暖通空調設計

暖通空調課程設計題目：某校學生公寓樓道暖通空調設計課程：暖通空調專業(yè)：班級：姓名：指導教師：完成日期：2011年7月日《暖通空調》課程設計任務書、題目:南京〔××〕市某校學生公寓樓暖通空調設計二、設計目的和內容、要求暖通空調課程設計是《暖通空調》課程的重要教學環(huán)節(jié)之一，通過這一環(huán)節(jié)到達了解暖通空調設計的內容、程序和根本原那么，學習設計計算的根本步驟和方法，穩(wěn)固《暖通空調》課程的理論知識，培養(yǎng)獨立工作能力和解決實際工程問題的能力。整個設計要求完成某中學學生公寓樓〔按規(guī)定的軸線范圍〕暖通空調設計。應將設計結果整理成設計計算說明書，其中包括：原始資料、設計方案、計算公式、數(shù)據(jù)來源、設備類型、主要設備材料表。設計成果還應能用工程圖紙表達出來，要求繪出暖通空調平面圖及系統(tǒng)原理圖。、設計原始資料1.建筑物的平、立剖面圖見建筑圖，建筑平面尺寸以圖紙為準，建筑層高為；2，冬季總熱負荷指標為60-80W/m2；3.每標準間公寓住4〔Ｂ/—Ｇ/軸線為2人〕人，每層活動室為10人，衛(wèi)生要求需要的最小新風量為每人30m3/h〔活動室為20-25m4.每標準間公寓的衛(wèi)生間設有衛(wèi)生間排風，其排風量按換氣次數(shù)5-10次/h計算；公共衛(wèi)生間按不小于10次/h計算；5.維持空調室內正壓按0.5-0.7次/h計算；6.室內設計參數(shù)：夏季：tR=26—27℃φR=40%—冬季：tR=18—20℃φR≥7.室外氣象參數(shù)見《室外氣象參數(shù)》資料集?！铂F(xiàn)直錄如下〕①上海：夏季空調室外計算干球溫度：34℃，夏季空調室外計算濕球溫度：℃冬季空調室外計算干球溫度：-4℃②南京：夏季空調室外計算干球溫度：℃，夏季空調室外計算濕球溫度：℃，冬季空調室外計算干球溫度：-6℃③揚州：夏季空調室外計算干球溫度：℃，夏季空調室外計算濕球溫度：℃，冬季空調室外計算干球溫度：-6℃④無錫：夏季空調室外計算干球溫度：℃，夏季空調室外計算濕球溫度：℃，冬季空調室外計算干球溫度：-4℃⑤南通：夏季空調室外計算干球溫度：℃，夏季空調室外計算濕球溫度：℃，冬季空調室外計算干球溫度：-5℃⑥鎮(zhèn)江：夏季空調室外計算干球溫度：℃，夏季空調室外計算濕球溫度：℃，冬季空調室外計算干球溫度：-5℃⑦蘇州：夏季空調室外計算干球溫度：℃，夏季空調室外計算濕球溫度：℃，冬季空調室外計算干球溫度：-4℃⑧杭州：夏季空調室外計算干球溫度：℃，夏季空調室外計算濕球溫度：℃，冬季空調室外計算干球溫度：-4℃〔注：1班：序號1—12用①、13—24用②、25—36用③、37—47用④；2班：序號1—12用⑤、13—24用⑥、25—36用⑦、37—47用⑧〕0.8MPa的蒸汽。四、設計任務與內容：1、收集相關資料，查閱相關標準，并熟悉標準條文。2、根據(jù)工程實際情況，通過簡單的技術經(jīng)濟比擬，優(yōu)選一個方案進行設計。3、完成〔××〕市某校學生公寓樓暖通空調設計，具體包括：〔1〕空調負荷的計算；〔2〕空調方案、冷熱源方案的比擬及選擇；〔3〕空調風系統(tǒng)的設計及計算；〔4〕空調水系統(tǒng)的設計及計算；〔5〕空調冷熱源機房設計；〔6〕通風系統(tǒng)的設計；〔7〕室內溫、濕度控制方案，空調系統(tǒng)的運行調節(jié)方案的選擇。4、撰寫設計計算說明書。5、繪圖：各層通風空調〔風、水〕平面圖，空調水系統(tǒng)原理圖。空調風系統(tǒng)圖〔選做〕，空調水系統(tǒng)圖〔選做〕風機盤管安裝詳圖〔選做〕。注：1班序號1—12完成1＃樓⑴—⒁軸線的設計，序號13—24完成4＃樓設計,序號25—36完成1＃樓〔13〕—〔26〕—〔1ˊ〕—〔6ˊ〕軸線的設計,序號37—47完成1＃樓〔Bˊ〕—〔Hˊ〕—〔27〕—〔35〕軸線的設計2班：序號1—12完成2＃樓〔1〕—〔13〕—〔1ˊ〕—〔6ˊ〕軸線的設計,序號13—24完成2＃樓〔Bˊ〕—〔Hˊ〕—〔14〕—〔22〕軸線的設計,序號25—36完成3＃樓〔1〕—〔9〕—〔1ˊ〕—〔6ˊ〕軸線的設計,序號37—47完成3＃樓〔Bˊ〕—〔Hˊ〕—〔10〕—〔17〕軸線的設計目錄一、設計工程概況…………6二、夏季冬季空調冷、熱、濕復荷計算…………………7〔一〕夏季室內冷負荷的組成…………..7〔二〕夏季新風冷負荷計算…………….8〔三〕夏季濕負荷計算…………………9〔四〕夏季冷、濕負荷匯總…………….9〔五〕冬季室內冷負荷的組成………….9〔六〕冬季新風冷負荷計算……………10〔七〕冬季濕負荷計算………………...11〔八〕冬季冷、濕負荷匯總……………11〔九〕建筑物總冷、熱負荷匯總空調冷熱源設備需要提供的總供冷量和總供熱量…………….11三、空調冷熱源方案的比擬與確定……………………12〔一〕冷熱源方案的比擬與選擇………12〔二〕空調系統(tǒng)形式的選擇…………...13〔三〕新風系統(tǒng)的功能與劃分…………15〔四〕房間中的新風供給方式的比擬與確定…………...16〔五〕室內氣流分布方式比擬與確定,送回風口形式確實定…………………16〔六〕空調水系統(tǒng)形式的選擇和水系統(tǒng)的劃分…………17(七)管道、設備、風口等布置方案……………………17空調風系統(tǒng)的設計…………………19〔一〕空氣處理設備的選型……………19〔二〕室內氣流分布計算………………20〔三〕新風系統(tǒng)的水力計算……………21五、空調水系統(tǒng)的設計計算……………24〔一〕布置空調循環(huán)水管、冷凝水管，畫出水力計算草圖…………………24(二)確定各管徑水流量………………………25〔三〕空調凝水管管徑大小確實定……………25六、冷熱源機房的設計…………………25七、通風系統(tǒng)的設計……………………25八、室內溫濕度控制方案………………26〔一〕風機盤管的控制方案…………...26〔二〕新風系統(tǒng)的控制方案……………27〔三〕變流量系統(tǒng)的運行調節(jié)…………28九、管路及設備保溫…………………….28十、個人小結……………28十一、參考文獻…………29十二、圖紙目錄…………29一、設計工程概況設計上海市某所中學學生公寓樓，地點上海夏季空調室外計算干球溫度：34℃，夏季空調室外計算濕球溫度：℃，冬季空調室外計算干球溫度：-4標準間夏季空調總冷負荷指標為100W/m2，冬季總熱負荷指標為70W/m2；.每標準間公寓的衛(wèi)生間設有衛(wèi)生間排風，其排風量按換氣次數(shù)取9次/h計算；維持空調室內正壓按0.6次/h計算。6.室內設計參數(shù)：夏季：tR=26℃φR=55%；冬季：tR=19℃φR≥下列圖為單個學生公寓層高為3.5m，衛(wèi)生間的吊頂為1二、夏季冬季空調冷、熱、濕復荷計算〔一〕夏季室內冷負荷的組成夏季空調室內冷負荷的構成包括：建筑圍護結構的冷負荷和室內熱源散熱形成的冷負荷1．建筑圍護結構的冷負荷：夏季建筑圍護結構的冷負荷是指由于室內外溫差和太陽輻射作用，通過建筑圍護結構傳入室內的熱量形成的冷負荷。包括：〔1〕通過外墻和屋面瞬時傳熱而形成的冷負荷在日射和室外氣溫綜合作用下，外墻和屋面的逐時冷負荷可按下式計算：Qc〔τ〕=Ak〔tc(τ)－tR)A——外墻或屋面的面積k——外墻、屋面的傳熱系數(shù)tR——室內氣溫tc(τ)——τ時刻冷負荷計算溫度通過外窗內外溫差的瞬時傳熱和透過窗玻璃的日射得熱而形成的冷負荷透過玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷Qc〔τ〕=CwkwAw(tc(τ)+td－tR)Cw—窗框不同，傳熱系數(shù)修正值kw—窗玻璃的傳熱系數(shù)tc(τ)—外玻璃窗的冷負荷溫度的逐時值td—地點修正室內熱源〔工藝設備、人體、照明等〕散熱形成的冷負荷，設備、照明、人體散熱中均有輻射換熱形式的顯熱得熱，轉化為冷負荷時，會有延遲和衰減，采用相應的冷負荷系數(shù)照明散熱形成的冷負荷白熾燈Qc〔τ〕=1000NCLQ熒光燈Qc〔τ〕=1000Nnn2CLQCLQ——照明散熱冷負荷系數(shù)。與開始使用時間和連續(xù)使用時間有關，與建筑熱工特性有關。N——燈具功率KWn1——n2——燈罩隔熱系數(shù)有通風孔：n2=0.5～0.6，〔2〕人體散熱形成的冷負荷c〔τ〕=qsnφCLQc=qlnφQc(τ)—人體顯熱散熱形成的逐時冷負荷Qc—人體潛熱散熱形成的冷負荷，穩(wěn)態(tài)值qs、ql—成年男子顯熱、潛熱散熱量n—室內總人數(shù)CLQ——顯熱散熱冷負荷系數(shù)φ—群集系數(shù)3.滲透風耗冷量的考慮〔二〕夏季新風冷負荷計算為了維持室內衛(wèi)生等要求，向室內送入一定量的新風，同時也排走同樣數(shù)量的空氣，冬、夏室內外空氣的焓值不同，溫度不同，因提供新風而需的加熱量或冷量為新風負荷。夏季新風冷負荷Qho=M0〔h0－h(huán)R〕M0—新風量〔kg/s〕ho—室外空氣的焓〔kJ/kg〕，hR—室內空氣的焓〔kJ/kg〕〔1〕衛(wèi)生要求：即按標準規(guī)定需要的最小新風量為：標準間30m3/h·最小新風量MO1=30m3/h·人*4=120〔2〕〕：標準間的局部排風量按各衛(wèi)生間換氣次數(shù)5-10次/h計算；維持空調室內正壓按各房間換氣次數(shù)0.5-0.7次/h計算；.Mo2=9*1.4*2.7*2.5+0.6*〔3.4*3.5*9-1.4*2.7*3.5〕=/h〔3〕各房間最小新風量取①和②兩者中的最大值。因MO1<Mo2,那么取Mo2=/h2.各房間新風冷負荷的計算。查表可得ho=91kj/kg，hR=55kj/kg夏季新風冷負荷：Q新=Mo(ho-hR)=141.4×1.2×(91-55)/3600=1.7kw〔三〕夏季濕負荷計算各房人員的散濕量為MW=0.278nφy×10-6=0.278×4××109×10-6=g/s〔四〕夏季冷、濕負荷匯總按建筑物空調房間面積估算各房間的冷負荷，即按冷負荷指標90-110W/m2計算各房間瞬時綜合總冷負荷。取冷負荷指標為100W/m2，那么Qc.l=100W/m2*10.65*3.4=3.621kw〔五〕冬季室內冷負荷的組成1．圍護結構的根本耗熱量〔墻、吊頂、門、窗、地面〕圍護結構的根本耗熱量按下式計算：式中——j局部圍護結構的根本耗熱量，W；——j局部圍護結構的外表積，m2；——j局部圍護結構的傳熱系數(shù)，W/〔m2·℃〕；——冬季室內計算溫度，℃；EQ——采暖室外計算溫度，℃；——圍護結構的溫差修正系數(shù)。但是，在冷側溫度或用熱平衡法能計算出冷側溫度時，可直接用冷側溫度代人，不在進行a值修正附加耗熱量〔考慮朝向、風力及高度等修正〕圍護結構附加耗熱量〔1〕朝向修正率不同朝向的圍護結構，受到的太陽輻射熱量是不同的；同時，不同的朝向，風的速度和頻率也不同。因此，《標準》規(guī)定對不同的垂直外圍護結構進行修正。其修正率為：北、東北、西北朝向：0～10%；東、西朝向：-5%；東南、西南朝向：-10%～-15%；南向：-15%～30%。選用修正率時應考慮當?shù)囟救照章始拜椛鋸姸鹊拇笮?。冬季日照率小?5%的地區(qū)，東南、西南和南向的修正率宜采用-10%～0，其他朝向可不修正?！?〕風力附加率在《標準》中明確規(guī)定：在不避風的高地、河邊、海岸、曠野上的建筑物以及城鎮(zhèn)、廠區(qū)內特別高的建筑物，垂直的外圍護結構熱負荷附加5%～10%。〔3〕外門附加率為加熱開啟外門時侵入的冷空氣，對于短時間開啟無熱風幕的外門，可以用外門的根本耗熱量乘上按表中查出的相應附加率。陽臺門不應考慮外門附加率?！?〕高度附加率由于室內溫度梯度的影響，往往使房間上部的傳熱量加大。因此規(guī)定：當民用建筑和工業(yè)企業(yè)輔助建筑的房間凈高超過4m時，每增加1m，附加率為2%，但最大附加率不超過15%。注意，高度附加率應加在根本耗熱量和其他附加耗熱量〔進行風力、朝向、外門修正之后的耗熱量〕的總和上。3.冷風滲透耗熱量〔空調室內正壓，一般不考慮〕由于縫隙寬度不一，風向、風速和頻率不一，因此由門窗縫隙滲入的冷空氣量很難準確計算?！稑藴省吠扑]，對于多層和高層民用建筑，可按下式計算門窗縫隙滲入冷空氣的耗熱量：式中——為加熱門窗縫隙滲入的冷空氣耗熱量，W；EQ——滲透冷空氣量，m3/h，可按《標準》附錄D中給出的公式計算，對多層建筑可按換氣次數(shù)法計算；——采暖室外計算溫度下的空氣密度，kg/m3；——空氣定壓比熱，=1kJ/〔kg·℃〕；——采暖室外計算溫度，℃?！擦扯拘嘛L熱負荷的計算各房間最小新風量同夏季Mo=/h，新風熱負荷的計算：Qh.0=M0cp(tR-t0)=1.2*1.005*式中Qh，0—空調新風熱負荷，kw:；Cp—空氣的定壓比熱，kJ/〔kg﹒℃〕；t0—冬季空調室外空氣計算溫度，℃；tR—冬季空調室內空氣計算溫度，℃。具體過程見計算附錄新風熱負荷:Qh，0=M0cp(tR-t0)=1.2*1.005*[9-(-4)]*141.〔七〕各房間冬季濕負荷的計算同夏季,MW=0.278nφy×10-6=0.278×4××109×10-6=g/s〔八〕各房間熱、濕負荷匯總同樣因為時間關系，本課程設計略去室內熱負荷的計算過程，按建筑物空調房間面積估算各房間的熱負荷，即按熱負荷指標60-80W/m2計算各房間的總熱負荷。取熱負荷指標70W/m2，那么Qh.l=70W/m2*10.65*3.4=kw〔九〕建筑物總冷、熱負荷匯總及空調冷熱源設備需要提供的總供冷量和總供熱量-1、建筑物的總冷、熱負荷為各房間所得負荷相加；2、空調冷熱源設備需要提供的總供冷量和總供熱量應以建筑物總冷、熱負荷為根底，加上：通風機機械能轉變?yōu)闊崃?、風管溫升〔或溫降〕漏風等引起的附加冷〔熱〕負荷，風系統(tǒng)的冷〔熱〕量附加，以附加系數(shù)K1表示，一般?。褐评洌篕1=5%-10%，制熱：K1=3%-6%。水泵機械能轉變?yōu)闊崃俊⒗鋬鏊軠厣矡崴軠亟怠车纫鸬母郊永洹矡帷池摵伞布矗汉啙嵵评湎到y(tǒng)的冷損失〕，簡言之：水系統(tǒng)的冷量附加，以附加系數(shù)K2表示，一般?。褐评洌簁2=7%-15%,制熱：K2計算空調冷源設備需要提供的總供冷量時，要考慮同時使用系數(shù)〔因冷指標的是基于夏季冷負荷得到的，而夏季冷負荷計算采用的動態(tài)是動態(tài)算法〕以同時使用系數(shù)K3表示，一般取：K3=70%-90%；計算空調熱源設備需要提供的總供冷熱量時，不需要考慮同時使用系數(shù)〔因熱指標的是基于冬季熱負荷得到的，而冬季熱負荷計算采用的是穩(wěn)態(tài)算法〕因本工程為舒適型空調的類型，空調風系統(tǒng)夏季應采用最大送風溫差送風，即：應直接采用機器露點送風，而不應采用再熱式系統(tǒng)，故不需要考慮再熱冷負荷。即:Q冷=〔1+k1〕〔1+k2〕k3QCQ熱=k1k2Qh以此數(shù)據(jù)作為選擇空調冷熱源容量的大小，不應另作附加。計算局部：夏季取k1=7%，k2=10%，k3=80%。冬季k1=5%，k2=8%，每層11個宿舍及n=11。Q冷=〔1+k1〕〔1+k2〕k3QC*n=Q熱=(1+k1)(1+k2)Qh*n=空調冷,熱,濕負荷計算結果:季節(jié)各房間最小新風量m3/h各房間新風冷/熱負荷kw各房間濕負荷g/s冷/熱負荷匯總kw每層總冷/熱負荷kw夏季冬季三、空調方案、冷熱源方案打的比擬和確定〔一〕冷熱源方案的比擬及選擇1.常用的空調冷熱源的組合形式機器特點的比擬。主要比擬：〔1〕壓縮式冷水機組加汽—水熱交換器組合〔冷水機組夏季提7℃冷水，冬季城市熱網(wǎng)蒸汽作熱媒，加熱空調末端50℃的回水，升至壓縮式制冷是電力驅動的以消耗機械能作為補償，利用液體氣化的吸熱效應實現(xiàn)制冷的。制冷系統(tǒng)主要由制冷壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器四個主要設備組成，并用管道相連接，構成一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)?！?〕蒸汽雙效溴化鋰吸收式冷水機組加汽—水熱交換器組合〔冬夏季需要的熱源均來自城市熱網(wǎng)的蒸汽，溴冷機夏季提供7℃溴化鋰吸收式制冷裝置，是利用溴化鋰水溶液具有在常溫下強烈地吸收水蒸氣，在高溫下又能將所吸收的水分釋放出來的特性，以及水在真空狀態(tài)下蒸發(fā)時，具有較低的蒸發(fā)溫度來實現(xiàn)制冷的。吸收式制冷裝置的優(yōu)點是設備簡單、造價低廉、其工質對大氣環(huán)境無害，而且可以利用工業(yè)余熱作為發(fā)生器熱源，能耗較低，但熱能利用系數(shù)比擬小〔3〕空氣源熱泵型冷熱水機組，以空氣作為低位熱源來吸收熱量的熱泵稱為空氣源熱泵〔AirSourceHeatPump〕?？諝庠礋岜玫闹饕到y(tǒng)形式：①空氣-空氣熱泵②空氣-水熱泵空氣-空氣熱泵〔冷劑式系統(tǒng)〕在住宅、商店、學校、寫字間等小型建筑物中應用十分廣泛。根據(jù)本工程的實際情況,選用壓縮式冷水機組。本宿舍樓共五層，由之前的計算結果可得每層樓的冷熱源需承當?shù)目偫淞?冷熱源需承當?shù)目偀崃?〔二〕空調系統(tǒng)形式的選擇主要比擬全空氣系統(tǒng)、空氣-水系統(tǒng)和冷劑式系統(tǒng)〔特別強調：新風供給難以實現(xiàn)，衛(wèi)生要求難保證，P186VRV也難解決新風問題，代價大〕的優(yōu)缺點機器適用的場合，結合本工程世紀，確定個房間的空調方式1.全空氣系統(tǒng)：全空氣系統(tǒng)是完全由空氣來擔負房間的冷熱負荷的系統(tǒng)。一個全空氣空調系統(tǒng)通過輸送冷空氣向房間提供顯熱冷量和潛熱冷量，灬輸送熱空氣向房間提供熱量，對空氣的冷卻、去濕或加熱、加濕處理完全由集中于空調機房內的空氣處理機組來完成，在房間內不再進行補充冷卻；而對輸送到房間內空氣的加熱可在空調機房內完成，也可在各房間內完成。全空氣空調系統(tǒng)的空氣處理根本上集中于空調機房內完成，因此常稱為集中空調系統(tǒng)。系統(tǒng)形式的選擇：〔1〕全空氣系統(tǒng)在機房內對空氣進行集中處理，空氣處理機組有多種處理功能和較強處理能力，尤其是較強的除濕能力。全空氣處理系統(tǒng)的空氣處理設備集中于機房內，維修方便，且不影響空調房間的使用，因此全空氣系統(tǒng)也適用于房間裝修高級、常年使用的房間。但是全空氣系統(tǒng)有較大的風管及需要空調機房，再建筑層上下、建筑面積緊張的場所，它的應用受到了限制?！?〕高大空間的場所選用空氣定風量系統(tǒng)。為使房間內溫度均勻，需要有一定的送風量，應采用全空氣系統(tǒng)中的定風量系統(tǒng)?！?〕一個系統(tǒng)有多個房間或區(qū)域，各房間的負荷層次不齊，運行時間不完全相同，且各自有不同要求，應選用全空氣系統(tǒng)中的變風量系統(tǒng)、空氣-水風機盤管系統(tǒng)、空氣-水誘導器系統(tǒng)?！?〕一個系統(tǒng)有多個房間，又需要防止各房間污染互相傳播時，如醫(yī)院病房的空調系統(tǒng)，應采用空氣-水風機盤管系統(tǒng)?！?〕舊建筑加裝空調系統(tǒng)，比擬適宜的系統(tǒng)是空氣-水系統(tǒng)；一般不采用全空氣集中空調系統(tǒng)2.空氣-水系統(tǒng)：是由空氣和水共同承當空調房間冷、熱負荷的系統(tǒng)，除了向房間內送入經(jīng)處理的空氣外，還在房間內設有以水作介質的末端設備對室內空氣進行冷卻或加熱。：(1)各房目的溫度可獨立調節(jié)；當房間不需要空調時，可關閉風機盤管〔關閉風機〕，節(jié)約能源和運行費用。(2)各房間的空氣互不串通，防止交叉污染，(3)風、水系統(tǒng)占用建筑空間小，機房面積小，其原因是新風系統(tǒng)風量小，一般僅為全空氣系統(tǒng)的15%~30%；水的密度比空氣的大，輸送同樣能量時水的容積流量不到空氣流量的千分之一，水管比風管小得多。(4〕水、空氣的輸送能耗比全空氣系統(tǒng)小，原因同上。b.它的缺點是：〔1〕末端設備多且分散，運行維護工作量大。(2)風機盤管運行時有噪聲。〔3〕對空氣中懸浮顆粒的凈化能力、陳濕能力和對濕度的控制能力比全空氣系統(tǒng)弱?？諝?水系統(tǒng)中的空氣系統(tǒng)一般都是新風系統(tǒng)，這種系統(tǒng)實質上是個定風量系統(tǒng)，它的劃分原那么是功能相同、工作班次一樣的房間可劃分為一個系統(tǒng)；雖然新風量與全空氣系統(tǒng)中的進風量相比小很多，但系統(tǒng)也不宜過大，否那么各房間或區(qū)域的風量分配很困難；有條件時可分層設置，也可以多層設置一個系統(tǒng)。3.冷劑式空調系統(tǒng)：是空調房間的負荷制冷劑直接負擔的系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器或冷凝器直接從空調房間吸收熱量。冷劑式空調系統(tǒng)也稱機組式系統(tǒng)。這是一項室內熱濕環(huán)境的有效控制技術。與全空氣、空氣-水空調系統(tǒng)相比，機組式系統(tǒng)具有如下特點：(1)空調機組具有結構緊湊，體積小，占地面積小，自動化程度高等優(yōu)點。(2)空調機組可以直接設置在空調房間內，也可安裝在空調機房內，所占機房面積較小，只是集中空調系統(tǒng)的50%．機房層高也相對低些。(3)自于機組的分散布置，可以使各空調房間根據(jù)自己的需要啟停各自的空調機組，以滿足不同的使用要求，因此，機組系統(tǒng)使用靈活方便。同時，各空調房間之間也不會互相污染、串聲，發(fā)生火災時，也不會通過風道蔓延，對建筑防火有利。但是，分散布置，使維修與管理較麻煩。(4)機紐安裝簡單、工期短、投產(chǎn)快，對于風冷式機組來說．在現(xiàn)場只要接上電源，機組即可投入運行。(5)近年來，熱泵式空調機組的開展很快。熱泵空調機組系統(tǒng)是具有顯著節(jié)能效益和環(huán)保效益的空調系統(tǒng)。(6)一般來說，機組系統(tǒng)就地制冷、制熱，冷、熱量的輸送損失少。(7)機組系統(tǒng)的能量消費計量方便，便于分戶計量，分戶收費。(8)空調機組能源的選擇和組和合受限制。目前，普遍采用電力驅動。(9>空調機組的制冷性能系統(tǒng)較小，一般在2.5~3。同時，機組系統(tǒng)不能按室外一般氣象參數(shù)的變化和室內負荷的變化實現(xiàn)全年多工況節(jié)能運行調節(jié)，過渡季也不能用全新風。(10)整體式機組系統(tǒng)，房間內噪聲大，而分件式機組幕統(tǒng)房間的噪聲低。(ll)設備使用壽命較短，一般約為10年。(12)局部機組系統(tǒng)對建筑物外觀有一定影響。安裝房間空調機組后，經(jīng)常破壞建筑物原有的建筑立面。另外還有噪聲、凝結水、冷凝器熱風對周圍環(huán)境的污染。結論：本工程為學生宿舍樓空調系統(tǒng)，根據(jù)實際情況，應選擇風機盤管家獨立新風系統(tǒng)空氣—水半集中式空調系統(tǒng)?！踩承嘛L系統(tǒng)的功能與劃分，新風機房的位置及新風處理設備的形式風機盤管加獨立新風的空調系統(tǒng)僅有新風系統(tǒng)?！步Y論：每層設置一個新風系統(tǒng)，因為無獨立的新風機房，新風機組宜采用吊頂式機組，吊裝再各層的走道內〕新風系統(tǒng)的功能：新風承當著向房間內提供新風的任務。風機盤管加獨立新風系統(tǒng)一般用于民用建筑中，因此新風系統(tǒng)的主要功能是滿足稀釋人群及其活動所產(chǎn)生污染物的要求和人對室外新風的需求。結論：每層設置一個新風系統(tǒng)，因為無獨立的新風機房，新風機組宜采用吊頂式機組，吊裝再各層的走道內〔四〕房間中的新風供給方式的比擬和確定房間中新風供給方式有以下兩種：〔1〕直接送到風機盤管吸入端與房間的回風混合后再被風機盤管冷卻送入室內。這種方式的優(yōu)點是比擬簡單過濾器上的灰塵已被吸入房間，風機盤管的出力被降低。一般不選用這種方式?！?〕新風與風機盤管并聯(lián)送出，可以混合后在送出，也可以各自單獨送入室內。這種方式防止了上述方式的缺點，衛(wèi)生條件建好。應優(yōu)先使用這種方式。更具本設計的需要，選用新風與風機盤管并聯(lián)送出的方式。其原理圖如下(五)室內氣流分布方式的比擬和確定，送回風口形式確實定氣流分布流動模式的影響因素，幾種典型的氣流分布方式及其特點和適用場合比擬〔一〕送風口以安裝位置分，有側送、頂送、地板送、噴口送風、孔板送風1.側送風的氣流分布〔不含水平單向流〕氣流組織方式：上送上回；上送下回。適用場合：跨度有限、高度不太低的空間，如客房、辦公室、小跨度中庭等一般空調系統(tǒng)；以及空調精度△t=±1℃風口類型：常用雙層百頁風口2.頂送風的氣流分布〔以下介紹不含垂直單向流〕散流器送風：氣流組織方式：上送下回或上送上回適用場合：大跨度、高空間，如購物中心，大型辦公室，展館等一般空調；空調精度△t=±1℃或△t≤±℃風口類型：方形、圓形、條縫型散流器等平送：用于一般空調以及要求較高面積不大的恒溫車間。下送：有高度凈化要求的空調房間。：氣流組織方式：上送下回〔最常見〕一側送另一側回下送上回〔應用較少〕孔板送風的適用場合：適用于高精度恒溫恒濕空調或凈化空調，房間高度＜5m；空調精度△t=±1℃；空調精度△t≤±℃〔為集中送風模型〕特點：出口風速高，射程長，一般同側回風，工作區(qū)在回流區(qū)。氣流組織方式：上送下回式。送、回風口布置在同一側；出風速度一般為：4～10m適用場合：空間較大的公共建筑物如影劇院、體育場館?！矠榈湫偷闹脫Q通風形式〕特點：送風溫差小，送風溫差一般以2～3℃為宜；送風速度小，送風速度一般不超過0.5～0.7m/s。節(jié)能舒適。〔Ev、ηa較高〕氣流組織方式：下送上回。適用場合：有夾層地板可供利用。〔二〕回風口：房間內的回風口在其周圍造成一個匯流流場，他對房間氣流的影響作用較小。因此回風口形式也相對簡單。主要有：格柵和單層百葉等。雙層百葉風口有兩層可調角度的活動百葉，短葉片用于調節(jié)送風氣流的擴散角，也可用于改變氣流的方向，而調節(jié)長葉片可以使送風氣流貼服頂棚或下傾一定角度；單層百葉封口只有一層可調節(jié)角度的活動百葉。雙層百葉風口中外層葉片或單層百葉風口的葉片可以平行長邊，也可以平行短邊，有設計者選擇。這兩種送風口也常用作回風口。格柵式送風風口內用薄板隔成小方塊，流通面積大。外形美觀?？煞譃殚_式百葉送風口。百葉封口可繞鉸鏈轉動，便于在風口內裝卸過濾器。適宜用作頂棚回風的風口，以減少灰塵進入回風頂棚。還有一種固定百葉回風口，外形可與開式百葉風口相近，區(qū)別在不可開啟，這種送風口也是一種常用的送風口。本設計需要：上側送上回式，雙層百葉送風口，單層百葉或格柵回風口(七)管道、設備、風口等布置方案(見附錄圖紙)見附錄圖。〔六〕空調水系統(tǒng)形式的選擇和水系統(tǒng)的劃分1.水系統(tǒng)形式的選擇：全水風機盤管水系統(tǒng)常采用雙管和四管系統(tǒng)。雙管系統(tǒng)由一條供水管和一條回水管構成，供水管根據(jù)季節(jié)統(tǒng)一向房間供給冷凍水或熱水，難于滿足過渡季節(jié)有房間要求供冷、又有些房間要求供熱，即同一時間既供熱水又供冷水的要求。但由于其系統(tǒng)簡單、出投資低，目前用得最普遍。四管制系統(tǒng)由兩條供水管和兩條回水管構成。兩條供水管和兩條回水管分別用于供冷水和供熱水。冷、熱水有兩套獨立的系統(tǒng)，可滿足建筑物內同時供冷和供熱的要求，控制方便，但管路復雜，管路占用建筑空間比雙管大系統(tǒng)，初投資較高，多用于對舒適性要求較高的建筑物內。風機盤管水系統(tǒng)按分支管的位置可分為垂直連接系統(tǒng)和水平連接系統(tǒng)。前者常用在旅館客房的風機盤管系統(tǒng)中，立管通常設在管道豎井中，在立管的上部應設集氣罐或自動放氣閥，另外在風機盤管上都自帶手動放氣閥，用于系統(tǒng)和設備放氣。凝結水管也在豎井中設立管，每臺風機盤管的凝結水排出口與立管相連接，在下層集中排放，也可就近排放。水平連接系統(tǒng)適用于辦公樓等建筑物，這類建筑一般無專用的管道井，每層的風機盤管都用于水平支管連接，然后再接到總立管上。對于布置在窗臺下的立式風機盤管，也宜采用水平連接方式，水平支管置于下一層頂棚下。對于既有建筑加設風機盤管空調系統(tǒng)時，也宜采用這種系統(tǒng)，這樣不需要過多地再樓板上鑿洞。風機盤管系統(tǒng)也可采用異程式布置和同程式布置。水系統(tǒng)不大時管道的阻力損失不大，而風機盤管的阻力損失很大〔30~50kPa〕，因此系統(tǒng)的水利穩(wěn)定性好，很容易到達水利平衡，宜采用異程式系統(tǒng)。高層建筑或大型建筑物中，立管或水平支管很長，宜采用同程式系統(tǒng)的方案，而且干管也可按同程式系統(tǒng)布置。定流量系統(tǒng)：系統(tǒng)中循環(huán)水量保持不變，當空調負荷變化時，通過改變供、回水的溫差來適應。定流量系統(tǒng)對風機盤管機組、新風機組等負荷側末端設備的能量調節(jié)方法，是在該設備上安裝電動三通調節(jié)閥，并受室溫控制器的控制。變流量系統(tǒng)：系統(tǒng)中供回水溫差保持不變，當空調負荷變化時，通過改變供水量來適應。變流量系統(tǒng)對風機盤管機組、新風機組等負荷側末端設備的能量調節(jié)方法，是在該設備上安裝電動二通調節(jié)閥，并受室溫控制器的控制。綜合各種選擇的適合場所及優(yōu)缺點最終選用雙管制閉式循環(huán)水系統(tǒng)。2.水系統(tǒng)的劃分：風機盤管等末端裝置與新風機組中盤管阻力、流量相差較大，不宜并聯(lián)在同一分支管路上〔圖如下示〕即本工程宜將新風機組和風機盤管分為兩個水系統(tǒng)，分別接至分、集水器。四.空調風系統(tǒng)的設計計算〔一〕空氣處理設備的選型1.風機盤管的選型：〔1〕確定新風和盤管的冷負荷分0配比例，即：新風機組將新風處理何種狀態(tài)送到室內，常采用將新風處理到室內的等焓機器露點再單獨送到室內，新風不承當室內冷負荷，而風機盤管承當室內冷負荷和局部新風濕負荷的方案?！?〕計算各房間的室內冷負荷為多少W？室內濕負荷為多少g/S?〔各房間室內冷負荷=各房間總冷負荷-各房間新風冷負荷〕新風冷負荷：，盤管冷負荷：室內冷負荷：室內濕負荷：〔3〕各房間總送風量為多少Kg/S?，查表h-d圖可得:hs=45kj/kg送風量修正：Kg/h〔4〕房間總送風量是否滿足換氣次數(shù)n≥5次/h的要求?換氣次數(shù)滿足換氣要求〔5〕風機盤管需要的送風量為多少Kg/S?kg/s〔6〕風機盤管需要承當?shù)睦淞繛槎嗌賅?〔7〕按風機盤管需要承當?shù)娘L量、冷量，選擇適宜的風機盤管型號。選擇FP68參數(shù)風量m3/h高680供冷量w高3600供熱量w高5400中510中3290中4530低340低2650低31302.新風機組的選型?！?〕每層需要的新風量為多少m3/h?Mo總=11×m3/h=m3/h〔2〕每個新風機組需要承當?shù)睦淞繛槎嗌貹W?Qc總=11×1.7=KW〔3〕按新風機組需要承當?shù)娘L量、冷量，選擇適宜的新風機組型號×1=KW×18.6=kw新風機組的選型：25xBD風量2000m3熱量kw水量4.694.24m3/h÷/s=∏R2D=取DH=40mm〔二〕室內氣流分布計算1.〔室內氣流分布形式，送、回風口的形式已確定〕主要是：布置送、回風口，計算送回風口尺寸的大小。各風口的送風量，送風口的最大送風速度為2-5m/S,散流器的喉部風速在2-5m/S之間。側向送風設計參考數(shù)據(jù)：〔1〕送風溫差一般在6～10℃以下；〔2〕送風口速度在2～5m/s之間；〔3〕送風射程在3～8m之間；〔4〕送風口每隔2～5m設置一個；〔5〕房間高度一般在3m以上，進深為5m左右；〔6〕送風口應盡量靠近頂棚，或設置向上傾斜15～20°的導流葉片，以形成貼附設流。送風口及散流器的送風速度都取4m/s送風速度m/s送風量m3/s送風口尺寸mm送風口428250*250散流器4160*120〔三〕新風系統(tǒng)的水力計算1.斷面形狀的選擇風管斷面形狀有圓形和矩形兩種。圓形斷面的風管強度大、阻力小、消耗材料少，但加工工藝比擬復雜，占用空間多，布置時難以與建筑、結構配合，常用于高速送風的空調系統(tǒng)；矩形斷面的風管易加工、好布置，能充分利用建筑空間，彎頭、三通等部件的尺寸較圓形風管的部件小。為了節(jié)省建筑空間，布置美觀，一般民用建筑空調系統(tǒng)送、回風管道的斷面形狀均以矩形為宜。2.常用標準風管〔矩形〕的規(guī)格見表13-2、13-3。為了減少系統(tǒng)阻力，并考慮空調房間吊頂高度的限制，進行風道設計時，矩形風管的高寬比宜小于6，最大不應超過10。2.風道設計〔1〕.風道設計的原那么風道設計時應統(tǒng)籌考慮經(jīng)濟、實用兩條根本原那么。(2).風道設計計算方法假定流速法假定流速法也稱為比摩阻法。先按技術經(jīng)濟要求選定風管的風速，再根據(jù)風管的風量確定風管的斷面尺寸和阻力。這是低速送風系統(tǒng)目前最常用的一種計算方法。假定流速法：管內流速取值〔3〕.風道設計計算步驟以假定流速法為例，說明風道水力計算的方法步驟：1〕確定空調系統(tǒng)風道形式，合理布置風道，并繪制風道系統(tǒng)軸測圖，作為水力計算草圖。2〕在計算草圖上進行管段編號，并標注管段的長度和風量。管段長度一般按兩管件中心線長度計算，不扣除管件〔如三通、彎頭〕本身的長度。3〕選定系統(tǒng)最不利環(huán)路，一般指最遠或局部阻力最多得環(huán)路。4〕根據(jù)造價和運行費用的綜合最經(jīng)濟的原那么，選擇合理的空氣流速。風管內的空氣流速可按表5-3〔a〕確定。5〕根據(jù)給定風量和選定流速，逐段計算管道斷面尺寸，并使其符合表〔或〕所列的矩形風管統(tǒng)一規(guī)格。然后根據(jù)選定了的斷面尺寸和風量，計算出風道內實際流速。通過矩形風管的實際風速υ=M/(3600ab)〔m/s〕式中a，b—分別為風管斷面凈寬和凈高，m。M—通過矩形風管的空氣流量，(m3/h)3.計算局部1.空調風管形狀的選擇：空調風管一般用矩形2.布置新風管路〔草圖〕注:共分為六組,前10個每兩個分為一組,最后一個單獨分為一組.3.確定新風管截面尺寸大小，用假定流速法定截面尺寸大小，即：按各管段輸送的風量及管內流速范圍定風管尺寸。及新風口大小的選擇計算管道風速v=5m新風口風速v=4m/s散流器風速v=4m/s新風干管組號新風量m3/s計算面積m2風管尺寸mm1500*2502400*2503320*2504200*2005160*1606120*120新風支管04120*120散流器0.0620.016160*120送風口287250*250五、空調水系統(tǒng)的設計計算(一).空調循環(huán)水管、冷凝水管，畫出水力計算草圖(二).確定各管段的水流量按負擔幾個風機盤管定水流量的大小，按比摩阻120-400Pa/m確定空調循環(huán)水管管徑的大小〔1〕新風機組型號20XBD型風機組的水量為m3結合R1=120～400Pa/m可查表得DN=40〔2〕風機盤管：FP-68 其供水量為655kg/h結合R1=120～400Pa/m可查表得DN=20mm×11=/sDN=50mm前六個房間×5=/sDN=40mm中間兩個房間×3=/sDN=32mm最后三個房間(三).空調冷凝水管管徑大小確實定：按負擔的機組冷負荷定冷凝水管路并非壓力流，是靠設置一定的坡度來促進其流動的重力流。冷凝水管道公稱直徑，可按機組冷負荷確定Q=7.1～17.6kW時，DN=25mm；Q=17.1～100kW時，DN=32mm；Q=101～176kW時，DN=40mm；Q=177～598kW時，DN=50mm；Q=599～1055kW時，DN=80mm；Q=1056～1512kW時，DN=100mm；Q=1513～12462kW時，DN=125mm；Q>12462kW時，DN=150mm。機組冷負荷Q=27.3kw，范圍在17.1～100kW中，那么取DN=32mm六、冷熱源機房的設計冷熱源形式、需要的容量大小已確定，〔冷熱源選型略〕，主要是：每棟樓的總冷負荷每棟樓的總熱負荷:兩臺115w的2sl15sA型水冷機組.〔一〕冷熱源臺數(shù)確實定兩臺冷水機組和一臺熱交換器的組合〔二〕空調循環(huán)水泵的選擇：一般是：一機對一泵對一塔—1.2倍確定，以此來確定循環(huán)水泵的型號。通風系統(tǒng)的設計1.準間衛(wèi)生間排風量及公共衛(wèi)生間排風量大小確實定標準間的局部排風量按各衛(wèi)生間換氣次數(shù)5-10次/h計算換氣次數(shù)選擇9次/h那么排風量：M=3/h2.衛(wèi)生間通風器的選擇排風扇型號：JM-910F參數(shù)：換氣量100CHM額定功率27w噪聲40db接口尺寸：φ100安裝尺寸：230*230mm八、室內溫、濕度控制方案，空調系統(tǒng)的運行調節(jié)方案〔一〕風機盤管的控制方案：1.風機盤管〔冷/熱共用〕的控制系統(tǒng)風機盤管系統(tǒng)的調節(jié),末端設備阻力越大的水系統(tǒng)，越不易失調。由于風機盤管的阻力損失大，風機盤管水系統(tǒng)相對熱水采暖系統(tǒng)而言，不易產(chǎn)生失調。當負荷變化時，該系統(tǒng)采用量調節(jié)為主的調節(jié)方法；個別房間不需供冷時，可關閉風機盤管，冷凍水不經(jīng)過盤管；房間瞬間負荷變化時，可用手動或自動的方法對風機盤管進行個體調節(jié)〔稱為局部調節(jié)〕其供冷量。2.為了適應房間瞬間變負荷的特點，風機盤管可進行以下局部調節(jié)方法：水量調節(jié)目前，空調工程中風機盤管常用的水量調節(jié)方法有兩種，一是在冷凍水管路上設置二通電動閥，用恒溫控制器根據(jù)室內空氣溫度控制該閥的啟閉；二是在冷凍水管路上設置三通電動閥，用恒溫控制器根據(jù)室內溫度控制三通電動閥的啟閉，使冷凍水全部通過風機盤管或全部旁通流入回水管。風量調節(jié)目前生產(chǎn)的風機盤管都設有三檔風速調節(jié)〔高，中，低三檔〕，配上三速開關，用戶可根據(jù)各自的要求手動選擇風量的檔次。通常把恒溫控制器與三速開關組合在一起并設有供冷/供熱轉換開關，這樣可以同時進行風量和水量調節(jié)。近年來，開發(fā)了直接控制風量的恒溫控制器，它根據(jù)室溫的變化，控制風機的三檔風速，或控制風機的無極變速，風機可實現(xiàn)無極調節(jié)，從而實現(xiàn)了冷量的連續(xù)可調。3.風機盤管〔冷/熱公用〕的控制系統(tǒng)圖中帶三速開關的恒溫控制器裝有溫度傳感器，它測量房間溫度并與給定值比擬，控制開/關型電動閥開或關，從而實現(xiàn)對房間溫度的調節(jié)。由用戶自己手動選擇風機的運行轉速〔高中低檔三速〕。室溫給定值也由用戶根據(jù)自己的意愿手動調整。由于電動閥隨溫度變化的動作在供熱和供冷工況時是相反的，因此