上海协和医院空调通风系统设计毕业论文

1、学学 号：号：200904040130 hebei united university 毕毕业业设设计计说说明明书书 graduate design 设计题目：设计题目：上海协和医院空调通风系统设计上海协和医院空调通风系统设计 2013 年年 06 月月 08 日日 摘 要 本设计为上海协和医院空调通风系统设计。 系统主要采用风机盘管承担空调房间的冷负荷与热负荷，每个房间的吊顶 内安置风机盘管。新风则通过独立的新风管道先送入风机盘管，再与回风混合 一起送入房间。新风机组吊顶安装，每一层楼安装一台新风机组负担该层所有 空调房间的新风负荷。该空调系统的优点是占用建筑面积少，可集中供冷和供 热；同时

2、各末端装置有独立的开关和调节功能，各房间的温度可独自调节与控 制，并且防止了空气的交叉感染。空调水系统采用闭式系统,因为它除了不易污 染,节省初投资外,还具有很大的节能效果。 本设计内容包括：空调冷负荷、热负荷计算；空调系统的确定及论证；送 风状态参数及送风量的确定；气流组织计算；空气处理设备的选型；冷热源的 选择管径选取及水力计算；风管水力计算；及设备选型；其他设备的选择；保 温与防腐以及减振和消声等内容。 关键词 空调通风；医院；风机盘管加新风系统；冷热源 abstract the program for the air conditioning and ventilation syste

3、m design of shanghai xiehe hospital. cooling load and thermal load system mainly adopt fan-coil unit assume air conditioning room, each room fan coil placed inside the ceiling. fresh air into the fan coil first through independent air pipes, and the air mixed together into the room. installation of

4、ceiling air supply unit, the wind load on each floor to install a fresh air unit burden the layer of all air conditioning rooms. the advantages of the air conditioning system is reduce the building area, central cooling and heating; and the terminal device is independent of the switch and the regula

5、ting function, the room temperature can be adjusted alone and control, and to prevent cross infection in the air. the closed system of air conditioning water system uses, because in addition to its not easy to pollution, save the initial investment, but also has great energy-saving effect. the desig

6、n includes: the cooling load, heat load calculation and demonstration; air conditioning system; air state parameters and determine the air flow rate of air flow organization; calculation; selection of air treatment equipment; selection of pipe diameters of cold and heat source selection and hydrauli

7、c calculation of wind pipe; hydraulic calculation; and selection of equipment; equipment selection; heat preservation and anti-corrosion and vibration and noise etc. keywords air conditioning and ventilation; hospital; fan coil plus fresh air system; cold and heat source 目 录 摘 要.i abstract .ii 第 1 章

8、 绪论.1 1.1 背景介绍.1 1.1.1 选题背景.1 1.2 设计内容.1 1.3.原始资料 .2 1.3.1 工程概况.2 1.3.2 气象参数.2 1.3.3 土建资料.2 1.4 围护结构传热系数.3 1.5 设计目的.3 第 2 章 负荷计算.4 2.1 负荷概念 .4 2.2 冷负荷的计算 .4 2.2.1 围护结构逐时传热形成的冷负荷.4 2.2.2 透过玻璃窗的日射得热形成冷负荷的计算方法.5 2.2.3 照明散热形成的冷负荷.5 2.2.4 人员散热形成的冷负荷.6 2.3 热负荷的计算.7 2.3.1 建筑围护结构的基本耗热量.7 2.3.2 附加耗热量.8 2.3.3

9、 门窗缝隙渗入冷空气的耗热量.9 2.4 湿负荷的计算.10 2.4.1 人体散湿量.10 2.4.2 敞开水面的散湿量.10 2.5 新风负荷的计算.10 2.6 房间负荷的计算.11 2.6.1 骨龄检测室冷负荷计算.11 第 3 章 空调系统的选定.16 3.1 空调系统的分类.16 3.1.1 空调系统的分类.16 3.1.1 空调系统的分类.16 3.1.2 空调水系统的分类.16 3.2 本次设计的方案.18 3.3 风机盘管加新风系统与空气-水诱导器系统的比较.18 3.4 几种新风送风方式的比较 .18 3.4 结论 .19 第 4 章 送风状态参数及送风量的确定.20 4.1

10、 新风量的规定 .20 4.2 风机盘管系统风量的计算 .20 4.2.1 风机盘管的夏季处理过程.20 4.2.2 风机盘管的冬季处理过程.21 第 5 章 空气处理设备的选型.23 5.1 风机盘管的选型 .23 5.2 新风机组的选型 .25 第 6 章 气流组织计算.27 6.1 气流组织概述 .27 6.2 风口形式的确定 .27 6.2 气流组织形式的确定 .27 6.3 气流组织计算 .28 第 7 章 管道布置及水力计算.42 7.1 空调水系统的水力计算 .42 7.1.1 水管管径的确定.42 7.1.2 阻力的确定.42 7.1.3 设计步骤.43 7.1.4 水系统的水

11、力计算.44 7.2 风管的水力计算 .44 7.2.1 风管系统.44 7.2.2 风管水力计算的内容.44 7.2.3 计算方法.45 第 8 章 冷热源的选择及设备选型.46 8.1 冷源的选择 .46 8.2 热源的选择 .46 8.3 机组选型 .47 8.3.1 冷水机组.47 8.3.2 换热器.48 第 9 章 其他设备的选择.50 9.1 冷却塔的选择 .50 9.1.1 冷却塔选择事项.50 9.1.2 冷却塔选择事项.50 9.2 水泵的选择 .51 9.2.1 选择事项.51 9.2.2 循环水泵的选择.51 9.2.3 冷却水泵的选择.52 9.3 膨胀水箱的选择 .

12、52 9.3.1 膨胀水箱水量的计算.52 9.3.2 膨胀水箱的选型.52 9.3.2 系统的补水.53 第 10 章 保温与防腐.54 10.1 保温 .54 10.2 防腐 .54 第 11 章 减振和消声.55 11.1 减振 .55 11.2 消声 .55 结 论.57 参考文献.58 谢 辞.59 第 1 章 绪论 1.1 背景介绍 1.1.1 选题背景 随着我国医学科学的发展，医疗技术的进步，医疗装备的现代化，以及医 疗环境要求的提高，我国医院建设水平有了很大的提高，各地都在兴建高标准 的医院。医院的设备水准和医疗水平是一个国家现代化程度和技术水平的标志， 对于医院这种建筑使用功

13、能复杂、特殊的公共场所，其内部空调系统不同与普 通的民用建筑空调。良好的空调系统及室内建筑环境品质有利于患者的治疗与 康复，当前应用最广的洁净空调系统是保证某些诊疗过程顺利进行的必要条件。 所以说医院空调方式的选取应适应医院的功能需求，因此医院的空调通风设计 至关重要。 本次设计的空调方案为：风机盘管加新风系统和全空气系统。主要考虑如 下：（1）医院空调的目的不仅是提供和医疗需要的冷热环境，更重要的是对交 叉感染、污染源排放进行控制。 （2）医院的主要功能是提供治疗病人的场所， 病人是弱式群体，对空气环境要求高，而且是昼夜连续使用，因此，这次设计 必须以人为本，将满足人的舒适性放在首位。对于室

14、内热湿环境，噪声控制， 空气质量等方面要有比公共建筑更高的要求。 （3）风机盘管加新风系统满足房 间要求的隔离性（各室回风不串通） 、灵活性（随时开关） 、可调性（病人可自 行调节）和安全性（运行安全可靠相适应） 。整个系统合理利用资源，节省了能 量，符合国家提倡的节能精神。 （4）在对设备选型时尽量做到满足设计要求下 达到最经济的前期投资和最少的后期运行费用。 1.2 设计内容 1.空调、通风、制冷系统方案的确定。 2.空调系统冷、湿负荷的计算。 3.空调送、回风量的计算及空调、制冷设备的设计选型。 4.空调系统气流组织计算。 5.风系统、水系统的布置及风系统、水系统的水力计算： （1）管径

15、及阻力损失的确定； （2）风机及水泵的选型； （3）防排烟系统设计 6.空调通风及制冷施工图的绘制： （1）各层空调风系统及水系统平面图绘制； （2）空调水系统的系统图绘制； （3）冷热源机房布置图的绘制 1.3.原始资料 1.3.1 工程概况 上海协和医院位于上海市，是一家小型医院。建筑共五层，主要包括办公 室、值班室、实验室、病房的功能的房间，无地下室。 建筑总面积：4925m3 空调面积：3275m3 1.3.2 气象参数 上海市室外设计参数： 东经：120 度 51 分至 122 度 12 分 北纬：30 度 40 分至 31 度 53 分 夏季：大气压力 1005.3kpa 室外计算

16、干球温度：空气调节 34，通风 32 室外计算相对湿度：83 冬季：大气压力 1025.1kpa 室外计算干球温度：采暖-2，空气调节-4，通风 3 室外计算相对湿度：75 1.3.3 土建资料 主要功能：为框架剪力墙结构，主要功能为医用 建筑规模：共五层，无地下室。 外墙：从外到内 水泥砂浆 15，泡沫混凝土 200，聚苯板 45，抹灰砂浆 6 内墙：100 厚加气混凝土，局部采用 100 厚（单面双层 12 厚）轻钢龙骨石 膏板和铝合金玻璃隔断。 屋顶：从上到下 卵石层 20，保护薄膜 20，聚苯板 45，防水层 5，15 厚水 泥砂浆找平层，最薄 30 厚轮集料找坡层，钢筋混凝土屋面层

17、200。 外窗：双层（6+6）铝合金中空玻璃 外门：塑料夹板门 内门：木框单层实体门 主要出入口处：20 厚玻璃大门 1.4 围护结构传热系数 围护结构传热系数见表 1-1 。 表表 1-1 围护结构传热系数围护结构传热系数 围护结构外墙外窗屋面 1屋面 2内维护 传热系数1.973.611.070.381.74 外墙 ：按浅色计算 外窗：窗户日射得热参数：内设浅色窗帘 cc.s=0.6； ca=0.75； dj.max： s174； e539； n115； w5539, 水平 833 1.5 设计目的 毕业设计是工科大学培养学生的最后一个教学环节，是对四年所学知识的 一次全面总结，是把理论知

18、识应用于实践工程的一次很好的锻炼。在毕业设计 中，除了要熟练掌握大学四年所学的理论知识外，还要熟悉和掌握国家有关的 建设方针政策，综合运用所学的基础理论和专业知识，联系实际来解决工程设 计问题。通过毕业设计，明确设计程序，设计内容及各设计阶段的目的要求和 各工种间的必要配合。 第 2 章 负荷计算 2.1 负荷概念 为了保持建筑物的热湿环境，在某一时刻需向房间供应的冷量称为冷负荷； 相反，为补偿房间失热需向房间供应的热量称为热负荷；为维持房间相对湿度 恒定需从房间除去的湿量称为湿负荷。热负荷、冷负荷、湿负荷的计算以室外 气象参数和室内要求保持的空气参数为依据1。 2.2 冷负荷的计算 2.2.

19、1 围护结构逐时传热形成的冷负荷 1）外墙和屋面逐时传热形成的冷负荷 在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可 按下式计算： （2-)()()(rccttakq 1） 式中： 外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,w； )(cq a外墙和屋面的面积，； k外墙和屋面的传热系数，w/()； 室内计算温度，；rt -外墙或屋面的逐时冷负荷计算温度，。 )(ct 需要指出的是： 附录中给出的各围护结构的冷负荷温度值都是以北京地区气象参数为依据计算 出来的。因此，对于不同设计地点，对应值进行修正，即应为+。）（ct）（ctdt 当内表面放热系数变化时，可不加修正。 2）内墙,楼板

20、等室内传热维护结构形成的瞬时冷负荷 当空调房间的温度与相邻非空调房间的温度大于3时,要考虑由内维护结 构的温差传热对空调房间形成的瞬时冷负荷,可按如下传热公式计算： （2-)( .)(crmotttkaq 2） 式中： a内围护结构的传热面积，m； k内围护结构的传热系数，w /( m) ； to.m 夏季空调房间室外计算日平均温度，； 附加温升， 。 t 3）外玻璃窗逐时传热引起的冷负荷 在室内外温差的作用下, 玻璃窗瞬变热形成的冷负荷可按下式计算： （2-)( )()(rcwwcttakq 3） 式中： 外玻璃窗的逐时冷负荷，w；)(cq 玻璃的传热系数，w /( m)； wk aw窗口面

21、积，； 外玻璃窗的冷负荷的逐时值， )(ct 2.2.2 透过玻璃窗的日射得热形成冷负荷的计算方法 透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷按下式计算： （2- lqjiswaccdccacqmax)( 4） 式中： aw玻璃窗的面积，； cc.s玻璃窗的综合遮挡系数cc.s=csci； 其中，cs 玻璃窗的遮挡系数，本设计中，6mm厚玻璃cs =0.89； ci 窗内遮阳设施的遮阳系数，本设计中，中间色百叶窗cn =0.6； ca窗的有效面积系数；单层钢窗0.85； clq玻璃窗冷负荷系数； djmax日射得热因数最大值 2.2.3 照明散热形成的冷负荷 根据照明灯具的类型和安装方式的不

22、同，其冷负荷计算式分别为： 白炽灯： （2-lqcncq1000)( 5） 荧光灯： （2-lqncnn100021)(cq 6） 式中：灯具散热形成的冷负荷，w； )(cq n照明灯具所需功率，kw； n1镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时， 取n11.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取n11.02； n2灯罩隔热系数，当荧光灯上部穿有小孔（下部为玻璃板） ，可利 用自然通风散热与顶棚内时，取n20.50.8；而荧光灯罩无通风孔时,取 n20.60.8；本设计取n20.6； clq照明散热冷负荷系数。 本设计照明设备为明装荧光灯，镇流器设置在房间内，故镇流器消耗

23、功率 系数取1.2，灯罩隔热系数取0.63。1n2n 2.2.4 人员散热形成的冷负荷 （2- lqc cnq s)( q 7） （2-nql c q 8） 式中： 人体显热散热引起的冷负荷，w； )(c q 不同室温和劳动性质成年男子显然散热量，w； s q n室内全部人数；参见人员分布及照明 ； 群集系数，取 =0.96； clq人体显热散热热冷负荷系数。 qc人体潜热形成的冷负荷，w； 不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，w。 l q 2.3 热负荷的计算 冬季采暖热负荷包括两项：基本传热量和附加耗热量，即围护结构的基本 耗热量和加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量。 2.3.1 建筑

24、围护结构的基本耗热量 建筑围护结构的基本传热量，按稳定传热方法进行计算。建筑围护结构包 括有：墙、门、窗、屋面和地面等。计算公式如下： （2-）wnt -t (wjkfq 9） 式中， qj建筑围护结构的基本传热量，w； fw围护结构的计算面积，m2； k围护结构的传热系数，w/( m2)； tn室内空气计算温度，； tw室外供暖设计计算温度，； 围护结构的温差修正系数，见表 2-1。 表表 2-1 围护结构特征a 外墙、屋顶、地面以及与室外想通的楼板1.0 闷顶和室外空气想通的非采暖 地下室上面的楼板等 0.9 与有外门窗的不采暖楼梯间相邻的隔墙 1-6 层建筑 7-30 层建筑 0.6 0

25、.5 与不采暖房间相邻的隔墙 不采暖房间有门窗与室外想通 不采暖房间无门窗与室外想通 0,7 0,4 不采暖地下室的楼板 外墙上有窗 外墙上无窗 0.75 0.4 不采暖半地下室的楼板（在室外地坪以上超过 1.0m） 外墙上有窗 外墙上无窗 0.6 0.4 2.3.2 附加耗热量 a、朝向修正率 围护结构的朝向不同，传热量不同，它考虑到不同朝向太阳辐射热等因素 的影响。因此，在计算建筑热负荷时，应对不同朝向建筑的围护结构的传热量 进行修正，即在围护结构的基本传热量的基础上乘以朝向修正率，即为朝向的 附加耗热量4。不同朝向的维护结构的修正率见表 22。 表表 2-2 围护结构朝向修正表围护结构朝

26、向修正表 选用修正率时应考虑当地冬季日照率及辐射强度的大小、冬季日照率小于 35的地区，东南、西南河南向的修正率事宜采用-100，其他朝向可不修正 b、风力附加率 在中明确规定:在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物以 及城镇、厂区内特别高的建筑物，垂直的外围护结构热负荷附加 510。 c、外门附加率 为加热开启外门时侵入的冷空气，对于短时间开启无热风幕的外门，可以 朝向修正率 北、东北、西北朝向0 东、西朝向5 东南、西南朝向10%15 北、东北、西北朝向1525 用外门的基本耗热量乘上按表 2-3 中查出的相应的附加率。阳台门不应考虑外 门附加率5。 表表 2-32-3 外门附加率外门

27、附加率 建筑物性质附加率 公共建筑或生产厂房的主要出入口500 民用建筑或工厂的辅助建筑物，当其楼层为 n 时 有两个门斗的三层外门 有门斗的双层外门 无门斗的单层外门 60n 80n 65n e、高度附加 对于房间层高较高的房间，室内空气温度将形成温度梯度，即上部气温高， 下部气温低的现象。当房间高度大于 4m 时，每增 1m 时，包括各项附加耗热量 在内的房间耗热量增加 2%，但总的附加值不超过 15% 2.3.3 门窗缝隙渗入冷空气的耗热量 由于缝隙宽度不一样，风向、风速和频率不一样，因此由门窗缝隙渗入的 冷空气量很难准确计算。 加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量，可按下式计算： （

28、2- horpaoi ttclq . 287 . 0 10） 式中： -加热门窗缝隙渗入的冷空气耗热量，w； i q -渗透冷空气量，m3/h;l -采暖室外计算温度下的空气密度； ao -空气定压比热，=1kj/(kg)； p c p c -采暖室外计算温度，。 ho t , 表表 2-42-4 换气次数换气次数 房间类型一面有外 窗 两面有外窗三面有外窗门厅 换气次数 （h-1） 0.50.51.01.01.52.0 本次计算参数选择如下： 房间换气次数选取： 表表 2-52-5 换气次数换气次数 换气次数房间编 号 房间名称 （h-1） 装配车间1.5 一楼 办公室0.2 装配车间1.5

29、 办公室0.2二楼 休息室0.5 2.4 湿负荷的计算 2.4.1 人体散湿量 人体散湿量可按下式计算： （2-ngd001. 0 11） 式中： 群集系数； 计算时刻空调区内总人数；n 1 名称年男子每小时散湿量，g/h。g 2.4.2 敞开水面的散湿量 室内敞开水槽表面散湿量可按下式计算： （2- aaqbq ppfppml 0, 12） 式中: 室内敞开水槽表面散湿量，kg/s；ml 相应于水槽表面温度下饱和空气的水蒸气分压力，pa； bq p , 空气的水蒸气分压力，pa； q p 标准大气压力，=101325pa； 0a p 0a p 当地大气压力，pa； a p 室内敞开水槽表面积

30、，m2；f 蒸发系数，kg/(ns)。 2.5 新风负荷的计算 夏季空调新风冷负荷 （2-)h-(hmrooc.oq 13） 式中: qc.o -夏季新风冷负荷，kw； mo -新风量，kg/s； ho -室外空气的焓值，kj/kg； hr -室内空气的焓值，kj/kg； 冬季空调新风热负荷 （2-)(.orpoohttcmq 13） 式中: qh.o 冬季新风热负荷，kw； 空气定压比热，kj/（kg*）；pc 冬季空调室外计算温度，； rt 冬季空调室内计算温度，；ot 2.6 房间负荷的计算 现在以骨龄检测室房间为例详细说明各负荷计算过程。 2.6.1 骨龄检测室冷负荷计算 在本次设计中

31、，由于房间一直处于微正压状态，所以不考虑冷风渗透引起 的冷负荷，有相临的非空调房间时，需要的进行内围护结构冷负荷计算。由于 房间层高均没有大于4.5米，所以在设计中不考虑房间的高度附加引起的修正6。 由文献1附录2-5查得冷负荷计算温度逐时值，然后按相关各式算出单位面 积各围护结构逐时冷负荷，计算结果列于下表 表表2-62-6负荷计算表负荷计算表 时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00 tc()30.80 30.30 30.00 29.80 29.80 30.00 30.30 30.70 31.30 31.90

32、32.50 33.10 td 1.20 k1 k0.94 tc()27.82 27.35 27.07 26.88 26.88 27.07 27.35 27.73 28.29 28.86 29.42 29.99 tr26 t 1.82 1.35 1.07 0.88 0.88 1.07 1.35 1.73 2.29 2.86 3.42 3.99 k1.97 北 外 墙 负 荷 q（单 位面 积瞬 时冷 负荷） 3.59 2.67 2.11 1.74 1.74 2.11 2.67 3.41 4.52 5.63 6.74 7.85 时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:00

33、15:0016:0017:0018:0019:00 tc()26.927.92929.930.831.531.932.232.23231.630.8 td 1 tr26 t 1.92.944.95.86.56.97.27.276.65.8 kw3.01 cw1.2 北 外 窗 传 热 负 荷 q（单 位面 积传 热冷 负荷） 6.8610.4714.4517.7020.9523.4824.9226.0126.0125.2823.8420.95 时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00 clq0.540.650.75

34、0.810.830.830.790.710.60.610.680.17 dj,max115 ca0.75 cc.s0.6 北 外 窗 日 射 负 荷 q（单 位面 积日 射冷 负荷） 27.95 33.64 38.81 41.92 42.95 42.95 40.88 36.74 31.05 31.57 35.19 8.80 20:0021:0022:0023:000:001:002:003:004:005:006:007:00 33.60 34.10 34.50 34.70 34.70 34.40 34.10 33.60 33.10 32.50 31.90 31.30 1.20 1 0.94

35、30.46 30.93 31.30 31.49 31.49 31.21 30.93 30.46 29.99 29.42 28.86 28.29 26 4.46 4.93 5.30 5.49 5.49 5.21 4.93 4.46 3.99 3.42 2.86 2.29 8.78 9.70 10.44 10.82 10.82 10.26 9.70 8.78 7.85 6.74 5.63 4.52 20:0021:0022:0023:000:001:002:003:004:005:006:007:00 29.90 29.10 28.40 27.827.226.726.225.825.525.325

36、.426 4.94.13.42.82.21.71.20.80.50.30.41 3.01 1.2 17.7014.8112.2810.117.956.144.332.891.811.081.443.61 20:0021:0022:0023:000:001:002:003:004:005:006:007:00 0.16 0.15 0.14 0.130.120.110.110.10.090.090.590.59 115 0.75 0.6 表表2-62-6 房间负荷计算房间负荷计算 房 间 编 号 时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:001

37、8:0019:00 北外 墙冷 负荷 77.61 57.62 45.62 37.62 37.62 45.62 57.62 73.61 97.61 121.61 145.61 169.61 北窗 传热 负荷 82.35 125.70 173.38 212.39 251.40 281.74 299.07 312.08 312.08 303.41 286.07 251.40 北窗 日射 负荷 335.34 403.65 465.75 503.01 515.43 515.43 490.59 440.91 372.60 378.81 422.28 105.57 骨 龄 检 测 室 内维 护结 245.3

38、8 245.38 245.38 245.38 245.38 245.38 245.38 245.38 245.38 245.38 245.38 245.38 构负 荷 人体 负荷 456.59 550.25 556.10 573.66 573.66 579.52 579.52 579.52 579.52 579.52 585.37 总和740.68 1288.93 1480.37 1554.49 1623.48 1661.82 1672.17 1651.49 1607.18 1628.72 1678.86 1357.32 20:0021:0022:0023:000:001:002:003:00

39、4:005:006:007:00 189.61 209.61 225.61 233.61 233.61 221.61 209.61 189.61 169.61 145.61 121.61 97.61 212.39 177.71 147.37 121.36 95.36 73.68 52.01 34.68 21.67 13.00 17.34 43.34 99.36 93.15 86.94 80.73 74.52 68.31 68.31 62.10 55.89 55.89 366.39 366.39 245.38 245.38 245.38 245.38 245.38 245.38 245.38 2

40、45.38 245.38 245.38 245.38 245.38 585.37 585.37 585.37 585.37 585.37 585.37 585.37 585.37 585.37 585.37 585.37 257.56 1332.10 1311.22 1290.67 1266.45 1234.23 1194.35 1160.68 1117.13 1077.92 1045.25 1336.09 1010.29 第 3 章 空调系统的选定 3.1 空调系统的分类 空气调节系统一般均由被调对象、空气处理设备、空气输送设备和空气分 配设备所组成。空调系统的种类很多，在工程上应根据空调对

41、象的性质和用途、 热湿负荷特点、室内设计参数要求、可能为空调机房及风道提供的建筑面积和 空间、初投资和运行费用等多方面的具体情况，经过分析和比较，选择合理的 空调系统。 3.1.1 空调系统的分类 3.1.1 空调系统的分类 （1）根据空气处理设备的集中程度分类： 集中式空调系统、半集中式空调系统、分散式空调系统； （2）根据负担室内热湿符合所用的介质不同分类： 全空气系统、全水系统、空气水系统、冷剂系统； （3）根据空调系统使用的空气来源分类： 直流式系统、封闭式系统、回风式系统。 3.1.2 空调水系统的分类 空调水系统主要包括冷冻水系统、冷却水系统、凝结水系统和热水系统。 空调水系统区分

42、为开式系统和闭式系统，两管制、三管制和四管制，同程式和 异程式，上分式和下分式；按运行调节方法分定流量和变流量7。 （1）开式系统和闭式系统 开式系统的回水集中进入建筑物底层或地下室的水池或蓄水池，再由水泵 经加热或冷却后，输送至整个系统。开式水系统的管路与大气相通，所以循环 水中含氧量高，容易腐蚀管路和设备，而且空气的污染物如尘土、杂物、细菌、 可溶性气体等，容易进入水循环，使微生物大量繁殖，形成生物污泥，管路容 易堵塞，并产生水击现象。和闭式系统相比，除要克服管路沿程摩擦阻力和局 部阻力损失外，还必须克服系统静水压头，故水泵的压头较大，水泵的能耗大。 所以，近年来除了开式的冷却塔和喷水室冷

43、冻水系统外，已很少采用开式系统。 （2）同程式和异程式系统 在大型建筑物的水系统中，空调冷冻水系统的回水管布置方式分为同程式 和异程式。同程式水系统中，各个机组（风机盘管或空调箱）环路的管路总长 度基本相同，各管路的水阻力大致相同，故系统的水力稳定性好，流量分配均 匀。 异程式回水方式的优点是管路配置简单、管材省。但由于各环路的管路总 长度不相等，故各环路的阻力不平衡，从而导致了流量分配不均匀。如果在水 管设计时，干管流速取小一些、阻力小一些，各并联支管上安装流量调节装置， 增大并联支管的阻力，则会使水系统流量分配不均匀的现象得到改善。 通常，水系统立管或水平干管距离较长时，采用同程式布置。建

44、筑层数较 少，水系统较小时，可采用异程式布置，但所有支管上应装设流量调节阀以平 衡阻力。在开式水系统中，由于回水最终进入水箱，到达相同的大气压力，故 不需要采用同程式布置。 （3）双管制、三管制和四管制系统 双管制系统冬季供应热水，夏季供应冷水都在同一管路系统中进行，优点 是系统简单，初投资省。双管制系统的缺点是在全年空调的过渡季节，会出现 朝阳房间需冷却而背阴房间需加热的情况，双管制系统就不能全部满足各房间 的要求。当系统以同一水温供水时，房间会出现过冷或过热的现象。 三管制系统分别设置供冷、供热管路，冷热水管的回水管共用一根。这种系 统能同时满足供冷供热的要求，适应负荷变化的能力强，可较好

45、的的满足全年 温度调节，可任意调节房间温度。但由于冷热水同时进入回水管中，故有混合 损失，运行效率低，冷热水环路互相连通，系统水力工况复杂，初投资比双管 制系统高。 四管制系统有分开的冷、热水供回水管，这种系统和三管制系统一样，可以 全年使用冷水和热水，调节灵活，可适应房间变化的各种情况，且克服了三管 系统存在的回水管能量损失问题，运行操作简单，不需要转换。缺点是初投资 高，管道占用空间大8。 （4）定流量和变流量系统 定流量水系统是通过改变供回水温度来适应房间负荷的变化，系统中的水流 量是不变的，故水泵耗电量不变。变流量水系统是通过改变水流量（供回水温 度不变）来适应房间负荷的变化要求。故变

46、水量系统负荷侧供水量是随着负荷 的减少而减少，水泵输送能量也随之减少。 3.2 本次设计的方案 本次设计所选方案为风机盘管加新风系统，指风机盘管承担室内冷（热） 负荷和湿负荷，新风机组独立承担新风负荷，新风经过处理达到满足室内参数 要求，有组织地送风，室内回风经风机盘管处理后和新风一起送入室内。 这种系统具有各空气调节区可单独调节，比全空气系统节省空间，比分散 设置的空气调节器和变风量系统造价低廉等优点。风机盘管加新风系统满足房 间要求的隔离性（各室回风不串通） 、灵活性（随时开关） 、可调性（病人可自 行调节）和安全性（运行安全可靠相适应） 。整个系统合理利用资源，节省了能 量，符合国家提倡

47、的节能精神。 3.3 风机盘管加新风系统与空气-水诱导器系统的比较 风机盘管加新风系统是空气-水系统的一种主要形式，也是目前我国民用建 筑中采用最普遍的一种空调方式，它以投资少、使用灵活和节省空间等优点被 广泛应用于各类建筑中。而空气-水诱导器系统则采用的不是很多，没有风机盘 管加新风系统成熟，并且风机盘管加新风系统具有以下优点： （1）使用灵活，能进行局部区域的温度控制，且手段简单； （2）根据房间负荷调节运行方便，如果房间不使用时，可停止风机盘管运行， 有利于全年节能管理； （3）风机盘管机组体积小，结构紧凑，布置灵活，节省空间； 所以，本设计大部分采用的的风机盘管加独立新风系统。 3.4

48、 几种新风送风方式的比较 （1）新风与风机盘管送风各自独立送入房间 这种方式的好处是新风与风机盘管的运行腹部干扰，即使风机盘管停止运 行，新风量仍然保持不变。在实际工程设计中，这种方式对施工也较为简单， 风管的连接方便；不利之处是室内至少有两个送风口，对室内吊顶装修产生一 些影响。 （2）新风与风机盘管送风混合 这种方式相对来说对室内的装修设计较为有利，只有统一的送风口。缺点 是： a、如果新风道的风压控制不好，与风机盘管会互相影响，因此要求计算更 为准确一些，或在新风道上采取风量的调节措施； b、 与新风与风机盘管送风各自独立送入房间相比，要求风机盘管的处理 点更低一些。 （3）新风送风与风

49、机盘管回风相混合 与新风与风机盘管送风各自独立送入房间相比，夏季风机盘管的处理点不 变，因此该方式的优点与其类似，缺点是： a、由于总送风量即为风机盘管的送风量，因此该房间的换气次数略有减少。 b、同样需对新风的风压进行调控或计算精确。 c、当风机盘管停用时，新风量会减少，且有可能把回风口过滤网上已过滤 的灰尘重新吹入室内。 d、风机盘管需配合回风箱对风机盘管的检修不利。 在本次设计中采用新风与风机盘管送风混合。这种系统在安装方面稍微复 杂一些，但避免了其它送风方式的缺点。同时这种方式卫生条件好，工程设计 中应优先考虑这种方式。 3.4 结论 通过上述比较，看出来本设计在方案上的合理性和优越性

50、；同时也满足了 这个医院建筑的需要，尽量满足提供清洁卫生的空气系统；使各个房间的舒适 性和系统的节能性得到充分发挥。 第 4 章 送风状态参数及送风量的确定 4.1 新风量的规定 一个完善的空调系统，除了满足对环境的温、湿度控制之外，还必须给环 境提供足够的新鲜空气。从改善室内空气品质角度看，新风量多些好；但是送 入室内的新风都得通过热、湿处理，将消耗能量，因此新风少些好。在系统设 计时，一般必须确定最小新风量，此新风量通常应满足以下三个要求：（1）稀 释人群本身和活动所产生的污染物，保证人群对空气品质的要求；（2）补充室 内燃烧所耗的空气和局部排风量；（3）保证房间正压。在全空气系统中，通常

51、 根据上述要求，取计算出新风量中的最大值作为系统的最小新风量。如果计算 所得的新风量不足系统送风量的10%，则取系统送风量的10%9。 本次设计中主要考虑卫生标准计算新风量，骨龄检测室，化验室，上样室， 五证提取室等这个医院建筑房间人数并不太多，故依据设定的人数，按 20m3/（h人）的最小新风标准，计算新风量，最后根据新风比校核确定。另外， 本设计所有房间采用60%的相对湿度标准。 4.2 风机盘管系统风量的计算 4.2.1 风机盘管的夏季处理过程 现以骨龄检测室房间为例计算空气处理方式为风机盘管独立送风时的风量。 冷负荷 q=1.08kw,湿负荷 w=4810-6 kg/s （1）热湿比

52、=q/w=1.08/4810-6=22731 kj/kg （2）确定送风状态点： 如下图，在 i-d 图上根据 tn=26及 n=60%确定室内 状态点 n，in=58kj/kg;干球温度 td=33.4和湿球温度 tw=26.9确定室外状态点 w ,iw=85kj/kg。过 n 点作 =31041 线与 =90% 的曲线相交于 o 点，得 =19, =50 kj/kg。 o toi （3）计算总送风量：=1.08/（58-50）=0.131 kg/s )i -i/(onqg （4）风机盘管风量：按人均标准取用的新风量=0.008 kg/s，算出新风比wg 为 6%不满足最小新风条件，故按 1

53、0%取用新风量。应取新风量=0.013 wg kg/s。 则风机盘管的风量=g-=0.131-0.013=0.118 kg/s。fgwg （5）风机盘管机组出口空气的焓:mi =( -)/=(0.13150-0.01358)/0.118=49 kj/kmioigwglifg 连接 l，o 两点并延长与相交于 m 点，查的=19.mimt （6）计算冷量： 计算新风冷量： q=( )=0.013(85-58)=0.35 kwwgwili 计算风盘冷量： q= ( im)=0.118(58-49)=1.08 kwfgoi 风机盘管露点送风夏季工况在风机盘管露点送风夏季工况在 h-d 上的表示上的表

54、示 4.2.2 风机盘管的冬季处理过程 由于是定风量系统，冬季处理过程的送风量和夏季一样，且新风比一样。 室外新风状态点 wd预热至和室内相同温度 w1点然后等温加湿至 o1点，室内 的回风在风机盘管等湿加热至 o2点然后处理回风10。 风机盘管露点送风系统冬季工况在风机盘管露点送风系统冬季工况在 h-d 上的表示上的表示 （1）由前面的计算可知，室内设计温度 20，相对湿度 60%，由此可以 在 h-d 图上查出=42.6kj/kg,室外温度-9，相对湿度 87%。nh （2）在 h-d 图上查出=-6.5kj/kg。由前面的计算得，室内的湿负荷wh 0.143kg/s,新风量 0.038

55、kg/s,新风承担室内湿负荷，所以： =(-)/=(8.8-1.46)/0.038=193.1g/kg。o1dnddwddxg （3）由湿度值和 n 点相同的温度可以确定 o1的状态点。室内的热负荷为 q=952.4w,室内的回风量=0.342kg/s。hg （4）由 q=（-）得=q/+=45.1 kj/kg。由 o2和 n 点等湿度线hgohnhsmnh 可以确定 o1点的位置。风机盘管的加热量 q=（-）=852.5w。hgohnh 第 5 章 空气处理设备的选型 5.1 风机盘管的选型 风机盘管的选择根据风盘冷负荷、热负荷、风盘风量来选择，室内的新风 负荷由新风机组承担。下表为各房间风

56、机盘管型号的汇总。 表表 5-15-1 风机盘管选型表风机盘管选型表 房间编号风盘 风量（高 档） （m3/h） 冷量 （w） 热量(w) 水量 (t/h) 水阻 （kpa） 个数 骨龄检测 室 fp-102wa1020593097800.91261 骨龄诊断 分析室 fp-68wa680518085200.82231 人类学诊 断室 fp-68wa680518085200.82231 办公室fp-102wa1020593097800.91261 办公室fp-102wa1020593097800.91261 资料室fp-102wa1020593097800.91261 病理标本 室 fp-10

57、2wa1020593097800.91261 人类学标 本室 fp-102wa1020593097800.91261 技管室fp-102wa1020593097800.91261 收敛室fp-102wa1020593097800.91261 值班室fp-68wa680518085200.82231 值班室fp-68wa680518085200.82231 病理诊断 分析室 fp-102wa1020593097800.91261 脱水染色 切片室 fp-102wa1020593097800.91261 病理取材 室 fp-68wa680518085200.82231 病理检材 存放室 fp-68

58、wa680518085200.82231 人类学检 材处理室 fp-68wa680518085200.82231 现场器械 消毒室 fp-68wa680518085200.82231 会议室fp-68wa680518085200.82234 办公室fp-102wa1020593097800.91261 办公室fp-102wa1020593097800.91261 办公室fp-102wa1020593097800.91261 办公室fp-102wa1020593097800.91261 办公室fp-102wa1020593097800.91261 办公室fp-102wa1020593097800

59、.91261 办公室fp-102wa1020593097800.91261 办公室fp-102wa1020593097800.91261 办公室fp-102wa1020593097800.91261 办公室fp-102wa1020593097800.91261 办公室fp-102wa1020593097800.91261 综合办公 室 fp-102wa1020593097800.91261 研究室fp-102wa1020593097800.91261 办公室fp-68wa680518085200.82231 材料室fp-102wa1020593097800.91261 检材室fp-102wa1

60、020593097800.91261 暗室fp-68wa680518085200.82231 数据库检 材室 fp-68wa680518085200.82231 提取扩增 室 fp-68wa680518085200.82233 上样室fp-102wa1020593097800.91261 分析室fp-102wa1020593097800.91261 服务器室fp-68wa680518085200.82231 上样室fp-102wa1020593097800.91261 扩增室fp-102wa1020593097800.91261 提取室fp-102wa1020593097800.91261 消