郑州商务楼空调系统设计毕业设计

1、中原工学院继续教育学院毕业论文（设计）毕业设计（论文）题目名称：郑州怡美商务楼空调系统设计函授站名称：中原工学院继续教育学院班 级：成建环函本13学生姓名：*指导教师：* 中原工学院继续教育学院2015 年 5 月郑州怡美商务楼空调系统设计题目名称：郑州怡美商务楼空调系统设计函授站名称：中原工学院继续教育学院班 级：成建环函本13学生姓名：*指导教师：* 中原工学院继续教育学院2015 年 5 月摘 要 本设计是郑州怡美商务楼空调系统设计，主要任务是完成冷冻站和室内空调系统设计。在设计中，进行夏季冷负荷的计算。对于各种空调机的选用做了经济及技术比较分析，最后决定采用螺杆冷水机组。另一类为风机盘

2、管加独立新风系统，侧送下回，新风处理到室内焓值再送入空调房间，而后又进行了风力及水力计算，并对设备的减噪防震、防腐问题也做了简单的设计和说明。关键字：空调系统，经济及技术分析，风机盘管加新风 II前 言随着社会的高速发展与人类文明的不断进步，我们的生活水平也在不断提高。这对我们赖以生存的环境提出了更高的要求。温湿度适宜、空气清新、光照柔和、宁静舒适的环境，是人们对现代建筑的要求。生产和科学实验对环境提出了更为苛刻的条件。良好的室内空气品质是我们创造舒适生活的首要条件。随着空调使用的大量普及，为了创造更好的室内空气品质，提供更舒适的室内生活环境，对我们暖通专业也相应的提出了更高的要求。本次毕业设

3、计过程当中，我始终保持着严谨的求学态度，对各种问题都是尽量从各种参考书籍，同学或老师那里得到清楚、满意的答案。毕业设计是专业技术深化与升华的重要过程，是理论与社会实际全面、系统的结合。目 录第一章 工程概况及原始资料11.1 工程概况11.2 设计范围11.3 气象资料11.3.1.室外计算参数11.3.2.气象资料21.3.2.地点：郑州2第二章 负荷计算32.1 室内冷负荷计算32.1.1.墙体和屋面传热得热引起的冷负荷32.1.2.玻璃窗传热得热引起的冷负荷32.1.3.玻璃窗日射引起的冷负荷32.1.4.人体冷负荷42.1.5.灯光冷负荷52.1.6.设备冷负荷52.1.7. 室内湿负

4、荷计算62.2 新风量的确定62.2.1.满足卫生要求62.2.2 补充室内燃烧所耗的空气和局部排风量62.2.3 保证空调房间的正压要求6第三章 空调方案的确定83.1 空调系统的分类83.1.1 按负担室内负荷所用介质种类分类83.1.2 按空气处理设备的设置情况分类83.2 空调方案的比较93.2.1 各种空调系统使用条件和使用特点93.2.2 常用空调系统比较103.2.3 空调系统使用指标概括比较113.3 空调方案的确定123.3.1全空气系统空气处理方案：123.3.2风机盘管加新风系统空气处理方案：13第四章 风量计算154.1 风机盘管加独立新风系统的送风量的确定154.1.

5、1风量计算过程举例154.2全空气系统的风量确定15第五章 空调系统设计计算175.1 风管的水力计算175.1.1 风管设计的基本任务175.1.2 风管的选择175.1.3 风管内的风速175.1.4 计算方法185.2 水管的水力计算205.2.1水系统形式的分类205.2.2 水系统形式的确定205.2.3 水力计算方法225.2.4 风机盘管水系统设计应注意的问题24第六章 空调设备的选择256.1 风机盘管选型256.1.1确定风机盘管承担的冷负荷256.2 空气处理机组的选择256.2.1 新风机组的选择25第七章 冷冻站设计277.1 制冷机组的选择277.1.1 制冷剂的性能

6、系数（COP）277.1.2 各种制冷剂的优缺点比较表287.2 水泵的选择307.2.1冷冻水泵的选择307.2.2 冷却水泵的选择317.3 冷却塔的选择327.4 膨胀水箱的选择327.5 其它辅助设备的选择337.5.1 软水箱和软水器的选择33第八章 空调系统噪声和保温的控制348.1 噪声控制348.2 隔振设计358.3 管道与设备的保温与隔热36第九章 总结37第十章 参考文献38 符号及单位说明符号名称国际单位Q冷负荷WK传热系数w/m2k压差Pa流量L/st温度v速度m/s局部阻力系数摩擦阻力数Pa/m密度kg/m3d直径ml长度mg重力加速度m/s2局部阻力Pa动压Pa沿

7、程阻力PaR比摩阻Pa/m静压力Pa定压比热kJ/kgc相对湿度%F面积m2新风量m3/hh焓值kJ/kg厚度mVII第一章 工程概况及原始资料本章介绍了郑州商务楼工程概况，本次设计的范围以及郑州市的气象资料。1.1 工程概况 本工程为郑州市商务楼的空调系统设计。建筑占地面积656.11平方米，建筑层数为地下一层地上九层，总高度为36米，地上一层，二层，三层为综合层，三-九层的主体为办公室，地下室为制冷机房。1.2 设计范围本工程设计内容包括冷冻站设计和商场、商务办公室工作区等的空调设计； 1.3 气象资料1.3.1 室外计算参数根据采暖通风与空气调节设计规范，室外计算参数按以下确定。 温度、

8、相对湿度:a 夏季空调室外计算干球温度，采用历年平均不保证50h的干球温度b 夏季空调室外计算湿球温度，采用历年平均不保证50h的湿球温度c 夏季空调室外计算日平均温度，采用历年平均不保证5天的平均温度d 夏季空调室外计算逐时温度，可按下式确定： tsh = twp+ tr （1-1）其中， tsh -夏季空调室外计算逐时温度（）；twp -夏季空调室外计算日平均温度（）；-室外计算温度逐时变化系数tr-夏季室外计算平均日较差（）e 冬季空调室外计算温度，采用历年平均不保证1天的平均温度f 冬季空调室外相对湿度，采用累年最冷月平均相对湿度g 夏季通风室外计算温度，应采用历年最热月14时的月平均

9、温度的平均值h 夏季通风室外计算相对湿度，应采用历年最热月14时的月平均相对湿度的平均值1.3.2 大气压力冬季 采用最冷三个月各月平均大气压力平均值夏季 采用最热三个月各月平均大气压力平均值1.3.3 气象资料 地点：郑州北纬：34°43东经：112°42 夏季 夏季空调室外计算干球温度 35.6°C; 夏季空调室外计算湿球温度 27.4°C; 夏季通风室外计算干球温度 20.8°C; 夏季室外平均风速 2.6m/s; 大气压力 99.17kPa； 冬季 冬季室外空调计算干球温度 -5°C; 冬季室外空调计算相对湿度 50%; 冬季

10、通风室外计算干球温度 -7°C; 冬季室外平均风速 4.3m/s; 大气压力 101.28kPa； 室内设计参数商务楼所有房间夏季按温度26，相对湿度60%计算。第二章 负荷计算2.1 室内冷负荷计算依据简明空调设计手册介绍冷负荷系数法进行计算。2.1.1.墙体和屋面传热得热引起的冷负荷墙体和屋面传热得热引起的冷负荷计算见公式（2-1）： （2-1）式中：K墙体或屋面的传热系数，W/（m2·）；F墙体或屋面的传热面积，m2； tN室内空气温度，；tl，墙体或屋面冷负荷计算温度，；td冷负荷计算温度地点修正系数，；Ka外表面放热系数的修正值K外表面吸收系数的修正值2.1.2.

11、玻璃窗传热得热引起的冷负荷 （2-2）式中：K窗的传热系数，w/m2k；F窗的传热面积，m2；tl，窗冷负荷计算温度，；td窗的冷负荷计算温度地点修正系数，；Ka不同类型窗框的玻璃传热系数的修正值K有内遮阳设施玻璃窗的传热系数修正值2.1.3.玻璃窗日射引起的冷负荷无外遮阳： (W) （2-3）式中：Kj,max不同纬度带各朝向7月份日射得热因数得最大值,W/m2；F 玻璃窗得有效面积,m2,是窗得面积乘以有效面积系数Ca；Cs,Cn 玻璃窗遮挡系数和窗内遮阳设施得这样系数;CCL 玻璃窗冷负荷系数,以北纬27度30分为界划分为南,北两区;有外遮阳阴影部分得日射冷负荷: (W) （2-4）照光

12、部分得日射冷负荷: (W) （2-5） 式中:Fs窗户得阴影面积,m2Fr窗户的照光面积,m2(DJ,max)N北向的日射得热因数最大值,W/m2(CCL)N北向玻璃窗的冷负荷系数2.1.4.人体冷负荷人体得热量： Q=qn1n2 （2-6）式中：q不同室温和劳动性质时成年男子的全热散热量n1室内人数n2群集系数人体得热量引起的冷负荷 CLQ=QSCCL+ Q （2-7）式中：Qs人体显热得热量，W；Q人体潜热得热量，W；CCL人体的冷负荷系数2.1.5.灯光冷负荷照明得热量： Q=N(白帜灯) Q=n1n2N（荧光灯） （2-8）式中：N照明灯具所需功率n1镇流器消耗功率系数n2灯光隔热系数

13、照明冷负荷 CLQ=QCCL （2-9）式中：Q照明得热量，W；CCL照明冷负荷系数2.1.6.设备冷负荷工艺设备散热得热量 （2-10）式中：N电机设备的安装功率，W；电动机效率n1利用系数，一般取0.7-0.9n2同时使用系数，一般取0.5-0.8n3负荷系数，一般取0.5左右无保温密闭罩的电热设备散热量的得热量 （2-11）式中：n4考虑排风带走热量的系数工艺设备得热引起的冷负荷 CLQ=QSCCL+ Q （2-12）式中：Qs设备显热得热量，W；Q设备潜热得热量，W；CCL设备的冷负荷系数2.1.7. 室内湿负荷计算空调房间内散湿量计算公式:W=0.001nn，g kg/h其中 n为室

14、内总人数n，为群集系数g为成年男子的小时散湿量 g/h由简明空调设计手册查小时散湿量以及群集系数等参数。2.2 新风量的确定空调系统的新风量是指冬夏季设计工况下应向空调房间提供的室外新鲜空气量，它的大小与室内空气品质和能量消耗有关.从改善室内空气品质角度，新风多些为好；但送入室内的新风都得经过热、湿处理，将消耗能量，因此新风量宜少些为好。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:2.2.1.满足卫生要求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，按现行设计规范规定采用。送入室内的新风量，应根据房间的使用性质，按规范数值采用。其计算公式为：GW1=总人

15、数×每人新风量 其中总人数人员密度×房间面积2.2.2 补充室内燃烧所耗的空气和局部排风量当空调房间内有局部排风装置时，为了不使房间产生负压，在系统中必须有相应的新风量来补偿排风量。2.2.3 保证空调房间的正压要求为防止外界未经处理的空气渗入空调房间，干扰室内空调参数，在空调系统中利用一定量的新风来保持房间的正压，这部分与新风量相当的空气量在正压作用下由房间门窗缝隙等不严密处渗透出去。普通空调系统室内正压可取510Pa保持建筑物或房间正压所需风量，可按换气次数估算。换气次数 n=L/V 次/h保持房间内正压所需的换气次数如下表所示：表2.1 房间换气次数室内正压（Pa）无

16、外窗的房间有外窗，密封较好的房间有外窗，密封较差的房间50.60.70.9101.01.21.5在本工程设计中，新风量按满足卫生要求来设计，一般规定不小于系统送风量的10%。 四楼各房间新风量见下表：（四到九楼各房间人数相同，则新风量也相同）。表2.2 各房间新风量房间 编号人数新风量m3/ p.h总新风量m3/h房间编号人数新风量m3/ p.h总新风量m3/ .h40123060405430120402630180406630180403630180407630180404630180408630180第三章 空调方案的确定3.1 空调系统的分类空气调节系统一般由空气处理、空气输送管道及空气

17、分配装置组成。根据实际需要。它能组成许多不同形式的系统。在工程上应考虑建筑物的用途和性质、热湿负荷特点、温湿度调节和控制的要求、空调机房的面积和位置、初投资和运行维修费用等多方面的因素，选定合理的空调系统。先简单介绍一下空调系统的分类。3.1.1 按负担室内负荷所用介质种类分类（1） 全空气系统 全空气系统是指空调房间的室内负荷全部由经过处理的空气来负担的空调系统。此种方式适用于较大房间，使用风量较大的风道或较高的风速，会产生噪音问题。（2） 全水系统 全水系统是指空调房间的热湿负荷全靠水作为冷热介质来承担，因为水的比热大，所以需处理相同负荷时，水系统所需的管道占空间减少许多，但是水只能清除余

18、热余湿，并不能解决房间的通气问题。所以此种系统只适用于小空间人流密度也不大，室内品质要求不高的场所。（3） 空气水系统 空气水系统是由水和空气共同承担空调房间负荷的系统，即可以用水系统来占用少量的空间来承担室内负荷，又可用新风系统提供好的室内空气品质，是现在大型建筑空调系统普遍采用的方式。（4） 冷剂系统 这种系统是将制冷系统的蒸发器直接放在室内来吸收余热余湿。这种方式通常用于分散安装的局部空调机组，但由于冷剂管道不便于长距离输送，因此这种系统不易作为集中式空调系统来使用。3.1.2 按空气处理设备的设置情况分类（1）集中系统 集中系统的所有空气处理设备都设在一个集中的空调机房内。（2）半集中

19、系统 除了集中空调机房外，半集中系统还设有分散在被调房间内的二次设备，其中多半设有冷热交换装置，它的功能主要是在空气进入被调房间之前，对来自集中处理设备的空气作进一步补充处理。（3）全分散系统这种机组把冷热源和空气处理设备，输送设备集中设置在一个箱体内，形成一个紧凑的空调系统。可以按照需要，灵活而分散的设置在空调房间内，因此局部机组不需要集中的机房。3.2 空调方案的比较3.2.1 各种空调系统使用条件和使用特点表3.1 各种空调系统使用条件和使用特点空调系统适用条件空调装置装置类别使用特点集中式房间面积大或多层、多室而热湿负荷变化情况类似；新风量变化大；室内温度、湿度、洁净度、噪声、振动等要

20、求严格；全年多工况节能；采用天然冷源单风管定风量直流式房间内产生有害物质，不允许空气在循环使用单风管定风量一次回风式仅作夏季降温用或室内相对湿度波动范围要求严格，且湿负荷变化较大单风管定风量一、二次回风式室内散湿量较小，且不允许选用较大的送风温差变风量室内允许波动范围t±1，显热负荷变化较大半集中式房间面积大但风管不宜布置；多层多室层高较低，热湿负荷不一致或参数要求不同；要求各室空气不要串通；要求调节风量风机盘管空调房间较多，空间较小，且各房间要求单独调节；建筑物面积较大但主风管敷设困难诱导器多房间层高低，且同时使用，空气不允许互相串通，室内要求防爆分散式面积较小；空调房间布置分散；

21、工艺变更可能性较大或改建房屋层高较低且无集中冷源冷风降温机组仅用于夏季降温去湿恒温恒湿机组房间全年要求恒温恒湿3.2.2 常用空调系统比较表3.2 常用空调系统比较比较项目集中式空调系统风机盘管空调系统单元式空调器设备布置与机房空调与制冷设备可以集中布置在机房机房面积较大只需要新风空调机房面积风机盘管可以安装在空调机房内分散布管，敷设各种管线较麻烦设备成套、紧凑，可以放入房间也可安装在空调机房机房面积小，只需集中式系统的50，机房层高较低机组分散布置，敷设各种管线较麻烦风管系统空调送回风管系统复杂，布置困难支风管和风口较多时不易均衡调节风量放室内时，不接送、回风管 当和新风系统联合使用时，新风

22、管较小系统小，风管短，各个风口风量的调节比较容易达到均衡直接放室内时，可不接送风管，也没有回风管小型机组余压小，难于满足风管布置和必须的新风量节能与经济性可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化，实现全年多工况节能运行调节，充分利用室外新风，减少与避免冷热抵消，减少冷冻机运行时间部分房间停止空调，但整个系统仍然运行，不经济灵活性大，节能效果好，各房间自行调节盘管可冬夏兼用，内壁容易结垢，降低传热效率无法实现全年多工况节能调节灵活性大，各房间可自行调节无法实现全年多工况节能运行调节，过渡季节不能全新风，大多用电加热，耗能大使用寿命使用寿命长使用寿命较长使用寿命较短维护运行管理空调与制冷设备集中安

23、设在机房，便于管理和维修布置分散，维护管理不方便，水系统复杂，易漏水机组易积灰，清理比较麻烦，使用二、三年后风量冷量减少分散管理与维修温湿度控制可以严格控制室内温湿度对室内温湿度要求较严时，难于满足难满足消声与减震可以采取有效的措施必须采用低噪声通风机才能满足要求机组放在空调房间内，噪声、震动不好处理风管相互串通风管之间相连，使各房间互相污染。当发生火灾时会通过风管迅速蔓延各空调房间之间不会相互污染各空调房间之间不会相互污染3.2.3 空调系统使用指标概括比较表3.3 空调系统使用指标概括比较 系统 比较分级使用指标集中式系统半集中式系统分散式系统单风管定风量变风量风机盘管诱导器单元式或房间空

24、调器初投资BCBCA节能效果与运行费用AABCB施工安装CCBBA使用寿命AABAC使用灵活性CCBBA机房面积CCBBA恒温控制ABBCB恒湿控制ACCCC消声AABCC隔振AABAC房间清洁度AACCC风管系统CCBBA维护管理ABBBC防火防爆、房间串气CCBAA注：表中 A 较好 ；B一般； C较差。由以上可以看出。风机盘管每台机组的风机可以单独控制，采用单相电容调速，低噪声。3.3 空调方案的确定3.3.1全空气系统空气处理方案：集中式空调系统常见的有一次回风系统和二次回风系统，采暖通风与空气调节设计规范规定：当空气调节区允许采用较大温差或室内散湿量较大时，应采用一次回风的全空气定风

25、量空气调节系统。二次回风系统可以免去再热环节，多用于工艺性高精度空调。本建筑中采用全空气系统的为一-三层餐厅，属于舒适性空调，采用一次回风的露点送风系统比较好。处理过程如下图：图3.1 夏季一次回风系统空气处理过程3.3.2风机盘管加新风系统空气处理方案：建筑的四到九层为办公室。空调系统的选择考虑到室内的各种电器设备、灯光、人员散热等特点，设计采用独立新风加风机盘管系统。在空调房间内设置风机盘管机组，再加上经集中处理后的新风送入房间，由两者结合运行。风机盘管机组由盘管和风机组成。它使室内回风直接进入机组进行冷却去湿或加热处理，和集中空调系统不同，它采用就地处理回风的方式。本部分的空调系统由独立

26、的新风系统供给室内新风，这种方案既提高了该系统的调节和运转的灵活性，且进入风机盘管的供水温度可适当提高。具有独立新风系统的风机盘管机组的夏季处理过程有下列几种：l 新风处理到室内空气焓值，不承担室内负荷l 新风处理后的焓值低于室内焓值，承担室内负荷。本次设计的风机盘管加独立新风系统采用第一种方式。新风的送风方式可以有两种方式：l 直接送到风机盘管的吸入端，与房间的回风相混合后，再被风机盘管冷却或加热后再送入室内。优点是比较简单。缺点是一旦风机盘管停机后，新风将从回风口吹出，回风口一般都有过滤器，此时过滤器上的灰尘将被吹入房间；如果新风已经冷却到低于室内温度，导致风机盘管进风温度降低，从而降低风

27、机盘管的出力。一般不推荐采用此方式。l 新风与风机盘管的送风并联送出，可以混合后再送出，也可以各自单独送入室内。这种方式安装复杂些，但卫生条件好，我们采用的是并联送出。 风机盘管加独立新风系统有如下优点：u 室内空气循环由风机带动。新风取决于室内人数和卫生要求，同时是独立系统，因此能比其它系统节约新风量，且对新风量的控制也更加灵活。u 在风机盘管加独立新风系统中，因系风机做动力，可采用效率较高的过滤器。u 盘管用24排，空气温差较大，相同负荷下风量可较小，空气流动靠风机，容易克服盘管阻力。而风速可取11.5m/s , 传热系数较大，水初温可用的较低，相同冷系统的外形尺寸较小。u 在控制性能方面

28、，电动机三档变速，还可控制水量，故调节冷，热量较容易；风机能随时停开，新风系统可进行独立调节。u 在噪声方面，取决于制造质量，但多档变速，使噪声水平有选择性；噪声频率主要是低频。u 初投资方面，由于采用风机盘管，节省了大量风道，相比全空气系统出投资较低。u 在运转费用方面，新风系统省电，但有机组的电动机耗能；由于调节灵活，经常费用也较低。根据空调方案比较以及工程实际，如建筑内各办公空间，四到九层的办公室选用风机盘管加新风系统，因为各个房间不同时使用，选择风机盘管系统可以独立调节，比较节能；另外，由于各房间人员要求不同，选用风机盘管系统可根据自己需要进行调节。新风处理到室内空气焓值，不承担室内负

29、荷。其处理过程在焓湿图表示如下：图3.2 风机盘管加新风系统夏季处理过程第四章 风量计算4.1 风机盘管加独立新风系统的送风量的确定 空调系统送风状态和送风量的确定，在i-d图上进行。具体计算步骤：（1）根据已知参数确定空气处理过程的i-d图a. 在i-d图上找出室内空气状态点N; b. 根据计算出的室内冷负荷Q和湿负荷W计算热湿比=Q/W，在通过N点画出过程线。c. 选择合理的送风温差。我国规范规定，送风口高度小于或等于5米时，送风温差不宜大于10度，送风口高度大于5米时，送风温差不宜大于15度。目前工程设计中，经常采用“露点”送风，即取空气冷却设备可能把空气冷却到的状态点，一般为相对湿度9

30、0%95%的“机器露点”。也可根据简明空调设计手册查取，并求出送风温度to，画to等温线与过程线的交点O即为送风状态点；（2）按消除余热计算出风量 G=Q/(in- io ) /s（3）验算换气次数 n=L/V次/h，若不满足，则减小送风温差，增加送风量。4.1.1风量计算过程举例 以401办公室为例计算风量，基本过程如下： 此房间为办公室，室内设计参数是干球温度为tn=26，相对湿度为60，由此确定室内状态点N。通过I-d图得室内焓值为in=59.5kj/kg； 此房间的总冷负荷为Q=1446W，湿负荷为W=0.056g/s，则热湿比= 25821； 过N点，按热湿比做斜线叫90%相对湿度线

31、于点O，点O即为送风点，得O点的焓值为io=51.3kj/kg； 则房间的总风量为282.323kg/h，取空气密度为1.2kg/m3，则送风量为338.788m3/h。4.2全空气系统的风量确定 一层选用全空气系统，为一次回风：取机器露点90%，房间热湿比为：，则,室内状态点参数为：总送风量m3/h 新风量=3000 m3/h则一次回风量=15155.46-3000=12155.46 m3/h，则空调器所需提供的冷量77.587kw 该楼层采用两套空调器，所选的开利的组合式空调器参数为：表4.1 制冷机组选型型号风量制冷量KW进水温度39CBF447 进风温度34摄

32、氏度，干球温度28摄氏度，进水温度为60摄氏度，水流量为3.1L/S.显热量25.9kw第五章 空调系统设计计算5.1 风管的水力计算5.1.1 风管设计的基本任务1.确定风管的形状和选择风管尺寸2.计算风管的压力损失。通过对风管的沿程（摩擦）压力损失和局部损失的计算，最终确定风管的尺寸并选择风机。风管的压力损失P=Pm+Pj （5-1）式中：Pm:风管的沿程压力损失 ；Pj:风管的局部压力损失5.1.2 风管的选择风管材料：一般采用镀锌钢板制作，其优点是：不燃，易加工，耐久，经济。风管形式采用矩形风管，易于布置弯头及三通等部件的尺寸，较圆形风管的部件小，易加工。风管的形状：一般为圆形，矩形，

33、圆形风管强度大、耗量小，但占空间大，其弯管与三通需较长距离，矩形风管有占用有效面积小，易于布置，明装较美观等特点，故空调风管多采用矩形风管。5.1.3 风管内的风速风管的风速控制见下表，该建议的控制风速已综合考虑了风管的初投资，系统的运行费用和空气流动对周围环境的影响表5.1 风管的风速控制风管类别钢板及塑料风管砖及混凝土风管干管6-84-12支管3-52-6风管和设备的风速表5.2 风管和设备的风速位置推荐值（m/s）最大值(m/s)住宅公共建筑厂房住宅公共建筑厂房风机吸入口3.54.05.04.55.07.0风机出口5-86.5-108-128.57.5-118.5-14干管3.5-4.5

34、5-6.56-94-65.5-86.5-11支管33-4.54-53.5-54-6.55-9从支管接出的风管2.53-3.543.25-44-65-8低速风管内风速：表5.3 低速风管内风速噪声级主管风速新风入口支管2535343<23550473.52350656944.5256585812558工作区： 冬季0.2m/s 夏季0.3 m/s5.1.4 计算方法计算方法采用假定流速法。根据表中的经验值假定风管内空气的流速，由公式F=G/V 计算出风管面积，再由面积以及实用供热空调设计手册矩形风管尺寸确定出风管的长、宽。根据风管的长、宽，计算出风管的断面积，再跟据面积和流量反算出风管内空

35、气的实际流速。由实际流速求出动压，再根据规范查出风管的局部阻力系数，计算出风管的局部压力损失。由风管的长、宽根据计算公式计算出风管的当量直径，然后由当量直径和空气的实际流速查实用供热空调设计手册得风管得单位摩擦阻力，由公式PmLpm确定风管的沿程压力损失。另外要保持风管各环路中压力的平衡，风管设计时各并联环路之间的压力损失的差值应保持在小于15%的范围内。下面以四层标准层风管的最不利环路的水利计算为例，进行风管的水利计算。四层采用风机盘管加新风系统，根据各个房间的新风量，再根据假定流速法来确定风管管径，所有管径均可有实用供热空调设计手册表8.2-2 钢管矩形风管计算表查得。以四层的新风管道为例

36、，现将计算结果列于表中。水力计算结果如下编号风量(m3/h)宽/直径(mm)高(mm)长(m)风速(m/s)比摩阻(Pa/m)局阻系数沿程阻力(Pa)局部阻力(Pa)总阻力(Pa)管段01260.00250.00200.003.697.002.780.0010.260.0010.26管段11260.00250.00200.002.127.002.780.215.896.2112.09管段21080.00250.00200.004.956.002.080.0910.311.9412.25管段3720.00250.00200.007.734.000.980.317.562.9710.53管段436

37、0.00200.00160.007.503.130.820.156.180.887.05管段5180.00200.00160.002.281.560.232.750.534.024.56管段660.00120.00120.002.301.160.2336.670.5229.4229.94管段7120.00160.00160.004.961.300.1929.110.9529.5630.52管段8180.00200.00160.002.281.560.2315.390.5322.5123.04管段9180.00200.00160.002.281.560.2315.390.5322.5123.04

38、管段10180.00200.00160.002.281.560.237.850.5311.4812.01管段11180.00200.00160.002.281.560.237.850.5311.4812.01管段12180.00200.00160.002.281.560.232.750.534.024.56表5.4 四层水力计算书采用同样方法，可计算出所有风管的尺寸及其摩擦阻力和局部阻力，这里不再详细叙述。各并联环路风管的总阻力计算出来后，进行各个环路的不平衡率计算，各支管的计算阻力差应不超过15%，如果超过上述规定，可采用调节支管管径和阀门调节的方法进行阻力平衡。5.2 水管的水力计算5.2

39、.1水系统形式的分类（1）按管道数目分双管制： 夏季供应冷水冬季供应热水均在相同管路中进行，其优点是系统简单，投资少。三管制： 分别设置能供冷供热管路，冷热回水管路合用。其优点是能同时满足供冷供热要求。四管制： 供冷供热分别由供回水管路分开设置，具有冷热两套独立的系统，其优点是能同时满足供冷供热的要求，且无冷热混合损失。但投资高，管路复杂，空间的占用率大。（2）开式和闭式开式水系统： 与蓄热水才连接比较简单，但管路和设备易腐蚀，且为克服系统的静压水头水泵耗电量大。闭式水系统： 不与大气相接触管路系统不易腐蚀，不需克服静压差，水泵耗电量少。（3）按环路分同程式： 除了供回水管路外，还有一根同程管

40、，系统水利稳定，流量分配均匀异程式： 系统中水循环量保持定值，负荷变化大，可通过改变风量或改变供回水量度进行调试。（4）按流量来分定流量系统：系统中水循环量保持定值，负荷变化时，可通过改变风量或改变供回水温度进行调节。变流量系统： 系统中供回水温度保持定值，负荷改变时，通过改变水量来调节。5.2.2 水系统形式的确定通过以上的分析比较，根据实际设计资料，本设计水系统形为：闭式，两管制，异程式，定流量水系统。（1）计算基本公式：流体在在沿管道流动的过程中，会产生摩擦压力和局部压力损失。通常把摩擦阻力损失称为摩擦损失，把局部压力损失称为局部损失。摩擦压力损失：Pmlv2/（2×d） （5

41、-2）式中： Pm：摩擦压力损失，Pa；：摩擦系数；d：管道内径；l：管道长度；v：热媒在管道中的流速，（m/s）；：热媒的密度，（kg/m3）；当l1m时，上式变为以下通用形式：Pmv2/（2d）或 PmLpm式中：pm单位长度摩擦压力损失（比摩阻），Pa/m；局部压力损失：基本公式：Pjv2/2式中Pj：局部压力损失，Pa；:局部阻力系数；局部阻力系数值可由表查得。管断的压力损失pm和局部损失Pj之和就是该管断的总压力损失，即 ppmPjv2/（2d）v2/2pmv2/2（2）凝结水管路系统的设计各种空调设备在运行过程中产生的冷凝水，必须及时排走。排放凝结水的管路系统设计，应注意以下各要点

42、:风机盘管凝结水盘的泄水支路坡度，不宜小于0.01。其他水平支干管，沿水流方向，应保持不小于0.002的坡度，且不允许有积水的部位。 如受条件限制，无坡度敷设时，管内流速不得小于0.25m/s。当冷凝水盘位于机组内的负压段时，凝水盘的出水口处必须设置水封，水封的高度应比凝水盘处的负压（相当于水柱高度）大50%左右。水封的出口应与大气相通。冷凝水管道宜采用聚氯乙烯塑料管或镀锌钢管，不宜采用焊接钢管。冷凝水立管的顶部，应设计通向大气的透气管。设计和布置冷凝水管路时，必须认真考虑定期冲洗的可能性。冷凝水管的公称直径DN，应根据通过冷凝水的流量计算确定。一般情况下，每1kw的冷负荷每小时产生约0.4k

43、g的冷凝水，在潜热负荷较高时，每1kw冷负荷产生约0.8kg的冷凝水。通常可以根据机组的冷负荷Q（kw）按下列数据近似的选定冷凝水管的公称直径：Q7kw DN20mmQ7.117.6kw DN25mmQ=17.7100 kw DN32mmQ101176kw DN40mmQ177598kw DN50mmQ5991055kw DN80mmQ10561512kw DN100mmQ151312462kw DN125mmQ12462kw DN150mm闭式系统的热水和冷水管路的每个最高点，应设排气装置。为了拆卸检修，在排气装置前应加装一个阀门。为避免排气装置漏水，排气管最好接至水池或室外。系统最低点和需

44、要单独放水的设备（如表冷气或加热器等）的下部应设带阀门的放水管，并借入地漏。5.2.3 水力计算方法同风管的水利计算方法相同 ，水管的水利计算也采用假定流速法。根据推荐流速，确定管径，计算最不利环路压力损失，然后进行并联环路阻力平衡，最后确定系统总阻力，获得系统特性曲线，结合水泵性能曲线选择水泵型号。其具体水利计算方法和步骤如下：（1） 计算最远立管的环路。确定供水干管各个管段、最远立管和回水总干管的管径及其压力损失。（2） 用同样方法，计算最近立管环路、回水干管各管段的管径及其压力损失。（3） 求最远立管和最近立管的压力损失不平衡率，应使其在±5%以内。（4） 计算出系统的总压力损

45、失及其他各立管的资用压力值。（5） 确立其他立管的管径。根据各立管的资用压力和立管各管段的流量，选用合适的立管管径。（6） 求各立管的不平衡率。根据立管的资用压力和立管的计算压力损失，求各立管的不平衡率。不平衡率应在±10%以内（7） 计算系统总阻力，获得管网特性曲线，为选择水泵作准备。下面以计算标准层水管的最不利环路为例，进行水利计算。水力计算表5.5 水力计算序号负荷(kW)流量(m3/h)管径管长(m)(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)动压(Pa)Pj(Pa)Py+Pj(Pa)14.2690.734327DN202.190.575337.223738.5192165.3843

46、30.7681069.28724.5680.78576DN202.320.615382.988888.5322189.362378.7251267.25738.8371.52009DN257.50.737391.8642938.983271.914815.7433754.72344.2690.734327DN202.190.575337.223738.5192165.384330.7681069.28754.5680.78576DN202.320.615382.988888.5322189.362378.7251267.257617.6743.04017DN407.730.64172.8121

47、335.8333.5204.556715.9452051.77874.2690.734327DN202.190.575337.223738.5192165.384330.7681069.28784.5680.78576DN202.320.615382.988888.5322189.362378.7251267.257926.5114.56026DN405.680.959373.7632122.9723460.251380.7513503.723101.4460.248732DN152.190.355205.909450.942262.877125.754576.6961127.9574.808

48、99DN503.70.605111.599412.9183.5183.297641.5391054.457123.1660.544596DN1550.776889.5714447.8552301.423602.8475050.7021331.1235.35359DN503.50.674136.693478.4253227.163681.4881159.913小计143.22524.636748.8317069.078327092.54624161.624用同样的方法可计算出各层管段、各立管的管径及其压力损失，并进行不平衡率计算5.2.4 风机盘管水系统设计应注意的问题 （1）水系统在高层建筑中，应按承压能力进行竖向分区（每区高度可达100m），两管制系统还应按朝向作分区布置，以便调节。当管路阻力和盘管阻力