天津市某办公楼空调工程设计方案说明

PAGE1-第1章绪论1。1设计目的通过毕业设计消化和巩固大学四年所学的本专业全部理论知识，并将它应用到工程实践中去解决工程实际问题，熟悉有关的技术法规内容,培养施工设计的思维能力和制图技巧及对工程技术的认真态度。通过此次设计要求掌握设计原理、程序和内容,熟练设计计算方法和步骤.1.2设计概述本工程位于天津，是一幢五层办公楼，并设有负一层车库，负二层空调机房，负一层高2。7m，负二层高4m,一层高3。9m，二、三、四、五层高3.6m,建筑物总高18.3m，建筑占地面积为692.4㎡，本工程采用风机盘管加新风系统，新风单独送入室内。厕所、楼道、楼梯、车库、机房均不供冷,车库设通风系统。本建筑属二级公共建筑，耐火等级为不低于二级。1.3设计任务根据确定的室内外气象条件，土建资料，人体舒适性要求及冷热源情况设计该办公用建筑物的空调系统.第2章设计依据2。1设计任务书河北工程大学毕业设计（论文)任务书2。2设计规范及标准1.采暖通风与空气调节设计规范(GBJ50019—2003）2。房屋建筑制图统一标准（GB/T50001－2001）3。采暖通风与空气调节制图标准（GBJ114-88）2.3土建资料1.建筑物主要平、立、剖面图，如附图所示(共十四张）2.墙体、屋面构造(1）墙体外墙由外至内:，20厚水泥砂浆，240厚砖墙,20厚白灰粉刷,传热系数为1.5w/（㎡k）内墙由外至内：370砖墙,20厚白灰粉刷.传热系数为1.55w/(㎡k)（2）屋顶由上而下：25厚预制细石混凝土（表面喷白色水泥浆）,20厚水泥砂浆找平层,125厚保温层(沥青膨胀珍珠岩），70厚现浇钢筋混凝土板，20厚内粉刷，传热系数为0.48w/（㎡k）（3）门窗形式及尺寸①门表2。1门型号尺寸表设计编号M1M2M3M4M5M6M6洞口尺寸（mm）宽100018003000700120015001500高2100240032002100210021002000数量41161183481②窗采用单层金属窗框(遮阳设施为活动百叶帘)，标准玻璃，玻璃比例为80%,传热系数为K=5.94w/（m2·其尺寸如下表2。2表2。2窗型号尺寸表设计编号C1C2C3C4C6C7C8C9洞口尺寸(mm)宽15001800210015001800330018009900高900180026001800210018001700010100数量2010020152321最小传热阻的校核计算匀质多层材料组成的平壁围护结构的D值，按下式计算式中各层材料的传热阻(m2·—各层材料的蓄热系数w/(m2·材料的蓄热系数s值，可由下式求出式中—--—材料的比热·ρ-—-—-———材料的密度，kg/m3λ——-—--—材料的导热系数，w/(m2·——-—-—--温度波动周期一般取计算)材料的蓄热系数S值，也可由设计手册查出。外墙查得水泥砂浆δ2=20mms2=3。56w/（m2·w/（m2·砖墙δ1=240mms1=10。12w/(m2·w/（m2·白灰粉刷δ4=20mms4=10.79w/（m2·w/(m2·查设计手册可知，该外墙属于Ⅱ型由《暖通规范》查得，tn=26℃,tw＇=—7。5℃,tp△ty=6℃，Rn=0.115（m2·所以tw+0。4tp.min=0.6×（—7.5)+0.4×（-15.9)=—最小传热阻为Ro.min=a·Rn·(tn-twe)/△ty=1×0.115×［26－（－10.86）］/6=0。65(m2·外墙实际传热阻为(m2·R0＞Ro.min，满足要求②内墙Ro。min=0。59（m2·内墙实际传热阻为R0=1/K=1/1.55=0.65（m2·oC）/wRo。min,满足要求屋顶Ro.min=0。85(m2·屋顶实际传热阻为R0=1/k=1/0.49=2.04(m2·Ro。min满足要求2。4气象资料天津位于北纬39.1°，东经117。16°2。4.1采暖计算温度：—9°C2.4.2空调室外计算干球温度：33.4°C；空调室外计算湿球温度：26.9°C空气调节日平均温度：29°C；相对湿度：60%.2.5室内设计参数室内设计温度为26°C；相对湿度为60％。新风量标准为注：1.走廊、楼道不设空调系统其计算温度采用平均温度,2。卫生间不设空调系统，只做单独排风。3.外墙面积按外轮廓算，屋顶面积按内轮廓算2。6设计原则 2.6.因考虑该大楼为办公楼，又位于天津市，为了能够独立控制每个房间的空调运行及节省用地，空调均设计成风机盘管加新风系统.2。6.2卫生间排风设计为排风扇机械排风到竖井，排风量按每小时不小于10次的换气量计算。电梯前室设计正压送风.第3章设计方案的比较与确定3.1设计方案的比较空调系统按空气处理设备的设置情况分类，可分为三类：1、集中式空调系统；2、半集中式空调系统；3、分散式空调系统。各系统方案比较见表3。1表3。1比较项目集中式空调系统半集中式空调系统分散式空调系统系统优点集中进行空气的处理、输送和分配；设备集中、易于管理布置灵活,各房间可独立调节室温房间不住人时可方便的关掉机组（关风机），不影响其他房间,从而比其他系统较节省运转费用把冷热源和空气处理、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，安装方便,可灵活而分散的设置在空调房间内系统缺点集中供应时各空调区域冷热负荷变化不一致，无法进行精确调节;各种集中式均有风管尺寸大、占有空间大对机组制作应有较高的要求，否则在建筑物大量使用时会带来维修方面的困难;当机组没有新风系统同时工作时，不能用于全年室内湿度有要求的地方空调机组是由压缩冷凝机组、蒸发器和通风机等联合工作的，尽管压缩冷凝机组有较大的容量，如果蒸发器(包括风机)的传热能力（面积、传热系数）不足，则可能使制冷机的冷量得不到应有的发挥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1、设室内时，不接送回风管2、当和新风系统联合使用时，新风管较小1、系统小，风管短，各个风口风量的调节比较容易，达到均匀2、直接放室内，可不接送风管和回风管3、余压小（续表）比较项目集中式空调系统半集中式空调系统分散式空调系统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有时可以布置在屋顶上或安设在车间柱间平台上只需要新风空调机房面积有集中的中央空调器，还设有分散在各个被调房间内的末端装置分散布管敷设各种管线较麻烦1、设备成套，紧凑。可以放入房间也可以安装在空调机房内2、机房面积小,只需集中式系统的50%，机房层高较低3、机组分散布置，敷设各种管线较麻烦风管互相串通空调房间之间有风管连通，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互相污染各空调房间之间不会互相污染、串声。发生火灾时也不会通过风管蔓延温湿度控制可以严格地控制室内温度和室内相对湿度对室内温度要求严格时难于满足各房间可以根据各自的负荷变化与参数要求进行温湿度调节。对要求全年须保证室内相对湿度允许波动范围＜±5％或要求室内相对湿度较大时，较难满足空气过滤与净化可以采用初效、中效和高效过滤器，满足室内空气清洁度的不同要求，采用喷水室时水与空气直接接触易受污染，须常换水过滤性能差，室内清洁度要求较高时难于满足过滤性能差，室内洁净度要求较高时难以满足（续表）比较项目集中式空调系统半集中式空调系统分散式空调系统空气分布可以进行理想的气流分布气流分布受一定限制气流分布受限制消声与隔振可以有效地采取消防和隔振措施必须采用低噪声风机才能保证室内要求机组安设在空气调节区内时，噪声、震动不好处理维护运行空调与制冷设备集中安设在机房便于管理和维护布置分散维护管理不方便,水系统布置复杂、易漏水机组易积灰与油垢，使用两三年后，风量冷量将减少;难以做到快速加热（冬季)与快速冷却（夏季）。分散维修与管理较麻烦使用寿命使用寿命长使用寿命较长使用寿命较短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对热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间不经济部分房间停止工作不需空调时整个空调系统仍需运行不经济灵活性大、节能效果好,可根据各室负荷情况自我调节盘管冬夏兼用,内壁容易结垢,降低传热效率无法实现全年多工况节能运行1。不能按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，过渡季节不能用全新风2.灵活性大，各空调房间可根据需要停开3.加热大多采用热泵方式，经济性好（续表）比较项目集中式空调系统半集中式空调系统分散式空调系统适用性1.建筑空间大，可布置风管2.室内温湿度、洁净度控制要求严格的生产车间3.空调容量很大的大空间公共建筑，如商场、影剧院、体育馆等1.室内温湿度控制要求一般的场合2.多层或高层建筑层高较低的场合，如旅馆和一般标准的办公楼1.空调房间布置分散2。空调使用时间要求灵活3。无法设置集中式冷热源根据上表的比较分析，针对该设计项目中的特性进行方案确定:该工程办公楼应选择半集中式空调系统.半集中式空调系统包括以下两种：风机盘管加新风（FCU)系统和诱导器系统。各系统优缺点见表3。2：表3。2名称类型半集中式空调系统风机盘管加新风系统诱导器系统室内空气循环由风机带动，新风仅取决于室内人数和卫生要求,同时是独立系统，能比诱导器系统节约新风量。但机组制作应有较高的要求，否则在建筑物大量使用时会带来维修方面的困难；当机组没有新风系统同时工作时,不能用于全年室内湿度有要求的地方。一般诱导器系统集中处理的仅为新风(一次风），且可采用高速送风（管内风速约为15～20m/s)，故机房尺寸和管道断面均较小（为普通系统管道的1/3),可节约建筑空间.此外能保证每个房间有必要的新风量，卫生情况好。但也有一定的缺点，如空气输送动力消耗大，个别调节不灵活，末段装置噪声不易控制等.综合以上两种系统的分析比较，该工程各办公室应选用风机盘管加新风系统风机盘管的新风供给方式见表3.3供给方式示意图特点适用范围房间缝隙自然渗入1)无规律渗透风,室温不均匀2)简单、方便3）卫生条件差4)初投资与运用费用低5）机组承担新风负荷，长时间在湿工况下工作1）人少，无正压要求，清洁度要求不高的空调房间2）要求节省投资与运行费用的房间3）新风系统布置有困难或旧有建筑改造机组背面墙洞引入新风1)新风口可调节，冬、夏季最小新风量；过渡季大新风量2)随新风负荷变化，室内直接受影响3）初投资与运行费节省同上房高为6m以下的建筑物单设新风系统,独立供给室内1）单设新风机组，可随室外气象变化进行调节，保证室内湿度与新风量要求2）投资大3）占有空间多4）新风口尽量紧靠风机盘管,为佳要求卫生条件严格和舒适的房间，目前最常采用此方式单设新风系统供给风机盘管1）单设新风机组，可随室外气象变化进行调节,保证室内湿度与新风量要求2)投资大3）新风按至风机盘管，与回风混合后进入室内，加大了风机风量，增加噪声要求卫生条件严格的房间，目前较少采用此种方式终上所述，拟采用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.3.2方案的确定该办公楼采用风机盘管加新风系统。因为该办公楼房间类型较多，各房间冷热负荷并不相同，可以单个房间进行调节。每层设有新风机组,可以由同层的新风机组送入室内，和风机盘管一起满足室内的冷热负荷.风机盘管空调方式，这种方式风管小，可以降低房间层高，但维修工作量大，如果水管漏水或冷水管保温不好而产生凝结水,对线槽内的电线或其它接近楼地面的电器设备是一个威胁,因此要求确保管道安装质量。风机盘管加新风系统占空间少，使用也较灵活，但空调设备产生的振动和噪音问题需要采取切实措施予以解决.对于该系统所存在的缺点，可在设计当中根据具体的问题予以解决和弥补。3。3风机盘管机组的结构和工作原理风机盘管机组是空调机组的末端机组之一，就是将通风机、换热器及过滤器等组成一体的空气调节设备。机组一般分为立式和卧式两种，可以按室内安装位置选定，同时根据室内装修要求可做成明装或暗装。风机盘管通常与冷水机组（夏）或热水机组(冬）组成一个供冷或供热系统.风机盘管是分散安装在每一个需要空调的房间内(如宾馆的客房、医院的病房、写字楼的各写字间等)。风机盘管机组中风机不断循环所在房间内的空气和新风，使空气通过供冷水或供热水的换热器被冷却或加热,以保持房间内温度。在风机吸风口外设有空气过滤器，用以过滤被吸入空气中的尘埃，一方面改善房间的卫生条件，另一方面也保护了换热器不被尘埃所堵塞。换热器在夏季可以除去房间的湿气，维持房间的一定相对湿度.换热器表面的凝结水滴入接水盘内，然后通过冷凝水管排入厕所。由于本系统采用风机盘管+新风系统，有独立的新风系统供给室内新风，即把新风处理到室内参数，不承担房间负荷。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，水管结露现象可以得到改善。第4章空调系统冷负荷计算4。1冷负荷构成及计算原理说明：考虑该大楼为办公楼，空调的运行时间主要在上班时间，所以计算负荷时本设计取8：00——18：004.1。1围护结构瞬变传热形成冷负荷的计算方法1.外墙和屋顶瞬变传热形成的冷负荷：式中：CL-通过外墙和屋顶的得热量所形成的冷负荷，WK—外墙和屋顶的传热系数，W/（m2·oC）F—外墙和屋顶的面积,m2室内设计温度外墙或屋顶冷负荷逐时计算温度其中经过修正的本地外墙或屋顶计算温度逐时值，地点（北京市）修正值外表面放热系数修正值,本设计中取外表面吸收系数修正，本设计中取—，m2—，W/（m2·，=1.20,34。：CL=K·F（tls–tNx)(式4。4），W/(m2·，m2tls——，tls=twp+△t1s`twp—-,△t1s—，℃，表4。1（W/m2)△tls/℃（W/m2）△tls/℃＜230～2323～116＞116574。1。2透过玻璃窗的日射得热形成=Ca·Fw·Cs·Ci·Dj，max·CLQ(式4。6）：Fw—，m2Ca—0。75。Cs—，Ci-，故取0.6。CLQ—，Dj,max—，W/m24.1。3透过外玻璃门的日射得热形成的冷负荷4.1。４式中—，W—,W——，W—，W，同上.—，n-人／ｍ２表4。2４。1。4。1.6设备散热其中p——Si——gai——Qs(W）Qs=F·gfgf—-4。1.7Gw1.4.2空气调节区的冷负荷4.3空气调节系统的冷负荷4.4空调湿负荷4.5负荷计算结果列表房间编号计算人数房间新风冷负荷冷负荷湿负荷个Wkg/hW101219070。17248102211170。34494 （续表）103211170。34494104215570.1724710526530。172471061690863。424936107214760。45494108318050.45494109213850.45494110418880.3449411128830。45494112312360。89987113311850.45494114311980。6898711526220。3449411627720.51970117219270。34494201321780。34494202325020。67970203210760.454942041075693.424936205210760.45494206317630．63970207320250.3449420828830.45494209760695。693702210411090。68987211411090。68987212222600。45494301324100.611481302429110.972364303210870。3970304439470。511234305210870．3970306429110。972364307324100.611481308655865.137405309617710.811975310417710.811975311411400.511234312217570.39404011037931。1141984021573025。6337024031698596.0739494041573025。6337024051776820。454198406411530.5112344071654214。464936408726122.232468409835722。863165410219860。45494（续表）房间编号计算人数房间新风冷负荷冷负荷湿负荷个WWW501426960。6890450222167333。752468503211720。34452504316600.517405052266953.752468506219320.2494合计25316979175。4693042第5章空调热负荷计算。5.1围护结构的基本耗热量引起的热负荷5.2修正基本耗热量式中：Qi——Xch——Xf-—Xg———。5。3围护结构传热面积的丈量外墙面积的丈量，高度从本层地面算到上层的地面（底层除外）.对平屋顶的建筑物，最顶层的丈量是从最顶层的地面到平屋顶的外表面的高度;而对由闷顶的斜屋面，算到闷顶内的保温层表面.外墙的平面尺寸，按照建筑物外轮廓尺寸计算。门窗的面积按外墙外面上的净空尺寸计算。地下室面积的丈量，位于室外地面以下的外墙，其耗热量计算方法与地面的计算相同，但传热地带的划分，应从与室外地面相平的墙面算起，亦即把地下室外墙在室外地面以下的部分,看作是地下室地面的延伸。各房间热负荷计算结果见附录2.5.4建筑物总热负荷一层总热负荷:Q=1474+1247+1426+1008+1426+5702+1426+1008+1426+3110+1505+1915+3010+3010+1915+1505+1778=33891W二层总热负荷:Q=3110+2434+1426+5702+1426+2434+3110+1505+4925+3010+3420+1778=34280W三层总热负荷:QⅢ=3110+4778+1426+2851+1426+5472+3110+4925+4514+3010+3420+1786=39828W四层总热负荷：QⅣ=3969+4046+4277+4046+4536+3420+6019+3010+2993+1556=36316W五层总热负荷：QⅤ=3110+5894+1426+1685+5894+1778=19787W建筑物总热负荷：Q=QⅠ+QⅡ+QⅢ+QⅣ+QⅤ=33891+34280+39828+36316+19787=164102W第6章空调机组选型6.1风机盘管选型计算采用新风不担负室内负荷的方案，即送入室内的新风处理到室内空气的比焓值线。其夏季处理过程为说明：1。风机盘管机组的处理过程分析及选型计算以101室计算为例，其它房间方法相同,各房间风机盘管选型情况见附录3图6.1图6。21。确定空气处理过程各状态参数ζ=Q/W=1906。51*3。6/0。17kJ/kg=40384kJ/kg1）根据设计条件，确定室外状态点Wx和室内状态点NxW：hWx=72.5kJ/kgdWx=18。5g/kgN:hNx=60.1kJ/kgdNx=12.8g/kg2）确定机器露点Lx和考虑温升后的状态点Kx从Nx点引hNx线，取温升为1。5℃的线段KxLx，使KxLx与等焓线hNx线和φ=95%线分别交于Kx、Lx。连接WxLx,Wx→LxKx:hKx=60。1kJ/kgdKx=14。3gLx:hLx=57kJ/kgdLx=14。3g3)确定室内送风状态点Ox及空调房间送风量G从N点作ζ线，该线与φ=95％线相交于送风状态点Ox。Ox：t0x=17℃hOx=47。0kJ/kgdOx=12gG=Q/（hnx—hox)=1906.51/1000*（60.1—47）=0.15kg/s4）确定风机盘管处理后的状态点Mx连接KxOx并延长到Mx点，Mx点为经风机盘管处理后的空气状态，风机盘管处理的风量为GF=G-GWx，由混合原理(式6.2)可求出hMx，hMx线与KxOx的延长线相交得Mx点，Nx→Mx是在风机盘管内实现的冷却减湿过程。Mx：tMx=15。5℃hMx=43.6kJ/kgdMx=10。6g2.新风机组负担的冷量QW=GWx(hWx-hLx）=0.03＊（72.5-57）=465W3。风机盘管的全冷量：QF=GF(hNx-hMx)=(0.15—0。03)*（60。1—43。6）=1.98KW4.风机盘管机显冷量：Qs=GFCp（tNx—tMx）=(0。15-0。03)*1。01*(26-15。5)=1。27KW5.风机盘管的选择:根据房间的形状、用途及美观要求，选用开利42CMT004型卧式暗装风机盘管机组1台，水阻力为50kPa，机外余压为0时,每台该型号风机盘管机组的全冷量2000W，显冷量1700W，均能满足要求。并且都有一定的富余量.6.2风机盘管的布置风机盘管的布置与空调房间的使用性质和建筑形式有关，一般布置在进门的过道顶棚内,采用吊顶卧式暗装的形式。风机盘管机组空调系统的新风供给方式采用由独立新风系统供给室内，经过处理过的新风从进风总风管通过支管送入各个房间。单独设置的新风机组，可随室外空气状态参数的变化进行调节，保证了室内空气参数的稳定,房间新风全年都可以得到保证.风机盘管机组的供水系统采用双水管系统，过渡季节尽量利用室外新风，关闭空调机组关闭供水.6.3新风机组的选型选型方法：先确定新风量的多少，再通过公式Qw=Gw（hw-hn）校核新风冷量。一层按48人计算，新风量为1440m3/h,新风所需冷量5952W。选择六排管MHW040A超薄吊顶式空气处理机作为新风机组。额定风量为2000m3/h,额定冷量6000W。制热量为6500W，风机额定功率为0.42x2KW。机组重107kg二层按45人计算，新风量均为1350m3/h，新风所需冷量5580W。选择六排管MHW040A超薄吊顶式空气处理机作为新风机组。额定风量为2000m3/h，额定冷量6000W。制热量为6500W,风机额定功率为0.42x2KW。机组重107kg三层按44人计算，新风量为1320m3/h，新风所需冷量5456W。选择六排管MHW020A超薄吊顶式空气处理机作为新风机组.额定风量为2000m3/h,额定冷量6000W.制热量为6500W,风机额定功率为0。333KW.机组重84四层按110人计算，新风量为3300m3/h，新风所需冷量13640W。选择六排管MHW035A超薄吊顶式空气处理机作为新风机组。额定风量为3500m3/h,额定冷量15000W。制热量为20000W,风机额定功率为0.29x2KW。机组重101。五层按55人计算，新风量为1650m3/h，新风所需冷量6820W。选择六排管MHW015A超薄吊顶式空气处理机作为新风机组。额定风量为1700m3/h，额定冷量7000W.制热量为7500W，风机额定功率为0.205KW。机组重79kg。备注：1。机组的外型尺寸及水管管径如下：MHW040A机组：长1586mm，宽879mm，高420mm。进出水管DN40；冷凝水管DN20,丝接。MHW020A机组：长976mm,宽879mm,高420mm。进出水管DN40；冷凝水管DN20，丝接。MHW035A机组：长1436mm，宽879mm,高420mm.进出水管DN40；冷凝水管DN20，丝接。MHW015A机组：长816mm，宽879mm,高420mm。进出水管DN40；冷凝水管DN20，丝接。2.新风管干管布置在走道中或房间中,以新风干管风速取4～6m/s，房间中管道取风速为3～4m3。在新风机组的出口处设置消声静压箱并帖以吸声材料，即可以稳定气流，又可利用箱断面的突变和箱体内表面的吸声作用对风机噪音作有效的衰减.6。4新风机组的布置新风机组的布置与每层建筑的建筑形式有关，由于单层的新风量不大,即每层只需布置一个新风机组，需布置在容易引进，使风管最近和最不利环路阻力较为平衡的位置，且每个新风支管出口直接接入室内。新风入口注意事项。1）新风进口位置：本系统采用独立的新风系统，因此只须考虑风机盘管机组配置合理；布置时应尽量使排风口与进风口远离，进风口应尽量放在排风口的上风侧;为避免吸入室外地面灰尘，进风风口底部应距地面不宜低于2m。2）新风口其他要求：进风口应设百叶窗,以防雨水进入，百叶窗应采用固定的百叶窗，在多雨地区，宜采用防水的百叶窗.第7章空调风系统7.1空调系统的风道在空调通风系统设计中,一个主要的内容就是各种送风、回风、新风以及排风管道和风口的布置,这些内容与各种空调设备组合起来，才能成为一个完整的风系统.只要建筑平面不同，就没有相同的风道布置。7。1.1风道材质风道材质主要有土建式风道、钢板式风道、非金属式风道和软风道等.7.1.2风道选择本设计选用钢板制风道，它应用场合是通风空调系统中主要的风道形式，广泛应用于各类建筑中.7.2风口及气流组织7.2.1送风口形式送风口形式及其紊流系数大小，对射流的发展及流型的形成都有直接影响。常见的典型送风口的形式有：侧送风口,散流器，孔板送风口,喷射式送风口和旋流型风口.在本设计中采用侧送下回式。7。2.2以101储藏室为例，房间温度要求26±1℃，房间采用1台风机盘管，1个送风口.房间尺寸为5.4x3.9x3。9（长x宽x高)，室内该面积的显热负荷1906。51W风机盘管送风形式为侧送下回。①出风口沿房间长度L方向送风，出风口离墙面0.8m,则要求贴附射流长度为x=5。4-0.5=4。9②取射流末端温度衰减值△tx=1℃，则△tx/△t0=1/(26—由手册查得相对射程最小值x/d0=27m由①、②计算结果得do.max=0。2选用双层活动百叶风口，风口尺寸为0。8×0。2（m），其当量直径为d0=0。451房间内有1个送风口,1个送风口，查得双层百叶风口的有效面积系数为0。8，则风口的实际出风速度V0为V0=0。303（式7。1)计算射流自由度=13。74下限计算允许的最大出口风速为v0.max=（0。29～0。43）(式7.2）满足v0＜vo.max的要求计算阿基米德数Ar《手册》（式7。3）式中△t0-—送风温差，℃g——重力加速度，其值为9。8m/sv0——送风速度，m/sTN-—工作区的热力学温度，K查《手册》得，射流实际相对贴附长度x/d0为17.5,实际贴附长度为x=17。5×0。451=7。9m，大于要求贴附长度x=4。9m按以下公式校核房间高度H′=h+0。07x+s+0.3式中h—-工作区高度，一般为1。8～2.0mx——要求的射流贴附长度。在气流分布设计时，要求射流贴附长达到距离对面墙0。5m处。（如上图所示)s—-出风口下边缘距顶棚的距离(如上图所示）H′=h+0.07x+s+0。3=2.0+0.07×3.9+0.5+0.3=3。0房间实际高度为3.9m＞3。0m，满足要求可见,在房间长度方向射流不会脱离顶棚而成为下降流.故房间的气流组织满足设计要求.说明：除了一层的工作区高度取2。0m外，二-—五层的工作区高度均取1.8m。7。3风系统水利计算7.3。1计算方法在系统和设备布置、风管材料、各送排风点的位置和风量均已确定的基础上进行,采用假定流速法，其计算和方法如下:1。绘制空调风系统轴测图，对各个管段进行编号，标注长度和风量.2.确定合理的空气流速。3.根据各风管的风量和选择的流速确定个管段的断面尺寸,计算摩擦阻力和局部阻力。4。计算系统的总阻力。5。并联管路的阻力平衡计算.说明:①根据室内允许噪声的要求，干管流速控制在5～6。5m/s,支管管道流速控制在3～5m/s,机组的进风口管径按产品样本定制风管.出风口管径根据本层所需处理的风量来确定,进入每个房间的②本设计中，根据风量要求，考虑到吊顶的高度，矩形风管高不大于250mm，送入室内的支风管矩形截面宽不大于200mm③相关计算公式及依据如下：当量管径＝2＊管宽*管高/(管宽＋管高）；流速＝秒流量/管宽/管高＊1000000；单位长度沿程阻力由流速,管径，K查设计手册阻力线图；沿程阻力＝管段长度＊单位长度沿程阻力；局部阻力系数根据局部管件的形状查设计手册；动压＝流速＾2*1。2/2；局部阻力＝局部阻力系数＊动压；总阻力＝沿程阻力＋局部阻力。④各部件局部阻力系数，查《简明空调设计手册》表5—2及相关资料。机组出口渐缩管：ξ＝0.10风管加湿器ξ＝1。0弯头（不变径）：ξ＝0.29分流旁三通：ξ＝0。45分流直三通（变径）:ξ＝0。1分流直三通（不变径）：ξ＝0.05分叉三通(变径):ξ＝0.304分叉三通（不变径）：ξ＝0。247电动调节阀：ξ＝0.83软接：ξ＝1。0散流器（带三叶全开阀门）：ξ由阀门开度而定风系统水力计算具体见附表4。7.3.2最不利管路的压力损失选取最不利环路，标出各段标号、长度、流量、管径,对其进行压力损失计算，以来校核新风机组的余静压。一层最不利风系统管路计算得沿程阻力为337.96Pa，局部阻力为20Pa。取法兰接头处阻力及漏风约20Pa，为保持室内正压5Pa，则新风机组的余静压应为383Pa，而该层的新风机组余压为400＞383Pa,故该层新风机组的选型符合要求.二层最不利风系统管路计算得沿程阻力为803。63Pa，局部阻力为25Pa。取法兰接头等其它阻力及漏风约20Pa，为保持室内正压5Pa，则新风机组的余静压应为854Pa，而该层的新风机组余压为860Pa＞854Pa,故该层新风机组的选型符合要求。三层最不利风系统管路计算得沿程阻力为1056。54Pa，局部阻力为17Pa。取法兰接头等其它阻力及漏风约20Pa,为保持室内正压5Pa，则新风机组的余静压应为1099Pa，而该层的新风机组余压为1100Pa＞1099Pa，故该层新风机组的选型符合要求。四层最不利风系统管路计算得沿程阻力为191。88Pa,局部阻力为12Pa。取法兰接头等其它阻力及漏风约20Pa，为保持室内正压5Pa，则新风机组的余静压应为229Pa,而该层的新风机组余压为250Pa＞229Pa，故该层新风机组的选型符合要求。五层最不利风系统管路计算得沿程阻力为449。771Pa，局部阻力为10Pa。取法兰接头等其它阻力及漏风约20Pa，为保持室内正压5Pa,则新风机组的余静压应为485Pa，而该层的新风机组余压为490Pa＞485Pa，故该层新风机组的选型符合要求。7。3.3最不利管路并联管路阻力平衡的计算要求各支路与最不利管路的阻力相差不应超过15％，当由于受风道规格所限，不能满足要求时，在一些阻力较小的支路上必须设置必要的风阀，以供初调试时进行风量及风压的平衡，保证各支路满足设计风量。说明:为改善两管段的不平衡性,本设计将在新风机组出口的两分支管段上设置电动多位调节阀，安装位置见图纸。7。4风口布置风口对气流组织有着关键断作用，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.在工程设计中采用了以下措施：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。一般可将送风口的额定流量加大一档.3、增强吊顶贴附效应。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。7。5风管加湿器的选择为了满足冬季工况，需要对房间空气进行加湿，加湿器选用BFMD系列风管湿膜加湿器，装设在风管内，对新风进行加湿处理。加湿量的确定：根据产品样本，由通过该管断的风量来确定。加湿量的确定及加湿器的确定如下表7-1：名称一层二层三层四层五层新风量(m3/h）14401350132033001650型号BFMD-4000BFMD—4000BFMD-2000BFMD-3500BFMD-1000标准加湿能力(Kg/h）222210194最大处理风量(m3/h）20002000200035002000进风条件加湿器入口温度40℃电源AC22050HZ功耗20W加湿器冬季使用，所需要的给水由就近的空调供水管提供，这样不必另设水处理装置，其排水可接到就近的回水管，与空调机组同运行。加湿器的安装尺寸参见加湿器样本。第8章空调水系统8。1水系统方案的确定水管布置采用垂直异程，水平同程，各层供回水干管上均装有电动平衡阀.利用：①进出冷水机组的主管道之间的压差通过采用旁通阀调节水量来适应负荷变化.②末端风机盘管或新风机组回水管上采用电动二通阀调节水量来调节风机盘的冷量。8。2管路的布置风机盘管的供、回、凝水管路(见图纸)。冷冻水供回水管<DN50时采用镀锌钢管；≥DN50时采用无缝钢管。空调凝结水管采用UPVC管。由《简明空调设计手册》按冷冻水供回水7/12℃计算流量,水泵压出口流速取2。4~3。6m/s，吸入口取1。2~2.1m/s，主干管流速取1。2～4。5m/s，一般管道取1.5~3m/s,为控制流速，本设计中水平管道的流速取0.8～2.0m8。2.1凝结水管径按下表选取:表8.1冷量（W）≤7Kw≤7。1～17.6Kw≤17.7～100Kw≤101～176Kw凝水管径DN20mm25mm32mm40mm凝结水管的坡度设计:机组水盘的泄水支管坡度不宜小于0.01；其他水平支、干管，沿水流方向保持不小于0。002的坡度，且不允许有集水部位，每层的凝结水排到雨水立管中。8.2.2相关计算公式及依据如下:水流量的计算：风机盘管的水流量按照产品样本取；新风机组的水流量按新风冷量乘以1。1的系数后计算。管径、实际流速、比摩阻（Pa/m)根据流量、流速大致范围查《简明空调设计手册》表10—2水力计算表，并用内插法计算。8。3水系统的水力计算绘制水系统的轴测图，标出各段标号、长度、流量、以最不利环路为例进行水力计算。计算得最不利环路的沿程阻力hf约为51.5kPa和局部阻力hd约为18.3kPa,两者阻力共为69。8kPa,取蒸发器阻力80kPa，风机盘管阻力取50kPa，其它阻力取10kPa。总阻力约为210kPa.以此来确定水泵的扬程。具体计算结果见附表6。其它各层计算方法同上，计算结果见附表6。8.4水环路水力平衡的计算由水环路阻力损失计算结果，计算各层经最近端风机盘管与最远端风机盘管环路的水力平衡及各层环路之间的水力平衡.各层环路是并联的。计算及分析结果如下：各层最近端与最远端的水力平衡一层：经最近端风机盘管环路的压力损失=29694。36+36。67+104。44+3391.88=6502。35Pa经最远端风机盘管环路的压力损失=3685。41+28。48+75。7+3991.2=7780。79Pa不平衡率=（7780。79—6502。35)/7780.79*100％=16％二层:经最近端风机盘管环路的压力损失=51538。61+103.35+314.71+3991。2=55947。87Pa经最远端风机盘管环路的压力损失=28406。14+601。67+1043。88=33443.57Pa不平衡率=30％三层：经最近端风机盘管环路的压力损失=26576。52+617.69+151.21+1492。89=28838。31Pa经最远端风机盘管环路的压力损失=43985.42+789.11+244.27+2406。71=47425。51Pa不平衡率=39％四层：经最近端风机盘管环路的压力损失=25157。13+1190。78+1103.91+1730.22=29182.04Pa经最远端风机盘管环路的压力损失=41445。92+173。02+44.25+2499=44162。19Pa不平衡率=15%五层：经最近端风机盘管环路的压力损失=28174.02+821.16+549。62+3039.28=32584.08Pa经最远端风机盘管环路的压力损失=43766.83+1156。34+350。99+5594.84=50869Pa不平衡率=19%各层环路之间的水力平衡一层与二层之间（取最近用户环路):一层：△P=6502.35+1840.7+3889.2+2700+3681。4=67107.5W二层：△P=1695。8+2250。7+13800+55947.87+2304。7=55462。3W不平衡率=(67107。5-55462.3)/67107。5＊100%=17%二层与三层之间(取最近用户环路）：二层：△P=1164.0+55947.87+2210。2=58836.5W三层：△P=5202.3+28838。81+3104.7=62919。7W不平衡率=（62919。7-58836.5）/62919。7*100%=6%三层与四层之间（取最近用户环路）:三层：△P=675.6+62919.7+1395。2=64990。5W四层：△P=2041。3+19182。04+1206.4=56554.4W不平衡率=（64990。5—56554.4）/64990.5＊100％=13％四层与五层之间（取最近用户环路）:四层：△P=1116。2+19182.04+2366.1=60036.7W五层：△P=706。5+32584。03+820。6=46660。8W不平衡率=（60036。7—46660.8）/60036。7*100%=21％分析：不平衡的情况很大程度上是垂直异程造成的，这可以通过装在各层供回水干管上的电动动态平衡阀来解决。8.5水系统定压系统的定压方式主要有三种：膨胀水箱定压，补给水泵定压和气压罐定压。本设计采用膨胀水箱定压。第9章冷、热源系统的确定及选型9。1方案确定及可行性9.1。1本设计选用螺杆式水冷机组.综合因素:该办公楼的地理位置—-寸土寸金的天津市；性质用途——办公;层数不高——地上五层;建筑结构规划图——所有房间均有其用途，留有专门的设备用房。9。1。2机组特点：螺杆式机组,结构紧凑、运转平稳、高效节能、静音低噪。使用优点：主机安装在机房，降低冷却系统投资；9.1。3该整幢办公楼（除配电房）的冷负荷约为170KW,考虑机组本身和介质在泵、风机、管道中升温及泄露的损失，取1。1系数,制冷系统总制冷量取187kW。。取冷冻水进出口温度为12℃、7℃时，冷冻水流量为8.9kg/s根据开利的选型手册，取冷冻水进出口温度为12℃、7℃时，本工程地处天津市，考虑最不利的环境情况，选择30HXC130A（HP1）一台，制冷量为232KW/台,COP1=5.0机组参数：压缩机蒸发器冷凝器电机A回路：1进出水温度:12/7℃进出水温度：30/35B回路：1水流量:80m3/h水流量:96m3/h冷量调节级数：6压力降：57KPa压力降：77KPa最小冷量:19%进出水管经：125mm进出水管经:125mmR134a充注量：51/47kg外型尺寸：长x宽x高-3278（mm）x980（mm）x1816(mm）机组重量：2474Kg运行重量：第10章水泵的选型10.1冷冻水泵的选型取冷冻水供回水温差5℃计算,冷冻水流量约为16.5kg/s,取1.1安全系数.冷冻水泵流量选择18。2扬程按下式计算：Hp=hf+hd+hm(式10。1)式中：hf、hd—-水系统总的沿程阻力和局部阻力损失，Pa；Hm-—设备阻力损失，Pa；本工程中，Hp=31.2+18。3+50+57=156。5kPa，取1。1的安全系数，水泵所需扬程约为172。15kPa,即17。57mH2O。本工程设计中冷冻水泵选用浙江省永嘉县良邦泵阀有限公司生产ISG立式管道离心泵3台。两备一用，由设计手册备用泵流量取总流量0。7的系数。其性能参数如下表10.2：表10。2型号流量Q扬程效率转速n电机功率P必需汽蚀余量重量Kgm3/hl/sH（m）η％r/minKW(NPSH）rm100-250(I)A7520。817。57114507.52。818510.2水泵配管 1．为降低水泵的振动和噪音传递，应根据减振要求选用减振器，并在水泵的吸入管和压出管上安装软接头；2．水泵吸入管和压出管设置进出阀和出口阀，以便关断用。出口阀采用电动蝶阀主要起调节作用；3．水泵压出管上的止回阀选用防水击性能较好的缓闭式止回阀，是为了水泵突然断电时水逆流使水泵叶轮受阻；4．为有利于管道清洗和排污，止回阀下游和水泵进水管处设排水阀；5．水泵出水管装设压力表和温度计。第11章辅助设备的选型11.1电子除垢仪的选型本设计选用南京长青环境工程设备有限公司TWD型电子水处理仪，管口法兰配DN200的水管。TWD型电子水处理仪（又名电子除垢仪)采用纯物理方式,利用复合交变电技术，集高频电磁场和低压电场的优势，通过最先进的射频技术，将单一频率改为多频率，以射频方式直接对水进行处理，在不改变水的化学成份情况下，针对水质不同，载能程度不同，自动调整有效输出参数来改变水的物理结构，从而达到防垢、除垢、杀菌灭藻的目的.11.2膨胀水箱的选型11.2.1为使水系统中的水温变化而引起的体积膨胀给予余地以及有利于系统中空气的排除,在管路中应连接膨胀水箱。膨胀水箱应该接在水泵的吸入侧，水箱高于系统最高点1m。膨胀水箱的配管应包括膨胀管、信号管、溢流管、排污管等。为防止冬季供暖时水箱结冰，在膨胀水箱上接出一根循环管,把循环管接在连接膨胀管的同一水平管路上，使膨胀水箱中的水在两连接点压差的作用下处在缓慢流动状态。膨胀管和循环管连接点间距取1.5~3。0m膨胀水箱的容积是由系统中水容量和最大的水温变化幅度决定,由下式计算：Vp=αΔtVsm³(式11.1）式中：Vp-—膨胀水箱有效容积（即从信号管到溢流管之间高差内的容积）,m³α——水的体积膨胀系数,α=0.0006，L/℃Δt—-最大的水温变化值，℃,按冬季计算，取60-20=45Vs——系统内的水容量，m³，即系统中管道和设备内总容水量.计算系统内冷冻水总容量时，按每平米建筑1。3L则Vp=αΔtVs=0。0006x45x1.3x4701.3x10-3=0。16511。2.2系统补正常的补水量主要取决于冷、热水系统的规模、施工安装质量和运行管理水平,由于准确计算较困难，故本设计按照系统的循环水量的1%为正常的补给水量,但考虑到事故增加的补给水量，故补水量取4倍的正常补给水量。则Vb=4x1.3x4701.3x1%x10-3=0.244补水由市政管网提供，补给水管用焊接钢管。管径取DN20，流速为1。42m/s。故总水量：V=Vp+Vb=0.165+0。244=0.40911。2。3按采暖通风图集T905（一）选用规格型号方形型号4。（见图11。1)规格尺寸和配管的公称直径如下：公称容积0。5m3；有效容积0.6m3长x宽=1200mmx600mm;高1000溢流管DN40；排水管DN32;膨胀管DN25;信号管DN20； 循环管DN20;补水管DN32。 图11.111.3分水器与集水器的选择由于分水器和集水器与冷冻水系统相连，故其流量近似为冷冻水系统的流量，即取1.1倍的安全系数则流量为18。2kg/s（65。5m3/h）。计算得所选分水器与集水器的断面直径为152.2mm,取DN200即可满足要求.第12章水系统的泄水及排气12.1泄水设计考虑到水系统或设备检修的时候，需要把系统或设备中的水放掉,因此，本设计中在水系统最低点设置排水管和排水阀门.排水管径的选用见下表12。1:表12。1被排水管管径(mm）＜506580100125150200排水管管径（mm）2525254050508012.2排气设计在系统充水时,要同时排放系统中的空气,因此,本设计中在水系统的最高点设置自动排气阀。其连接的排气管管径的选用见下表12.2：表12。2被放气管管径（mm）＜506580100125150200放气管管径（mm）15151520202025第13章管道的保温及防腐设计13。1风管的保温及防腐13.1.1①提高冷、热量的利用率，避免不必要的冷、热损失，保证空调的设计运行参数.②当空调风道送冷风时,防止其表面温度可能低于或等于周围空气的露点温度，使表面结露，加速传热；同时可防止结露对风道的腐蚀.13.1。根据新规范要求，本设计选用柔性泡沫橡塑保温材料，其导热系数λ=0。03375+0.000125tm[W/（m.K)]，式中tm-保冷层的平均温度，℃。13。1.3风管的保温层厚度应考虑防止结露的最小厚度和经济厚度，然后取其较大值，本设计中风管的保温层厚度均按新规范选择，保温层厚度为40mm.13。2水管的保温及防腐13.2。1①保温目的