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文档简介

106/10618层建筑中央空调系统水系统.风系统设计目录目录11绪论51.1设计目的51.2设计要求51.2.1设计计算51.2.3整理设计文件51.2.2绘图51.2.3整理设计文件51.3设计研究现状和开展趋势62工程概况和原始资料72.1工程概况72.2原始资料72.2.1室外气象参数72.2.2室内设计参数72.2.3围护结构参数83各空调房间负荷计算93.1夏季逐时冷负荷计算公式93.2逐时冷负荷详细计算163.2.1办公室-1001的逐时冷负荷详细计算163.2.2会议室3002的逐时冷负荷详细计算183.2.3办公室6007的逐时冷负荷详细计算193.2.4档案室18004的逐时冷负荷详细计算213.2.5石家庄公安局指挥中心大楼223.3所有房间的负荷列表224方案选择284.1电制冷冷水机组概论284.2电制冷冷水机组选择方法294.3本设计选择方案305系统布置295.1空调布置方式315.2水系统的布置315.3风系统的布置315.3.1风系统的分类315.3.2风系统的选择316房间的空气处理方案及送风量确实定366.1空气处理方案概述366.2送风量确实定366.2.1客房-1007的风量计算377末端设备的选择397.1末端设备的选型原则397.2风机盘管、吊迎风柜和新风机组的选型397.2.1各空调房间的末端设备的选型表398气流组织计算488.1概述488.2常用空调气流组织方式488.3房间气流组织方式498.4气流组织计算和风口选择498.4.1办公室4002侧送风口计算498.4.2会议室3002风口计算509水力计算549.1风系统水力计算549.1.1通风管道的设计原则549.1.2通风管道的选择549.2新风管水力计算559.2.1AHU-1最不利是三层559.2.2AHU-2最不利为十六层569.2.3AHU-3最不利为十八层589.3地下车库通风系统水力计算599.4水系统的水力计算609.4.1冷冻水系统的选择609.4.2冷冻水系统的水力计算639.5每层水环路水力计算669.5.1-1层水力计算669.5.21层水力计算689.5.32层水力计算709.5.43层水力计算729.5.54层水力计算749.5.65层水力计算769.5.76、10、12、14、16层水力计算78..9.5.87、11、13、15层水力计算809.5.98、9层水力计算829.5.1010层水力计算849.5.1117层水力计算869.5.1218层水力计算889.6水系统立管水力计算909.7凝结水管配管9110设备及材料的选择9310.1膨胀水箱的选择9310.2冷却塔选择9410.3冷冻水泵选择9510.4冷却水泵的选择9510.5补水泵的选择9611管道保温设计9711.1风管的保温设计9711.2冷冻水管的保温设计9811.3保温材料的选择9812系统消声10012.1噪声影响及采取的措施10012.2消声装置的选择10112.3消声设计步骤10113系统减振10214防排烟系统设计及卫生间排风10314.1防排烟系统设计10314.2卫生间的排风设计10615空调水系统的控制10716总结108致谢109参考文献1101绪论1.1设计目的毕业设计是专业学习中最后的一门综合性的重要教学环节,根据专业要求,培养学生综合运用本学科的根本理论、专业知识和根本技能,提高分析和解决实际问题的能力,完成初步培养从事科学研究工作和专业工程技术工作根本训练的重要环节。通过毕业设计,明确设计程序,设计内容及各设计阶段的目的要求和各工种间的必要配合,熟悉和掌握设计计算方法和提高绘图能力,掌握工程设计方案的比照选择及设计说明书施工图编制。1.2设计要求1.2.1设计计算⑴计算室内冷、热、湿负荷;⑵确定设计方案。包括系统划分、空气处理过程设计、冷热源确实定、计算总冷量、总热量、总风量;⑶根据冷量和风量确定选用空气处理设备和制冷设备;⑷确定室内气流组织形式,进行气流组织计算,风口的选择计算;⑸进行系统风道布置及管道水力计算;⑹系统消声减振设计;⑺系统防排烟及保温设计;⑻设计总结。1.2.2绘图图纸应包括施工图设计说明首页图;通风空调系统布置平面图、系统图;机房布置平面图、系统图;防排烟系统图。1.2.3整理设计文件⑴设计说明书及计算书;⑵主要设备及材料明细表;⑶全部设计图纸1.3设计研究现状和开展趋势暖通空调系统是建筑能源的消耗大户,占建筑总能耗的50%左右。而目前的暖通设计中,业主、设计人员往往在取用室内设计参数时选用过高的标准,建筑结构能耗也很大。随着我国的开展,人们对建筑环境的要求越来越高,建筑能耗必将有大幅度的增长。目前的一些常规的设计系统和负荷估算方法不能适应现阶段开展的需求,建筑节能技术逐渐提上了日程。按照设计标准对负荷进行详细计算,进行建筑围护结构的权衡计算,使之到达合理的能耗标准;采用蓄冷、热泵、热回收、废热利用等节能技术;使用变流量、变风量空调系统,进行系统的优化、智能控制;开发太阳能、风能等新能源是专业的开展方向。2工程概况和原始资料2.1工程概况石家庄公安局指挥中心大楼,高18层,为现浇混凝土框架结构,耐火等级为一级,总建筑面积为22670㎡,由塔楼和裙楼组成,其中塔楼为24层,裙楼3层,地下二层,楼设计标高为66.5m,裙楼设计标高为14.00m。地下一层为车库和机房。2.2原始资料2.2.1室外气象参数由《空气调节设计手册》得石家庄地区的主要参数如下:位置:北纬114°41ˊ东经38°3ˊ大气压力:夏季为995.6kpa冬季为1016.9kpa室外温度:夏季为35.1℃冬季为-8℃湿球温度:夏季为26.6℃相对湿度:冬季为75%室外风速:夏季为1.5m/s冬季为2.3m/s2.2.2室内设计参数1、温、湿度夏季:Tn=26±2℃,Ф=60±10%,风速v≤0.3m/s;冬季:Tn=18±2℃,Ф≥35%,风速v≤0.2m/s。2、新风量办公室:30m³/h.p会议室:30m³/h.p3、噪声要求根据《办公建筑设计标准》对建筑物室内允许噪声作了规定:办公室≤40-50dB(A)会议室≤35-45dB(A)2.2.3围护结构参数围护类型[名称]传热系数(w/㎡.℃)(夏/冬)传热衰减传热延迟(h)外墙[断热铝合金低辐射中空玻璃]2.77/2.850.980.92内墙[砖墙(002002)]2.02/2.020.417.16内门[双层玻璃门]2.75/2.750.980.94外窗[断热铝合金低辐射中空玻璃]2.77/2.850.980.92外门[双层玻璃门]3.30/3.420.990.7外窗[8-10mm双层空气层,隔热玻璃]2.22/2.2810.4外墙[轻集料混凝土砌块框架填充墙]0.78/0.790.268.42屋面[非上人加气混凝土砌块聚苯板50]0.55/0.560.289.913各空调房间负荷计算3.1夏季逐时冷负荷计算公式用谐波反应法详细计算的夏季空调冷负荷,其详细计算方法、过程及计算依据如下:根据《采暖通风与空气调节设计标准》(GB50019-2003),对以下各项得热量进行计算。(一)、外墙和屋面传热冷负荷计算公式外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷Qτ(W),按下式计算:

Qτ=KFΔtτ-ξ

(1.1)

式中

F—计算面积,㎡;

τ—计算时刻,点钟;

τ-ξ—温度波的作用时刻,即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻,点钟;

Δtτ-ξ—作用时刻下,通过外墙或屋面的冷负荷计算温差,简称负荷温差,℃。

注:例如对于延迟时间为5小时的外墙,在确定16点房间的传热冷负荷时,应取计算时刻τ=16,时间延迟为ξ=5,作用时刻为τξ=16-5=11。这是因为计算16点钟外墙内外表由于温度波动形成的房间冷负荷是5小时之前作用于外墙外外表温度波动产生的结果。

当外墙或屋顶的衰减系数β<0.2时,可用日平均冷负荷Qpj代替各计算时刻的冷负荷Qτ:

Qpj=KFΔtpj

(1.2)

式中

Δtpj—负荷温差的日平均值,℃。

(二)、外窗的温差传热冷负荷

通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷Qτ按下式计算:

Qτ=KFΔtτ(2.1)

式中

Δtτ—计算时刻下的负荷温差,℃;

K—传热系数。

(三)、外窗太阳辐射冷负荷

透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷Qτ,应根据不同情况分别按以下各式计算:

1.当外窗无任何遮阳设施时

Qτ=FCsCaJwτ(3.1)

式中

Jwτ—计算时刻下太阳总辐射负荷强度,W/㎡;

2.当外窗只有内遮阳设施时

Qτ=FCsCaCnJwτ(3.2)

式中

Jwτ—计算时刻下太阳总辐射负荷强度,W/㎡;

3.当外窗只有外遮阳板时

Qτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCa(3.3)

注:对于北纬27度以南地区的南窗,可不考虑外遮阳板的作用,直接按式(3.1)计算。

4.当窗口既有内遮阳设施又有外遮阳板时

Qτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCnCa(3.4)

式中

Jnτ—计算时刻下,标准玻璃窗的直射辐射照度,W/㎡;

Jnnτ—计算时刻下,标准玻璃窗的散热辐射照度,W/㎡;

F1—窗上收太阳直射照射的面积;

F—外窗面积(包括窗框、即窗的墙洞面积)㎡

Ccl、CclN—冷负荷系数(CclN为北向冷负荷系数),无因次,按纬度取值;

Ca—窗的有效面积系数;

Cs—窗玻璃的遮挡系数;

Cn—窗内遮阳设施的遮阳系数;

注:对于北纬27度以南地区的南窗,可不考虑外遮阳板的作用,直接按式(3.2)计算。

(四)、内围护结构的传热冷负荷

1.当邻室为通风良好的非空调房间时,通过内窗的温差传热负荷,可按式(2.1)计算。

2.当邻室为通风良好的非空调房间时,通过内墙和楼板的温差传热负荷,可按式(1.1)计算,或按式(1.2)估算。此时负荷温差Δtτξ及其平均值Δtpj,应按"零"朝向的数据采用。

3.当邻室有一定发热量时,通过空调房间内窗、隔墙、楼板或内门等内围护结构的温差传热负荷,按下式计算:

Q=KF(twp+Δtls-tn)(4.1)

式中

Q—稳态冷负荷,下同,W;

twp—夏季空气调节室外计算日平均温度,℃;

tn—夏季空气调节室内计算温度,℃;

Δtls—邻室温升,可根据邻室散热强度采用,℃。

(五)、人体冷负荷

人体显热散热形成的计算时刻冷负荷Q,按下式计算:

Qτ=nq1CclrCr(5.1)

式中

Cr—群体系数;

n—计算时刻空调房间内的总人数;

q1—一名成年男子小时显热散热量,W;

Cclr—人体显热散热冷负荷系数。

(六)、灯光冷负荷

照明设备散热形成的计算时刻冷负荷Qτ,应根据灯具的种类和安装情况分别按以下各式计算:

1.白只灯和镇流器在空调房间外的荧光灯

Q=1000n1NXτ-T(6.1)

2.镇流器装在空调房间内的荧光灯

Q=1200n1NXτ-T(6.2)

3.暗装在吊顶玻璃罩内的荧光灯

Q=1000n0NXτ-T(6.3)

式中

N—照明设备的安装功率,kW;

n0—考虑玻璃反射,顶棚内通风情况的系数,当荧光灯罩有小孔,利用自然通风散热于顶棚内时,取为0.5-0.6,荧光灯罩无通风孔时,视顶棚内通风情况取为0.6-0.8;

n1—同时使用系数,一般为0.5-0.8;

T—开灯时刻,点钟;

τ-T—从开灯时刻算起到计算时刻的时间,h;

Xτ-T—τ-T时间照明散热的冷负荷系数。

(七)、设备冷负荷

热设备及热外表散热形成的计算时刻冷负荷Qτ,按下式计算:

Qτ=qsXτ-T(7.1)

式中

T—热源投入使用的时刻,点钟;

τ-T—从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的时间,h;

Xτ-T—τ-T时间设备、器具散热的冷负荷系数;

qs—热源的实际散热量,W。

电热、电动设备散热量的计算方法如下:

1.电热设备散热量

qs=1000n1n2n3n4N(7.2)

2.电动机和工艺设备均在空调房间内的散发量

qs=1000n1aN(7.3)

3.只有电动机在空调房间内的散热量

qs=1000n1a(1-η)N(7.4)

4.只有工艺设备在空调房间内的散热量

qs=1000n1aηN(7.5)

式中

N—设备的总安装功率,kW;

η—电动机的效率;

n1—同时使用系数,一般可取0.5-1.0;

n2—利用系数,一般可取0.7-0.9;

n3—小时平均实耗功率与设计最大功率之比,一般可取0.5左右;

n4—通风保温系数;

a—输入功率系数。

(八)、渗透空气显热冷负荷

1.渗入空气量的计算

(1)通过外门开启渗入室内空气量G1(kg/h),按下式估算:

G1=n1V1pw

(8.1)

式中

n1—小时人流量;

V1—外门开启一次的渗入空气量,m^3/h;

pw—夏季空调室外干球温度下的空气密度,kg/m^3。

(2)通过房间门、窗渗入空气量G2(kg/h),按下式估算:

G2=n2V2pw(8.2)

式中n2—每小时换气次数;

V2—房间容积,m^3。

2.渗透空气的显冷负荷Q(W),按下式计算:

Q=0.28G(tw-tn)

(8.3)

式中

G—单位时间渗入室内的总空气量,kg/h;

tw—夏季空调室外干球温度,℃;

tn—室内计算温度,℃。

(九)、食物的显热散热冷负荷

进行餐厅冷负荷计算时,需要考虑食物的散热量。食物的显热散热形成的冷负荷,可按每位就餐客人8.7W考虑。

(十)、伴随散湿过程的潜热冷负荷

1.人体散湿和潜热冷负荷

(1)人体散湿量按下式计算

D=0.001φng(10.1)

式中

D—散湿量,kg/h;

g—一名成年男子的小时散湿量,g/h。

(2)人体散湿形成的潜热冷负荷Q(W),按下式计算:

Q=φnq2(10.2)

式中

q2—一名成年男子小时潜热散热量,W;

φ—群体系数。

2.渗入空气散湿量及潜热冷负荷

(1)渗透空气带入室内的湿量(kg/h),按下式计算:

D=0.001G(dw-dn)(10.3)

(2)渗入空气形成的潜热冷负荷(W),按下式计算:

Q=0.28G(iw-in)(10.4)

式中dw—室外空气的含湿量,g/kg;

dn—室内空气的含湿量,g/kg;

iw—室外空气的焓,kJ/kg;

in—室内空气的焓,KJ/KG。

3.食物散湿量及潜热冷负荷

(1)餐厅的食物散湿量(kg/h),按下式计算:

D=0.0115n(10.5)

式中n—就餐总人数。

(2)食物散湿量形成的潜热冷负荷(W),按下式计算:

Q=8.7n(10.6)

4.水面蒸发散湿量及潜热冷负荷

(1)敞开水面的蒸发散湿量(kg/h),按下式计算:

D=(a+0.00013v)(Pqb-Pq)AB/B1(10.7)

式中A—蒸发外表积,㎡;

a—不同水温下的扩散系数;

v—蒸发外表的空气流速;

Pqb—相应于水外表温度下的饱和空气的水蒸气分压力;

Pq—室内空气的水蒸气分压力;

B—标准大气压,101325Pa;

B1—当地大气压(Pa)。3.2逐时冷负荷详细计算利用鸿业计算软件对房间负荷进行详细计算,结果如下:3.2.1办公室-1001的逐时冷负荷详细计算 面积(㎡): 23.8 设备(W/㎡): 20 照明(W/㎡): 25 人员(人): 3 新风量(m^3/h.人): 30设备(W): 476 照明总量(W): 595 人员总量(人):3 新风总量(m^3/h): 90夏季参数 设计温度(℃):25.00 相对湿度(%):60.0 冬季参数 设计温度(℃):20.00 相对湿度(%):45.0 时刻(h)总冷负荷总冷指标冷负荷冷指标总湿负荷总湿指标湿负荷湿指标含新风含新风不含新风不含新风含新风含新风不含新风不含新风8:002710.51113.891863.0178.280.95370.04010.46520.01959:002727.74114.611880.24790.95370.04010.46520.019510:002761.26116.021913.7680.410.95370.04010.46520.019511:002795.42117.451947.9281.850.95370.04010.46520.019512:002826.52118.761979.0283.150.95370.04010.46520.019513:002852.57119.862005.0784.250.95370.04010.46520.019514:002869.31120.562021.8184.950.95370.04010.46520.019515:002877.36120.92029.8685.290.95370.04010.46520.019516:002869.79120.582022.2984.970.95370.04010.46520.019517:002859.17120.132011.6784.520.95370.04010.46520.019518:002877.74120.912030.2485.30.95370.04010.46520.019519:002840.15119.331992.6483.720.95370.04010.46520.019520:002760.66115.991913.1680.390.95370.04010.46520.0195房间面积(㎡):23.8最大冷负荷时刻(h):18:00总冷负荷(W)(含新风):2877.74总冷指标(含新风):120.91冷负荷(W)(不含新风):2030.24冷指标(不含新风):85.3总湿负荷(kg/h)(含新风):0.9537总湿指标(含新风):0.0401湿负荷(kg/h)(不含新风):0.4652湿指标(不含新风):0.0195总热负荷(W)(含新风):868.25总热指标(含新风):36.48热负荷(W)(不含新风):868.25热指标(不含新风):36.48热负荷(W)(不含户间):868.25热指标(不含户间):36.48户间传热负荷(W):0户间传热指标:0冬季总湿负荷(kg/h):0冬季总湿负荷指标:03.2.2会议室3002的逐时冷负荷详细计算面积(㎡):367.20设备(W/㎡):10.00照明(W/㎡):25.00人员(人):180.00新风量(m^3/h.人):30.00设备(W):3672.00照明总量(W):9180.00人员总量(人):180.00新风总量(m^3/h):5400.00夏季参数设计温度(℃):25.00相对湿度(%):60.0冬季参数设计温度(℃):18.00相对湿度(%):50.0时刻(h)总冷负荷总冷指标冷负荷冷指标总湿负荷总湿指标湿负荷湿指标含新风含新风不含新风不含新风含新风含新风不含新风不含新风8:0097380.4265.246530.3126.7250.35820.137121.04770.05739:0098836.2269.1647986.2130.6850.35820.137121.04770.057310:0098066.3267.0647216.2128.5850.35820.137121.04770.057311:0095927.2261.2445077.2122.7650.35820.137121.04770.057312:0091641249.5740790.9111.0950.35820.137121.04770.057313:0091363.4248.8140513.3110.3350.35820.137121.04770.057314:0091448.1249.0440598110.5650.35820.137121.04770.057315:0091415.2248.9540565.1110.4750.35820.137121.04770.057316:0091043.4247.9440193.4109.4650.35820.137121.04770.057317:0090510246.4939660108.0150.35820.137121.04770.057318:0090038.8245.239188.7106.7250.35820.137121.04770.057319:0088688.9241.5337838.9103.0550.35820.137121.04770.057320:0087523.2238.3536673.299.8750.35820.137121.04770.0573房间面积(㎡):367.2最大冷负荷时刻(h):9:00总冷负荷(W)(含新风):98836.24总冷指标(含新风):269.16冷负荷(W)(不含新风):47986.19冷指标(不含新风):130.68总湿负荷(kg/h)(含新风):50.3582总湿指标(含新风):0.1371湿负荷(kg/h)(不含新风):21.0477湿指标(不含新风):0.0573总热负荷(W)(含新风):11570.31总热指标(含新风):31.51热负荷(W)(不含新风):11570.31热指标(不含新风):31.51热负荷(W)(不含户间):11570.31热指标(不含户间):31.51户间传热负荷(W):0户间传热指标:0冬季总湿负荷(kg/h):0冬季总湿负荷指标:03.2.3办公室6007的逐时冷负荷详细计算面积(㎡): 77.52 设备(W/㎡): 15 照明(W/㎡): 20人员(人/㎡): 0.2 新风量(m^3/h.人):30.01 设备(W): 1162.8照明总量(W): 1550.4 人员总量(人): 15.5 新风总量(m^3/h):465.12 夏季参数 设计温度(℃):25.00 相对湿度(%):60.0 冬季参数 设计温度(℃):20.00 相对湿度(%):45.0 时刻(h)总冷负荷总冷指标冷负荷冷指标总湿负荷总湿指标湿负荷湿指标含新风含新风不含新风不含新风含新风含新风不含新风不含新风8:009868.55127.35488.6670.84.92830.06362.40370.0319:0010114.6130.485734.7573.984.92830.06362.40370.03110:0010363.8133.695983.9177.194.92830.06362.40370.03111:0010586.8136.576206.8780.074.92830.06362.40370.03112:0010785.9139.146406.0482.644.92830.06362.40370.03113:0010926.8140.956546.8684.454.92830.06362.40370.03114:0011009.7142.026629.8585.524.92830.06362.40370.03115:0011022142.186642.1285.684.92830.06362.40370.03116:0010922.2140.96542.3684.44.92830.06362.40370.03117:0010900.7140.626520.7784.124.92830.06362.40370.03118:0011073.3142.846693.3886.344.92830.06362.40370.03119:0010337.4133.355957.4776.854.92830.06362.40370.03120:0010015.1129.195635.2272.694.92830.06362.40370.031房间面积(㎡):77.52最大冷负荷时刻(h):18:00总冷负荷(W)(含新风):11073.27总冷指标(含新风):142.84冷负荷(W)(不含新风):6693.38冷指标(不含新风):86.34总湿负荷(kg/h)(含新风):4.9283总湿指标(含新风):0.0636湿负荷(kg/h)(不含新风):2.4037湿指标(不含新风):0.031总热负荷(W)(含新风):3532.61总热指标(含新风):45.57热负荷(W)(不含新风):3532.61热指标(不含新风):45.57热负荷(W)(不含户间):3532.61热指标(不含户间):45.57户间传热负荷(W):0户间传热指标:0冬季总湿负荷(kg/h):0冬季总湿负荷指标:03.2.4档案室18004的逐时冷负荷详细计算面积(㎡): 58.32 设备(W/㎡): 10 照明(W/㎡):25人员(人/㎡):0.2 新风量(m^3/h.人): 30 设备(W): 583.2照明总量(W): 1458 人员总量(人):11.66新风总量(m^3/h):349.92 夏季参数 设计温度(℃):25.00 相对湿度(%):60.0 冬季参数 设计温度(℃):18.00 相对湿度(%):50.0时刻(h)总冷负荷总冷指标冷负荷冷指标总湿负荷总湿指标湿负荷湿指标含新风含新风不含新风不含新风含新风含新风不含新风不含新风8:007680.55131.74385.4775.23.17070.05441.27140.02189:008028.04137.654732.9581.153.17070.05441.27140.021810:008496.24145.685201.1689.183.17070.05441.27140.021811:008954.04153.535658.9697.033.17070.05441.27140.021812:009326.28159.926031.2103.423.17070.05441.27140.021813:009753.47167.246458.38110.743.17070.05441.27140.021814:0010328.1177.097033.01120.593.17070.05441.27140.021815:0010756.9184.457461.8127.953.17070.05441.27140.021816:0010922.3187.287627.25130.783.17070.05441.27140.021817:0010781.8184.877486.74128.373.17070.05441.27140.021818:0010543.2180.787248.07124.283.17070.05441.27140.021819:009540.79163.596245.7107.093.17070.05441.27140.021820:008827.48151.365532.494.863.17070.05441.27140.0218房间面积(㎡):58.32最大冷负荷时刻(h):16:00总冷负荷(W)(含新风):10922.34总冷指标(含新风):187.28冷负荷(W)(不含新风):7627.25冷指标(不含新风):130.78总湿负荷(kg/h)(含新风):3.1707总湿指标(含新风):0.0544湿负荷(kg/h)(不含新风):1.2714湿指标(不含新风):0.0218总热负荷(W)(含新风):4007.84总热指标(含新风):68.72热负荷(W)(不含新风):4007.84热指标(不含新风):68.72热负荷(W)(不含户间):4007.84热指标(不含户间):68.72户间传热负荷(W):0户间传热指标:03.2.5石家庄公安局指挥中心大楼总房间面积(㎡):13955.06最大冷负荷时刻(h):15:00总冷负荷(W)(含新风):2055826.5总冷指标(含新风):147.32冷负荷(W)(不含新风):1352255.76冷指标(不含新风):96.9总湿负荷(kg/h)(含新风):726.2725总湿指标(含新风):0.052湿负荷(kg/h)(不含新风):318.8061湿指标(不含新风):0.0228总热负荷(W)(含新风):573574.02总热指标(含新风):41.1热负荷(W)(不含新风):573574.02热指标(不含新风):41.1热负荷(W)(不含户间):573574.02热指标(不含户间):41.13.3所有房间的负荷列表注:六、十、十二、十四、十六层相同;七、十一、十三、十五层相同。大楼负荷时间分布图4方案选择4.1电制冷冷水机组概论电制冷冷水机组为冷源,配以末端风机盘管和新风机组,需水处理设备、水泵、冷却塔等附属设备,要建机房和配备专门操作管理人员。就目前市场的情况,分为离心式、螺杆式和活塞式。活塞式冷水机组具有悠久的生产历史,技术十分成熟,制造简单、价格廉价,缺点是单机容量比较小,制冷效率比较低,工作部件较多,维修工作量比较大,不满足本设计大负荷的要求,故不予考虑。离心式冷水机组单机制冷量大,维护费用低,而且能经济方便地调节制冷量,但当制冷负荷很小时,将会产生“喘振〞现象。“喘振〞会增大机组运行时的震动和噪声,严重时有可能损坏机器。螺杆式冷水机组压缩机结构简单、紧凑,维修工作量小,运行平稳平安可靠,操作方便,可以在较高的压缩比工况下运行。对湿压缩不敏感,可以实现10%—100%范围内无级能量调节。它是以电为动力源,以氟里昂为制冷剂,以水为载体。其制冷原理是液态氟里昂可以吸收冷冻水中热量,变成气态,气态制冷剂(即氟里昂)在通过压缩机时压缩变成液态,过多的热量在通过冷凝器时被其中的冷却水带走,释放到大气中去。主要优点:1、电制冷技术已有较长的历史,技术成熟度较高,与溴化锂技术相比,机械运转简捷明快,机组寿命较长(但末端系统的风机盘管寿命一般为5-8年)。2、对水质的要求比溴化锂机组低。3、能效比较高。4、目前市场中的故障反应较少。主要缺点:1、主机只能制冷,环保部门要求很高。2、用电容量大。3、整个空调系统与溴化锂机组一样,需要较多的其它设备(种类同溴化锂),运行管理较复杂,故障因素较多。4、主机噪声较大(一般为80分贝)4.2电制冷冷水机组选择方法(1)选用电力驱动的冷水机组时,当单机制冷量Q>1160KW时,宜选用离心式;当Qe=580~1160KW时,宜选用离心式或螺杆式;当Q<580KW时,宜选用活塞式。(2)冷水机组一般以选用2~4台为宜,中小型规模宜选用2台,较大型可选用3台,特大型选用4台,冷水机组一般不设备用,并与负荷变化情况及运行调节相适应。(3)有适宜热源,特别是有余热和废热可以利用,以及电力缺乏时,宜采用溴化锂吸收式冷水机组。(4)进行技术经济比较后,宜优先采用能量调节自动化程度较高的冷水机组,活塞式机组宜采用多台压缩机自动联控机组,以及变频可调的冷水机组。(5)电力驱动的压缩式冷水机组宜根据单机空调制冷量在额定工况下的能效率比参照下表优选用活塞式、螺杆式或离心式冷水机组。冷水机组选择方式单机容量(KW)适用的机型能效比<116活塞式≥3.6116~349活塞式≥3.8螺杆式≥3.9350~581活塞式≥3.9螺杆式≥4.0582~1163离心式≥4.4螺杆式≥4.1>1163离心式≥4.44.3本设计选择方案选择上海台佳实业有限公司的水冷螺杆式冷水机组型号RSW—300—2两台参数如下表:工程型号RSW-300-2额定制冷量R407CKW1028.2电源型式380V50HZ控制方法PLC可编程控制器压缩机型式半封闭螺杆压缩机输入功率制冷KW199压缩机数量2容量控制有段或连续容调冷凝器型式卧式壳管式换热器水流量m3/h228水压降kPa55进出口管径DN200蒸发器型式卧式壳管式换热器水流量m3/h183水压降kPa70进出口管径DN200制冷剂充注量Kg168机组噪声dB73外形尺寸长mm4240宽mm1200高mm2177机组重量整机重量Kg44005系统布置5.1空调布置方式空气调节系统的作用是建立和保持建筑物内的人工环境,目的是为了室内人员的舒适和健康或为了生产过程的顺利进行,提高生产效率。空调过程中必须采用的根本措施是加热、加湿、冷却或去湿。它由冷热源、空气处理设备、风机、管道等组成,包括一些必要的辅助设备。空调方案一旦确定就要进行选型计算。考虑到该大楼建筑组成复杂,有高大空间的指挥中心、会议室等,有休息室,会议室,贵宾接待室,茶室,消防值班室等大小,形状,用途各不相同的房间。局部厅室是间歇使用的,如会议室为非连续使用。休息厅,接待室等短时间有人停留。而主要房间又是以客房和办公室为主。所以空调系统运行时间和要求很不一样。局部房间如会议室、商场、酒店、歌舞厅等对新风需求量比较大。结合上述的建筑和使用功能上的特点,大楼的办公室,采用风机盘管+独立新风系统;局部大空间的房间如:大会议室等,可采用吊迎风柜。这种方式布置灵活,各房间可独立调节室温,房间没人的时候可方便地关掉末端设备,不影响其他房间,从而比其它系统较节省运转费用,此外房间之间空气互不串通,冷量可由使用者进行一定调节。独立新风系统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,水管的结露现象可得到改善。新风采用分层设置水平式新风系统,处理到室内空气焓值,不承当室内负荷,新风通过新风管道直接送入各空调空调房间。局部空间大有人员长期停留的房间采用新风换气机。具体布置见后面新风系统。5.2水系统的布置本设计采用两管制、闭式、水平异程、一次泵、变流量系统。1、两管制系统的优点两管制水系统是采用同一套供回水管路。冬季供热水,夏季供冷水。由运行人员依据多数房间的需要决定,实行供热与供冷的转换。两管系统具有管理方便,一次性投资较小等优点。本设计对空调精度要求不是很高,故采用两管制。而三管制是共用一根回水管,因此冷热有混合损失,运行效率不高,而且系统水力工况复杂,难于运行。四管制初投资较高且多占空间。2、闭式系统的优点1)水泵扬程仅需克服循环阻力,与楼层数无关,仅取决于管路长度和阻力。2)循环水不易受污染,管路腐蚀情况比开式系统小。3)、不需要设回水池,但要设一个膨胀水箱。膨胀水箱尽量接至水泵入口,其管上不用装设阀门。4)水泵可以安装在系统内任意位置。缺点:蓄冷能力小,低负荷时冷冻机也需经常开启;膨胀水箱的补水有时需要加压泵。3、同程和异程系统的选择同程系统的特点是通过各个环路的管路的总长度都相等。由于通过最近立管的循环环路与通过最远立管的循环环路的总长度相等,故压力损失易于平衡。但同程系统的管材消耗量要多些。异程系统的特点是通过各个立管的循环环路的总长度不相等。由于异程系统供、回水干管的总长度短,故节省管材。但在机械循环中,由于作用半径大,连接立管多,因此通过各个立管环路的压力损失较难平衡。初调节不当时,就出现近立管流量超过要求而远立管流量缺乏,即水平失调。另外,对于异程系统,往往出现前端拥护的水力稳定性极好而末端用户水力稳定性很差的情况。但对于同程系统,如果设计合理,可以防止前后端用户水力稳定性相差悬殊的问题。与异程系统不同的是,同程系统水力稳定性最差的用户往往出现在网络中部,这也是同程系统有时会出现中部用户供热空调效果差甚至出现倒流的原因。由于大楼层面积较大,水平管路布置采用异程式。立管采用同程式便于到达水力平衡。4、一次泵系统的选择依据一次泵系统的特点是直接把从空调主机出来的空调水通过管道输送到各末端装置后再回到空调主机,如此循环流动。其流量控制可以通过供、回水总管的旁通管来保持空调主机侧的定流量而让用户侧处于变流量运行。一次泵系统比较简单,控制元件少,且本设计中水泵的扬程大约在28米,一般水泵都能满足要求,所以在本设计中采用一次泵系统。二次泵系统虽然能节省冷冻水泵的耗电量,但初投资比较大,自控要求比较高,而且占地面积也大些。5、定流量和变流量系统定流量系统中循环水量为定值,负荷变化时,减少制冷量或供热量改变供回水温度的系统。定水量系统简单,不要变水量定压控制,用户采用三通阀,改变表冷器的水量,但总管路中水量始终按照最大负荷运行,使水泵无效能耗很大。定水量系统一般适应于间歇性降温和空调面积小,只有一台冷冻机和水泵的系统。定流量系统中末端大局部采用双位三通阀进行调节。变流量系统,保持供水温度在一定的范围内,当负荷变化时,改变供水量的系统。变水量系统的水泵能耗随负荷减少而降低,但需要采用供、回水压差进行台数和流量控制,采用变频泵调节水泵流量。变水量系统适应于大面积空调全年运行的系统。变水量系统各用户的流量采用自动控制,负荷侧常采用双通调节进行控制。5.3风系统的布置5.3.1风系统的分类1、风系统按所处理的空气的性质分类1)、直流式系统2)、循环式系统3)、混合式系统2、风系统按空气流量状态分类1)、定风量系统2)、变风量系统3、风系统按风道内的风速分类1)、低速系统2)、高速系统5.3.2风系统的选择1、根据上面的分类,本设计房间采用低速混合式定风量系统。即采用风机盘管+新风的空气处理方式,常见处理方式如下:2、分析1)、方式A采用一次回风方式,新风不经过处理就直接与回风混合再经过组合式空调器的盘管处理到ε线与φ=90%的交点处即可送如空调房间。此种方式可以采用最大温差送风,可以减少送风量,减少风机能耗。2)、方式B中新风先处理到室内焓值再与处理过的回风混合,因此风机盘管(或吊迎风柜)只承当室内冷负荷,新风负荷由新风机组承当,但风机盘管(或吊迎风柜)也要承当局部新风湿负荷。本设计中均采用方式B。考虑到会议室使用的非连续性,四层新风采用变风量系统。新风口采用电动阀门与风机盘管连锁开关;新风机组风机采用变频器,通过风口开启的数量控制风机转速。新风换气机:通过热交换器,在向室外排出室内污浊空气的同时将室外新鲜空气过滤后送入室内。内置空气换热器,利用排风的冷(热)量对进入室内的新风进行预处理。冷(热)负荷不受新风的影响,大幅度降低新风处理所需要的能量,且可代替新风处理设备,不必单设操作间,减少设备投资和建筑面积,利用热回收技术节省能耗。6房间的空气处理方案及送风量确实定6.1空气处理方案概述大楼除局部大空间房间:大会议室等采用了吊迎风柜,其他空调房间办公室等采用风机盘管,配独立新风系统。这种方式布置灵活,各空调房间可独立调节室温,房间没人的时候可关掉机组(关风机),不影响其他房间,此外房间之间空气互不串通,冷量可由使用者进行调节。独立新风系统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,水管的结露现象可得到改善。新风由新风机组处理到室内空气焓值,不承当室内负荷,通过新风管道直接送入各空调空调房间。局部房间采用新风换气机,利用房间余冷或余热,节省能源。风机盘管采用二管制,不设排风系统,通过窗户缝隙渗透排风,厕所单独设排风扇进行排风。在过渡季节,关闭制冷系统、风机盘管和新风系统,采用开窗进行自然通风降温。风机盘管的控制方法:手动三档开关选择风机的转速,手动季节转换开关;风机与水路阀门联锁,由室内温度控制电动二通阀的启或闭,当二通阀断电后能自动切断水路。6.2送风量确实定空调房间的总送风量确定方法如下:由房间热湿比ε和选定的送风温差⊿t确定送风状态点O点,然后算出室内状态点N点和送风状态点O点之间的焓差(hn-ho),再用空调房间的室内负荷除以以上算出的焓差即得空调房间的总送风量G。总送风量G减去新风量Gw即为空调房间风机盘管的风量Gh。房间空气处理过程6.2.1客房-1007的风量计算下面以办公室-1007房间夏季供冷为例进行风机盘管的选择计算,对应的处理过程见图6.1。石家庄地区夏季的湿球温度为26.6℃,夏季室外空调温度35.1℃;室内设计状态点为:Tn=25±2℃、Ф=60±10%,这样就可以在焓湿图上找到室内、外点的焓值,他们的焓差为新风处理焓差。查i-d图可得in=56.03KJ/Kg,iw=84.22KJ/Kg,所以△h=iw-in=88.8-55.4=28.2KJ/Kg。新风负荷计算公式:Qw=Gw(iw-in)ρ=Gw(iw-in)ρ/3.6=Gw·ρ×33.4/3.6,这样就可以算出新风负荷。由前面的负荷计算表中可以得到:1、-1007房间的新风量为90m³/h,2、冷负荷1758w,新风负荷780w,湿负荷0.3103kg/h;3、房间的热湿比的计算:ε=Q/Wε=(Q-QX)/W=1358*3.6/0.3103=175654、送风状态点(O)确实定本设计中房间均为舒适性空调,可以采用最大温差送风,则ε=96863线与Ф=90%线的交点即为所求的送风状态点O,对应的io=50.39KJ/kg﹒干5、送风量的计算由tn=26℃,Ф=60%查焓湿图得in=58.5KJ/kg﹒干,那么送风焓差△i=in-io=56.03-50.38=5.65KJ/kg﹒干,则总送风量G=1758/5.65=560m³/h由于-1007客房的新风量Gw=90m³/h,那么风机盘管处理风量为Gh=G-Gw=560-90=470m³/h。6、新风比的验算新风比=Gw/G=90/470=19.1%,符合最低新风比10%的要求。7、风机盘管的选择根据房间负荷Q=1758W,风量G=470m³/h来选择风机盘管.7末端设备的选择7.1末端设备的选型原则末端设备均按设备冷量来选择,并用校核房间所需要的风量。风机盘管按夏季负荷进行选型,供热量一般为制冷量的1.5倍,均可满足冬季工况的要求。设计中可按名义制冷工况选取即可。名义制冷量:干球温度27℃湿球温度19.5℃冷冻水进口温度7℃进出口温差5℃风机盘管全热制冷量Qt≥(1+β1+β2)Qc式中:β1:考虑积灰对风机盘管传热影响的附加率,冬、夏两用盘管取20%β2:考虑风机盘管间歇使用的附加率15%~20%采用卧式暗装风机盘管,无静压型的标准风机盘管,当风管、送风口、回风口及风口过滤器的总阻力小于无静压风管的30pa,在此前提下,按风机盘管中档风量下制冷量进行选型。7.2风机盘管、吊迎风柜和新风机组的选型7.2.1各空调房间的末端设备的选型如表房间盘管型号数量-1001FP-1021-1002FP-1021-1003FP-1022-1004FP-2384-1005FP-1021-1006FP-511-1007FP-511-1008FP-511-1009FP-511-1010FP-5111001FP-23841002FP-20411003FP-13621004FP-13621005FP-13621006FP-17011007FP-17011008FP-17011009FP-20421010FP-23811011FP-20411012FP-20411013FP-13611014FP-13611015FP-10211016FP-23811017FP-23811018FP-23812001FP-23822002FP-20412003FP-10212004FP-17012005FP-17012006FP-17012007FP-17022008FP-17042009FP-17022010FP-20412011FP-20412012FP-23812013FP-20412014FP-17012015FP-17012016FP-23812017FP-23812018FP-23813001FP-238130023003FP-23813004FP-23833005FP-23833006FP-23823007FP-23813008FP-23813009FP-23813010FP-23813011FP-23813012FP-23813013FP-23814001FP-17014002FP-13614003FP-13614004FP-13614005FP-10214006FP-10214007FP-23824008FP-23824009FP-23824010FP-17024011FP-17014012FP-10224013FP-10224014FP-10224015FP-17025001FP-10215002FP-10215003FP-13615004FP-13615005FP-10215006FP-10215007FP-17025008FP-17025009FP-13625010FP-17015011FP-10225012FP-10215013FP-10215014FP-17016001FP-17016002FP-13616003FP-13616004FP-13616005FP-10216006FP-10216007FP-13626008FP-13626009FP-10216010FP-13626011FP-17016012FP-13626013FP-13626014FP-13626015FP-17017001FP-17017002FP-13617003FP-13617004FP-13617005FP-10217006FP-10217007FP-17027008FP-17027009FP-17027010FP-17017011FP-13627012FP-13627013FP-13627014FP-17018001FP-10218002FP-17018003FP-10228004FP-13618005FP-10218006FP-10228007FP-10228008FP-6818009FP-6818010FP-10228011FP-10218012FP-13618013FP-17018014FP-17018015FP-17028016FP-17019001FP-10229002FP-10219003FP-10219004FP-10229005FP-10229006FP-6819007FP-6819008FP-10229009FP-13619010FP-17019011FP-17019012FP-10229013FP-10219014FP-10219015FP-10229016FP-170117001FP-238517002FP-204217003FP-102217004FP-170217005FP-170117006FP-170117007FP-102217008FP-102217009FP-170118001FP-238118002FP-102118003FP-238118004FP-170118005FP-170118006FP-102118007FP-170118008FP-2381本设计选用上海台佳实业中央空调的FCU,所选设备的主要性能参数如下表,本设计选中档。参数额定风量m3/h额定供冷量W额定供热量W噪音dB水量阻力型号高中低高中低高中低高中低kg/hkPaFP-5154041021031822768221945503739270436384155010FP-6871053036041313644290960674842360639414471016FP-1021080810540585052194168875770835237424546100532FP-136143010807308145712657141190596847097444648140014FP-1701800135090097508699694714595120198728464849168023FP-20421701620109011700104388177171701416510405474951201029FP-238253019101270136501217897282043216526120995052552345357.2.2新风机组的选择新风机组对室外新风进行处理到室内焓值,通过风管直接送进房间。选用上海台佳实业有限公司TF系列4排管新风处理机。算出每个新风机组所承当的风量和冷量,再根据所需的风量和冷量选择新风机组如表下表所示。新风处理分为4个系统,-1~3层为一个系统AHU-1,4~16层为一个系统AHU-2,17~18为一系统AHU-3。三层大会议室也采用台佳空气处理机组AHU-4楼层新风量m3/h新风负荷W新风机组台数-1170014407.51477044564.42517048805.43604057119.9AHU-117680164897.2TF-2265324032448.46342035407.27329032434.38389026815.99342022370.710342035407.211329032434.312342035407.213329032434.314342035407.215329032434.316342035407.2AHU-244230421040.8TF-60L117360016230.418278024284.7AHU-3638040515.1TF-07L1会议室540098836AHU-42200098836TF-22L1参数风量余压pa额定冷量Kw额定热量Kw冷媒水量冷媒水阻kpa型号空调工况全新风空调工况全新风空调全新风工况全新风TF-30L3000054--842191.9415.77383.3564673371.542.738.3TF-08L800091-90549.49122.1298.65195.68.52122.834.2TF-60L60000225--870372.16754.667461000964108.316.343.7TF-07L700049--66940.41101.7681.64163.3717.51624.3TF-22L22000158--818169.91377.98339.4604.729.26538.347.2地下配电中心新风量:14160m³/h,制冷站和泵房:8000m³/h,直接送室外空气。8气流组织计算8.1概述空气分布又称气流组织,也就是设计者要组织合理的空气流动。用途不同的房间对气流分布有不同的要求。对气流分布的要求主要是针对“工作区〞而言。所谓工作区一般是指距地面2m以下,工艺空调视具体要求而定。常用评价指标:温度梯度:在舒适区范围内,按照ISO7730标准,在工作区内的地面上方1.1m和0.1m之间的温差不应大于3℃;美国ASHTAE55-92标准建议1.8m和0.1m之间的温差不大于3℃。工作区风速:我国标准要求,舒适性空调冬季室内风速不应大于0.2m/s,夏季不应大于0.3m/s。8.2常用空调气流组织方式国内常用空调的气流组织方式,按照特点可归纳为侧送、孔板送风、散流器送风、条缝送风和喷口送风。对室温允许波动范围有要求的空调房间的气流组织常用前三种。1、侧送是空调房间最常用的一种气流组织形式,一般以贴附射流的形式出现,工作区通常是回流。常用方式:1)单侧上送上会、下回或走廊回风;2)双侧外送上回;3)双侧内送下会或上回风;4)中部双侧内送上下回或下会。一般层高的小面积空调房间宜采用单侧送风。当房间长度较长,单侧不能满足时,可采用双侧送风。当空调房间中部顶棚下安装风管对生产工艺影响不大时,可采用双侧外送。2、在室温允许波动范围较小时通常采用孔板送风方式。这种送风方式的特点是:在房间高度为3~5米而换气次数要求较大时,亦能够保证工作区具有均匀而较小的气流速度。孔板送风可分为全面孔板和局部孔板送风。3、散流器送风分为散流器平送和散流器下送。平送方式一般用于室温允许波动范围有要求,层高较低且有技术夹层的空调房间,送风射流沿着顶棚径向流动形成贴附流,保证工作区稳定而均匀的温度和风速。8.3房间气流组织方式对于本工程中的办公室和客房,采用每个房间设独立的风机盘管,送风方式为侧送上回,风从风机盘管出来后直接侧向吹入室内,在送风口同侧房间上部回风。根据风口风量和推荐的出风口出风速度(2~5m/s)及回风口吸风速度(4m/s以下)选择送风口和回风口的大小。对于会议室和商场等面积较大的房间,采用了吊迎风柜,考虑到装修的要求,采用散流器平送方式,回风口设于房间上部。设计中大局部房间属于贴附射流(送风口采用百叶风口),气流组织较好,人员根本上处于回流区,因此在气流组织计算中,主要计算回风流场内各点的流速即可,而少量房间采用散流器上送上回方式。送风口形式;对于客房、办公室等风机盘管送风口一般采用条形双层百叶风口;大厅等采用吊迎风柜送风口采用带调节阀的散流器。回风口布置:回风口的位置对气流影响小,对区域温差影响也小,本设计中房间面积不是特别大,且层高较小,设在一侧集中布置。8.4气流组织计算和风口选择选取有代表性的房间进行气流组织和风口选择的计算,其他房间见下表。8.4.1办公室4002侧送风口计算1、送风口计算(1)根本资料B=3.6m,L=5.7m,H=3.5H送风量V=1142³/h=0.32m³/s送风温度ts=19.5℃tn=26℃(2)射流末端Δtx=1℃可得Δtx/Δts=1/6.5=0.153,查得射流最小相对射程x/d0=18.5。设在墙一侧靠顶棚安装风管,风口离墙0.5m,射流实际射程取5.2m。送风口最大直径dmax=5.2/18.5=0.28m,选用双层百叶风口,风口规格400×7002、回风口计算根据《中央空调设备选型手册》查得,房间上部回风时,推荐吸气风速取4~5m/s,吸气风量由风机盘管型号得中档风量1080m³/h。计算得回风口面积:1080/3600/4=0.075㎡取回风口尺寸:250x3003、新风口选择计算新风采用侧送方式,方法同送风口,取风速3m/s,新风量120m³/h计算新风口面积:120/3600/3=0.011选风口尺寸:100×1508.4.2会议室3002风口计算3002房间选用空气处理机组,风口选用方形散流器;回风口选用单层百叶风口;1、送风口的计算参照课本《暖通空调》10-16,10-17进行选型计算。(1)、布置散流器,四列风口,根据房间宽度选用七排。共计28个,每个风口风量785m³/h。(2)、初选散流器。选用方形散流器,按径部风速2~6m/s选择规格,层上下或对噪声要求高时选用小风速,反之选用高风速。本设计中房间为层高4.8m的娱乐用房用4m/s选用风口,尺寸:200×2002、回风口的选择计算房间内的回风口使一个汇流的流场,风速衰减很快,它对房间的气流影响相对于送风口而言较小,因此风口的形式也比较简单,本设计中采用百叶风口作为回风口。1计算依据气流分布的流动模式取决于送风口和回风口位置、送风口形式等因素。其中送风口(它的位置、形式、规格、出口风速等)使气流分布的主要影响因素。对于舒适性空调的气流组织应该注意:一是尽可能保证室内参数(温度)的均匀性,二是防止送、回风空气短流而导致空调效果不良,三是防止夏季时直接对人体吹冷风。在本设计中的大局部房间都是用风机盘管吊顶侧送,属于贴附射流(送风口采用百叶风口),气流组织较好,冬季送热风时可调节风口外层叶片的角度,向下送出,人员根本上处于回流区,在气流组织计算中,主要计算射流的贴附长度以及校核回风流场内各点的流速即可。根据文献《简明空调设计手册》式5-7得贴附射流的贴附长度主要取决于阿基米德数Ar:Ar=gds⊿ts/vs2Tn(6-1)式中⊿ts——送风温差°Cg——重力加速度m/s2ds——风口直径或当量直径mvs——送风速度m/sTn——工作区绝对温度K2气流组织的射流计算(1)上侧送上回的房间射流计算对于采用上侧双层百叶侧送的房间,工作人员处于回风区,下面以4002为例进行射流计算(气流组织方式如以下图):风口尺寸:400×160mm,当量直径为:229mm,额定风量:508m3/h,风口风速:2.4m/s,送风温差:8°C。由于是办公室,对温度控制要求不大,假设射流末端⊿tx=1°C校核贴附长度,利用公式5-1计算ArAr=gds⊿ts/vs2Tn=9.81×8×0.229/2.42×299=0.01查《简明空调设计手册》图5-10得x/ds=23x=23×0.229=5.3m根据建筑图纸得知,该办公室要求贴附长度为5m,实际可达5.3m,满足要求。(2)上送下回射流计算根据《暖通空调》公式10-16得知,散流器射流的速度衰减方程为Vx/v0=KA1/2/(x+x0)式中x——以散流器中心为起点的射流水平距离,m;Vx——在x处的最大风速,m/s;V0——散流器出口风速,m/s;x0——平送射流原点与散流器中心的距离,一般取0.07m;A——散流器的有效流通面积,m2;K——系数,多层锥面散流器为1.4,盘式散流器为1.1。散流器下送室内平均风速vm(m/s),与房间大小、射流的射程有关,可按照《暖通空调》式10-17计算:vm=0.381rL/(L2/4+H2)1/2式中L——散流器效劳区边长,m;H——房间尽高,m;r——射流射程与边长L之比,因此rL即为射程,射程为散流器中心道风速为0.5m/s处的距离,通常把射程控制在到房间边缘之75%。对于散流器上送下回的房间,人员处于送风区,下面以多功能报告厅为例进行射流计算(气流组织方式如以下图):风口尺寸:360×360mm,当量直径为:360mm,送风量:22000m3/h,风口风速:4m/s,吊迎风柜安装高度为4.5米,共有15个送风口。人的主要活动高度为2米以内,报告厅面积20.7×18m2,净高4.5m,则每个散流器承当5×5的面积。对于会议室,由于层高高,按照风口风速4m/s选择风口。选择360×360mm的方形散流器,根据送风量计算得知颈部风速为3.94m/s。由于散流器实际出口面积约为颈部面积90%,即A=0.36×0.36×0.9=0.12m2,则散流器出口风速4.4m/s。按照公式求射流末端速度为0.5m/s的射程,即x=Kv0A1/2/vx-x0=4.2m按照公式计算室内平均风速vm=0.31m/s由于会议室人员较多,风速稍大于0.3m/s不会造成很大影响,因此上面的气流组织满足要求。其他房间的气流组织通过类似与上面的计算可知,都能满足要求。9水力计算9.1风系统水力计算9.1.1通风管道的设计原则通风管道的设计应在保证使用效果的前提下使其投资和运行费用最低。同时还应该和建筑设计密切配合,作到协调和美观。在本设计中,风系统水力计算主要包括以下几个方面:1、定风管和风口的位置,校核风口的气流组织形式。2、风管尺寸选择及校核风口大小的。3、计算风管的水力损失,计算各支管的阻力平衡,以及风管的沿程损失,校合风机能否将风送到各个风管的尽头。9.1.2通风管道的选择1、通风管道的选择在风管的选择上,圆风管的强度虽大,耗钢量虽小,但占有有效空间较大,不易布置且不美观。矩形风管由于容易布置,多用于明装和管道布置复杂的地点。矩形风管中,方形风管阻力较小,耗钢量小。采用矩形风管时,宽高比应小于4为宜。风管材料应考虑适合和经济,内部光滑,易于安装,就地取材等因素。在本设计中,选用镀锌钢板制作的矩形风管。风管尺寸以外径为标准。2、通风管道的制作风管用镀锌钢板制作,其厚度按照《通风与空调工程施工及验收标准》(GB50243-97)的要求选取。由于矩形风管占有效空间比较小,易于布置,明装较美观等特点,故采用矩形风管。考虑到噪声的要求空气管道内推荐风速值管道部位推荐风速(m/s)最大风速(m/s)风机吸入口处45风机出口处6.5-107.5-11主风道5.0-6.55.5-8.0支风道3.0-3.54.0-6.5支管接出的风管3.0-3.54.0-6.09.2新风管水力计算在本设计中对各新风系统进行最不利环路的最远层计算,把结果列表进行说明。9.2.1AHU-1最不利是三层:管段风量m3/h风管尺寸(mm)实际风速m/s管长m单位摩阻Pa/m摩擦阻力(Pa)局部阻力系数动压(Pa)局部阻力(Pa)总阻力(Pa)14770500*5005.317.130.589.940.416.36.5216.4624770500*5005.320.721.442.5416.341.40242.84233920500*5004.366.750.42.70.5411.26.0488.74842340500*4005.653.250.270.880.546.243.36964.249651890400*2505.253.140.993.110.5413.77.39810.50861440320*25057.61.017.680.5415.028.110815.79087990320*2004.297.60.96.840.549.855.31912.1598540200*1604.696.750.543.650.5412.026.4908101204.347.730

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