上海市某活动中心空调设计说明书最终版

(含人防建筑),地上分为2个建筑，一侧为科技馆，5500m2,地上5层，建筑高度20.4m;另一侧地下一层平时作为车库使用，本设计只做地下室排风，人防建筑的暖通空调设计应由专门的设计地上的科技馆和活动中心作为两个功能不同的建筑分别对其空调系统进行设计。建筑屋面可放置冷却塔或风冷机组，地下一层留有制冷机房的位置，各层留有空调机房的位置。上海市位于北纬31°10/,东经121°26,,海拔高度4.5米，大气压力冬季102.51kpa,夏季100.53kpa。冬夏季各气象参数见表1.1。地占八室外计算干球温度(C)温度(C)冬季空调夏季空调上海度(%)风向供暖期空调最低根据各房间功能不同，室内计算参数的选取也有所区别，具体数据见表1.2房间功能室内计算温度(C)室内相对湿度(%)展厅过厅模拟厅活动室电影厅乒乓球馆羽毛球馆网球馆四季厅多功能厅游戏厅健身房棋牌室服务间卫生间除以上功能外，还有部分建筑的功能未列出，详见附录一的冷负荷计算表格1.5建筑资料参考设计要求所提供的围护结构的传热系数，对外墙，外窗，屋顶等围护结构进行了选择，各部分的热物性参数见表1.3。上海市某活动中心空调设计说明书表1.3建筑围护结构的热物性参数围护结保温材构名称围护结构做法料度外墙水泥膨胀珍珠岩保温膨胀珍珠岩屋顶非上人屋面膨胀珍珠岩窗户(玻普通双层6mm厚玻璃(金属窗框，80%玻璃，中间色内窗帘/浅色活动百叶)一一楼板钢筋混凝土墙板，20厚保温砂浆一一2负荷计算2.1空调冷负荷的计算本设计采用冷负荷系数法计算夏季空调冷负荷，通过冷负荷设计计算温度与冷负荷系数直接从各种扰量值求得各分项逐时冷负荷。现分项说明如下：2.1.1外墙、屋顶的传热冷负荷外墙和屋顶传热形成的逐时冷负荷可按式(2-1)计算。t。(T--外墙和屋顶的冷负荷计算温度的逐时值，C;td——围护机构的地点修正值，℃;ka外表面放热系数修正值；kP围护结构外表面日射吸收系数修正值；tn—一室内设计温度，C;k——传热系数，W/(m₂·C),根据外墙和屋顶的不同构造查取；2A-—外墙和屋顶的面积，m;由2003《暖通空调·动力》查得I型外墙、川型屋顶各时刻的冷负荷计算温度逐时值tc()见表2.1。朝向时刻89上海市围护结构的地点修正值见表2.2时刻789时刻时刻2.1.4通过内围护结构传热形成的冷负荷当空调房间或区域与邻室的夏季温差大于3C时，宜按式(2-4)计算通过内隔墙和楼板等内围护结构传热形成的负荷。其中，Q--内围护结构传热形成的负荷K-----内围护结构的传热系数，W/(m2·^);F-----内围护结构的面积，m2;t—一邻室计算平均温度，℃;ts=/wp₁tp--设计地点的日平均室外空气计算温度，C;--邻室计算平均温度与夏季空调室外计算日平均温度的差值，C,一般得热量不大的邻室，如办公室、走廊等可取.-:t=0-2C。2.1.5人体散热形成的冷负荷人体散热形成的冷负荷包括显热和潜热冷负荷，可按式(2-5)计算。N-----空气调节房间内的人数；Qs--不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W;CLQ——人体显热散热冷负荷系数；Q--不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，W;◎--群集系数；2.1.6照明散热形成的冷负荷根据各个房间的功能不同，参照《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005,各个房间的照明功率见表2.5。照明功率密度(/m2)照明功率密度(W/m2)展厅过厅健身房服务间卫生间由以上照明功率密度，乘以各个房间面积，得出各房间的照明散热形成冷负2.1.7设备散热形成的冷负荷根据各个房间设备布置情况，分别由各散热设备的功率计算得出其散热形成的冷负荷。对于设备散热量不大的房间，此项可省略。由于空调房间保持正压，故不考虑外门开启的空气渗透造成的冷负荷。建筑物的冷负荷值汇总表见附录一。2.1.8空调冷负荷分析(2)各部分负荷所占的比例：对内区房间通过维护结构的传热负荷和日射负荷为零；除了有两面外墙和屋顶等处于边角位置的房间外，维护结构传热比例大多在10%以内，日射负荷对外区而言，在室内负荷中占有较大的比重，约在20%以上。空调设计热负荷的计算，按稳定传热计算法计算，计算方法采用采暖负荷计算方法，将传热量作为空调房间的热负荷，围护结构的基本耗热量按(2-6)式计算F--计算传热面积，m2;th—一冬季空调室内设计温度，C;tw—一冬季空调室外计算温度，C;对于冬季空调房间，由于室内保持正压，不考虑空气渗透造成的热负荷。围护结构的附加耗热量按其占基本耗热量的百分率确定，本建筑的附加耗热量包括朝向修正和高度附加。朝向修正率见表2.6。朝向东、西-10%一15%当房间(楼梯间除外)高度大于4m时，应按房间总的基本耗热量和附加耗热量之和计算高度附加率。每高出1m附加2%,最大附加率不大于15%。建筑物的热负荷为416kw,热负荷值汇总表见附录二。2.3空调系统湿负荷的计算湿负荷是指空调房间的湿源(人体散湿、敞开水池表面、地面积水等)向室内的散湿量。根据本建筑各房间的功能，只需计算人体的散湿量，可按下式计算◎-—群集系数；g----成年男子的小时散湿量，g/h。湿负荷汇总表见附录三。3系统方案的选择3.1空调系统的选择3.1.1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；(2)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。(3)综合考虑初投资和运行费用，系统应经济合理；(4)尽量减少一个系统内的各房间相互不利的影响；(5)尽量减少风管长度和风管重叠，便于施工、管理和测试。(6)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。3.1.2空调系统的分类及方案比较(1)空调系统的分类空调系统有多种分类方法，按空气处理设备的设置情况分类见表3.1。系统特点系统应用按负担室内负荷所用的介质种类见表3.2。根据集中式空调系统处理的空气来源，集中式空调系统又可分为封闭式、直流式和混合式三种系统形式。各自特点见表3.3表3.2空气调节系统的分类n空调系统系统特点系统应用全空气系统承担空调房间的室内全部符合低速集中式、双管高速空调系统全水系统所需管道空间较少，不能解决房间的通风换气问题辐射板及风机盘管供热、供冷系统空气-水系统节省管道空间，又可解决房间的通风换气问题诱导空调系统、带新风的风机盘管系统冷剂系统冷剂管道不便于长距离输送变制冷剂流量多联分体式空调表3.3空气调节系统的分类川系统特点适用场合战时的地下庇护所等战备工程以及很少有人进出的仓库适用于不允许米用回风的场合，如散发有害物的车间适用于绝大多数场合(2)常用空调系统的比较常用空调系统的比较见表3.4。风机盘管加新风系统单元式空调器1.只需要新风机房，机房面积小2.风机盘管可安装在室3.分散布置，敷设各种管线较麻烦1.设备成套、紧凑，可以安装在空调机房内，机房面积小，层高低2.机房分散布置，敷设各种官线较麻烦风管系统1.与新风结合，新风系统较小2.机组放室内时不设送回风管1.系统小，风管短，较易实现风量均衡调节2.直接放室内时可不设送回风管3.小型机组余压小，有时难以满足系统需要节能与1.布置火活，各房间可独立调节室温及开停时间，节省运转费用2.无法实现全年多工况节能运行调节1.无法实现全年多工况节能运仃调节，过渡季节不能使用新风，耗能大2.灵活性大，各个房间可以根据需要开停温湿度可以严格的控制室内温湿度不能实现房间温湿度的控制各个房间可以根据负荷变化与参数要求进行温湿度调节，但难以实现高精度的温湿度控制房间清可以采用初效、中效和高效过滤器，满足室内空气清洁度的不问要求。采用喷水室加湿空气时，需经常换水凝水盘容易滋生细菌，清洁度要求较高时难以满足要求过滤性能较差，不能满足室内清洁度要求较高的房间运行维护空调与制冷设备集中安装于机房内，便于维护管理分散布置，维护管理不便，水系统复杂，易漏水机组易积灰、油垢，清理比较麻烦，使用二三年后，风量、冷量将减少，维修管理较麻烦安装设备与风管的安装工作量大，周期长安装投产较快，介于集中系统和单元空调器之间安装投产快，对旧建筑改造和工艺变更的适应性强命长长短消声隔振可以采取有效的消声与隔振措施必须采用低噪声风机才能保证室内噪声要求机组安装在空调房间内，噪声和振动不好处理相互影响发生火灾时也不会通过风管蔓延合2.新风量变化大1.房间面积大，但风管不易布置2.多层多室，层高较低，1.各房间工作班次和参数要求不同且面积较小的场合3.工乙变更可能性较大或改建房各部分的划分及形式详见3.1.33.1.3空调系统方案的确定3.1.3.1空调系统划分的原则(1)选择相近区域的房间为一个系统，且主风管的走向必须简单，尽量减少弯头；(2)—个系统中选择的房间尽量缩短主风管的长度，减少阻力损失；(3)新风设备一般摆放在吊顶高度要求不高的地方，且靠近外立面以便在外墙上开新风引入口和排风口，如走廊尽头、电梯厅、设备机房等；(4)主风管一般布置在对吊顶高度要求不高的地方，如走廊等，因此在系统划分时，尽量将走廊附近周边的房间划分在同一个系统内；(5)注意新风设备以及风管对于其他电气设备、消防管道等的影响和配合。基于以上原则和各空调系统的特点，本建筑的空调系统采用了变制冷剂流量多联分体式空调系统、一次回风式全空气系统和风机盘管加新风体情况为：建筑西侧的科技馆采用变制冷剂流量多联分体式空调系统；东侧活动中心馆、电影院，二层羽毛球馆，三层多功能厅，四层网球馆采用一次回风式全空气系统；其他均采用风3.132空调系统的划分及方案确定(1)采用变制冷剂流量多联分体式空调的空调区域·A区——建筑西侧的科技馆建筑西侧为科技馆，总建筑面积5500m2地上5层，建筑高度为20.4m°经计算，围护结构的冷负荷为259.9kw,热负荷为103.3kw。科技馆包括展厅、共享厅等大空间和教室、办公室等需要独立控制空调停开的建筑，屋顶设有室外机组的预留位置。由于西侧科技馆与东侧活动中心的功能及使用时间不一致，共用一套制冷设备将造成能源浪费，控制不便等问题，单独设置空调系统可以实现系统的节能运行，并且给管理维护带来方便。本设计采用变制冷剂流量多联分体式空调系统，夏季制冷，冬季供暖，一机两用，无需设置独立的制冷机房，设备安装、运行管理方便。新风由全新风机供给，每层设置一台。本设计共选用室内机上海市为夏热冬冷地区，全年冷负荷远大于热负荷。西侧科技馆的展厅等房间使用率低，设备满负荷运行时间短，变制冷剂流量多联分体式空调适用于夏热冬冷地区的全年运行，系统部分负荷下的COP值高，实现系统的节能运行，减少运行成本。·B区：建筑东侧活动中心一层的乒乓球馆乒乓球馆占地面积800m2,层高4.8m,围护结构冷负荷为35.1kw,热负荷为13.9kw。查体育建筑空调设计的相关资料，乒乓球馆工作区的送风速度不能大于0.2m/s,本设计采用上送侧回的一次回风式全空气调节系统。新风处理到室内等焓状态点，不承担室内负荷，新风负荷·C区：建筑东侧活动中心一层的电影院电影院占地面积450m2,层高为9m,没有与大气直接接触的外围结构，属于建筑内区房间。经计算，电影院的夏季冷负荷为48.7kw,冬季无热负荷，人员密集、设备开启较多散热量较大时甚至会有冷负荷，但此时负荷远远小于夏季冷负荷，按照夏季工况设计的空调系统一定满足冬季工况需要。本设计采用上送下回的一次回风式全空气系统。新风负荷由活动中心二层25-26,G-J轴线之间的组合式空调机组承担。·D区：活动中心二层的羽毛球馆·E区：活动中心三层的多功能厅47.4kw。为了使下部工作区达到较好的室内空气品质，对此高大空间采用喷口顶送风下部回风的一次回风式全空气系统。新风负荷由活动中心四层的25-26,G-J轴线之间的组合式空调机组承担。·F区：活动中心四层的网球馆网球馆占地面积为400m2,占用了四、五、六三层空间组承担。以上均为大空间的空气调节，采用一次回风式全空气系统有以下优点：1.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，每个空调区域有各自的空调机房，根据使用情况控制停开，方便管理，运行节能。2.过渡季节充分利用室外新风，通过自控装置改变新风比实现系统的节能运行。3.采用一次回风，减少了组合式空气处理机组所负担的新风负荷，既满足室内卫生要求，又节省了系统耗能。4.根据不同的房间功能，采取不同的送回风方式，提供良好的室内环境。5.组合式空调机组可以实现送风的湿度控制，保证室内的良好空气品质。(3)采用风机盘管加新风系统的区域以下区域均采用风机盘管加新风系统。各区域的空调房间大多为办公室、培训教室等非全天使用的场所，采用风机盘管加新风系统可以实现各房间温度的独立控制，用户根据自身需要通过室内的自动控制装置停开系统，节省运转费用。各区域新风系统的设计如下：·G区---东侧活动中心一层F轴线上方的区域(乒乓球馆除外)新风由位于一层7-8轴线之间的新风机组承担。·H区：活动中心一层F轴下方的空调区域(电影院除外)新风由位于一层23-24轴线之间的新风机组承担。新风由位于二层7-8轴线之间的新风机组承担。·J区：活动中心二、三、四层F轴线下方的空调区域(多功能厅除外)·K区：活动中心三、四层F轴线上方的区域(网球馆除外)新风由位于三层7-8轴线之间的新风机组承担。·L区：活动中心五、六层F轴线上方的区域新风由位于五层7-8轴线之间的新风机组承担。·M区：活动中心五层F轴线下方的区域在新风系统的设计中，考虑系统的节能，M区采用了新风换气机组，将系统排风与新风交换能量后再排至室外，既减小了新风机组的新风负荷，又充分利用了运行。3.2冷热源的选择3.2.1冷热源选择的基本原则(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：1·热源应优先采用城市、区域供热或工厂余热；2·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3·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4·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(3)电动压缩式机组台数及单机制冷量的选择，应满足空气调节负荷变化规律及部分负荷(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。根据上海市气候条件、能源结构、系统的冷热负荷和本工程的特点，拟定下列四种冷热源方案，通过经济技术比较确定A建筑的冷热源形式。方案一：螺杆式冷水机组+水-水换热器夏季冷负荷由螺杆式冷水机组承担，包括相应的冷却塔和冷却水泵。冬季选用水-水换热器，将室外锅炉房的高温水换成空调系统所需要的低温水。方案二：燃油直燃式溴化锂吸收式冷热水两用机组燃油直燃式溴化锂吸收式冷热水两用机组，直接使用一次能源，不需配备蒸汽锅炉，不引发安全、占地、烟尘、噪音等一系列问题，并能减少操作、维护的麻烦。方案三：风冷热泵冷热水机组空气源热泵冷热水机组较适用于夏热冬冷地区的中、小型公共建筑。机组价格高，耗电量大。冬季供热受室外气温影响较大。室外气温降低，机组制热量减少，效率降低。当空气换热器表面温度低于0C时，表面将结霜，机组需定期进行除霜，既耗能，又影响供热。供热水温度较低，不超过50C,影响末端空调设备换热效率。方案四：冰蓄冷+燃气锅炉冰蓄冷空调系统可以充分利用国家有关的电力优惠政策与峰谷电差价，降低空调的运行费用，以达到最佳的经济效益。集中冷源以冰蓄冷为冷源，集中热源采用燃气锅炉。工程实践表明，当峰谷电价比不低于3:1,回收投资差额的期限不超过5年较为合理、可行。上海地区的峰谷电价为0.61元/度、0.3元/度，所以此种方案3.2.2.2备选方案的比较下面对前两种方案进行经济技术比较：(1)各方案的主要设备方案一的主要设备见表3.5。方案二的主要设备见表3.6。上海市某活动中心空调设计说明书数量(台)额定功率(kw/台)212数量(台)额定功率(kw/台)(2)初投资的比较初投资包括设备费，安装调试费和增谷费。设备费包括主要设备设备费用按热源主设备费用的30%计算，方案二的辅助设备费用按机组费用的3%计算。设备的安装调试费按设备费的25%计算，无电力增容费。各方案的初投资计算见表3.7。项目万案一增容费00(3)年经营费比较初投资P折成等额年金，即为固定费A:上海市某活动中心空调设计说明书A八P」-話式中，i-年利率(按5.875%计);设备及安装费折旧年限对不同型式主机取不同年限，方案一取20年，方案二取15年万案一万案一固定费运行费包括能耗费(水费、电费、燃料费)、维修费、人工费等。其中，水价按1.84元/m3计，电价按0.61元/kwh计，油料价格按2300元/t计，冷却水系统的补水量取系统冷却水量的2%,每天运行12h,运行平均系数0.7,供冷期为120天，供热期为120天，维修费按设备费得6%计，各方案人经营费见表3.10项目万案一万案一水费电费燃料费维修费项目万案一万案一固定费(4)技术比较上海市某活动中心空调设计说明书可单台使用。机组以LiBr水溶液为工质，对大气环境污染较少。3.223分析及结论综合以上经济技术比较，从初投资来看，方案一较省，方案二直接利用一次能源，能源利用率高。从技术上，方案一更成熟，应用更广泛。任何一种方案都不是尽善尽美的，工程中要因地制宜，既要考虑方案的经济性，也要考虑噪声、污染、运行及维护管理等技术性能；既要考虑当前的投资效益，也要考虑长远利益，合理选择冷热源本设计采用方案一，即螺杆式冷水机组+水-水换热器。西侧科技馆的总冷负荷为259.9kw,新风负荷为120.65kw。新风由全新风处理机供给，新风处理到接近室内温度的状态之后送出。以一层南侧的变制冷剂流量多联分体式空调系统为例，具体设计步骤如下：(1)室内、外机的校核选择制冷负荷(kw)室内机机型室内机台数11额定容量(TCQ,设计温度下容量(TC)d室内机估算容量(TC)e总的额定容量工(TC)设计温度下的总容量工(TC)。工rcin)/工(TCou)系统容量(kw)4·计算各台室内机的实际容量各台室内机的实际容量(kw)由上表可知室内机容量小于制冷负荷，则选择较大容量的室外机重新计算。选取AJY162重复以上计算，经校核满足要求。(2)变制冷剂流量多联分体式空调系统新风系统的设计变制冷剂流量多联分体式空调系统的新风系统的设计有全热交换器和全新风机两种形式，各自特点见表4.5。序号1234比较适合用在数量多，面积小的房间；5适用的室外温度：-5-43C;适用的室外温度：-15~50C;通过以上比较，结合本建筑的特点，选用全新风机供给新风。新风系统的设计最主要是满足人员的卫生要求和舒适性要求。按照《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005根据各个房间的不同功能确定新风量见表4.6新风量m3/(h.p)新风量m/(h.p)展厅服务间过厅健身房上海市某活动中心空调设计说明书人均新风量m3/(h.p)展厅前厅712222型号型号展厅1走廊211走廊1展厅61111161型号：FXMP280MMFV新风量：过厅542121型号：尺寸(mm):22走廊52教室2122221准备室1共享厅6工作室21型号：FXMP280MMFV新风量：全压：205pa尺寸(mm):工作室2工作室2工作室1信息室1教室办公1工作室21模拟厅2办公室2工作室2模型室22走廊511型号：全压：200pa尺寸(mm):办公室1办公室1办公室1办公室1办公室1办公室11111111112走廊5所选机组的参数见表4.9。额定容量(kw)额定容量(kw)4.2风机盘管加新风系统的设计计算及设备选型以119大堂为例说明风机盘管加新风系统的设计计算步骤：夏季工况：(1)计算室内热湿比：(2)确定室内送风状态点室内设计状态点N的参数：tn=26C,①n=60%,dn=12.6g/点，通过改点画出&=24237的过程线，按最大送风温差与①=90%线相交，即得送风点O,NL(3)确定总送风量、新风量根据室内冷负荷计算的消除室内余热所需的总送风量为：他各个房间的计算、选型步骤同119。各空调区域新风机组的选择应根据机组所负担区域的新风量及新风负荷进行选型。设备的选型都是以最大时刻的负荷为依据进行选择的，在实际运行过程中，满负荷运行的时间所占比例很小，所以设备选择应尽量在满足要求的前提下，尽量选取富裕量小的机组，节约初投资。选型汇总见表4.10。型号111服务间111大堂8四季厅8YSM-S02H四排管咖啡厅5卫生间32活动室1走道3荣誉室2接待室2报销大厅6财务1活动室1YSE05H四排管风淋浴+更衣1量：5000m3/h额定冷淋浴+更衣1量：69.7kw额定热服务间1量：63.5kw机组余过厅1游戏厅5健身房3走道1走道1走道1活动室1过厅3机组余压：360Pa机组尺寸(mm):过厅1麻将室2服务间2放映间1走道3走道1棋牌室2棋牌室2棋牌室2棋牌室2棋牌室1卫生间1卫生间1走道2走道7办公室2办公室2办公室2办公室2活动室2活动室2走道2走道2走道1阅览室6阅览室2阅览室2网吧4上海市某活动中心空调设计说明书阅览室2走道3卡拉0K厅2(四排管)机组余压：280Pa外形尺寸(mm):卡拉0K厅1卫生间2台球室8服务间1声闸1走道1卡拉0K1卡拉OK1沙壶球室4服务间1台球室4走道1走道1排练厅4排练厅8活动室、服务间5走道3会议室2会议室1会议室1会议室1会议室2会议室2计算机培训教师4语音培训室4准备室2外形尺寸(mm):走道1走道1卫生间2办公室2办公室2办公室2办公室2办公室2办公室2办公室2办公室2卫生间2培训教室2YSEO59(四排管)机外全压：160Pa机外静压：260Pa热回收效率：70%外形尺寸(mm):培训教室2培训教室2培训教室2培训教室2培训教室2培训教室222221121卫生间2风机盘管设备的性能参数见表4.11。4.3全空气系统的设计计算及设备选型下面以乒乓球馆为例说明空调系统的冬夏季处理方案：负荷为W=2.68kg/h。夏季处理方案：(1)计算室内热湿比经计算，乒乓球馆的冷负荷为35.1kw,湿负荷为2.68kg/h,(2)确定室内送风状态点室内设计状态点N的参数：tn=26C,①n=60%,dn=12.6g/kg,in=58.7kj/kg,在i-d图上确定N点，通过该点画出&=14467的过程线，按最大送风温差与①=90%线相交，即得送风点0,to=18C,①o=90%,do=11.5g/kg,io=47kj/kg。空气处理过程如下图所示：(1)计算室内热湿比(1)计算室内热湿比N冬季不考虑余湿量，故热湿比；=X(2)确定混合点参数冬夏季室内人员数目相同，所以冬季新风量与夏季相同，但是冬季热负荷小于夏季的冷负荷，总送风量会减少，因此新风比会变大，但是在这种情况下空调机组加热量会比夏季计算所得的加热量大，不利于节能，因此冬季总风量按夏季计算，即新风比不变。iw=O,in=36.6kj/(kg「C),m(3)确定送风状态点送风温差：.二(4)空调系统加热量通过以上计算可知，夏天所需机组的容量要大于冬季，以夏季的参数选取组合式空调机组。其他各个区域的计算步骤同上，机组选型汇总见表4.12。上海市某活动中心空调设计说明书表4.11房间盘管的性能参数盘管型号风量(m3/h)高高中中中低低低供冷能力(kw)全热量全热量显热量显热量供暖能力(kw)水压降(kpa)制冷供暖电机输入功率(W)噪声(dB(A))上海市某活动中心空调设计说明书表4.12组合式空调机组的性能参数空调机组型号机组性能参数1(四排管)风量：18000m3/h机组全压：440Pa机组外形尺寸(mm):1578X1882X1526机组重量：622kgJ(四排管)风量：15000m3/h机组全压：400Pa机组外形尺寸(mm):1578X1578X1526机组重量：548kgK(四排管)风量：20000m3/h机组全压：440Pa机组外形尺寸(mm):1730X2034X1526机组重量：695kgL(四排管)风量：15000m3/h机组全压：360Pa机组外形尺寸(mm);1470X1660X1390机组重量：450kgM(四排管)风量：22000m3/h机组全压：440Pa机组外形尺寸(mm):1730X2186X1526机组重量：725kg以上各个区域气流组织的计算详见5.2节5风系统表5.1单双风机的比较单风机系统双风机系统1.全年新风量不变的系统2.当使用大量新风时，至内门窗可以排风，不会形成大于50Pa的过高压力3.房间少，系统小，空调房间靠近空调机房，空调系统的排风口必须靠近空调房间1.不回季节的新风量变化较大，其他排风出路不能适应风量变化的要求时会导致室内正压过高2.房间必须维持一定的正压，而门窗严密，空气不宜渗透，室内无排气装置3.要求保证空调系统有恒定的回风量和恒定的排风量4.仅有少量回风的系统5.通过技术经济比较装设回风机合理优点1.投资省1.空调系统可以采用全年多工况调节，节省能量2.可保证设计要求的室内正压和回风量3.风机风压小，噪声小4.适用于多房间的空调系统，利于节能缺点室内又无足够的排风面积，会使室内正压过大，人耳膜会有痛感，门也不易开启4.由于空调器内有较大的负1.投资高2.耗电多4.当回风机选用不当使风压过大时，会使新风口处形成正压，导致新风进不来风机压力风机负担整个空调系统的全部压力定要处于送风机的负压段)根据《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003第6.3.8条，结合建筑特点，本设计采用单风机系统。气流组织的设计计算任务在于确定送风口的型式、数目和尺寸，使工作区的风速和温差满足设计要求。5.2.1气流组织的选择比较空间气流分布的形式主要有以下几种：(1)上送下回：送风气流不直接进入工作区，有较长的与室内空气混掺的距离，能够形成比较均匀的温度场和速度场。(2)上送上回：可将送回风管道集中于空间上部，设置吊顶使管道成为暗装，适用于对装饰美观有一定要求的空间。(3)下送上回：需要控制送风温差和工作区的风速，由于其排风温度高于工作区温度，具有一定的节能效果，同时有利于改善工作区的空气质量。(4)中送风：在某些高大空间内，实际工作区在下部，不需将整个空间都作为控制调节的对象的区域可采用中送风，以节省能耗。但是，这种气流帆布会造成空间竖向温度分布不均匀，存在在温度“分层”现象。结合各空调房间的特点，风机盘管加新风系统采用散流器下送风方式。全空气系统中，根据不同功能的房间特点，分别采用了如下不同的送回风方式：·乒乓球馆层高较低，工作区对风速有严格要求，采用散流器上送上回的方式。·电影院占一、二两层空间，其内部空间为阶梯状，人员密度大，采用上送风座椅下回风方式·羽毛球馆的工作区对风速也有严格要求，其工作区的高度较高，为了使风速控制在0.2m/s,采用了孔板上送上回风方式。·网球馆对风速无严格要求，空间高度较高，采用了喷口侧送风下部回风方式。·多功能厅占三、四两层空间，房间高度较高，为了保证工作区的室内环境，采用了喷口侧送风舞台下部回风的方式。522气流组织的计算(1)风机盘管加新风系统以119大堂为例说明风机盘管加新风系统的气流组织设计计算：已知条件：房间尺寸(长X宽X高)(m):31.7X15.7X4.8,总的送风量为2103ms/h2.设定图5.1所示的送风方式，射流长度x=4.8-0.8-2=2m(取吊顶0.8m,工作区高度3.试选用十个风口，其间距为5.6m,相当于将房间分为十个相等的空间。对于每股射利用各修正系数图求K₁,K₂,K₃。按x==得K=0.9,即射流受限。按I/x=5.6/2=2.8,查图5.14,得K₂=1,即不考虑射流重合的影响。由于不属垂直射流，因此不考虑K₃。5.按下式计算射流轴心速度衰减：6.由已知送风量和送风口尺寸可得送风口共建筑节能设计标准》GB50189-2005查得一般工作区的风速控制在0.10一0.30m/s,所以所选风口符合要求。其他房间气流组织的校核计算同上，风口的选型详见材料表。h(2)一次回风式全空气系统网球馆、羽毛球馆等体育场所和多功能厅等高大空间的一次回风式全空气系统，针对其建筑特点，采用了不同的送回风形式，现分别说明其气流组织的分布计算：羽毛球馆位于活动中心二层，占用了二、三两层空间，采用孔板顶送风下部侧回风的送回风方式，已知条件：房间尺寸(长X宽X高)(m):40X20X4.8,总的送风量：16000m/h.1.确定孔板送风的出口风速V,可按式(5-1)进行估算：式中，v------孔口直径(一般取4-10mm),m;v-—空气的运动黏度，对于标准空气，其运动黏度为15.0610-,m2/s所以，2.房间送风量已计算出，Ls=18000m3/h3·根据送风速度V和送风量L,计算孔口总面积f及净孔面积比K:式中，:----孔口流量系数，〉=0.740.82,取0.78;对于全面孔板，f为吊顶面积扣除布置照明灯具占用部分，而对局部孔板则为开孔的孔板总面积。4.确定孔口中心距1m和孔口数目n:对于边长为ab的孔板，其孔口总数为：5.校核空调区的最大风速，使其小于或等于工作区的允许风速。孔板送风气流中心最大风速可按式(5-5)计算：式中，VX------距孔板为X处气流中心的最大风速，m/s;二--孔板送风气流的扩散角，一般二为10厶130VVx=vsrK=2.25.0.780.0038=0.12m/s<0.2m/s,符合要求。2.设喷口直径d=0.26m,工作区的高度为2m,要求每股射流的射程x=19.5m,落差°.076.确定喷口个数n:=7个每侧采取d^0.26m的圆形喷口7个，喷口的实际送风速度v:-多功能厅多功能厅占了三、四两层空间，采用侧送下回的送回风方式，已知条件：房间尺寸(长1.根据建筑平面特点，沿宽度方向分别布置送风口对喷，单侧送风量：y=6-2.5=3.5m,计算相对落差和相对射程：d上海市某活动中心空调设计说明书đ6.确定喷口个数每侧采取d-0.3m的圆形喷口7个，喷口的实际送风速度v₈6水系统6.1冷水系统方案的比较确定(1)按供、回水管道数量，分为：双管制、三管制和四管制(2)按供、回水在管道内的流动关系，分为：同程式和异程式(3)按供、回水干管的布置形式，分为：水平式和垂直式(4)按与大气接触形式，分为：开式和闭式现就各种方案的优缺点比较列于表5.1。表5.1冷水系统的方案比较类型特征优点缺点官路系统不与大气接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱与设备的腐蚀机会少，不需克服静水压力，水泵压力、功率低，系统简单与蓄热水池连接比较复杂管路系统与大气接触与蓄热水池连接比较简单易腐蚀，输送能耗天供回水干管中的水流方向相同，经过每一管路的长度相等水量分配、调度方便，便于水力计算需设回程管，,管道长度增力口，初投资较高不需设同程管，管道长度较短，管路简水量分配、调度较难，水力平两管制需^<三管制用有冷热混合损失，投资高于两管制，管路系统布置较简单四管制管路系统复杂，初投资高，占用建筑空间较多6.2水系统方案的确定考虑到节能与管道内清洁等问题，本设计采用闭式系统，流体不与大气接触，这样不仅使管路不易产生污垢和腐蚀，且水泵无需克服系统的静水压头，水泵扬程小，耗电量少。根据A建筑的使用特点，采用两管制，初投资省，管道布置容易。A建筑共六层，系统较小，冷冻水侧的水力计算采用假定流速法，其计算步骤如下：(1)绘制冷水系统图，对管段进行标号，标注长度和流量；(2)确定合理的流速；(3)根据各个管段的水量和选择流速确定管段的直径，计算摩擦阻力和局部阻力；(4)并联管路的阻力平衡；(5)计算系统的总阻力具体计算结果详见附录四7.1冷水机组的选型制冷机组的种类很多，各种机组的容量范围和性能各有特点，应根据建筑物的性质及使用条件，效益，能耗等状况进行综合分析，全面衡量。主要考虑以下几点：1.需要的冷冻水温度范围，供回水温差，压力等参数；3.节约能源，保护环境4.对冷却水源的水量、水质、水温及冷却设备的可行性中央空调常用的制冷装置形式有活塞式制冷机组、螺杆式制冷机组、离心式制冷机组、溴化锂吸收式制冷机组等多种，根据建筑A的特点，本设计采用螺杆式冷水机组两台。目前，设备完善程度与以前完全不同，质量大大提高，冷、热损失极少，管道保温材料性能好、构造完善，冷、热损失较少，故冷水机组的总装机容量应以正确的负荷计算为准选定，不再附加选型经计算，活动中心的总冷负荷为1259.1kw,选取制冷机组的型号为YBWC185A,机组的性能参数见表7.1。项目制冷量(kw)输入功率(kw)性能系数满载电流(A)启动电流(A)机组外形尺寸(mm)(长X宽X高)蒸发器水流量(1/S)水压降(kpa)水压降(kpa)接管尺寸(mm)接管尺寸(mm)7.2冷却塔型号和台数的选择对于空调系统一般采用整体制冷机组(或冷水机组),因此首先应确定冷凝器的热负荷对电制冷机组，冷凝器的热负荷为制冷量加上压缩机的指示功率。根据上述螺杆式冷水机组的性能参数，冷凝器冷凝器的热负荷确定以后根据冷却水的温差即可计算出冷却水的流量。冷却水流量计算公式如下：T、Tw₂——设计工况下冷却塔进出口水温。所以，冷却水量：G。)计算所得冷却水量为单台制冷机所对应的水量，冷却塔台数与制冷机台数相对应。选取的冷却塔型号及性能参数见表7.2。规格额定水量(m3/h)外型尺寸(mm)电机功率(kw)风机直径(mm)塔体扬程(mH₂O)补水量(m3/h)运行重量(kg)7.3机房附属设备的选择7.3.1循环水泵的选择水泵是中央空调及采暖系统的主要设备之一。水泵的选择原则及注意事项：首先要满足最高运行工况的流量和扬程，并使水泵的工作状态点处于高效率范围；泵的流量和扬程应有10-20%的富裕量；当流量较大时，宜考虑多台并联运行，并联台数不宜超过3台，并应尽可能选择同型号水泵；供暖和空调系统中的循环水泵，宜配备一台备用水泵；选泵时必须考虑系统静压对泵体的影响，注意水泵壳体和填料的承压能力以及轴向推力对密封环和轴封的影响，在选用水泵时应注明所承受的静压值，必要时有制造厂家做特殊处理。水泵形式的选择与水管系统的特点、安装条件、运行调节要求和经济性等有关。选择水泵所依据的流量L和压头P如下确定：水泵的扬程为：P=1.1-1.2Hmax式中Hma一管网最不利环路总阻力计算值，kpa;1.1-1.2-水泵的富余量式中Lma一设计最大流量1.1-1.2—放大系数，水泵单台工作时取1.1,多台并联工作时取1.2。(1)冷冻水泵的选择计算通过水力计算，系统最不利环路的阻力损失为24.5mH₂O,所以冷冻水泵的扬程：1.163汉At1.163疋5所计算循环水量为单台制冷机的循环水量，选取三台冷冻水泵，两用一备。所选水泵的参数见表流量(m/h)扬程(mH₂O)电机功率(kw)(2)冷却水泵的选择计算冷却水侧的水力计算得管网阻力损失：26.3口出0,所选冷却水泵的扬程为H=32mH₂O在选择冷却塔时已经计算出冷却水流量为：根据以上冷却水系统流量和扬程选取冷却水泵的型号和参数同冷冻水泵表7.3。冷却水泵选择三台，两用一备。(3)水泵的配管布置进行水泵的配管布置时，应注意以下几点：1.安装软性接管：在连接水泵的吸入管和压出管上安装软性接管，有利于降低和减弱水泵的噪声和振动的传递。2.出口装止回阀：目的是为了防止突然断电时水逆流而时水泵受损。3.水泵的吸入管和压出管上应分别设进口阀和出口阀；目的是便于水泵不运行能不排空系统内的存水而进行检修。。4.水泵的出水管上应装有温度计和压力表，以利检测。如果水泵从地位水箱吸水，吸水管上还应该安装真空表。5.水泵基础高出地面的高度应小于0.1m,地面应设排水沟。7.3.2水处理设备(1)冷冻水系统处理设备(软化水装置、软化水箱大小)上海市某活动中心空调设计说明书冷冻水处理的目的是防止结垢，对冷冻水进行软化处理，软化水量按照系统补水量来选取，系统热水锅炉选取RT1-5全自动软化水装置，处理软化水量：5m₃/h,安装尺寸(mm):1000X600(2)冷却水系统水处理设备冷却水处理的目的是防垢、阻垢、消毒、杀菌、处理器，安装在冷却水回水管。冷却水量：1352=270m3/h,选取SB-603A/B型电子水处理器。性7.3.3定压补水设备罐两种形式，本设计制冷机房设置于地下一层，定压方式选取落地式膨胀定压罐。(1)闭式低位膨胀定压罐的总容积：(2)工作压力：a)补水泵启动压力Rm,大于系统最高点0.5m。(3)补水泵的确定：补水点宜设在循环水泵的吸人段。补水泵流量宜为系统水容量的5%二10%,扬程应保证补水压力比系统静止时补水点的压力高30~50kPa。补水泵宜设备建筑物的充水高度为23mH₂O,所以补水泵的扬程为：23+5=28mH₂O,补水泵的流量：所选补水泵的性能参数见表7.5。流量(m/h)扬程(mH₂O)电机功率(kw)补水泵选用两台，一用一备。7.3.4除污器的选择除污器用于清除和过滤管路中的杂质和污垢，安装在空调总回水管，除污器的选择应控制断面流速在0.05_0.1m/s。冷却水和冷冻书侧选用立式直通除污器各一台，型号为Dg200,尺寸：L=1140mm,7.3.5分集水器的选择计算集水器和分水器实际上是一段大管径的管子，只是在其上按设计要求焊接上若干不同管径的管接头，一般是为了便于连接通向各个环路的许多并联管道而设置的，分水器用于供水管路上，集水器用于回水管路上，在一定程度上也起到均压作用。集水器和分水器的直径，可按并联接管的总流量通过集水器和分水器时的断面流速0.5-1.5m/s来选择，并应大于最大接管开口直径的2倍。流量特别大时，允许增大流速，但最大不宜超过4m/s。集水器和分水器都用无缝钢管制作。选用的管壁和封头板的厚度以及焊接作法应按耐压要求确定。集水器和分水器应设温度计、压力表，底部应有排污管接口，一般选用DN40,两者之间应设均压管，配管间距应考虑两阀门手轮之间便于操作。假定分集水器的断面流速为0.5m/s,流量为135m₃/h,所以断面尺寸：分、集水器的长度按下式计算：表7.6接管中心距(mm)L...L活动中心冬季热负荷为618.3kw,根据此换热量选取换热器。水系统的阀门可采用闸阀、止回阀、球阀，对于大管路可采用蝶阀，选用阀门时，应和系统的承压能力相适应，阀门型号应与连接管管径相同。阀门的作用一为检修时关断用，一为调节用。当需定量调节流量时，可采用平衡阀。平衡阀可以(1)水泵的进口和出口；(2)系统的总入口、总出口；各分支环路的入口和出口；(3)热交换器、表冷器、加热器、过滤器的进出水管；(4)自动控制阀双通阀的两端、三通阀的三端，以及为手动运行的旁通阀上；(5)放水及放气管上；(6)压力表的接管上。制冷机房内制冷设备的布置注意事项：(1)必须符合工艺流程，流向应顺畅，管路要端正，便于操作管理，并应留有适当的设备部件拆卸检修所需空间。(2)机器或机组的突出部位之间的距离应视制冷机的结构形式而定,一般情况下应取(3)制冷压缩机的非主要通道应取0.8-1.0m。(4)泵的位置应考虑检修方便，泵的间距不小于1.0m,设备的固定突出部分间距不小于0.7m,从电动泵底座的长边到墙的距离不小于1.25。8.1水管保温设计的目的暖通空调设备与管道需要保温、隔热的原因主要有：(1)减少系统的冷热损失，节能且保证输送的冷热媒参数不偏离用户要求(2)防止设备或管道温度过高，而致人烫伤，或引起易燃物爆炸，或辐射强度过高而造成对人的损害(3)防止设备或管道温度过低而结露保温隔热结构由防腐层、保温层和保护层组成。管道经受介质的内腐蚀和空气、土壤的外腐蚀，影响系统的正常运行和使用寿命。减轻钢管内的腐蚀的有效途径是采用有效的水处理方法。可在管道、设备表面刷涂料防外腐蚀。保温层由保温材料构成，是实现保温隔热的主要组成部分。保温材料应具有导热系数小，重量轻，有一定的机械强度，吸水率小，不腐蚀管材的特点，另外还应考虑易于安装施工，造价低和使用寿命长。保护层的作用是防止保温层受到碰撞是破损，防止水分侵入保温层降低其性能，美化外观。由于金属保护层造价高且易腐蚀，本设计采用玻璃钢。8.2冷冻水管的保温设计■一保温材料导热系数，采PEF聚乙烯高发泡保温材料其导热系数为为管道内介质与管道周围空气露点温度的平—保温层外表面换热系数，般为5.8-11.6W/(m2C),取8.14W/(m2C);t,一保温层外的空气露点温度。如果在空调房间内，应该按空调房间的参数来确定，如果不在空调房间内，则应该按照室外最热月计算参数(干球温度为34C,湿球温度28.2C)确定；tn一管道内介质温度，对于空调循环水管取7C;一管道外空气温度，在室内取26C,室外的取34.0C,为了安全起见取后者；d—保温根据计算公式，当空调循环水温度为7/12C时，各种管径的保温层厚度见表9.1。上海市某活动中心空调设计说明书上海市某活动中心空调设计说明书噪声控制有两个方面：一是暖通空调系统服务对象的噪声控制；二是暖通空调系统设备房的噪声控制。噪声往往是影响室内声环境的一个主要通风机、水泵、电动机等安装在弹和支架要隔振，通过高噪声房间的管道要做隔声处理，避免振动或者高噪声传入管内；末端采用消声软管与风口连接，以防止气流通过调节阀时产生的噪声传入室内；空气处理机组混风处和机组出口设置静压箱，机房内各种有运动部件的设备都会产生振动，它直接传给基础和连接的管件，并以弹性波传到其他房间去，又以噪声的形式出现。另外，振动还会引起构件(如楼板)、管道振动，有时会危害安全。因此对振源必须采取隔振措施。制冷主机、水泵、空气处理头连接。软接头有二种：橡胶软接管和不锈钢波纹管压，其耐腐蚀性能也很差。空调采暖等水系统中大都采用这种接管。制冷剂管道中用不锈钢波纹管(能耐高温高压和耐腐蚀，但价格较高),风机进出口和风管间的软管则采用帆布材料制作，以防止振动的传播。此外必须设置基础，并采用弹性减振连接。管承，在管道穿越墙、楼板或者屋面时采用软连接，减振器和减振吊架可以用金属弹簧、橡胶或其他减振材料，如软木、泡沫橡胶、空气弹簧等制作。机房外设备的噪声控制：冷却塔和热泵VRV的室外机设在室外，它们的噪声影响周围环境。因此要对其噪声进行控制。方法就是尽量选用低噪声的设备，选择合理的设备位置以及采用隔声屏障10.1概述空调系统是由冷热源、空气处理设备、空气和水的管路系统、冷量与热量的分配系统等组成的复杂系统。这些系统之间必须互相匹配，互相适应。一个稳定运行的空调系统，当其中任一设备或系统的某一参数改变时，必然会影响其他设备和整个空调系统的工作。同时，空调系统是根据室内和室外设计参数进行设计的，但在实际运行中室内和室外的条件是不断变化的，空调系统经常要处于部分负荷下运行，不进行调节，就不能保证室内空气参数处于要求的状态。因此，在空调系统运行中，必须对空调系统进行调节与控制，使其按照要求进行运行。调节方法可以根据空调用户的要求，采取由运行人员手动调节，也可以采取全自动或半自动调节方式。10.1.1空调监控系统的内容空调监测与调节系统的内容如下：(3)新风入口干湿球温度的监测(4)冷水机组和换热器进水管水温的监测。由传感器对上述各部分的监测结果进行反馈，与设定值进行比较后实现系统的自动调节。10.1.2空调自动控制系统的基本组成图10.1给出空调自动控制系统方框图。可见，空调的自动调节系统是由以空调房间为主的调节对象及监测与变送装置、调节器、工况转换和执行与调节机构等环节组成的闭式系统，以实现对空调系统中的重要参数进行自动控制，使它们在受到干扰(内扰和外扰)的影响而偏离正常状态时，能自动回到规定的数值范围内。干扰干扰给定值调节器执行机构调节阀传感器变速器图10.1空调自动调节系统方框图调节对象冷、供热量。(2)风机和水管阀门连锁，通过感应水温的变化来调节水量及新风量地点。方案如下：风温度低于设定值时，开启热源；夏初，当回风温度高于设定值