長沙市岳麓辦公大廈空調系統(tǒng)計算說明書_secret

1、摘 要摘 要本次設計的是長沙市岳麓辦公大廈空調系統(tǒng)。針對該辦公大廈的功能要求和特點，以及該地區(qū)氣象條件和空調要求，參考有關文獻資料對該樓的中央空調系統(tǒng)進行系統(tǒng)規(guī)劃、設計計算和設備選型。對其進行了冷、熱、濕負荷的計算，還對各室的所需的新風量進行了計算?？紤]到建筑本身的特點，在樓層較高的一層和二層采用全空氣系統(tǒng)，三樓和三樓以上采用了風機盤管加新風系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有投資低，調節(jié)靈活，運行管理方便等優(yōu)點。對于冷熱源的選擇，考慮建筑周邊沒有固定的熱源供給、建筑的負荷相對較小，同時由于所在的城市在能源方面非常缺乏，電力部門又有實施分峰谷、分時電價政策。因此對該建筑的冷源選擇采用制冷機組加部分冰蓄冷系統(tǒng)，熱源

2、采用小型的燃油鍋爐，以滿足建筑冷熱負荷的需要。并把機房布置在地下一層的設備間。同時對該系統(tǒng)的風管、水管，制冷、供熱系統(tǒng)等進行了設計計算。由于建筑結構的特點，將冷卻塔放在建筑兩層高的裙房上，來滿足制冷系統(tǒng)的需求。根據計算結果，對性能和經濟進行比較和分析，對設備的選擇、材料的選用，確保了設備在容量、減震、消聲等方面滿足人們的要求,并使系統(tǒng)達到了經濟、節(jié)能的目的，按照國家相關政策做到了環(huán)境保護。關鍵詞 空調；風機盤管；冰蓄冷；鍋爐；新風；節(jié)能IIIAbstractAbstractThis design is the air-conditioning system which is used for

3、Yuelu office building in Changsha city. As to the office buildings functional requirements and the characteristics of this region as well as the weather condition and the air-conditionings requirements, reference to the relative literatures, system planning and plan calculation were chosen, and the

4、equipment of the central air-conditioning was selected. We make the calculation on the refrigeration duty, heat load and moisture load together with the fresh air volume needed by every room. In view of the characteristics of the construction itself we adopt the whole air system in the first and sec

5、ond floor and the fan coil units plus fresh air system in the third and above. The advantages of this system are its low investment, flexible adjustment, easy management and so on. For the choice of cold and heat sources, in considering the construction of the neighbor has no fixed heat supply, a re

6、latively small construction load, moreover, the city in where energy is very poor in addition the implementation of the electricity sector in peak hours, TOU pricing policy. We choose the refrigeration units plus the part ice thermal energy storage systems, oil burning boilers as the cold source of

7、the construction to meet the needs of cold and heat load. The machine room is located in the underground layer. Meanwhile we make a calculation on the duct, plumbing, refrigeration, heating systems for the design. Due to the architectural features of the structure, the cooling tower will be placed o

8、n the construction of two-storey podium to meet the demand of the refrigeration system. According to the calculation results as well as the analysis of the performance and economic comparisons, the choice of equipment and materials ensure that the equipment capacity, damping, muffler could meet peop

9、le's requirements and enable the system to be economic and energy-saving. Meanwhile in accordance with the policy of the state it is a system of environmental protection .Keywords air conditioning；fan coil units；ice thermal energy storage；the boiler；fresh air；energy saving 目 錄目 錄摘 要IAbstractII第1

10、章 緒論1第2章 設計參數(shù)22.1 地點22.2 室外氣象參數(shù)22.3 室內空氣計算參數(shù)22.4 圍護結構參數(shù)3第3章 工程概述和空調設計特點53.1 工程概述53.2 設計特點53.2.1 空調系統(tǒng)的選擇53.2.2 冷熱源的選擇7第4章 空調系統(tǒng)冷、熱、濕負荷的計算84.1 冷、熱、濕負荷的概念84.2 主要計算公式84.2.1 冷負荷84.2.2 熱負荷114.2.3 濕負荷12第5章 新風負荷計算135.1 概念135.2 計算公式13第6章 送風量及新風量的計算156.1 送風量的計算156.2 新風量的計算156.3 確定焓濕圖166.4 舉例計算17第7章 氣流組織計算207.1

11、 布置原則207.2 氣流組織分布207.3 各風口的選擇計算207.4 新風豎井的選擇計算21第8章 空調系統(tǒng)的設計計算及設備選擇238.1 風系統(tǒng)的設計計算238.1.1 風道布置原則238.1.2 風管設計238.1.3 風管水力計算238.2 水系統(tǒng)的設計計算268.2.1 水系統(tǒng)的設計選擇268.2.2 系統(tǒng)水管水力計算268.2.3 冷凝水的排出288.2.4 水系統(tǒng)的水質處理298.3 設備的選擇計算298.3.1 空調機組的選擇計算298.3.2 風機盤管選擇計算308.3.3 新風機組選擇計算30致 謝40參考文獻41附 錄42V第一章 緒論III第1章 緒論第1章 緒論建筑

12、是人們生活與工作的場所。現(xiàn)代人類大約有五分之四的時間在建筑中度過。人們已逐漸認識到，建筑環(huán)境對人類的壽命、工作效率、產品質量起著極為重要的作用。伴隨著社會生產力的發(fā)展，在生產過程所要求的空氣狀態(tài)及人類自身工作和居住所要求的空氣狀態(tài)不斷提高的條件下產生了空調，并得到了很大的發(fā)展。因此隨著人民生活的提高，空調的普及率也就日益增高。所以對于大型公共、民用建筑及一些特殊場所來說，空調是不可缺少的。但值得注意的是空調在使用過程中耗能量較大，同時，除了空調所具有對生產和人民生活的正面作用外，根據目前的研究表明，它還存在一定的負面作用，例如“病態(tài)建筑綜合癥”等。因此在考慮室內氣流組織及冷熱源、水泵的合理選用

13、就顯得格外重要。為避免實際工程中普遍存在的大流量、小溫差現(xiàn)象，本設計對于整個水系統(tǒng)進行了詳盡的水力計算，在作出一系列分析后結合泵的性能曲線和不同數(shù)量的泵聯(lián)合工作后穩(wěn)定狀態(tài)的管路特性曲線對泵的型號作選擇，既保證了冷凍水循環(huán)泵不會應流量過大，電機超載而燒毀，又同時保證了實際工作點能維持較高的效率。同時在選擇能源上，系統(tǒng)冷源考慮為冰蓄冷系統(tǒng)，熱源為燃油鍋爐。在設計過程中，根據閱讀的大量書籍、論文、規(guī)范對計算方法進行合理的選擇，以確保設計能符合工程中的各類規(guī)范。本次設計的任務是長沙市岳麓辦公大廈的空調設計，具體設計的步驟有：冷熱濕負荷的計算，空調系統(tǒng)的選擇，空氣的處理過程，水力計算，設備的選型與布置，

14、氣流組織計算與分析，制冷機房設計等。3第2章 設計參數(shù)第2章 設計參數(shù)2.1 地點湖南 長沙（北緯28°12，東經113°05；海拔44.9）2.2 室外氣象參數(shù)1.夏季1：空調計算干球溫度：35.8；空調計算濕球溫度：27.7；空調計算日均溫度：32；通風計算干球溫度：33；平均風速：2.6m/s；大氣壓力：99.94kPa；設計計算相對濕度75%。2.冬季1：空調計算干球溫度：-3；空調計算相對濕球：81%；采暖計算干球溫度：0；通風計算干球溫度：5；平均風速：2.8m/s；大氣壓力：101.99kPa。2.3 室內空氣計算參數(shù)1.夏季2：室內溫度：26；相對濕度：40

15、60%；氣流平均速度0.3m/s。2.冬季2：室內溫度：20；相對濕度：4060%；氣流平均速度0.2m/s。2.4 圍護結構參數(shù)1.外墻4：鋼筋混凝土墻體，結構如圖2-1所示，=350mm；圖 2-1 圖 2-22.內墻4：3E墻板，結構如圖2-2所示，=200mm；3.屋頂4結構如圖2-3所示，=70mm；圖 2-34.傳熱系數(shù)： 2 （2-1）式中 內表面對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)， W/(m2 )；墻體厚度，m；導熱系數(shù)，W/(m )；內表面對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，W/(m2 )；所以外墻的傳熱系數(shù)：=2.21 W/(m2 )；內墻的傳熱系數(shù)：=2.09 W/(m2 )；屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)：=0.

16、65 W/(m2 )。5窗戶為金屬窗框、單層透明單玻璃，內掛淺色簾，傳熱系數(shù)為=5.94 W/(m2 )。6.門為保溫隔音、單框金屬門，傳熱系數(shù)為=5.94 W/(m2 )。第3章 工程概述和空調設計特點第3章 工程概述和空調設計特點3.1 工程概述本工程位于長沙市，為綜合辦公業(yè)務樓，高層建筑。主樓為長方形，為東北西南走向，總建筑面積為20899 m2，其中地上17655 m2，地下3245 m2。建筑主體高度為46.8 m；地上十三層，主裙房九層，裙房兩層，地下一層為車庫。地下一層為鋼筋混凝土機構，地上結構形式為框架結構。3.2 設計特點3.2.1 空調系統(tǒng)的選擇空調系統(tǒng)一般均由空氣處理設備

17、和空氣分配設備組成，根據需要，他可組成許多不同形狀的系統(tǒng)，在工程上，應考慮建筑物的用途和性質，熱濕負荷特點，溫濕度調節(jié)和控制的要求，空調機房的面積和位置，初投資和運行費用等多方面的因素，選定合理的空調系統(tǒng)。根據負擔室內熱濕負荷所用的介質不同分為全空氣系統(tǒng)、全水系統(tǒng)、空氣-水系統(tǒng)，冷劑系統(tǒng)。按熱量移動（傳遞）的原理來分可分為對流式空調和輻射式空調，按被處理空氣的來源來分又可分為封閉式系統(tǒng)、直流式系統(tǒng)和混合式系統(tǒng)。按空氣處理設備的集中程度可分為集中式空調系統(tǒng)、半集中式空調系統(tǒng)和分散式空調系統(tǒng)；集中式是指所有的空氣處理設備均設在一個集中的空調機房內。半集中式除了集中空調機房（主要處理室外新風）外，還

18、包括分散放在空調房間內的二次設備，其中多半設有冷熱交換裝置，如風機盤管等。全分散式沒有集中空調機房，二是完全采用組合式設備向各房間進行空調，自帶制冷機組的空調機組方式就屬于這一類，如各房間的空調器等。集中式和半集中式也可通稱為中央空調，而全分散式系統(tǒng)也稱為局部空調。中央空調和局部空調相比，具有以下優(yōu)點：1 空氣調節(jié)效果好，可以嚴格的控制室內溫度和室內的相對濕度，并能滿足室內空氣清潔度的不同要求；2 可向室內送新風，保證室內空氣新鮮度；并且可以進行理想的氣流分布設計；3 機組相對故障少，運行管理方便，運行費用低；4 空調與制冷設備集中安設在機房，便于管理與維修；5 設備使用壽命長；6 可以有效的

19、采取消聲和隔振措施，故噪聲?。? 宜于裝飾配合，達到現(xiàn)代建筑要求的高檔、舒適和美觀的目的。通過對該辦公樓采用集中供冷的中央空調和采用房間窗式空調器的局部空調在能耗、造價方面的比較證明，中央空調的耗電明顯降低，大約節(jié)電30左右。從造價比較看，窗式空調造價稍低于集中供冷的中央空調。綜合耗電、造價兩因素，優(yōu)先考慮采用冷水機組集中供冷的中央空調。但是對于該建筑的辦公房間面積大，樓層高度卻各不相同，并且所要求的處理效果差不多。針對樓層低的房間風管不易布置所采用的中央空調方式，又以采用半集中式空調較多，而其中首選的為風機盤管加新風空調系統(tǒng)，風機盤管的空調方式是空氣水系統(tǒng)中的一種主要形式,主要是由風機與冷熱

20、交換盤管組成，他的功能主要是在空氣進入被調房間之前對從集中處理設備來的空氣再進行一次處理，或者新風由新風機組集中處理，而房間內回風由風機盤管處理，組成風機盤管加新風的半集中式空調系統(tǒng)。該系統(tǒng)的優(yōu)點是：1 與全空氣系統(tǒng)比較，可節(jié)省空間。2 布置靈活，具有個別控制的優(yōu)越性，各房間單獨調節(jié)溫度，房間不入住人時，可關調機組，不影響其他房間的使用。3 節(jié)省運行費用,運行費用與單風道系統(tǒng)相比約低2030%,比誘導器系統(tǒng)低1020%,而綜合投資費用大體相同,甚至略低。4 機組定型化，規(guī)格化，易于選擇安裝。5 有較好的供熱能力。風機盤管機組的缺點是：1. 作為空氣-水系統(tǒng)，潛在漏水的可能性；2. 機組可能產生

21、凝霧；3. 冷凝水盤可能滋生影響人體健康的微生物；4. 需要單獨設立新風系統(tǒng)解決室內新風問題；5. 風機盤管機組過濾效率差，影響到室內空氣品質。因此綜上考慮及分析，本次設計針對于樓層較高的首層和二層采用全空氣系統(tǒng)，左右以變形縫分界為兩個空調系統(tǒng)；三樓和三樓以上樓層較低的采用風機盤管加新風系統(tǒng)，新風系統(tǒng)也是以中間的變形縫為這樣采用的中央空調系統(tǒng)不但具有投資低，調節(jié)靈活，運行管理方便等優(yōu)點，還能很好的控制室內的空氣參數(shù)。3.2.2 冷熱源的選擇制冷以電為驅動能源的空調工程，而由于工程所在的地區(qū)為執(zhí)行峰谷電價且電價差相對比較大，經技術經濟分析比較合理，因而采用部分負荷冰蓄冷系統(tǒng)，制冷主機與蓄冰設備為

22、串聯(lián)方式，主機位于冰蓄設備的上游，機房設于地下一層。在該建筑周圍沒有熱源的接入口，并且該辦公樓所需熱負荷相對較少，因此基于此情況，在地下一層設立一臺小型的燃油熱水鍋爐，以備空調用熱水。并且冬夏季手動切換冷熱源的變化。7第4章 空調系統(tǒng)冷熱濕負荷的計算第4章 空調系統(tǒng)冷、熱、濕負荷的計算4.1 冷、熱、濕負荷的概念為了保持建筑物的熱濕環(huán)境，在某一時刻需向房間供應的冷量稱為冷負荷；相反，為了補償房間失熱需向房間供應的熱量稱為熱負荷；為了維持房間相對濕度恒定需從房間除去的濕量稱為濕負荷。房間冷、熱、濕負荷也是確定空調系統(tǒng)送風量及各種設備容量的依據。主要冷負荷由以下幾種：1 外墻及屋面瞬變傳熱引起的冷

23、負荷；2 內圍護結構冷負荷；3 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷；4 透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷；5 設備散熱引成的冷負荷；6 人體散熱引起的冷負荷；7 照明散熱引起的冷負荷；在冷負荷的計算方法上，本設計采用冷負荷系數(shù)法計算空調冷負荷。主要熱負荷包括圍護結構的耗熱量和加熱由門窗縫隙滲入室內的冷空氣耗熱量；其中圍護結構的耗熱量包括基本耗熱量和附加耗熱量（朝向修正、風力附加、外門開啟附加、高度附加等），由于在空調房間內的空氣為正壓，故由門窗縫隙滲入室內的冷空氣耗熱量不予考慮。在熱負荷的計算方法上，也采用熱負荷系數(shù)法計算空調熱負荷。主要濕負荷有人體散濕量和敞開水表面散濕量，根據本建筑的特點，只計算

24、人體散濕量。4.2 主要計算公式4.2.1 冷負荷1.外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負荷3 (4-1)式中 外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負荷，W；外墻和屋面的面積，m2；外墻和屋面的傳熱系數(shù)，W/(m2 )，由暖通空調附錄2-2和附錄2-3查?。皇覂扔嬎銣囟?，；外墻和屋面冷負荷計算溫度的逐時值，由暖通空調附錄2-4和附錄2-5查??；地點修正值，由暖通空調附錄2-6查取；吸收系數(shù)修正值，取=1.0；外表面換熱系數(shù)修正值，取=0.94；2.內圍護結構冷負荷3 (4-2)式中 內圍護結構（如內墻、樓板等）傳熱系數(shù)，W/(m2 )；內圍護結構的面積，m2；夏季空調室外計算日平均溫度，；附加溫升，可按暖通

25、空調表2-10查取。3.外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷3 （4-3）式中 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷，W；外玻璃窗傳熱系數(shù)，W/(m2 )，由暖通空調附錄2-7和附錄2-8查得；窗口面積，m2；外玻璃窗的冷負荷溫度的逐時值，由暖通空調附錄2-10查得；玻璃窗傳熱系數(shù)的修正值；由暖通空調附錄2-9查得；地點修正值，由暖通空調附錄2-11查得；4.透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷3 (4-4)式中 有效面積系數(shù)，由暖通空調附錄2-15查得；窗口面積，m2；窗玻璃的遮陽系數(shù)，由暖通空調附錄2-13查得；窗內遮陽設施的遮陽系數(shù)，由暖通空調附錄2-14查得；日射得熱因數(shù)，由暖通空調附錄2-12查得；窗玻

26、璃冷負荷系數(shù)，無因次，由暖通空調附錄2-16至附錄2-19查得；5.設備散熱引起的冷負荷3 （4-5）式中 設備和用具顯熱形成的冷負荷，W； 設備和用具的實際顯熱散熱量，W；設備和用具顯熱散熱冷負荷系數(shù)，可由暖通空調附錄2-20至附錄2-21查得。如果空調不連續(xù)，則=1.0。6.人體散熱形成的冷負荷3(1)人體顯熱散熱形成的冷負荷 (4-6)式中 不同室溫和勞動性質成年男子顯熱散熱量，W，由暖通空調表2-13查得； 室內全部人數(shù)；群集系數(shù)，由暖通空調表2-12查得；人體顯熱散熱冷負荷系數(shù)，由暖通空調附錄2-23查得；(2)人體潛熱散熱形成的冷負荷 (4-7)式中 人體顯熱散熱形成的冷負荷，W；

27、 不同室溫和勞動性質成年男子顯熱散熱量，W； 室內全部人數(shù)； 群集系數(shù)，由暖通空調表2-12查得；7.照明散熱形成的冷負荷3白熾燈 (4-8)日光燈 (4-9)式中 照明燈具所需功率，W； 鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)，明裝時，=1.2，暗裝時，=1.0； 燈罩隔熱系數(shù)，燈罩有通風孔時，=0.50.6；無通風孔時，=0.60.8； 照明散熱冷負荷系數(shù)，由暖通空調附錄2-22查得。8.計算建筑的各樓層分項逐時冷負荷總表見附錄表4-1。9.因樓層較多，各層冷負荷計算以一層為例，具體見附錄表4-3。4.2.2 熱負荷1.圍護結構的基本耗熱量3 (4-10)式中 部分圍護結構的基本耗熱量，W；部分圍護結構的表面

28、積，m2；部分圍護結構的傳熱系數(shù)，W/(m2 )；冬季室內計算溫度，；冬季室外空氣計算溫度，； 圍護結構的溫差修正系數(shù)。注4：圍護結構兩側溫差大于5時，應計算該圍護結構的傳熱量。2.圍護結構的附加耗熱量3（1）朝向修正系數(shù) ；（2）風力附加 ；（3）外門開啟附加 注4：對開啟一般的外門（如住宅、宿舍、托幼)，當外門所在層以上的樓層為時，一道門附加65%；（4）高度附加 。3.計算建筑的各樓層分項逐時熱負荷總表見附錄表4-2。4.因樓層較多，各層熱負荷計算以一層為例，具體見附錄表4-4。4.2.3 濕負荷人體散失量3： (4-11)式中 人體散濕量，kg/s； 成年男子的小時散濕量，g/h；室內

29、全部人數(shù)；群集系數(shù)，由暖通空調表2-12查得。13第5章 空調系統(tǒng)冷熱濕負荷的計算第5章 新風負荷計算5.1 概念室外新鮮空氣是保障良好的室內空氣品質的關鍵，因此，空調系統(tǒng)中引入室外新鮮空氣（簡稱新風）是必要的。由于夏季室外空氣焓值和氣溫比室內空氣焓值和氣溫要高，空調系統(tǒng)下界為處理新風勢必要消耗冷量。而冬季室外空氣氣溫又比室內空氣溫度要低，室外空氣比室內空氣含水量也少，同樣，空氣系統(tǒng)冬季為處理新風勢必要消耗熱量和加濕量。但是空調處理新風所消耗的能量是比較大的，所以，空調系統(tǒng)中新風量的大小要滿足空氣品質的前提下，應盡量選用較小必要的新風量，否則，新風量過多，將會增加空調制冷系統(tǒng)與設備的容量（具體

30、計算新風量見第六章）。5.2 計算公式1.夏季，空調新風冷負荷按下式計算：3 (5-1)式中 夏季新風冷負荷，kW；新風量，kg/s；室外空氣的焓值，kJ/kg；室內空氣的焓值，kJ/kg；2.冬季，空調新風冷負荷按下式計算：3 (5-2)式中 空調新風冷負荷，kW；空氣的定壓比熱，kJ/(kg )，取1.005 kJ/(kg )；冬季空調室外空氣的計算溫度，冬季空調室內空氣的計算溫度，；3.各樓層新風兩及新風負荷見表6-2與表6-3。第6章 空調系統(tǒng)冷熱濕負荷的計算第6章 送風量及新風量的計算6.1 送風量的計算1.熱濕比： 3 (6-1)式中 房間全熱冷負荷，kW； 房間濕負荷，kg/s；

31、2.送風量 3 (6-2)式中 送風量，kg/s；室內全熱冷負荷，kW；、分別為室內空氣和送風的比焓，kJ/kg；3.確定各個狀態(tài)點室內：=26、=50%、=52.900 kJ/kg、=10.5 g/kg；室外：=35.8、=75%、=108.649 kJ/kg、=28.3 g/kg；送風：=18、=75%、=42.559 kJ/kg、=9.7 g/kg；4.各送風量的計算，見表6-2和表6-3。6.2 新風量的計算1.最小新風量確定原則：(1)稀釋人群本身和活動所產生的污染物，保證人群對空氣品質的要求；(2)補充室內燃燒所耗的空氣和局部排風量；(3)保證房間的正壓。在全空氣系統(tǒng)中，通常取上述

32、要求計算出新風量中的最大值作為系統(tǒng)的最小新風量。如果計算所得的新風量不足系統(tǒng)送風量的10%，則取系統(tǒng)送風量的10%，送風量特大的系統(tǒng)不在此列。2.新風量根據各房間的使用性質，按下表數(shù)值采用。表6-1 新風量一覽表建筑類型吸煙情況新風量(m3/h·人)備注適當最少一般辦公室無2520個人辦公室有一些5035會議室無3530有一些6040嚴重80503.保持正壓新風量，可按下式計算： 3 (6-3)式中 從房間縫隙滲出的風量，也就是正壓風量，m3/s；縫隙（門、窗等）面積，m2； 房間內正壓，縫隙兩側的壓差，一般取510Pa； 流量系數(shù)，0.390.64； 流動指數(shù)，0.51，一般取0.

33、65；6.3 確定焓濕圖1.全空氣系統(tǒng)系統(tǒng)采用定風量單風道系統(tǒng)，空調機組將系統(tǒng)的一次回風與外界的新鮮空氣混合，并將其處理到室內要求的狀態(tài)點，通過風道將空氣送到各個房間；焓濕圖見圖6-1。 圖6-1 全空氣系統(tǒng)處理過程2.空氣-水風機盤管系統(tǒng)新風處理到室內的焓值，而風機盤管承擔室內人員、設備冷負荷和建筑圍護結構冷負荷。新風與風機盤管的空氣處理過程及送風（風機盤管送風和新風）在室內的狀態(tài)變化過程在圖上的表示見圖6-2。室外的新風被冷卻處理到機器露點；此點的溫度根據設計的室內狀態(tài)點的焓值盤管加獨立新風系統(tǒng)空氣處理過程線與相對濕度90%95%線交點確定。圖6-2 空氣-水風機盤管系統(tǒng)處理過程6.4 舉

34、例計算1.全空氣系統(tǒng)以建筑的一層左側空間為例，左側空間的冷負荷為=43509.6W，濕負荷：=0.278×120×0.93×109=3.38×kg/s(1) 熱濕比：=12872.7kJ/kg(2) 根據室溫允許波動范圍，確定送風溫差：8，得送風溫度=18。在大氣壓力=0.1MPa的圖上（如圖6-1所示），通過點做=12872.7 kJ/kg的直線與=18相交，其交點即送風狀態(tài)：42.228 kJ/kg，9.5 g/kg，=75%。(3) 送風量：=4207.48g/s=12570.06m3/h(4) 新風量：a.按表6-1選擇新風量：=120人

35、5;30 m3/h·人=3600 m3/h；b.新風量按送風量的10%計算；=12570.06×10%=1257.006 m3/h；c.保持正壓新風量：=384.21 m3/h；所以取上述計算出新風量中的最大值作為系統(tǒng)的最小新風量=3600 m3/h。(5) 換氣次數(shù)：。(6) 最小新風比： kJ/kg，得：=28.8，=62.67%，=15.6 g/kg。(7) 新風冷負荷：=67.178 kW。2.風機盤管系統(tǒng)以建筑三層右側辦公室為例，右側空間的冷負荷為=13886.2W，濕負荷：=0.278×40×0.93×109=1.127×

36、kg/s；(1) 熱濕比：=12321.38 kJ/kg；(2) 根據室溫允許波動范圍，確定送風溫差：8，得送風溫度=18。在大氣壓力=101325Pa的圖上（如圖6-2所示），通過點做=12321.38kJ/kg的直線與=18相交，其交點即送風狀態(tài)：42.324 kJ/kg，9.7 g/kg，=75%。(3) 總送風量：=1313=3922.66 m3/h。(4) 新風量按每人30計算，則新風量:=30×40=1200 m3/h。(5) 風機盤管風量：=-=2722.66 m3/h。(6) 風機盤管機組出口的焓值：。表6-2 全空氣系統(tǒng)各值計算結果一覽表首層右側首層左側二層右側二層

37、左側冷負荷(W)18538.443509.620366.250539.6熱負荷(W)26387.1140691.0924565.8951330.36濕負荷(g/s)1.73.381.73.38熱濕比(kJ/kg)10904.912872.711980.114952.5送風溫度()18181818相對濕度(%)747574.576送風焓值(kJ/kg)42.22842.55942.39442.89送風濕度(g/kg)9.59.79.69.8送風量(m3/h)5189.6812570.065791.4615083.88新風量(m3/h)1800360018003600最小新風比0.34680.28

38、640.31080.2387混合風焓值(kJ/kg)72.23668.86670.22766.205混合后溫度()29.5528.82928.2混合后相對濕度(%)6462.6763.761.65混合后濕度(g/kg)16.715.616.114.8新風冷負荷(kW)33.58967.17833.58967.178表6-3 風機盤管系統(tǒng)各值計算結果一覽表三層右側三層左側四九層右側四九層左側十層負荷(W)19864.8224598.0818541.3224493.0825135.5熱負荷(W)23104.5525014.1620293.4125014.1630901.47新風量(m3/h)180

39、02100180021001800新風冷負荷(kW)33.58939.18733.58939.18733.58929第7章 氣流組織計算第8章 空調系統(tǒng)的設計計算及設備選擇第8章 空調系統(tǒng)的設計計算及設備選擇8.1 風系統(tǒng)的設計計算8.1.1 風道布置原則1.合理利用空間，并同建筑結構配合，盡量考慮到美觀；2.不能影響工藝及操作；3.管路應盡量短，且轉彎少，便于施工與制作；4.考慮到運行調節(jié)的靈活性。8.1.2 風管設計1.風管材料的選用：采用鍍鋅鋼板制作，其優(yōu)點是不燃燒、易加工、耐久，也較經濟?？照{風管保溫材料采用帶鋁箔的離心超細玻璃棉板，厚度為40mm（用塑料釘固定在風管上），外纏玻璃布保

40、護層。2.風管形式的確定：由于采用定風量系統(tǒng)，而且建筑本身的負荷不是很大，所以系統(tǒng)的送風量也不是很多，所以采用了低速系統(tǒng)，又因為技術夾層的限制，在這里不能再布置圓管，仍然采用矩形方管的型式。并且矩形風管具有易布置，彎頭及三通等部件的尺寸較圓形風管的部件小，且容易加工的優(yōu)點。所以在本設計中的所有風管都為矩形方管。在個別的管路中（總干管和總支管），風速還是比較大的。對于普通低速定風量系統(tǒng)，風管的末端就是風口，風速過高引發(fā)的再生噪音會通過風管傳到風口，進入室內。因此在機房出口位置增加一個消聲器，減少噪音的傳播。8.1.3 風管水力計算設計中全部采用矩形風道，根據要求的流量分配，利用假定流速法來確定管

41、徑和阻力。對于低速風管風速，總管和總支管為68 m/s，無送、回風口支管為57 m/s，有送、回風口支管為35 m/s；回風口的吸風速度為4.05.0 m/s新風入口的流速為4.04.5 m/s。4阻力管段中流體流動的阻力分為沿程阻力和局部阻力。系統(tǒng)總阻力為最不利環(huán)路的阻力與管路末端的風口阻力之和。設計計算步驟：51繪制系統(tǒng)軸測圖，標注各管段長度和風量；2選定最不利環(huán)路，劃分管段，選定流速；3根據給定風量和選定流速，計算管道斷面尺寸a×b(或管徑D)，并使其符合通風管道的統(tǒng)一規(guī)格。再用規(guī)格化了的斷面尺寸及風量，算出風道內實際流速；4根據風量L或實際流速v和斷面當量直徑D查手冊得到單位

42、長度的摩擦阻力；5計算各段的局部阻力；6計算各段總阻力；7檢查并聯(lián)管路的阻力平衡情況。各風管的水力計算以首層為例，草圖如下圖8-1、圖8-2、圖8-3所示：圖8-1 首層左側送風管道計算草圖圖8-2 首層左側回風管道計算草圖圖8-3 首層右側送、回風管道計算草圖具體計算結果見附錄表8-1、表8-2。8.2 水系統(tǒng)的設計計算8.2.1 水系統(tǒng)的設計選擇1.空調工程中水管系統(tǒng)的功能是為各種空氣處理設備和空調終端設備輸送冷、熱水。對水管系統(tǒng)的要求是：1)具有足夠的輸送能力，能滿足空調系統(tǒng)對冷熱負荷的要求；2)具有良好的水力工況穩(wěn)定性；3)調節(jié)靈活，能適應多種負荷工況的調節(jié)要求；4)投資省運行經濟，便

43、于維修管理。2.水系統(tǒng)的設計類型及特點空調水系統(tǒng)包括冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)兩個部分，它們可以設計成不同的類型。根據本設計的建筑特點和空調系統(tǒng)的布置，對于冷卻水系統(tǒng)采用機械通風冷卻循環(huán)系統(tǒng)，利用機械通風冷卻塔，將來自冷凝器的冷卻回水由上部被噴淋在冷卻塔內的填充層上，以增大水與空氣的接觸面積，被冷卻后的水從填充層至下部水池內，通過水泵再送回冷水機組的冷凝器中循環(huán)使用。這種冷卻塔的冷卻效率較高，結構緊湊，適合范圍廣，并有定型產品可供選用。對于冷凍水系統(tǒng)采用閉式的、變水量系統(tǒng)，用戶端由于系統(tǒng)分為全空氣系統(tǒng)和風機盤管加新風系統(tǒng)，因此設立集分水器，空調機組與風機盤管、新風機組單獨從集分水器接出水管，并且供

44、冷和供熱管道合用同一管路系統(tǒng)。為達到末端設備的水量分配及調節(jié)方便，便于水力平衡，在建筑左側較大風機盤管系統(tǒng)中，采用同程式兩管制系統(tǒng)，右側較小的風機盤管系統(tǒng)中采用異程式兩管制系統(tǒng)。8.2.2 系統(tǒng)水管水力計算水力計算的主要目的是根據要求的流量分配，確定管段的管徑和阻力，進而確定動力設備(水泵等)的型號和動力消耗，或根據已定的動力設備，確定保證流量分配的管道尺寸。本次設計中是根據要求的流量分配，來確定管徑和阻力。阻力管段中流體流動的阻力分為沿程阻力和局部阻力。供、回水管的管徑按比摩阻120400Pa/m來選取。供回水冷水溫度為7/12，供回水熱水溫度為65/55。為考慮各并聯(lián)環(huán)路的壓力損失易于平衡

45、，風機盤管冷凍水立管管徑相對放大一號選取。水管水力計算草圖見下圖8-4、圖8-5、圖8-6圖8-4 四九層左側水管計算草圖-1圖8-5 四九層左側水管計算草圖-2圖8-6 右側最不利循環(huán)管路計算草圖具體計算結果見附錄表8-3、表8-4和表8-5。8.2.3 冷凝水的排出組合式空調機組、風機盤管、新風機組在運行過程中產生的冷凝水由冷凝水管排出。風機盤管的凝結水都是自流排出的,凝水盤很淺,排水余壓很小,因而要做好排水管的坡度,以防排水不暢凝水溢出,濕損吊頂裝修。本設計中冷凝管沿水流方向保持0.3的坡度，且保證沒有積水部位，就近排入衛(wèi)生間立管，空調機組的冷凝水直接排入機房的地漏，排水須作存水彎后排入

46、地漏，水封高度：130mm水柱（大于室內的風壓）。冷凝水管采用采用鍍鋅鋼管，螺紋連接，在實際應用過程中，若冷凝水盤處于機組的負壓段，凝水盤出口處應設置出口與大氣相通的水封，其高度比凝水盤處的負壓大50左右。連接到設備冷凝水管的尺寸由設備決定。一般情況下，每1kW的冷負荷每小時約產生0.4kg左右的冷凝水，在潛熱負荷較高的情況下，每1kW冷負荷約產生0.8kg的冷凝水。通常，可以根據機組的冷負荷，按下列數(shù)據近似選定冷凝水的公稱直徑：97kW時，20mm；7.117.6kW時，25 mm；17.7100kW時，32 mm；101176kW時，40 mm。8.2.4 水系統(tǒng)的水質處理水系統(tǒng)管道的結垢、腐蝕可導致水管局部腐蝕，該腐蝕速度是正常腐蝕速度的45倍，會使管路穿孔而損壞。同時污垢在管道內的沉積降低了水管的流通截面，增大了水阻力，因此對空調循環(huán)水進行水質處理十分必要。常用的水處理方法有：化學處理法、靜電處理法、磁化水處理、離子水處理、電子水處理等。通常優(yōu)先選擇化學處理法和電子水處理?？紤]到本系統(tǒng)的總水量較小和水源水質的問題