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1、0河南城建學(xué)院河南城建學(xué)院通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)任務(wù)書班班 級(jí)級(jí) 0234112 學(xué)學(xué) 號(hào)號(hào) 023411252 姓姓 名名 周瑞周瑞 專專 業(yè)業(yè) 安全工程安全工程 課程名稱課程名稱 通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié) 指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師 孫蘭會(huì)孫蘭會(huì) 萬祥云萬祥云 劉章現(xiàn)劉章現(xiàn)環(huán)境與市政工程系環(huán)境與市政工程系2014 年年 6 月月 19 日日1目錄目錄前言.41. 工程概況.52.設(shè)計(jì)規(guī)范.53. 原始資料.54. 夏季冷、熱、濕負(fù)荷的計(jì)算.64.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)瞬變傳熱形成冷負(fù)荷 .64.1.1 外墻和屋面瞬時(shí)傳熱引起的冷負(fù)荷 .64.1.2 內(nèi)墻、樓板等室內(nèi)傳熱維護(hù)結(jié)構(gòu)
2、形成的瞬時(shí)冷負(fù)荷.64.1.3 外玻璃窗逐時(shí)傳熱引起的冷負(fù)荷 .64.1.4 透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負(fù)荷 .64.2 人員散熱引起的冷負(fù)荷 .94.3 照明散熱形成的冷負(fù)荷 .104.4 大樓冷負(fù)荷匯總 .104.5 房間散濕量 .115. 新風(fēng)負(fù)荷.116. 空調(diào)系統(tǒng)的方案確定及風(fēng)量計(jì)算.126.1 送風(fēng)量及送風(fēng)狀態(tài)的確定 .126.2 風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng) .136.3 空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié) .157. 空調(diào)設(shè)備的選擇.157.1 風(fēng)機(jī)盤管的選型 .157.2 新風(fēng)機(jī)組選型.167.3 空調(diào)機(jī)組選型 .168. 房間氣流組織的確定和計(jì)算.178.1 空調(diào)房間氣流組織介紹 .178.2 空
3、調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管布置.179. 確定管道的消聲、減振的措施.189.1 空調(diào)系統(tǒng)的消聲.1829.2 空調(diào)系統(tǒng)的減振.2010.總結(jié).21參考文獻(xiàn)及附錄.213前言前言空氣調(diào)節(jié)課程設(shè)計(jì)是通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)專業(yè)課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)與內(nèi)容,是安全工程專業(yè)學(xué)生在學(xué)完該門專業(yè)課之后,進(jìn)行的一次重要實(shí)踐訓(xùn)練,是理論聯(lián)系實(shí)際的重要階段,通過這一實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)生掌握通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)課程的基本理論和基本設(shè)計(jì)程序和步驟,同時(shí)也使學(xué)生學(xué)會(huì)查閱和使用設(shè)計(jì)資料的方法,培養(yǎng)和提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)課程知識(shí)分析并解決工程問題的能力。1901 年美國(guó)的威利斯.開利博士在美國(guó)建立世界上第一所空調(diào)試驗(yàn)研究室。開利博士是這樣定義的:一套科學(xué)
4、的空調(diào)系統(tǒng)必須具備四項(xiàng)功能,即控制溫度、控制濕度、控制空氣循環(huán)與通風(fēng)和凈化空氣。空調(diào)的發(fā)明已經(jīng)列入 20 世紀(jì)全球十大發(fā)明之一,它首次向世界證明了人類對(duì)環(huán)境溫度、濕度、通風(fēng)和空氣品質(zhì)的控制能力。1906 年,開利博士獲得了“空氣處理裝置”的專利權(quán)。1922 年,開利博士還發(fā)明了世界上第一臺(tái)離心式冷水機(jī)組。1937 年,開利博士又發(fā)明了空氣水系統(tǒng)的誘導(dǎo)期裝置,是目前常見的空調(diào)末端裝置風(fēng)機(jī)盤管的前身。1906 年 5 月,美國(guó)的克勒謀先生在美國(guó)棉業(yè)協(xié)會(huì)的會(huì)議上正式提出了“空氣調(diào)節(jié)”術(shù)語,他對(duì)空氣調(diào)節(jié)的定義是:應(yīng)包括具有蒸發(fā)冷卻效果的加濕以及凈化空氣、供熱和通風(fēng)功能。在第二次世界大戰(zhàn)期間,舒適空調(diào)首
5、先用于電影院、劇場(chǎng)、大型商店等公共場(chǎng)所,其次用于辦公室以及深礦井。1930 年后,由于小型制冷劑的發(fā)展以及可靠性的提高,舒適空調(diào)才擴(kuò)大到各類商店、旅館、餐廳以及交通運(yùn)輸工具。現(xiàn)代的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求更加嚴(yán)格。提升到了全面控制室內(nèi)環(huán)境(IAQ):現(xiàn)在的空調(diào)系統(tǒng)不僅是對(duì)于溫度,濕度,空氣質(zhì)量(CO2,VOC,菌類,粉塵,異味)的調(diào)節(jié),而且還包含了滿足環(huán)境控制要求下的節(jié)能與保護(hù)大氣質(zhì)量,減少排放的要求。我的課程設(shè)計(jì)題目為杭州某辦公樓空調(diào)工程設(shè)計(jì)1,2 層。在這次課程設(shè)計(jì)中我充分運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí),結(jié)合實(shí)習(xí)過程中的所見所學(xué),通過查閱相關(guān)的專業(yè)文獻(xiàn)資料,與老師、同學(xué)們討論,綜合分析各種設(shè)計(jì)方案及應(yīng)用特色
6、,爭(zhēng)取我的課程設(shè)計(jì)盡可能地完善且節(jié)能、實(shí)用??照{(diào)設(shè)計(jì)的目的就是要實(shí)現(xiàn)以最小的投資換取最好的制冷效果和最好的空氣質(zhì)量,這也是我這次設(shè)計(jì)的宗旨。課程設(shè)計(jì)給我們提供的是一個(gè)學(xué)習(xí)和交流的平臺(tái),也是我們踏上社會(huì)的墊腳石,認(rèn)真完成此次課程設(shè)計(jì)有著重要的實(shí)際意義。本空調(diào)工程設(shè)計(jì)為杭州某辦公樓空調(diào)工程的中央空調(diào)設(shè)計(jì)。該建筑物其主要功能包括辦公室、會(huì)議室、工程部、技術(shù)部、項(xiàng)目經(jīng)理部、網(wǎng)絡(luò)室等,一二兩層層高為 4.8m,每層建筑面積約為 5300。每層分為兩個(gè)防火區(qū),分別約為 2600和 2700。其有效利用面積為 5000。由于該工程主要用途為工廠車間,在溫度和濕度方面都有要求,因此為了4達(dá)到這個(gè)要求,經(jīng)與業(yè)主
7、交換意見,決定采用噴水室來達(dá)到其夏季降溫降濕,冬季加熱加濕的效果。采用全空氣空調(diào)系統(tǒng)。為節(jié)省空間,所有的新風(fēng)機(jī)組全部采用吊頂式。杭州某辦公樓空調(diào)工程設(shè)計(jì)杭州某辦公樓空調(diào)工程設(shè)計(jì)1. 工程概況工程概況一二兩層層高為 4.8m,每層建筑面積約為 5300m2。每層分為兩個(gè)防火區(qū),分別約為 2600 m2和 2700 m2。其有效利用面積為 5000 m2。由于該工程主要用途為辦公場(chǎng)所,在溫度和濕度方面都有要求,因此為了達(dá)到這個(gè)要求,經(jīng)與業(yè)主交換意見,決定采用噴水室來達(dá)到其夏季降溫降濕,冬季加熱加濕的效果。2.設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)規(guī)范1) 空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè) ;2) 暖能空調(diào)制圖標(biāo)準(zhǔn) (GB/T50144-200
8、1) ;3) 采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范 (GB50019-2003) ;4) 空氣調(diào)節(jié) (中國(guó)建筑工業(yè)出版社) ;5) 通風(fēng)管道水利計(jì)算表 ;3. 原始資料原始資料(1) 屋頂:結(jié)構(gòu)同序號(hào) 7;(2) 樓板:結(jié)構(gòu)同序號(hào) 6;(3) 外窗:雙層玻璃,玻璃厚度 6mm,掛深黃色內(nèi)窗簾;(4) 外墻:序號(hào) 7;(5) 內(nèi)墻:序號(hào) 7;(6) 杭州市夏季室外氣象條件:tp=31.6 C,tg=35.7 C;(7) 室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度:tn=25,相對(duì)濕度為 50%;(8) 辦公時(shí)間:8:00-17:00;(9) 室內(nèi)人數(shù):大辦公室 30 人,會(huì)議室 20 人,工程部 5 人,技術(shù)部 5 人,項(xiàng)目經(jīng)理部 5
9、 人,網(wǎng)絡(luò)室 4 人,檔案室 2 人,人力資源部 2 人;(10) 室內(nèi)設(shè)備:大辦公室 20 臺(tái)電腦,大會(huì)議室 1 臺(tái)電腦,1 臺(tái)投影儀,1臺(tái)功放機(jī),總工程師 1 臺(tái)電腦,技術(shù)部長(zhǎng)一臺(tái)電腦,項(xiàng)目經(jīng)理室 2 臺(tái)電腦,網(wǎng)絡(luò)室 3 臺(tái)電腦。每臺(tái)電腦按 200W 計(jì)算,投影儀按 300W 計(jì)算,功放機(jī)按 500W計(jì)算;(11) 室內(nèi)安裝明裝日光燈,按每平方米 20W 配置;5(12) 室內(nèi)壓力稍高于室外大氣壓;(13) 走廊無空調(diào),樓下有空調(diào);(14) 房間總高度 4m,凈高度 3m,窗高 2m;(15) 其余未注明的條件,均按冷負(fù)荷系數(shù)法中的基本條件計(jì)算。(16) 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù):空調(diào)房間 tn=25
10、1C,=555%,且全年室內(nèi)參數(shù)固定不變;空調(diào)房間的潔凈度和噪聲要求一般。4. 夏季冷、熱、濕負(fù)荷的計(jì)算夏季冷、熱、濕負(fù)荷的計(jì)算由于室內(nèi)壓力稍高于室外大氣壓,故不需考慮由于外壓滲透所引起的冷負(fù)荷。4.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)瞬變傳熱形成冷負(fù)荷圍護(hù)結(jié)構(gòu)瞬變傳熱形成冷負(fù)荷4.1.1 外墻和屋面瞬時(shí)傳熱引起的冷負(fù)荷外墻和屋面瞬時(shí)傳熱引起的冷負(fù)荷在日射和室外氣溫綜合作用下,外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷可按下式計(jì)算: (3.1) tKFCLQ式中:外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷,W;CLQF外墻和屋面的面積,m2; K外墻和屋面的傳熱系數(shù),W/( m2K);作用時(shí)刻下,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷計(jì)算溫差。t4.1.
11、2 內(nèi)墻、樓板等室內(nèi)傳熱維護(hù)結(jié)構(gòu)形成的瞬時(shí)冷負(fù)荷內(nèi)墻、樓板等室內(nèi)傳熱維護(hù)結(jié)構(gòu)形成的瞬時(shí)冷負(fù)荷當(dāng)空調(diào)房間與相鄰非空調(diào)房間的溫差大于 3時(shí),要考慮內(nèi)維護(hù)結(jié)構(gòu)間的溫差傳熱對(duì)空調(diào)房間形成的瞬時(shí)冷負(fù)荷。由于此設(shè)計(jì)中空調(diào)房間與相鄰非空調(diào)房間的溫差小于 3,所以不需考慮。4.1.3 外玻璃窗逐時(shí)傳熱引起的冷負(fù)荷外玻璃窗逐時(shí)傳熱引起的冷負(fù)荷在室內(nèi)外溫差的作用下, 玻璃窗瞬時(shí)傳熱形成的冷負(fù)荷可按下式計(jì)算: (3.2)tFKCLQw式中:外玻璃窗的逐時(shí)冷負(fù)荷,W;CLQ KW玻璃的傳熱系數(shù),W /( m); 6 F窗口面積,m2;作用時(shí)刻下窗戶的負(fù)荷溫差。t4.1.4 透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負(fù)荷透過玻璃窗的
12、日射得熱引起的冷負(fù)荷透過玻璃窗進(jìn)入室內(nèi)的日射得熱形成的逐時(shí)冷負(fù)荷按下式計(jì)算: (3.3)jsndgFJCCxxCLQ式中:xg窗的有效面積系數(shù); xd地點(diǎn)修正系數(shù);Cn 窗內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù);Cs 窗玻璃的遮擋系數(shù);F窗戶面積;負(fù)荷強(qiáng)度,W/m2。 jJ由以上公式,對(duì)屋頂進(jìn)行冷負(fù)荷計(jì)算。由附錄 2-9 查得內(nèi)墻的放熱衰減度 vf=1.9,樓板放熱衰減度 vf=1.9。查表 2-8 可知該房間類型屬于重型。由附錄 2-9 查得 K=1.02W/(m2K),衰減系數(shù)=0.42,衰減度v=20.37,表 4-2 屋頂冷負(fù)荷時(shí)間08:0009:0010:0011:0012:0013:0014:001
13、5:0016:0017:00t87778911131518K0.63F5300CLQ26712233732337323373267123005136729434075008560102表 4-3 南外窗冷負(fù)荷時(shí)間08:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00t4.35.16.06.77.58.08.58.88.98.7K3.26F1207CLQ1682199523472621293431303325344334823403表 4-4 北外墻冷負(fù)荷時(shí)間08:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:001
14、7:00t7776666666K0.58F480CLQ1948.81948.81948.81670.41670.41670.41670.41670.41670.41670.4表 4-5 北外窗冷負(fù)荷時(shí)間08:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00t4.35.16.06.77.58.08.58.88.98.7K3.26F72CLQ1010119714081573176018781995206620892042表 4-6 東外墻冷負(fù)荷時(shí)間08:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00t10
15、9988810889K0.58F254.4CLQ1475.521327.9681327.9681180.4161180.4161180.4161475.521180.4161180.4161327.968表 4-7 東外窗冷負(fù)荷時(shí)間08:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00t4.35.16.06.77.58.08.58.88.98.7K3.26F14.48CLQ202239282315352376399413418408表 4-8 西外墻冷負(fù)荷時(shí)間08:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:00
16、17:00t11111111121211111110K0.58F254.4CLQ1623.0721623.0721623.0721623.0721770.6241770.6241623.0721623.0721623.0721475.52表 4-9 南外窗日射得熱形成的冷負(fù)荷時(shí)間08:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00 jJ3750729410810896796653xg0.75xd0.97Cn0.74Cs0.65F120CLQ1554210030233947453545354031331727712226表 4-10 北外窗日射得熱
17、形成的冷負(fù)荷時(shí)間08:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00 jJ46536371767674696366xg0.75xd0.97Cn0.65Cs0.65F72CLQ100411571376155016591659161615071376144194.2 人員散熱引起的冷負(fù)荷人員散熱引起的冷負(fù)荷從性別來看人體散熱與性別、年齡、衣著、勞動(dòng)強(qiáng)度以及環(huán)境條件(溫、濕度)等多種因素有關(guān)。 ,可認(rèn)為成年女子總散熱量約為男子的 85%、兒童則約為 75%。由于性質(zhì)不同的建筑物中有不同比例的成年男子、女子和兒童數(shù)量,而成年女子和兒童的散熱量低于成年男子
18、。為實(shí)際計(jì)算方便,可以成年男子為基礎(chǔ),乘以考慮了各類人員組成比例系數(shù),稱群集系數(shù)。表 2-17 給出了一些數(shù)據(jù),可作參考。于是人體散熱量則為:CLQ=qn n (W) (3.4)式中:q不同室溫和勞動(dòng)性質(zhì)時(shí)成年男子散熱量,W,本設(shè)計(jì)中 q 取 47;n室內(nèi)全部人數(shù),本設(shè)計(jì)中總?cè)藬?shù)為 73;n群集系數(shù),本設(shè)計(jì)中取 0.9;表 4-11 群集系數(shù)n工作場(chǎng)所n工作場(chǎng)所n影劇院0.89圖書閱覽室0.96百貨商店0.89工廠輕勞動(dòng)0.90旅館0.93銀行1.00體育館0.92工廠重勞動(dòng)1.00綜上可知,人體散熱量為:CLQ=qnn=73470.9=3087.9W4.3 照明散熱形成的冷負(fù)荷照明散熱形成的
19、冷負(fù)荷根據(jù)照明燈具的類型和安裝方式的不同,其冷負(fù)荷計(jì)算式分別為:白熾燈:CLQ =1000N (3.5)熒光燈:CLQ=1000n1n2 N (3.6)式中:CLQ燈具散熱形成的冷負(fù)荷,W; N照明燈具所需功率,KW;n1鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù),當(dāng)明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝在空調(diào)房間內(nèi)時(shí),取n11.2;當(dāng)暗裝熒光燈鎮(zhèn)流器裝設(shè)在頂棚內(nèi)時(shí),可取n11.0; n2燈罩隔熱系數(shù),當(dāng)熒光燈上部穿有小孔(下部為玻璃板) ,可利用自然通風(fēng)散熱與頂棚內(nèi)時(shí),取 n20.50.8;而熒光燈罩無通風(fēng)孔時(shí),取n20.60.8; 10本設(shè)計(jì)照明設(shè)備為明裝熒光燈,鎮(zhèn)流器設(shè)置在房間內(nèi),故鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù) n1取 1.2,燈罩隔熱系
20、數(shù) n2取 1.0。熒光燈照明散熱引起的冷負(fù)荷:CLQ=1000n1n2 N式中:Q燈具散熱形成的冷負(fù)荷,W; N照明燈具所需功率,KW;n1鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù),本設(shè)計(jì)取n11.2;n2燈罩隔熱系數(shù),本設(shè)計(jì)取 n21.0;CLQ=1000n1n2 N= 10001.21.05.6=6720W4.4 大樓冷負(fù)荷匯總大樓冷負(fù)荷匯總表 4-12 大樓冷負(fù)荷匯總時(shí)間08:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00屋頂負(fù)荷(W)26712233732337323373267123005136729434075008560102外墻負(fù)荷(W)1475.5
21、21327.9681327.9681180.4161180.4161180.4161475.521180.4161180.4161327.968窗傳熱負(fù)荷(W)1682199523472621293431303325344334823403窗日射負(fù)荷(W)1554210030233947453545354031331727712226總計(jì)31423.5235363.96830070.96831121.41635361.41638896.41645560.7251347.41657518.41667058.969根據(jù)匯總情況可知,負(fù)荷最大值出現(xiàn)在 17:00,因此選此時(shí)作為計(jì)算依據(jù)。根據(jù)本設(shè)計(jì)總
22、負(fù)荷 76866.869W,總面積 280m2,求得此設(shè)計(jì)冷指標(biāo):q= CLQ/F=76866.869/5000=15.37W/m2 (3.7)4.5 房間散濕量房間散濕量表 4-13 房間濕負(fù)荷計(jì)算人數(shù)群集系數(shù)每人散濕量人體濕負(fù)荷人g/hg/s730.91750.0002735. 新風(fēng)負(fù)荷新風(fēng)負(fù)荷最小新風(fēng)量的確定:新風(fēng)量多少的矛盾問題:從改善室內(nèi)空氣品質(zhì)角度,新風(fēng)量應(yīng)多,但耗能,11從節(jié)能角度,新風(fēng)量宜少。最小新風(fēng)量及應(yīng)滿足的要求,系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),一般必須確定最小新風(fēng)量。此新風(fēng)量通常應(yīng)滿足三個(gè)要求:(1) 稀釋人群本身和活動(dòng)產(chǎn)生的污染物,保證人群對(duì)空氣品質(zhì)的要求;(2) 補(bǔ)充室內(nèi)燃燒所耗的空氣和
23、局部排風(fēng)量;(3) 保證房間正壓。在全空氣系統(tǒng)中,通常取上述要求計(jì)算出新風(fēng)量的最大值作為最小新風(fēng)量。如果計(jì)算新風(fēng)量不足送風(fēng)量的 10%,則取送風(fēng)量的 10%。目前,我國(guó)空調(diào)設(shè)計(jì)中對(duì)新風(fēng)量的確定原則,仍采用現(xiàn)行規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)中規(guī)定或推薦的原則,負(fù)荷計(jì)算公式如下:Q=Gw(hWhN) (kW) (4.1)式中:Q夏季新風(fēng)冷負(fù)荷,KW;Gw新風(fēng)量,kg/s;hW室外空氣的焓值,kJ/kg;hN室內(nèi)空氣的焓值,kJ/kg。表 5-1 房間的新風(fēng)負(fù)荷人數(shù)每人新風(fēng)量總新風(fēng)量室外空氣室外焓值室內(nèi)空氣室外焓值新風(fēng)冷負(fù)荷個(gè)m3/(rh)kg/(sr)m3/hkg/skJ/kgkJ/kgkW73300.01328
24、500.9388.0153.1021.376. 空調(diào)系統(tǒng)的方案確定及風(fēng)量計(jì)算空調(diào)系統(tǒng)的方案確定及風(fēng)量計(jì)算6.1 送風(fēng)量及送風(fēng)狀態(tài)的確定送風(fēng)量及送風(fēng)狀態(tài)的確定全空氣一次回風(fēng)系統(tǒng):全空氣系統(tǒng)以二層進(jìn)行計(jì)算,房間冷負(fù)荷 21365.9W,濕負(fù)荷 32.15kg/s,室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度 25,相對(duì)濕度 50%。夏季:tW=35.7,kJ/kg,tn=25, 9 .27swt01.88wh10.53nhkJ/kg,=55%,冷負(fù)荷:Q=21365.9W,濕負(fù)荷:W= 0.024924kg/s 12圖 6-1 全空氣一次回風(fēng)系統(tǒng)焓濕圖(夏季)(1) 計(jì)算熱濕比kJ/kg (5.1)242.57810000.02
25、492421365.9WQ在 h-d 圖上根據(jù)室內(nèi) tn=25及相對(duì)濕度=55%確定 N 點(diǎn),得 10.53nhkJ/kg,過 N 點(diǎn)作 kJ/kg 線與相對(duì)濕度線相交得送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)242.578%90O;取送風(fēng)溫差 to=8,則送風(fēng)溫度 to=25-8=17,kJ/kg,50.44oh(2) 總送風(fēng)量 (5.2) /hm26932kg/s94. 81000)50.4410.53(869.768663onhhQG新風(fēng)量:Gw=2850m3/h(3) 新風(fēng)量的確定10% (5.3)%6 .10269322850GGw系統(tǒng)的新風(fēng)量不應(yīng)小于其總風(fēng)量的10%,所以新風(fēng)滿足要求;GW=2850m3/h由于
26、 GW=2850m3/h 2693 m3/h,所以新風(fēng)量能滿足樓內(nèi)人員的需求。(4) 確定新、回風(fēng)混合狀態(tài)點(diǎn) (5.4)nwnmhhhhGGNWNCwkJ/kg80.5610.5301.8810.53269322850hm作的等焓線,交線為 M 點(diǎn)。chNW(4) 系統(tǒng)的冷量 (5.5)33.12kW44.50)-(56.802.693200)-hG(hQc136.2 風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)由以上說明可知,此辦公大樓采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng),風(fēng)機(jī)盤管的新風(fēng)供給方式用單設(shè)新風(fēng)系統(tǒng),獨(dú)立供給室內(nèi)。風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)的空氣處理方式有:(1) 新風(fēng)處理到室內(nèi)狀態(tài)的等焓線,不承擔(dān)室內(nèi)冷負(fù)荷;
27、(2) 新風(fēng)處理到室內(nèi)狀態(tài)的等含濕量線,新風(fēng)機(jī)組承擔(dān)部分室內(nèi)冷負(fù)荷;(3) 新風(fēng)處理到焓值小于室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)焓值,新風(fēng)機(jī)組不僅承擔(dān)新風(fēng)冷負(fù)荷,還承擔(dān)部分室內(nèi)顯熱冷負(fù)荷和全部潛熱冷負(fù)荷,風(fēng)機(jī)盤管僅承擔(dān)一部分室內(nèi)顯熱冷負(fù)荷,可實(shí)現(xiàn)等濕冷卻,可改善室內(nèi)衛(wèi)生和防止水患;(4) 新風(fēng)處理到室內(nèi)狀態(tài)的等溫線風(fēng)機(jī)盤管承擔(dān)的負(fù)荷很大,特別是濕負(fù)荷很大,造成衛(wèi)生問題和水患; (5) 新風(fēng)處理到室內(nèi)狀態(tài)的等焓線,并與室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)直接混合進(jìn)入風(fēng)機(jī)盤管處理。風(fēng)機(jī)盤管處理的風(fēng)量比其它方式大,不易選型。所以本設(shè)計(jì)選擇新風(fēng)處理到室內(nèi)狀態(tài)的等焓線,不承擔(dān)室內(nèi)冷負(fù)荷方案。對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行計(jì)算:房間冷負(fù)荷 21.37kW,濕負(fù)荷 0.02
28、4924kg/s。 回風(fēng)口口 圖 5-2 風(fēng)機(jī)盤管側(cè)送風(fēng)示意圖夏季:, kJ/kg,tn=25, 7 .35tw9 .27swt01.88wh10.53nhkJ/kg, =55%,冷負(fù)荷 Q=21.37kW,濕負(fù)荷:W=0.024924kg/s 采用將新風(fēng)處理到室內(nèi)空氣焓值的方案,空氣處理過程如圖3-3。NLM95%100%wo 圖6-3 風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)焓濕圖(夏季)14(1) 計(jì)算熱濕比:kgkJWQ/84.1328024924. 012.33在h-d圖上根據(jù)室內(nèi)及相對(duì)濕度=55%,確定N點(diǎn),得 kJ/kg, 10.53nh, 過N點(diǎn)作 kJ/kg線與相對(duì)濕度線相交得送風(fēng)sgdn/8 .
29、1068.2401%90狀態(tài)點(diǎn)O; kJ/kg,送風(fēng)量為:50.44ohhmhhQGon/24853新風(fēng)量:Gw=7330=2190m3/h10%8 .46219024852190GGw連接L、O兩點(diǎn)并延長(zhǎng)與OM相交得M點(diǎn)。新風(fēng)冷量:kW8 . 2)85.5808.93(08. 0)(0nwFhhGQ6.3 空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)綜合考慮,本設(shè)計(jì)空調(diào)運(yùn)行節(jié)能可由以下幾個(gè)方面著手:(1) 一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的全年運(yùn)行調(diào)節(jié)在本設(shè)計(jì)中,采用“露點(diǎn)控制”調(diào)節(jié)法對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行調(diào)節(jié)。即通過控制空氣冷卻器后的露點(diǎn)狀態(tài)來調(diào)節(jié)送風(fēng)狀態(tài)參數(shù)。(2) 風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組的調(diào)節(jié)室內(nèi)冷、熱負(fù)荷一般分為瞬變和漸
30、變負(fù)荷兩部分。瞬變負(fù)荷是指由瞬時(shí)變化的室內(nèi)照明、設(shè)備和人員以及太陽輻射熱和使用情況等而發(fā)生變化,使各個(gè)房間產(chǎn)生大小不一的瞬變冷負(fù)荷。漸變負(fù)荷是指通過房間的外維護(hù)結(jié)構(gòu)的室外溫差傳熱所引起的負(fù)荷。一般,瞬變負(fù)荷可以靠風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)中的盤管來負(fù)擔(dān)。在本系統(tǒng)中,風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組采用水量調(diào)節(jié)、風(fēng)量調(diào)節(jié)的方法來適應(yīng)瞬變負(fù)荷的變化。 水量調(diào)節(jié) 當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷減少時(shí),調(diào)節(jié)兩通調(diào)節(jié)閥減少進(jìn)入盤管中的水量,使盤管中的冷卻水平均溫度上升,送風(fēng)含使量增大,房間的相對(duì)濕度將增加。這種調(diào)節(jié)方法負(fù)荷的調(diào)節(jié)范圍是100%75%。 風(fēng)量調(diào)節(jié) 因?yàn)轱L(fēng)機(jī)盤管機(jī)組上都設(shè)有高、中、低三檔風(fēng)量調(diào)節(jié),配有三速開關(guān),所以用戶可根據(jù)需求手動(dòng)選擇風(fēng)量檔次
31、,改變風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速以調(diào)節(jié)通過盤管的風(fēng)量。 157. 空調(diào)設(shè)備的選擇空調(diào)設(shè)備的選擇7.1 風(fēng)機(jī)盤管的選型風(fēng)機(jī)盤管的選型(1) 風(fēng)機(jī)盤管選型依據(jù):風(fēng)機(jī)盤管的選型應(yīng)根據(jù)風(fēng)機(jī)盤管所能提供的顯熱和全熱冷負(fù)荷能滿足房間所需顯熱和全熱負(fù)荷的原則選型。(2) 風(fēng)機(jī)盤管所需冷量本設(shè)計(jì)中:QF=5.5kw(3) 風(fēng)機(jī)盤管所需風(fēng)量LF=250m/h(4) 選擇風(fēng)機(jī)盤管根據(jù)所需冷量及中等風(fēng)速選型原則,選擇 FP-102WA 型風(fēng)機(jī)盤管一臺(tái),其額定風(fēng)量為 250 m/h,取最小水量 L=0.93T/h,進(jìn)水溫度為 7時(shí)查得風(fēng)機(jī)盤管的冷量為 5.52kW,滿足要求。故選 FP-102WA 的標(biāo)準(zhǔn)型風(fēng)機(jī)盤管一臺(tái)。7.2 新風(fēng)機(jī)
32、組選型新風(fēng)機(jī)組選型 總的新風(fēng)量為不同房間單位時(shí)間新風(fēng)量乘以不同房間的人員數(shù)量,并由此得出每層所須新風(fēng)機(jī)組的負(fù)荷,再根據(jù)風(fēng)量與冷量選擇新風(fēng)機(jī)組。 (6-1)wWgnG式中:Gw新風(fēng)量m3/h ; n人數(shù) ;gw每人每小時(shí)新風(fēng)量 m3/h 。7.3 空調(diào)機(jī)組選型空調(diào)機(jī)組選型 在本設(shè)計(jì)中,房間的冷負(fù)荷為 21.37 kW,新風(fēng)負(fù)荷為 21.37 kW,送風(fēng)量為26932m/h,新風(fēng)量為 2850 m/h,空調(diào)機(jī)組的總耗冷量為 331.26kw。表 7-1 房間機(jī)組參數(shù)機(jī)組型號(hào)風(fēng)量機(jī)組外形盤管列數(shù)冷量熱量水阻16高度寬度m3/hmmmm排kWkWkPaMDW60HB600080013204376030
33、0表 7-2 空氣處理機(jī)組參數(shù)空氣處理機(jī)組額定風(fēng)量外型尺寸風(fēng)機(jī)數(shù)量電機(jī)數(shù)量機(jī)組全壓供冷量供熱量型號(hào)臺(tái)數(shù)m/hmm臺(tái)數(shù)臺(tái)數(shù)kpakwkwMDW60HB1600080013201150213003760MDW80HB 88000800168011502830049818. 房間氣流組織的確定和計(jì)算房間氣流組織的確定和計(jì)算8.1 空調(diào)房間氣流組織空調(diào)房間氣流組織介紹介紹氣流組織設(shè)計(jì)的任務(wù)是合理地組織室內(nèi)空氣的流動(dòng),使室內(nèi)工作區(qū)空氣的溫度、濕度、速度和潔凈度能更好地滿足工藝要求及人們的舒適感要求??照{(diào)房間氣流組織是否合理,不僅直接影響房間的空調(diào)效果,而且也影響空調(diào)系統(tǒng)的能耗量。影響氣流組織的因素很多,
34、如送風(fēng)口位置及形式,回風(fēng)口位置,房間幾何形狀及室內(nèi)的各種擾動(dòng)等。其中以送風(fēng)口的空氣射流及氣流組織的影響最為重要。以本設(shè)計(jì)為例,房間的風(fēng)機(jī)盤管送風(fēng)口及新風(fēng)均采用側(cè)送側(cè)回的氣流組織方式。17圖8-1 側(cè)送氣流組織形式8.2 空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管布置空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管布置風(fēng)管是中央空調(diào)系統(tǒng)必不可少的重要組成??照{(diào)送風(fēng)和回風(fēng)、排風(fēng)、新風(fēng)供給,正壓防煙送風(fēng),機(jī)械排煙系統(tǒng)均要用到風(fēng)管。風(fēng)管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)正確與否,關(guān)系到整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的造價(jià)、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性以及運(yùn)行效果。風(fēng)管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是:布置合理的管線;經(jīng)濟(jì)合理的確定風(fēng)管的形狀及各段截面的尺寸,以保證實(shí)際風(fēng)量符合設(shè)計(jì)得要求。風(fēng)管用鍍鋅鋼板制作,布置時(shí)應(yīng)注意整齊,美觀
35、和便于維修、測(cè)試,應(yīng)與其他管道統(tǒng)一考慮,以防止冷熱源管道之間的不利影響,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮各管道的裝拆方便;布置時(shí)應(yīng)還盡量使排(回)風(fēng)口與送風(fēng)口遠(yuǎn)離,送風(fēng)口應(yīng)盡量放在排風(fēng)口的上風(fēng)側(cè);為避免吸入室外地面灰塵,送風(fēng)口底部應(yīng)距地面不宜低于2m。根據(jù)室內(nèi)允許噪聲的要求,風(fēng)管干管流速取 58m/s,支管取 35m/s 來確定管徑(具體尺寸見圖紙)。圓形風(fēng)管強(qiáng)度大耗材小,但是占用有效空間大,其彎頭與三通需較長(zhǎng)距離。矩形風(fēng)管占用的有效空間小,易于布置,明裝美觀等優(yōu)點(diǎn),故本設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)中采用矩形風(fēng)管??照{(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管(對(duì)于本設(shè)計(jì)主要新風(fēng)管) 、水管的布置見圖,設(shè)計(jì)時(shí)遵循以下要點(diǎn):(1) 風(fēng)管斷面與建筑結(jié)構(gòu)配合,做到與
36、建筑空間完美統(tǒng)一。(2) 風(fēng)管布置盡量短,避免復(fù)雜的局部構(gòu)件。彎頭,三通等管件安排得當(dāng),與風(fēng)管的連接合理,以減少阻力噪聲,(3) 新風(fēng)入口應(yīng)選在室外空氣較潔凈的地點(diǎn),為避免吸入灰塵,盡風(fēng)口底部距室外地面不宜低于 2m。本設(shè)計(jì)中采用鍍鋅薄鋼板,該種材料做成的風(fēng)管使用壽命長(zhǎng),摩擦阻力小,風(fēng)道制作快速方便,通??稍诠S預(yù)制后送至工地,也可在施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)制作。風(fēng)管的形狀一般為圓形和矩形,圓形風(fēng)管強(qiáng)度大,耗材量少,但占有效空間大,其彎頭與三通需較長(zhǎng)距離,矩形風(fēng)管占由空間較小,易于布置、明裝較美觀的特點(diǎn)。綜上所述,本設(shè)計(jì)采用矩形風(fēng)管。風(fēng)管布置形式見附圖 2。9. 確定管道的消聲、減振的措施確定管道的消聲、
37、減振的措施9.1 空調(diào)系統(tǒng)的消聲空調(diào)系統(tǒng)的消聲空調(diào)系統(tǒng)的消聲和減振是空調(diào)設(shè)計(jì)中的重要一環(huán),它對(duì)于減小噪聲和振動(dòng),18提高人們大額舒適感和工作效率,延長(zhǎng)建筑物的使用年限有著極其重要的意義。 對(duì)于設(shè)有空調(diào)等建筑設(shè)備的現(xiàn)代建筑,都可能室外及室內(nèi)兩個(gè)方面受到噪聲和振動(dòng)源的影響。一般而言室外噪聲源是經(jīng)過圍護(hù)結(jié)構(gòu)穿透進(jìn)入的,而建筑物內(nèi)部的噪聲、振動(dòng)源主要是由于設(shè)置空調(diào)、給排水、電氣設(shè)備后產(chǎn)生的,其中以空調(diào)制冷設(shè)備產(chǎn)生的噪聲影響最大。包括其中的冷卻塔、空調(diào)制冷機(jī)組、通風(fēng)機(jī)、風(fēng)管、風(fēng)閥等產(chǎn)生的噪聲。其中主要的噪聲源是通風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)噪聲是由于葉片驅(qū)動(dòng)空氣產(chǎn)生的紊流引起的寬頻帶氣流噪聲以及相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)噪聲所組成,后者
38、由轉(zhuǎn)數(shù)和葉片數(shù)確定其噪聲頻率??照{(diào)系統(tǒng)消聲設(shè)計(jì)應(yīng)考慮噪聲的頻譜特性、室內(nèi)允許的噪聲標(biāo)準(zhǔn)、通風(fēng)機(jī)噪聲、風(fēng)管中產(chǎn)生的氣流噪聲和從風(fēng)管管壁傳入風(fēng)管內(nèi)的噪聲、風(fēng)管系統(tǒng)噪聲的自然衰減、消聲器的聲衰減量以及隔聲室的隔聲量等。為減少空調(diào)系統(tǒng)消聲和隔振處理及降低被空氣調(diào)節(jié)房間噪聲的困難,應(yīng)盡可能的減少噪聲源的噪聲。為此,在進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及選擇通風(fēng)設(shè)備時(shí)應(yīng)注意:(1) 應(yīng)將風(fēng)量大的系統(tǒng)分成若干小系統(tǒng)。(2) 選用高效率、低噪聲的通風(fēng)機(jī)。(3) 風(fēng)量一定時(shí),盡量降低風(fēng)管系統(tǒng)的壓力損失及選用轉(zhuǎn)速低的風(fēng)機(jī)。必要時(shí)可用雙風(fēng)機(jī)。(4) 閥門、分支管三通等部件需采用較厚的鋼板。彎頭及分支管三通等氣流急劇轉(zhuǎn)彎處,宜裝設(shè)
39、導(dǎo)流葉片。對(duì)于消聲要求嚴(yán)格的房間,連接風(fēng)口的支管上最好不設(shè)調(diào)節(jié)閥。通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中,影響空調(diào)房間的主要噪聲源是通風(fēng)機(jī)。其他噪聲源,如水泵,制冷壓縮機(jī)等,也是很強(qiáng)的,但它們不與送排風(fēng)系統(tǒng)直接接通,不會(huì)直接以空氣噪聲的形式影響空調(diào)房間的。通風(fēng)機(jī)噪聲由空氣動(dòng)力噪聲,機(jī)械噪聲和電磁噪聲組成。通常以空氣動(dòng)力噪聲為主要成分??諝鈩?dòng)力噪聲有氣流渦旋噪聲,撞擊噪聲和回轉(zhuǎn)噪聲組成??刂瓶照{(diào)通風(fēng)系統(tǒng)中噪聲的最有效的措施是降低通風(fēng)機(jī)的噪聲。首先要選擇高效節(jié)能,低噪聲性的通風(fēng)機(jī),在滿足風(fēng)量風(fēng)壓的前提下,適當(dāng)選擇轉(zhuǎn)數(shù)低的風(fēng)機(jī),降低其空氣動(dòng)力噪聲。其次是選用合理的軸承,提高裝備精度,嚴(yán)格檢驗(yàn)葉輪的動(dòng)平衡和靜平衡,降低風(fēng)機(jī)的
40、機(jī)械噪聲。再次,通風(fēng)機(jī)進(jìn)出口的管道不得急劇轉(zhuǎn)彎,通風(fēng)機(jī)進(jìn)出口處的管道應(yīng)裝柔性接管,其長(zhǎng)度為150250mm,一般不宜超過 350mm。降低噪聲一般應(yīng)注意到聲源,傳聲途徑和工作場(chǎng)所的吸聲處理三個(gè)方面,上面講到了在聲源處的一些措施,除此之外,就是在通風(fēng)管道上暗裝消聲器了,19這樣也可以起到很大的效果.主要操作如下:(1) 在空調(diào)裝置的送風(fēng)口處,裝設(shè)柔性軟接管以減少通風(fēng)機(jī)對(duì)風(fēng)管系統(tǒng)的震動(dòng);(2) 送風(fēng)管的系統(tǒng)氣流穩(wěn)定的管段上裝設(shè)微孔板消聲器,消聲彎頭,消聲箱;(3) 風(fēng)管管路急劇轉(zhuǎn)彎處裝設(shè)帶導(dǎo)流葉片的風(fēng)管彎頭;(4) 穿墻的風(fēng)管周圍,必須用麻絲等纖維材料填充密實(shí),然后在外表面用水泥沙漿抹平;(5)
41、管道的吊架與樓板之間應(yīng)該設(shè)防振橡膠等隔震連接;(6) 垂直與水平風(fēng)管的防震,對(duì)于低速風(fēng)管且出口有良好防震軟接管者,可以不考慮風(fēng)管吊架與支撐的防震,當(dāng)風(fēng)速較大而建筑噪聲控制嚴(yán)格的場(chǎng)合,應(yīng)考慮風(fēng)管防震;(7) 風(fēng)機(jī)出口應(yīng)設(shè)軟接頭,出口調(diào)節(jié)閥應(yīng)在軟接頭后,以免風(fēng)機(jī)振動(dòng)使風(fēng)門產(chǎn)生附加振動(dòng);其中消聲器的選擇也應(yīng)考慮如下情況:(1) 消聲器所能提供的頻帶衰減量;(2) 系統(tǒng)允許消聲器的壓力損失;(3) 消聲器本底噪聲包括氣流本身湍流產(chǎn)生的再生噪聲和氣流激發(fā)消聲器構(gòu)件、管壁等的輻射噪聲的大?。?4) 安裝消聲器所需位置和空間的大??; (5) 防火、防塵、防脆、防毒、防蛀等方面的性能;(6) 單位消聲量的投資
42、費(fèi)用。阻性消聲器對(duì)中高頻噪聲具有良好的消聲性能,抗性消聲器對(duì)低中頻噪聲具有較好的消聲性能,通風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)噪聲的頻率分布范圍較寬,一服宜選擇具有寬頻帶噪聲衰減量的阻抗復(fù)合式消聲器。消聲器應(yīng)設(shè)于風(fēng)管系統(tǒng)中氣流乎穩(wěn)的管段上。當(dāng)風(fēng)管內(nèi)的氣流速度p8ms 時(shí),消聲器應(yīng)設(shè)于接近通風(fēng)饑處的主風(fēng)管上。當(dāng) p8ms 時(shí),消聲器宜分別裝置在各分支風(fēng)管上。對(duì)聲學(xué)要求較嚴(yán)格的系統(tǒng),消聲器不宜集中安裝在一起,一肢應(yīng)在干管、各層支管、風(fēng)口前等處分別設(shè)置消聲器;同一管段上的消聲器,有條件時(shí)也宜分段安裝,以便根據(jù)氣流速度的大小選用相應(yīng)的消聲器。9.2 空調(diào)系統(tǒng)的減振空調(diào)系統(tǒng)的減振空調(diào)系統(tǒng)的噪聲除了通過空氣傳播到室內(nèi)外,還能通
43、過建筑物的結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)傳播,例如:轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)機(jī),和壓縮機(jī)所產(chǎn)生的振動(dòng)可以直接傳給基礎(chǔ),并以彈簧性波的形式從機(jī)器基礎(chǔ)沿房屋結(jié)構(gòu)傳到其它房間,又以噪聲的形式出現(xiàn),因20此,對(duì)空調(diào)系統(tǒng)振動(dòng)機(jī)構(gòu)削弱將能有效的降低噪聲。削弱由機(jī)器傳給基礎(chǔ)的振動(dòng)是用消除它們之間的剛性連接來實(shí)現(xiàn)的,即在振源的和它的基礎(chǔ)之間安設(shè)避振構(gòu)件(如彈簧減振器或橡皮軟木等) ,可以使從振源傳到的振動(dòng)得到一定程度的頭減弱。 在振源和它的基礎(chǔ)之間安裝彈性構(gòu)件,可以減輕振動(dòng)力通過基礎(chǔ)傳出,也可以在儀器和它的基礎(chǔ)之間安裝彈性構(gòu)件來減輕外界振動(dòng)對(duì)儀器的影響。在設(shè)計(jì)和選用隔振器時(shí)候,應(yīng)注意以下幾個(gè)問題:(1) 當(dāng)設(shè)備轉(zhuǎn)速 n 1500r/min 時(shí),宜選用橡膠,軟木等彈性材料塊或橡膠隔振器;設(shè)備轉(zhuǎn)速1500r/min 時(shí),宜用彈簧隔振器。(2) 隔振器承受的荷載不應(yīng)該超過允許工作荷載。(3) 選擇橡膠隔振器時(shí),應(yīng)考慮環(huán)境溫度對(duì)隔振器壓縮變形量的影響,計(jì)算壓縮變形量宜按制造廠提供的極限壓縮量的 1/31/2 采用。橡膠隔振器應(yīng)盡量避免太陽直接照射或者油類接觸。(4) 為了減少設(shè)備的振動(dòng)通過管道的傳遞量,通風(fēng)機(jī)和水泵的進(jìn)出口通過隔振軟管與管道連接。10.總結(jié)總結(jié)本次課程設(shè)計(jì)是對(duì)杭州市 XX 辦公樓空調(diào)工程設(shè)計(jì),針對(duì)政府
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