的累计值。由表和附录中可得出：该建筑物总冷负荷为430kW，其中室内总冷负荷为219kW，新风总冷负荷为211kW;总热负荷为320kW，其中室内总热负荷为128kW，新风热负荷为192kW;室内湿负荷为8.72kg/s。表2-11各房间负荷汇总房间室内冷负荷QC(W)新风冷负荷Qc.o(W)总冷负荷Q1(W)室内湿负荷Mw(g/s)室内热负荷Qh(W)新风热负荷Qh.o(W)总热负荷Q2(W)最大冷负荷时刻(h)1001[商店营业厅]40734.1121870.8359434.812.1523408.8339518.3662927.211:001002[电梯前室]2994.832689.165650.370.124177.293161.477338.7609:002001[商店营业厅]28184.5522409.6449763.561.5111046.5426345.5837392.1110:002002[电梯前室]1119.61008.432090.650.05969.231185.552154.7810:003001[中型办公室]1881.421869.293750.710.091195.621502.072697.6917:003002[中型办公室]1881.421869.293750.710.091195.621502.072697.6917:003003[会议室]2946.13784.146636.110.171645.164506.216151.3710:003004[小办公室]1044.93655.891700.830.03632.16751.041383.1917:002874.11246.194120.290.061995.931502.07349816:00第66页 扬州大学本科生毕业设计3005[小办公室（西北角）]3006[接待室]3015.87630.823487.90.041353.38790.372143.7515:003007[敞开式办公室]3401.074984.788385.850.231386.726008.297395.0115:003008[秘书室]716.81311.551028.360.01407.6375.52783.1114:003009[领导办公室]1780623.12403.10.031061.09375.521436.6115:003010[休息室]912.85311.551224.40.01407.6375.52783.1115:003011[领导办公室]1780623.12403.10.031061.09375.521436.6115:003012[休息室]924.76311.551236.310.01416.11375.52791.6215:003014[电梯前室]1210.161008.432145.20.05989.831185.552175.3811:003013[秘书室]850.71311.551162.260.01755.09375.521130.614:004001[中型办公室]1860.491869.293729.780.091171.242371.13542.3417:004002[中型办公室]1860.491869.293729.780.091170.652253.113423.7617:004003[会议室]2899.383784.146589.390.171609.424506.216115.6310:004004[小办公室]1034.47655.891690.360.03619.67751.041370.7117:004005[小办公室（西北角）]2787.691246.194033.880.061957.721502.073459.816:004006[接待室]2329.34630.822801.380.041100790.371890.3615:004007[敞开式办公室]3365.344984.788350.110.231361.196008.297369.4715:004008[秘书室]703.01311.551014.550.01399.09375.52774.614:004009[领导办公室]1756.18623.12379.280.031044.07375.521419.5915:004010[休息室]900.94311.551212.490.01399.09375.52774.615:004011[领导办公室]1756.18623.12379.280.031044.07375.521419.5915:004012[休息室]900.94311.551212.490.01399.09375.52774.615:00第66页 扬州大学本科生毕业设计4013[电梯前室]1189.361008.432124.390.05964.861185.552150.4111:004014[秘书室]836.9311.551148.450.01746.58375.521122.0914:005001[中型办公室]1860.491869.293729.780.091171.242371.13542.3417:005002[中型办公室]1860.491869.293729.780.091170.652253.113423.7617:005003[会议室]2899.383784.146589.390.171609.424506.216115.6310:005004[小办公室]1034.47655.891690.360.03619.67751.041370.7117:005005[小办公室（西北角）]2787.691246.194033.880.061957.721502.073459.816:005006[接待室]2329.34630.822801.380.041100790.371890.3615:005007[敞开式办公室]3365.344984.788350.110.231361.196008.297369.4715:005008[秘书室]703.01311.551014.550.01399.09375.52774.614:005009[领导办公室]1756.18623.12379.280.031044.07375.521419.5915:005010[休息室]900.94311.551212.490.01399.09375.52774.615:005011[领导办公室]1756.18623.12379.280.031044.07375.521419.5915:005012[休息室]900.94311.551212.490.01399.09375.52774.615:005013[电梯前室]1189.361008.432124.390.05964.861185.552150.4111:005014[秘书室]836.9311.551148.450.01746.58375.521122.0914:006001[中型办公室]1860.491869.293729.780.091171.242371.13542.3417:006002[中型办公室]1860.491869.293729.780.091170.652253.113423.7617:006003[会议室]2899.383784.146589.390.171609.424506.216115.6310:006004[小办公室]1034.47655.891690.360.03619.67751.041370.7117:006005[小办公室（西北角）]2787.691246.194033.880.061957.721502.073459.816:00第66页 扬州大学本科生毕业设计6006[接待室]2329.34630.822801.380.041100790.371890.3615:006007[敞开式办公室]3365.344984.788350.110.231361.196008.297369.4715:006008[秘书室]703.01311.551014.550.01399.09375.52774.614:006009[领导办公室]1756.18623.12379.280.031044.07375.521419.5915:006010[休息室]900.94311.551212.490.01399.09375.52774.615:006011[领导办公室]1756.18623.12379.280.031044.07375.521419.5915:006012[休息室]900.94311.551212.490.01399.09375.52774.617:006013[电梯前室]1189.361008.432124.390.05964.861185.552150.4111:006014[秘书室]836.9311.551148.450.01746.58375.521122.0914:007001[中型办公室]1860.491869.293729.780.091171.242371.13542.3417:007002[中型办公室]1860.491869.293729.780.091170.652253.113423.7617:007003[会议室]2899.383784.146589.390.171609.424506.216115.6310:007004[小办公室]1034.47655.891690.360.03619.67751.041370.7117:007005[小办公室（西北角）]2787.691246.194033.880.061957.721502.073459.816:007006[接待室]2329.34630.822801.380.041100790.371890.3615:007007[敞开式办公室]3365.344984.788350.110.231361.196008.297369.4715:007008[秘书室]703.01311.551014.550.01399.09375.52774.614:007009[领导办公室]1756.18623.12379.280.031044.07375.521419.5915:007010[休息室]900.94311.551212.490.01399.09375.52774.615:007011[领导办公室]1756.18623.12379.280.031044.07375.521419.5915:007012[休息室]900.94311.551212.490.01399.09375.52774.615:00第66页 扬州大学本科生毕业设计7013[电梯前室]1189.361008.432124.390.05964.861185.552150.4111:007014[秘书室]836.9311.551148.450.01746.58375.521122.0914:008001[中型办公室]2515.031869.294384.320.091960.972371.14332.0817:008006[秘书室]987.64311.551299.190.01790.64375.521166.1517:008007[领导办公室]2364.76623.12987.860.031827.17375.522202.6917:008008[休息室]1200.05311.551511.60.01790.64375.521166.1517:008009[领导办公室]2364.76623.12987.860.031827.17375.522202.6917:008010[休息室]1352.12311.551663.670.01973.53375.521349.0417:008005[小办公室]1065.37623.11688.470.03790.64751.041541.6717:008004[小办公室西南角]1995.91623.12619.010.031544.23751.042295.2716:008003[敞开式办公室]3545.864414.837850.870.22914.685257.258171.9310:008002[中型办公室]2515.031869.294384.320.091960.972371.14332.0817:008012[电梯前室]1343.021008.432278.060.0513541185.552539.5511:008011[秘书室]1223.04311.551534.590.011237.4375.521612.9217:00据《采暖通风与空气调节设计规范》：空调房间或区域的夏季冷负荷，应按各项逐时冷负荷的综合最大值确定。空气调节系统的夏季冷负荷，应根据所服务房间的同时使用情况、空调系统的类型及调节方式，按各空气调节区逐时冷负荷的综合最大值或各空气调节区夏季冷负荷的累计值确定，并应计入新风冷负荷以及通风机、风管、水泵、冷水管和水箱温升、送风管漏风等引起的附加冷负荷。当末端空气处理设备的处理过程有冷热抵消时，还应计入由于冷热抵消而损失的冷量。各空气调节区夏季冷负荷（含新风）累计值：Qc=430kW设计工况下的空气调节系统的夏季冷负荷：Q=Qc*K1（2.13）第66页 扬州大学本科生毕业设计K1——风机管道温升附加系数，1.05所以，空气调节系统的夏季总冷负荷为：Q=430*1.05=451.5kW此负荷即为选择冷源的依据同样对于冬季,也使用上述的计算方式，可以得出冬季总热负荷为：Q=320*1.05=336kW此负荷即为选择热源的依据3空调方案的确定和系统的划分第66页 扬州大学本科生毕业设计3.1方案概述现代建筑空调系统中最常见的为全空气系统和风机盘管加独立新风系统，其优缺点及适用场合［5］列于表3-1和表3-2。表3-1全空气系统的特点优点1.设备简单，节省最初投资；2.可以严格地控制室内温度和相对湿度；3.可以充分进行通风换气，室内卫生条件好；4.空气处理设备集中设置在机房内，维护管理方便；5.可以实现全年多工况节能运行调节，经济性好；6.使用寿命长；7.可以有效地采取消声和隔振措施。缺点1．机房面积大，风道断面大，占用建筑空间多；2．风管系统复杂，布置困难；3．一个系统供给多个房间，当各房间负荷变化不一致时，无法进行精确调节；4．空调房间之间有风管连通，使各房间互相污染；5．设备与风管的安装工作量大，周期长。适用场合1．房间面积较大或多层、多室热湿负荷变化情况类似；2．新风量变化大；3．室内温度、湿度、洁净度、躁声、振动等要求严格的场合；4．全年多工况节能；5．高大空间的场合，易于布置风道；6．负荷大或潜热负荷大的场合。表3-2风机盘管加新风系统的特点1．布置灵活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可单独使用；第66页 扬州大学本科生毕业设计优点1．各空调房间互不干扰，可以独立地调节室温，并可随时根据需要开停机组，节省运行成本；2．与集中式空调相比，不需回风管道，节省建筑空间；3．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；4．只需新风空调机房，机房面积少；5．使用季节较长；6．各房间之间不会互相污染。缺点1．对机组制作质量要求高，否则维修工作量很大；2．机组剩余压头小，室内气流分布受限制；3．分散布置，敷设各种管线较麻烦，维修管理不方便；4．无法实现全年多工况节能运行调节；5．水系统复杂，易漏水；6．过滤性能差。适用场合1．旅馆、公寓、医院、办公楼等高层多室的建筑物；2．需要增设空调的小面积、多房间的建筑；3．室温需要进行个别调节的场所。3.2系统划分的原则空调分区的原则：²室内参数基准与精度、热湿比相近²位置相近，运行时间大致相同²洁净度与躁声要求一致²有害物、污染物产生量类似²与防火分区对应²总风量不能太大3.3本工程空调方案的确定和系统的划分第66页 扬州大学本科生毕业设计本工程为某综合写字楼，一至二层为商场,一层空调面积959㎡，二层空调面积643㎡，属于大空间,冷热负荷较大，一般不宜采用风机盘管加新风系统。因为该系统除湿能力较低，过滤器效率低，机外余压很小，每台的制冷量小，在大空间装有太多的风机盘管，管理和维修均很不方便。而全空气系统空调机置于机房内，运转维修容易，且有较大的空气去湿和过滤能力；送风量大，换气充分，空气污染小。通过以上对各种空调系统优缺点的分析，该建筑一至二层商场选用全空气单风道定风量一次回风式低速风道系统。三至八层为办公室、会议室、接待室等，各房间使用时间、空调要求不一，需根据需要灵活调节，且各房间要求互不影响，所以选用风机盘管机组加独立新风的半集中式空调系统。一至二层单独设置全空气空调机组。每层办公室、会议室、接待室单独设置风机盘管。同时每层配合风机盘管设置吊顶式新风机组。全空气系统采用水平划分，一至二层商场分别自成系统，即每层均设置全空气空调机组。风机盘管加新风系统也采用水平划分，每层办公室、会议室、接待室自成一个系统，并在每层安装新风机组配合风机盘管。4空调风系统的设计计算第66页 扬州大学本科生毕业设计4.1半集中式系统的设计计算4.1.1风机盘管加独立新风空调系统的设计计算以3001中型办公室为例新风冷负荷和部分湿负荷由新风系统承担，室内冷，湿负荷和新风部分湿负荷由风机盘管承担，即图4-1的处理过程，新风处理到室内空气的等焓线。图4-1风机盘管加新风系统夏季空气处理h-d图4.1.2风机盘管的选型1.计算热湿比及房间送风量：（1）由计算得到的冷负荷1881W,湿负荷0.0861g/s，可以计算得出热湿比ε为1.881/0.0861*1000=21847kJ/kg,（2）在h-d图上，根据tR=26℃，φ=55%，由此确定R点，hR=56.3kJ/kg，过R点作ε线与φ=90%线相交。即得送风点S，hs=46kJ/kg，则总送风量为：G=Q/（hR-hS）=1.881/(56.3-46)=0.183kg/s=549m3/h第66页 扬州大学本科生毕业设计2．计算盘管风量：由新风Gw=180m3/h所以可以得出GF=G-Gw=957-180=369m3/h3．确定F点：由线段比FS/SW=Gw/GF=180/369=（hs–hf）/(hw-hs)得：hf=41kJ/kg，连接WS并延长与hf相交的F点4.盘管供冷量：全冷量QT=GF（hR-hf）=369×1.2/3.6×(56.3-41)=1.882kW考虑风机盘管为冷热两用,而在使用一段时间后的结垢导致换热性能下降，又由于风机盘管间歇运行故在求出的全冷量上乘以1.2的修正系数。故Q=1.882*1.2=2.26kW5．查看舒源品牌的风机盘管样本，选用型号为FP-51的余压型风机盘管一台每台中档风量为480m3/h，供冷量：2565W，进水温度7℃，水量482kg/h。校核换气次数：换气次数=（480+180）/42/2.8=5.6不吸烟办公室换气次数4~6次，所以满足要求综合考虑房间内的冷量和风量要求，现将各房间的风机盘管型号列于表4-1：表4-1各房间的风机盘管型号各房间的风机盘管型号房间全冷量W修正系数修正后冷负荷W选型台数每台供冷量W每台额定水量kg/h每台额定风量m3/h3-7层中型办公室（3001，3002）18811.22258FP-51125654824803-7层会议室（3003）29461.23420FP-34217103243203-7层小办公室（3004）10451.21254FP-34117103243203-7层小办公室西北角（3005）29001.23480FP-68134206556503-7层接待室(3006)30001.23600FP-68134206556503-7层敞开式办公室(3007)34001.24080FP-34417103243203-7层秘书室(3008)7001.2840FP-34117103243203-7层领导办公室(3009、3011)17001.22040FP-3421710324320第66页 扬州大学本科生毕业设计3-7层休息室(3010、3012)9001.21080FP-34117103243203-7层秘书室东南角(3013)14001.21680FP-34117103243203-7层电梯前室(3014)12001.21440FP-34117103243208层中型办公室（8001，8002）25151.23018FP-68134206556508层敞开式办公室（8003）35461.24260FP-51225654824808层小办公室西南角（8004）20001.22400FP-51125654824808层小办公室（8005）10651.21278FP-34117103243208层秘书室(8006)10001.21200FP-34117103243208层领导办公室(8007、8009)23001.22760FP-34217103243208层休息室(3008、3010)12001.21440FP-34117103243208层秘书室东南角(3015)12231.21470FP-34117103243208层电梯前室(3014)13401.21610FP-3411710324320台数总计FP-3485FP-5113FP-68124.1.3新风机组的选型以三层为例：夏季室外干球温度34℃，ts=28.2℃，得到hO=92.1kJ/kg，如图4-1。夏季室内干球温度26℃，含湿量φ=55％，hR＝56.3kJ/kg。新风量为1952.4m3/h根据公式Qw=ρGw(ho－hR)/3600，将各数据代入，得：Qw＝1.2×1952.4×(92.1-56.3)/3600=23.27kW考虑冬夏两用，加上一个系数1.2Q=23.27*1.2=28kW第66页 扬州大学本科生毕业设计根据送风量1952.4m3/h，新风负荷28kW，并考虑风管漏风等损失，选择H20型号新风机组1台，性能参数列于表4-3表4-3新风机组的性能参数新风机组的性能参数机组型号送风量m3/h供冷量kW（6排）供热量kW（6排）机组余压Pa水量T/h（6排）水阻pa（6排）尺寸mmHX-20200030.8237.291415.281001040X950X520HX-16160023.8128.811414.1361850X950X520其余楼层新风机组按同样方法计算,8层选用H16型号新风机组1台。4.2集中式系统的设计计算4.2.1全空气系统的设计计算一至二层选用了全空气一次回风空调系统，其特征是回风与新风在热湿处理设备前混合；其优点是可以实现全年多工况运行调节，经济性好；可以严格的控制室内温度和相对湿度；可以充分进行通风换气，室内卫生条件好；空气处理设备集中设置在机房，维修管理方便。现选一楼为例计算：4.2.2全空气机组的选型空调系统夏季送风状态和送风量的确定，具体计算步骤如下：（1）在h－d图上根据t=26℃，φ=55%找出室内空气状态点R；（2）根据计算得出的室内冷负荷Q=52.32kW，,湿负荷W=2.27g/s,计算热湿比ε=Q/W=52.32*1000/2.27=23049（3）通过R点画出过程线ε；其与相对湿度φ=90%的交点S即为送风状态点。如图4-3所示。（4）计算送风量G。查h－d图可以得到R,S点的焓值为56.3kJ/kg,46kJ/kg根据热量平衡，得　第66页 扬州大学本科生毕业设计G=Q/（hR-hS）=52.32/（56.3-46）=5.23kg/s=15696m3/h（5）确定室外空气状态点O。其中hO由夏季室外计算湿球温度tS=28.2℃查h－d图得hO=92.1kJ/kg（6）确定混合空气状态点M。连接R点和O点，根据Go/G＝RM/OR可得到hM=63.9kJ/kg（7）计算所需冷量：ＱM＝G（hM－hS）=5.23*（63.9-46）=91.7kW图4-3全空气一次回风空调系统夏季空气处理焓湿图冬季送风量可由夏季送风量校核确定，看其是否满足要求。根据系统的送风量和冷负荷选用靖江市宝钢空调设备厂绿乐牌空调机组一台，型号BGG-180W，其性能参数如下：送风量m³/h：18000供冷量kW：96.7供热量kW：156机组余压Pa：600水量t/h：19.1水阻KPa：25.1尺寸L×W×Hmm：1500×2300×1480第66页 扬州大学本科生毕业设计二层仍选用同品牌的机组，型号为BGG-100W。送风量m³/h：10000供冷量kW：71.9供热量kW：111.6机组余压Pa：560水量t/h：13.6水阻KPa：21.6尺寸L×W×Hmm：1400×1400×13604.3集中式系统的水力计算参考文献［8］表4.7.12，空调系统内的空气流速宜按下表4-4选用。表4-4空调系统内的空气流速部位公共建筑适宜流速(m/s)最大流速(m/s)新风入口4.05.0风机出口6.5-10.07.5-11.0主风管5.0-7.06.5-11.0支风管3.0-4.55.0-9.01.送风系统的水力计算以一层商场空调区送风系统为例进行计算,平面布置图见图4-6和4-7。首先选取最不利环路：管段1-15沿程阻力部分：管段1-2：风量L=15696m3/h,初选流速6m/s，断面积为15696/（3600×6）=0.73m2，，取断面尺寸为1600×400mm，则实际流速v=6.84m/s，由风管选型软件得Rm1=0.64Pa/m,则该段沿程阻力△Pm1=0.64×9.4=6.016Pa管段2-3，3-4……的计算方法同上，结果见表4-8。算得最不利环路总沿程阻力△Pm=45.24Pa。由《实用供热空调设计手册》，风管压力损失值ΔP可按下式估算：ΔP=Pm*L（1+k）式中Pm——单位长度风管的摩擦压力损失，Pa/m第66页 扬州大学本科生毕业设计L——到最远送风口的送风管总长度加上到最远回风口的回风管的总长度，mk——局部压力损失与摩擦压力损失的比值弯头三通少时，取k=1.0-2.0弯头三通多的场合，可取到k=3.0-5.0本设计k取3.5即局部阻力与沿程阻力的比值取3.5，风口阻力为21Pa则最不利环路总阻力△P=45.24×(1+3.5)+21=224.58Pa图4-5一层商场送风管布置示意图第66页 扬州大学本科生毕业设计图4-5一层商场回风管布置示意图表4-8风管水力计算表管段编号风量m3/h管长m风管尺寸mm流速m/s单位摩阻Pa/m沿程阻力Pa1-2157009.41600×4006.840.646.0162-396000.61250×4005.330.4380.2633-473608.41250×3205.110.4994.1924-567208.21000×3205.830.6735.5195-638406.5500×3206.671.1327.3586-728801.8400×3206.251.1071.9937-822402.5400×2506.221.3073.2688-912803.9250×2505.691.4305.5779-106405.0250×2502.840.4142.07010-113204.0250×1202.960.7573.02812-1340004.21000×2504.440.5192.18013-1480004.21000×4005.560.5062.12514-15120004.21600×4005.210.3931.651最不利环路总沿程阻力45.24Pa最不利环路总阻力224.58Pa一层空调区BGG-180W卧式空调机组余压600Pa，所以满足要求。其他各空调区风管的阻力计算方法相同，经校核，满足要求。第66页 扬州大学本科生毕业设计5气流组织的设计5.1概述空调房间的气流分布的方式直接影响着空调房间空气的品质,它是空调设计的一个重要环节,合理的气流分布才能有效的发挥气流的作用,均匀地消除室内的余热和余湿。在选择气流组织形式的时候，要根据系统的特点和要求，并结合建筑的特点，选择合适的气流组织形式。对气流组织的要求主要是针对”工作区”,所谓工作区是指房间内人群的活动区域,一般指距离地面2m以下,一般的空调房间主要是要求在工作区内保持比较均匀的温湿度,对工作区风速有要求的空调,主要是指在工作区内风速不超过规定的数值。气流组织的基本要求见表5-1:表5-1气流组织的基本要求空调类型室内参数(温湿度)送风温差每小时换气数风速m/s送风方式送风出口工作区舒适性空调冬季18-22oC夏季24-28oCφ=40%-60%送风高度h≤5m时,不宜大于10oC,h〉5m时,不宜大于15oC不宜小于5次,高大房间按其冷负荷通过计算确定与送风方式、类型安装高度、噪声等有关冬季不大于0.2，夏季不大于0.3侧送风、散流器平送、孔板下送、条形风口下送、喷口或旋流风口送风5.2空调送风口与回风口5.2.1送风口送风口又称空气分布器，按照安装位置分为侧送风口、顶送风口（向下送）、地面风口（向上送）；按送出气流的流动状态分为扩散型风口、轴向型风口和孔板型风口。扩散型风口具有较大的诱导室内空气的作用，送风温度衰减快，但射程短，轴向型风口诱导室内空气的作用小，速度的衰减慢，射程远，孔板型风口是在平板上布满小孔的送风口，速度分布均匀，衰减快。常见的送风口形式：第66页 扬州大学本科生毕业设计1.侧送风口：格栅送风口，单层百叶送风口，双层百叶送风口，条缝型百叶送风口2散流器：圆形、方型直片式散流器，圆盘型散流器，流线型散流器，方、矩型散流器，条缝型、线型散流器3．喷射式送风口：圆形喷口，矩形喷口，球形旋转风口，4．条形送风口考虑本工程空调设计特点及气流组织形式，较宜选用方形散流器送风口。5.2.2回风口房间内的回风口是一个汇流的场所，风速的衰减很快，它对房间的影响相对于送风口来说比较小，风口的形式比较简单，有活动百叶风口、固定叶片风口等。1常见的回风口的布置①空调房间的气流流型主要取决于送风射流，回风口的位置对其影响很小，对区域温差的影响也小，因此，除高大空间和面积大而有较大区域温差要求的空调房外，一般可在一侧布置回风口。②回风口不应设在射流区内。对于侧送方式一般在送风口同侧下方。③高大空间上部有一定余热量时，宜在上部增设排风口或回风口排除余热量，以减少空调区的热量④有走廊的、多间的空调房间，可在走廊端头布置回风口集中回风；而在空调房间内，在与走廊邻接的门或内墙下侧，亦设置可调百叶栅口，走廊两端应设置气密较好的门⑤影响空调区域的局部热源，可用排风罩或排风口形式进行隔离，这时，如果排出空气的焓低于室外空气的焓，则排风口可作为回风口之一，接在回风系统的管中。2回风口的风速表5-2回风口风速表回风口位置回风风速m/s备注房间上部4.0-5.0用风管回风房间下部不靠近操作位置3.0-4.0回风口距离较远还可以再提高些靠近操作位置1.5-2.0用于走廊回风1.0-1.53常用的回风口形式有单层百叶风口、固定格栅风口、网板风口、或孔板风口等本工程主要选用单层百叶风口和固定格栅风口。第66页 扬州大学本科生毕业设计5.3空间气流分布的形式常见的送回风形式主要有以下几种：⑴上送下回由空间上部送入空气由下部排出的“上送下回”送风形式是传统的基本方式。这种形式送风气流不直接进入工作区，有较长的与室内空气混掺的距离，能够形成较均匀的温度场和速度场。⑵上送上回可分为单侧、异侧和贴附型散流器。这种方式的特点可将送排（回）风管道集中于空间上部，异侧还可设置吊顶使管道成为安装。⑶下送上回这种方式的通风效率和温度效率都很高。⑷中送风在某些高大厂房，若实际工作区在下部，则不需将整个空间作为控制调节的对象，采用中送风，下回风或上回风，可节省能耗。但这种气流分布回造成空间竖向温度分布不均，存在温度“分层”现象。根据以上的比较，确定本工程的气流组织形式：全部采用上送上回5.4送回风口的选择计算1散流器的选择计算：以一层商场为例，选择散流器的规格和型号。一层商场总送风量为15696m3/h。1）布置散流器。见设计施工图纸，共布置了49个散流器，平均每个散流器承担2.4×2.4m的送风区域,风量为320m3/h。2）初选散流器。选用方型散流器，颈部尺寸240×240mm。则颈部面积为0.24×0.24=0.0576m2,颈部风速为Vo=320/（3600×0.0576）=1.54m/s散流器实际出口面积约为颈部面积的90%，即A=0.0576×0.9=0.052m2第66页 扬州大学本科生毕业设计散流器出口风速Vs=1.54÷0.9=1.7m/s3）按下式计算射流末端速度为0.5m/s的射程，即X=（5-1）其中X——以散流器中心为起点的射流水平距离，mυx——在X处的最大风量,m/sυo——散流器出口风速，m/sXo——平送射流原点与散流器中心的距离，多层锥面散流器取0.07m;A——散流器的有效面积，m2;K——系数，多层锥面散流器为1.4则X==1.02m4）按下式计算室内平均速度（5-2）其中L——射流服务区边长，m;H——房间净高，m;r——为射流射程与边长之比，因此rL即为射程υm==0.096m/s夏季送冷风,则室内平均速度应增加20%，则为0.12；冬季送热风时,平均风速应减少20%，则为0.077m/s参照表5-1，所选散流器符合要求。⑵回风口的选择计算以一层大厅为例，总回风量12000m3/h，布置2个回风口。选择单层百叶回风口，尺寸为1000×300，每个风口回风量为4000m3/h，回风速度为3.7m/s。查表5-2，符合要求。第66页 扬州大学本科生毕业设计各空调区送回风口型号规格及数量见汇总表5-3。表5-3各区送回风口汇总空调区送风口尺寸数量回风口尺寸数量一层方形散流器240×24049单层百叶回风口1000×3003二层方形散流器240×24030单层百叶回风口800×2503第66页 扬州大学本科生毕业设计6冷热源的选择6.1冷热源选择概述冷热源是一个空调系统的重要组成部分，其设计合理与否，直接影响空调系统的使用效果、运行的经济性等问题。选择冷热源时需要考虑多方面的因素：初投资、运行费用、能耗、设备寿命、对建筑的影响，对环境的影响等，且和当地的能源结构和国家的能源政策密切相关。1、工程的能源条件各地方、各工程的能源条件是不一样的，甚至差异很大，其中包括各地的能源政策、能源的价格、能源供应的可靠性等。以电能为例，电价政策较为复杂，不同行业、不同时段的电价不同。由于电动机组的容量占大楼变压器容量的比例很大，故机组是否运行与如何运行，影响着变压器的效率，电力部门对电力利用的好差有各种奖惩措施。又以燃气为例，有的地方燃气很富裕，公用部门为鼓励采用燃气型溴化锂吸收式机组，以季节性优惠价格鼓励在夏季多用气，以平衡该行业的全年用气负荷。至于燃油，我国目前每年需进口数千万吨原油，因此它的价格也是随国际市场价格在波动。总之，在确定空调冷热源时，必须以具体工程的能源背景为基础，进行技术经济比较。2、环境保护这里指的环境保护是指机组使用时对环境的影响，它涉及对建筑物的外环境和内环境的影响。蒸汽压缩式制冷机组为电力驱动，而用来发电的一次能源中，煤炭占了最大的比例，煤炭燃烧造成的严重大气污染，加剧了大气的温室效应、产生大面积的酸雨，对我国的生态环境产生严重的威胁。溴化锂吸收式制冷机组不采用卤代烃物质作为制冷剂，因此不存在对大气臭氧层的破坏。燃用天然气的机组，其全球变暖潜能值(GWP)小于电力来自于燃煤的电动机组，这对改善大气环境的质量也有利。空气源热泵冷热水机组必须与室外空气进行良好的换热，故一般露天放置，它的噪声对室内、外环境的影响应予以重视。第66页 扬州大学本科生毕业设计地源热泵机组需要具体考察使用地的地质水质情况，来决定采用什么形式的埋管方式。空调冷热源方式的选取，受到我国能源政策，能源结构及环保政策的制约和影响。因此，要选择合理的空调冷热源方式，应根据国家能源政策、能耗指标和当地能源条件综合考虑。3、上海市能源政策“‘十一五’期间，上海市工业万元增加值能耗下降30%；全市第三产业(包括交通、旅游、商贸等行业)万元增加值能耗下降15%；建筑节能15%；政府机关用能总量减少20%；各区县和开发区的单位增加值能耗下降20%；教育系统和卫生系统的能耗指标也要有所下降……”这是上海市政府常务会议最近审议通过的《上海市人民政府关于府常务会议最近审议通过的《上海市人民政府关于进一步加强本市节能工作的若干意见》中制定的“十一五”上海节能总目标。首先，相对于煤、气、油等其他能源，提高电力在终端能源消耗中的比重是节能的重要措施。这无疑对采用电制冷机组是一种鼓励。其次，由于技术的进步，煤炭使用上的节约，新能源能源的替代，以及环境保护的要求，煤炭在一次能源中的比重将有所下降。”这就意味着，煤炭除用于发电外，其他直接烧煤(一次能源)的场合将受到限制，加上环保要求，采用燃煤锅炉系统的产品无疑将受到限制，尤其是在上海这样的高密度城市。但上海市具备集中供热网(0.6--0.8MPa蒸汽)，也有采用蒸汽型溴化锂吸收式产品的可能性。但从能耗经济指标角度看，其总热耗系数(率)将上升(热损失大)，不利于节能。第三，我国油气资源相对不足。现在有西气东输工程，国家也鼓励“以天然气代替汽油、柴油”。在集中空调系统中采用烧天然气或煤气的直燃型溴化锂吸收式制冷机，是“以气代油”的一种举措。第66页 扬州大学本科生毕业设计6.2本课题冷热源选择考虑上海市有城市热网提供0.8Mpa的蒸汽，那么供热方案就可以不用锅炉房。可供选择的三种方案如下：方案A热泵冷热水机组；①风冷式热泵机组(空气源热泵)；②水冷式热泵机组(水源热泵)；冷热水机组采用风冷式不采用水冷式，主要原因是由于风冷热泵机组采用风冷，可以有效的节约用水。方案B电动冷水机组+城市热网①模块式冷水机组+城市热网（用板式换热器）；②离心式冷水机组+城市热网（用板式换热器）；③螺杆式冷水机组+城市热网（用板式换热器）；由于螺杆式机组和离心式机组在相同工况时，COP值比活塞式机组高，所以电动冷水机组用螺杆式或离心式；一般中小冷量的用螺杆式，单台冷量大>100万大卡时用离心式。由于本建筑是办公楼，故宜采用螺杆式。所以选择方案③方案C①蒸汽型双效溴化锂吸收式冷水机组+城市热网（用板式换热器）；②热水型双效溴化锂吸收式冷水机组+城市热网（用板式换热器）；③直燃型溴化锂吸收式冷、热水机组；由于城市热网提供0.8Mpa的蒸汽；热水型在三种形式中能耗最高，一般不采用；直燃型机房上一层不宜是人员密集场所，但是这里机房上一层主要为办公室，人员活动频繁，不适合采用。所以吸收式溴化锂冷水机组采用蒸汽型而不采用热水型或者直燃型。所以选择方案①第66页 扬州大学本科生毕业设计方案特点方案A空气源热泵冷热水机组；①用空气作为低位热源，用之不尽。取之方便；冷热源合二为一，一机两用；②冬季运行制热量与耗电量之比为2.5-3.5左右，具有明显节能意义；但是夏季运行能效比低于水冷式冷水机组；③没有冷却水系统；不需要另设锅炉房或热力站；机组安装在屋面，不占用建筑的有效面积；④安装简单，运行管理方便；不污染使用场所的空气，利于环保；⑤冬季运行会由于融霜而间隙工作，当室外温度低于-5℃时，制热量明显下降；⑥单位制冷量比较低，热泵单位冷量价格近似为水冷式机组的2-3倍。方案B螺杆式冷水机组+城市热网（用板式换热器）；①单机制冷量较大，具有较高的容积效率；夏季冷水机组消耗电能实现制冷,制冷效率高，能效比一般在3.9-5.2之间；②易损部件少，运行可靠，便于维修；对湿冲程不敏感，允许少量液滴入缸，无液击危险；③调节方便，制冷量可通过滑阀进行无级调节；冷源一般集中布置于冷冻机房，运行及维修管理方便；④对环境有影响；⑤占一定的有效建筑面积。方案C蒸汽型双效溴化锂吸收式冷水机组+城市热网（用板式换热器）；①对热源要求不高，有利于热源的综合利用；②整个装置基本上是换热器的组合体，除泵外，没有其他的运动部件，所以振动、噪声都很小，运转平稳，对基建要求不高；③结构简单，操作简单，维护保养方便，易于实现自动化运行；④整个装置处于真空状态下运行，无爆炸危险，安全可靠；⑤能在10%～100%范围内进行制冷量的自动、无级调节，而且在部分负荷运行时，机组的热力系数并不明显下降；⑥机组密封性要求非常严格，冷却水消耗量大；存在溴化锂对普通碳钢的腐蚀性；⑦溴化锂价格高，机组充灌量大，故初投资高。第66页 扬州大学本科生毕业设计6.3冷、热源方案的经济性比较①夏季整个办公楼建筑的冷负荷Q=430kW=37.0×104kcal/h.冬季整个办公楼建筑的热负荷Q=320kW=27.5×104kcal/h.②根据技术数据，取螺杆式冷水机的COP=5.0，单位冷量耗冷冻水量为2(m3/h)/(104kcal/h)，单位冷量耗冷却水量为2.4(m3/h)/(104kcal/h)；风冷热泵式冷水机的COP=3.0，单位冷量耗冷冻水量为0.17(m3/h)/kW；蒸汽吸收式溴冷机的单位冷量耗汽量为13.5(kg/h)/(104kcal/h)，单位冷量耗冷冻水量为2(m3/h)/(104kcal/h)，单位冷量耗冷却水量为3.2(m3/h)/(104kcal/h)。A选用风冷热泵机组时的耗电量为（430÷3.4）kW=126kW，冷冻水耗量为V1=0.17×430m3/h=73.1m3/h；a、机组投资：风冷热泵37×104×1元=37万元。（备注：机组造价按1元/大卡）b、管道投资：风冷热泵37×10%万元=3.7万元。（备注：管道投资为机组的10%）c、增容费：风冷热泵126×500元=6.3万元。（备注：电力增容费按500元/kW）d、水泵投资：风冷热泵2×7000元=1.4万元。e、冷却塔投资：无f、夏季运行费用：机组寿命按10年计算，每年按560小时计算故总的运行时间T=10×560=5600h风冷热泵126×5600×0.8元=56.5万元冬季运行费用：COP=2.5，耗电量为（320÷2.5）kW=128kW机组寿命按10年计算，每年按480小时计算故总的运行时间为T=10×480=4800h风冷热泵128×4800×0.8元=49.2万元B选用螺杆机时的耗电量为（430÷5.0）kW=86kW，冷冻水耗量为V1=37×2m3/h=74m3/h，冷却水耗量为V2=37×2.4m3/h=88.8m3/h；第66页 扬州大学本科生毕业设计a、机组投资：水冷螺杆37×104×0.55元=20.4万元；（备注：机组造价按0.55元/大卡）b、热交换器：板式换热器0.15×27.5×104元=4.1万元（备注：板式换热按0.15元/大卡）c、管道投资：水冷螺杆20.4×10%万元=2.0万元；d、增容费：水冷螺杆86×500元=4.3万元冬季蒸汽0.46×10万元=4.6万元e、水泵投资：水冷螺杆6×7000元=4.2万元f、冷却塔投资：水冷螺杆88.8×224.64元=2.0万元，相应管路投资0.2万元。g、冷却水补水费用：补水量=74×0.02=1.48t/h补水费用1.48×2.5×5600=2.1万元h、夏季运行费用：机组寿命按10年计算，每年按560小时计算故总的运行时间T=10×560=5600h水冷螺杆86×5600×0.8元=38.5万元冬季运行费用：1吨蒸汽产生700kW的热量,故需要0.46t/h的蒸汽机组寿命按10年计算，每年按480小时计算故总的运行时间为T=10×480=4800h蒸汽费用0.46×4800×160元=35.3万元C选用蒸汽吸收式溴冷机时的耗汽量为13.5×37kg/h=499.5kg/h；冷冻水耗量为V1=37×2m3/h=74m3/h，冷却水耗量为V2=37×3.2m3/h=118.4m3/h；a、机组投资：蒸汽型37×104×0.7元=25.9万元；（备注：机组造价按0.7元/大卡）b、热交换器：板式换热器0.15×27.5×104=4.1万元c、管道投资：蒸汽型25.9×10%万元=2.6万元；d、增容费：蒸汽型0.5×10万元=5万元e、水泵投资：蒸汽型6×7000元=4.2万元f、冷却塔投资：蒸汽型118.4×300元=3.6万元，相应管路投资0.36万元。g、冷却水补水费用：补水量=74×0.02=1.48t/h补水费用1.48×2.5×5600=2.1万元第66页 扬州大学本科生毕业设计h、夏季运行费用：机组寿命按10年计算，每年按560小时计算故总的运行时间T=10×560=5600h蒸汽型1.263×5600×160元=113.2万元冬季运行费用：1吨蒸汽产生700kW的热量,故需要0.46t/h的蒸汽机组寿命按10年计算，每年按480小时计算故总的运行时间为T=10×480=4800h蒸汽费用0.46×4800×160元=35.3万元费用统计表(单位：万元)方案类型机组投资增容费管道投资冷却塔投资水泵投资热交换器补水费用夏季运行费用冬季运行费用管理费用总费用A376.33.701.40056.549.20154.1B20.48.92.02.24.24.12.138.535.330147.9C25.952.64.04.24.12.1113.235.330226.46.4冷、热源方案比较结论由计算表可知，蒸汽吸收式溴冷机总投资最高，风冷热泵其次，螺杆机组最低。再根据螺杆机组制冷效率高，即能效比COP值大，运行可靠，便于维修管理。且有便利的城市热网和冷冻机房位置(放在地下室)。故本写字楼采用方案B:螺杆式冷水机组+城市热网（用板式换热器）。第66页 扬州大学本科生毕业设计7空调水系统的设计计算7.1空调水系统的确定7.1.1空调水系统的划分1．空调管路系统的划分原则空调管路系统的环路划分应该遵循满足空调系统的要求、节能、运行管理方便、节省管材等原则，按照建筑物的不同使用功能、不同的使用时间、不同的负荷特性、不同的平面布置和不同的建筑层数正确划分空调管路的环路。(1)其划分原则：表7-1空调管路系统的划分原则序号依据划分原则1负荷特性*根据建筑不同的朝向划分不同的环路*根据内区与外区负荷的特点不同划分不同的环路*根据室内热湿比大小，将相同或相近热湿比的房间划分为一个系统2使用功能*按房间的功能、用途、性质，将基本相同者划分为一个区域或组成一个水系统*按使用时间的不同进行划分，将使用时间相同或相近的房间划分为一个系统3空调房间平面布置*根据平面布置的不同进行分区设置4建筑层数*在高层建筑中，根据设备、管路、附件等的承压能力，水系统按竖向分区以减少系统内的设备承压*为了使用灵活，也可按竖向将若干层组合成一个系统，分别设置管路系统*高层建筑中，通常在公共部分与标准层之间设置转换层；因此，设计中空调管路系统也常以转换层进行竖向分区第66页 扬州大学本科生毕业设计(2)分区的方法水系统分区通常有两种方式，即按水系统压力分区和按承担空调负荷的性质分区。1)按压力分区在空调水系统中，由于机械制造的原因，各种设备及附件的工作压力是有一定限制的，从附件的制造来看，当工作压力达到2.5MP以上时，其价格将成倍上升。设备的工作压力达到2.0MP以上时，也会出现类似的情况。从这一实际情况出发，为了减少投资及减少对建筑本身的影响，空调系统通常压力相同的设备列为一个水系统。2)按负荷性质分区负荷性质本身包括了两个主要方面，即使用特性和固有特性a.按使用特性分区从使用性质上看，主要是个区域在使用时间，使用方式上有较大的区别，这一点在综合性建筑中较为明显，如办公建筑中的办公与公共部分等。按使用性质分区的好处是可以各区独立管理，不用时可以最大限制的节省能源，灵活方便。从高层建筑来看，通常在公共部分与标准层之间有明显的建筑形式转换，以此转换处分区即对竖向分区有利，也对使用方式上的分区有利，是一种较好的方式。但这一部分分区通常要求设一个分区转换建筑层即设备层，它将对建筑形式尤其是投资产生较大的影响。b.按负荷固有性质分区负荷的固有性质当然与房间使用性质有一定关系，但影响更多的则是在朝向及内外区方面。从内外区上看，外区负荷随室外气候的变化较为明显；而内区负荷相对比较稳定，全年以供冷的时间较多。（摘自《高层民用建筑空调设计》）2．空调管路系统的设计原则：(1)空调管路系统应具有足够的输送能力；(2)合理布置管道，管道的布置尽可能选用同程系统，虽然初投资稍有增加，但易于保持环路的水力稳定性第66页 扬州大学本科生毕业设计(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。(4)设计中，应进行严格的水力计算，以确保各环路之间符合水力平衡要求，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中央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地采用节能技术措施。(7)管路系统选用的管材、配件要符合有关的规范要求。(8)管路系统设计中要注意便于系统维修管理，操作、调节方便。3．空调水系统的分类比较(1)两种管道系统的比较对任一空调末端，只设一根供水管和一根回水管，夏季供冷水、冬季供热水，这样的冷热水系统，称为双管制系统。对任一空调末端，设有两根供水管和两根回水管，其中一组用于供冷水，另一组用于供热水，这样的冷热水系统，称为四管制系统。四管制系统初投高，可靠，调节灵活，运行过程中不需要“转换”，操作简单，但投资比其它系统高，多占一定的空间。双管制系统投资少，系统简单，一般中小建筑应用较多，调节能力差，能量损耗多，由于分区而多占一些分区设备所需的面积。舒适性要求很高的建筑物采用四管制系统，而一般建筑宜采用双管制系统。(2)异程式和同程式系统的比较1)同程序水系统中，各机组（风机盘管或空调机组）环路的管路总长基本相同，各环路的水阻力大致相同故系统的水力稳定性好，流量分配均匀，可减少初次调整的困难，初投资相对较大。2)异程序管路配置简单，管材省，但各并联环路管长不等，因而阻力不等，流量分配难以均衡，增加了初次调整的困难。如果在水路设计时，干管流速取小一些，阻力小一些，各并联支管上安装流量调节装置，增大并联支路的阻力，则异程布置水系统的流量不均匀分配的程度可以得到改善。通常，水系统立管或水平干管距离较长时，采用同程序布置，建筑层数较少，水系统较少时，可采用异程序布置，但所有支管上均应装设流量调节阀以平衡阻力。第66页 扬州大学本科生毕业设计因此，多采用同程冷热水系统，以防止或减轻系统的水平失调现象(3)定流量与变流量系统的比较1)定流量系统定流量系统简单，操作方便，低负荷时，水泵仍按设计流量运行；因此，输送能耗始终为设计最大值，配管设计时，不能考虑同时使用系数。2)变流量系统变流量系统输送能耗随着负荷的减少而降低，水泵容量及电耗也相应减少，配管设时，可以考虑同时使用系数，但系统相对复杂，要配备一定自动控制(4)开式系统与闭式系统1)开式系统优点：①夏季可用喷水室冷却空气，一般来说，喷水室对空气的冷却处理效率比表冷器更好一些。②蓄冷。当水池容量较大时，夏季具有一定的蓄冷能力，可以部分地降低用电峰值及中央设备的电器安装容量。缺点：①水泵扬程较大。水泵不但要求克服输水过程中供水管的阻力，而且要把水提升至末端设备的高度，因此要求水泵具有较大的扬程。②管道有腐蚀。③水力平衡困难。由于末端设备处于不同高度，供、回水压差不同，各末端设备的水平平衡较为困难。2)闭式系统闭式系统的管道内设有与大气相通部分，管内始终充满水，以防止管道的腐蚀。在闭式系统中，必须设置一定的定压设备以保持高层建筑顶部水管充满水。定压设备常用开式膨胀水箱或者气体定压罐，水箱水位通常应高出最高的系统水管1.5m以上。为防止开式水箱引起的腐蚀，或在屋顶设置水箱困难，采用气体定压罐，定压罐压力高于系统内最低静压水压力15KPa。第66页 扬州大学本科生毕业设计闭式系统中，水泵扬程只用来克服管网的循环阻力而不需要克服提升水的静水压力，因此比开式系统的水泵扬程小的多。闭式系统中的空调机组处理空气，只能用封闭式盘管而不采用喷水室，且系统不具备蓄冷能力。根据上述规范和依据，本大厦水系统采用竖直划分，一至二层空调机组使用一个水系统。三至八层也独立使用一个水系统。即本大厦划分两个水系统，相互独立，可以通过调节阀门保持阻力平衡。7.1.2空调水系统的形式(1)单级泵定流量三管闭式水系统下图中给出了末端装置上设置三通阀的定流量系统。当部分负荷运行时，一部分水流量与负荷成比例地流经末端装置；另一部分从三通阀旁通，以保证供冷量与负荷相适应。但水泵仍按设计流量运行，而空调系统又长时间处于低负荷状态下运行。因此，这种水系统形式要消耗大量的水泵功率。正因为如此，目前在大型空调系统中很少采用这种方式(2)单级泵变流量双管闭式水系统上图中给出末端装置水管上设置二通阀的变流量系统。当负荷降低时，二通阀关小，使末端装置中冷冻水的流量按比例减小，从而使被调参数保持在设计范围内。在二通阀的调节过程中，管路的特性曲线将发生改变，因而系统负荷侧水流量也将发生变化。但是如果通过冷水机组的冷冻水量减少，将会导致冷水机组的运行稳定性差，甚至会出现不安全运行问题。因此在系统的分集水器间安装一条旁通管，管上安装压差控制的旁通调节阀。当用户流量减少时，供、回水管之间压差增大，通过压差控制器使旁通阀开大，让部分水旁通，以保证流经冷水机组的水流量基本不变。空调水系统的主要形式见图7-1。第66页 扬州大学本科生毕业设计图7-1空调水系统的主要形式本工程冷冻水系统为双管制，同程式，一次泵，变流量，闭式系统。7.2机组的选择综合考虑各方面因素，本设计选用螺杆式冷水机组+汽-水换热器方案。由《采暖通风与空气调节设计规范》规定，电动压缩式机组的总装机容量，应按计算的冷负荷选定，不另作附加。则得到本设计压缩式机组的总装机容量451kW，选择开利型号为30HXY-130A的水冷螺杆式冷水机组一台，制冷量464KW。机组性能参见表7-1表7-2机组性能参数型号30HXY-130A第66页 扬州大学本科生毕业设计额定制冷量464kW额定制冷功率93kW蒸发器水流量80m3/h水阻力57kPa管径DN125冷凝器水流量96m3/h水阻力77kPa进水管径DN125外型尺寸（长×宽×高）mm3278×980×1816躁声（A）61dB运行重量6164kg冷媒HFC134a本设计冷却塔选用DFN-125方形逆流式冷却塔,水量：96m³/h额定功率：4.0kW尺寸L×W×Hmm：2600×2600×4170。7.3冷冻水管路的设计：7.3.1分水器后的冷冻水管的设计：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动阻力。(1)系统水管管径的确定计算管段的水流量Q，由该管段所承担的各空调末端装置的总设计水量决定；水流速v可参照闭式水循环系统不同公称直径下的推荐速度选定。算出di后选取合适的DN。节省管材，选择管径时，沿水流方向，供水干管的管径是逐渐减小的；同程式回水干管的管径是逐渐增大的。但为了施工方便，变径也不宜太多。(2)系统阻力计算1)水流动阻力的确定a.沿程损失水在管道里流动时的沿程阻力为或hl=Rl（7-1）（7-2）式中hf—沿程阻力,即长度为lm的直管段的摩擦阻力(Pa);第66页 扬州大学本科生毕业设计R—比摩阻,即长度为lm的直管段的摩擦阻力(Pa/m);λ—水与管道内壁间的摩擦阻力系数;l—直管段长度(m)d—管道内径(m)ρ—水的密度(kg/m3),标准大气压时,4oC时纯水的密度为1000kg/m3v—管路内流速(m/s)摩擦阻力系数λ与流体的性质流态、流速、管道内径大小及管内表面粗糙度有关，可以用下式表示：（7-3）式中k—管内表面的当量粗糙度（m），闭式水系统.k=0.2mmRe—雷诺数（7-4）式中--运动粘度（m2/s），标准大气压时，水的运动粘度可从下表中查得：表7-3水的运动粘度温度/oC1020（×10-6m2/s）1.3071.004b.局部阻力水流动时遇到局部配件,如弯头,三通,阀门和其它异型配件时,因摩擦和涡流造成能量损失,该能量损失即为局部阻力.局部阻力P的计算式如下:P=（7-5）式中—局部阻力系数系统阻力计算：由于所有水系统都采用水平同程，竖直异程。根据末端的水阻，分水器后的管路选取十二层供回水管作为最不利管路。如图7-2，为分水器后冷冻水管的最不利环路。第66页 扬州大学本科生毕业设计图7-2分水器后冷冻水管最不利环路示意图（1）根据各管段的冷负荷，求出各管段的水流量。计算公式：G=3600Q/4.187×（tg-th）（2）依据[8]第6.6.7节，将单位长度比摩阻R控制在100—300Pa/m。当量绝对粗糙度，对于闭式系统K=0.2mm。由单位长度比摩阻R及流量确定流速，确定各管段的管径d。（3）水力计算表见表7-4：表7-4分水器后冷冻水管最不利环路水力计算表第66页 扬州大学本科生毕业设计管段流量管径长度流速沿程压力损失沿程阻力局部阻力系数动压局部压力损失管段阻力m³/h(mm)L(m)ν(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)ξ(Pa)△Pj(Pa)(Pa)　　　　　　△Py=RL　　△Pj＝ξρν²/2　1-260.308DN125121.24138.21658.40.2788153.751812.152-349.916DN1003.91.57284.61109.940.11150123.241233.183-439.504DN1003.91.24180.7704.730.178876.87781.604-529.132DN1003.90.92100.4391.560.242584.63476.195-618.74DN803.91.02175.7685.230.2510104.03789.266-78.348DN706.40.6488.5566.42.1206430.05996.457-85.672DN507.150.711511079.651.1250277.231356.888-95.348DN503.70.67135499.50.122522.44521.949-104.7DN500.630.59105.666.5280.218034.81101.3410-114.045DN403.80.85294.51119.10.136236.121155.2211-123.721DN404.20.782511054.20.130430.421084.6212-133.397DN400.360.7121175.960.225050.41126.3713-142.742DN326.6170.76282.91871.950.128928.881900.8314-152.094DN323.50.58169.6593.60.117316.82610.4215-161.612DN324.250.45103.7440.7250.2510325.31466.0416-171.312DN324.250.45103.7440.7250.2510325.31466.0417-180.806DN2540.39117.6470.40.27815.21485.6118-190.482DN207.450.38151.61129.424.775339.311468.7320-210.482DN203.20.38151.6485.121.27586.63571.7521-229.644DN7050.30.741095482.72.1275574.936057.6322-2360.308DN12532.71.24138.24519.142.17881614.356133.49总计28595.5则分水器后最不利管路的总阻力损失P=28.6kPa查风机盘管样本参数，FP-8的水力损失为30kPa分水器后最不利管路的总阻力损失为28.6+30=58.6kPa7.3.2分水器前的冷冻水管的设计冷热源机房的管路设计计算：第66页 扬州大学本科生毕业设计图7-3分水器前冷冻水管最不利环路示意图图7-3为分水器前冷冻水最不利环路示意图，水力计算见表7-5。表7-5分水器前冷冻水管最不利环路水力计算表管段流量管径长度流速沿程压力损失沿程阻力局部阻力系数动压局部压力损失管段阻力m3/h(mm)L(m)ν(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)ξ(Pa)△Pj(Pa)(Pa)1-280DN15010.41.1693.2969.286.32754238.305207.583-480DN1508.61.1693.2801.528.62755785.626587.145-680DN15010.91.1693.21015.887.82755247.426263.30总计18058.02查冷水机组样本参数，30HXY-130A的水力损失为57Kpa，则分水器后最不利环路总损失为75Kpa。7.3.3冷却水管路的设计计算方法同前面7.3.1的冷冻水管路的水力计算，得hf=28Kpa第66页 扬州大学本科生毕业设计7.4空调水用水泵的选择1.空调水用水泵流量的确定：本设计水泵采用并联，一台冷水机组对应一台冷冻水泵，一台冷却塔对应一台冷却水泵，并各设置一台备用泵，由《全国民用建筑工程设计技术措施》6.7.12，应附加10%-20%的裕量,即为冷冻水泵：80*1.20=96m3/h，冷却水泵：96*1.20=115.2m3/h2.冷冻水泵扬程的确定由[9]得，闭式系统的水泵扬程Hp=K(hf+hd+hm)其中：K-安全系数，取1.2hf、hd－水系统总的沿程阻力和局部阻力损失（kPa）hm－设备的阻力损失由表7-2和表7-3得：冷冻水环路总阻力为17mH2O则水泵扬程Hp=1.2×17=20mH2O，得水泵扬程为28mH2O。根据水流量96m3/h，扬程20mH2O。选取水泵的型号为KLW125-125,流量为98m3/h，扬程为22.6mH2O。水泵台数为两台，一用一备。3.冷却水泵扬程的确定冷却水泵所需扬程：Hp=K(hf+hd+hm+hs+h0)K-安全系数，取1.2hf、hd——水系统总的沿程阻力和局部阻力损失，KPahm——冷凝器的阻力损失hs——冷却塔中水的提升高度（从冷却塔盛水池到喷嘴的高差），mH2Oh0——冷却塔喷嘴喷雾压力，约等于5mH2O冷却水管路总阻力hf+hd=28Kpa=2.9mH2O冷凝器的阻力77kpa=7.8mH2O第66页 扬州大学本科生毕业设计提升高度：3mH2O则冷却水泵扬程约为18.7*1.2=22.5mH2O根据水流量115.2m3/h，扬程22.5mH2O。选取冷冻水泵的型号为KLW125-160流量为138m3/h，扬程为24mH2O。水泵台数为两台，一用一备。4.热水泵扬程的确定同样可得选得热水泵型号为KLW65-160，流量为56m3/h，扬程21mH2O。水泵台数为两台，一用一备。7.5气体定压罐的选择为保证水系统的正常工作，气体定压接在集水器。由[5]：气体定压罐的容积是由系统中的水容量和最大的水温度变化幅度决定，可按下式计算：V=，其中V-气压罐的最小总容积，m3；Vt-气压罐的调节容积，m3；β-容积附加系数，一般取β=1.05；α-综合考虑气压罐容积和系统最高运行工作压力等因素，宜取0.65~0.85；计算得V=0.24m3/h故选择北京海淀区四季青换热器厂NDB-0.5立式气压罐定压装置。7.6分、集水器的选择1．直径D的确定根据文献[5]，直径D的确定：由经验公式估算：D=（1.5～3）dmax，其中，D-分集水器的直径mm；dmax-分集水器支管中的最大直径，mm。分集水器取系数2，dmax=150mm，则D=2×150=300mm；2．配管间距的确定第66页 扬州大学本科生毕业设计分、集水器的长度按接管的数量和间距来确定，确定方法见文献[5]。本冷热源机房分集水器长度为2.54m。具体管段间距详见图纸。表7-6配管间距确定配管间距L1d1+60L2d1+d2+120L3d2+d3+120L4d3+1007.7换热器的选择根据本工程需要热量为336kW选取永大捷盟换热设备有限公司BR0.2板式汽-水换热器。7.8冷凝水管路系统的设计末端装置盘管凝水盘的泄水支管坡度，不应小于0.01，其他水平主干管，沿水流方向应保持不小于0.002的坡度，且不允许有积水部位。凝水管的公称直径根据文献[9]确定，见下表7-7：表7-7凝水管的公称直径盘管冷负荷KW凝水管公称直径DN/mm≤7207.1～17.62517.7～10032101～17640177～59850599～1055801056～15121001513～12462125>124621508空调系统的保温、消声和隔振第66页 扬州大学本科生毕业设计8.1保温层的计算对于一般无特殊要求的设备或管道，其保温层厚度是取防止结露的最小厚度和保温层的经济厚度两者中的较大值。8.1.1防止结露的保温层厚度矩形风管、设备及D>400mm的圆形管道，按平壁传热计算保温厚度:　　　　　　　　δ＝＝（8.1）式中　δ－防止管道外表面结露的保温层最小厚度　m；　　　－保温层外的空气温度　℃；需要保温的管道或设备在室外，取当地室外最热月平均温度　℃　　　－管内流体温度　℃　　　－保温层外的空气露点温度　℃；保温管道在室外时，由和室外最热　　　　　月月平均相对湿度确定；　　　λ－保温材料的热导率　W/(m2·℃)；　　　－保温层外表面的传热系数W/(m2·℃)；室内管道一般为5～10，可取8；室外管道的值，应考虑当地室外风速的影响。8.1.2保温层的经济厚度由文献［5］表8-36得空调供冷管道经济保温厚度的推荐值，见表8-1。　　　　　　　　　表8-1空调供冷管道经济保温厚度第66页 扬州大学本科生毕业设计保温材料年供冷时间/h公称直径/mm经济保温厚度/mm橡塑管壳、平板288015～321940～15025200～50032360015～502565～15032200～50038432015～10032125～50038离心玻璃棉管壳288015～502565～15030200～50035360015～503065～15035200～50040432015～503565～15040200～500508.1.3保温层厚度的确定本工程水管的保温材料选用橡塑，管径小于等于100mm的保温层厚度为32mm，管径大于100mm的保温层厚度为38mm。本工程风管的保温材料选用离心玻璃棉（密度48kg/m3），矩形风管的保温层厚度均为30mm。8.2噪声及隔声、减振处理第66页 扬州大学本科生毕业设计8.2.1噪声来源△空调通风系统的设备产生的噪声，主要包括：风机噪声、水泵噪声、冷水机组产生的噪声。△风管、水管中流体流动产生的噪声。8.2.2消声、隔声处理1.　设备的消声、隔声措施设置单独的冷冻机房，位于地下室。空调机房不与对振动和噪声要求较高的房间相邻，设置混合静压箱和消声弯头对送回风进行消声，在送、回风管道与机组的连接设置帆布软接。2.管道的消声设计①设置风系统管道时，消声处理后的风管不宜穿过高噪声的房间；噪声高的风管，不宜穿过噪声要求底的房间，当必须穿过时，应采取隔声处理。②有消声要求的通风与空气调节系统，其风管内的风速，按表8-2选用。③水管干管的流速不大于3m/s，支管的流速最好不大于1.2m/s。表8-2风管的推荐流速室内允许噪声级dB（A）主管风速支管风速25～353～4≤２35～504～72～350～656～93～565～858～125～88.2.3减振设计第66页 扬州大学本科生毕业设计1.　通风空调系统的减振设计减振包括：①设备减振：冷热水机组、空调机组、水泵、风机以及其他可能产生较大振动的设备。②管道的隔振：主要是防止设备的振动通过水管及风管进行传递。　2.　减振台座的设计：①减振台座通常采用钢筋混凝土预制件或型钢架，其尺寸应满足设备安装（包括地脚螺栓长度）的要求。②减振台座采用钢筋混凝土预制件时，可采用“平板”型和“Ｔ”型两种。当设备重心较低时，宜采用“平板”型；当设备重心较高时，宜采用“Ｔ”型。③减振台座的重量不宜小于设备重量（包括电机）的三倍（随设备自带的减振台座除外）。④对于地震区，应有防止减振台座水平位移的措施。3.减振措施①　冷热水机组、空调机组、水泵、风机以及其他可能产生较大振动的设备都应安装在减振台座上。②　冷（热）水机组、空调机组、水泵、风机等设备的进口、出口管道，都采用软管连接。水泵出口设置的止回阀选用消锤式止回阀。③受设备振动影响的管道，采用弹性支吊架。第66页 扬州大学本科生毕业设计9通风系统的设计中央空调通风系统是整个中央空调系统的一个不可或缺的组成部分。为了改善空调房间内的空气品质，必须向空调房间提供一定量的室外新鲜空气，而为了保持房间空气量的平衡，有进风则一定有排风。另外，一些空调房间的局部，如卫生间等有污染气体产生，也必须通过排风来加强换气，控制污染气体的扩散，净化室内的空气。一般情况下，由于空调建筑围护结构的密实性，排风不可能就地向外排出，必须通过建筑物内的专用风道排风。9.1通风方式的选择从原理上看，空调建筑的排风方式分为下面三种：自然排风方式，机械排风，机械排风和自然排风相结合本工程地下车库、空调机房、水泵房设置机械送风。卫生间的排风采用排风扇。9.1通风量的计算9.2.1地下室通风量的计算参考文献[8]第4.4.2条，一般汽车库单层停放，可按体积换气次数计算。办公建筑汽车出入频率一般时，按6次/h换气次数。经计算，本工程地下车库入口满足进风量的风速要求，因此采用自然进风，机械排风的方式。地下室需通风体积约为2705m³，排气次数取6次/h，则排气量为16230m³/h。本设计将地下室通风与排烟共用一套系统，风机选型见下章节。9.2.2卫生间排风量的计算参考文献[8]第4.6.1条，公共卫生间的排风量按每小时不小于10次的换气量计算,第66页 扬州大学本科生毕业设计以一层商场卫生间为例，男女卫生间体积分别为48m³、38.4m³，换气次数取20次/h,则排风量为960m³/h和768m³/h则男厕选择APB31D排气扇，风量1000m³/h，经校核符合要求女厕选择APB25D排气扇，风量780m³/h，经校核符合要求。其余各卫生间排风扇见表9-1表9-1各层卫生间排风扇选型表楼层卫生间体积m³换气次数排风量m³/h选型设备排风量m³/h一层公共男厕4820960BPD20-85980公共女厕3820768BPD20-58B780二层公共男厕4820960BPD20-85980公共女厕3820768BPD20-58B780三层公共男厕4810480BPD18-45510公共女厕3810384BPD18-44410休息室卫生间13679BPD12-1480四层公共男厕4810480BPD18-45510公共女厕3810384BPD18-44410休息室卫生间13679BPD12-1480五层公共男厕4810480BPD18-45510公共女厕3810384BPD18-44410休息室卫生间13679BPD12-1480六层公共男厕4810480BPD18-45510公共女厕3810384BPD18-44410休息室卫生间13679BPD12-1480七层公共男厕4810480BPD18-45510公共女厕3810384BPD18-44410休息室卫生间13679BPD12-1480八层公共男厕4810480BPD18-45510公共女厕3810384BPD18-44410休息室卫生间13679BPD12-1480第66页 扬州大学本科生毕业设计10防火及防排烟系统设计10.1空调建筑的防火防烟措施1建筑设计的防火和防排烟分区1）在建筑设计中进行防火分区的目的是防止火灾的扩大，可根据房间用途和性质不同对建筑物进行分区，每一分区之间用防火墙、防火门、水幕、防火卷帘等隔断。在建筑设计中，各类建筑物防火分区的面积按下表的规定值取值。建筑物内如设有上下连通的走马廊、开敞楼梯、等开口部位时，应将上下连通层作为一个防火分区，其面积之和不应超过下表规定值。2）防烟分区是对防火分区的细分化。防烟分区不能防止火灾的扩大，它仅能有效地控制火灾产生的烟气的流动。首先，要在有发生火灾危险的房间和用作疏散通道的走廊间加设防烟隔断。用途相同的但楼层不同也可形成自己的防火防烟分区。根据时间，应尽可能按不同用途在竖向作楼层分区，它比单纯依靠防火、防烟阀等手段所形成的防火分区更为靠。2空调设计与防火防烟防火分区和防烟分区尽可能统一起来，并且不使空调系统（风道）穿越分区，这是最理想的。但实际上设置风道时，却常多处穿过防火分区或防烟分区，为此在系统上要设置防火、防烟阀门。10.2防排烟设计1．地下室汽车库防排烟系统设计参考文献[8]第4.1.34条，地下车库的面积超过2000㎡时，应设机械排烟系统。每个防烟分区的建筑面积不宜超过2000㎡，且防烟分区不宜跨越防火分区。排烟风机的排烟量应按换气次数不小于6次/h计算。本工程地下室建筑面积为601㎡，故用采用机械排烟，地下车库失火后，防火门关闭，为保证地下室排烟系统正常工作，需设置加压送风。第66页 扬州大学本科生毕业设计表10-1排烟风机的排烟量排烟系统及其设置部位排烟量备注担负一个防烟分区的排烟系统每平方米m³/h风机最小排烟量不应小于7200m³/h担负2个及两个以上的防烟分区的排烟系统每平方米≥120m³/h应按最大的防烟分区面积计算第9.4.6条防烟分区内的排烟口距最远点的水平距离不应超过30m；排烟支管上应设置当烟气温度超过280℃时能自行关闭的排烟防火阀。排烟口风速不宜大于10m/s。第9.4.6条排烟风机入口处的总管上应设置当烟气温度超过280℃时能自行关闭的排烟防火阀，该阀应于排烟风机连锁。当该阀关闭时，排烟风机应能停止运转。排烟风机应能在280℃的环境下连续工作不少于30min。经计算，地下室排烟量为16230m³/h，选择单层百叶排风口共9个，尺寸400×160；排风管尺寸和水力损失的计算方法同送风管。选择排烟风机XGZ-II-7，排烟量为19000m³/h，全压728Pa。补风量不宜小于排烟量的50%，所以得补风量为8115m³/h，选择补风风机SEF-I-5，风量9876m³/h，全压1316Pa。选择方形散流器送风口共2个，尺寸400×400；排风管尺寸和水力损失的计算方法同送风管。第66页 扬州大学本科生毕业设计11总结1．本课题在空调冷热湿负荷计算的基础上，进行了空调方案、方案经济性的分析比较，通过以上对各种空调系统优缺点的分析，该建筑一至二层选用全空气单风道定风量一次回风式低速风道系统。各办公室、会议室、接待室需根据需要灵活调节，且各房间要求互不影响，所以选用风机盘管机组加独立新风的半集中式空调系统。一、二层设置全空气空调机组。三至八层每层办公室、接待室单独设置风机盘管。同时每层配合风机盘管设置吊顶式新风机组。全空气系统采用水平划分，一至二层分别自成系统，即每层均设置全空气空调机组。风机盘管加新风系统也采用水平划分，每层办公室、会议室、接待室自成一个系统，并在每层安装新风机组配合风机盘管。水系统采用竖直划分，一至二层空调机组使用一个水系统。三至八层风机盘管使用一个水系统。即本写字楼划分两个水系统，相互独立。这样划分的系统操作方便，灵活性好。2．本课题对方案经济性进行了分析比较，对目前常用的空调冷热源方案：空气源热泵冷热水机组（方案一），螺杆式冷水机组加汽水热交换器（方案二）与新型地源热泵冷热水机组（方案三）进行了分析比较，结果表明方案二的年初投资费用最省，在本大厦有机房的前提下，最终选择了方案二。3.本课题夏季选用冷水机组作为空调冷源，冬季城市热网作为空调采暖热源，同时对空调水系统的形式进行了分析比较，采用了三管制闭式循环空调水系统，并进行了空调水系统及冷、热源机房的设计。4．按照《高层民用建筑设计防火规范》与《采暖通风与空气调节设计规范》的要求，对主体建筑进行了通风及防排烟系统的设计。5．按照《暖通空调制图标准》，绘制了工程图纸一套。总之，本课题在完成整体工程设计的同时认识到，对于设计研究人员，不能仅仅满足设计规范的要求，而要综合考虑经济效益、社会效益及对环境的影响等多方面的因素，优先采用节能、环保的新型空调技术，努力寻求全局最优方案，适应可持续发展的要求。第66页 扬州大学本科生毕业设计12谢辞本次毕业设计能够顺利完成，这与我们建筑环境与设备工程教研室的老师，特别是我的指导老师罗翌老师的细心指导是分不开。罗老师对学术严谨的态度和精益求精的精神，使我受益匪浅。老师为我们花费了大量的心血，感谢她耐心的修改我的图纸和论文，尽一切方便为我提供资料；感谢答辩时各位老师宝贵的意见；感谢长达两个月的设计中各位同学对我的无私帮助。衷心的谢谢大家！第66页 扬州大学本科生毕业设计13参考文献［1］中华人民共和国节约能源法.1997年11月1日公布［2］陆亚俊主编.暖通空调.北京：中国建筑工业出版社，2003［3］武汉科技学院学报.空调冷热源节能技术的现状与进展.2006年19卷5期［4］宁夏工程技术.浅析建筑节能和中央空调节能的方法.2006年12月第4期［5］马最良主编.民用建筑空调设计.化学工业出版社，2003［6］采暖通风与空气调节设计规范GB5009-2003.北京［7］陆耀庆.HVAC暖通空调设计指南.中国建筑工业出版社，1996［8］全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调·动力.中国计划出版社，2003［9］赵荣义主编.简明空调设计手册.中国建筑工业出版社，1998［10］陆耀庆主编.供暖通风设计手册.北京:中国建筑工业出版社,1987［11］高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95）.中国计划出版社［12］孙延勋.谐波反应法设计用空调冷负荷计算的基本原理［13］范存养.国外大空间建筑的空调设计.暖通空调，1996.4：39-49；1996.5：41-48［14］ASHRAEHANDBOOK：HVACSystemsandEquipment.1996［15］StephenP.Kavanaugh,andKevinRafferty,Ground-SourceHeatPumps:DesignofGeothermalSystemsforCommercialandInstitutionalBuildings,1997,P1~8［16］ASHRAE.2000ASHRAEhandbook.HVACsystemsandequipment第66页'