天津某辦公樓空調(diào)工程設(shè)計說明

1、第1章緒論1.1 設(shè)計目的通過畢業(yè)設(shè)計消化和鞏固大學四年所學的本專業(yè)全部理論知識，并將它應(yīng)用到工程實踐中去解決工程實際問題，熟悉有關(guān)的技術(shù)法規(guī)內(nèi)容，培養(yǎng)施工設(shè)計的思維能力和制圖技巧及對工程技術(shù)的認真態(tài)度。通過此次設(shè)計要求掌握設(shè)計原理、程序和內(nèi)容，熟練設(shè)計計算方法和步驟。1.2 設(shè)計概述本工程位于天津，是一幢五層辦公樓，并設(shè)有負一層車庫，負二層空調(diào)機房，負一層高2.7m,負二層高4m,一層高3.9m,二、三、四、五層高3.6m,建筑物總高18.3m,建筑占地面積為692.4nf,本工程采用風機盤管加新風系統(tǒng)，新風單獨送入室內(nèi)。廁所、樓道、樓梯、車庫、機房均不供冷，車庫設(shè)通風系統(tǒng)。本建筑屬二級公共

2、建筑，耐火等級為不低于二級。1.3 設(shè)計任務(wù)根據(jù)確定的室內(nèi)外氣象條件，土建資料，人體舒適性要求及冷熱源情況設(shè)計該辦公用建筑物的空調(diào)系統(tǒng)。第2章設(shè)計依據(jù)2.1 設(shè)計任務(wù)書河北工程大學畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書2.2 設(shè)計規(guī)范及標準1 .采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范(GBJ50019-2003)2 .房屋建筑制圖統(tǒng)一標準(GB/T500012001)3 .采暖通風與空氣調(diào)節(jié)制圖標準(GBJ114-88)2.3 土建資料1 .建筑物主要平、立、剖面圖，如附圖所示(共十四張)2 .墻體、屋面構(gòu)造(1)墻體外墻由外至內(nèi)：，20厚水泥砂漿，240厚磚墻，20厚白灰粉刷，傳熱系數(shù)為1.5w/(m2k)內(nèi)墻由外至內(nèi)

3、：370磚墻，20厚白灰粉刷.傳熱系數(shù)為1.55w/(nfk)(2)屋頂由上而下：25厚預制細石混凝土(表面噴白色水泥漿)，20厚水泥砂漿找平層，125厚保溫層(瀝青膨脹珍珠巖)，70厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，20厚內(nèi)粉刷，傳熱系數(shù)為0.48w/(m2k)(3)門窗形式及尺寸門表2.1門型號尺寸表設(shè)計編號M1M2M3M4M5M6M6洞口尺寸寬100018003000700120015001500(mm高2100240032002100210021002000數(shù)量41161183481窗采用單層金屬窗框(遮陽設(shè)施為活動百葉簾)，標準玻璃，玻璃比例為80%傳熱系數(shù)為K=5.94w/(m2?C),其尺寸如

4、下表2.2表2.2窗型號尺寸表設(shè)計編號C1C2C3C4C6C7C8C9洞口尺寬15001800210015001800330018009900寸(mm高900180026001800210018001700010100數(shù)量2010020152321(5)最小傳熱阻的校核計算勻質(zhì)多層材料組成的平壁圍護結(jié)構(gòu)的D值，按下式計算nnDDiRSi(式2.1)i1i1式中Ri各層材料的傳熱阻，(m2oC)/wS各層材料的蓄熱系數(shù)，w/(m2oC)材料的蓄熱系數(shù)s值，可由下式求出一：2冗c入2-、一S-w/(m2C)(式2.2式中G材料的比熱)J/(kg.oC_)3b材料的自度，kg/m入材料的導熱系數(shù)，w

5、/(m2oC)Z溫度波動周期，S。股取24h=86400S算)材料的蓄熱系數(shù)S值，也可由設(shè)計手冊查出。外墻查得水泥砂漿62=20mmS2=3.56w/(m2oC)入2=0.22w/(nnoC)磚墻6i=240mmSi=10.12w/(m2oC)入1=0.81w/(rnoC)白灰粉刷64=20mms4=10.79w/(m2oC)入4=0.87w/(nnoC)nnDRsSi=(0.24/0.81)10.12+(0.02/0送3)56+i1i1i(0.02/0.87)10.79=4.57>4.1查設(shè)計手冊可知，該外墻屬于n型由暖通規(guī)范查得，tn=26C,tw/=-7.5C,tp.min=-15

6、.9C,ty=6C,Rn=0.115(m2oC)/wa=1.0所以，twe=0.dw/+0.4tp.min=0.6X(-7.5)+0.4X(-15.9)=-10.86C最小傳熱阻為Ro.min=a-Rn-(tn-twe)/Aty=1X0.115X26(10.86)/6=0.65(m2oC)/w外墻實際傳熱阻為R0=1/K=1/1.5=0.667(tei)ZwR0>Ro.min,滿足要求內(nèi)墻Ro.min=0.59(m20C)/w內(nèi)墻實際傳熱阻為R0=1/K=1/1.55=0.65(m2oC)/wR0>Ro.min,滿足要求屋頂Ro.min=0.85(m2oC)/w屋頂實際傳熱阻為R0

7、=1/k=1/0.49=2.04(m2oC)/wR0>Ro.min,滿足要求2.4 氣象資料天津位于北緯39.1°,東經(jīng)117.16°2.4.1 冬季參數(shù)采暖計算溫度：-9°C;空調(diào)計算溫度：-11°C;室外計算相對濕度：53%;2.4.2 夏季參數(shù)空調(diào)室外計算干球溫度：33.4°C;空調(diào)室外計算濕球溫度：26.9°C空氣調(diào)節(jié)日平均溫度：29°C;相對濕度：60%.2.5 室內(nèi)設(shè)計參數(shù)室內(nèi)設(shè)計溫度為26°C;相對濕度為60%。新風量標準為30m3/(h人)注：1.走廊、樓道不設(shè)空調(diào)系統(tǒng)其計算溫度采用平均溫度，

8、2 .衛(wèi)生間不設(shè)空調(diào)系統(tǒng)，只做單獨排風。3 .外墻面積按外輪廓算，屋頂面積按內(nèi)輪廓算2.6設(shè)計原則2.6.1 空調(diào)設(shè)計因考慮該大樓為辦公樓，又位于天津市，為了能夠獨立控制每個房間的空調(diào)運行及節(jié)省用地，空調(diào)均設(shè)計成風機盤管加新風系統(tǒng)。2.6.2 通風設(shè)計衛(wèi)生間排風設(shè)計為排風扇機械排風到豎井，排風量按每小時不小于10次的換氣量計算。電梯前室設(shè)計正壓送風。第3章設(shè)計方案的比較與確定3.1 設(shè)計方案的比較空調(diào)系統(tǒng)按空氣處理設(shè)備的設(shè)置情況分類，可分為三類:1、集中式空調(diào)系統(tǒng)；2、半集中式空調(diào)系統(tǒng)；3、分散式空調(diào)系統(tǒng)。各系統(tǒng)方案比較見表3.1集中式空調(diào)系統(tǒng)半集中式空調(diào)系統(tǒng)分散式空調(diào)系統(tǒng)表3.1系統(tǒng)優(yōu)點集中

9、進行空氣的處理、輸送和分配；設(shè)備集中、易于管理布置靈活，各房間可獨立調(diào)節(jié)室溫房問不住人時可方便的關(guān)掉機組（關(guān)風機），不影響其他房間，從而比其他系統(tǒng)較節(jié)省運轉(zhuǎn)把冷熱源和空氣處理、輸送設(shè)備集中設(shè)置在一個箱體內(nèi)，形成一個緊湊的空調(diào)系統(tǒng)，安裝方便，可靈活而分散的設(shè)置在空調(diào)房間內(nèi)系統(tǒng)缺點集中供應(yīng)時各空調(diào)區(qū)域冷熱負荷變化不一致，無法進行精確調(diào)節(jié)；各種集中式均有風管尺寸大、占有空間大費用對機組制作應(yīng)有較高的要求，否則在建筑物大量使用時會帶來維修方面的困難；當機組沒有新風系統(tǒng)同時工作時，不能用于全年室內(nèi)濕度有要求的地方空調(diào)機組是由壓縮冷凝機組、蒸發(fā)器和通風機等聯(lián)合工作的，盡管壓縮冷凝機組有較大的容量，如果蒸發(fā)

10、器（包括風機）的傳熱能力（面積、傳熱系數(shù)）不足，則可能使制冷機的冷量得不到應(yīng)有的發(fā)揮風管系統(tǒng)空調(diào)送回風管系統(tǒng)復雜，布置困難支風管和風口較多時，不易均衡調(diào)節(jié)風量1、設(shè)室內(nèi)時，不接送回風管2、當和新風系統(tǒng)聯(lián)合使用時，新風管較小1、系統(tǒng)小，風管短，各個風口風量的調(diào)節(jié)比較容易，達到均勻2、直接放室內(nèi)，口/、接送風管和回風管3、余壓?。ɡm(xù)表）比較項目集中式空調(diào)系統(tǒng)半集中式空調(diào)系統(tǒng)分散式空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備布置與機房空調(diào)與制冷設(shè)備可以集中布置在機房機房回枳較大有時可以布置在屋頂上或安設(shè)在車間柱間平臺上只需要新風空調(diào)機房回枳有集中的中央空調(diào)器，還設(shè)有分散在各個被調(diào)房間內(nèi)的末端裝置分散布管敷設(shè)各種管線較麻煩1、設(shè)備成

11、套，緊湊?？梢苑湃敕块g也可以安裝在空調(diào)機房內(nèi)2、機房間積小，只而集中式系統(tǒng)的50%,機房層品泌低3、機組分散布置，敷設(shè)各種管線較麻煩風管互相串通空調(diào)房間之間后風管連通，使各房間互相污染，當發(fā)生火災(zāi)時會通過風管迅速蔓延各空調(diào)房間之間不會互相污染各空調(diào)房間之間/、會互相污染、用聲。發(fā)生火災(zāi)時也不會通過風管蔓延溫濕度控制可以嚴格地控制室內(nèi)溫度和室內(nèi)相對濕度對室內(nèi)溫度要求嚴格時難于滿足各房間可以根據(jù)各自的負荷變化匕參數(shù)要求進行溫濕度調(diào)節(jié)。對要求全年須保證室內(nèi)相對濕度允許波動范圍±5%或要求室內(nèi)相對濕度較大時，較難滿足空氣過濾與凈化可以米用初效、中效和圖效過濾器，滿足室內(nèi)空氣清潔度的不同要求，

12、米用噴水室時水與空氣直接接觸易受污染，須常換水過濾性能差，室內(nèi)清潔度要求較高時難于滿足過濾性能差，室內(nèi)潔凈度要求較局時難以滿足（續(xù)表）比較項目集中式空調(diào)系統(tǒng)半集中式空調(diào)系統(tǒng)分散式空調(diào)系統(tǒng)空氣可以進行理想的氣流分布氣流分布受一定限制氣流分布受限制分布消必須采用低噪機組安設(shè)在空氣調(diào)節(jié)區(qū)內(nèi)時，聲與隔可以肩效地采取消防和隔振措施聲風機才能保證室內(nèi)要求噪聲、震動不好處理振維護運行空調(diào)與制冷設(shè)備集中安設(shè)在機房便于管理和維護布置分散維護管理/、方便，水系統(tǒng)布置復雜、易漏水機組易積灰與油垢，使用兩三年后，風量冷量將減少；難以做到快速加熱（冬季）與快速冷卻（夏季）。分散維修與管理較麻煩使用壽使用壽命長使用壽命較

13、長使用壽命較短命節(jié)可以根據(jù)室外氣象參數(shù)的變化靈活性大、節(jié)能1.不能按室外氣象參數(shù)的變能和室內(nèi)負荷變化實現(xiàn)全年多工效果好，可根據(jù)化和室內(nèi)負荷變化實現(xiàn)全年與況節(jié)能運行調(diào)節(jié)，充分利用室外各室負荷情況多工況節(jié)能運行調(diào)節(jié)，過渡季經(jīng)新風減少與避免冷熱抵消，減少自我加？節(jié)不能用全新風濟冷凍機運行時間盤管冬夏兼用,2.靈活性大，各空調(diào)房間口性對熱濕負荷變化不一致或室內(nèi)內(nèi)壁容易結(jié)垢，根據(jù)需要停開參數(shù)不同的多房間/、經(jīng)濟降低傳熱效率3.加熱大多米用熱泵方式，部分房間停止，作不需空調(diào)時無法實現(xiàn)全年經(jīng)濟性好整個空調(diào)系統(tǒng)仍需運行不經(jīng)濟多工況節(jié)能運行（續(xù)表）比較項目集中式空調(diào)系統(tǒng)半集中式空調(diào)系統(tǒng)分散式空調(diào)系統(tǒng)適用性1 .

14、建筑空間大，可布置風管2 .室內(nèi)溫濕度、潔凈度控制要求嚴格的生產(chǎn)車間3 .空調(diào)容量很大的大空間公共建筑，如商場、影劇院、體育館等1 .室內(nèi)溫濕度控制要求一般的場合2 .多層或高層建筑層高較低的場合，如旅館和一般標準的辦公樓1 .空調(diào)房間布置分散2 .空調(diào)使用時間要求靈活3 .無法設(shè)置集中式冷熱源根據(jù)上表的比較分析，針對該設(shè)計項目中的特性進行方案確定：該工程辦公樓應(yīng)選擇半集中式空調(diào)系統(tǒng)。半集中式空調(diào)系統(tǒng)包括以下兩種：風機盤管加新風（FCU）系統(tǒng)和誘導器系統(tǒng)。各系統(tǒng)優(yōu)缺點見表3.2:表3.2類型風機盤管加新風系統(tǒng)室內(nèi)空氣循環(huán)由風機帶動，新風僅取決于室內(nèi)人數(shù)和衛(wèi)生要求，同時是獨立系統(tǒng)，能比誘導器系統(tǒng)

15、節(jié)約新風量。但機組制作應(yīng)有較高的要求，否則在建筑物大量使用時會帶來維修方面的困難；當機組沒有新風系統(tǒng)同時工作時，不能用于全年室內(nèi)濕度有要求的地方。誘導器系統(tǒng)一般誘導器系統(tǒng)集中處理的僅為新風（一次風），且可采用高速送風（管內(nèi)風速約為1520m/s）,故機房尺寸和管道斷面均較?。槠胀ㄏ到y(tǒng)管道的1/3）,可節(jié)約建筑空間。此外能保證每個房間有必要的新風量，衛(wèi)生情況好。但也有一定的缺點，如空氣輸送動力消耗大，個別調(diào)節(jié)不靈活，末段裝置噪聲不易控制等。綜合以上兩種系統(tǒng)的分析比較，該工程各辦公室應(yīng)選用風機盤管加新風系統(tǒng)風機盤管的新風供給方式見表3.3供給方式示意圖特點適用范圍房間縫隙自然滲入1）無規(guī)律滲透風

16、，室溫不均勻2）簡單、方便3）衛(wèi)生條件差4）初投資與運用費用低5）機組承擔新風負荷，長時間在濕工況下工作1）人少，無正壓要求，清潔度要求不高的空調(diào)房間2）要求節(jié)省投資與運行費用的房間3）新風系統(tǒng)布置有困難或舊有建筑改造1）新風口可調(diào)節(jié)，冬、夏季最同上機組背面墻洞引入新風小新風量；過渡季大新風量2）隨新風負荷變化，室內(nèi)直接受影響房高為6m以下的建筑物3）初投資與運行費節(jié)省單設(shè)新風系統(tǒng)，獨立供給室內(nèi)/;*=C31）單設(shè)新風機組，可隨室外氣象變化進行調(diào)節(jié)，保證室內(nèi)濕度與新風量要求2）投資大3）占有空間多4）新風口盡量緊靠風機盤管，為佳要求衛(wèi)生條件嚴格和舒適的房間，目前最常采用此方式單設(shè)新風系統(tǒng)供給風

17、機盤管711）單設(shè)新風機組，可隨室外氣象變化進行調(diào)節(jié)，保證室內(nèi)濕度與新風量要求2）投資大3）新風按至風機盤管，與回風混合后進入室內(nèi)，加大了風機風量，增加噪聲要求衛(wèi)生條件嚴格的房間，目前較少采用此種方式終上所述，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(shè)新風系統(tǒng)，獨立供給室內(nèi)。3.2 方案的確定該辦公樓采用風機盤管加新風系統(tǒng)。因為該辦公樓房間類型較多，各房間冷熱負荷并不相同，可以單個房間進行調(diào)節(jié)。每層設(shè)有新風機組，可以由同層的新風機組送入室內(nèi)，和風機盤管一起滿足室內(nèi)的冷熱負荷。風機盤管空調(diào)方式，這種方式風管小，可以降低房間層高，但維修工作量大，如果水管漏水或冷水管保溫不好而產(chǎn)生凝結(jié)水

18、，對線槽內(nèi)的電線或其它接近樓地面的電器設(shè)備是一個威脅，因此要求確保管道安裝質(zhì)量。風機盤管加新風系統(tǒng)占空間少，使用也較靈活，但空調(diào)設(shè)備產(chǎn)生的振動和噪音問題需要采取切實措施予以解決。對于該系統(tǒng)所存在的缺點，可在設(shè)計當中根據(jù)具體的問題予以解決和彌補。3.3 風機盤管機組的結(jié)構(gòu)和工作原理風機盤管機組是空調(diào)機組的末端機組之一，就是將通風機、換熱器及過濾器等組成一體的空氣調(diào)節(jié)設(shè)備。機組一般分為立式和臥式兩種，可以按室內(nèi)安裝位置選定，同時根據(jù)室內(nèi)裝修要求可做成明裝或暗裝。風機盤管通常與冷水機組（豆）或熱水機組（冬）組成一個供冷或供熱系統(tǒng)。風機盤管是分散安裝在每一個需要空調(diào)的房間內(nèi)（如賓館的客房、醫(yī)院的病房、

19、寫字樓的各寫字間等）。風機盤管機組中風機不斷循環(huán)所在房間內(nèi)的空氣和新風，使空氣通過供冷水或供熱水的換熱器被冷卻或加熱，以保持房間內(nèi)溫度。在風機吸風口外設(shè)有空氣過濾器，用以過濾被吸入空氣中的塵埃，一方面改善房間的衛(wèi)生條件，另一方面也保護了換熱器不被塵埃所堵塞。換熱器在夏季可以除去房間的濕氣，維持房間的一定相對濕度。換熱器表面的凝結(jié)水滴入接水盤內(nèi)，然后通過冷凝水管排入廁所。由于本系統(tǒng)采用風機盤管+新風系統(tǒng)，有獨立的新風系統(tǒng)供給室內(nèi)新風，即把新風處理到室內(nèi)參數(shù)，不承擔房間負荷。這種方案既提高了該系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和運轉(zhuǎn)的靈活性，且進入風機盤管的供水溫度可適當提高，水管結(jié)露現(xiàn)象可以得到改善。第4章空調(diào)系統(tǒng)冷負

20、荷計算1 .1冷負荷構(gòu)成及計算原理說明：考慮該大樓為辦公樓，空調(diào)的運行時間主要在上班時間，所以計算負荷時本設(shè)計取8:0018:001.1.1 圍護結(jié)構(gòu)瞬變傳熱形成冷負荷的計算方法2 .外墻和屋頂瞬變傳熱形成的冷負荷：CL=KrF(twJ-tnx)(式4.1)式中：CL通過外墻和屋頂?shù)牡脽崃克纬傻睦湄摵?，WK一外墻和屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)，W/(m2°C)F外墻和屋頂?shù)拿娣e，m2tnx一室內(nèi)設(shè)計溫度，七twJ外墻或屋頂冷負荷逐時計算溫度，七其中tw/=(twl+td)kakP(式4.2)twl一經(jīng)過修正的本地外墻或屋頂計算溫度逐時值，°Ctd一地點(北京市)修正值,°C,

21、匕一外表面放熱系數(shù)修正值，本設(shè)計中取ka=1.04kp一外表面吸收系數(shù)修正，本設(shè)計中取k尸0.93 .外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷：CL=CKw-Fw(twi+td-tnx)(式4.3)式中：CL>tNx同上Fw一窗口面積，m2Kw一玻璃窗傳熱系數(shù)，W/(nt°Ctwi一外玻璃窗冷負荷計算溫度逐時值°C玻璃窗傳熱系數(shù)修正值，本設(shè)計取Cv=1.20td玻璃窗的地點修正值°C4 .外玻璃門瞬變傳熱引起的冷負荷，同外玻璃窗一樣，按式4.3計算5 .內(nèi)墻、內(nèi)門、地面樓板傳熱形成的冷負荷：CL=K-F(tis-tnx)(式4.4)式中：K內(nèi)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，W/(品

22、76;。f內(nèi)結(jié)構(gòu)面積，mtis鄰室計算平均溫度，°C（式4.5）其中，tls=twp+At1stwp夏季空氣調(diào)節(jié)室外計算日平均溫度。ctis一鄰室計算平均溫度與夏季空氣調(diào)節(jié)室外計算日平均溫度的差值C,可按下表選取表4.1鄰室散熱量（W/n2）tls/C鄰室散熱量（W/n2）tls/C很少（如辦公室、走廁02231165233>11674.1.2 透過玻璃窗的日射得熱形成的冷負荷CL=C.Fw.csCD,max.Clq（式4.6）式中：Fw窗口面積，m2Ca一有效面積系數(shù)，雙層鋼窗取0.75。cs窗玻璃的遮陽系數(shù)，C窗內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù)。本設(shè)計中采用活動百葉內(nèi)遮陽故取0.6。C

23、lq窗玻璃冷負荷系數(shù)，D,max夏季各緯度帶的日射得熱因數(shù)最大值W/n2說明：因北京地區(qū)處在北緯27度30分以北，屬于北區(qū)以上修正值均可在設(shè)計手冊中查得。4.1.3 透過外玻璃門的日射得熱形成的冷負荷同外玻璃窗按式4.4計算4.1.4人員散熱引起的冷負荷CL=CX+CL（式4.7）人體顯熱散熱引起的冷負荷：CLx=nqx少CLq（式4.8）人體潛熱散熱引起的冷負荷：CL=n少qq（式4.9）式中CL人體顯熱散熱引起的冷負荷，wCLq人體潛熱散熱引起的冷負荷，WQq人體顯熱散熱引起的冷負荷系數(shù)qx一不同室溫和勞動性質(zhì)的成年男子顯熱散熱量wqq不同室溫和勞動性質(zhì)的成年男子潛熱散熱量vv同上。少一群

24、集系數(shù),n室內(nèi)全部人數(shù)；當室內(nèi)人數(shù)未知時，可根據(jù)不同性質(zhì)建筑的人員密度按下式確定：n=pF（式4.10）式中F一房間面積，mp一房間的人員密度，人/m2,辦公大樓人員密度見表4.2表4.2房間類型人辦公室辦公室個人小辦公室會議室人員密度70.0.5照明散熱引起的冷負荷CL=|imNCq（式4.11）式中CL一照明設(shè)備散熱形成的冷負荷，Wn1消耗功率系數(shù)，取1.2n2一隔熱系數(shù)，燈罩上有通風孔，N一照明燈具所需功率，WCLq一照明散熱冷負荷系數(shù)，注：選用50W明裝熒光燈，鎮(zhèn)流器裝在客房內(nèi)，則nl=l.2,n2=1.0。開燈時數(shù)為10小時，時間為8:00-

25、18:00。4.1.6設(shè)備散熱形成的冷負荷CL=QsQq（式4.12）式中CLQ辦公設(shè)備的顯熱散熱冷負荷系數(shù)，QS辦公設(shè)備的實際顯熱散熱量，W,按下式計算：pQsSigai（式4.13）i1其中p設(shè)備的種類數(shù)s第i類設(shè)備的臺數(shù)gai第i類設(shè)備的單臺散熱量，W注：當辦公設(shè)備的類型和數(shù)量無法確定時，可按單位面積散熱指標估算空調(diào)區(qū)的辦公設(shè)備散熱量，此時，空調(diào)區(qū)辦公設(shè)備的散熱量Qs（W按下式計算：Qs=Fgf（式4.14）式中f空調(diào)區(qū)面積，mgf辦公設(shè)備單位面積平均散熱指標，WAm具體計算結(jié)果見附錄14.1.7新風冷負荷向室內(nèi)供應(yīng)新風帶入的熱量所需的冷負荷稱為新風冷負荷1 .新風量的確定(1)新風量的

26、確定應(yīng)滿足下面四個原則：稀釋人群本身和活動所產(chǎn)生的污染物，保證人群對空氣品質(zhì)的要求所需新風量G1。根據(jù)公共建筑節(jié)能設(shè)計標準(GB50182005)中的規(guī)定，其主要空間的設(shè)計新風量應(yīng)符合設(shè)計規(guī)范的規(guī)定，即辦公樓設(shè)計新風量為30m3/(h人)補充室內(nèi)燃燒所耗得空氣或補償排風量要求所需新風量G2。如果建筑物內(nèi)有燃燒設(shè)備時，系統(tǒng)必須給空調(diào)區(qū)補充新風，以彌補燃燒所耗的空氣保證房間的正壓要求所需新風量G3。為了防止外界未經(jīng)處理的空氣滲入空調(diào)房問，有利于保證房間清潔度和室內(nèi)參數(shù)少受外界干擾，需要使空調(diào)區(qū)保持一定正壓，即用增加一部分新風量的方法，使室內(nèi)空氣壓力高于外界壓力，然后再讓這部分多余的空氣從房間門窗縫

27、隙等不嚴密處滲透出去。舒適性空調(diào)室內(nèi)正壓值不宜過小，也不宜過大，一般采用5Pa的正壓值就可滿足要求。應(yīng)不小于系統(tǒng)總風量的10%新風量計算公式為：G4=10%G式中Gw4不小于系統(tǒng)總風量10%勺要求的新風量，kg/sG系統(tǒng)的總送風量，kg/s,由下式確定G=CL/(hr-ho)(式4.15)其中CL系統(tǒng)的全部室內(nèi)冷負荷，是房間的圍護建構(gòu)冷負荷和室內(nèi)冷負荷(設(shè)備冷負荷、照明冷負荷、人員冷負荷)在同一時刻累計后的最大值hn室內(nèi)空氣始值，kJ/kg.由要求的室內(nèi)空氣干球溫度和室內(nèi)空氣相對濕度確定ho送風狀態(tài)點的始值，kJ/kg.對室內(nèi)溫度精度沒有嚴格要求的舒適性空調(diào)，ho取過室內(nèi)空氣狀態(tài)點N的熱濕比線

28、&與機器露點O=90%r95%勺交點對應(yīng)的始值(2)新風量的確定Gw=max(Q,G2,G3,G4)(式4.16)(3)新風冷負荷計算計算公式為CL=G(hwhN)(式4.17)式中CL新風冷負荷，kWGw新風量，kg/shw室外空氣的始值，kJ/kg.在夏季，其值由夏季空調(diào)室外計算干濕球溫度確定；在冬季，具值由冬季空調(diào)室外干球溫度和冬季空調(diào)室外計算相對濕度確定hn室內(nèi)空氣的始值，kJ/kg.由要求的室內(nèi)空氣干球溫度和室內(nèi)空氣相對濕度確定具體計算結(jié)果見附錄2.4.2 空氣調(diào)節(jié)區(qū)的冷負荷空氣調(diào)節(jié)區(qū)的夏季冷負荷,應(yīng)按照各項逐時冷負荷的綜合最大值確定計算結(jié)果見附錄14.3 空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的冷負

29、荷空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的總冷負荷是確定制冷系統(tǒng)裝機冷量的直接依據(jù)?？諝庹{(diào)節(jié)系統(tǒng)的夏季冷負荷，應(yīng)根據(jù)所服務(wù)空氣調(diào)節(jié)區(qū)域的同時使用情況,空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的類型及調(diào)節(jié)方式，按各空氣調(diào)節(jié)區(qū)逐時冷負荷的綜合最大值或空氣調(diào)節(jié)區(qū)夏季冷負荷的累計值確定，并應(yīng)計入各項有關(guān)的附加冷負荷。4.4 空調(diào)濕負荷空調(diào)濕負荷主要包括人體散濕量和設(shè)備散濕量。在高層建筑中，主要是人體的散濕量。人體散濕量按下式計算：W=0.278X10A-6n巾g（式4.18）式中W人體散濕量，kg/sg成年男子白小時散濕量，g/h.n室內(nèi)全部人數(shù)，個群集系數(shù)4.5 負荷計算結(jié)果列表以下列出該大樓的夏季冷負荷及濕負荷的計算結(jié)果，以便在后面的計算中利用。具體

30、計算見附錄1。表4.3房間編號計算人數(shù)房間新風冷負荷冷負荷濕負荷個Wkg/hW101219070.17248102211170.34494（續(xù)表）103211170.34494104215570.1724710526530.172471061690863.424936107214760.45494108318050.45494109213850.45494110418880.3449411128830.45494112312360.89987113311850.45494114311980.6898711526220.3449411627720.51970117219270.344942013

31、21780.34494202325020.67970203210760.454942041075693.424936205210760.45494206317630.63970207320250.3449420828830.45494209760695.693702210411090.68987211411090.68987212222600.45494301324100.611481302429110.972364303210870.3970304439470.511234305210870.3970306429110.972364307324100.611481308655865.1374

32、05309617710.811975310417710.811975311411400.511234312217570.39404011037931.1141984021573025.6337024031698596.0739494041573025.6337024051776820.454198406411530.5112344071654214.464936408726122.232468409835722.863165410219860.45494續(xù)表）房間房間編號計算人數(shù)冷負荷濕負荷新風冷負荷個WWW501426960.6890450222167333.752468503211720.

33、34452504316600.517405052266953.752468506219320.2494合計25316979175.4693042第5章空調(diào)熱負荷計算對全年性空調(diào)，除計算夏季冷負荷外，還應(yīng)對冬季熱負荷進行計算，以檢驗以夏季為設(shè)計條件的空調(diào)系統(tǒng)滿足冬季要求?？照{(diào)熱負荷計算除以下兩點不同于采暖負荷計算外，其他與采暖負荷計算相同。1）室外計算參數(shù)應(yīng)采用冬季空調(diào)室外計算溫度。2）由于空調(diào)建筑通常保持正壓，一般情況下，不計算門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣耗熱量。在計算圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量時，其分成兩部分，即圍護結(jié)構(gòu)的基本傳熱量和修正耗熱量。前者是由于室內(nèi)外空氣溫差，通過圍護結(jié)構(gòu)從室內(nèi)傳至室外的熱量，

34、后者則是由于圍護結(jié)構(gòu)的朝向、風力、高度、氣象條件的不同而對基本耗熱量的修正5.1 圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量引起的熱負荷Q=aKF（trtw）（式5.1）式中：Q一某一圍護結(jié)構(gòu)的傳熱量WK該圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)；W/nTCtn一空調(diào)房間設(shè)計溫度tw一冬季采用空調(diào)時的室外計算溫度Ca該圍護結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)整個房間的基本耗熱量為：Q=2QW（式5.2）5.2 修正基本耗熱量圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量是在穩(wěn)定傳熱的情況下獲得的，由于氣象條件建筑物情況的影響，必須對上述圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量進行修正，其中包括朝向修正、風力修正和高度修正,所以其圍護結(jié)構(gòu)的耗熱量為：QQi1XchXf1Xg（式5.3）式中：Q圍護結(jié)構(gòu)

35、的基本耗熱量WXh圍護結(jié)構(gòu)的朝向修正X圍護結(jié)構(gòu)的風力修正；Xg圍護結(jié)構(gòu)的高度修正。說明：高度修正：當房間高度大于4米時，每高出1米應(yīng)附加2%但總的附加率不應(yīng)大于15%應(yīng)注意：高度附加率應(yīng)附加于圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量和其他附加（修正）耗熱量的總和上。風力修正：風力對維護結(jié)構(gòu)傳熱量的影響，正好與太陽輻射相反。風速加大，圍護結(jié)構(gòu)表面的對流換熱增強，圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量也隨之增加，因此風力修正系數(shù)為正值。計算圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量時，圍護結(jié)構(gòu)的外表面換熱系數(shù)取為23w/m2,它是對室外風速為4m/s時得到的。因此，一般情況下，可以不考慮風力修正，但對于建造于不避風的高地、河邊、海岸及曠野上的建筑物，以及城鎮(zhèn)

36、和廠區(qū)的高層建筑物。對垂直圍護結(jié)構(gòu)的風力修正率為5%-10%冷風滲透及冷風侵入量的計算，對于本大樓由于是空調(diào)房間，房間維持房間正壓，故冷風滲透及冷風侵入量為零。由于冬季人體散熱相對較小，因此設(shè)計中也沒有再考慮人員和燈光的散熱量本設(shè)計采用空調(diào)負荷概算指標法計算空調(diào)熱負荷。由暖通規(guī)范查得，辦公樓的面積熱指標為6080W/m25.3 圍護結(jié)構(gòu)傳熱面積的丈量外墻面積的丈量，高度從本層地面算到上層的地面（底層除外）。對平屋頂?shù)慕ㄖ?，最頂層的丈量是從最頂層的地面到平屋頂?shù)耐獗砻娴母叨?；而對由悶頂?shù)男蔽菝?，算到悶頂?nèi)的保溫層表面。外墻的平面尺寸，按照建筑物外輪廓尺寸計算。門窗的面積按外墻外面上的凈空尺寸計

37、算。地下室面積的丈量，位于室外地面以下的外墻，其耗熱量計算方法與地面的計算相同，但傳熱地帶的劃分，應(yīng)從與室外地面相平的墻面算起，亦即把地下室外墻在室外地面以下的部分，看作是地下室地面的延伸。各房間熱負荷計算結(jié)果見附錄2.5.4 建筑物總熱負荷一層總熱負荷：0=1474+1247+1426+1008+1426+5702+1426+1008+1426+3110+1505+1915+3010+3010+1915+1505+1778=33891W二層總熱負荷：Q=3110+2434+1426+5702+1426+2434+3110+1505+4925+3010+3420+1778=34280W三層總熱

38、負荷：Q皿=3110+4778+1426+2851+1426+5472+3110+4925+4514+3010+3420+1786=39828W四層總熱負荷：Q=3969+4046+4277+4046+4536+3420+6019+3010+2993+1556=36316W五層總熱負荷：Qv=3110+5894+1426+1685+5894+1778=19787W建筑物總熱負荷：Q=Q工+Q+Q+Q+Q=33891+34280+39828+36316+19787=164102W第6章空調(diào)機組選型6.1 風機盤管選型計算N采用新風不擔負室內(nèi)負荷的方案，即送入室內(nèi)的新風處理到室內(nèi)空氣的比始值線。其

39、夏季處理過程為說明：1.風機盤管機組的處理過程分析及選型計算以101室計算為例，其它房間方法相同，各房問風機盤管選型情況見附錄3圖6.1.冷卻漁:八風機港升寸x丫工冷卻漫：Mn圖6.21 .確定空氣處理過程各狀態(tài)參數(shù)(=Q/W=1906.51*3.6/0.17kJ/kg=40384kJ/kg1)根據(jù)設(shè)計條件，確定室外狀態(tài)點W和室內(nèi)狀態(tài)點NWhWx=72.5kJ/kgdWx=18.5g/kgN:hNx=60.1kJ/kgdNx=12.8g/kg2)確定機器露點Lx和考慮溫升后的狀態(tài)點(從N點引hNx線，取溫升為1.5C的線段(Lx,使KLx與等始線hNx線和小=95%|分別交于(、Lx。連接W&

40、amp;W：-Lx是新風在新風機組內(nèi)實現(xiàn)的冷卻減濕過程。Kx：hKx=60.1kJ/kgdKx=14.3g/kgLx:hLx=57kJ/kgdLx=14.3g/kg3)確定室內(nèi)送風狀態(tài)點Q及空調(diào)房間送風量G從N點作(線，該線與小=95%|相交于送風狀態(tài)點Q。Q:t0x=17ChOx=47.0kJ/kgdOx=12g/kgG=Q/(hnx-hox)=1906.51/1000*(60.1-47)=0.15kg/s4)確定風機盤管處理后的狀態(tài)點M連接KO并延長到M點，M點為經(jīng)風機盤管處理后的空氣狀態(tài)，風機盤管處理的風量為G=G-Qx,由混合原理GDwxhoxhMxGfhNxhox（式6.2）可求出h

41、MxhMx線與KxQ的延長線相交得M點，Z-Mx是在風機盤管內(nèi)實現(xiàn)的冷卻減濕過Mx：tmx=15.5ChMx=43.6kJ/kgcImx=10.6g/kg2 .新風機組負擔的冷量Qw=Gvx(hW-hLx)=0.03*(72.5-57)=465W3 .風機盤管的全冷量：Q=G(hNhMx)=(0.15-0.03)*(60.1-43.6)=1.98KW4 .風機盤管機顯冷量：Qs=GCp(tNx-tMx)=(0.15-0.03)*1.01*(26-15.5)=1.27KW5 .風機盤管的選擇：根據(jù)房間的形狀、用途及美觀要求，選用開利42CMT00徑臥式暗裝風機盤管機組1臺，水阻力為50kPa,機

42、外余壓為0時，每臺該型號風機盤管機組的全冷量2000W顯冷量1700W均能滿足要求。并且都有一定的富余量。6.2 風機盤管的布置風機盤管的布置與空調(diào)房間的使用性質(zhì)和建筑形式有關(guān)，一般布置在進門的過道頂棚內(nèi)，采用吊頂臥式暗裝的形式。風機盤管機組空調(diào)系統(tǒng)的新風供給方式采用由獨立新風系統(tǒng)供給室內(nèi)，經(jīng)過處理過的新風從進風總風管通過支管送入各個房間。單獨設(shè)置的新風機組，可隨室外空氣狀態(tài)參數(shù)的變化進行調(diào)節(jié)，保證了室內(nèi)空氣參數(shù)的穩(wěn)定，房間新風全年都可以得到保證。風機盤管機組的供水系統(tǒng)采用雙水管系統(tǒng)，過渡季節(jié)盡量利用室外新風，關(guān)閉空調(diào)機組關(guān)閉供水。6.3 新風機組的選型選型方法：先確定新風量的多少，再通過公式

43、Qw=Gw(hw-hn)校核新風冷量。一層按48人計算，新風量為1440m3/h,新風所需冷量5952W。選擇六排管MHW040A超薄吊頂式空氣處理機作為新風機組。額定風量為2000m3/h,額定冷量6000W。制熱量為6500W,風機額定功率為0.42x2KWo機組重107kg。二層按45人計算，新風量均為1350m3/h,新風所需冷量5580W。選擇六排管MHW040A超薄吊頂式空氣處理機作為新風機組。額定風量為2000m3/h,額定冷量6000W。制熱量為6500W,風機額定功率為0.42x2KWo機組重107kg。三層按44人計算，新風量為1320m3/h,新風所需冷量5456W。選擇

44、六排管MHW020A超薄吊頂式空氣處理機作為新風機組。額定風量為2000m3/h,額定冷量6000W。制熱量為6500W,風機額定功率為0.333KW。機組重84kg。四層按110人計算，新風量為3300m3/h,新風所需冷量13640W。選擇六排管MHW035A超薄吊頂式空氣處理機作為新風機組。額定風量為3500m3/h,額定冷量15000W。制熱量為20000W,風機額定功率為0.29x2KW。機組重101kg0五層按55人計算，新風量為1650m3/h,新風所需冷量6820W。選擇六排管MHW015A超薄吊頂式空氣處理機作為新風機組。額定風量為1700m3/h,額定冷量7000W。制熱量

45、為7500W,風機額定功率為0.205KW。機組重79kg。備注：1.機組的外型尺寸及水管管徑如下：MHW040A機組：長1586mm,寬879mm,高420mm。進出水管DN40;冷凝水管DN20,絲接MHW020A機組：長976mm,寬879mm,高420mm。進出水管DN40;冷凝水管DN20,絲接MHW035A機組：長1436mm,寬879mm,高420mm。進出水管DN40;冷凝水管DN20,絲接MHW015A機組：長816mm,寬879mm,高420mm。進出水管DN40;冷凝水管DN20,絲接2 .新風管干管布置在走道中或房間中，以新風干管風速取46m/s,房間中管道取風速為34

46、m/s,來確定管徑。房間內(nèi)的風機盤管與新風管同標高。具體定位尺寸見圖紙。3 .在新風機組的出口處設(shè)置消聲靜壓箱并帖以吸聲材料，即可以穩(wěn)定氣流，又可利用箱斷面的突變和箱體內(nèi)表面的吸聲作用對風機噪音作有效的衰減。6.4新風機組的布置新風機組的布置與每層建筑的建筑形式有關(guān)，由于單層的新風量不大，即每層只需布置一個新風機組，需布置在容易引進，使風管最近和最不利環(huán)路阻力較為平衡的位置，且每個新風支管出口直接接入室內(nèi)。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(yīng)盡量使排風口與進風口遠離，進風口應(yīng)盡量放在排風口的上風側(cè)；為避免吸入室外地面灰塵，進風

47、風口底部應(yīng)距地面不宜低于2m。2）新風口其他要求：進風口應(yīng)設(shè)百葉窗，以防雨水進入，百葉窗應(yīng)采用固定的百葉窗，在多雨地區(qū)，宜采用防水的百葉窗。第7章空調(diào)風系統(tǒng)7.1 空調(diào)系統(tǒng)的風道在空調(diào)通風系統(tǒng)設(shè)計中，一個主要的內(nèi)容就是各種送風、回風、新風以及排風管道和風口的布置，這些內(nèi)容與各種空調(diào)設(shè)備組合起來，才能成為一個完整的風系統(tǒng)。只要建筑平面不同，就沒有相同的風道布置。7.1.1 風道材質(zhì)風道材質(zhì)主要有土建式風道、鋼板式風道、非金屬式風道和軟風道等。7.1.2 風道選擇本設(shè)計選用鋼板制風道，它應(yīng)用場合是通風空調(diào)系統(tǒng)中主要的風道形式，廣泛應(yīng)用于各類建筑中。7.2 風口及氣流組織7.2.1 送風口形式送風口

48、形式及其紊流系數(shù)大小，對射流的發(fā)展及流型的形成都有直接影響。常見的典型送風口的形式有：側(cè)送風口，散流器，孔板送風口，噴射式送風口和旋流型風口。在本設(shè)計中采用側(cè)送下回式。7.2.2 房間氣流組織設(shè)計以101儲藏室為例，房間溫度要求26±1C,房問采用1臺風機盤管，1個送風口。房間尺寸為5.4x3.9x3.9(長x寬x高)，室內(nèi)該面積的顯熱負荷1906.51W風機盤管送風形式為側(cè)送下回。出風口沿房間長度L方向送風，出風口離墻面0.8m,則要求貼附射流長度為x=5.4-0.5=4.9m取射流末端溫度衰減值tx=1C,則4tx/At0=1/(26-17)=0.111由手冊查得相對射程最小值x

49、/d0=27m由、計算結(jié)果得do.max=0.2選用雙層活動百葉風口，風口尺寸為0.8X0.2(m),其當量直徑為d0=0.451m 房間內(nèi)有1個送風口，1個送風口，查得雙層百葉風口的有效面積系數(shù)為0.8,則風口的實際出風速度V0為V0=0.303 計算射流自由度=13.74 下限計算允許的最大出口風速為v0.max=（0.290.43）?兩足V0<Vo.max的要求計算阿基米德數(shù)Ar手冊Agd0At0*r2V0TN式中t。一一送風溫差，cg重力加速度，其值為9.8m/sv0送風速度，m/sTn一一工作區(qū)的熱力學溫度，KA9.80.4519Ar3.03A2（27326）（式7.1）（式7

50、.2）（式7.3）0.0145查手冊得，射流實際相對貼附長度x/d0為17.5,實際貼附長度為x=17.5X0.451=7.9m大于要求貼附長度x=4.9m,滿足要求。 按以下公式校核房間高度H'=h+0.07x+s+0.3式中h工作區(qū)高度，一般為1.82.0mx要求的射流貼附長度。在氣流分布設(shè)計時，要求射流貼附長達到距離對面墻0.5m處。（如上圖所示）s出風口下邊緣距頂棚的距離（如上圖所示）H'=h+0.07x+s+0.3=2.0+0.07X3.9+0.5+0.3=3.0m房間實際高度為3.9m>3.0m,滿足要求可見，在房間長度方向射流不會脫離頂棚而成為下降流。故房間

51、的氣流組織滿足設(shè)計要求。說明：除了一層的工作區(qū)高度取2.0m一,二五層的工作區(qū)高度均取1.8m7.3風系統(tǒng)水利計算7.3.1 計算方法在系統(tǒng)和設(shè)備布置、風管材料、各送排風點的位置和風量均已確定的基礎(chǔ)上進行,采用假定流速法，其計算和方法如下：1 .繪制空調(diào)風系統(tǒng)軸測圖，對各個管段進行編號，標注長度和風量。2 .確定合理的空氣流速。3 .根據(jù)各風管的風量和選擇的流速確定個管段的斷面尺寸，計算摩擦阻力和局部阻力。4 .計算系統(tǒng)的總阻力。5 .并聯(lián)管路的阻力平衡計算。說明：根據(jù)室內(nèi)允許噪聲的要求，干管流速控制在56.5m/s,支管管道流速控制在35m/s,機組的進風口管徑按產(chǎn)品樣本定制風管。出風口管徑

52、根據(jù)本層所需處理的風量來確定，進入每個房間的風管管徑由房間所需要的新風量來確定，本設(shè)計的新風管采用矩形風管，管徑的尺寸一律采用國標。本設(shè)計中，根據(jù)風量要求，考慮到吊頂?shù)母叨?，矩形風管高不大于250mm,送入室內(nèi)的支風管矩形截面寬不大于200mm。相關(guān)計算公式及依據(jù)如下：當量管徑=2*管寬*管高/（管寬+管高）；流速=秒流量/管寬/管高*1000000;單位長度沿程阻力由流速，管徑，K查設(shè)計手冊阻力線圖;沿程阻力=管段長度*單位長度沿程阻力；局部阻力系數(shù)根據(jù)局部管件的形狀查設(shè)計手冊；動壓=流速人2*1.2/2;局部阻力=局部阻力系數(shù)*動壓；總阻力=沿程阻力+局部阻力。各部件局部阻力系數(shù)，查簡明空調(diào)設(shè)計手冊表5-2及相關(guān)資料機組出口漸縮管：己=0.10彎頭（不變徑）：己=0.29分流直三通（變徑）：己=0.1分叉三通（變徑）：己=0.304電動調(diào)節(jié)閥：己=0.83風管加濕器己=1.0分流旁三通：0=0.45分流直三通（不變徑）：己=0.05分叉三通（不變徑）：七=0.247軟接：W=1.0散流器（帶三葉全開閥門）：己由閥門開度而定風系統(tǒng)水力計算具體見附表4。1.1.2 最不利管路的壓力損失選取最不利環(huán)路，標出各段標號、長度、流量、管徑，對其進行壓力損失計算，以來校核新風機組的余靜壓。一層最不利風系統(tǒng)管路計算得沿程阻力為337.96P?局部阻力為20Pa。取法蘭接頭處阻力及漏