宾馆-中央空调-毕业设计

内容摘要本次设计的内容是沈阳花园宾馆中央空调系统夏季供冷系统的设计，其目的是通过对中央空调系统的设计，来了解中央空调系统的设计流程及具体的方法，进而稳固所学的根底知识。首先，查阅设计地点的地理资料得出相应的气象条件，根据当地具体的条件以及维护结构计算夏季整个系统的冷负荷。考虑经济因素，采用现在经常使用的一次回风加新风的风机盘管系统。五层共分为五个空气－水风机盘管系统，全部房间均采用风机盘管加新风系统的方案。新风由新风机组处理到室内焓值，通过送风管道，送至风机盘管后部，同室内回风混合后经风机盘管送出，改善室内卫生条件。根据系统所需的冷量，选用空调机组，计算风管管径。然后再根据系统所需冷量选取两台风冷式冷水机组，为了提高水力稳定性，使流量均匀分配，水系统管路采用膨胀水箱补水和定压。另外还阐述了空调系统的消声和防振，使之运行到达经济合理的要求。同时，在相应的计算过程中，根据设计的过程及计算结果运用CAD绘制标准层空调系统平面图，水系统图、空调机房平面图以及冷冻机房平面图。本设计根据该建筑各局部的结构特点及其用途，在充分考虑室内环境的舒适性、运行管理上的方便和节能等各方面的根底上，并依据有关标准考虑节能和舒适性要求，对客房等小空间采用风机盘管加新风系统。这样可以满足不同功能房间使用时间段人员活动情况的不同要求，布置灵活，控制方便。通过本次设计使室内环境得到改善，到达了设计要求，同时本次设计采用了机械排风设计，以确保室内空气的清洁。关键词:中央空调系统；风机盘管；新风系统；水系统；室内焓值AbstractAnair-conditioningsystemofHuayuanhotellocatedinShenyanghasbeendesigned.Itspurposeistounderstandthedesigningprocessandtheconcretmethodofcentralair-conditioningfromthedesigningofcentralair-conditioning，furthermoreconsolidatethebasicknowledgethatIhadlearnedinfouryears.First，themeteorologicconditionwasgottenwithlookingupthegeographydata.Accordingtheidiographiccondition&maintenancestructuretocountingcoolburtheninsummer，andselectingtheair-conditionsystem.Consideringeconomyfactor，adoptingthecommonformofdealingair，thatisfan-coilunitsystemswithonceairreturn.Fivefloorsaredividedintofiveair-waterfan-coilunitsystemsaltogether，allroomsweretakentheformoffan-coilandfreshair.Freshairisdealttotheenthalpyvalueofindoorbythenewfangroup，andbywindpipeline，sendstothebackofthefan-coilunit.Accordingtothecoldcapacitythatthesystemneeded，choosingtheair-conditionunit，andcalculatingthediameterofairpipeline，mixedwithindoorairreturnafterthefan-coilout，toimproveindoorhealthconditions.Accordingcoldcapacitytochoosetwocoldwaterunitscoolingwithwind，andinordertoraisethewaterpowerstability，makingtheevendistributionofvolumeofflow，thesystemusesthewatertankexpandingtosupplywaterandthepressurewasstabilized.Moreover，noisewaseliminatedandprevented，makingtherunningofthesystemeconomically.Atthesametime，inprocessofcalculating，wedrawthestandardfloorair-conditionsystemdrawing，andthewaterpipesystem、theair-conditionroomaswellasrefrigeratorhousedrawing.Thisdesignactsaccordingtothisbuildingvariouspartofuniquefeatureandtheuse，infullconsiderationindoorenvironmentcomfortableness，themovementmanagementconvenienceandtheenergyconservationandsooninvariousaspectsfoundation，andbasedontherelatedstandardconsiderationenergyconservationandthecomfortablerequest，andsoonthesmallspaceusestheairblowerserpentinedtotheguestroomtoaddthenewatmospheresystem.Thismaysatisfythedifferentfunctionroomperiodofrevolutionsectionpersonneltomovethesituationthedifferentrequest，thearrangementisnimble，thecontrolisconvenient.Thedesigningmaketheenvironmentofindoorimproved.Hasachievedthedesignrequirement，atthesametime，inordertoensurethecleanofairofindoor，thisdesignhasbeentakentheformofmachinerydraught.Keywords：Centralairconditioningsystem;fan-coil;freshairsystem;watersystem;enthalpyvalueofindoor目录第一章文献综述11.1.前言11.2.中央空调开展史及市场现状11.3.我国暖通空调现状21.4.暖通空调研究存在的问题21.5.设计的目的与意义31.6方案分析31.6.1工程概况31.6.2设计参数31.6.3建筑概况41.6.4围护结构概况41.7设计依据51.7.1设计标准及标准51.7.3设计范围51.7.4设计方案6第二章冷负荷计算72.1空调冷负荷的计算72.1.1夏季建筑围护结构的冷负荷述72.1.2围护结构的冷负荷82.1.3玻璃窗舜变传热引起的冷负荷82.1.4玻璃窗日射得热引起的冷负荷92.1.5内部冷负荷92.1.6灯光照明散热形成的冷负荷92.1.7人体散热形成的冷负荷102.2空调房间内的散湿量计算112.6围护结构内制冷系统总冷负荷122.4冷负荷计算举例122.4.1冷负荷计算132.4.2冷负荷计算汇总172.5湿负荷计算举例172.6本章小结18第三章空调系统的选择及相应的风量计算193.1空调方案的选择193.1.1空调系统分类193.1.2本次设计中空调系统的选择193.2客房风量计算203.3其他房间新风量及新风负荷计算233.4排风设计233.4.1自然排风233.4.2机械排风233.5本章小结24第四章房间气流组织设计254.1气流组织的综述254.2空调送风口回风口264.2.1空调送风口的选型原那么及选择264.2.2气流组织及送风设计计算264.3空调回风口284.3.1回风口布置原那么284.3.2回风口风速与形式294.4本章小结29第五章空调设备的选择及表冷器的校核29305.1新风机组的选择305.2表冷器的校核计算315.3其他系统的新风机组选择及校核325.4本章小结32第六章空调风道管路的设计336.1风系统设计要点336.2风系统管道的设计方法336.3沿程阻力和局部阻力计算356.4新风管道水力计算举例366.5本章小结37第七章空调冷源设备的选择387.1冷源种类387.2冷水机组的类型387.3冷水机组的选择397.4冷源附属设备的选择407.4.1软水器的选择407.4.2膨胀水箱的选择407.5本章小结40第八章空调水系统管道设计428.1空调冷却水系统设计428.1.1设计原那么428.1.3系统水力计算过程428.2水系统的补水排水与排气468.3空调水系统的水质管理468.5本章小结47第九章空调系统的消声和隔振489.1与建筑物有关的噪声、振动源分类489.1.1空调系统的噪声源489.1.2空调系统的消声措施499.2空调系统减振设计499.2.1空调系统振动成因499.2.2隔振措施509.3本章小结50结论51致谢52参考文献53第一章文献综述前言目前，随着我国经济的逐步增长，居住条件日益改善人们对生活环境的舒适性的要求越来越高，对中央空调的需求也越来越大，因此，人们对中央空调节能性、舒适性、健康性能更加关注。宾馆建筑为人们出行提供方便。能为给宾客们创造一个空气清新、温馨舒适的理想环境，是宾馆安装、布置中央空调的目的。由于吸引旅客，彰显各大宾馆的气派等，宾馆建筑也越趋向于美观、经济、实用、舒适等，对宾馆中央空调系统的设计、安装等要求也越来越高，针对不同建筑设计出节能、稳定、舒适、美观的中央空调是每个空调设计者的责任。作为一名即将毕业的大学生，本次空调设计不仅是对我大学所学知识的检验，也能帮助我进一步稳固所学的知识。同时通过本次设计也能让我学到更多的知识，了解关于中央空调的现状。我希望通过本次设计能够掌握中央空调的设计计算方法，能为一些宾馆空调的安装、布置作出初步设计，同时也为自己今后走向工作岗位打下良好的根底。中央空调开展史及市场现状空调是空气调节的简称，是使室内空气温度、湿、清洁度和气流速度〔简称四度〕保持在一定范围内的一项环境工程技术，它满足生活舒适和生产工艺两大类的要求。在二十世纪六，七十年代，美国地区发生罕见的干旱天气，为解决干旱缺水地区的空调冷热源问题，美国率先研制出风冷式冷水机，用空气散热代替冷却塔，其英文名称是：AircoolChiller。在空调历史中，美国已经开展和改良了有风管的中央单元式系统，并得到了正在现场安装和修理有风管的单元式空调系统的空调设备分销商和经销商的强力支持。WRAC是最简单和最廉价的系统，能够很容易的在零售商店中购得，并在持续高温来的时候自己安装。同时，无风管的SRAC和SPAC自70年代起在有别于美国市场的动力下在日本得到开展和改良。之后，设备设计和制造技术在90年代被转让到中国，这是通过与当地公司(包括主要组件如压缩机、热交换器、电劝机、精细阀和电子控制器的本地制造商)组成的合资公司进行的。在90年代中国也从其它先进国家吸收了较大型空调设备的先进高新技术，并与多数是美国的大公司组成合资企业。如今，中国已是一个顶级国家，她的当地主要工厂和合资企业制造了大量SRAC和SPAC以满足增长的国内市场和出口需要。日本过去几年在把SRAC和SPAC机组出口到中国、欧洲和中东以建立新的市场。但是中国现今已是最大的空调出口国，在2001年出口的WRAC，SRAC和SPAC机组总数达500万台，2002年预计有750或800万台机组出口，而日本正在失去出口的地位[1]。我国暖通空调现状进入90年代后，我国的居住环境和工业生产环境都已广泛地应用空调，空调技术已成为衡量建筑现代化水平的重要标志之一。90年代中期，由于大中城市电力供给紧张，供电部门开始重视需求管理，蓄冷空调技术提到了议事日程。近年来，由于能源结构的变化，促进了吸收式冷热水机组的快速开展，以及热泵技术在长江中下游地区的应用。随着生产和科技的不断开展，人类对空调技术也进行了一系列的改良，同时也在积极研究环保、节能的空调产品和技术，已经投入使用了冰蓄冷空调系统、燃气空调、VAV空调系统、地源热泵系统等[2]。暖通空调研究存在的问题国内外的能源都很紧缺，现在要解决的就是用提高能源利用率。而我国更是一个人均资源相对贫乏的国家，因此节能降耗有着十分重要的意义。近年来，由于国民经济的快速开展，使我国的能源显得越来越紧张。通过对一些地区空调系统的调查发现，设计人员在涉及选用冷水机组时多考虑其额定工况下的全负荷性能，而对其局部负荷性能的考虑较少。在风冷式冷水机组和水冷式冷水机组的选择应用上我国制冷工程界也存在着认识上的差异。我国在冷源水系统方面的研究目前较少，一般都是按冷水机组的样本提供的冷却水量和冷冻水量进行冷却水泵和冷冻水泵的选择。对于水系统的水泵是否运行节能那么关注不多。事实上，对于冷水机组的运行而言，冷凝器和蒸发器都要求定流量，因此，对于冷水机组局部负荷状态运行时，水泵的输出都是全负荷输出，水系统的全年运行能耗是相当大的。因此水系统的节能具有很大的潜力[3]。设计的目的与意义本次设计的目的是通过四年的专业学习，在老师的指导下进行一次系统完整的空调设计，培养综合运用所学的根底理论知识解决实际工程技术问题的能力，提高计算机应用绘图能力和查阅文献资料的能力。本次空调设计的目标是能为宾馆提供一个良好的空调系统，能满足宾馆每个房间的日常正常需求，同时也为宾馆的正常运行提供良好的保障，使整个宾馆到达一个舒适的温度，通过合理的设计使宾馆有一个健康舒适的环境。1.6方案分析1.6.1工程概况本工程为沈阳市某宾馆，钢筋混凝土错层结构，最低一层，最高五层。一层为大厅及营业厅，其余层为标准间。要求设计本宾馆的中央空调系统，实现每个有人员房间的夏季空调供冷冬季供热。1.6.2设计参数室外气象资料[1]城市：辽宁沈阳北纬：41.46东经度：123.26海拔高度(m)：41.6冬季大气压力(Pa)：102080.0夏季大气压力(Pa)：100070.0冬季平均室外风速(m/s)：2.9夏季平均室外风速(m/s)：3.1夏季日平均干球温度：27.2冬季空调室外设计干球温度(℃)：-24.9夏季空调室外设计干球温度(℃)：31.4冬季通风室外设计干球温度(℃)：-12.0夏季通风室外设计干球温度(℃)：28.0冬季采暖室外计算干球温度(℃)：-22夏季空调室外设计湿球温度(℃)：25.4冬季空调室外设计相对湿度(%)：64.01.6.3建筑概况该宾馆为五层建筑，建筑标准层高为3.2m，底、顶层为3.6m，地面厚度1.6.4围护结构概况1.外墙体〔由外向内〕：水泥砂浆抹灰20mm，陶粒混凝土板370mm，白灰粉刷20mm，墙体结构示意图如图2-1所示。由文献[2]表3-16得墙体参数如下表2-2所示：表2-2墙体参数保温层导热热阻传热系数单位面积质量热容量类型ρ=19500.50㎡•K/W1.50W/㎡•K734㎏/㎡645kJ/㎡•KⅡ图2-1外墙结构示意图2.内墙：内墙为120mm砖墙，内外粉刷。楼板为80mm现浇钢筋混凝土，上铺木丝板，下贴反贴保温层。3.屋面结构类型〔由外向内〕：砾石外外表5mm；卷材防水层；水泥砂浆找平层；保温层；隔热层；水泥砂浆找平层；现浇钢筋混凝土屋面板，厚度70mm；内粉刷。保温层的选择：水泥膨胀珍珠岩150mm，导热热阻1.86(㎡•K)/W，传热系数0.49W/(㎡•K)，单位面积质量420㎏/㎡，热容量352kJ/(㎡•K)，类型Ⅱ。邻室和楼下房间均为空调房间，室温相同。4.外窗：双层玻璃，厚度为5mm；规格：依据给定的建筑条件确定；挂深黄色密织布内窗帘，不考虑外遮阳，K=5.8W/(m2·K)。5..外门：采用铝合金框玻璃转门，玻璃厚度为16mm，规格：5400mm×2700mm，K=3.26W/m2·K。1.6.5选取其它设计条件：1.大厅为荧光灯暗装，空调设备运行24小时，开灯时间16小时，功率20W/m2。2.客房内为荧光灯明装，荧光灯罩无通风，空调设备运行24小时，开灯时间16小时，功率240W。3.水源条件：城市深井水。4.电源：220/380V。1.7设计依据1.7.1设计标准及标准(1)<<采暖通风与空气调节设计标准>>GB50019-2003(2)GBJ19-87采暖通风与空气调节设计标准(3)房屋建筑制图统一标准〔GB/T50001－2001〕(4)采暖通风与空气调节制图标准〔GBJ114-88〕(5)暖通空调制图图标(湖南)1.7.3设计范围(1)中央空调系统选型，空气处理过程确实定。(2)空调箱、风机盘管、送风口、回风口的选型，风管布置。(3)热泵机组、水泵、膨胀水箱的选型及水系统设计。1.7.4设计方案〔1〕主机选择水冷式冷水机组。水冷式冷水机组具有制冷量大、水冷冷却效果好、受环境因素影响小等特点。〔2〕大空间采用全空气系统的单风道定风量方式。大空间用全空气系统空气集中处理可以减少噪音、减少系统部件便于维修、与半集中式系统相比可防止冷冻水的泄漏损坏设备。〔3〕客房采用风机盘管加新风系统。便于各个房间空调的调节控制、可减少机房面积降低建筑空间、节能、易于选择安装。〔4〕由于宾馆进出人员频繁，且易燃物多，为保证人员更加平安。因此，整栋大楼应配置防火排烟设备，做好建筑防火排烟系统的设计。主要特色：〔1〕大空间各层分别设置空调机组、具有灵活、操作简单、节省占地和节能等特色.〔2〕大空间采用全空气加新风系统可防止因风机盘管及水管漏水而危害物品和建筑装修，以及维护不便等问题。〔3〕大空间过渡季节可采用全新风。〔4〕客房风机盘管加新风的半集中式空调系统：节省空间、布置灵活〔各房间能单独调节控制不住人时可关掉机组不影响其它房间的使用〕、节省运行费用。第二章冷负荷计算2.1空调冷负荷的计算空调冷负荷的计算方法很多，如谐波反响法，反响系数法，Z传递函系法数和冷负荷系数法等.本次设计采用冷负荷系数法的计算方法计算冷负荷。空调房间的冷负荷及湿负荷的计算是确定制冷机的容量、空调系统的送风量和设备容量的根本依据。空调房间的冷负荷包括建筑维护结构传入室内热量〔太阳辐射进入的热量和室内外空气温差经围护结构传入的热量〕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，以及其它设备散热形成的冷负荷。表2－1室内设计叁数名称房间用途温度(℃)湿度(%)室内风速m/s夏季办公室26600.15≤v≤0.30冬季办公室20450.10≤v≤0.20夏季营业厅26600.15≤v≤0.30冬季营业厅18550.10≤v≤0.20夏季宾馆大堂26600.15≤v≤0.30冬季宾馆大堂18550.10≤v≤0.20夏季餐厅26600.15≤v≤0.30冬季餐厅18500.10≤v≤0.20夏季娱乐场所26600.15≤v≤0.30冬季娱乐场所20500.10≤v≤0.20夏季会议室26600.15≤v≤0.30冬季会议室18500.10≤v≤0.20夏季客房、多功能厅26600.15≤v≤0.30冬季客房、多功能厅20500.10≤v≤0.20夏季走廊26600.15≤v≤0.30冬季走廊16500.10≤v≤0.202.1.1夏季建筑围护结构的冷负荷述由于室内外温差和太阳辐射热的作用，通过围护结构传入室内的热量形成的冷负荷和室内外气象参数〔太阳辐射热，室内、室外温度〕，围护结构和房间的热工性能有关。传入室内的热量〔称得热量〕并不一定立即成为室内冷负荷。其中对流形式的得热量立即变成室内冷负荷，辐射局部的得热量经过室内围护结构的吸热－放热后，有时间的衰减和数量上的延迟。所以一般需逐时计算。本次设计采用的是冷负荷系数法来计算冷负荷，由文献[2]得具体公式：LQ=LQ1+LQ2+LQ3〔2－1〕式中：LQ——建筑物的冷负荷，kw；LQ1——经由围护结构由室外传入的热量形成的冷负荷，kw；LQ2——室内人员、照明设备和工作设备散热形成的冷负荷，kw；LQ3——向室内供给新风带入的热量所需的冷负荷，kw；2.1.2围护结构的冷负荷通过墙体、屋顶的得热量形成的冷负荷，LQ11，按下式计算：〔2－2〕式中：K——围护结构的传热系数，w/m2·K，可根据外墙和屋面的不同构造查表选取〔见文献[1]表2－1〕；F——围护结构计算面积，m2；tl——墙体、屋顶的冷负荷计算温度的逐时值，℃；由文献[2]表3-18〔墙体〕，文献[2]表3-19〔屋顶〕；P——室内设计温度，℃；根据结构和建筑热物性的不同，冷负荷系数法将外墙和屋面分别划为六种类型(Ⅰ-Ⅵ)给出了各种不同的材料、构造及厚度的303种外墙及324种屋面的归类及其有关的建筑物性参数。另根据围护结构的类型选择(中型)，根据其热容量分析决定外墙和屋面的冷负荷温度的取值。影响房间冷负荷的主要围护结构是内墙和楼板。故房间依据内墙和楼板两种围护结构的放热衰减度进行分类，分为轻型、中型和重型三种。具体分类见文献[4]表2－6。2.1.3玻璃窗舜变传热引起的冷负荷窗户瞬变传导得热形成的冷负荷，LQ12计算式可简化为：(2－3)式中：——室内设计温度，℃；——玻璃窗的冷负荷温度的逐时温度，℃F——窗口面积；.K——窗户的传热系数，双层钢窗取3.19W/m2•K。2.1.4玻璃窗日射得热引起的冷负荷玻璃窗日射得热引起的冷负荷根本公式(2－4)式中：——玻璃窗面积；——玻璃窗的有效面积系数；——玻璃窗的综合遮挡系数；——日射得热因数的最大值kw/m2；——冷负荷系数，无因次。2.1.5内部冷负荷室内热源包括工艺设备散热、照明散热及人体散热等。室内热源散出的热量包括显热和潜热两局部，显热散热中对流热成为瞬时冷负荷，而辐射热局部那么先被围护结构等物体外表所吸收，然后再缓慢地逐渐散出，形成冷负荷。潜热散热作为瞬时冷负荷。2.1.6灯光照明散热形成的冷负荷照明得热属于稳定得热，一般得热量不随时间变化。根据照明灯具的类型和安装方式的不同，照明设备散热形成的冷负荷可按下式计算：白炽灯：CLQ〔2－5〕荧光灯：CLQ〔2－6〕式中：N——照明灯具所需功率，W；——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＝1.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取＝1.0；——灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部穿有小孔〔下部为玻璃板〕，可利用自然通风散热于顶棚内时，取＝0.5～0.6；而荧光灯罩无通风者，那么视顶棚内通风情况，取＝0.6～0.8；CLQ——照明散热冷负荷系数，根据明装和暗装荧光灯和白炽灯，按不同的空调设备运行时间和开灯时间及开灯后的小时数，由附录2-6表3查得。2.1.7人体散热形成的冷负荷人体散热与性别、年龄、衣着、劳动强度及周围的环境条件等多种因素有关。人体散发的潜热量和对流直接形成瞬时冷负荷，而辐射散发得热量将会形成滞后的冷负荷。因此，应采用相应的冷负荷系数进行计算。为了设计计算方便，计算以成年男子散热量为计算根底。而对于不同功能的建筑物中的各类人员〔成年男子，女子，儿童等〕不同的组成进行修正，为此，引入群集系数n´，表2-4给出了一些建筑物中的群集系数。在人体散发的热量当中，潜热散热占40%，显热中的辐射散热占40%，显热中的对流散热占20%。其中，对流散热成为了瞬时冷负荷，潜热散热也可以作为瞬时散热冷负荷考虑，而辐射散热那么首先被室内维护结构和家具吸收，经过一段时间后，以对流的方式与室内空气换热，从而成为滞后的冷负荷。因此，在设计时，显热散热和潜热散热要分别算。表2－4群集系数n´工作场所n´工作场所n´影剧院0.89图书阅览室0.96百货商店0.89工厂轻劳动0.90旅馆0.93银行1.00体育馆0.92工厂重劳动1.001.人体显热散热形成的冷负荷计算公式：〔2－7〕式中：——单个成年男子的人体显热散热量，kw；——室内全部人数；——室内人员的集中系数；——人体显热散热形成的冷负荷系数。2.人体潜热散热形成的冷负荷计算公式：〔2—8〕式中：——单个成年男子潜热散热量；——室内全部人数；——室内人员的集中系数。2.2空调房间内的散湿量计算空调房间内的散湿量有人体散湿、敞开水面蒸发散湿等，可从工艺提供的资料进行计算。1．人体散湿量不同温度下人体散湿量可直接由表2-4查得2．敞开水外表散湿量敞开水外表散湿量可按下式计算：〔2－9〕式中：ω——单位水面蒸发量，见文献[1]表2－24；F——蒸发外表积，m2。3．空调新风负荷的计算新风冷负荷按下式计算：〔2－10〕式中：Gw——新风量，kg/s；，——室外、室内空气焓，kJ/kg。2.6围护结构内制冷系统总冷负荷围护结构制冷系统总冷负荷应包括：1．根据各房间不同使用时间、空调系统的不同类型和调节方式，按照各房间逐时冷负荷计算得到的综合最大值；2．新风冷负荷；3．风机、风管、水管、冷水管及水箱温升引起的附加冷负荷，可考虑乘以系数1.1～1.2。2.4冷负荷计算举例以标间8为例，说明计算过程图2-3房间401平面图条件：1.房间平面尺寸如下图，层高3.02.南外墙：结构参数如表2－2所示，面积F＝4.0×3.0－2.2×1.8＝8.043.南外窗：如前所述，K=3.15W/(m2·K)，面积F＝2.2×1.8＝3.96m24.西外墙：参数如北外墙，面积F＝7.0×3.0＝21.0m5.内墙和楼板：内墙为240mm砖墙，内外粉刷；楼板为80mm现浇钢筋混凝土，上为面层，下面反贴木丝板保温层。左右邻室和楼上、楼下均为空调房间，室温均相同；走廊也布置空调；6.室内温度tn=26℃，相对湿度φ＝60％，新风量80m3/(r·7.室内照明538.2W；8.空调设计运行时间24小时；9.室内压力稍大于室外大气压力。2.4.1冷负荷计算由于室内压力稍高于室外大气压，故不需要考虑由于外气渗透所引起的冷负荷。〔1〕维护结构冷负荷1.北外墙冷负荷LQ11，按下式计算：〔2－11〕式中：K——围护结构的传热系数，W/m2·K，可根据外墙和屋面的不同构造查表选取〔见文献[1]表2－1〕；F——围护结构计算面积，m2；——墙体、屋顶的冷负荷计算温度的逐时值，℃由文献[2]表3-18〔墙体〕，文献[2]表3-19〔屋顶〕；P——室内设计温度，℃；逐时温度计算如下：=twp+βΔtr〔2－12〕式中：twp——夏季空气调节室外计算日平均温度β——室外温度逐时变化系数Δtr——夏季室外计算平均日较差〔2－13〕twg——夏季空气调节室外计算干球温度，℃。在参考书[2]中查出各参数，计算结果列于下表：表2-5北外墙冷负荷时间11：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：0019：00twg31.431.431.431.431.431.431.431.431.4twp27.227.227.227.227.227.227.227.227.2Δtr8.088.088.088.088.088.088.088.088.08β0.290.40.480.520.510.430.390.280.14tl29.5430.4331.0831.4031.3230.6730.3529.4628.33td262626262626262626K1.51.51.51.51.51.51.51.51.5F9.029.029.029.029.029.029.029.029.02LQ47.9459.9668.7173.0871.9963.2458.8746.8531.54〔2〕维护结构内冷负荷1.人体冷负荷。人体显热散热形成的冷负荷计算公式：〔2－14〕式中：——单个成年男子的人体显热散热量，kw；——室内全部人数；——室内人员的集中系数；人体潜热散热形成的冷负荷计算公式：〔2－15〕式中：——单个成年男子潜热散热量；——室内全部人数；——室内人员的集中系数；在参考文献[2]中查得各系数，将计算结果列于下表：表2-6内维护产生的冷负荷时间11：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：0016：0020：0021：00qs5454545454545454545454n122222222222n20.930.930.930.930.930.930.930.930.930.930.93Ccl0.70.750.790.810.840.860.880.890.910.920.93qx3939393939393939393939LQ2170.3075.3379.3481.3584.3686.3788.3889.3991.4092.4093.40LQ2272.5472.5472.5472.5472.5472.5472.5472.5472.5472.5472.54窗户瞬变传导得热形成的冷负荷LQ12计算式可简化为：(2－3)式中：——室内设计温度，℃；——玻璃窗的冷负荷温度的逐时温度，℃F——窗口面积；K——窗户的传热系数，双层钢窗取3.19W/m2·K。在参考文献[2]中查得各系数，将计算结果列于下表：时间11：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：0019：0020：0021：00F3.783.783.783.783.783.783.783.783.783.783.78K3.193.193.193.193.193.193.193.193.193.193.19t229.930.831.531.932.232.23231.630.829.929.1td2626262626262626262626LQ1247.0257.8766.3271.1474.7674.7672.3467.5257.8747.0237.38玻璃窗日射得热引起的冷负荷根本公式〔2－13〕式中：——玻璃窗面积；——玻璃窗的有效面积系数；——玻璃窗的遮挡系；——玻璃窗遮阳设施的遮阳系数；——日射得热因数的最大值kw/㎡；——冷负荷系数；在文献[2]中查得各系数，将计算结果列于表2-8表2-8玻璃窗日射得热引起的冷负荷时间11：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：0019；0020：0021：00F3.783.783.783.783.783.783.783.783.783.783.780.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.780.780.780.780.780.780.780.780.780.780.780.650.650.650.650.650.650.650.650.650.650.651061061061061061061061061061061060.540.390.370.360.350.320.280.230.20.190.18LQ1382.2759.4256.3754.8553.3348.7542.6635.0430.4728.9527.422.室内热源散热形成的冷负荷照明得热计算。照明得热属于稳定得热，一般得热量不随时间变化。此房间为荧光灯明装，镇流器消耗功率系数n1取1.2，灯罩隔热系数n2取0.6，照明功率240W，根据照明灯具的类型和安装方式的不同，照明设备散热形成的冷负荷可按下式计算：荧光灯：LQ23=1000n1n2CLQ〔2－14〕式中：N——照明灯具所需功率，W；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n1＝1.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取n1＝1.0；n2——灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部穿有小孔〔下部为玻璃板〕，可利用自然通风散热于顶棚内时，取n2＝0.5～0.6；而荧光灯罩无通风者，那么视顶棚内通风情况，取n2＝0.6～0.8；CLQ——照明散热冷负荷系数，根据明装和暗装荧光灯和白炽灯，按不同的空调设备运行时间和开灯时间及开灯后的小时数，由附录查得；各项系数查参文献[2]中查得各系数，将计算结果列于表2-9：表2-9照明散热形成的冷负荷时间11：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：0019：00N240240240240240240240240240n11.21.21.21.21.21.21.21.21.2n20.60.60.60.60.60.60.60.60.6CLQ0.650.70.750.780.810.840.860.870.89LQ23112.3120.9129.6134.7139.9145.1148.6150.3153.72.4.2冷负荷计算汇总由于室内压力高于大气压力，所以不需考虑由室外空气渗透所引起的冷负荷。现将上述各分项计算结果列于表2－11中，并逐时相加，以便求得该房间单间内的冷负荷值。由表2－11可知，此单间最大冷负荷出现在12：00左右，其值为967W。建筑总冷负荷汇总将附表B。表2-11冷负荷汇总时间11：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：0019：0020：0021：00外墙47.9459.9668.7173.0871.9963.2458.8746.8531.5416.245.30窗传热47.0257.8766.3271.1474.7674.7672.3467.5257.8747.0237.38窗日射82.2759.4256.3754.8553.3348.7542.6635.0430.4728.9527.42人显热70.375.3379.3481.3584.3686.3788.3889.3991.492.493.4人潜热72.5472.5472.5472.5472.5472.5472.5472.5472.5472.5472.54灯光112.3120.9129.6134.8139.9145.5148.6150.3153.9155.2158.9总负荷432.3446.0472.8487.7496.9490.8483.3461.6437.6412.6395.02.5湿负荷计算举例本次设计只考虑人体散热，以标间8为例说明计算过程。查表得群集系数＝0.93，室内温度为26℃时成年男子的小时散湿量w＝109g/h，由公式〔2－9〕可得该房间内散湿量为：〔2－15〕式中：w——人体散湿量；——室内全部人数；——室内人员的群集系数。2.6本章小结本章的任务是计算建筑物的冷负荷与湿负荷，是空调设计的第一步，也是最关键的一步。空调房间的冷负荷及湿负荷的计算是确定制冷机的容量、空调系统的送风量和设备选择的根本依据。准确的负荷计算是正确选择设备的保障，是保证空调系统平安可靠、经济运行的根底。在负荷计算举例中只以一间房间为例。第三章空调系统的选择及相应的风量计算本章主要是空调方案确实定，并计算风机盘管系统的新风量，选择风机盘管，并在焓湿图上画出空气处理过程。3.1空调方案的选择空调系统的形式是多种多样的，因此在实际的工程设计中可以根据实际情况进行选取。通常需要考虑的指标有：经济性指标－初投资和运行费用或其综合费用；功能性指标－满足对室内温度、湿度、或其他参数的控制要求的程度；能耗指标－能耗实际上已反响在运行费用中，但有时为其它费用所掩盖。3.1.1空调系统分类在空调系统设计中一般有以下几种系统形式可供选择：全空气一次回风和二次回风空调系统、VAV变风量空调系统、风机盘管加新风系统、分散式空调系统、诱导器空调系统以及蓄冷空调系统[13]。3.1.2本次设计中空调系统的选择在本次设计中客房采用风机盘管加新风系统。客房负荷及特点。客房由于面积较小，而且只有一面外窗，人员数量也较小，照明容量是240W，所以室内负荷比拟小。另外，客房在使用上具有时间的不确定性。除了晚上睡觉时间可以根本统一外，其他时间里什么时候有人什么时候每人各不相同，因此各房间的使用时间无规律可循。同时，为节省造价，标准层客房层高较低〔3.2m〕，且其房间内不设吊顶，因此较大尺寸的管道不易布置。对空调方式提出的要求：满足使用要求，不同的客人对房间的温湿度要求不尽相同，因此室内温度可调是对空调的最根本要求；节能：客房是个流动性大的场所，对一个旅馆来说，并不是任何时刻都能客满的，即使都住房，客人也不是24小时全天呆在房内。因此，客房需要设置独立控制的有效的和方便的节能措施。基于此，本次设计采用风机盘管加新风系统，其优点如下：布置灵活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可以单独使用；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。即客人不在时，关闭卫生间排风及新风阀。管道尺寸较小，容易满足层高及净高的要求；使用季节长。3.2客房风量计算标准层客房采用风机盘管加新风系统，回风通过卧式暗装的风机盘管处理，同时新风经新风机组处理，通过接至风机盘管后部的新风支管与室内回风混合后，由风机盘管的送风口送出。客房风量计算是计算出风机盘管风量和新风量，选择风机盘管型号，以401例说明计算过程。1.已有的条件：房间净面积：S＝19.144m2；房间净高：h＝3.05m房间冷负荷：Q＝496.9W；夏季房间热湿比：ε＝2377.51kJ/kg。2.夏季室内外空气参数室外状态点W： 干球温度twg=31.4℃，湿球温度tws=25.2室内状态点N： 干球温度twg=26℃，相对湿度＝60％， 含湿量dN＝12.5g/kg，焓值iN＝55.85kJ/kg。3.确定空气处理过程及送风状态点本次设计中，采用将新风处理到室内空气含值的方案，新风不承当室内冷负荷，新风处理到室内状态的等焓线〔iL=io〕，并与N直接混合后进入风机盘管处理，步骤如下：在i-d图上找出室内状态点N，室外状态点W，过N点作ε线，与＝90％线相交，得送风点O，根据iN等焓线，由新风处理后的机器露点相对湿度定出L点，连接N、L两点，由确定C点，接C、O点。在i-d图上根据tn=26℃及＝60％确定N点，再过N点画出ε＝2377.51的过程线与=90％线相交，即得送风状态点O，由i－d图查出O点状态参数：io=40.73kJ/kg，do＝11.84g/kg。图3-1空气处理过程的i-d图W冷却减湿L空气调节过程：混合C冷却减湿ONN4.确定送风量由图3-1可得：根据公式kg/s 〔3－1〕式中：G——送风量，kg/s；——室内状态点N点焓值，kJ/kg；——送风状态点O点焓值，kJ/kg；因此有：转换为m3/h之后为：5.新风量确定新风量的一般原那么：满足卫生要求，为了保证人们的身体健康，必须向空调房间送入足够的新风，通常每人新风量为40ｍ3/h；补充局部排风量，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充排风量保证空调房间的正压要求；为防止室外空气无组织侵入，影响室内空调叁数，需要在空调房间内保保持正压，一般情况空调房间正压取5-10Pa；空调系统的新风量不应小于总风量的10％，以确保卫生和平安.，最小新风量取系统总风量的10％与满足室内卫生要求的新风量的大者，即：1.新风负荷新风负荷由公式〔2－10〕可得：2.校核换气次数换气次数符合换气要求。3.计算风机盘管风量根据公式3-2〔3－2〕因此有〔3－3〕1.确定C点由得：：2.选用HFXA－03型风机盘管机组，机组中档风量为480m33.3其他房间新风量及新风负荷计算其他房间风量及新风负荷计算同401房间，算得结果及风机盘管选型见附表C。3.4排风设计为防止卫生间的气味外溢，客房的空调系统一般采用卫生间排风。客房卫生间的排风通常有以下几种方式。3.4.1自然排风这种方式简单、节能、投资少，并且在一天大局部时间内均能起作用。但排风能力有限，易受室内外温湿度、大气压力、风速、风向等因素的影响，排风量不稳定，没有防止回流的措施，不能满足防火要求。3.4.2机械排风1.每一卫生间均装设排气扇和防火阀，屋顶设引风机，并且排气扇和屋迎风机联锁，这种方式的排风效果好，且能满足防火要求，各楼层之间不会产生交叉污染，适用于多数卫生间标准要求较高的客房卫生间。2.屋顶上设有引风机，在每个卫生间的排风口设有放火阀。这种方式的屋迎风机的风量、风压较大，否那么不易保证各卫生间的排风效果，目前多用于高层建筑的公共卫生间。3.机械排风与自然排风相结合的排风方式。卫生间设普通排气阀，竖井依靠自然排风，这种方式的排风效果好，但排风竖井受气候影响较大，有时会发生倒灌，因此这种方式适用于卫生标准要求不太高的客房。4.在各卫生间装设带有止回阀的排气风扇，这种方式不会产生倒灌和相互串气，同时还能满足防火要求，但排气扇应有较高压头，目前这种方式在高层宾馆的客房卫生间排风中用得较多。本次设计中采用机械排风，每个卫生间均装设排气扇及防火阀，屋顶设引风机，并且排气扇和屋迎风机联锁，排风通过竖直风道排出室外，为防止室外冷空气进入，在最远端设置电动保温阀，并且同屋迎风机联锁。将标间8的竖井定为系统F－1，其它依次为F－2、F－3、F－4、F－5、F－6、F－7、F－8、F－9、F－10、F－11、F－12，以F－1为例。401房间排气量为：80×85％＝68m3/h，考虑0.8的卫生间同时使用系数，那么系统风量为：68×9×0.8＝489.6m3/h。竖井风速取160×160，实际风速为可由文献[1]表7-2查得m/s，满足(4.5～6.0)要求。流速当量直径为：mm由文献[1]图7－1查得单位长度摩擦阻力为Rm＝2.18Pa/m，那么沿程阻力损失为：Pa加上平安系数后风机风压为：Pa选用北京当代复合材料的FDW－NO.2.8型玻璃钢离心式屋迎风机，其风压为79Pa，风量为1460m3/h，功率为0.12kw，重量为29kg采用北京青云的BLD－90型通风器，其风量为90m3/h，电源为AC220V50Hz，输入功率为22W重量围4.5kg。3.5本章小结本章主要进行空调方案确实定，并计算风机盘管系统的新风量，选择盘管。以及进行卫生间排风量的计算，并选择风机及卫生间通风器。根据客房面积小负荷低特点，考虑到满足客人的不同需求及节能，客房采用了风机盘管系统，新风不承当室内冷负荷，室内冷负荷由风机盘管承当。新风经过新风机组处理后由风道送至风机盘管后部，同室内回风混合后经风机盘管送出，改善室内卫生条件。第四章房间气流组织设计4.1气流组织的综述气流组织也称空气分布，也就是设计者要组织空气合理的流动。根据参考文献[13]可知，送风区域的大小在一定的范围内，对室内空气的调节有明显的作用，而超过一定的边界数，其影响效果就不明显了，因此对室内气流进行合理的组织显得十分重要。对气流组织的要求主要是针对“工作区〞，所谓的工作区是指房间内人群活动的区域，一般指距地面2米以上，工艺性空调视情况而定(参考文献【1】)表4-1气流的组织根本要求空调类型室内温湿度参数送风温差/℃每小时换气次数风速m/s可能采取的送风方式送风出口工作区舒适性空调冬季18-22夏季24-28送风高度h≤5m时，不宜大于10；h>5m时，不宜大于15不宜小于5次高大的房间按其冷负荷计算确定与送风方式送风口的类型安装高度、室内允许风速、噪声标准等因素有关；噪声要求较高时采用2-5冬季不应大于0.2，夏季不应大于0.3〔1〕侧面送风〔2〕散流器平送〔3〕孔板下送〔4〕条缝口下送〔5〕喷口或旋流风口送风工艺性空调室温波动范围(1)≥±16—10不小于5次0.2—0.5(1)侧送宜贴附高大的房间除外(2)散流器平送(2)≤±0.53—6不小于8次(1)侧送宜贴附(3)≤±0.1℃—±2—3不小于12次(2)孔板下送为了使送入房间的空气合理的分布，就要了解并掌握气流在空间内运动的规律和不同气体在空间内的组织方式。4.2空调送风口回风口4.2.1空调送风口的选型原那么及选择送风口也称为空气分布器，按安装的位置分为侧送风口、顶送风口、地面送风口；按送出的气流流动状况分为扩散型风口、轴向型风口和孔板风口。扩散型风口具有较大的诱导室内空气的作用，送风温度衰减快，但是射程较短；轴向型风口诱导室内空气气流的作用小，空气温度、速度的衰减慢，射程远；孔板送风口是在平板上满布小孔的送风口，速度分布均匀，衰减快。空调房间的送风方式及送风口的选择应符合以下要求：1.一般可采用百叶窗风口或条隙型风口等侧送，有条件时，侧送气流宜贴附；工艺性空调房间，当允许的温度波动范围在≤±0.5℃2.当有吊顶可利用时，应根据房间高度及使用场合对气流的要求，分别采用圆形、方形和条缝型风口和孔送风板；当单位面积送风量较大，且工作区域要求的风速较小或区域温差要求严格时，应采用孔板送风。3.空间较大的公共建筑和室温允许波动范围≥±1℃4.2.2气流组织及送风设计计算侧送风是空调房间中常用的一种气流组织方式。一般以贴附射流形式出现，工作区通常是回流。对于室温允许波动范围有要求的空调房间，一般能够满足区域温差的要求。因此，除了区域温差和工作区风速要求很严格以及送风射程很短，不能满足射流扩散和温差衰减要求以外，通常宜采用这种形式。很显然，这次设计的房间〔工作区域〕很小。侧顶送风口的调节应到达以下的要求：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10～20度的仰角，加强贴附，增加射程。侧送风原理的简图如下：〔1〕设计步骤及计算1.根据允许的射流温度衰减值，求出最小相对射程中国建筑科学研究院通过对受限空间非等温射流的试验研究，提出温度衰减变化规律〔文献[1]表6-5〕表4-2受限射流温度衰减规律x/ds2468101520253040△tx/△ts0.540.380.310.270.240.180.140.120.090.042.计算风口最大允许直径根据射流的实际所需要贴附长度和最小相对射流射程，计算风口允许的最大直径，从风口样本中预选风口的规格尺寸。3.选取送风速度，计算送风口的送风量。送风速度如果取值较大，对射流温差衰减有利，但会造成回流平均风速太大。4.计算送风口的数量n与实际的送风速度：〔4－1〕实际送风速度：〔4－1〕5.校核实际风速。根据房间的宽度W和风口的数量，计算出射流效劳区断面为：A=WH/n6.校核射流贴附长度贴附射流长度主要取决于阿基米德数〔4－3〕数愈小，射流贴附长度愈长；数愈大，贴附射流长度愈短。中国建筑科学研究院空气调节研究所通过试验，给出了数与相对射程的关系〔文献[1]表6-7〕表4-3射流贴附长度Ar(×10^-3)0.2123456791113x/ds8051403532302826232119下面以标间8为例计算侧送风：房间尺寸：L=7.0m，W=4.0m，净高：3.05m;房间符合侧送风条件；总送风量Ls=332.7m3/h=0.1109m3/s，工作区温度tn=26±1℃，取射流末端温度与室内温度的差值℃，因此/=1/7由文献[1]6-5查得射流最小相对射程，在靠近墙的一侧顶棚安装风管，风口离墙为0.5m，那么有射流实际射程为x=6.9—1=5.9m；由最小相对射程求得送风口最大直径为：=5.9/20.3=0.291m选用双层百叶窗风口，客房只采用一个送风口。取=3.8，Ψ=0.8〔风口有效断面系数〕送风口的当量直径：=0.12所以取风口的尺寸为120mm×120mm，从而实际风速为：=1.543m/s，校核射流贴附长度，满足要求。4.3空调回风口4.3.1回风口布置原那么房间内的回风是一个汇流的流场，风速的衰减很快，它对于房间的送风口来说影响比拟小，因此回风口也比拟简单。空调房间的气流流型主要取决于送风射流，回风口的位置对气流的流型影响很小，对区域的温差影响也较小。因此，除了高大空间或面积大而有较高的区域温差的空调房间外，一般可以仅在一侧布置回风口；回风口不应在射流区域内，以防气流“短路〞；高大空间上部有一定的余热量时，宜在上部增设排风口或回风口减少余热量，以减少空调区的热量；有走廊、多间的空调房间，如对消声、洁净度要求不高，室内又不放出有害气体，可在走廊头布置回风口集中回风；而在各空调房间内，在走廊邻接的门或内墙下侧，亦可设置可调百叶窗栅口；影响空调区域的局部热源，可用排风罩或排风口形式进行隔离。4.3.2回风口风速与形式1.回风口风速按表4-4选用(文献[1]6-3)表4-4回风口风速推荐表回风口的位置回风口风速m/s备注房间上部4～5用回风管回风房间下部不靠近操作位置3～4回风口较远，还可以再提高些靠近操作位置1.5～2用于走廊回风1～1.5回风口风量需要调节时，调节阀可设在支管或回风口上，具体视情况而定。2.常用回风口的形式：单层百叶窗风口、固定栅格风口、网板风口、篦孔或孔板风口等等。3.本次设计采用的是经常使用的单层百叶窗送风口。4.4本章小结本章阐述了空调房间的气流组织的各种类型，并选择了本次设计的气流组织形式。对具体的气流组织采用相应的送风形式，以此来确定本次设计是采用双层百叶窗送风，详细介绍了计算的步骤及举例计算。排风也是本章的内容。一个良好的排风是形成良好的空调房间的必要条件。第五章空调设备的选择及表冷器的校核空气处理机组的常见类型有：卧式组合空调机组、吊装式空调机组、柜式空调机组以及风机盘管机组。本次设计空气处理机组采用组合式空调机组，因为它处理的空气量大，并且可以处理比拟大的焓差，还可以随着季节的变化在很大范围内调节新风量，也便于采取有效的消声和隔振措施，管理维修也方便。组合式空调机组是将各种空气处理设备〔加热、冷却、加湿、净化、消声和隔振〕和风机、阀门等组合成一个整体的箱型设备。箱内的各种设备可以根据空调系统的要求方便的进行任意组合，以便实现要求的空气处理过程。一般包括新风组合段、消声段、过滤段、中间段、表冷段、再加热段、送风机段。5.1新风机组的选择由于客房负荷较小，所以两层共用一个新风机组，一个新风机组承当一个系统。将各系统依次命名，一、二层为S1系统，三、四、五层为S2系统，以S1和S2系统为例说明新风机组的选择过程。S1：Gw＝3365m3/h，考虑10％的裕量那么为：Gw＝3365×1.1＝3702m3/h，tw=31.4℃，tws=25.2℃，iw＝76.5kJ/kg，dw＝17.2g/kg，新风负荷Qw图5-1组合式空调机组简图表冷器型号为STTL－N－9×6.10－F，1台。排数：8排，冷水初温7℃，水量7.46T/h，冷量43.36kw，风量5000m3/h，表冷器测定工况干球温度tB＝27湿球温度tBs＝19.5℃。S2：G＝3840m3/h，考虑10％的裕量那么为：G＝3840×1.1＝4224m3/h，tw=31.4℃，tws=25.2℃，iw＝76.5kJ/kg，dw＝17.2g/kg，新风负荷表冷器型号为STTL－N－9×6.10－F，1台。排数：8排，冷水初温7℃，水量7.46T/h，冷量43.36kw，风量5000m3/h，表冷器测定工况干球温度tB＝27℃，湿球温度t5.2表冷器的校核计算为使表冷器的工作能够满足要求，应对其进行认真的热工计算，然而，多数表冷器样本上的热工性能参数缺乏以进行精确的计算。此时，可进行近似的计算。目前，国产表冷器样本上的冷量是按标准工况测定的，冷量测定的标准工况是：室内空气干球温度tB＝27℃，室内空气湿球温度tBs＝19.5℃，冷冻水初温tBl＝7℃，供回水温差△t 〔5－1〕式中：Q，QB——非标准工况和标准工况下表冷器的冷量；ts，tBs——非标准工况和标准工况下空气的初湿球温度；tl，tBl——非标准工况和标准工况下冷冻水的初温。下面仍以S1系统为例进行表冷器的校核：：表冷器型号为STTL－8－9×6.10－F，1台。排数：8排，冷水初温tBl＝7℃，冷量QB＝43.36KW，风量G＝5000m3/h〔1.75kg/s〕。空气初参数为tw=30.3℃，tws=23.4℃，iw＝84kJ/kg，dw＝22g/kg，冷水初温由〔4－1〕式，可近似求得在表冷器入口的空气湿球温度为23.4℃，冷水初温为7满足要求。表冷器终状态点焓值为kJ/kg由于本次设计所采用的空气处理过程是将新风处理到室内空气状态焓值，故只需校核表冷器能否处理到室内焓值即可。室内焓值由前面可得为：in＝63.13kJ/kg，由上面的计算可得iL<in，即能处理到室内焓值，满足要求。5.3其他系统的新风机组选择及校核S2系统的新风机组选择方法及校核方法同S1系统。经过校核均满足要求。5.4本章小结对于本章主要进行了新风机组的选择及校核。由于宾馆新风负荷较小，故一二层设置一各新风机组，三四五层设计一台新风机组，因此将整个宾馆分为两个系统，并依次进行编号，两个系统都采用北京青云ZK05组合式空调机组，表冷器型号为STTL－N－9×6.10—F，经校核计算采用简单近似算法进行校核，经过校核均满足要求。第六章空调风道管路的设计空调房间的送风量、回风量及排风量能否到达设计要求，完全取决于风道系统的设计质量及风机的分配是否合理。同时我们也应注意到，为克服空气输送及分配过程中的流动阻力，空气动力设备——风机需要消耗大量能量。因此空气输送和分配是空调系统设计的重要组成局部。6.1风系统设计要点1.科学合理的、平安可靠的划分系统。考虑那些房间可以合为一个系统，那些房间宜单独设为一个系统。2.风道断面形状应与建筑结构配合，并争取做到与建筑空间的完美统一。3.风道布置要尽可能的短，防止复杂的局部管件。4.风系统新风入口应选择在室外空气较洁净的地点，为防止吸入室内的地面灰尘，进风口底部距室外地面不宜低于2m。5.当输送有可能在风道内凝结的气体时，风道应有不小于0.005度的坡度，以有利于排除积液，并应在风道或风机的最低点设置水封泄液管。6.风机布置好后，不要忘记在适当的位置布置风管阀门。6.2风系统管道的设计方法一个好的空气管道系统设计应该到达令人满意的系统平衡〔改变管道尺寸或使用不同的部件〕，较低的噪声水平和适当的压力损失。空气管道系统设计难于综合系统平衡、噪声水平、管道阻力特性和造价等各方面因素进行优化设计，考虑到上述因素，恰当的选择管内流速，使能耗和管道材料及工时费用处于合理的水平。本设计风管道水力计算就是基于推荐风速的水力计算。6.2.1风道水力计算方法假定流速法其特点是先按技术经济要求选定风管流速，然后再根据风道内的风量确定风管断面尺寸和系统阻力。假定流速法的计算步骤和方法如下：1.绘制空调系统的轴测图，并对各段风道编号并标注长度和风量、管段长度一般按两个管件的中心线长度计算，不扣除管件本身的长度。2.确定风道内的合理流速，在输送空气量一定的情况下，增大流速可使风管断面积减小，制作风管所消耗的材料、建设费用等降低，但同时也增加空气流经风管的流动阻力和气流噪声，增大空调系统的运行费用；减小风速那么可降低输送空气的动力消耗，节省空调系统的运行费用，降低气流噪声，但却增加风管制作消耗的材料及建设费。因此必须根据风管系统的建设费用、运行费用和气流噪声等因素进行技术经济比拟，确定合理的经济流速。3.根据各风道的风量和选择的流速确定各管段的断面尺寸，计算沿程阻力和局部阻力。根据初选的流速确定断面尺寸时，应按6-1、表6-2的通风管道统一规格选取，然后按照实际流速计算沿程阻力和局部阻力。注意阻力计算应选择最不利环路〔即阻力最大的环路〕。4.与最不利环路并联的管路的阻力平衡计算。一般的空调系统要求并联管路之间的不平衡率应不超过15％。如果通过调整风管尺寸不能到达要求，那么必须设调节阀门以保证风量分配。5.计算系统总阻力。系统总阻力为最不利环路阻力加上空气处理设备的阻力。6.选择风机及其配用电机。在选择风机时，一般要考虑10％的余量，以补偿可能存在的漏风和阻力计算不精确。7.在确定风管时考虑到经济性、合理性参照表6-1选取。表6-1民用建筑空调系统的选用风速/ms-1部位低速风速高速风速推荐风速m/s最大风速m/s住宅公共建筑住宅公共建筑新风入口2.52.53.05.0风机入口3.544.55风机出口5～86.5～108.57.5～11主风道3.5～4.55～6.54～65.5～8水平支风道3.03～4.53.5～54～6.5垂直支风道2.53～3.53.2～44～6送风口1～21.5～3.54.0—6.3沿程阻力和局部阻力计算空气在风道内流动时，由于其本身具有黏滞性及管道内的粗糙性等原因，在空气内部与管壁之间由于摩擦而产生的沿程能量损失，称之为沿程损失〔或称摩擦阻力〕；而当空气流经风道中的管件〔如弯头、三通、变径等〕和设备〔如空气处理设备、消声器、各类阀门等〕时，由于气体的方向和速度发生变化以及产生涡流等原因造成集中的能量损失，称之为局部阻力。沿程阻力和局部阻力之和构成空气流动的总阻力。〔1〕管道沿程阻力计算根据流体力学，空气在任意横断面不变的管道内流动时，所产生的摩擦阻力可按下式计算： 〔6－1〕式中：λ——摩擦阻力系数；υ——空气在管内的平均流速，m/s；ρ——空气密度，kg/m3；l——管道长度，m；Rs——管道的水力半径，m；Rm——单位长度的摩擦阻力，Pa/s；可由文献[7]表8.2－1查取。管道局部阻力计算局部阻力一般按下式计算： Pa 〔6－2〕式中：ζ——局部阻力系数。由文献[6]表5－16查取。选用ζ值时必须注意其所对应的流速和动压〔〕。6.4新风管道水力计算举例以S1系统为例进行水力计算。其最不利风系统俯视测图如下：图6－1风系统轴测图根据表5－1选择各管段内推荐风速，主风道为4m/s，支风道为3m/s。根据风量G选定风管尺寸规格，然后算出实际风速υ。根据求得的实际风速和风量，查[7]表8.2－1，得到单位管长摩擦阻力Rm，由公式5－1计算出沿程阻力。在文献[6]表5－16中查取局部阻力系数ζ，由公式5－2计算出局部阻力如表6-2所示。表6-2阻力计算结果管段1—22—33—44—55—66—77—8风量m3/h295.991436.591796.167243.827243.87243.810478.3矩形风管尺寸a×b160×120400×320400×3201000×5001000×5001000×5001000×800风速m/s4.283.94.34.34.34.33.95局部阻力pa40.893.3322.487.2413.512.743.4沿程阻力pa25.04212.1875.95131.3237.8670.962.85系统总阻力为789.91Pa，考虑10％的裕量后为868.9Pa。所选新风机组为DBF-I-120A1，可提供的风压为730Pa(文献[2]中表5-13)，未能满足要求，在设备订货合同上应注明所要求的风机压头，以便厂家给予匹配。6.5本章小结本章主要是根据新风量对风管系统进行的设计，使处理好的空气合理地分配送入房间，以到达房间内工作区的温、湿度或其它控制参数满足使用要求。进行水力计算确定各管段的断面尺寸和系统阻力，保证系统内的风量分配到达要求，最终确定系统通风机的型号和动力消耗。空调系统的水力计算采用假定流速法，即根据风道与风口的经济流速确定其风速值，再由风道或风口应输送的风量得到风道或风口所需尺寸，并计算出系统的阻力。在计算过程中应注意局部阻力系数的选择。第七章空调冷源设备的选择空调系统的冷源是空调系统组成的三大局部中的重要局部，它向空调系统提供冷媒，使在任何情况下，将室内空气控制在一定的温度、湿度、气流速度和一定的洁净度。是空调系统的核心局部。因此，它设计合理与否将会直接影响空调系统是否能正常运行与经济运行。为了实现上述空调要求，夏季必须有足够的冷源，冬季要有充足的热源。由此可见，冷源设计要考虑能耗指标、经济性、使用寿命、维护管理难易程度、平安性和可靠性、对环境的影响、当地能源结构、建筑特点等因素。7.1冷源种类冷源可分成天然冷源和人工冷源两种。天然冷源通常是指常年维持在零上几度的地下水，一般可直接参加到空调水系统中使用。它是一种珍贵的自然资源，应限量开采使用，仅在特殊情况下用于局部小范围的空调系统。地下水的温度受当地的气温影响很大，空调系统的送风参考有一定的波动，水温偏高时影响空气降温、去湿过程的实现。优点是节省投资和运行费用。本次设计所采用的是人工冷源，是采用制冷机，通过输入动力〔电、蒸汽和热力〕制取人工冷源〔冷水、冷气〕的冷机。制冷机的选择，关联着工程的初投资和运行费用，影响建筑物内部环境和使用效果。冷源的选择，应按建筑物的用途，各类制冷机的特性，结合当地水源〔包括水量、水温及水质〕，电源和热源〔包括电价、热源性质、品位上下〕等情况，综合技术经济比拟来确定。7.2冷水机组的类型目前空调系统设计中普遍选用的电动冷水机组有活塞式冷水机组、螺旋杆是冷水机组、离心式冷水机组和风冷式冷水机组。其单机容量的大致范围如下。活塞式冷水机组：中小型小于1217kw模块式机组小于1040kw螺杆式冷水机组：小型小于1460kw中型小于22