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文档简介
1.工程大要及主要设计参数11.1工程大要11.2基本设计参数11.3设计依据22.空调系统的负荷计算22.1空调房间的冷负荷计算22.2湿负荷计算72.3热负荷计算83系统方案确立163.1系统的分区163.2空调系统的分类163.3空调系统的比较173.4空调系统方式确实定203.4空调房间送风量确实定233.5空气办理设施选型254.室内气流组织形式确实定及计算284.1送、回风口的型式284.2气流组织形式294.3气流组织的设计计算325水系统设计375.1水系统简介385.2水系统的管路设计计算415.4空调水系统水力计算435.5系统管材的选择466.风管的部署及其水力计算476.1风管设计的基本知识476.2风管的水力计算497.空调制冷机房设计537.1空调冷水系统547.2热水循环系统-56-7.3冷冻水系统设计-58-7.4冷却水系统-60-7.5循环水系统的补水、定压与膨胀-63-7.6管道的水力计算-65-8系统保温及消声、减震-67-8.1管道及设施的保温-67-8.2空调系统的消声-67-8.3空调装置的减振-69-参照文件-100-优选1.工程大要及主要设计参数1.1工程大要本设计为北京某养老院空调系统设计。该养老院位于北京市,总建筑面积为9100平方米。建筑物主楼高度为35.9m,地下一层高为3.9m,地上九层层高为3.7,共9层,并且有四层裙房,属于一座综合性的住所楼。1.2基本设计参数地理地址:北京,东经120.33度;北纬36.06度;从《GB50019-2003采暖通风与空气调治设计规范》查得基本设计参数。1.2.1室外计算参数夏天:1)夏天空调室外计算干球温度29℃2)夏天空调室外计算日平均温度27.2℃3)夏天空调室外计算湿球温度26℃4)夏天空调室外计算相对湿度85%5)夏天大气压力99.72kpa冬天:1)冬天空调室外计算温度-9℃2)冬天采暖计算温度-6℃3)冬天空调室外计算相对湿度64%4)冬天室外大气压力101.69kpa5)冬天室外风速6.5m/s1.2.2室内设计参数室内设计计算参数介绍值见表1-1。表1-1室内计算参数夏天冬天气流平均气流平新风量房间种类温度相对湿速度温度相对湿均速度/[m3/(h/℃度(%)/℃度(%)/(m·s-1)·人)]/(m·s-1)寝室26550.2520400.1550优选一般办公室26550.2520400.1530餐厅25550.2521400.1530会议室27550.2522400.1530摆设室27500.217450.1530档案室26500.214500.1530大厅27550.219500.1530控制室25500.219500.1525照明、设施:由建筑电气专业供给,依据《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005附录B围护构造热工性能的权衡计算,各房间的照明功率和设施功率按下表进行估量。表1-2各房间照明功率密度值摆设房间种类办公室会议室寝室餐厅室门厅走廊照明密度Wm21818151318155表1-3各房间设施功率密度值房间种类办公室会议室寝室餐厅门厅其余设施密度Wm2135135551.3设计依据《采暖通风与空气调治设计规范》GB50019-2003;《住所设计规范》GB500960-1999(2003年版);《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005;《暖通空调制图标准》GB/T50114-2001;《合用供热空调设计手册》;《暖通空调常用数据手册》2.空调系统的负荷计算2.1空调房间的冷负荷计算空调房间的冷负荷包含建筑围护构造传入室内热量(室内外空气温差经围护构造优选传入的热量和太阳辐射进入的热量)形成的冷负荷,人体散热形成的冷负荷,灯光照明散热形成的冷负荷,以及其余设施散热形成的冷负荷。目前,空调系统冷负荷的计算方法有两种,一种是冷负荷系数法,一种是谐波反应法,本次设计采纳冷负荷系数法来计算房间的冷负荷。冷负荷包含以下几种:1)经过保护构造传入室内的热量;2)透过外窗、天窗进入室内的太阳辐射热量;3)人体散热量;4)照明、设施等室内热源的散热量;5)新风带入室内的热量。2.1.1空调冷负荷基本计算公式(1)墙体或屋面传热的热引起的冷负荷QcQcKA[(tctd)KKtR](W)公式(2-1)式中K-?─墙体或屋面的传热系数’W/(m2C),由查暖通空调常用数据手册表4.1-20查得;A-?─墙体或屋面的传热面积,m2;tR-?─室内设计计算温度,C;tc-?─墙体或屋面冷负荷计算温度,C;td-?─冷负荷计算温度地址修正系数,CK-?─表面面放热系数的修正当,K-?─表面面吸取系数修正当:计算墙体时:中色,K=0.97,淡色K=0.94,计算屋面时,中色K=0.94,淡色K=0.88。以房间202为例,计算房间的冷负荷。该房间有南外墙、东外墙和西外墙,由设计原始资料可知,各个外墙的传热系数,传热修正当,由室外天气条件得室外计算温度,由公式(2-1)得北外墙的瞬时冷负荷,填入附表1中。(2)玻璃窗逐时传热得热引起的冷负荷QC(W)优选QccwKwAw(tctdtR)公式(2-2)式中,Kw-?─窗的传热系数,[W/(m2C)];Aw-?─窗的传热面积,m2;cw-─玻璃窗传热系数的修正当,由《暖通空调》附录2-15查得,本设计采纳的是单层窗,金属窗框,80%玻璃,cw=1.00;tc-?─玻璃外窗的冷负荷温度的逐时价,C,由《暖通空调》附录2-10查得;td-?─窗的冷负荷计算温度地址修正当,C,由《暖通空调》附录2-11查得;tR--─室内计算温度,C。将以上数据列入附表6中。(3)玻璃窗日射得热引起的冷负荷QC(W)CLQcACsCaCiDjmaxCLQ公式(2-3)式中,Djmax-?─不同样纬度带各朝向7月份日射得热因数的最大值,由《暖通空调》附录2-16查得;A-?─玻璃窗的面积;Ca-─有效面积系数,由《暖通空调》附录2-15查得;Cs,Ci-?─玻璃窗遮挡系数和窗内遮阳设施的遮阳系数,由《暖通空调》附录2-13,2-14查得;CLQ-?─玻璃窗冷负荷系数,本设计采纳的是北区有内遮阳设施,所以由《暖通空调》附录2-17查得。北京位于北纬36.06°,属于北区。查表得南窗的Djmax=261.8,西窗的Djmax=580。将上述数据填入附表4、5中。(4)内墙冷负荷QC(W)QKiAi(tomtntn)公式(2-4)优选式中,Ki——内围护构造的传热系数,W/m2K;Ai——内围护构造的面积,m2;tom——夏天空调室外计算日平均温度,C;tn——附带温升,C;tn——室内设计计算温度,C。由设计原始资猜中内墙的构造可得其传热系数,楼梯间、卫生间可看作走廊算,取t3C,依据公式(2-6)可得Q=257.08W。(5)照明得热引起的冷负荷QC(W)照明冷负荷白炽灯:QC( )1000NCLQ公式(2-5)荧光灯:QC1000n1n2NCLQ公式(2-6)式中,QC——灯具散热形成的逐时冷负荷,W;N——照明灯具所需功率,kW;n1——镇流器耗资功率系数,当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时,取n1=1.2;当暗装荧光灯镇流器装在顶棚内时,取n1=1.0;n2——灯罩隔热系数,当荧光灯罩上部穿有小孔,可利用自然通风散热于顶棚内时,取n2=0.5~0.6;而荧光灯罩无通风孔时n2=0.6~0.8;CLQ——照明散热冷负荷系数。由表1-3可知大包间的照明密度为13W/m2,进而计算出大包间照明散热量N=13×128.2=1666.6W,照明灯具为荧光灯暗装,取n1=1.0,n2=0.8,依据公式(2-10)计算得房间照明冷负荷,并计入附表5中。(6)人体得热引起的冷负荷QC(W)本项负荷包含两部分,有人体显热散热冷负荷和人体潜热散热冷负荷。1)人体显热散热冷负荷QC(W)优选QC( )qsnCLQ公式(2-7)式中,QC( )——人体显热散热形成的逐时冷负荷,W;qs——不同样室平易劳动性质成年男子显热散热量,W;n——室内所有人数;——群集系数;CLQ——人体显热散热冷负荷系数。2)人体潜热散热冷负荷QC(W)QCqln公式(2-8)式中,QC——人体潜热散热形成的冷负荷,W;ql——不同样室平易劳动性质成年男子潜热散热量,W;n,——同公式(2-7)。由《暖通空调》(第二版)表2-13得在大厅中属于极轻劳动,室温为26C的条件下,成年男子散热量qs60.5W,散湿量ql73.3gh,群集系数0.93,大包间中人数90。依据公式(2-7)和(2-8)可得人体散热逐时冷负荷,并计入附表4中。设施冷负荷QC(W)QCQsCLQ公式(2-9)式中,QC——设施冷负荷,W;Qs——设施的实质显热散热量,W;CLQ——设施散热冷负荷系数。由表1-4可知办公室的设施密度为5W/m2,进而计算出办公室设施散热量Q=5×128.2=641W,依据公式(2-11)计算出房间设施冷负荷,并计入附表6中。新风冷负荷Qco(W)Qc.oMo(hohR)公式(2-10)优选式中,Qc.o——夏天新风冷负荷,W;Mo——新风量,kgs;ho——室外空气的焓值,kJkg;hR——室内空气的焓值,kJkg。依据原始资料和设计介绍室内温度和相对湿度,从焓-湿图中查得室内、室外的空气焓值,查得规范介绍的大包间的新风量为3-1可得新风20[m(h人)],据公式(2-1)冷负荷Qc.o=90×20×1000/3600×1.185×(85.21-50.7)=25559W,获取新风负荷面积指标为25559200W。q128.8最后将该房间的各项冷负荷逐时相加,获取该空调房间的夏天空调冷负荷,将结果列入附表7中。从附表7中能够看出该空调房间的最大冷负荷为39868W,最大负荷值出现在13:00。可获取冷负荷面积指标q14310111W。128.82.2湿负荷计算空调房间的湿负荷和冷负荷相同,对空调系统的规模有着决定行的影响。空调湿负荷是指空调房间内湿源(人体散湿、敞开水池或水槽表面散湿、地面积水等)向室内的散湿量。(1)人体散湿量:mw(kg/s)mw0.278ng106公式(2-11)式中,mw——人体散湿量,kg/s;g——成年男子的小时散湿量,gh;n,——同公式(2-7)。依据《暖通空调》(第二版)表2-13,采用设计温度为25℃条件下大包间内成年男子散湿量为109gh,根据公式(2-15)可得人体的湿负荷为mw0.278900.931091062.5g/s。优选(2)敞开水表面散湿量m(kgs):wmw0.278wA103公式(2-12)式中:mw——敞开水表面的散湿量,kgs;w——敞开水表面单位面积蒸发量,kgm2h;A——蒸发布面面积,m2。因为大包间中极稀有大面积的敞开水表面,所以此项不计。2.3热负荷计算2.3.1建筑供暖设计热负荷基本公式(1)外头护构造的基本耗热量:QaKF(tntw)公式(2-13)式中a——围护构造的温差修正系数;是用来考虑供暖房间其实不直接接触室外大气时,围护构造的基本耗热量会因内外传热温差的削弱而减少的修正,其值取决于邻室非供暖房间或空间的保温性能和透气状况。K——围护构造的传热系数,W/m2K;F——围护构造的计算面积,m2;——冬天室内空气的计算温度,C;w——冬天室外空气的计算温度,C;(2)围护构造的附带(修正)耗热量1)朝向修正耗热量朝向修正耗热量是基于太阳辐射得热量对房间供暖的有力作用和各朝向房间温度平衡要求而提出的对各部分基本耗热量的附带(或附减)百分率。各朝向修正耗热量如表2-2所示。2)风力附带耗热量风力附带耗热量是考虑室外风速高出老例而对围护构造基本耗热量的修正。因为我国大部分地区冬天室外平均风速大多在2~3m/s左右,一般建筑不考虑风力附带。表2-1围护机构基本耗热量的附带(或附减)百分率围护构造朝向朝向修正率(%)优选北、东北、西北0~10东、西-5东南、西南-10~-15南-15~-303)高度附带耗热量高度附带耗热量是在考虑房间高度过大时,因为存在竖向温度梯度而使围护构造基本耗热量附带的耗热量。房间高度大于4m时,每高出1m应附带2%,但总的附带率不因大于15%。因为房间层高均为3.7m,所以不用考虑高度附带耗热量。依据公式(2-13)计算围护构造的耗热量,计入表2-3中。围护构造名面积称m2东20.7外1墙西外34.5墙南外22.2墙
表2-2202房间围护构造热负荷汇总表(W)室耗热量修正外室内基本修正室内传热计外计高耗热风计算后围系数算算温朝度量力修正护结温度K温差向附2tQ1j附值构耗(W/mK( )C)%加度(W)加热量(C)(C)0.921-930559.17-500.950531.20.921-930931.5-500.950884.90.921-930599.4-2000.80480西3.01-010.021-930636.2-500.950604.4.9=2.1外51优选窗南3.01-030.31536.外.9=2.121-9301921.2-2000.8059窗1汇4037.总4(3)冷风浸透耗热量:Qi0.278LaocP(tRto.h)公式(2-14)式中Q——冷风浸透耗热量,m3;iL——浸透冷空襟怀,m3/h;ao——冬天供暖室外计算温度下的空气密度,kgm3;cP——空气的定压比热,cP=1kJ/(kgC);tR——冬天室内空气的计算温度,C;to.h——冬天室外空气的计算温度,C。表2-3换气次数房间种类一面有外窗的房间两面有外窗的房间三面有外窗的房间门厅换气次数(h1)0.52.0该大包间两面有外窗的房间的换气次数为1.0h1,依据公式(2-14)可得冷风渗透的热负荷为:0.2781.0128.23.71.1841[21(9)]4683.9W(4)冬天新风热负荷Qh.oMocP(tRto)Qh.o——夏天新风冷负荷,W;Mo——新风量,kgs;cP——空气的定压比热,kJ/(kgC),取1.005kJ/(kgC);to——室外空气的焓值,kJkg;优选tR——室内空气的焓值,kJkg。Qh.o90201.0051000/36002011.909KW所以该房间的总的热负荷Q4037.44683.911909.2520630.55W。综上所述,计算的出各个房间的冷、热负荷、湿负荷,列入表2-4中。表2-4各个房间的冷、热负荷面积房间编号功用(m2冷负荷(W)热负荷(W)湿负荷(g/s))101摆设室38858200388001.881102大厅43430027950.252103消防控制室13.71370890.50.041104库房20.520501332.50.123105库房20.520501332.50.123106副食库20.520501332.50.123一层107主食库20.520501332.50.123108操作间971455063050.476109洗衣房23.1231016170.333110小包间41.9125702723.50.845111办公室20.320301319.50.035112办公室20.320301319.50.035113大厅20.320301319.50.116114管理室9.5950617.50.028201摆设室38858200388001.881202大包间128.23846083332.536203小包间43.41302028210.845204小包间43.41302028210.845优选二层三层四层
205小包间43.41302028210.845206洗碗处1212008400.190207消毒处10.410407280.143208餐厅109.5273757117.51.550209管理室20.320301319.50.056301摆设室38858200388001.881302大厅122.61226079690.717303办公室42.742702775.50.113304办公室23230014950.056305办公室23230014950.056306休息室18.756101215.50.056307休息室18.756101215.50.056308办公室19.119101241.50.056309办公室19.119101241.50.056310办公室23230014950.056311办公室19.119101241.50.056312办公室23230014950.056313办公室19.119101241.50.056314办公室23230014950.056315办公室19.119101241.50.056316财务室23230014950.056317办公室50.6506032890.141401大厅122.61226079690.717402荣誉室1031545066950.457403药房24240015600.048404医务室25.3253017710.143405医务室25.3253017710.143406寝室20170012000.056优选五层六层
407寝室20170012000.056408寝室20170012000.056409寝室20170012000.056410寝室20170012000.056411寝室20170012000.056412寝室20170012000.056413寝室20170012000.056414管理室14.814809620.028415寝室20170012000.056501大厅122.61226079690.717502寝室20170012000.056503寝室20170012000.056504寝室20170012000.056505寝室20170012000.056506寝室20170012000.056507寝室20170012000.056508寝室20170012000.056509寝室20170012000.056510寝室20170012000.056511寝室20170012000.056512寝室20170012000.056513寝室20170012000.056514寝室20170012000.056515寝室20170012000.056516寝室20170012000.056517管理室14.814809620.028518寝室20170012000.056601大厅1231230079950.717优选602介护老人室49.7472234790.141603介护老人室49.7472234790.141604管理室24240015600.056605管理室24240015600.056606介乎老人室49.7472234790.141607介乎老人室49.7472234790.141608寝室20170012000.056609寝室20170012000.056610洗衣房24235216800.056611寝室20170012000.056612寝室20170012000.056613管理室14.814809620.028614寝室20170012000.056701大厅122.61226079690.717702寝室20170012000.056703寝室20170012000.056704寝室20170012000.056705寝室20170012000.056706寝室20170012000.056707寝室20170012000.056708寝室20170012000.056709寝室20170012000.056710寝室20170012000.056七层711寝室20170012000.056712寝室20170012000.056713寝室20170012000.056714寝室20170012000.056715寝室20170012000.056优选八层九层
716寝室20170012000.056717管理室14.814809620.028718寝室20170012000.056801大厅1001000065000.582802会客室41.2412026781.155803会客室41.2412026781.155804寝室20170012000.056805寝室20170012000.056806寝室20170012000.056807寝室20170012000.056808寝室20170012000.056809寝室20170012000.056810寝室20170012000.056811寝室20170012000.056812寝室20170012000.056813寝室20170012000.056814寝室20170012000.056815管理室14.814809620.028816寝室20170012000.056901活动厅80800052001.810902管理室13.813808970.028903办公室62.2622040430.169904办公室41.2412026780.113905办公室41.2412026780.113906会客室41.2412026780.705907办公室41.2412026780.113908办公室41.2412026780.113909寝室20170012000.056优选910寝室20170012000.056911会客室41.2412026780.705系统方案确立3.1系统的分区同一座建筑物内平面和竖向房间的负荷差别大,各房间用途、使用时间和空调设备承压能力等均不相等,为使空调系统既能保持室内要求参数,又能经济管理,就需要将系统分区。一﹑空调系统的划分原则依据不同样房间的使用状况、负荷条件的要素,可将系统分为多个地区,分别进行空调系统的设计;同时,依据分区不同样的系统形式,进而达到节能、高效的目的,并能知足必然的控制精度。空调分区的原则:室内的设计参数及热湿比相同或周边的房间宜划分为一个系统。这样做空气的办理和系统控制方案都可一致。房间朝向、层次和地址相同或周边的房间宜划分为一个系统。这样做,风道部署和安装简单、同时也便于管理。工作班次和运行时间相同的房间宜划分为一个系统。这样有益于运行管理和节能。空气干净度和噪声级别要求一致的或产生有害种类一致的房间宜划分为一个系统。这样有益于节约投资、安全和经济运行。总风量不能够太大。基于以上原则,本设计的楼体分为两个大区,三层裙房为一个区,九层主体楼为一区。3.2空调系统的分类3.2.1按空气办理设施的设置状况分类集中式空调系统,如单风道系统、双风道系统、定风量系统及变风量系统;半集中式空调系统,如风机盘管+新风系统、引诱器系统、冷辐射板+新风系统及水源热泵空调系统;分别式空调系统。3.2.2按负担室内空调负荷所用介质种类不同样分类全空气系统,如一、二次回风空调系统;优选全水系统;空气—水系统;冷剂系统。3.2.3按空调系统办理的空气本源不同样分类封闭式系统;直流式系统;混杂式系统。3.2.4按空气流量可否变化分类定风量系统;变风量系统。3.3空调系统的比较我们平时把空调系统分为全空气系统、全水系统(一般是风机盘管系统)、空气—水系统(一般是风机盘管加新风系统)、冷剂系统(VRV系统)等。一、全空气系统全空气系统能够分为定风量(CVA)系统与变风量(VAV)系统。定风量系统长处为:构造简单,初投资较低,控制方便;气流组织控制较好,对湿度控制较精确。其缺点是:没法依据负荷的变化改变风量,对于温度控制精度不高,当负荷部分减小时能耗没有降低;当室内参数或建筑布局改变时,改变系统困难。变风量系统长处为:用改变房间风量的方法,补偿房间负荷的变化,防备了因再热造成的冷热抵消,节约了能耗;采纳整年变风量系统运行,可显然节约风机运行所耗的能量;系统的灵便性很大,易于改、扩建,特别合用于用途多变的建筑物,如办公室等,当室内参数改变和重新间隔时,无需重要改变,只须重调室内恒温器的设定值即可。风量平衡方便,节约了风量平衡中复杂确实定和调整的工作量。缺点为:因为增添了系统风量控制环节,每个房间都需安装变风量尾端,自动控制系统复杂,所以设施投资有所提高;会出现风量变小时气流射程变短的问题。二、全水系统全水系统(风机盘管系统)的长处:(1)噪声小。对于酒店的客房,夜间低档运行的风机盘管机组,室内环境一般在30—40dB。优选(2)拥有个别控制的优胜性。风机盘管机组的风机速度可分为高、中、低三档;水道系统采纳冷热水自动控制温度调治器等,可灵便的调治各房间的温度;室内无人机会组可停止,运行经济、节能。3)系统分区进行调治控制简单。冷热负荷按房间的朝向、使用的目的、使用的时间等把系统切割为若干地区系统,进行分区控制。4)风机盘管机组的体积小,部署和安装方便,属于系统的尾端机组种类。占建筑空间小。5)对于未来建筑物的扩建,而相应增设风机盘管机组,实现比较简单。缺点:1)因机组设在室内,有时与建筑物布局产生矛盾,需要建筑上的协调与配合。2)因机组分别设置,台数很多时,维修管理工作量较大。随着机组质量的提高,这一缺点将渐渐减少。3)风机盘管机组方式自己解决新风量是困难的。在冬天和过渡季节利用室外空气降温的时间较短。4)因为机组风机的静压小,在机组中不行能使用高性能的空气过滤器,空气干净度不高。5)冷凝水简单发霉,产生卫生问题。三、风机盘管加新风系统风机盘管系统拥有各空气调治区可单独调治,比全空气系统节约空间,比冷源的分别设置的空气调治器和变风量系统造价便宜等长处;目前,仍在旅店客房、办公室等建筑中大批采纳。风机盘管机组空调系统采纳的新鲜空气补给方式有四种:由房间的缝隙自然浸透和排出。从机组反面墙洞引入新风和缝隙自然排出;由内部空间的空调系统供新风和单独设排风系统(或缝隙排风)。单独设新风系统和排风系统(或缝隙排风)。四、VRV系统优选VRV系统的长处:是指空调房间的冷负荷由制冷剂直接负担的系统。安装在空调房间或其邻室的空调机组属于这种系统。空调机组按制冷循环运行能够除掉房间余热、余湿;空调机组按热泵循环运行可为房间供暖,所以使用特别灵便、方便。缺点:控制复杂,初投资大。全空气系统与空气-水系统方案比较:表3-1全空气系统与空气-水系统方案比较比较项目全空气系统空气-水系统空调与制冷设施能够集中部署在只需要新风空调机房、机房面设施部署与机房机房;机房面积较大层高较高;积小;风机盘管能够设在空调有时能够部署在屋顶或安设在车机房内;分别部署、敷设各种间柱间平台上。管线较麻烦。空调送回风管系统复杂、部署困放室内时不接送、回风管;当风管系统难;支风管细风口很多时不易均和新风系统联合使用时,新风衡调治风量。管较小。能够依据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现整年多工况节能运行调治,充分利用室外新风灵便性大、节能收效好,可根减少与防备冷热抵消,减少冷冻据各室负荷状况自我调治;盘节能与经济性机运行时间;对热湿负荷变化不管冬夏兼用,内避简单结垢,一致或室内参数不同样的多房间不降低传热效率;没法实现整年经济;部分房间停止工作不需空多工况节能运行。调时整个空调系统仍需运行不经济。使用寿命使用寿命长使用寿命较长安装设施与风管的安装工作量大周期安装投产较快,介于集中式空长调系统与单元式空调器之间保护运行空调与制冷设施集中安设在机房部署分别保护管理不方便,水便于管理和保护系统部署复杂、易漏水优选温湿度控制能够严格地控制室内温度和室内对室内温度要求严格时难于满相对湿度足能够采纳初效、中效和高效过滤空气过滤与净化器,知足室内空气干净度的不同样过滤性能差,室内干净度要求要求,采纳喷水室时水与空气直较高时难于知足接接触易受污染,须常换水消声与隔振一定采纳低噪声风机才能保证能够有效地采纳消防和隔振举措室内要求空调房间之间有风管连通,使各风管相互串连房间相互污染,当发生火灾时会各空调房间之间不会相互污染经过风管迅速延长3.4空调系统方式确实定空调系统方案确实定与好多要素有关,在设计时,应与建筑、构造、工艺等专业亲密配合,并与用户协商确立。确立方案以前,要认识建筑物所在地的气象参数、建筑物的四周环境、所设计建筑物的特色、室内参数要求、负荷状况及能源等。在此次设计中,我设计的空调房间种类主要有办公室、会议室门厅等。现就典型房间的空调方式进行选择。拟采纳风机盘管加新风系统,风机盘管的新风供给方式用单设新风系统,独立供给室内。而对于会议室、门厅等空间较大、人员很多、温度和湿度同意值颠簸范围小的房间,拟采纳全空气系统3.4.1风机盘管加新风系统风机盘管机组简称风机盘管,它是一种尾端装置,每个空调房间内设有风机盘管机组的空调系统,称为风机盘管式空调系统。“加新风系统”是指新风需要经过办理,达到必然的参数要求,有组织的送入室内。风机盘管+新风系统的优缺点及其合用性如表3-2所示。表3-2风机盘管+新风系统的特色部署灵便,能够和集中办理的新风系统联合使用,也能够单独使长处用;各空调房间互不搅乱,能够独立地调治室温,并可随时依据需要优选开停机组节约运行花费,灵便性大,节能收效好;与集中式空调对照不需回风管道,节约建筑空间;机组部件多为装置式、定型化、规格化程度高,便于用户选择和安装;只需新风空调机房,机房面积小;使用季节长;各房间之间不会相互污染。对机组制作要求高,则维修工作量很大;机组节余压头小室内气流散布受限制;缺点3)分别部署敷设各中管线较麻烦,维修管理不方便;没法实现整年多工况节节能运行调;水系统复杂,易漏水;6)过滤性能差。合用于酒店、公寓、医院、办公楼等高层多层的建筑物中,合用性需要增设空调的小面积多房间建筑室温需要进行个别调治的场合风机盘管机组的新风供给的方式有多种,在此次设计中我采纳由独立的新风系统供给室内新风,将新风办理到室内的焓值,不肩负室内的负荷,室内的负荷所有由风机盘管来肩负,其办理过程如图3-1所示。图3-1风机优选盘管加新风系统办理过程图其他,一次回风的全空气系统办理过程在id图上的办理过程如图3-2所示ε图3-2一次回风的全空气系统办理过程图夏天新风与风机盘管送风混杂后送入房间新风机组把新风从室外W办理到沿室内状态点N等焓线的露点L1,室内空气由风机盘管办理到L2,将状态点L1的新风与状态点L2的风机盘管送风混杂到空调房间送风状态O,最后使房间空气状态参数保持在室内设计状态点N。这种方式不必设置特意的新风送风口,对吊顶部署有益,夏天风机盘管办理的空气状态点L2温度低一些,当风机盘管停止运行时,送入室内的新风量会大于设计值。建议在没法部署新风口时采纳此方案,但一定注意某些房间风机盘管停止运行时,一致新风系统的其余房间的新风量会有所减少。优选3.4空调房间送风量确实定3.4.1空调房间送风量的计算在确立了空调系统的热、湿负荷后,便可确立为除掉室内的余热和余湿、保持房间所需要的空气参数所必要的送风量和送风状态。但应注意一定同时知足房间的换气次数的要求。其他,还应注意校核可否有最大送风温差的可能,以利于节能。空调系统送风状态和送风量确实定,能够在空气焓-湿图即hd图进步行。详尽计算步骤以下:(1)依据已知的室内空气状态参数(如tR、R),在hd图上找到空调房间室内状态点R。2Q、湿负荷W,求出热湿比QW。()依据计算出的空调室内冷负荷(3)对舒坦性空调系统来说,在焓湿图上做线与=90%~95%线订交于S点即露点温度,则最大温差送风量为:QGhRhS因为此处“露点”为空气的送风状态点,所以,称为“露点送风”,对于舒坦性空调常采纳此方式。式中:G——空调房间的送风量,m3/h;hR——室内空气状态点的焓值,kJ/kg;hS——露点的焓值,kJ/kg。。优选(4)将送风量折合成空调房间的换气次数n,查看可否知足该种类空调房间的换气要求,不然调整送风温度tO后,再计算。冬天送风量能够与夏天送风量相同,也能够小于夏天送风量,但一定知足最小换气次数的要求,送风温度也不宜高出45C。3.4.2计算示例(一)、以202房间为例来说明全空气系统的计算过程。(1)求热湿比Q38.46/100015384。W2.5(2)在hd图上确立室内空气状态点R,经过该点画出的过程线=15384与相对湿度为90%的线订交于S点,见图3.5。进而得出:hR=53.35kJ/kg,hS=81.42kJ/kg。3)按公式(3-2)计算得该空调房间的送风量为:Q38.46G9432hNhL81.4253.35m3/h(5)将送风量折合成室内空气换气次数n4h1,知足要求。(二)、以111房间为例来说明风机盘管加新风系统的计算过程。(1)求热湿比Q2.03/100058000。W0.035(2)在hd图上确立室内空气状态点R,经过该点画出的过程线=58000与相对湿度为90%的线订交于M点,见图3.5。进而得出:hR=56.13kJ/kg,hM=46.25kJ/kg。(3)按公式(3-2)计算得该空调房间的送风量为:GQ2030581.69m3/hhRhM56.1346.25(4)将送风量折合成室内空气换气次数n4h1,知足要求。优选3.5空气办理设施选型空气办理设施用于对房间空调送风进行冷却、加热、减湿、加湿以及空气净化等办理,平时使用的有风机盘管、柜式空调器和组合式空调机组。风机盘管是空调工程中广泛应用的空气办理设施,也常被成为空调尾端装置。风机盘管依据安装形式分为卧式暗装、卧式明装、立式暗装、立式明装等几种基本形式,依据送风压力可分为一般型和高静压型。柜式空调器的构造和原理基本与风机盘管相同。柜式空调器办理空气的能力和机外余压都比风机盘管要大,能够接风管进行地区性空调。柜式空调器按构造形式可分为卧式和立式两类,按办理工况可分为空调机组和新风机组,空调机组的设计进风工况为室内回风工况,新风机组的设计进风工况为室外新风工况。组合式空调机组是由各种不同样的功能段组合而成的空气办理设施。组合式空调机组的基本功能段有:混杂段,表冷段,加热段,喷淋段,过滤段,加湿段,新风、排风段,送风段,二次回风段,中间检修段,送、回风机段,消声段等。依据空调设计对空气办理过程的需要,可采纳此中某些功能段任意组合。经过比较选择,本设计中决定,全空气系统采纳北京海尔公司生产的卧式柜式空调器吊顶安装,风机盘管加新风系统中新风机组采纳北京海尔公司生产的柜式空调器,房间内安装北京海尔公司生产的风机盘管作为尾端装置。3.5.1全空气系统柜式空调器的选型该建筑的三层裙房可分为三个系统,每层楼为一个系统,每个系统各用一个空气办理机组,机组的型号为:G-6X2DF(4排);。该型号的空气办理机组技术性能参数见表3-2。表3-2吊顶式空气办理机组技术性能表机组额定额定冷媒水冷媒额定风量余压冷量热量量机组水阻型号m3h约重m3hPakWkW力kgPaG-6X2DF1200039059.687.611.223.1271优选3.5.2新风机组细风机盘管的选型主体楼九层层每层采纳一个新风机组,型号均为:一层G-1.5X2DF(4排),二层G-2.5DF4排),三层G-1.5DF(4排),四层G-2DF(4排),五层G-DF(4排),六层G-1.5X2DF4排),七层G-2DF(4排),八层G-2DF(4排),九层G-2.5DF(4排)。各个型号的新风机组技术性能参数见表3-3。表3-3新风机组技术性能表机组余额定冷额定冷媒水冷媒水阻额定风量力Pa型号m3压Pa量热量量hkWkWm3hG-1.5X2DF300021025.8933.764.511.9G-1.5DF150021013.116.892.34.6G-2DF200023017.8225.013.16.8G-2.5DF250025043.6560.893.78.6各个房间的风机盘管选型见表3-3,其型号及技术性能参数见表3-4。表3-3房间风机盘管选型表房间号风机盘管型台数房间号风机盘管型台数号号102FP-5.1WA1103FP-3.4WA1108FP-8.5WA4110FP-5.1WA1一层111FP-8.5WA2112FP-5.1WA1113FP-5.1WA1114FP-5.1WA1115FP-5.1WA1202FP-6.8WA6203FP-6.8WA2二层204FP-6.8WA2205FP-6.8WA2206FP-5.1WA1208FP-6.8WA5209FP-5.1WA1三层302FP-5.1WA1303FP-5.1WA2304FP-5.1WA1305FP-5.1WA1优选四层五层六层七层
306FP-5.1WA1307FP-5.1WA1308FP-5.1WA1309FP-5.1WA1310FP-5.1WA1311FP-5.1WA1312FP-5.1WA1313FP-5.1WA1314FP-5.1WA1315FP-5.1WA1316FP-5.1WA1317FP-5.1WA2401FP-6.8WA4402FP-8.54403FP-5.1WA1404FP-5.1WA1405FP-5.1WA1406FP-5.1WA1407FP-5.1WA1408FP-5.1WA1409FP-5.1WA1410FP-5.1WA1411FP-5.1WA1412FP-5.1WA1413FP-5.1WA1414FP-5.1WA1414FP-5.1WA1501FP-6.8WA4502FP-5.1WA1503FP-5.1WA1504FP-5.1WA1505FP-5.1WA1506FP-5.1WA1507FP-5.1WA1508FP-5.1WA1509FP-5.1WA1510FP-5.1WA1511FP-5.1WA1512FP-5.1WA1513FP-5.1WA1514FP-5.1WA1515FP-5.1WA1516FP-5.1WA1517FP-5.1WA1518FP-5.1WA1601FP-6.8WA4602FP-5.1WA2603FP-5.1WA2604FP-5.1WA1605FP-5.1WA1606FP-5.1WA2607FP-5.1WA2608FP-5.1WA1609FP-5.1WA1610FP-5.1WA1611FP-5.1WA1612FP-5.1WA1613FP-5.1WA1614FP-5.1WA1701FP-6.8WA4702FP-5.1WA1703FP-5.1WA1704FP-5.1WA1705FP-5.1WA1706FP-5.1WA1707FP-5.1WA1708FP-5.1WA1709FP-5.1WA1710FP-5.1WA1711FP-5.1WA1712FP-5.1WA1713FP-5.1WA1714FP-5.1WA1715FP-5.1WA1716FP-5.1WA1优选717FP-5.1WA1718FP-5.1WA1801FP-6.8WA4802FP-5.1WA2803FP-5.1WA2804FP-5.1WA1805FP-5.1WA1806FP-5.1WA1八层807FP-5.1WA1808FP-5.1WA1809FP-5.1WA1810FP-5.1WA1811FP-5.1WA1812FP-5.1WA1813FP-5.1WA1814FP-5.1WA1815FP-5.1WA1816FP-5.1WA1901FP-6.8WA4902FP-6.8WA2903FP-5.1WA2904FP-5.1WA2九层905FP-5.1WA2906FP-5.1WA2907FP-5.1WA2908FP-5.1WA1909FP-5.1WA1910FP-5.1WA24.室内气流组织形式确实定及计算气流组织设计是空调系统设计的一个重要环节,它直接影响着空调系统的使用效果。只有合理的气流组织才能充分发挥送风的冷却或加热作用,平均的移除室内热量或冷量,并能更有效地消除有害物和悬浮在空气中的粉尘。不同样形状的房间、不同样的送风口和回风口形式和部署、不同样大小的送风量等都影响着室内空气的流速散布、温湿度散布和污染物浓度散布。所以,要使得房间内人群的活动地区成为一个温湿度适宜、空气质量优异的环境,不单要有合理的系统形式及对空气的办理方案,并且还必须有合理的气流组织。4.1送、回风口的型式依据空调精度、气流型式、风口安装地址以及建筑室内装修的艺术配合等多方面的要求,能够采纳不同样的送风口和回风口。4.1.1送风口(1)侧送口在房间内横向送出气流的风口叫断面送风口,或简称侧送风口。这种风口中包含格栅型送风口、单层百叶型送风口、双层百叶型送风口和条缝型送风口。在本设计中采纳北京研普机电设施有限公司生产的YRH系列单层格栅出风口。2)散流器散流器是安装在顶棚上的送风口,其自上至下送出气流。散流器的型式好多,有优选盘式散流器、直片式散流器、流线型散流器等,能够形成平送和下送流型。从外观上分,有圆形、方形和矩形三种。对于冷风散布系统来说,有多种散流器可供选择。某些种类是对冷风散布也有效的老例散流器,另一些是特意为冷风散布系统设计的。若是选择正确,老例的与冷风的散流器都将在冷风散布系统中令人满意地运行。散流器的主要功能是为了供给所需要的出口流动动量,以达到在所要空调的房间里令人满意的混杂。这种气流动量取决于散流器出口尺寸的正确选择。本设计中采纳的是北京研普机电设施有限公司生产的YDA系列方形散流器。3)发射式送风口发射式送风口在工程上简称喷口,它是一个渐缩圆锥台形短管。依据其形状,分为圆形喷口、矩形喷口和球形旋转风口,合用于大空间公共建筑,如体育馆、电影院等。4)孔板送风口孔板送风口其实是一块开有若干小孔的平板,在房间内既作送风口用,又作顶棚用。空气由风管进入楼板与顶棚之间的空间,在静压作用下再由孔口送入房间。其最大特色是送风平均,气流速度衰减快,噪声小,多用于要求工作区气流平均,地区温差较小的房间和车间。该设计中没实用到这种风口。4.1.2回风口因为吸风口周边气流速度急剧降落,对室内气流组织的影响不大,因此回风口比较简单,种类也不多。回风口的形状和地址依据气流组织的要求而定。本设计中均采纳上部回风,回风口采纳北京研普机电设施有限公司生产的YKD自垂式百叶回风口。4.2气流组织形式气流组织形式,是指气流在空调房间内流动形成的流型。空调房间除了对工作区的温度、相对湿度有必然的精度要求外,还要求有平均、牢固的温度场和速度场,有时还要控制噪声水平易含尘浓度,这些不单直接受气流流动和散布状况的影响,而且又取决于送风口的构造形式、尺寸、送风温度、速度平和流方向、送回风口的地址等。4.2.1气流组织的基本要求优选表4-1气流组织的基本要求空风速ms可能采调室内温湿度参送风温差每小时换气取的送类数C次数送风出口工作区风方式型舒冬天:18C~送风高度h≤适22C5m时,不宜大性夏天:24C~于10C;h空28C>5m时不宜调大于15C=40%~60%4.2.2气流组织的基本形式
不宜小于5与送风方冬天不该1.侧面次,高度房式、送风口大于0.2,送风间按其冷负种类、安装夏天不大2.散流荷经过计算高度、室内于0.3器平送确立同意风速、3.孔板噪声标准下送4.条缝口下送5.喷口或旋流风口送风表4-2气流组织的基本形式建议出工作送风常有气流组织形区气口风速技术要求及合用范围方式式流流ms型2~51.温度场、速度场平均,混杂层高度1.单侧上送下回0.3~0.5m(送风侧面或走廊回风2.贴附侧送风口宜贴顶部署,口地址回流宜采纳送风2.单侧上送上回高时取可调双层百叶风口。回风口宜设在送3.两侧上送下回较大指风口同侧优选数)1.散流器平送,散流下部回风2.散流器下送,器送2~5回流、直流风下部回风3.送吸式散流器,上送上回1.全相貌板下孔板送,下部回风直流或不稳2.局部孔板下2~5送风定流送,下部回风上送下回。送、喷口回风口部署在同4~10回流送风侧
用于一般空调,室温同意颠簸范围为±0.5C的工艺空调温度场、速度场平均,混杂层高度0.5~1.0m需设置吊顶或技术夹层。散流器平送时应付称部署,其轴线与侧墙距离不小于1m散流器平送用于一般空调,室温同意颠簸范围为±1C和小于或等于±0.5C的工艺空调温度场、速度场平均,混杂层高度0.2~0.3m需设置吊顶或技术夹层,静压箱高度不小于0.3m用于层高较低或净空较小建筑的一般空调,室温同意颠簸范围为±1C或小于等于±0.5C的工艺空调。当单位面积送风量较大,工作区要求风速较小,或地区温差要求严格时,采纳孔板下送不牢固流型送风速度高,射程长,工作区新鲜空气,温度场和速度场散布平均若等层房间屋面有必然倾斜度时,喷口与水平同保持一个向下倾角β。对冷射流β=0~0.2°;对热射流β>15°用于空调较大的公共建筑和室温同意颠簸范围大于或等于高大厂房优选的一般空调1.送风温差、速度衰减较快,工作区送风温度、速度平均。混杂层高度条缝条缝型风口下2~40.3~0.5m回流送风送,下部回风2.用于民用建筑和工业厂房的一般空调,在高级公共建筑中还能够与灯具配合部署1.送风温差、速度衰减较快,工作区送风温度、速度平均旋流2.可用狂风口作狂风量送风,也可用大温差送风,简化送风系统,节约投3~8风口上送下回回流资。可直接向工作区或工作地址送风送风3.用于空间较大的公共建筑和室温同意颠簸范围大于或等于1C的高大厂房依据上表中提到各气流散布形式的特色和合用范围,经过比较权衡,设计中决定裙房一~三层的全空气系统采纳散流器吊顶送风,吊顶回风的气流组织形式,一到九楼的寝室所有用侧送风,上部回风的方式,其余的房间用风机盘管加新风系统采纳方形散流器送风,风机盘管回风的气流组织形式。4.3气流组织的设计计算4.3.1百叶风口侧送气流组织的设计计算舒坦性空调百叶风口侧送的气流组织计算依据以下的步骤进行,并以401房间为例进行说明。(1)按公式(3-1)计算房间的总送风量。依据上述方法得505房间的总送风量G439.29m3h。(2)依据总送风量和建筑尺寸,确立百叶风口的型号、个数,并进行部署。送风口最好贴顶部署,以获取贴附气流。送冷风时,可采纳水平送出;送热风时,可调节风口外层叶片的角度,向下送出。优选预选505房间的百叶风口型号为120×500的风口一个,在与卫生间内墙齐平的走道的吊顶上作贴顶部署。(3)按下式计算射流到达工作区时的最大速度vxms,校核其可否知足要求。vxmvSKBKCFS公式(4-1)x式中:FS——送风口的计算面积,m2;KB——射流股数修正系数,可取1~3;KC——受限系数,取决于相对射程X,一般为0.1~1.0;m——送风口的速度衰减系数,对于百叶风口可取为4.5;x——贴附射流的到达距离,m;vS——风口的颈部风速,ms。空调室内活动区的同意流速与温度的关系见表4-5。表4-3室内活动区的同意流速与温度的关系表室内温度C1819202122232425262728同意流速0.10.10.10.20.20.30.30.40.40.50.5ms02605050505依据公式(4-1)计算,能够获取505房间的工作区最狂风速为4.531.20.50.10.4526C,知足要求。vx4.880.35ms<0.45ms依据上述方法能够获取采纳双层百叶风口侧送风的房间的百叶风口的型号规格,见表4-5。所选单层百叶风口的技术性能参数见表4-4。表4-4房间单层百叶送风口的型号表风口规格风口规格风口规格房间号mmmm房间号mmmm房间号mmmm三层306120x500307120x500四层406120x500407120x500408120x500409120x500410120x500411120x500优选412120x500413120x500414120x500415120x500416120x500501120x500502120x500503120x500504120x500505120x500506120x500五层507120x500508120x500509120x500510120x500511120x500512120x500513120x500514120x500515120x500516120x500517120x500518120x500701120x500702120x500703120x500704120x500705120x500706120x500七层707120x500708120x500709120x500710120x500711120x500712120x500713120x500714120x500715120x500716120x500717120x500718120x500608120x500609120x500610120x500六层611120x500612120x500613120x500614120x500804120x500805120x500806120x500807120x500808120x500809120x500八层810120x500811120x500812120x500813120x500814120x500815120x500816120x500九层908120x500909120x500表4-5所选双层百叶风口的技术参数表参数颈部风速吹出角度全压损失静压损失风量到达距离规格msPaPam3hm100×4503A11.86.34804.88100×5003A11.86.35705.28100×6004A21.111.38606.43100×8003B16.811.38704.76优选4.3.2散流器送风气流组织的设计计算散流器送风计算可按以下步骤进行:(1)依据房间建筑尺寸,不知散流器并决定其个数。散流器部署应知足0.5<l<1.5要求,垂直射程hxHh。hx式中l──散流器中心为起点的射流水平距离,mhx──垂直射程,mH──空调房间净高,mh──工作区高度,m(2)采用送风温差,计算送风量,校核换气次数。送风量按下式计算:Lsq公式(4-2)ct0换气次数按下式计算:nLS公式(4-3)H式中LS──单位面积送风量,m3/(hm2);q──显热冷负荷,kJ/h;c──空气比热,──空气密度,t0──送风温差,H──空调房间高度,m(3)选定喉部风速,依据单个散流器风量计算喉部面积F0。依据送风量确立单个散流器的风量,选定候补风速,一般宜为2---5m/s后,算出散流器的喉部面积。(4)确立修正系数K值。依据0.1l和l值,查图5-46,确立修正系数K值。F0hx(5)计算轴心温差,其值应小于空调精度。优选轴心温差衰减按下式计算:tx1.1F0公式(4-4)t0K(hxl)式中t0、tx送风温差及气流到达工作区上界线时的轴心温差,考虑气流受限的修正系数。6)校核工作区流速。计算出气流轴心速度,该值应小于工作区同意风速。轴心速度衰减按下式计算式中散流器喉部风速及气流到达工作区上界线时的轴心速度,m/s;(7)校核气流贴附长度。对于散流器平送风,需要校核气流贴附长度。当阿基米德数Ar>0.18和lx<l时,气流失掉贴附性能。A和lx按下式计算:rxArgd0t0t0F0v02Tn11.1公式(4-5)v02TnArx0.06Ar(hxl)2公式(4-6)F0lxF0公式(4-7)0.54Ar式中Ar──阿基米德数;0.06──实验系数,考虑该型散流器平送时,气流温度、速度衰减而引起沿程Arx改变的修正当。4.3.3实例(1)部署两个散流器。每个散流器的送风面积F2.73.258.775m2,水平射程1.35m和1.625m,平均射程l=1.48m。垂直射程hx=3.7-2=1.7m。l=1.48/1.7=0.876,0.5<0.876<1.5,吻合散流器部署的要求。hx(2)依据表5-4采用送风温差t0=0.6C。按式5-36和5-37计算单位面积送风量并q36049.5m3/(hm2)校核换气次数Ls=ct01.011.26优选LS=49.5/3.7=13(次/h)H按表5-4精度为1C时,13>5,知足换气次数要求。(3)采用喉部v02.5m/s,计算得喉部面积F0为0.041m2,则d0m。(4)确立修正系数K0.1l=0.11.480.731F00.041依据0.1l和l值,查图5-46得K=0.6。F0hx(5)由式(5-38)计算轴心温差tx:tx61.1F00.68CKhxl0.68<1,知足空调精度要求。(6)校核工作区风速,依据式5-39得:vxv01.2KF00.12m/shxl由表5-28可知,此风速能知足工作区的风速要求。(7)按式5-40和5-52校核贴附长度:gd0t0t0F060.041Ar2Tn11.111.1320.0049v0v02Tn(27326)A0.06A(hxl)2(1.71.48)20.060.00490.0725rxrF00.041lxF00.540.0410.541.54mAr0.0049Arx值为0.0725<0.18,但lx值为1.54m>1.48m,所以散流器气流组织知足要求。其余房间的气流组织也按相同的方法进行计算。水系统设计优选5.1水系统简介空调水系统的形式多种多样,依据管道的部署形式和工作原理,平时有以下几种划分方式。5.1.1开始系统和闭式系统按冷冻水可否与空气接触,空调水系统可分为开始系统和闭式系统,如表5-1所示。表5-1开始系统和闭式系统比较种类闭式系统开式系统特色管路系统不与大气相接仅在系统最高管路系统与大气相通点设置膨胀。合用范围风机盘管、引诱器和水冷式表冷器的系有喷水室的系统,高层建筑极少用。统,多用于高层建筑。管道与设施不易腐化;不需战胜静水压与蓄热水池连接比较简单,冷水箱有必然蓄冷能力,能够减少开启冷长处力,水泵压力、功率均低;冻机的时间,增添能量调治能力,系统简单。且冷水温度颠簸能够小一些。蓄冷能力小,低负荷时冷冻机也需要经冷水与大气接触;腐化管道;水泵缺点常开动;膨胀水箱的补水有时需要加加要战胜静水压力,耗电大,采纳自压水泵。流回水时回水管径大因此投资高。本设计中,为认识决水力平衡,同时考虑到建筑内用风机盘管加新风系统和空调机组内用水冷式表冷器,且闭式水系统水泵的扬程仅需考虑最不利环路的沿程阻力和局部阻力,不需考虑提高升度。所以采纳闭式系统。5.1.2同程系统和异程系统同程系统中各并联环路中水的流量基真相同,即各环路的管路总长基真相等。反之即为异程系统,如表6-2所示。表5-2同程和异程系统比较表种类同程系统异程系统供回水干管水流方向相同,经过每一环路供回水干管水流方向相反,经过特色的管路长度相等每一环路的管路长度不等不需回程管,管道长度较短,管长处水量分配、调治方便。便于水力平衡。路简单,投资较低。水量分配、调治难。不便于水力缺点需回程管,管道长度较长,投资较高。平衡。优选经过上表6-2本设计中采纳异程式系统。5.1.3定流量系统和变流量系统查《合用供热空调设计手册》P798表11.8–1表5-3定流量系统和变流量系统比较种类定流量系统变流量系统系统中的水量保持定值,负荷变化时改供回水温度保持定值,负荷变化特色变供回水温度来般配时改变系统中的水量来般配输送能耗随流量的减少而减低,系统简单,操作方便。不需复杂的的自配管设计可考虑同时使用系数,长处控系统管径相应减小配管设计不能够考虑同时使用系数,输送缺点能耗一直处于最大值系统复杂。一定配自控系统经过上表6-3综合考虑,确立采纳定水量。5.1.4两管制、三管制和四管制对于风机盘管、引诱器、冷热共用表冷器的热水和冷水供给可分为两管制、三管制和四管制。表5-4水系统管制比较水系统二管制三管制四管制盘管入口处设有三通阀,由室内供冷、供热的供回水供回水管各一根,夏天温度控制装置控制按需要供给管均风开设置,灵便供冷水,冬天供热水,实现同时供冷供热。特色冷水或热水;使用同一根回水简略;投资省;冷热水管,存在冷热量混杂损失;初投管路复杂,投资高,两相差较大占空间资较高见上表6-4依据《合用供热空调设计手册》P783风机盘管水系统表11.6–4的分析,再考虑系统简单性,管理方便,投资最少,收效理想等要素;还有三管制、四管制虽有好多长处,诸如节能,易调治等,但经济上解析却不适合,系统复杂,不便于管理,投资大,应采纳两管制系统。5.1.5一次泵系统和二次泵系统一次泵系统中只用一组循环泵,即冷热源侧合用一组循环泵。其拥有系统简单和投资少的长处,但不能够调治水泵流量,不能够节约水泵能耗。二次泵系统中冷热源侧与负荷侧分别设循环泵,即采纳二次泵系统。其系统较一优选次泵系统复杂且初投资较高,但能够有效降低水泵能耗。中小型工程宜采纳一次泵系统。当系统阻力较大,且各环路特点或阻力相差悬殊时,宜采纳二次泵系统。本设计中因为阻力不大,所以采纳一次泵。水系统的详尽形式一、空调冷冻水系统:风机盘管加新风空调系统冷冻水系统采纳一次泵系统,上供上回,冷冻水供、回0水温度为7/12C。空调冷冻水系统采纳水平异程、垂直异程部署。空调冷凝水依据就近排放、相对集中的原则。各区每层都成立一个集中排放处,将空调冷凝水排入卫生间地漏,个别带有卫生间的房间则直接经过冷凝水管派到其卫生间地漏。空调箱冷凝水排出口需设水封,空调冷凝水集中后排入明沟或地漏,不同样意与污水管直接联接。三、凝结水管的选择:各种空调设施(比方风机盘管机组,柜式空调器,新风机组,组合式空调箱等)在运行过程中产生的冷凝水,一定实时排走。排放凝结水的管路系统设计,应注意以下各重点:(1)风机盘管凝结水盘的泄水支管坡度,不宜小于0.01。其余水平支干管,沿水流方向,应保持不小于0.002的坡度,且不同样意有积水部位。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区段时,凝水盘的出水口处一定设置水封,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;冷凝水管道宜采纳聚氯乙烯塑料管或镀锌钢管,不宜采纳焊接钢管。采纳聚氯乙烯塑料管时,一般能够不加防二次结露的保温层;采纳镀锌钢管时,应设置保温层。冷凝水立管的顶部,应设计通向大气的透气管。设计和部署冷凝水管路时,一定认真考虑如期冲刷的可能性。冷凝水管的公称直径DN(mm),应依据经过冷凝水的流量计算确立。一般状况下,每1kW的冷负荷每小时产生约0.4kg左右的冷凝水;在潜热负荷较高时,每lkW冷负荷每小时产生约0.8kg冷凝水。优选平时,能够依据机组的冷负荷Q(kW)按以下数据近似选定冷凝水管的公称直径:Q≤7kW时,DN=20mmQ=7.1~17.6kW时,DN=25mmQ=17.7~100kW时,DN=32mmQ=101~176kW时,DN=40mmQ=177~598kW时,DN=50mmQ=599~1055kW时,DN=80mmQ=1056~1512kW时,DN=100mmQ=1513~12462kW时,DN=125mmQ>12463kW时,DN=150mm。闭式系统的热水和冷水管路的每个员高点,应设排气装置。为了拆装检修,在排气装置前应加装一个阀门。为防备排气装置漏水,排气管最好接至水池或室外。系统最低点和需要单独放水的设施(如表冷器或加热器等)的下部应设带阀门的放水管,并接入地漏。系统的凝结水管路见水道系统图。5.2水系统的管路设计计算5.2.1水系统的部署水系统管道部署为了防备穿过风管管道,水管干管部署标高为3m,风管管道布置标高为3.3m。供水、回水、冷凝水之间部署间距为0.2m。5.2.2管路的摩擦阻力损失沿程阻力水在管道内的沿程阻力:2lhf(5-1)2d单位沿程阻力(比摩阻):Rf2(5-2)2d式中:A——摩擦阻力系数,无因次量l——直管段长度,m;优选d——管道内径,m;3ρ——水的密度,1000kg/m。摩擦阻力系数λ与流体的性质、流态、流速、管内径大小、内表面的粗糙度有关,过渡区的λ可按Colebrook公式计算:1K2.5l(5-3)2.0LgRe3.71d式中K——管内表面的当量绝对粗糙度,m;闭式水系统K=0.2mm,开式水系统K=0.5mm,冷却水水系统K=0.5mm;Re——雷诺数,Re=d;p——运动粘滞系数,m2/s,标准大气压时水的运动粘滞系数见表5—5。表5-5标准大气压时水的运动粘滞系数温度(℃)0510152030406080-6ν×101.7921.5201.3071.1391.0040.8010.6580.4750.365(m2/s)10—3所示。水管管径的采纳应按经济流速采纳,一般介绍流速如表表5-6介绍流速部位流速(m/s)部位流速(m/s)水泵压出口2.4~3.6向上立管1~3水泵吸入口1.2~2.1一般管道1.5~3.0排水管1.2~2.1冷却水1~2.4骨干管1.2~4.5局部阻力水流动时遇到弯头、三通及其余异型配件时,因摩擦及涡流耗能而产生的局部阻力为:2hd2(5-4)局部阻力可用某一长度、相同管径的直管道阻力来代替,称局部阻力当量长度。优选ldd(5-5)下表为各种阀门、管配件的局部阻力系数。表5-7局部阻力系数名称形式ξ名称形式ξ球形(截止)全开DN40以下15.0角阀全开DN40以下8.5阀全开DN50以上7.0全开DN50以上3.9闸阀全开DN40以下0.2790°弯头短的0.26全开DN50以上0.18长的0.20=直流三通1.0忽然扩大0.55忽然减小0.36三通旁流三通1.5分流三通4.0=分流四通3.0四通2.0止回阀2.0直流四通5.4空调水系统水力计算依据上面供给的方法对楼层进行水力计算,一到九层空调水系统管网管编号以以下列图;一到九层各层空调水系统水力计算表见附表8。优选图5.1一层水管水力计算图图5.2二层水管水力计算图图5.3三层水管水力计算图优选图5.4四层水管水力计算图图5.5五、七层水管水力计算图图5.6六层水管水力计算图优选图5.7八层水管水力计算图图5.8九层水管水力计算图5.5系统管材的选择中央空调水系统的管材,常用焊接钢管(一般或加厚管)和无缝钢管;对φ219X6mm)以上的大管径,则多采纳螺旋焊缝钢管。焊接钢管用碳素钢制成,它有镀锌管和不镀锌管之分,其管
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