青岛某理工高校2014届暖通毕业设计

1、 青岛理工大学 毕 业 设 计（论 文）题目 郑州市长江国际广场 空调工程设计 学生姓名： 李 林 指导教师： 刘国丹 环境与市政工程学院 建筑环境与设备工程专业 104班 李林 201005362 2014年 6 月 15 日 摘 要本文针对郑州市长江国际广场空调系统进行了设计计算。根据该建筑物的功能要求和使用特点，分析比较了各种空调方式，确定该建筑物空调系统为风机盘管-新风系统形式。主要设计内容包括：空调冷负荷的计算；空调系统的划分与系统方案的确定；冷源的选择；空调末端处理设备的选型；风系统的设计与计算；室内送风方式与气流组织形式的确定；水系统的设计与水力计算；风管系统与水管系统保温层的设

2、计；消声防振设计等。本文所设计的中央空调系统既能满足热舒适性要求，又最大程度地考虑了建筑节能的需要。关键词：办公楼，风机盘管-新风系统，节能ABSTRACTThe graduation project designs a central air conditioning system for a financial business affairs official building in Zhengzhou City. Based on the functions and the features of the building, several patterns of the air co

3、nditioning system have been analyzed. Eventually, the scheme of the primary air fan coil system is adopted. Then design calculation is carried out. It contains: cooling load calculation, the estimation of system zoning, the selection of refrigeration units, the selection of air conditioning equipmen

4、ts, the design of air duct system, the estimation of air distribution method and the selection of relevant equipments, the design of water system and its resistance analysis, the insulation of air duct plant and chilled water pipes, noise and vibration control, etc. This design aims to a comfortable

5、 air-conditioning system. At the same time, it also meets the energy-saving requirement to a great extent.KEY WORDS: official building, primary air fancoil system, energy saving 目录 TOC o 1-4 h z u HYPERLINK l _Toc163888703 前言1 HYPERLINK l _Toc163888704 第1章 概述2 HYPERLINK l _Toc163888705 1.1建筑概况2 HYPE

6、RLINK l _Toc163888706 1.2设计参数2 HYPERLINK l _Toc163888707 第2章 负荷计算5 HYPERLINK l _Toc163888709 2.1空调房间的冷负荷5 HYPERLINK l _Toc163888709 2.2空调房间的热负荷7 HYPERLINK l _Toc163888710 2.3空调房间的湿负荷8 HYPERLINK l _Toc163888710 2.4 新风负荷9 HYPERLINK l _Toc163888707 第3章 系统选择10 HYPERLINK l _Toc163888709 3.1 冷热源选择10 HYPER

7、LINK l _Toc163888709 3.2空调系统选择14 HYPERLINK l _Toc163888710 3.3 空调方案的分析15 HYPERLINK l _Toc163888710 3.4 空调方案的确定16 HYPERLINK l _Toc163888711 第4章 空气处理设备的选择18 HYPERLINK l _Toc163888712 4.1 风机盘管的选择计算18 HYPERLINK l _Toc163888712 4.3 新风机组的选型20 HYPERLINK l _Toc163888711 第5章 空调房间的气流组织20 HYPERLINK l _Toc16388

8、8713 4.1 气流组织分布与风口布置21 HYPERLINK l _Toc163888714 4.2 空调房间的气流分布计算22 HYPERLINK l _Toc163888719 第6章 风道的设计与水力计算25 HYPERLINK l _Toc163888720 6.1 风道的设计与布置25 HYPERLINK l _Toc163888721 6.2 风道的水力计算25 HYPERLINK l _Toc163888723 第7章 空调水系统的设计与水力计算26 HYPERLINK l _Toc163888724 7.1 水系统的设计27 HYPERLINK l _Toc16388872

9、6 7.2 水系统的水力计算28 HYPERLINK l _Toc163888726 7.2 水系统的布置29 HYPERLINK l _Toc163888734 第8章 制冷机房30 HYPERLINK l _Toc163888735 8.1制冷机房主要设备的选择计算30 HYPERLINK l _Toc163888736 8.2 水泵的选择35 HYPERLINK l _Toc163888736 8.3 冷却水塔、水箱的选择计算40 HYPERLINK l _Toc163888736 8.4 机房的布置40 HYPERLINK l _Toc163888730 第9章 空调系统的消声与防振4

10、1 HYPERLINK l _Toc163888731 9.1 空调系统的消声设计41 HYPERLINK l _Toc163888732 9.2 空调装置的防振措施42 HYPERLINK l _Toc163888730 第10章 管道的保温及防腐设计42 HYPERLINK l _Toc163888731 10.1 管道的保温42 HYPERLINK l _Toc163888732 10.2 管道的防腐43 HYPERLINK l _Toc163888734 第11章 通风及防火排烟设计43 HYPERLINK l _Toc163888735 11.1 车库通风及防排烟43 HYPERLI

11、NK l _Toc163888736 11.2 空调通风及防排烟44 HYPERLINK l _Toc163888737 总结 48 HYPERLINK l _Toc163888738 致谢49 HYPERLINK l _Toc163888739 参考文献50 HYPERLINK l _Toc163888739 附录51 前 言空调制冷技术的诞生是建筑技术的一项重大进步，它标志着人类从被动适应宏观自然气候发展到主动控制建筑微气候，在改造和征服自然的过程的又迈出了坚实的一步。制冷空调系统的出现为人们创造了舒适的生活和工作环境，但是制冷空调系统的能耗也逐渐成为建筑能耗增长的最主要的原因。据统计，我

12、国建筑能耗约占全国总能能耗的35%，而制冷空调系统能耗又占建筑能耗的50%60%左右。因此，节能降耗已经成为空调系统设计的关键环节。空调系统设计方案直接影响着建筑环境的质量和能源消耗状况，对空调系统设计方案进行科学的选择和优化，是提高空调系统设计质量的重要途径。本次毕业设计的任务是郑州市长江国际广场空调工程设计。该建筑物是一幢集商业和酒店于一体的综合性建筑大楼，地下有三层，二三层为车库，层高4.8米，地下室一层为商场和职工餐厅，层高5.3米；一至四层为裙房，是商场和宴会厅，层高均为4.8米，五层以上是公寓式酒店，层高均为3.35米。总建筑面积约为65633.24m。该建筑主体框架采用钢筋混凝土

13、框架结构，外墙采用矿棉轻质复合板。本次毕业设计，将依据建筑物的功能要求和使用特点，根据采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）等标准规范的要求，设计合理的空调系统方案，满足建筑物热舒适性的要求，并最大限度地降低系统的能耗。设计内容包括：确定该建筑物空调方案，计算负荷，确定空调方式和空调房间气流组织形式，设计风道系统，设计空调水系统，选择空气处理设备，制定空调系统的消声防振措施，确定防排烟措施，选择冷热源设备，设计制冷机房等。通过本次毕业设计，我们将经受一次较为全面、严格的工程设计训练，熟悉空调系统设计过程，了解现代工程设计方法，培养分析解决问题的能力，树立高度的工作责任感。 第1

14、章 工程概况1.1建筑概况工程名称：长江国际广场空调工程设计。建设地点：郑州市。建筑面积：65633.24M。地上：47024.09M；地下：18609.15M。建筑基底面积：6203 M。项目设计规模等级：地上：大型商业建筑；地下车库：中型。建筑分类:一类高层建筑,一类地下车库。耐火等级：一级。抗震设防烈度：6度。设计范围：本设计范围包括建筑物的中央空调系统和冷冻站房的设备布置。1.2设计参数1.2.1室外计算参数该建筑位属于河南省，地处北纬34.72，东经113.65，海拔高度为25.34m。由中国建筑气候区划图，建筑气候分区为寒冷地区。夏季大气压为98910.00Pa，冬季大气压为101

15、550.00Pa。由民用建筑供暖通风与空气调节设计规范（GB50736-2012）3，查得郑州室外气象参数如表1-1所示。 表1-1 郑州室外气象参数夏季大气压力99.17kPa冬季大气压力101.28kPa空气日平均温度30.8室外空调计算温度-7 空调室外计算干球温度35.6最冷月平均温度0.1空调室外计算湿球温度27.4 采暖室外计算温度-5室外平均风速2.6m/s室外平均风速3.4m/s最热月平均温度 30.6室外通风计算温度0 1.2.2室内计算参数根据公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）4的相关规定，室内设计参数如表1-2所示： 表1-2 各空调房间室内设计参数房 间名

16、 称夏季冬季新鲜空气量噪声标准温度()湿度(%)温度()湿度(%)m3/h人db(A)会议室、接待室256020503045公寓式酒店255520503045商店营业厅256020502045银行256020503045门厅、走道266016501045餐厅、宴会厅255018503045办公室256020503045商务间256020503045电话间266020502045根据公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）可查得表1-3至表1-6，如下：表1-3不同类型房间人均占有的使用面积(/人)建筑类别房间类别人均占有的使用面积办公建筑会议室、接待室2.5台球、健身房20商店营业厅4

17、银行20门厅、走道50餐厅20高级办公室8 表1-4 照明功率密度值(W)建筑类别房间类别照明功率密度办公建筑会议室、接待室11台球、健身房11商店营业厅19银行11门厅、走道5餐厅11高级办公室18 表1-5设备功率密度值(W)建筑类别房间类别设备功率密度办公建筑会议室、接待室5台球、健身房5商店营业厅13银行5门厅、走道0餐厅5高级办公室131.2.3围护结构的热工参数根据实用供热空调设计手册（第二版）和 公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）中的围护结构热工指标，该地区为寒冷地区气候条件，本次设计选用的围护结构及其热工参数见表1-6： 表1-6 围护结构热工参数名称结构及做法传

18、热系数w/(m2k)楼板楼面40.50外墙矿棉轻质复合板0.3外窗断热铝合金普通中空玻璃3.47内墙彩钢板-岩棉夹心板0.71玻璃幕墙双层中空反射玻璃1.63内门木框单层实体门3.35外门节能外门3.02屋面上人屋面-聚苯板1100.44 第2章 负荷计算2.1 空调房间的冷负荷2.1.1 手算房间冷热负荷的原理依据如下：一、 围护结构瞬变传热形成的冷负荷1、外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷 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： W （2-1）式中： 外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,W； A外墙和屋面的面积，； Qc（c）=AK(t（c）-tr) #

19、#,#0 K外墙和屋面的传热系数，W/()； 室内计算温度，。 -外墙或屋面的逐时冷负荷计算温度，；2、内墙,楼板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： W （2-2）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，； t附加温升， 。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： W （2-3）式中： EMBED Equation.3 外玻璃窗的逐

20、时冷负荷，W； KW玻璃的传热系数，W /( m)； AW窗口面积，； 外玻璃窗的冷负荷的逐时值，。二、 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷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： W （2-4）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； CI 窗内遮阳设施的遮阳系数； Ca窗的有效面积系数； CLQ玻璃窗冷负荷系数，无因次； Djmax日射得热因数最大值；三、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同，其冷负荷计算式分别为：白炽灯： =1000NCLQ W (2-5)荧光灯：=1000n1n2 NC

21、LQ W (2-6) 式中： 灯具散热形成的冷负荷，W； 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n11.0； 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； CLQ照明散热冷负荷系数。四、室内冷负荷1. 人员散热引起的冷负荷 （2-7） （2-8）式中： 人体显热散热引起的冷负荷，W； 不同室温和劳动性质成年男子显然散热量，W,； n室内全部人数；参见人员分布及照明 ； 群集系数； CLQ人

22、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,。 人员散热引起的冷负荷 (2-9) 式中： 人体显热散热引起的冷负荷，W； n室内全部人数；参见人员分布及照明 ； q室内人员的全热散热量（W）； 群集系数。2.2 空调房间的热负荷冬季热负荷包括围护结构的基本耗热量及加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的附加耗热量。在工程实际中，围护结构的基本耗热量按一维稳定传热过程计算.即假设在计算时间内，室内、外空气温度和其他传热过程参数都不随时间变化。一、围护结构的基本耗热量按公式计算： W （2-10）式中： 部分围护结构的基本耗热量，W； Ai部分围护结

23、构的传热面积，m； Ki部分围护结构的传热系数，W /( m)； 冬季室内计算温度，； 采暖室外计算温度，； 围护结构的温差修正系数。二.朝向附加耗热量：朝向附加耗热量是考虑建筑物受太阳照射影响而对围护结构基本耗热量的修正。不同朝向的围护结构的修正率如下。表2-1围护结构的朝向修正系数项目朝向修正系数西、西北朝向1.00东、北朝向0.65东南朝向0.15南向0.2西南朝向0.4东北朝向0.90三、高度附加耗热量: 由于室内温度梯度的影响，往往使房间上部的传热量加大。因此规定：当房间净高超过4米时，每增加1米，附加率为2，但最大附加率不超过15。应注意：高度附加率应加在基本耗热量和其他附加耗热量

24、的总和上。在本设计中，由于建筑物四至二十层层高均未超过4米。因此高度附加率为零。四、风力附加耗热量： 风力附加耗热量是考虑室外风速变化而对维护结构基本耗热量的修正。在计算基本耗热量时，外表面换热系数是对应风速约为4m/s的计算值。我国大部分地区冬季平均风速为23m/s。因此规范规定，一般情况下，不必考虑风力附加。 在风力和热压造成的室内外压差作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后逸出，此部分耗热量为冷风渗透耗热量。为防止外界环境空气进入空调房间，干扰空调房间内温湿度变化而破坏室内洁净度，需要在空调系统中由一定量的新风来保持房间的正压。 由于空调建筑室内通常保持正压，因而在一般情

25、况下，不计算门窗缝隙渗入室内的冷空气和由门，孔洞等侵入室内的冷空气引起的耗热量。2.3 空调房间的湿负荷人体散热引起的冷负荷计算式为： W (2-11)式中： 人体散热形成的冷负荷，W； qs不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W；n室内全部人数； 群集系数； Qc（r体显然散热冷负荷系数，人体显然散热冷负荷系数。该建筑总的冷负荷为1121.119kw，总的热负荷为1010.084kw，总的湿负荷为561.04kg/h，夏季总的新风负荷509.568kw,冬季总的新风负荷830.672kw。2.4 新风负荷2.4.1新风量的确定确定新风量的依据有下列三个因素：1.卫生要求 在人体长期停留的空

26、调房间内，新鲜空气的多少对健康有直接影响。在实际工作中，一般规范确定：不论每人占房间体积多少，新风量按大于等于30 m3/h人采用。对于人员密集的建筑物，如采用空调的体育馆、会场，每人所占的空间较少，但停留的时间很短，可分别按吸烟和不吸烟的情况，新风量以715m3/h人计算。由于这类建筑物按此确定的新风量占总风量的百分比可能达30%40%，从而对冷量影响较大。2.补充局部排风量、保持空调房间的“正压”要求当空调房间内有排风柜等局部排风装置时，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。3.总送风量的10%一般规定，空调系统中的新风量占送风量的百分数不应低于10%。目前，我国空

27、调设计中对新风量的确定原则，仍采用现行规范、设计手册中规定或推荐的原则。2.4.2新风负荷的计算夏季新风冷负荷：（kW）（4-16）其中：夏季新风冷负荷，kW；新风量，kg/s；hW室外空气的焓值，kJ/kg；hN室内空气的焓值，kJ/kg。冬季新风冷负荷：（kW） （4-17）其中：冬季新风冷负荷，kW；新风量，kg/s；空气比热容，kJ/kg；室外空气的焓值，kJ/kg；室内空气的焓值，kJ/kg。本次设计利用鸿业暖通软件进行负荷计算，计算得到该建筑的总冷负荷为2832.05kW，总热负荷为1502.9kW，夏季冷负荷指标91.82W/m2 ，冬季总热负荷指标57.13 W/m2 。 具体

28、计算结果见附表一 第3章 系统选择3.1冷热源选择3.1.1 选择冷热源系统的基本原则：(1)空气调节人工冷热源宜采用集中设置的冷（热）水机组和供热、换热设备。其及机型和设备的选择，应根据建筑物空气调节的规模、用途、冷负荷、所在地区气象条件、能源结构、政策、价格及环保规定等情况，按下列要求综合论证确定：a.热源应优先采用城市、区域供热或工厂余热；高度集中的热源能效高，便于管理，有利于环保。 b.夏热冬冷、干旱缺水地区的中小建筑可采用空气源热泵或埋管式地源热泵冷（热）水机组供冷、供热；c.全年进行空气调节，且各房间区域负荷特性相差较大，需要长时间向建筑物供热和 供冷时，技术经济比较后，可采用水环

29、热泵空气调节系统供冷、供热；d.在执行分时电价、峰谷电价差较大的地区，空气调节系统采用低谷电价时段蓄冷（热）能明显节电及节省投资时，可采用蓄冷（热）系统供冷（热）；(2)需设空气调节的商业建筑或公共建筑群，有条件时宜采用热、电、冷联产系统或集中设置供冷、供热站； (3)冷水机组一般选用2-4台，机组之间考虑互为备用和轮换使用的可能性。从便于维护管理的角度考虑，宜首先选用同类型同规格的机组，从节能角度考虑，可选用不同类型不同容量机组搭配方案。 (4)选择电动压缩式机组时，其制冷剂必须符合有关环保要求，其使用年限不得超过中国禁用时间表的规定。3.1.2冷源比较根据冷热源系统设计原则和建筑物的实际情

30、况，拟定冷源系统方案，对各方案进行技术、经济比较，具体比较见下表：方案名称方案说明优点缺点方案一 热泵冷热水机组供冷1）机组设置于地下室设备机房内2）用电驱动3）空气源或水源热泵1）一套设备即能供冷热2）充分利用地位能源1）机组性能系数不高2）调节不便方案二活塞式冷水机组冷1）机组设置于地下设备机房内2）用电驱动1）换热效果较好2）多机头，冷量调节方便1）制冷量小2）噪声大方案三离心式冷水机组1）机组设置于地下设备机房内2）用电驱动1）运转平稳，噪声低2）制冷能力大，效率高3）维护费用低1）质量要求严格2）制冷量不能太小方案四螺杆式冷水机组1）机组设置于地下设备机房内2）用电驱动1）运行平稳2

31、）容积效率高1）运行成本高2）噪声大3.1.3 热源比较根据冷热源系统设计原则和建筑物的实际情况，拟定热源系统方案，对各方案进行技术、经济比较，具体比较见下表：方案名称方案说明优点缺点方案一热泵供热1）机组设置于地下室设备机房内2）用电驱动3）空气源或水源热泵1）节约能源2）节省设备1）机组性能系数不高2）调节不便方案二热电厂供热1）机组设置于地下室设备机房内2）用电驱动1）锅炉容量大2）自动化程度高方案三区域锅炉房供热需设置换热设备2）换热设备放于地下室设备机房内，不需另设设备房1）热效率高2）自动化程度高3）污染少，利于环保方案四 局部锅炉房供热1）需配置专门的锅炉房2）设若干台锅炉1）运

32、行管理方便1）热效率低2）自动化程度低3.1.4 冷热源的成本比较经综合分析，冷热源可从以下两种方案中选择：方案（1）冷水机组+城市集中供热；方案（2）热泵经济基础数据：1）设定供冷期为100天，供暖期为120天 2）机组每天运行8小时 3）城市热电站集中供热集资费:92万元/t蒸汽， 供热价格为48元/(106kJ)。 电力增容费为460元/KVA， 电费为0.81元/kw.h。 柴油的价格为7.2元/kg。 天然气的价格为3.6元/m3。方案（1）制冷：开利30XW1002 水冷螺杆机组，额定输入功率197KW。供热：城市集中供热1、设备费用螺杆式冷机6001121=67万元循环水泵651

33、66=1万元冷却水塔300198=5.9万元风机盘管200960=19.2万元新风机组452261=21万元安装费水系统安装费12012927=155万元运行费城市集中供热费用：增容费7512928=97万元 使用费1010120860048/1000000=16.6万元冷水机组（螺杆式）13210080.81=8.5万元循环泵=4121200.856=2.9万冷却水泵=2.212200.854=1.1万风机盘管=0.059121200.8578=0.6万新风机组=236122100.85=53万方案（2）热泵设备费用热泵11531121=129万元土壤换热器地下打井及埋管费用6519000=

34、124万元循环水泵65166=1万元冷却水塔300200=6万元风机盘管200960=19.2万元新风机组452261=21万元安装费用水系统安装费16012927=207万元运行费用热泵机组16810080.81+25212980.81=32万元循环泵=3121200.855=1.85万冷却水泵=7.5121200.855=4.6万冷却塔用水泵=3.75121200.85=0.46万风机盘管=0.083121200.85150=1.5万新风机组=236122200.85=53万通过以上数据比较可知，选用螺杆式水冷制冷机组+城市集中供热比较经济适用，故采用螺杆式冷水机组（开利，30XW1002

35、，三台）该机组主要参数如下:制冷机组参数型号30XW1002制冷量 KW987输入功率 KW197蒸发器水流量 m3/h169水压降 kPa71接管尺寸Dg150冷凝器水流量 m3/h202水压将 kPa59接管尺寸 Dg200尺寸 长宽高(mm)4008105018463.1.5 冷热源系统方案的确定 综上所述，在根据郑州的能源结构与能源使用现状及目前的经济发展水平，从节能的角度出发进行设计，本系统本建筑物冷源采用冷水机组供冷空调系统；考虑到郑州为寒冷地区，有城市集中供热，热源采用城市热力管网加换热站（区域锅炉房供热）。 3.2 空调系统的选择3.2.1空调系统分区原则 （1）使用功能、负荷

36、变化特性，温、湿度要求不同的房间不应划分在同一个系统中； （2）尽可能依据防火分区来划分系统，如需跨越防火分区需设防火阀; （3）依据房间功能:在一些高大空间，为保证气流分布和换气次数要求，必须使用全空气系统形式的应该划分到同一个分区。 3.2.3空调分区 就本次考虑空调分区方案的时候，考虑了几方面因素： （1）一层房间功能复杂，有大堂中庭，商店，办公室等特殊房间； （2）同一防火分区内的各个房间朝向不同，防火分区跨越不同的楼层； （3）不同房间的使用时间及要求不同，如会议室与标准间的实用时间差别较大，应该划到不同分区。 根据以上原则将地下一层至地上四层各分为南北两区，地上五层至二十八层为一个

37、区，如下表3-1： 表 3-1 各层空调分区情况楼层空调分区新风量m3/ h修正后新风量 m3/h（修正系数1.1）新风负荷（kW）修正后新风负荷（kW）空调方案地下室一层北区7068.97775.876.6384.29风机盘管家独立新风（带热回收）南区9229.610152.683.8292.2风机盘管家独立新风（带热回收）一层北区43494783.941.4945.64风机盘管家独立新风（带热回收）南区6112.66723.955.8561.44风机盘管家独立新风（带热回收）二层北区5231.55754.755.0560.56风机盘管家独立新风（带热回收）南区7784.38562.777.

38、7885.56风机盘管家独立新风（带热回收）三层北区5580.86138.961.4367.57风机盘管家独立新风（带热回收）南区7061.57767.681.3289.45风机盘管家独立新风（带热回收）四层北区46295091.940.0744.08风机盘管家独立新风（带热回收）南区11566.312722.9133.35146.69风机盘管家独立新风（带热回收）五层-9291021.99.79410.77风机盘管家独立新风六二十四层-975.11072.610.2911.32风机盘管家独立新风二十五二十八层-428.6471.54.615.07风机盘管家独立新风3.3 空调方案设计分析 3

39、.3.1各房间负荷的计算 在上节已经完成了系统的空调分区，确定了各区域的空调方式。接下就是对各区域进行具体的空调设计。 确定各房间的空调系统形式需要知道各房间的空调负荷，新风负荷，室内负荷等等，负荷计算已经在第2章计算完成。 3.3.2室内新风量的确定 新风量的大小直接影响室内空气品质和系统能耗，室内新风量的取值一般按以下原则确定： （1）满足室内卫生要求； （2）保持空调房间的“正压”要求及补充局部排风量的要求； （3）满足某些特殊功能房间的新风量要求； （4）在全空气系统中，如果按以上原则选取的新风量不足总风量的10%，则新风量取总风量的10%。 3.3.3热回收的应用 根据公共建筑节能设

40、计标准GB50189-20054要求：当建筑物内设有集中排风系统且符合下列条件之一时，宜设置排风热回收装置： （1）送风量大于或等于3000m/h的直流式空调系统，且新风与排风的温差大于或等于8； （2）设计新风量大于或等于4000m/h的空调系统，且新风与排风的温差大于或等于8； 3.4 空调方案确定 3.4.1 空调系统设计的基本原则(1)、选择空气调节系统时，应根据建筑物的用途、规模、使用特点、符合变化情况与参数要求、所在地区气象条件与能源状况等，通过技术经济比较确定；当各空气调节区热湿负荷变化情况相似，宜采用集中控制，各空气调节区温湿度波动不超过允许范围时，可集中设置共用的全空气定风量

41、空气调节系统。需分别控制各空气调节区室内参数时，宜采用变风量或风机盘管空气调节系统，不宜采用末端再热的全空气定风量空气调节系统；(1)、选择的空调系统应能保证室内要求的参数，即在设计条件下和运行条件下均能保证达到室内温度、相对湿度、净化等要求。(2)、综合考虑初投资和运行费用，系统应经济合理；(3)、尽量减少一个系统内的各房间相互不利的影响；(4)、尽量减少风管长度和风管重叠，便于施工、管理和测试。(5)、各房间或区的设计参数值和热湿比相接近污染物相同，可以划分成一个全空气系统。对于定风量单风道系统，还要求工作时间一致，负荷变化规律基本相同。3.4.2 空调系统方案的比较全空气系统全空气系统一

42、般选用组合式空调器进行空气处理，室内负荷全部由处理过的空气来负担，系统处理空气量大，所担负的空调面积也较大。因此适用于建筑空间较高，面积较大，人员较多的房间，以及房间温度和湿度要求较高，噪声要求较严格的空调系统。全空气系统的主要优点为：1)使用寿命长,2)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解能运行调节,3)充分利用室外新风,减少与避免冷、热抵消,减少冷冻机的运行时间。4)可以严格地控制室内温度和室内相对湿度。5)可以有效地采取消省和隔振措施,便于管理和维修。其主要缺点为：1)空气比热、密度小,需空气量多,风道断面积大,输送耗能大。2)空调设备需集中布置在机房,机房面积较大,

43、层高较高。3)除制冷及锅炉设备外空气处理机组和风管造价均较高。4)送回风管系统复杂,布置困难。5)支风管和风口较多时不易均衡调节风量,风道要求保温,影响造价。6)全空气空调系统一个系统不宜供多个房间的空调。因为回风系统可能造成房间之间空气交叉污染，另外调节也比较困难。7)设备与风管的安装工作量大,周期长。风机盘管加新风系统风机盘管加新风系统是目前应用广泛的一种空调系统，它由风机盘管来承担全部室内负荷，单独设新风机组，向室内补充所需新风。因此，在空调房间较多，面积较小，各房间要求单独调节，且建筑层高较高，房间温湿度要求不严格的房间，宜采用风机盘管家新风系统。风机盘管加新风系统的主要优点有：1)布

44、置灵活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可以单独使用2)各空调房间互不干扰，可以独立地调节室温，并可随时根据需要开停机组,节省运行费用，灵活性大，节能效果好3)与集中式空调相比不需回风管道，节约建筑空间4)机组部件多为装配式、定型化、规格化程度高，便于用户选择和安装5)只需新风空调机房，机房面积小6)使用季节长7)各房间之间不会互相污染其缺点为：1)对机组制作要求高，则维修工作量很大2)机组剩余压头小室内气流分布受限制3)分散布置敷设各中管线较麻烦，维修管理不方便4)水系统复杂，易漏水5)过滤性能差3.4.3 空调系统方案的确定：本次设计中的建筑分为裙房和主体建筑，裙房为商场和宴会厅，但是

45、房间比较多且面积较小，房间功能多样，设全空气会形成交叉污染，加上考虑到机房不大的原因，不推荐选用全空气。主体建筑的主要房间为办公室，大多面积较小，且各房间互不连通，应使所选空调系统能够实现对各个房间的独立控制，与全空气系统比较，风机盘管加独立新风，可节省空间，且布置灵活，具有个别控制的优越性，各房间单独调节温度，房间无人时，可关调机组，不影响其他房间的使用。节省运行费用,运行费用与单风道系统相比约低,比诱导器系统低,而综合投资费用大体相同,甚至略低。机组定型化，规格化，易于选择安装。有较好的供冷能力。综合考虑各方面因素，确定整座楼都选用风机盘管加新风系统。在房间内布置吊顶的风机盘管，采用暗装的

46、形式。风机盘管采取侧送下回的方式。 HYPERLINK l _Toc163888711 第4章 空气处理设备的选择4.1风机盘管选择计算例：4001小型会议室房间夏季室内冷负荷Q=7.543kW, 湿负荷W=1.78kg/h (0.000494kg/s); 室内空气温度tN=25，相对湿度=65% ；室外空气干球温度tw=35，相对湿度=59%；新风机组和送风管道的温升取t=0.5，该房间要求的新风量GW=982.68m3/h(0.301kg/s)。采用风机盘管加独立新风系统。解：采用新风不承担室内负荷的方案，即送入室内新风的焓处理到与室内空气焓hN 相等。根据室内空气hN 线、新风处理后的机

47、器露点相对湿度即可定出新风处理后的机器露点L及温升后的L点（参见下图）室内热湿比及房间送风量 =Q/W=7.543/0.000494=15255.5 采用可能达到的最低参数送风，过N点作线按最大送风温差与=90% 线相交，即得送风点O,则总送风量为:G=Q/(hN/hO)=7.543/(59.5-51.5)=3307.9m3/h =1.014kg/s风机盘管风量：要求的新风量GW=982.68m3/h，则风机盘管风量： GF=G-GW=3307.9-982.68=2325.22 m3/h =0.713kg/s风机盘管机组出口空气的焓hMhM=（GhO-GWhK)/GF=(1.01451.5-0

48、.30159.5)/0.713=48.1 kJ/kg连接L、O两点并延长与hM相交得M点（风机盘管的出风状态点），查出tM=17.8。风机盘管的显冷量 QS=GFCp(tN-tM)=0.7131.01（25.0-17.8）=5.16 kW 详细数据，夏季风机盘管系统:(新风处理到等焓线)=送风量m3/h: 3307.9新风量m3/h: 982.68回风量m3/h: 2325.22新风比%: 29.7071热湿比: 15255.5FCU冷量kW: 7.69881FCU显热冷量kW: 5.16205新风AHU冷量kW: 8.97055房间冷负荷kW: 7.543新风管温升负荷kW:0.155809

49、注: 新风不承担室内冷负荷.送风点-O:大气压力Pa: 98907干球温度: 19.0湿球温度: 17.9相对湿度%: 90.3含 湿 量g/kg: 12.7焓kJ/kg: 51.5露点温度: 17.2密度kg/m3: 1.2露 点-L:大气压力Pa: 98907干球温度: 21.3湿球温度: 20.2相对湿度%: 90.0含 湿 量g/kg: 14.7焓kJ/kg: 58.9露点温度: 19.5密度kg/m3: 1.2回风点-M:大气压力Pa: 98907干球温度: 17.8湿球温度: 16.9相对湿度%: 91.2含 湿 量g/kg: 11.9焓kJ/kg: 48.1露点温度: 16.2密

50、度kg/m3: 1.2温升后点-L:大气压力Pa: 98907干球温度: 21.8湿球温度: 20.3相对湿度%: 87.3含 湿 量g/kg: 14.7焓kJ/kg: 59.5露点温度: 19.5密度kg/m3: 1.2一次回风系统过程线图:根据计算所得冷量及回风量，查取设备型号表可知，该房间需设置3台型号为YGFC-03CD-2-S(H/U（约克）的风机盘管。该型号风机盘管单台冷负荷为2.8KW，单台风机盘管高速风量为520m/h。以房间4001为例，进行手算与天正软件计算的结果比较，相差不大，所以对要求画图的两个楼层均用天正进行计算，其他楼层根据夏季冷负荷的1.1倍来进行选型，计算结果祥

51、见附表二 风机盘管选型表见附表三 HYPERLINK l _Toc163888712 4.2新风机组的选型 新风机组选型按新风工况进行选择，其余楼层新风量和新风冷负荷的1.1倍进行选择。本次设计地下一层至地上四层每层分两个空调分区，故每层设两台新风机。五层至二十八层每层只有一个空调分区，故每层设一台新风机组即可，具体型号见附表四 第5章 空调房间的气流组织 气流组织计算的目的是在于选择气流分布的形式，确定送风口的形式，数目和尺寸，使工作区的风速和温差满足设计要求。本工程全部采用风机盘管加新风，新风由墙洞或新风井引入。5.1气流组织分布与风口布置本次设计中大多采用侧送下回的气流组织形式，送出的气

52、流为贴附于顶棚的射流。射流下侧吸卷室内空气，射流在近墙下降。工作区为回流区，该模式的通风效率较高，换气效率约为0.6-0.8。侧送风口的安装离顶棚距离越近，且又以1520度仰角向上送风时，则可加强贴附，借以增加射流。合理地组织气流流线的问题，主要是考虑送风口的位置，回风口的影响较小。设计侧顶送风口的调节应达到以下的要求： 1）各风管之间风量调节；2）射流轴线水平方向的调节，使送风速度均匀，射流轴线不偏斜；3）水平面扩散角的调节。4）竖向仰角的调节，一般以向上1020度的仰角，加强贴附，增加射程；风机盘管加独立新风系统使风机盘管暗装于天花板，采用上侧送风，同侧回风的形式。送风气流贴附于顶棚，工作

53、区处于回流区中。送风与室内空气混合充分，工作区的风速较低，温度湿度比较均匀，适用于小空间的办公室及其他要求舒适性较高的场所。风口对气流组织有着关键影响，根据送回风量选择合适的风口，均匀分配，同时避免柱和梁的阻挡，最大可能的减少风量扰动对气流产生的负面效应，才能产生良好的气流组织效果，在本次设计中遵循了以下原则：（1）、新风口应尽量靠近风机盘管的送风口，目的让新风与室内回风混合均匀。（2）、送风口尺寸放大。变风量末端在调节时产生的风速变化会使人感到不舒适，这在大风量送风口尤为明显。解决这个问题的最简单方法是加大吊顶风口的尺寸，尽可能减少出风速度，使这种风速的变化带来的影响微乎其微。（3）、增强吊

54、顶贴附效应。使吊顶平面保持平整，尽量使吊顶面的凸凹远离送风口。这其中主要包括灯具、水喷淋头和火灾报警探头，两者间须隔开一定的距离。送风选用双层百叶风口侧送方式，保证工作区稳定而均匀的温度和风速。为保证贴附射流有足够的射程，并不产生较大噪声，所以选送风口风速V=2-5m/s,最大风速不得超过6 m/s,送热风时取较大值。气流组织：采用侧送侧回的气流组织风口的形式：送风口选择使用双层百叶，回风口选择使用加过滤网的单层百叶，新风口采用带过滤网的防雨百叶风口5.2 空调房间的气流分布计算 例：4001小型会议室房间室温要求250.5 ，房间长(A)宽(B)高(H)，9.58.44.8 =（m），室内显

55、热冷负荷QX=6.35kW ，试进行侧送气流组织计算：房间的风机盘管送风口及新风均采用侧送侧回的气流组织方式，新风作为辅助送风。（为简化计算，可忽略新风对气流的影响，因此只需对风机盘管送风的气流组织进行计算。） 解： 选用可调式双层百叶风口，紊流系数a=0.14，有效面积系数k=0.72，风口布置在房间宽度方向上。射流射程X=A-0.5=9.5-0.5=9 m（离墙不保证区为0.5m）。2. 按要求选定送风温差t=6，计算送风量LS=并校核换气次数n： LS=3600QX/1.21.01t=36006.35/1.21.016=3143.6m3/h n=LS/AB H=3143.6/9.58.4

56、4.8=8.2/h，换气次数大于8次，满足要求。3. 按式VS=371BHk/LS 确定送风温度：计算射流自由度 VS=3718.44.80.72/3143.6=3.43 m/s 按式/dS=53.2 计算射流自由度： /dS=53.2=9.43m5. 计算满足轴心温度衰减要求的送风口个数N： =0.5/69.43=0.79 查实用供热空调设计手册（下册）图25.2-1，得无 因次距离 =0.32, 并代入式 N=： N= =2.60 , 取N=3 个 计算送风口面积fs 、确定送风口长和宽的尺寸，或等面积的当量直径ds： fs =0.118 m2 选定长宽尺寸为600mm200mm双层百叶风

57、口，等面积当量直径为 ds=1.128=1.128=0.391 m 实际送风速度Vs=3.37m/s 校核贴附射流长度 8. Ar=0.0068 ，查实用供热空调设计手册（下 册）图25.2-2，得x/ds=25，因而x=0.39125=9.78m9m， 满足贴附长度要求。 8. 校核房间高度 设底边至吊顶距离为0.4m，则：H=h+S+0.07x+0.3=2+0.4+0.079+0.3=3.33m ，（h为工作区高度）该值小于4.8m，房间高度符合要求。其余两层房间计算结果汇总于表5-1： 表5-1侧送风汇总表房间编号房间尺寸（长宽高） （m）送风形式风口个数 送风速度（m/s） 贴附长度（

58、m）4001小型会议室 9.5*8.4*4.8侧向送风（风口沿房间长度布置） 3 3.36 10.554002小型会议室 9.5*8.4*4.8侧向送风（风口沿房间长度布置） 3 3.36 10.554003会议室 21*9.5*4.8侧向送风（风口沿房间宽度布置） 7 3.43 10.874005活动前厅 15.3*12.5*4.8侧向送风（风口沿房间宽度布置） 4 3.95 13.444006接待室 4.6*4.4*4.8侧向送风（风口沿房间长度布置） 1 2.54 7.884007宴会厅 24.9*16.8*4.8侧向送风（风口沿房间宽度对吹布置） 12 3.24 9.454008宴会厅

59、 12.8*8.4*4.8侧向送风（风口沿房间长度布置） 3 4.13 14.354009休息室 7.5*4.4*4.8侧向送风（风口沿房间长度布置） 1 2.76 8.24011宴会厅 17*8.4*4.8侧向送风（风口沿房间宽度布置） 4 3.21 9.474012宴会厅 13.9*8.4*4.8侧向送风（风口沿房间宽度布置） 3 3.24 9.684013宴会厅 13.9*8.4*4.8侧向送风（风口沿房间宽度布置） 3 3.24 9.684015宴会厅 21*16.4*4.8选四面送风的风机盘管 95层5001公寓式酒店 8.4*4.2*3.35侧向送风（风口沿房间长度布置） 1 3.

60、28 9.855002公寓式酒店,7 8.4*4.2*3.35侧向送风（风口沿房间长度布置） 1 3.28 9.855003公寓式酒店 8.4*5.8*3.35侧向送风（风口沿房间长度布置） 1 3.28 9.855004公寓式酒店 8.4*5.8*3.35侧向送风（风口沿房间长度布置） 1 3.28 9.855005公寓式酒店 8.4*4.2*3.35侧向送风（风口沿房间长度布置） 1 3.22 8.665006公寓式酒店 8.4*4.2*3.35侧向送风（风口沿房间长度布置） 1 3.28 9.855008公寓式酒店 8.4*4.2*3.35侧向送风（风口沿房间长度布置） 1 3.28 9