.PAGE.設計總說明本設計為上海市某辦公樓空調(diào)通風系統(tǒng)設計。該辦公樓屬大型辦公建筑,總建筑面積約為55000㎡。地下兩層,地上二十八層,建筑總高度為99.6m。地下兩層為車庫及設備用房,地上二十八層均為辦公用房。該建筑的主要功能間有辦公室、會議室、接待室等。全樓冷負荷為3080千瓦,全樓采用風冷熱泵機組進行集中供給空調(diào)方式。本建筑位于上海市。上海市地處我國東部沿海地區(qū),東經(jīng)121°43′,北緯31°16′。屬于亞熱帶季風氣候區(qū),四季分明,夏熱冬冷,春秋短暫,但由于地處沿海,雨季較為分散,以夏季雨量最大。夏季空調(diào)室外日平均溫度30.4℃,辦公室室內(nèi)溫度26℃,濕度65％,室內(nèi)風速v≤0.3m/s；冬季辦公室室內(nèi)溫度20℃,濕度40％,室內(nèi)風速v≤0.2m/s。設計的依據(jù)主要有同濟大學XX學院畢業(yè)設計<論文>任務書《上海市某辦公樓空調(diào)通風系統(tǒng)設計》、采暖通風與空調(diào)設計規(guī)范GBJ19—87、HVAC暖通空調(diào)節(jié)設計指南、高層民用建筑設計防火規(guī)范GB50045—95〔2005版、GB50189-2005公共建筑節(jié)能設計標準、簡明通風設計手冊等?？紤]該大廈為辦公樓,空調(diào)的運行時間主要在上班時間,所以計算負荷時本設計取的時間為6—18時。此設計中的建筑主要房間為辦公室,大多面積較小,且各房間互不連通,應使所選空調(diào)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對各個房間的獨立控制,綜合考慮各方面因素,確定選用風機盤管加新風系統(tǒng)。在房間內(nèi)布置吸頂式風機盤管,嵌入暗裝的形式。將該集中系統(tǒng)設為風機盤管加獨立新風系統(tǒng),新風機組從室外引入新風處理到室內(nèi)空氣焓值,不承擔室內(nèi)負荷。風機盤管承擔室內(nèi)全部冷負荷及部分的新風濕負荷。風機盤管加獨立新風系統(tǒng)由百葉風口下送和側(cè)送。水系統(tǒng)采用閉式雙管異程式,冷水泵四臺,三用一備。在冷負荷計算的基礎上完成主機和風機盤管的選型,并通過風量、水量的計算確定風管路和水管路的規(guī)格,并校核最不利環(huán)路的阻力和壓頭用以確定風機和水泵。通風設計方面,地下室為車庫及設備用房,設計成機械送排風為主,自然進排風為輔的方式,其換氣每小時不小于6次；衛(wèi)生間排風設計為排風扇機械排風到外陽臺,排風量按每小時不小于10次的換氣量計算；考慮到辦公室吸煙問題,也采用排風扇機械排風到外陽臺,排風量為送風量的80％。電梯前室及樓梯間設計加壓送風。該設計按照建筑結(jié)構(gòu)及其要求制定空調(diào)方案,力求能夠滿足使用的要求,即能夠滿足辦公舒適性。此外還要從空調(diào)設計的科學合理性和經(jīng)濟性,以及建筑整體的美觀度考慮。中央空調(diào)在現(xiàn)代建筑中越來越多的應用,技術(shù)也越來越成熟先進。能夠有效的管理,一次性投資,后期使用方便,并且不占用建筑的有效空間。本文就是對中央空調(diào)的設計到選型,到校核計算的一個說明。從使用性到科學性再到經(jīng)濟性上做到好的結(jié)合。方案選擇是整體考慮以及設計的總體思想,計算部分是整個設計的基礎,繪圖部分是與設計施工相聯(lián)系的實際的走管和安裝。三個部分相依相承,都與整個工程密不可分。各個部分都要保證科學合理,正確無誤,經(jīng)濟適用。本設計是真實性課題的典例。其中,有理論的分析計算,有中央空調(diào)方案的選擇論證,有實際的繪圖安裝。是一個完整的工程設計實例。設計計算主要有冷負荷的計算,送風量的計算,管路的計算等。冷負荷的計算確定了各個房間的空氣狀況和調(diào)節(jié)條件,以及整個工程的負荷量。是確定室內(nèi)空調(diào)調(diào)節(jié)方案的主要數(shù)據(jù)。也是選擇冷水機組最主要的參考數(shù)據(jù)。送風量和管路的計算是面向?qū)嶋H設備和管路的數(shù)據(jù)資料。都是整個設計的基礎。在上面主要階段完成以后還要對一些具體細節(jié)的問題加以論證思考并列出解決方案。比如管路的腐蝕問題,排煙,保溫問題,材料的選擇問題等。整個設計中盡力能完善的解決工程中的實際常見問題。本設計參考了大量的文獻資料,手冊圖冊,工程實例。盡力做到各個方面的最好的結(jié)合。但是由于資料的所限和水平的低微,一些疏漏和謬誤不可避免,希望能隨著自己學習的長進和研究的深入將方案做到最好。感謝各位師長能給與批評和指正,使我能夠得到一個更合理的設計方案。關(guān)鍵詞：風機盤管加獨立新風系統(tǒng)；負荷；管路設計；制冷機組AbstractThisisadesignofairconditioningsystemfortheShanghaiofficebuilding.TheShanghaiofficebuildingisabig-sizedofficebuilding.Thetotalfloorareaofbuildingis2024m2.Therearetwenty-eightfloorsinthebuilding.Thebuilding’sheightis99.6m.Inthebuildingthereareoffices,meetingroom,receptionroomandsoon.Coolingloadfortheentireflooris3080kilowatts.ThewholefloorusingCentralCoolingChillerstofocusontheway.Themainroomsinthebuildingareoffices,mostofthemareverysmall,andtheroomsarenotconnected.Sotheselectedair-conditioningsystemshouldbeabletoachieveindependentcontrolofeachroom.Consideringthevariousfactors,determinetoselectthefan-coilsystemplusfreshairsystem.Arrangementintheroomceilingfancoilunits,usingthedarkformofequipment.Withthissystem,freshairunitsdealwiththeintroductionofanewwindtotheindoorairenthalpyvalue,donotbeartheloadindoor.Thefan-coilunitsbearallcoolingloadandpartofitsnewrheumatoidload.Fan-coilplusanindependentairsystemsentbytheVenetianandtheundersideairdelivery.Closedwatersystemwithadual-trackprogram,threecold-waterpump,dual-useaprepared;coolingpumpsthreeelections,onepreparedbydual-use.Afterthecoolingloadcalculation,wecanselecttherefrigerationmachine,thefancoilunits,thewindpipeandwaterpipes,thefreshairunitsandpumps.Readtherelevantair-conditioningdesignmanualsandcompletethefinaldesignoftheair-conditioningsystem.Keywords:PAU+FCUsystems;load;pipelinedesign;refrigerationmachine目錄1緒論12概況12.1工程概況12.2設計參數(shù)12.2.1氣象參數(shù)12.2.2土建資料12.2.3人員資料32.2.4照明和設備資料32.2.5空調(diào)使用時間42.2.6動力狀況42.2.7其他資料43設計方案的論證43.1辦公樓空調(diào)特點43.1.1建筑特點43.1.2使用特點43.1.3辦公樓空調(diào)系統(tǒng)注意事項43.2方案比較53.2.1全空氣系統(tǒng)53.2.1風機盤管加新風系統(tǒng)53.3方案確定64負荷計算64.1夏季空調(diào)負荷的構(gòu)成和計算方法64.1.1外墻和屋面?zhèn)鳠崂湄摵捎嬎愎?4.1.2外窗溫差傳熱冷負荷64.1.3外窗太陽輻射冷負荷64.1.4內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)的傳熱冷負荷74.1.5人體冷負荷74.1.6燈光冷負荷74.1.7設備冷負荷84.1.8滲透空氣顯熱冷負荷84.1.9食物的顯熱散熱冷負荷94.1.10伴隨散濕過程的潛熱冷負荷94.2冬季空調(diào)負荷的構(gòu)成和計算方法94.2.1通過圍護物的溫差傳熱作用下的基本耗熱量94.2.2附加耗熱量104.2.3通過門窗縫隙的冷風滲透耗熱量105空調(diào)過程和風量的確定115.1各房間新風量和新風負荷的確定115.1.1新風量的確定115.1.2新風冷負荷的確定115.1.3新風濕負荷的確定115.2空氣處理過程的確定115.2.1風機盤管加新風系統(tǒng)夏季空氣處理過程115.2.2風機盤管加新風系統(tǒng)冬季空氣處理過程116空調(diào)設備的選型計算126.1新風處理機組的選擇126.2風機盤管的選型計算127風系統(tǒng)設計127.1空調(diào)房間的氣流組織127.2新風入口注意事項147.3風管的布置和制作要求147.4風管的選擇147.5風管的水力計算148水系統(tǒng)設計168.1水系統(tǒng)的選擇168.2水管的水力計算168.2.1基本公式168.2.2冷凍水管路水力計算168.3冷凝水管的設計179空調(diào)機房的設計179.1冷熱源的選擇179.2冷凍水泵的選擇179.3冷凍水泵配管布置189.4補水系統(tǒng)的布置189.4.1膨脹水箱的選擇189.4.2補水泵的選擇189.5空調(diào)水處理1910消聲減振方面的考慮1910.1概述1910.2空調(diào)設備的消聲1910.3空調(diào)設備的減振1911保溫防腐方面的考慮2011.1風管的保溫防腐2011.1.1保溫目的2011.1.2保溫材料的選擇2011.1.3保溫層厚度的選擇2011.2水管的保溫防腐2011.2.1保溫防腐目的2011.2.2保溫材料的選擇2011.2.3保溫層厚度的選擇2012通風系統(tǒng)設計2012.1地下車庫的通風設計2012.2衛(wèi)生間的通風設計2012.3電梯前室及樓梯間的加壓送風2012.4辦公室的排風20結(jié)論21參考文獻22附錄23謝辭24..上海市某辦公樓空調(diào)通風系統(tǒng)設計1緒論畢業(yè)設計是學生在校學完教學計劃規(guī)定的全部課程后所必須進行的重要實踐性教學環(huán)節(jié)。通過工程設計,綜合利用和深化所學專業(yè)理論知識,培養(yǎng)獨立工作能力及分析解決一般工程實踐問題的能力,使學生受到具備工程師技能的基本訓練。畢業(yè)設計在指導教師的指導下獨立完成。在此過程中,學會有關(guān)暖通空調(diào)工程設計資料的收集和整理,充分運用參考資料,密切聯(lián)系工程實際,積極發(fā)揮創(chuàng)造性,并注意應用本專業(yè)最新的科研成果。本設計為上海市某辦公樓空調(diào)通風系統(tǒng)設計。該辦公樓屬大型辦公建筑,地下兩層,地上二十八層。設計內(nèi)容包括一層和六層的空調(diào)系統(tǒng)、地下車庫及設備房的通風排煙、前室和樓梯間的加壓送風、系統(tǒng)的消聲防振等內(nèi)容。設計的依據(jù)主要有采暖通風與空調(diào)設計規(guī)范GBJ19—87、HVAC暖通空調(diào)節(jié)設計指南、高層民用建筑設計防火規(guī)范GB50045—95等。2概況2.1工程概況本建筑是一幢辦公樓,位于上海市。上海市地處我國東部沿海地區(qū),屬于亞熱帶季風氣候區(qū),四季分明,夏熱冬冷,春秋短暫,但由于地處沿海,雨季較為分散,以夏季雨量最大。該建筑物地下兩層,地上二十八層,地下兩層為車庫及設備用房,地上二十八層均為辦公用房。該建筑的主要功能間有辦公室、會議室、接待室等。建筑總高度為99.6m,總建筑面積約為2024㎡。設計的主要目的是使各功能間的室內(nèi)空氣符合風速、溫度、濕度,及人體的舒適性需要。2.2設計參數(shù)氣象參數(shù)A室外參數(shù)表2-1室外氣象參數(shù)表地理位置〔上海海拔<m>大氣壓力<Kpa>室外平均風速m/s北緯東經(jīng)4.5冬季夏季冬季夏季31°16′121°43′102.51100.533.13.2表2-2室外計算溫度表冬季室外計算干球溫度夏季室外計算干球溫度夏季空調(diào)室外計算濕球溫度空氣調(diào)節(jié)通風空氣調(diào)節(jié)空調(diào)室外日平均通風-33430.43228.2B室內(nèi)參數(shù)表2-3室內(nèi)計算參數(shù)表名稱房間用途溫度<℃>濕度<%>室內(nèi)風速m/s夏季辦公室2665v≤0.3冬季辦公室2040v≤0.2土建資料該建筑地下一層層高6.6m,地下二層層高4.2m,地上一層層高5.1m,二層層高4.5m,三層層高3.6m,四層層高3.4m,五層層高4.8m,六層至二十八層層高一致,為3.4m。本設計所取圍護結(jié)構(gòu)材料以參照"公共建筑節(jié)能設計標準"以及"建筑施工說明"為準,由于部分墻體表面裝修材料不同而引起導熱系數(shù)的微小變化在此忽略不計,只取主要墻體進行熱阻計算,選取參照范圍如下：表2-4夏熱冬冷地區(qū)圍護結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)限值A外墻和屋頂所選擇的外墻為普通=2\*ROMANII類墻體,厚度為240mm磚墻,示意圖如圖2-1所示：1磚墻2泡沫混凝土1磚墻2泡沫混凝土3木絲板4白灰粉刷圖2-1外墻示意圖K=0.90W/<m2.k>R0=1/K=1/0.90=1.1<㎡.k>/WB屋面所選擇的屋面為普通=3\*ROMANIII類,屋面意示圖如圖2-2所示：K=0.78W/<m2·k>圖2-2屋面示意圖C內(nèi)墻內(nèi)墻選擇普通磚墻,厚度為240mm,雙面抹灰。內(nèi)墻示意圖如圖2-3所示：K=1.76W/<m2·k>圖2-3內(nèi)墻示意圖D外窗窗戶類型為雙層窗,3mm普通玻璃；金屬窗框,80%玻璃；窗戶高1800mm。窗內(nèi)遮陽設施采用活動百葉簾。K=2.99W/<m2·k>E門節(jié)能外門名稱：木<塑料>框夾板門和蜂窩夾板門傳熱系數(shù)K值：2.6W/<㎡.K>人員資料表2-5不同類型房間人均占有的使用面積建筑類別房間類別人均占有的使用面積<㎡/人>辦公建筑普通辦公室4高檔辦公室、設計室8會議室2.5走廊50其他20照明和設備資料表2-6照明和設備功率建筑類別房間類別電器設備功率<W／㎡>照明功率密度<W／㎡>辦公建筑普通辦公室2011高檔辦公室、設計室1318會議室511走廊05其他511空調(diào)使用時間辦公樓空調(diào)每天使用10小時,即8：00~18：00動力狀況夏季自來水水溫為26oC,水量水壓夠用；本建筑動力為工業(yè)動力電——380V—50Hz。其他資料新風量定為每人30m3/h；噪聲控制要求辦公室≤45dB<A>；會議室≤40-50dB<A>；其他<40dB<A>；保持空調(diào)房間的大氣壓力比外界稍高,一般取5-10Pa；3設計方案的論證3.1辦公樓空調(diào)特點建筑特點辦公樓建筑多為鋼筋混凝土的框架結(jié)構(gòu),采用自重型輕型墻體材料作為外圍護結(jié)構(gòu)。辦公樓由吊頂或架空地板形成辦公自動化機器和通訊設備的線性空間,辦公樓層的凈高為2.6m左右。該辦公樓層高不盡相同,與樓層和房間的用途有關(guān),確定系統(tǒng)時應考慮層高對空調(diào)方案的影響,本著盡量節(jié)省建筑空間,盡量滿足建筑功能和美觀要求的原則,確定合理的空調(diào)方案。使用特點上班時人員集中,而下班后極少部分人員加班,這就要求辦公樓的的空調(diào)系統(tǒng),除應能滿足大負荷時的用冷外,還應能高效微量供冷。為了保障人們的身體健康,需尋找到對其合適的空調(diào)系統(tǒng)方案,實現(xiàn)"低能耗、低運行費用、低排放量"的三低空調(diào)的最佳方案。辦公樓空調(diào)系統(tǒng)注意事項A過渡季節(jié)問題一些高檔辦公樓,由于現(xiàn)代化辦公設備的增多,室內(nèi)發(fā)熱量增加,有些房間過渡季也需要供冷,但是按夏季工況設計選用的設備容量較大,不能適應過渡季節(jié)小負荷運行的需要,運行能耗大,負荷難于控制。操作人員一般只是按室外氣溫來決定是否供冷,再加上高層建筑出于節(jié)能的需要,氣密性較高,大部分窗戶不能開啟,按最小新風量設計的新風系統(tǒng),新風量有限,不能加大,一些大樓雖然設有BAS系統(tǒng),卻無法控制過渡季的空調(diào)。因此在設計時,從系統(tǒng)的劃分和系統(tǒng)控制功能,除了滿足冬夏兩季的要求之外,還應考慮系統(tǒng)在過渡季根據(jù)氣候變化和各分區(qū)房間的不同需求,能夠同時供冷和供熱,各系統(tǒng)的控制也能滿足相應的使用要求。過渡季節(jié)外區(qū)可不用冷熱源,但內(nèi)區(qū)仍需要降溫,這時應用室外空氣直接進入內(nèi)區(qū)降溫,即節(jié)能又簡單；或考慮采用一臺小容量的制冷機。過渡季節(jié)盡量引入新風承擔室內(nèi)的熱濕負荷,不啟動冷源或熱源。B加班問題個別辦公室或樓層需要節(jié)假日加班,為此最好不要設太大的集中空調(diào)系統(tǒng)。C節(jié)能問題空高系統(tǒng)不僅要保證建筑物對室內(nèi)環(huán)境的要求,還應從系統(tǒng)運行角度,綜合考慮節(jié)能效果。一般情況下,業(yè)主特別是房地產(chǎn)開發(fā)商往往一次投資,而忽略日常的運行費用。實際上,由于采取節(jié)能措施而增加的一次投資在兩三年內(nèi)即可收回,空調(diào)節(jié)能不僅僅會給投資者帶來經(jīng)濟效益,更重要的是同時具有很大的社會效益。3.2方案比較全空氣系統(tǒng)全空氣系統(tǒng)一般選用組合式空調(diào)器進行空氣處理,室內(nèi)負荷全部由處理過的空氣來負擔,系統(tǒng)處理空氣量大,所擔負的空調(diào)面積也較大。因此適用于建筑空間較高,面積較大,人員較多的房間,以及房間溫度和濕度要求較高,噪聲要求較嚴格的空調(diào)系統(tǒng)。全空氣系統(tǒng)的主要優(yōu)點為：〔1使用壽命長?！?可以根據(jù)室外氣象參數(shù)的變化和室內(nèi)負荷變化實現(xiàn)全年多工況節(jié)能運行調(diào)節(jié)?！?充分利用室外新風,減少與避免冷、熱抵消,減少冷凍機的運行時間。〔4可以嚴格地控制室內(nèi)溫度和室內(nèi)相對濕度。〔5可以有效地采取消省和隔振措施,便于管理和維修。其主要缺點為：〔1空氣比熱、密度小,需空氣量多,風道斷面積大,輸送耗能大?！?空調(diào)設備需集中布置在機房,機房面積較大,層高較高?！?除制冷及鍋爐設備外空氣處理機組和風管造價均較高。〔4送回風管系統(tǒng)復雜,布置困難。〔5支風管和風口較多時不易均衡調(diào)節(jié)風量,風道要求保溫、影響造價?！?全空氣空調(diào)系統(tǒng)一個系統(tǒng)不宜供多個房間的空調(diào)。因為回風系統(tǒng)可能造成房間之間空氣交叉污染,另外調(diào)節(jié)也比較困難。〔7設備與風管的安裝工作量大,周期長。風機盤管加新風系統(tǒng)風機盤管加新風系統(tǒng)是目前應用廣泛的一種空調(diào)系統(tǒng),它由風機盤管來承擔全部室內(nèi)負荷,單獨設新風機組,向室內(nèi)補充所需新風。因此,在空調(diào)房間較多,面積較小,各房間要求單獨調(diào)節(jié),且建筑層高較高,房間溫濕度要求不嚴格的房間,宜采用風機盤管家新風系統(tǒng)。風機盤管加新風系統(tǒng)的主要優(yōu)點有：〔1布置靈活,可以和集中處理的新風系統(tǒng)聯(lián)合使用,也可以單獨使用。〔2各空調(diào)房間互不干擾,可以獨立地調(diào)節(jié)室溫,并可隨時根據(jù)需要開停機組,節(jié)省運行費用,靈活性大,節(jié)能效果好。〔3與集中式空調(diào)相比不需回風管道,節(jié)約建筑空間?！?機組部件多為裝配式、定型化、規(guī)格化程度高,便于用戶選擇和安裝?！?只需新風空調(diào)機房,機房面積小?！?使用季節(jié)長?！?各房間之間不會互相污染。其主要缺點為：〔1對機組制作要求高,則維修工作量很大?！?機組剩余壓頭小,室內(nèi)氣流分布受限制?！?分散布置敷設各中管線較麻煩,維修管理不方便?！?水系統(tǒng)復雜,易漏水?！?過濾性能差。按負擔室內(nèi)空調(diào)負荷所用的介質(zhì)來分類可選擇四種系統(tǒng)——全空氣系統(tǒng)、空氣—水系統(tǒng)、全水系統(tǒng)、冷劑系統(tǒng)。全空氣系統(tǒng)分一次回風式系統(tǒng)和二次回風式系統(tǒng),該系統(tǒng)是全部由處理過的空氣負擔室內(nèi)空調(diào)冷負荷和濕負荷；空氣—水系統(tǒng)分為再熱系統(tǒng)和誘導器系統(tǒng)并用、全新風系統(tǒng)和風機盤管機組系統(tǒng)并用；全水系統(tǒng)即為風機盤管機組系統(tǒng),全部由水負擔室內(nèi)空調(diào)負荷,在注重室內(nèi)空氣品質(zhì)的現(xiàn)代化建筑內(nèi)一般不單獨采用,而是與新風系統(tǒng)聯(lián)合運用；冷劑系統(tǒng)分單元式空調(diào)器系統(tǒng)、窗式空調(diào)器系統(tǒng)、分體式空調(diào)器系統(tǒng),它是由制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器直接放于室內(nèi)消除室內(nèi)的余熱和余濕。對于較大型公共建筑,建筑內(nèi)部的空氣品質(zhì)級別要求較高,全水系統(tǒng)和冷劑系統(tǒng)只能消除室內(nèi)的余熱和余濕,不能起到改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的作用。所以全水系統(tǒng)在本次的建筑空調(diào)設計時不宜采用。綜上所述,擬采用風機盤管加新風系統(tǒng),風機盤管的新風供給方式用單設新風系統(tǒng),獨立供給室內(nèi)。3.3方案確定本次設計中的建筑主要房間為辦公室,大多面積較小,且各房間互不連通,應使所選空調(diào)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對各個房間的獨立控制,綜合考慮各方面因素,確定選用風機盤管加新風系統(tǒng)。在房間內(nèi)布置吸頂暗裝形式的風機盤管。風機盤管采取側(cè)送下回的方式。4負荷計算4.1夏季空調(diào)負荷的構(gòu)成和計算方法外墻和屋面?zhèn)鳠崂湄摵捎嬎愎酵鈮蛭菝鎮(zhèn)鳠嵝纬傻挠嬎銜r刻冷負荷Qτ<W>,按下式計算：Qτ=KFΔtτ-ξ<4-1>式中F—計算面積,㎡；τ—計算時刻,點鐘；τ-ξ—溫度波的作用時刻,即溫度波作用于外墻或屋面外側(cè)的時刻,點鐘；Δtτ-ξ—作用時刻下,通過外墻或屋面的冷負荷計算溫差,簡稱負荷溫差,℃。注：例如對于延遲時間為5小時的外墻,在確定16點房間的傳熱冷負荷時,應取計算時刻τ=16,時間延遲為ξ=5,作用時刻為τξ=16-5=11。這是因為計算16點鐘外墻內(nèi)表面由于溫度波動形成的房間冷負荷是5小時之前作用于外墻外表面溫度波動產(chǎn)生的結(jié)果。當外墻或屋頂?shù)乃p系數(shù)β<0.2時,可用日平均冷負荷Qpj代替各計算時刻的冷負荷Qτ：Qpj=KFΔtpj<4-2>式中Δtpj—負荷溫差的日平均值,℃。外窗溫差傳熱冷負荷通過外窗溫差傳熱形成的計算時刻冷負荷Qτ按下式計算：Qτ=KFΔtτ<4-3>式中Δtτ—計算時刻下的負荷溫差,℃；K—傳熱系數(shù)。外窗太陽輻射冷負荷透過外窗的太陽輻射形成的計算時刻冷負荷Qτ,應根據(jù)不同情況分別按下列各式計算：〔1當外窗無任何遮陽設施時Qτ=FCsCaJwτ<4-4>式中Jwτ—計算時刻下太陽總輻射負荷強度,W/㎡；〔2當外窗只有內(nèi)遮陽設施時Qτ=FCsCaCnJwτ<4-5>式中Jwτ—計算時刻下太陽總輻射負荷強度,W/㎡；〔3當外窗只有外遮陽板時Qτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCa<4-6>注：對于北緯27度以南地區(qū)的南窗,可不考慮外遮陽板的作用,直接按式<4-4>計算?！?當窗口既有內(nèi)遮陽設施又有外遮陽板時Qτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCnCa<4-7>式中Jnτ—計算時刻下,標準玻璃窗的直射輻射照度,W/㎡；Jnnτ—計算時刻下,標準玻璃窗的散熱輻射照度,W/㎡；F1—窗上收太陽直射照射的面積；F—外窗面積〔包括窗框、即窗的墻洞面積㎡Ccl、CclN—冷負荷系數(shù)〔CclN為北向冷負荷系數(shù),無因次,按緯度取值；Ca—窗的有效面積系數(shù)；本建筑采用的是雙層透明中空玻璃窗,Ca=0.85Cs—窗玻璃的遮擋系數(shù)；Cn—窗內(nèi)遮陽設施的遮陽系數(shù)；注：對于北緯27度以南地區(qū)的南窗,可不考慮外遮陽板的作用,直接按式<4-5>計算。內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)的傳熱冷負荷〔1當鄰室為通風良好的非空調(diào)房間時,通過內(nèi)窗的溫差傳熱負荷,可按式<4-3>計算?！?當鄰室為通風良好的非空調(diào)房間時,通過內(nèi)墻和樓板的溫差傳熱負荷,可按式<4-1>計算,或按式<4-2>估算。此時負荷溫差Δtτ、ξ及其平均值Δtpj,應按"零"朝向的數(shù)據(jù)采用?！?當鄰室有一定發(fā)熱量時,通過空調(diào)房間內(nèi)窗、隔墻、樓板或內(nèi)門等內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)的溫差傳熱負荷,按下式計算：Q=KF<twp+Δtls-tn><4-8>式中Q—穩(wěn)態(tài)冷負荷,下同,W；twp—夏季空氣調(diào)節(jié)室外計算日平均溫度,℃；tn—夏季空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)計算溫度,℃；Δtls—鄰室溫升,可根據(jù)鄰室散熱強度采用,℃。人體冷負荷人體顯熱散熱形成的計算時刻冷負荷Q,按下式計算：Qτ=nq1CclrCr<4-9>式中Cr—群體系數(shù)；n—計算時刻空調(diào)房間內(nèi)的總?cè)藬?shù)；q1—名成年男子小時顯熱散熱量,W；Cclr—人體顯熱散熱冷負荷系數(shù)。燈光冷負荷照明設備散熱形成的計算時刻冷負荷Qτ,應根據(jù)燈具的種類和安裝情況分別按下列各式計算：〔1白只燈和鎮(zhèn)流器在空調(diào)房間外的熒光燈Q=1000n1NXτ-T<4-10>〔2鎮(zhèn)流器裝在空調(diào)房間內(nèi)的熒光燈Q=1200n1NXτ-T<4-11>〔3暗裝在吊頂玻璃罩內(nèi)的熒光燈Q=1000n0NXτ-T<4-12>式中N—照明設備的安裝功率,kW；n0—考慮玻璃反射,頂棚內(nèi)通風情況的系數(shù),當熒光燈罩有小孔,利用自然通風散熱于頂棚內(nèi)時,取為0.5-0.6,熒光燈罩無通風孔時,視頂棚內(nèi)通風情況取為0.6-0.8；n1—同時使用系數(shù),一般為0.5-0.8；T—開燈時刻,點鐘；τ-T—從開燈時刻算起到計算時刻的時間,h；Xτ-T—τ-T時間照明散熱的冷負荷系數(shù)。設備冷負荷熱設備及熱表面散熱形成的計算時刻冷負荷Qτ,按下式計算：Qτ=qsXτ-T<4-13>式中T—熱源投入使用的時刻,點鐘；τ-T—從熱源投入使用的時刻算起到計算時刻的時間,ｈ；Xτ-T—τ-T時間設備、器具散熱的冷負荷系數(shù)；qs—熱源的實際散熱量,W。電熱、電動設備散熱量的計算方法如下：〔1電熱設備散熱量qs=1000n1n2n3n4N<4-14>〔2電動機和工藝設備均在空調(diào)房間內(nèi)的散發(fā)量qs=1000n1aN<4-15>〔3只有電動機在空調(diào)房間內(nèi)的散熱量qs=1000n1a<1-η>N<4-16>〔4只有工藝設備在空調(diào)房間內(nèi)的散熱量qs=1000n1aηN<4-17>式中N—設備的總安裝功率,kW；η—電動機的效率；n1—同時使用系數(shù),一般可取0.5-1.0；n2—利用系數(shù),一般可取0.7-0.9；n3—小時平均實耗功率與設計最大功率之比,一般可取0.5左右；n4—通風保溫系數(shù)；a—輸入功率系數(shù)。滲透空氣顯熱冷負荷〔1滲入空氣量的計算①通過外門開啟滲入室內(nèi)空氣量G1<kg/h>,按下式估算：G1=n1V1pw<4-18>式中n1—小時人流量；V1—外門開啟一次的滲入空氣量,m^3/h；pw—夏季空調(diào)室外干球溫度下的空氣密度,kg/m^3。②通過房間門、窗滲入空氣量G2<kg/h>,按下式估算：G2=n2V2pw<4-19>式中n2—每小時換氣次數(shù)；V2—房間容積,m^3。〔2滲透空氣的顯冷負荷Q<W>,按下式計算：Q=0.28G<tw-tn><4-20>式中G—單位時間滲入室內(nèi)的總空氣量,kg/h；tw—夏季空調(diào)室外干球溫度,℃；tn—室內(nèi)計算溫度,℃。食物的顯熱散熱冷負荷進行餐廳冷負荷計算時,需要考慮食物的散熱量。食物的顯熱散熱形成的冷負荷,可按每位就餐客人8.7W考慮。伴隨散濕過程的潛熱冷負荷〔1人體散濕和潛熱冷負荷①人體散濕量按下式計算D=0.001φng<4-21>式中D—散濕量,kg/h；g—名成年男子的小時散濕量,g/h。②人體散濕形成的潛熱冷負荷Q<W>,按下式計算：Q=φnq2<4-22>式中q2—名成年男子小時潛熱散熱量,W；φ—群體系數(shù)?！?滲入空氣散濕量及潛熱冷負荷①滲透空氣帶入室內(nèi)的濕量<kg/h>,按下式計算：D=0.001G<dw-dn><4-23>②滲入空氣形成的潛熱冷負荷<W>,按下式計算：Q=0.28G<iw-in><4-24>式中dw—室外空氣的含濕量,g/kg；dn—室內(nèi)空氣的含濕量,g/kg；iw—室外空氣的焓,kJ/kg；in—室內(nèi)空氣的焓,KJ/KG?！?食物散濕量及潛熱冷負荷①餐廳的食物散濕量<kg/h>,按下式計算：D=0.0115n<4-25>式中n—就餐總?cè)藬?shù)。②食物散濕量形成的潛熱冷負荷<W>,按下式計算：Q=8.7n<4-26>〔4水面蒸發(fā)散濕量及潛熱冷負荷敞開水面的蒸發(fā)散濕量<kg/h>,按下式計算：D=<a+0.00013v><Pqb-Pq>AB/B1<4-27>式中A—蒸發(fā)表面積,㎡；a—不同水溫下的擴散系數(shù)；v—蒸發(fā)表面的空氣流速；Pqb—相應于水表面溫度下的飽和空氣的水蒸氣分壓力；Pq—室內(nèi)空氣的水蒸氣分壓力；B—標準大氣壓,101325Pa；B1—當?shù)卮髿鈮骸睵a。4.2冬季空調(diào)負荷的構(gòu)成和計算方法通過圍護物的溫差傳熱作用下的基本耗熱量Qj=KFa<tn-tw><4-28>式中Qj—通過供暖房間某一面圍護物的溫差傳熱量<或稱為基本耗熱量>,W;K—該面圍護物的傳熱系數(shù),W/〔㎡.℃>;F—該面圍護物的散熱面積,㎡;tn—室內(nèi)空氣計算溫度,℃;tw—室外供暖計算溫度,℃;a—溫差修正系數(shù).注:對于內(nèi)門、內(nèi)墻、內(nèi)窗,如果提供了鄰室溫差,則基本耗熱量計算公式如下:Qj=KF×鄰室溫差<4-29>其符號意義同上.該圍護結(jié)構(gòu)的附加耗熱量等于其基本耗熱量.附加耗熱量Ql=Qj<1+βch+βf><1+βf.g>+Qjβx<4-30>式中Ql—附加耗熱量βch—朝向附加率<或稱朝向修正系數(shù)>βf—風力附加率<或稱風力修正系數(shù)>βf.g—高度附加βx—外門附加通過門窗縫隙的冷風滲透耗熱量Qs=0.28CpVρw<tn-tw><4-31>式中Cp—干空氣的定壓質(zhì)量比熱容,Cp=1.0Kj/<Kg*℃>V—滲透空氣的體積流量,m3/hρw—室外溫度下的空氣密度Kg/m3tn—室內(nèi)空氣計算溫度,℃;tw—室外供暖計算溫度,℃;AV的確定V=l1×L0×pow<m,b><4-32>式中l(wèi)1—外門窗縫隙長度,mL0—每米門窗縫隙的基準滲風量,m3/h.mm—門窗縫隙的滲風量綜合修正系數(shù),b—門窗縫隙滲風指數(shù),b=0.56~0.78當無實測數(shù)據(jù)的時候可以取b=0.67BL的確定L=a1×pow<<v10×v10×ρw/2>,b><4-33>式中a1—門窗縫隙滲系數(shù),m^3/<m*h*Pab>,注:Pab代表:Pa<帕>的b次方v10—基準高度冬季室外最多風向的平均風速,m/sCm的確定m=Cr×Cf×<pow<n,1/b>+C>×Ch<4-34>式中Cr—熱壓系數(shù),Cf—風壓差系數(shù),m/s,當無實測數(shù)據(jù)的時候,可取0.7C—作用于門窗分析兩側(cè)的有效熱壓差和有效風壓差之比;Ch—高度修正系數(shù),可按下式計算Ch=0.3×pow<h,0.4><4-35>h—計算門窗的中心線的標高.DC的確定C=70×{<hz-h>/[Cf×v10×v10×pow<h,0.4>]}×[<tn'-tw>/<273+tn'>]<4-36>式中hz—熱壓單獨作用下,建筑物中和界的標高,mtn'—建筑物內(nèi)形成熱壓作用的豎井計算溫度.5空調(diào)過程和風量的確定5.1各房間新風量和新風負荷的確定新風量的確定新風量的確定于室內(nèi)空氣品質(zhì)和能量消耗有關(guān)。一般原則為：〔1滿足衛(wèi)生要求；〔2補充局部排風量；〔3保證空調(diào)房間的正壓要求,房間維持正壓,此項可不計。在實際工程設計中,如果計算新風量不足總風量的10%,則應該取系統(tǒng)風量的10%。本次空調(diào)設計中新風量定為每人30m3/h,人員密度如表2-5所示。即可求出各個房間的新風量。新風冷負荷的確定各個房間的新風量確定以后就可以利用公式確定各個房間的新風冷負荷。CLW＝1.2LW?<hW-hN>W〔5-1式中CLW—空調(diào)房間的新風冷負荷；LW—空調(diào)房間的新風量；hW—空調(diào)房間室外狀態(tài)點的焓值；hN—空調(diào)房間室內(nèi)狀態(tài)點的焓值；新風濕負荷的確定新風濕負荷Ww,可按下式計算：Ww=3.6Gw<dw-dn>kg/h〔5-2式中Gw—新風量kg/s；dw—夏季空調(diào)室外計算參數(shù)時含濕量g/kg；dn—室內(nèi)空氣含濕量g/kg。5.2空氣處理過程的確定風機盤管加新風系統(tǒng)夏季空氣處理過程本建筑各層均采用風機盤管加新風空調(diào)系統(tǒng)。風機盤管的新風供給方式用單設新風系統(tǒng),獨立供給室內(nèi)。風機盤管加新風系統(tǒng)的空氣處理方式有：〔1新風處理到室內(nèi)狀態(tài)的等焓線,不承擔室內(nèi)冷負荷；〔2新風處理到室內(nèi)狀態(tài)的等含濕量線,新風機組承擔部分室內(nèi)冷負荷；〔3新風處理到焓值小于室內(nèi)狀態(tài)點焓值,新風機組不僅承擔新風冷負荷,還承擔部分室內(nèi)顯熱冷負荷和全部潛熱冷負荷,風機盤管僅承擔一部分室內(nèi)顯熱冷負荷,可實現(xiàn)等濕冷卻,可改善室內(nèi)衛(wèi)生和防止水患；〔4新風處理到室內(nèi)狀態(tài)的等溫線風機盤管承擔的負荷很大,特別是濕負荷很大,造成衛(wèi)生問題和水患；〔5新風處理到室內(nèi)狀態(tài)的等焓線,并與室內(nèi)狀態(tài)點直接混合進入風機盤管處理。風機盤管處理的風量比其它方式大,不易選型。本設計選擇新風處理到室內(nèi)狀態(tài)的等焓線,不承擔室內(nèi)冷負荷的空氣處理方案?？諝馓幚磉^程確定以后就可以根據(jù)公式〔5-1確定各個房間的新風冷負荷。風機盤管加新風系統(tǒng)冬季空氣處理過程本建筑冬季采用空調(diào)供暖,不作單獨的采暖系統(tǒng)。空調(diào)供暖工況下采用與夏季相同的風量。室外新風經(jīng)過新風處理機組加熱到與室內(nèi)空氣等溫的狀態(tài),再經(jīng)過加濕以后與經(jīng)過風機盤管處理的室內(nèi)空氣混合后送入空調(diào)房間承擔室內(nèi)的熱負荷。新風熱負荷由新風處理機組中的熱循環(huán)水承擔,室內(nèi)負荷由風機盤管中的循環(huán)熱水承擔。兩者的熱水由熱交換器通過與市政熱水管網(wǎng)換熱得到,并由二次網(wǎng)的熱水循環(huán)水泵送到各個空氣處理機組和風機盤管中。6空調(diào)設備的選型計算6.1新風處理機組的選擇計算求得一層和六層的新風量。風機盤管加新風系統(tǒng)的新風處理機組的選擇,其主要的技術(shù)參數(shù)如下：表6-1新風處理機組的性能參數(shù)層數(shù)一層六層品牌名稱易龍設備型號5EIV250F25005EIV300F3000額定風量<m3/h>25503000機外靜壓<Pa>250300制冷量<kw>25.331.5制熱量<kw>13.917.9液管尺寸<mm>2020排水管尺寸<mm>2525機組噪音<dB>4546機組重量〔kg>116149外形尺寸〔mm>1640×1170×5101640×1170×5106.2風機盤管的選型計算本系統(tǒng)中夏季室內(nèi)的冷負荷全部由風機盤管承擔。風機盤管的冷量即為室內(nèi)冷負荷。室內(nèi)所需的總風量可以由公式LZ=Q/〔hn-ho〔6-1式中LZ—空調(diào)房間內(nèi)的所需的總風量,Q—空調(diào)房間的冷負荷,hn—空調(diào)房間內(nèi)空氣狀態(tài)的焓值,ho—空調(diào)房間送風狀態(tài)點的焓值,求得總送風量后根據(jù)公式LF=LZ—LX〔6-2式中LF—風機盤管的送風量,LZ—空調(diào)房間所需的總風量,LX—空調(diào)房間的新風量,可以求得風機盤管的處理風量。根據(jù)所需風量、冷量及中等風速選型原則,選擇各個空調(diào)房間的風機盤管。7風系統(tǒng)設計7.1空調(diào)房間的氣流組織本設計室內(nèi)溫濕度參數(shù)冬季供暖20℃,φ=40%；夏季空調(diào)26℃,φ=65%,房間送風高度不大于2.8米,設計的空調(diào)系統(tǒng)為舒適性空調(diào),根據(jù)《實用供熱空調(diào)設計手冊》表11.9-1中所示氣流組織的基本要求,本設計辦公室氣流組織選擇上送上回送風方式。根據(jù)風量、送風距離、頸部風速,選擇合適的雙層百葉式送風口。房間送風的氣流組織進行計算如下：本計算方法理論依據(jù)張萍編著的《中央空調(diào)實訓教程》。〔1選定送風口形式,擬采用雙層百葉送風口,其紊流系數(shù)為α=0.16?！?選取送風溫差ΔtΔt=Q/<ρCL><7-1>Q—室內(nèi)冷負荷,W；L—房間的總送風量,m3/h；C—水的比熱,J/kg·oC；ρ—水的密度,kg/m3；〔3定送風口的出流速度vom/s<7-2>Fn—垂直于單股射流的空間斷面面積,m2,d0—送風口直徑或當量直徑,m。<7-3>H—房間高度,m；B—房間寬度,m；L—房間的總送風量,m3/h；若vo在2～5m/s范圍之間,則滿足要求。否則重新計算?！?確定送風口數(shù)目N<7-4>α—送風口紊流系數(shù)；x—送風射流的射程,m；—受限射流無因次距離,<7-5>式中其他符號含義同上。〔5確定送風口尺寸由下式算得每個風口面積fm2<7-6>f—送風口面積；式中其他符號含義同上?！?校核射流的貼附長度阿基米德數(shù)Ar按下式計算：<7-7>T0—射流出口溫度,K；Tn—房間空氣溫度,K；d0—風口面積當量直徑,m；g—重力加速度,m/s2；式中其他符號含義同上。由Ar數(shù)的絕對值查得x/d0值,就可以得到射流貼附長度x。校核是否滿足要求。〔7校核房間高度房間高度>=H為滿足要求；H=h+w+0.07?x+0.3m<7-8>h—空調(diào)區(qū)高度,一般取2m；w—送風口底邊至頂棚距離,m；0.07?x—射流向下擴展的距離,m；0.3—安全系數(shù),m。經(jīng)計算,所有風口均滿足要求。7.2新風入口注意事項〔1新風進口位置：本系統(tǒng)采用獨立的新風系統(tǒng),因此只須考慮風機盤管機組配置合理；布置時應盡量使排風口與進風口遠離,進風口應盡量放在排風口的上風側(cè),且應低于排風口；為避免吸入室外地面灰塵,進風口底部應距地面不宜低于2m。〔2新風口其他要求：進風口應設固定的百葉窗,在多雨地區(qū),宜采用防水的百葉窗。7.3風管的布置和制作要求〔1風管應注意布置整齊,美觀和便于維修、測試,應與其他管道統(tǒng)一考慮,要防止冷熱源管道之間的不利影響,設計時應考慮各管道的裝拆方便?！?風管布置應盡量減少局部阻力,彎管中心曲率半徑要不小于其風管直徑或邊長。一般采用1.25倍直徑或邊長。〔3風管法蘭間應放置具有彈性的墊片,如海綿橡膠、橡皮等,以防止漏風,風管與風管之間不應有看得見的孔洞?！?風管涂漆。本系統(tǒng)設計時選用鍍鋅薄板鋼板,可以不涂漆,但咬口損壞處要涂漆,施工時已發(fā)現(xiàn)銹蝕時要涂漆。風道的種類很多,結(jié)合多種因素綜合考慮,選擇鍍鋅薄鋼板矩形低速風道。7.4風管的選擇〔1按風道的形狀矩形風道：矩形風道具有占用的有效空間少,易于布置,及管件制作相對簡單等優(yōu)點。廣泛地用于民用建筑空調(diào)系統(tǒng)。為避免矩形風道阻力過大,其寬高比小于6,最大不應超過10,在建筑空間允許的條件下,愈接近于1愈好。〔2按風道材料金屬風道：這類風道材料,主要包括普通薄鋼板〔黑鐵皮,鍍鋅薄鋼板〔白鐵皮及不銹鋼板。鋼板厚度一般在0.5—1.5mm。金屬風道的優(yōu)點是易于加工制作,安裝方便,具有一定的機械強度和良好的防火性能,氣流阻力較小,因而,廣泛用于通風空調(diào)系統(tǒng)?！?按風道內(nèi)的空氣流速低速風道：風道內(nèi)的空氣流速小于8m/s。由于風速較低,與風機產(chǎn)生的主噪聲源相比,風道系統(tǒng)產(chǎn)生的氣流噪聲可以忽略不計,廣泛用于民用建筑通風空調(diào)系統(tǒng)。7.5風管的水力計算風管的水力計算是在系統(tǒng)和設備布置、風管材料、各送排風點的位置和風量均已知確定的基礎上進行的。其主要目的是,確定各管段的管徑和阻力,保證系統(tǒng)內(nèi)達到要求的風量分配。最后確定風機型號和動力消耗。風管水力計算方法有假定流速法、壓損平均法和靜壓復得法等幾種,這里采用假定流速法,假定流速法的特點是先按技術(shù)經(jīng)濟要求選定風管的流速,再根據(jù)風管的風量確定風管的斷面尺寸和阻力。假定流速法的計算步驟和方法如下：〔1繪制空調(diào)系統(tǒng)軸測圖,并對管段風道進行編號。〔2確定風道內(nèi)的合理流速。在輸送空氣量一定的情況,增大流速可使風管斷面積減小,制作風管所消耗的材料,建設費用等較低,但同時也會增加空氣流經(jīng)風管的流動阻力和氣流噪聲,增大空調(diào)系統(tǒng)的運行費用；減小風速則可降低輸送空氣的動力損耗,節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)的運行費用,降低氣流噪聲,但卻增加風管制作消耗的材料及建設費用。因此必須根據(jù)風管系統(tǒng)的建設費用、運行費用和氣流噪聲等因素進行技術(shù)經(jīng)濟比較?？紤]不同噪聲要求下,風管推薦風速詳見表7-1：表7-1風管推薦風速室內(nèi)允許噪聲〔dB主管風速〔m/s支管風速〔m/s新風入口風速〔m/s25~353~4≤2≤335~504~62~33.550~656~83~54~4.565~858~105~85〔3根據(jù)各風道的風量和選擇的流速確定各管段的斷面尺寸,計算沿程阻力和局部阻力。注意阻力計算應該選擇最不利環(huán)路〔即阻力最大的環(huán)路進行。阻力計算可按以下步驟計算：①沿程阻力損失：〔7-9式中,l—風管的長度,m；ΔPm—單位長度風管沿程阻力損失,ΔPm可按下式計算：〔7-10式中λ—摩擦阻力系數(shù)；ρ—空氣密度,kg/m3；de—風管當量直徑,m。對于圓形風管：de=d對于矩形風管：de=2ab/<a+b>摩擦阻力系數(shù)λ：〔7-11式中K—風管內(nèi)壁的當量絕對粗糙度,m；Re—雷諾數(shù)：<7-12>ν--運動粘度,m2/s。②局部阻力損失：<7-13>式中ζ—局部阻力系數(shù),v—風管內(nèi)該壓力損失發(fā)生處的空氣流速,m/s。ρ—空氣的密度,kg/m3?！?與最不利環(huán)路并聯(lián)的管路的阻力平衡計算。為保證各送、排風點達到預期的風量,必須進行阻力平衡計算。一般的空調(diào)系統(tǒng)要求并聯(lián)管路之間的不平衡率應不超過15%。若超出上述規(guī)定,采用閥門調(diào)節(jié),這種方法具有設計過程簡單,調(diào)整范圍大的優(yōu)點,但實際運行調(diào)試工作量較大?！?計算系統(tǒng)總阻力。系統(tǒng)總阻力為最不利環(huán)路阻力加上空氣處理設備阻力?！?選擇風機及其配用電機。根據(jù)風量和系統(tǒng)的總阻力損失選擇風機,風量、阻力損失附加系數(shù)均為1.1。8水系統(tǒng)設計8.1水系統(tǒng)的選擇本系統(tǒng)設計采用雙管制供應冷凍水,且具有結(jié)構(gòu)簡單,初期投資小等特點。同時考慮到節(jié)能與管道內(nèi)清潔等問題,采用閉式系統(tǒng),不與大氣相接觸。采用異程式水系統(tǒng),管道長度較短,管路簡單,初投資稍低。本設計采用的是風冷螺桿式熱泵機組,機組布置在頂層。8.2水管的水力計算基本公式〔1沿程阻力△Pm=l△Pn〔8-1〔2局部阻力水流動時遇彎頭、三通及其他配件時,因摩擦及渦流耗能而產(chǎn)生的局部阻力為：△Pj=ξ·ρ·v2/2g〔8-2〔3水管總阻力△P=△Pm+△Pj〔8-3〔4確定管徑d=〔8-4L—冷凍水流量,m3/s；v—水流速,m/s。在水力計算時,初選管內(nèi)流速和確定最后的流速時必須滿足以下要求：表8-1管內(nèi)最大允許水流速公稱直徑：DNV〔m/s公稱直徑：DNV〔m/s>150.3651.15200.65801.60250.801001.80321.001252.00401.50≥150501.50空調(diào)系統(tǒng)的水系統(tǒng)的管材有鍍鋅鋼管和無縫鋼管。當管徑DN≤100mm時可以采用鍍鋅鋼管,其規(guī)格用公稱直徑DN表示；當管徑DN>100mm時采用無縫鋼管,其規(guī)格用外徑×壁厚表示,一般須作二次鍍鋅。8.2.2冷凍水管路水力計算水管的水力計算采用假定流速法。對水系統(tǒng)進行水力計算是為使系統(tǒng)中各管段的水流量符合設計要求,以保證流進風機盤管的水流量滿足要求。主要任務是按已知各管段的流量,根據(jù)假定流速,確定各管段的管徑。8.3冷凝水管的設計各種空調(diào)設備在運行過程中產(chǎn)生的冷凝水,必須即時排走。排放冷凝結(jié)水的管路系統(tǒng)設計,應注意以下各要點：〔1風機盤管凝結(jié)水盤的泄水支管坡度,不宜小于0.01。其它水平支干管,均抬頭走,即沿水流方向的反方向,應保持不小于0.002的坡度,且不允許有積水部位。如受條件限制,無坡度輻射時,管內(nèi)流速不得小于0.25m/s。〔2當冷凝水盤位于機組內(nèi)的負壓區(qū)段時,凝水盤的出水口處必須設置水封,水封的高度應比凝水盤處的負壓大50%左右。水封的出口,應與大氣相通?！?冷凝水管道宜采用聚氯乙烯塑料管或鍍鋅鋼管,不宜采用焊接鋼管?！?冷凝水立管的頂部應設計通向大氣的透氣管?！?冷凝水管的公稱直徑DN〔mm,應根據(jù)冷凝水的流量計算確定?！?設計和布置冷凝水管路時,必須認真考慮定期沖洗的可能性?！?閉式系統(tǒng)的冷水和熱水管路的每一個最高點,應設排氣裝置。為了拆裝檢修,在排氣裝置前應加裝一個閥門。為避免排氣裝置漏水,排氣管最好接至水池或室外。〔8系統(tǒng)最低點和需要單獨放水的設備的下部應設帶閥門的放水管,并接入地漏。表8-2冷凝水管徑冷負荷≤7Kw≤7.1~17.6Kw≤17.7~100Kw≤101~176Kw冷凝水管徑DN20mm25mm32mm40mm9空調(diào)機房的設計9.1冷熱源的選擇冷源要求其承擔整個建筑的全部負荷,包括建筑內(nèi)各個房間的夏季冷負荷、新風冷負荷等。由前述計算可以求得整個建筑物的全部冷負荷為3080kw,考慮到負荷的變化和10%的冷量余量,選取三臺KLAH320T風冷螺桿熱泵機組。機組性能參數(shù)如表9-1所示。表9-1風冷螺桿熱泵機組性能參數(shù)表機組型號KLAH320T介質(zhì)R22額定制冷量1149kw額定熱制量1216kw運轉(zhuǎn)電流683.1A壓縮機數(shù)量1蒸發(fā)器水量197.7m3/h水壓損失6.5m風扇功率×臺數(shù)850×329.2冷凍水泵的選擇根據(jù)選型原則,選擇四臺冷凍水泵〔三用一備?！?水泵流量的確定單臺熱泵機組的額定水流量為197.7m3/h。根據(jù)水泵工作時,取流量儲備系數(shù)1.1。則單臺水泵設計流量V=1.1×197.7=217.47m3/h?！?水泵揚程的確定水泵揚程H<m>按下式計算：ΔP=<1.1~1.2>∑<ΔPm+ΔPj>〔9-1H=ΔP/ρg式中：ΔP—水泵壓力,Pa；∑<ΔPm+ΔPj>—系統(tǒng)摩擦阻力和局部阻力損失的總和,Pa；ρ—水的密度,kg/m3；g—重力加速度,m/s2；1.1~1.2—安全系數(shù)?；蛴霉浪惴ǎ篐=?Hmax〔9-2式中：H—水泵揚程,m;Hmax—水泵所承擔的最不利環(huán)路的水壓降,mH2O;—揚程儲備系數(shù)取1.1。Hmax=△P1+△P2+0.05?L?<1+K>mH2O〔9-3式中：△P1—冷水機組蒸發(fā)器的水壓降,mH20；△P2—最不利環(huán)路中并聯(lián)空調(diào)末端裝置中水壓損失最大者的水壓降,mH2O；K—最不利環(huán)路中局部阻力當量長度總和與該環(huán)路管道總度的比值,本設計K=0.6。熱泵機組蒸發(fā)器的水壓降△P1=6.5mH2O,△P2=16KPa=1.6mH2O。水系統(tǒng)最不利環(huán)路總長約為145.4m。最不利環(huán)路總阻力約為：Hmax=6.5+1.6+0.05×145.4×<1+0.6>=19.73mH2O。水泵設計揚程為H=1.1×19.73=21.71mH2O。選用廣西博士通的四臺VGDW320-32型水泵,具體參數(shù)見表9-2：表9-2冷凍水泵性能參數(shù)表型號流量m3/h揚程m轉(zhuǎn)速r/minVGDW320-32240341450效率％汽蝕余量m泵軸功率kw電機功率kw743.534.5409.3冷凍水泵配管布置進行水泵的配管布置時,應注意以下幾點：〔1安裝軟性接管：在連接水泵的吸入管和壓出管上安裝軟性接管,有利于降低和減弱水泵的噪聲和振動的傳遞?！?出口裝止回閥：目的是為了防止突然斷電時水逆流而時水泵受損?！?水泵的吸入管和壓出管上應分別設進口閥和出口閥；目的是便于水泵不運行能不排空系統(tǒng)內(nèi)的存水而進行檢修?！?水泵的出水管上應裝有溫度計和壓力表,以利檢測。如果水泵從地位水箱吸水,吸水管上還應該安裝真空表。〔5水泵基礎高出地面的高度應小于0.1m,地面應設排水溝。9.4補水系統(tǒng)的布置膨脹水箱的選擇V=Vt/<1-β>〔9-4Vt—調(diào)節(jié)水量,m3,調(diào)節(jié)水量Vt為補水泵30min的流量,且保持水箱調(diào)節(jié)水位不小于200mm.β—系數(shù),一般β=0.65~0.85.補水泵的選擇補水泵的流量即為空調(diào)系統(tǒng)的補水量,由于本空調(diào)系統(tǒng)為閉式系統(tǒng),所以空調(diào)系統(tǒng)的補水量為空調(diào)系統(tǒng)總循環(huán)水量的4%,已知系統(tǒng)的總循環(huán)水量為593.1m3/h,則補水泵的流量為23.7m3/h。補水泵的揚程是根據(jù)空調(diào)水系統(tǒng)的壓力最低點的壓力確定的。選用廣西博士通的四臺VGDW50-20型水泵。9.5空調(diào)水處理中央空調(diào)水系統(tǒng)在運行過程中會有大量水垢、淤泥、鐵銹等腐蝕產(chǎn)物和藻類生物粘泥產(chǎn)生,這些污垢沉積在換熱器銅管表面,嚴重影響中央空調(diào)的制冷效果和使用壽命,因此,需要在空調(diào)水系統(tǒng)定期投加各種水處理藥劑,如緩蝕阻垢劑、分散劑、殺菌劑,使水中的結(jié)垢性離子穩(wěn)定在水中,防止結(jié)垢、微生物、藻類生成,并起到控制腐蝕、保護中央空調(diào)機組的作用。根據(jù)補水流量選用XX貝特暖通空調(diào)設備生產(chǎn)的YTN系列全自動鈉離子交換器。具體參數(shù)見表9-3：表9-3YTN系列全自動鈉離子交換器性能參數(shù)表型號產(chǎn)水量〔t/h進出水管徑〔mm交換罐尺寸d×h〔m