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任務(wù)書
設(shè)計題目：西安市某建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計
指導(dǎo)老師：
學(xué)生姓名：
專業(yè)班級：
空調(diào)制冷系
一、設(shè)計題目 西安市某建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計
二、原始資料
1. 概述：
全樓共 11 層，地上 9 層；地下室2層的具體功能（如為電氣、設(shè)備機房或者汽車庫等）；地上各層的功用（如一、二層為公共用房，三層以上為寫字間。高層地下部分按六級人防二等人員掩蔽部設(shè)計；地下車庫按6級人防汽車庫設(shè)計）。根據(jù)具體情況按上述格式填寫。
2. 冷熱源：
選取空調(diào)冷源,確定機組布置方式，以及機房位置。
3. 土建方面：
建筑平、立、剖面及各種詳圖（共 23張）
三、設(shè)計內(nèi)容及任務(wù)
1. 設(shè)計的主要內(nèi)容
①確定最佳空調(diào)方案（集中式、半集中式、分散式空調(diào)系統(tǒng)；全水、全空氣、空氣—水系統(tǒng)等各種方案比較）；
②計算空調(diào)負(fù)荷（夏季冷負(fù)荷，冬季熱負(fù)荷）；
③選擇空調(diào)設(shè)備（夏季為設(shè)計工況，冬季為校核工況）；
④布置空調(diào)系統(tǒng)；
⑤風(fēng)、水系統(tǒng)阻力計算；
⑥冷熱站設(shè)計（水源熱泵機組、循環(huán)水泵、冷卻水泵等的選擇；機房內(nèi)設(shè)備的布置；機房水系統(tǒng)）；
⑦設(shè)備及材料統(tǒng)計；
⑧空調(diào)系統(tǒng)的運行調(diào)節(jié)；
⑨風(fēng)、水系統(tǒng)管道的防腐保溫；
2. 設(shè)計圖紙
①圖紙目錄（A4 1張）
②設(shè)計總說明（A2 1張）
③各層空調(diào)平面圖（水管道平面圖A2 3張；風(fēng)管道平面圖A0 2張）
④空調(diào)系統(tǒng)圖（水系統(tǒng)圖A1 1張；風(fēng)系統(tǒng)圖A1 1張）
⑤空調(diào)剖面圖（A2 1張）
⑥空調(diào)設(shè)備安裝圖（風(fēng)機盤管、空氣處理機等，A2 1張）
⑦空調(diào)管道及設(shè)備安裝圖（風(fēng)機盤管、空氣處理機等，A2 1張）
⑧各種非標(biāo)管件大樣圖（彎頭、三通、變徑等， A2 1張）
⑨空調(diào)制冷機房平面布置圖（A2 1張）
⑩材料及設(shè)備明細(xì)表（商城空調(diào)部分及冷熱站部分，A2 1張）
說明：上述圖紙張數(shù)僅供參考，不少于7張A1。其中一張為非計算機畫圖。
3. 編制設(shè)計說明書。
⑴要求：字跡工整，條理清晰，簡潔明了，詳略得當(dāng)。
⑵內(nèi)容：
①設(shè)計簡介；
②原始資料整理；
③各種計算依據(jù)、過程和結(jié)果；
④系統(tǒng)方案確定及說明；
⑤設(shè)計簡圖；
⑥空調(diào)系統(tǒng)概算；
⑦體會。
四、進(jìn)度安排
1.收集資料（含英文翻譯） 1.5周
2.比較、確定方案 0.5周
3.冷熱負(fù)荷計算 1.0周
4.選擇空調(diào)設(shè)備 0.5周
5.布置空調(diào)系統(tǒng) 1.0周
6.風(fēng)、水系統(tǒng)阻力計算 1.0周
7.冷熱站設(shè)計 1.5周
8.設(shè)備及材料統(tǒng)計 1.0周
9.工程概預(yù)算 0.5周
10.施工圖繪制 3.0周
11.畢業(yè)設(shè)計說明書編寫、整理 1.0周
12.準(zhǔn)備答辯 0.5周
五、對圖紙的要求
1.圖紙的大小和比例要合乎標(biāo)準(zhǔn)和適當(dāng)；
2.尺寸的標(biāo)注要齊全和標(biāo)準(zhǔn)化；
3.要適當(dāng)?shù)乩L制剖面圖和軸側(cè)圖，使其盡量簡練，清楚而不重復(fù)；
4.圖紙地數(shù)量要滿足畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的要求。
六、應(yīng)注意的幾個問題
1. 學(xué)生應(yīng)在教師指導(dǎo)下，按時獨立地完成所規(guī)定的內(nèi)容和工作量，同學(xué)之間可以討論但不能抄襲，且按進(jìn)度完成設(shè)計；
2. 結(jié)合設(shè)計題目，廣泛了解國內(nèi)外的動態(tài)，通過閱讀資料、調(diào)研等各個渠道去獲取，并盡量做一些文字總結(jié)；
3.遵守作息時間，遵守教師紀(jì)律，高質(zhì)量完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)。
七、參考書目：
1. 《高層建筑空調(diào)設(shè)計手冊》中國建筑工業(yè)出版社，潘云鋼主編
2. 《空氣調(diào)節(jié)》第三版，1994年，中國建筑工業(yè)出版社，趙榮義主編
3 《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》（GB50019-2003）
4 《建筑設(shè)備工程概預(yù)算與技術(shù)經(jīng)濟》，1999年，黑龍江科技出版社
5. 《實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊》，中國建筑工業(yè)出版社，陸耀慶主編
6. 《中央空調(diào)設(shè)備選型手冊》，中國建筑工業(yè)出版社
7.《采暖與衛(wèi)生工程施工及驗收規(guī)范》（GB243-82）
8.《暖通空調(diào)》，2000年，中國建筑工業(yè)出版社，陸亞俊等主編
9. 《供暖通風(fēng)設(shè)計手冊》，1987年，中國建筑工業(yè)出版社，陸耀慶主編
10.《通風(fēng)與空調(diào)工程施工及驗收規(guī)范》，（國標(biāo)GB50243—97）
11《全國通風(fēng)管道配件圖表》
12《供熱通風(fēng)與空調(diào)標(biāo)準(zhǔn)圖集》
13《簡明空調(diào)設(shè)計手冊》中國建筑工業(yè)出版社，錢以明主編
14《空氣調(diào)節(jié)設(shè)計手冊》，1983年，中國建筑工業(yè)出版社
摘要
本工程是西安市某綜合樓。建筑物地上總共是十二層，總高度為36.1米，建筑面積約為11963.8平方米,制冷面積為7273.78平方米.它主要功能是商鋪,客房。
根據(jù)建筑物房間的功能以及建筑的布局客房及商鋪均采用了風(fēng)機盤管加新風(fēng)的送風(fēng)方式。室內(nèi)回風(fēng)經(jīng)風(fēng)機盤管處理后和新風(fēng)混合送入各空調(diào)房間。有衛(wèi)生間的客房各層風(fēng)機盤管產(chǎn)生的凝結(jié)水統(tǒng)一排放到地漏，本設(shè)計各層均設(shè)一個吊頂式新風(fēng)機組，新風(fēng)由室外新風(fēng)口采集，經(jīng)處理后分別供給各個房間，以滿足系統(tǒng)對新風(fēng)量的需求。
機房位于地上一層設(shè)備機房，機房選用了兩臺水冷式半封閉式雙螺桿式冷水機組，機組的冷凍水供水回水溫度為7—12 oC。冬夏季節(jié)進(jìn)行閥門轉(zhuǎn)換。
系統(tǒng)中水管的布置采用異程式，為兩管制。冷水經(jīng)過冷水機組、循環(huán)水泵送到新風(fēng)機組和各個風(fēng)機盤管。為了滿足節(jié)能和舒適性的要求進(jìn)行了保溫和消聲設(shè)計。保溫材料選用的是玻璃棉管殼保溫材料。考慮到房間對噪音的要求在每臺新風(fēng)機組出口設(shè)置了消聲器。
關(guān)鍵詞：新風(fēng)、空調(diào)設(shè)計、空調(diào)系統(tǒng)、風(fēng)機盤管
Abstract
This project is an compositive building of xian. A total of forty two-story building on the ground, with a total height of 36.1 meters, the floor area of approximately 11963.8 square meters,and the air-contioning area is 7273.78 square meters. Its main function is to hotel, shops.
According to the function of the building and room layout of hotel and shop building are used for air supply fan coil plus fresh air mode. After the indoor fan coil return air and fresh air after mixing into the air-conditioned room. The rooms have a bathroom fan coil layers of water discharge are the condensation to the floor drain, the design of each floor are equipped with a new ceiling-type air handling units, fresh air vent from the outside the new acquisition, supply, respectively, after treatment in each room to meet the new system air traffic demand. Next time to get on the air flow, return air vent louvers are used single event, the same size as outlet.
Equipment room at ground floor room, room selected two semi-enclosed water-cooled screw chiller, chilled water supply return unit temperature 7-12℃. Winter and summer seasons, the valve conversion.
Water system layout using different programs for the two controls. After cold water chillers, circulating pumps to the individual fan coil units and fresh air. In order to meet energy efficiency and comfort requirements of the insulation and muffler design. Glass wool insulation material is selected shell insulation materials. Taking into account the requirements of the room noise air unit in the export of each set of new muffler.
Key words: fresh air, air-conditioning design, air-conditioning systems, fan coil
目 錄
緒論
設(shè)計目的…………………………………………………………………1
設(shè)計概述…………………………………………………………………1
設(shè)計任務(wù)…………………………………………………………………1
設(shè)計內(nèi)容…………………………………………………………………2
第1章 設(shè)計依據(jù)
1.1 氣象資料……………………………………………………………2
1.2 室內(nèi)設(shè)計參數(shù)………………………………………………………2
1.3 土建資料……………………………………………………………3
1.2.1 建筑信息…………………………………………………………3
1.2.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)…………………………………………………………3
第2章 空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷計算
2.1 外圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷…………………………………………………3
2.1.1 外窗冷負(fù)荷………………………………………………………3
2.1.2 外墻及屋面冷負(fù)荷………………………………………………5
2.2 內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷…………………………………………………7
2.3 人員冷負(fù)荷…………………………………………………………7
2.4 照明冷負(fù)荷…………………………………………………………7
2.5 設(shè)備冷負(fù)荷…………………………………………………………7
2.6 冷負(fù)荷計算匯總……………………………………………………8
2.7 新風(fēng)量的冷負(fù)荷……………………………………………………8
2.8 空調(diào)濕負(fù)荷…………………………………………………………9
第3章 空調(diào)系統(tǒng)方案的確定
3.1 系統(tǒng)方案的比較 …………………………………………………10
3.2系統(tǒng)方案的確定……………………………………………………12
3.3系統(tǒng)的涵濕圖………………………………………………………12
第4章 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)
4.1空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)道……………………………………………………13
4.1.1風(fēng)道材質(zhì)…………………………………………………………13
4.2風(fēng)道的水力計算…………………………………………………… 14
4.2.1水力計算的類型…………………………………………………14
4.2.2水力計算的方法與原理…………………………………………14
4.2.3新風(fēng)機組的選型 …………………………………………………15
4.2.4確定新風(fēng)機組，風(fēng)機盤管負(fù)擔(dān)的冷量 ……………………………15
4.3風(fēng)口及其氣流組織…………………………………………………16
4.3.1氣流組織方式………………………………………………………16
4.3.2氣流組織計算………………………………………………………17
第5章 空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計
5.1各層冷凍水系統(tǒng)的水力計算…………………………………………17
5.1.1水力計算的主要目的………………………………………………19
5.1.2管徑的確定方法……………………………………………………19
5.1.3供回水環(huán)路的壓力損失……………………………………………19
5.2冷凍水泵的選型………………………………………………………20
5.2.1冷凍循環(huán)水泵的臺數(shù)………………………………………………20
5.2.2循環(huán)水泵的流量……………………………………………………20
5.2.3冷水泵的揚程………………………………………………………20
5.2.4空調(diào)冷水泵的選型…………………………………………………21
5.3冷水機組的選型………………………………………………………21
5.4冷卻水系統(tǒng)……………………………………………………………22
5.4.1冷卻塔選型…………………………………………………………22
5.4.2冷卻水泵的選擇……………………………………………………24
5.5水系統(tǒng)的設(shè)備和附件…………………………………………………25
5.5.1冷凝水管的設(shè)計………………………………………………………25
5.5.2膨脹水箱分水器和集水器的選擇……………………………………26
5.5.3過濾器…………………………………………………………………27
第6章 空調(diào)冷熱源的選擇
6.1 方案確定及可行性……………………………………………………28
6.1.1 系統(tǒng)方案……………………………………………………28
6.1.2 方案的可行性……………………………………………………28
6.1.3 選型結(jié)果…………………………………………………………28
第7章 空調(diào)系統(tǒng)的消聲、防振及保溫
7.1 消聲設(shè)計 ………………………………………………………………28
7.2 減振設(shè)計………………………………………………………………29
7.3 管道的保溫……………………………………………………………30
第8章 建筑防排煙設(shè)計
8.1機械排煙系統(tǒng)的設(shè)計要點………………………………………………31
8.2中庭機械排煙量…………………………………………………………32
第9章 空調(diào)熱負(fù)荷計算
9.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量引起的熱負(fù)荷……………………………33
9.2 修正基本耗熱量……………………………………………………33
9.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱面積的丈量…………………………………………34
第10章 自動控制設(shè)計
10.1 控制范圍……………………………………………………………34
10.2 控制方式……………………………………………………………34
謝辭
參考文獻(xiàn)
附錄
緒論
1.1設(shè)計目的
1.1.1設(shè)計題目
西安某建筑空調(diào)系統(tǒng)工藝設(shè)計
1.1.2設(shè)計目的
畢業(yè)設(shè)計是工科學(xué)校主要的教學(xué)環(huán)節(jié)之一。通過畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生了解建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)工藝設(shè)計的內(nèi)容、程序和基本原則，學(xué)習(xí)設(shè)計計算方法和步驟，提高運算和制圖能力。同時，通過設(shè)計鞏固所學(xué)的理論知識和實際知識，并學(xué)習(xí)運用這些知識解決工程問題。
1.2設(shè)計概述
1.2.1設(shè)計依據(jù)
（1）設(shè)計任務(wù)書；（2）《采暖通風(fēng)與空調(diào)設(shè)計規(guī)范》
1.2.2原始資料
（1）建筑資料：建筑名稱為高層建筑綜合樓,總建筑高度為36.1m。面積為 11963.8m2。建筑耐火等級為Ⅱ級。建筑等級為二類。全樓共有地上九層；地上一至五層為商鋪；六至九層為客房;地下兩層:
本工程提供圖紙有：建筑平面圖，屋頂平面圖，立體圖，各部分剖面圖以及門窗構(gòu)造、材料圖等。
（2）水質(zhì)資料：城市自來水。
（3）冷、熱源、電源：制冷站冷水供回水溫度為7℃／12℃、集中鍋爐房供給95℃／70℃熱水、220/380V50Hz民用動力電。
（4）圍護(hù)結(jié)構(gòu)資料
屋面：水泥膨脹珍珠巖屋面 ，II型，k＝0.55W/m2·k
外墻：磚＋水泥砂漿＋白灰粉刷 ，Ⅱ型墻，k＝1.5W/m2·k
內(nèi)墻：k＝1.53W/m2·k
外窗：采用塑鋼窗，雙層玻璃，k＝2.93W/m2·
玻璃幕墻我們認(rèn)為其是窗戶的另一形式，考慮其日得熱，溫差得熱。
1.3設(shè)計任務(wù)
（1） 確定室內(nèi)外設(shè)計參數(shù)
（2） 計算空調(diào)冷（熱）、濕負(fù)荷
（3） 確定空調(diào)方案
（4） 確定氣流組織方案
（5） 空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管/水管設(shè)計計算
（6） 計算并選擇空調(diào)設(shè)備
1.4設(shè)計內(nèi)容
①確定最佳空調(diào)方案（集中式、半集中式、分散式空調(diào)系統(tǒng)；全水、全空氣、空氣—水系統(tǒng)等各種方案比較）；
②計算空調(diào)負(fù)荷（夏季冷負(fù)荷）；
③選擇空調(diào)設(shè)備（夏季為設(shè)計工況）；
④布置空調(diào)系統(tǒng)；
⑤風(fēng)、水系統(tǒng)阻力計算；
⑥冷熱站設(shè)計（水源熱泵機組、循環(huán)水泵、冷卻水泵等的選擇；機房內(nèi)設(shè)備的布置；機房水系統(tǒng)）；
⑦設(shè)備及材料統(tǒng)計；
⑧空調(diào)系統(tǒng)的運行調(diào)節(jié)；
⑨風(fēng)、水系統(tǒng)管道的防腐保溫；
第二章 設(shè)計依據(jù)
2.1 氣象資料
（1）根據(jù)建筑物所在的地區(qū)是西安市，其緯度是（北）35度。
（2）大氣參數(shù)：
①夏季資料
夏季室外大氣壓力（Pa）： 95707Pa
夏季空氣調(diào)節(jié)室外計算日平均溫度（℃）： 30.7
夏季空氣調(diào)節(jié)室外計算干球溫度（℃）： 35.1
夏季空氣調(diào)節(jié)室外計算濕球溫度（℃）： 25.8
夏季通風(fēng)計算溫度（℃）： 30.7
夏季室外平均風(fēng)速（m/s）： 1.6
夏季通風(fēng)室外計算相對濕度（%）： 54
②冬季資料：
冬季室外大氣壓力（Pa）： 98097Pa
冬季空氣調(diào)節(jié)室外計算溫度（℃）： -5.6℃
采暖室外計算溫度（℃）： -3.2℃
冬季通風(fēng)室外計算溫度（℃）： -4.0℃
冬季室外平均風(fēng)速（m/s）： 0.9
冬季空氣調(diào)節(jié)室外計算相對濕度（%）： 66
2.2 土建資料
2.2.1 建筑信息
本設(shè)計為某高層建筑綜合樓，地處西安，主樓共11層。建筑物參數(shù)如下：
建筑面積： 11963.8㎡
建筑總高度： 36.55m
總層數(shù)：11層
層高：1層：4.5m
2～4層：4.2m
5層：4.8m
6~9層：3.4m
地下兩層
說明：
地上一層至五層為商鋪,精品店等.
六到九層為客房等；
2.2.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)資料
屋面：水泥膨脹珍珠巖屋面 ，II型，k＝0.55W/m2·k
外墻：磚＋水泥砂漿＋白灰粉刷 ，Ⅱ型墻，k＝1.5W/m2·k
內(nèi)墻：k＝1.53W/m2·k
外窗：采用塑鋼窗，雙層玻璃，k＝2.93W/m2·
玻璃幕墻我們認(rèn)為其是窗戶的另一形式，考慮其日得熱，溫差得熱。
第三章 空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷計算
3．1 外圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷
3.1.1 外窗冷負(fù)荷
外窗冷負(fù)荷有兩部分組成，即太陽輻射得熱引起的冷負(fù)荷和溫差傳熱引起的冷負(fù)荷。
1 日射得熱引起的冷負(fù)荷按下式計算：
CL=Ca*Cs*Ci*FwDj,max*Clq （W） （3.1）
式中：CL——太陽日射得熱引起的冷負(fù)荷，W。
Ca ——窗有效面積系數(shù)，在本設(shè)計中取雙層鋼窗0.75。
Cs——窗玻璃遮擋系數(shù)，在本設(shè)計中取0.68
Ci——窗內(nèi)玻璃遮陽系數(shù)，在本設(shè)計中取活動百葉簾0.50。
Fc——外窗有效面積，m2
Djmax——最太陽得熱因數(shù)，W；因西安市的緯度為31，取30°緯度帶的太陽輻射得熱因數(shù)，如表3.1所示數(shù)值。
表3.1 最大太陽得熱因數(shù)
朝向
S
SE
N
E
Djmax
251
436
122
575
Ccl——外窗冷負(fù)荷系數(shù)，在本設(shè)計中取北區(qū)有內(nèi)遮陽玻璃冷負(fù)荷系數(shù)，如表3.2所示數(shù)值。
表3.2 外窗冷負(fù)荷系數(shù)
時間朝向
S
E
N
W
8
0.26
0.82
0.54
0.14
9
0.4
0.79
0.65
0.17
10
0.58
0.59
0.75
0.18
11
0.72
0.38
0.81
0.19
12
0.84
0.24
0.83
0.2
13
0.8
0.24
0.83
0.34
14
0.62
0.23
0.79
0.56
15
0.45
0.21
0.71
0.72
16
0.32
0.18
0.6
0.83
17
0.24
0.17
0.61
0.77
18
0.16
0.13
0.68
0.53
例如客房601
北外窗日射得熱引起的冷負(fù)荷，CL=Ca*Cs*Ci*FwDj,max*Clq CL=0.71 *122*0.75*0.68*0.5*3.06=67.59
時間
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
Clq
0.71
0.6
0.61
0.68
0.17
0.16
Dj,max
122
122
122
122
122
122
Ca
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
0.75
Cs
0.68
0.68
0.68
0.68
0.68
0.68
Ci
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
0.5
Fw
3.06
3.06
3.06
3.06
3.06
3.06
CL
67.59
57.12
58.07
64.73
16.18
15.23
2.溫差傳熱通過玻璃窗引起的逐時冷負(fù)荷按下式計算：
CL2=CwKwFw×(t1+td- tns) (W) （3.2）
式中： CL2——玻璃窗溫差傳熱引起的冷負(fù)荷，W。
Cw——外窗傳熱系數(shù)修正值，在本設(shè)計中取金屬窗框80﹪雙層玻璃 1.2。
Kw ——外窗夏季傳熱系數(shù)，W/ m2℃，在本設(shè)計中取3.3。
Fw ——外窗面積，m2。
t1 ——外窗冷負(fù)荷計算溫度，℃，按表3.3取值。
td ——外窗冷負(fù)荷計算溫度地點修正值，℃，取3℃。
tns——夏季室內(nèi)設(shè)計溫度，26℃。
表3.3 外窗冷負(fù)荷計算溫度
時間
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
t1
26.9
27.9
29.0
29.9
30.8
31.5
31.9
32.2
32.2
32
31.8
例如601
CL2=CwKwFw×(t1+td- tns)
Cl2=32.2*2*34.2*26*8.2*3.516*3.06=88.22
時間
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
twl
32.2
32.2
32
31.6
30.8
29.9
td
2
2
2
2
2
2
twl+td
34.20
34.20
34.00
33.60
32.80
31.90
tNx
26
26
26
26
26
26
△t
8.20
8.20
8.00
7.60
6.80
5.90
CwKw
3.516
3.516
3.516
3.516
3.516
3.516
Fw
3.06
3.06
3.06
3.06
3.06
3.06
CL
88.22
88.22
86.07
81.77
73.16
63.48
3.1.2 外墻及屋面冷負(fù)荷
CL3=Kq×Fq×(tl+td-tns) （3.3）
式中 Kq——外墻或屋面的傳熱系數(shù)，W/ m2℃。本設(shè)計采用1.5 W/ m2℃
Fq——外墻或屋面的面積，m2。
Tl——外墻或屋面冷負(fù)荷計算溫度，℃，本設(shè)計中外墻為Ⅲ型，按表3.4取值。
表3.4 外墻冷負(fù)荷計算溫度
時間朝向
S
E
N
W
8
32.2
32.5
30.8
35.4
9
31.5
32.1
30.3
34.4
10
30.9
32.1
30
33.5
11
30.5
32.8
29.8
32.8
12
30.4
34.1
29.8
32.4
13
30.6
35.6
30
32.1
14
31.3
37.2
30.3
32.1
15
32.3
38.5
30.7
32.3
16
33.5
39.5
31.3
32.8
17
34.9
40.2
31.9
33.7
18
36.3
40.5
32.5
35
屋面的冷負(fù)荷計算溫度
時間
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
T2
34.1
33.1
32.7
33
34
35.8
38.1
40.7
43.5
46.1
48.3
td——外墻或屋面冷負(fù)荷計算溫度的地點修正值，℃，西安市為以下表格。
S
SW
W
NW
N
NE
SE
E
水平
0.5
0.5
0.9
1.5
1.8
1.4
0.5
0.9
0.4
tns——夏季室內(nèi)設(shè)計溫度，℃ 。
例如601
CL3=K×F×(tl+td-tns) Twl+td-tnx=31.2+1.8-26=7 Cl3= K×F×(t2+td-tns)=1.1*12.24*7=149.12
時間
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
twl
31.2
31.3
31.4
31.6
31.8
32.1
td
1.8
1.8
1.8
1.8
1.8
1.8
kα
1.1
1.1
1.1
1.1
1.1
1.1
kρ
0.94
0.94
0.94
0.94
0.94
0.94
t′wl
34.12
34.23
34.33
34.54
34.74
35.05
tNx
26
26
26
26
26
26
△t
8.12
8.23
8.33
8.54
8.74
9.05
K
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
F
12.24
12.24
12.24
12.24
12.24
12.24
CL
149.12
151.02
152.92
156.71
160.51
166.21
3．2 內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷
內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)是指內(nèi)隔墻及內(nèi)樓板，它們的冷負(fù)荷是通過溫差傳熱（即與鄰室的溫差）而產(chǎn)生的。一般來講，當(dāng)空氣調(diào)節(jié)區(qū)與鄰室的夏季溫差在3℃以內(nèi)時，可不予計算。本設(shè)計中空調(diào)區(qū)與鄰室的溫差小于3℃，所以不進(jìn)行計算。
twp
30.7
△tls
2
tls
33.20
tNx
26
△t
7.20
K
1.53
F
25.30
CL
278.70
3．3 人員冷負(fù)荷
時間
15:00
16:00
17:00
18:00
19:00
20:00
Clq
0.16
0.62
0.69
0.74
0.77
0.80
qs
60.5
60.5
60.5
60.5
60.5
60.5
n
4
4
4
4
4
4
ψ
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
0.9
Cls
36.01
139.54
155.29
166.54
173.30
180.05
q1
73.3
73.3
73.3
73.3
73.3
73.3
CL1
293.20
293.20
293.20
293.20
293.20
293.20
合計
331.92
443.24
460.18
472.28
479.54
486.80
3．4 照明冷負(fù)荷
照明冷負(fù)荷有輻射散熱和對流散熱兩種形式，其中的對流散熱直接構(gòu)成房間瞬時冷負(fù)荷；而輻射熱則如同人體顯熱中的輻射熱一樣，先被圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面及其中的家具等吸收，當(dāng)表面溫度高于室內(nèi)空氣溫度時，再以對流熱的形式放散給室內(nèi)空氣，構(gòu)成房間的滯后冷負(fù)荷。
計算公式為：CL6= Q×CCl （3.6）
式中： CL6 ——照明散熱形成的冷負(fù)荷，W。
Q ——照明設(shè)備的散熱量，W。
按下列公式計算：
熒光燈：Q=1000 n1×n2×N
N——照明燈具所需功率，W。取每盞燈的功率為60 W。
n1——鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)，當(dāng)明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝在空調(diào)房間內(nèi)時，取1.2，當(dāng)暗裝熒光燈的鎮(zhèn)流器設(shè)在頂棚內(nèi)時，取1.0。在本設(shè)計中取1.2。
n2——燈罩隔熱系數(shù)，當(dāng)熒光燈罩上穿有小孔（下部為玻璃板），可利用自然通風(fēng)散熱與頂棚內(nèi)時，取0.5～0.6。在本設(shè)計中取0.6。
CCl——照明散熱冷負(fù)荷系數(shù)，數(shù)值選取見表3.6
表3.6 照明散熱冷負(fù)荷系數(shù)
時間
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
CCl
0.3
0.44
0.75
0.83
0.87
0.9
0.92
0.94
0.95
0.95
0.96
3．5 設(shè)備冷負(fù)荷
設(shè)備散熱形成的冷負(fù)荷，其形成過程同照明冷負(fù)荷的形成過程。
計算公式為：CL7= Q×CCl （3.7）
式中： CL7——設(shè)備散熱形成的冷負(fù)荷，W。
Q——設(shè)備的散熱量，W。辦公室內(nèi)使用電子設(shè)備，其散熱量按下式計算：
Q=1000×n1×n2×n3×N/η （3.8）
n1——利用系數(shù)（安裝系數(shù)），是電動機最大實耗功率與安裝功率之比，用以反映安裝功率的利用程度，一般取0.7～0.9。在本設(shè)計中取0.8。
n2——同時使用系數(shù)，即房間內(nèi)電動機同時使用的安裝功率與總安裝功率之比，根據(jù)工藝過程的設(shè)備使用情況而定，一般為0.5～0.8。在本設(shè)計中取0.6。
n3——負(fù)荷系數(shù)，每小時的平均實耗功率與設(shè)計最大實耗功率之比，它反映了平均負(fù)荷達(dá)到最大負(fù)荷的程度，一般取0.5左右，精密機床取0.15～0.4，對于已經(jīng)給出實測的實耗功率值的電子計算機可取1.0。在本設(shè)計中取0.5。
N——電動設(shè)備的安裝功率，kW。在本設(shè)計中取2kW/臺。
η——電動機效率，根據(jù)產(chǎn)品樣本查取，在本設(shè)計中取0.8。
CCl——設(shè)備冷負(fù)荷系數(shù)，數(shù)值選取見表3.7
表3.7設(shè)備冷負(fù)荷系數(shù)
時間
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
CCl
0.3
0.58
0.83
0.88
0.91
0.93
0.94
0.95
0.96
0.96
0.97
3．6 冷負(fù)荷計算匯總
系統(tǒng)的全部室內(nèi)冷負(fù)荷，是房間的圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷和室內(nèi)冷負(fù)荷（設(shè)備冷負(fù)荷、照明冷負(fù)荷、人員冷負(fù)荷）在同一時刻累計后的最大值。即CL= CCl＋CC2＋CC3＋CC4＋CC5＋CC6＋CC7，各房間計算結(jié)果見附錄1。
3.7 新風(fēng)量的確定
新風(fēng)量的多少直接影響空調(diào)的經(jīng)濟性，在夏、冬季節(jié)混入的新風(fēng)量越少，就越經(jīng)濟。但實際上，不能無限制地減少新風(fēng)量，一般規(guī)定，空調(diào)系統(tǒng)中的新風(fēng)占送風(fēng)量的百分?jǐn)?shù)不應(yīng)低于10%。
確定新風(fēng)量的依據(jù)有三個因素：
1. 衛(wèi)生要求；
2. 補充局部排風(fēng)量；
3. 保持空調(diào)房間的“正壓”要求。
在實際工程設(shè)計中，新風(fēng)量為以上三種的計算方法所得的最大值。當(dāng)按上述方法得出的新風(fēng)量不足總風(fēng)量的10%時，也按10%計算，以確保衛(wèi)生和安全。
3.7.1滿足室內(nèi)衛(wèi)生要求(以CO2為控制指標(biāo))
Gw1=2.78×10-4×m/(y0-y)
式中Gw1 ：衛(wèi)生要求所需的新風(fēng)量，㎏/s
m:CO2的產(chǎn)生量，g/h
m=m，* n1
m，每人的CO2的呼出量，見下表
工作狀態(tài)
CO2的呼出量（g/h.人）
安靜中
19.5
極輕的工作
33
輕勞動
45
y室外新風(fēng)中的CO2濃度，本式中取0.75。
y0室內(nèi)空氣的CO2允許濃度，本式中取1.75。
3.7.2滿足室內(nèi)局部排風(fēng)和室內(nèi)最小正壓的要求
GW2=GJP+G+
GW2：滿足室內(nèi)局部排風(fēng)和室內(nèi)最小正壓的要求的新風(fēng)量，kg/s。
GJP：滿足室內(nèi)局部排風(fēng)，kg/s。
G+：室內(nèi)最小正壓要求的新風(fēng)量，kg/s。
3.7.3 不小于系統(tǒng)總送風(fēng)量的10％。
新風(fēng)量計算公式：GW3=10％G
G 系統(tǒng)總送風(fēng)量，kg/s，由下式定
G=CL/（In-I0）；
CL 系統(tǒng)的全部的冷負(fù)荷相加。
In 室內(nèi)空氣焓值,kJ/kg。
I0 送風(fēng)狀態(tài)點的焓值。（過室內(nèi)空氣狀態(tài)點N的熱濕比線ξ=CL/W與機器露點φ=90％的交點相應(yīng)的焓值）。
3.7.4 新風(fēng)量的確定
GW=max（Gw1，GW2，GW3）
3．8 空調(diào)濕負(fù)荷計算
大多數(shù)情況下，空調(diào)區(qū)的濕負(fù)荷來自人體散濕敞開水槽表面的散濕量。在本設(shè)計中只有來自人體的散濕量。由此產(chǎn)生的濕負(fù)荷計算如下：
Dτ=0.001φnτg kg/h (3.9)
式中： Dτ——計算時刻的人體散濕量 ，kg/h；
φ——群集系數(shù)；見冷負(fù)荷計算中的群集系數(shù)；
nτ——計算時刻空調(diào)區(qū)內(nèi)的總?cè)藬?shù) ；
g——1名成年男子每小時散濕量（g/h）。
例如,客房部分601,在計算人體散濕量即為本設(shè)計中的濕負(fù)荷時:群集系數(shù)通過下表可知旅館客房的群集系數(shù)為0.92
工作場所
群集系數(shù)
影院，劇院
0.89
旅館
0.92
體育館
0.9
閱覽室
0.96
一間客房的人數(shù)為2人.一名成年男子每小時的散濕量通過《空調(diào)工程》表3-15中可以查出室內(nèi)溫度為26度時的散濕量為109.則可以計算出
Dτ=0.001φnτg=0.001*0.92*109*2=0.21
熱濕比，新風(fēng)量看附錄
第四章 空調(diào)系統(tǒng)方案的確定
4.1 空調(diào)系統(tǒng)方案的比較
空調(diào)房間按承擔(dān)房間負(fù)荷的介質(zhì)不同分為四種,全空氣系統(tǒng),全水系統(tǒng),空氣-水系統(tǒng),冷劑系統(tǒng) 。
4.1.1全空氣系統(tǒng)（集中式空調(diào)系統(tǒng)）
此種系統(tǒng)適用于冷負(fù)荷密度大,潛熱負(fù)荷大(室內(nèi)熱濕比小)或?qū)κ覂?nèi)含塵濃度有嚴(yán)格要求的場所，用于病房或者室內(nèi)空氣品質(zhì)不能用于回收。
4.1.2全水系統(tǒng)
全水系統(tǒng)中房間的全部負(fù)荷都由水來承擔(dān)，管道所占空間小，無室外新風(fēng)的引入，空氣品質(zhì)差。通常不使用該種系統(tǒng)。
4.1.3空氣-水系統(tǒng)
空氣-水系統(tǒng)中室內(nèi)的負(fù)荷一部分由水承擔(dān)，另外一部分由室外新風(fēng)承擔(dān)。其空氣處理設(shè)備部分集中于機房，部分分散于空調(diào)房間。
適用于以下場合：
·一個系統(tǒng)有多個房間或區(qū)域，各房間的負(fù)荷各不相同，相差大。
·辦公樓，醫(yī)院，旅館等多房間的建筑。
4.1.4冷劑系統(tǒng)
又名局部機組，房間負(fù)荷全部由制冷劑承擔(dān)。此種方法適用于小型建筑，如住宅，小型商場。
集中式和風(fēng)機盤管加獨立新風(fēng)空調(diào)方式的比較：
表4.1 方案比較
比較項目
集中式
風(fēng)機盤管加新風(fēng)
設(shè)備布置與機房
1. 空調(diào)與制冷設(shè)備可以集中布置在機房
2. 機房面積較大
3. 有時可以布置在屋頂上
1. 只需要新風(fēng)空調(diào)機房面積
2. 風(fēng)機盤管可以安裝在空調(diào)房間里
3. 分散布置，敷設(shè)各種管線較麻煩
節(jié)能和經(jīng)濟
1. 可以根據(jù)室外氣象參數(shù)變化實現(xiàn)全年多工況節(jié)能運行
2. 對熱濕負(fù)荷不一致或室內(nèi)參數(shù)不同的多房間不經(jīng)濟
3. 部分房間停止空調(diào)，系統(tǒng)仍運行，不經(jīng)濟
1. 靈活性大，節(jié)能效果好
2. 盤管可冬夏兼用，內(nèi)壁結(jié)垢，降低傳熱效率
3. 無法實現(xiàn)全年多工況調(diào)節(jié)
風(fēng)管系統(tǒng)
1. 空調(diào)送回風(fēng)管系統(tǒng)復(fù)雜，布置困難
2. 支風(fēng)管和風(fēng)口過多時不易平衡
1． 放室內(nèi)時，不接送、回風(fēng)管；
2． 當(dāng)系統(tǒng)和新風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)合使用時，新風(fēng)量較小
維護(hù)
運行
空調(diào)與制冷設(shè)備集中在機房內(nèi)，便于管理和維修
布置分散，維護(hù)與管理不便，系統(tǒng)復(fù)雜，易漏水
溫濕度 控制
可嚴(yán)格控制溫度和相對濕度
室內(nèi)要求嚴(yán)格時，難以滿足要求。
空氣過濾與凈化
可以采用初效、中效和高效過濾器，滿足室內(nèi)空氣清潔的不同要求。采用噴水室時，水與空氣直接接觸，易受污染，須經(jīng)常換水
過濾性能差，室內(nèi)清潔度要求較高時難于滿足
消聲隔震
可以有效的采取消聲和隔震措施
必須采用低噪聲風(fēng)機，才能保證室內(nèi)要求
風(fēng)管互相串通
空調(diào)房間之間有風(fēng)管連通，使各個房間互相污染。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時會通過風(fēng)管迅速蔓延
各個房間之間不會互相污染
使用壽命
使用壽命長
使用壽命長
安裝
設(shè)備和風(fēng)管安裝工程量大，周期長
安裝投產(chǎn)快
4.2 空調(diào)系統(tǒng)方案的確定-風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)
該空調(diào)建筑為一個綜合性大樓，一至五層為精品店，商鋪，攤位等，六至九層為客房部分，如果采用風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，這樣各房間能自動控制和調(diào)節(jié)室溫，不影響其他房間的使用，減少運行費用，同時風(fēng)機盤管可以暗裝，便于室內(nèi)裝飾，故選用風(fēng)機盤管加獨立新風(fēng)的空調(diào)方式。
4.3 系統(tǒng)的焓濕圖
風(fēng)機盤管加獨立新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的焓濕圖
本設(shè)計中，主要的空調(diào)方式為風(fēng)機盤管加獨立新風(fēng)的空調(diào)方式。新風(fēng)處理到室內(nèi)空氣的焓值，不承擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷；空調(diào)負(fù)荷由風(fēng)機盤管的水系統(tǒng)承擔(dān)
在處理中，我們采用新風(fēng)與風(fēng)機盤管送風(fēng)混合后送入房間。。
不考慮風(fēng)機的溫升（LK段）
室外空氣W在新風(fēng)機組中處理到機器露點L（W-L），與在風(fēng)機盤管處理好的回風(fēng)（N-M），在風(fēng)機盤管的出口處混合達(dá)到O點，最后由熱濕比送至室內(nèi)N點。
第5章 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)
5.1 空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)道
空調(diào)設(shè)計中，一個主要內(nèi)容是各種送風(fēng)，回風(fēng)，新風(fēng)及排風(fēng)管道和風(fēng)口的布置
5.1.1風(fēng)道材質(zhì)
主要有土建式風(fēng)道，鋼板制風(fēng)道(鍍鋅鋼板,普通鋼板)，非金屬風(fēng)道和軟風(fēng)管等。
名
稱
比
較
項
土建式風(fēng)道
鋼板制風(fēng)道
非金屬風(fēng)道
軟風(fēng)管
優(yōu)點
結(jié)構(gòu)簡單,
與風(fēng)管的連接方式比較靈活。
使用壽命長。
摩擦阻力小
耐腐蝕，
使用壽命高，
強度高。
重量輕，
柔軟性好
不宜變形
缺點
施工質(zhì)量要求嚴(yán)格,
風(fēng)機運行能耗大,
施工管理要求高,
保溫困難。
厚度小，
對焊接技術(shù)有一定的要求。
質(zhì)量不穩(wěn)定，
風(fēng)道的制作與安裝不是同一單位，現(xiàn)場修改困難。
空氣阻力大
適用場合
不太重要的房間
空調(diào)新風(fēng)的進(jìn)風(fēng)道
主要的風(fēng)道形式，廣泛用于各類建筑中。
通過比較我們選擇普通鋼板制風(fēng)道。
5．2風(fēng)道水力計算
5.2.1水力計算的類型
1校核計算
校核計算是已知各管段的長度，管徑及風(fēng)機所能提供的壓頭，要求校核各段風(fēng)量是否滿足要求。
2設(shè)計計算
設(shè)計計算是已知風(fēng)道布置，風(fēng)道長度及各段風(fēng)量，要求確定各段管徑和選擇風(fēng)機。
5.2.2水力計算的原理與方法
1原理：這兩種方法都是通過壓力平衡來達(dá)到分配風(fēng)量的目的的。
2方法：假定流速法，壓損平均法，靜壓復(fù)得法。
確定風(fēng)管的形狀和風(fēng)管的尺寸風(fēng)管的水力計算方法較多，對于高速送風(fēng)系統(tǒng)采用靜壓復(fù)得法；對于低速送風(fēng)系統(tǒng)，大多采用等壓損法和假定流速法。等壓損法以單位長度風(fēng)管的壓力損失相等為前提，在已知總作用壓力的情況下，取最長的環(huán)路或壓力損失最大的環(huán)路，將總的作用壓力值平均分配給風(fēng)管的各個部分，再根據(jù)各部分風(fēng)量和所分配的壓力損失值確定風(fēng)管的尺寸；假定流速法是根據(jù)噪聲和風(fēng)管本身的強度，并考慮到運行費用來設(shè)定。
見風(fēng)道的水力計算表(采用的假定流速法)
風(fēng)管和設(shè)備內(nèi)的風(fēng)速
位 置
推薦值(m/s)
最大值(m/s)
住宅
公共建筑
工廠
住宅
公共建筑
工廠
風(fēng)機吸入口
風(fēng)機出口
干管
支管
從支管上接出的風(fēng)管
3.5
5～8
3.～4.5
3
2.5
4.0
6.5～10
5～6.5
3～4.5
3～3.5
5.0
8～12
6～9
4～5
4
4.5
8.5
4～6
3.5～5
3.25～4
5.0
7.5～11
5.5～8
4～6.5
4～6
7.0
8.5～14
6.5～11
5～9
5～8
。
風(fēng)管水力計算見附表
例如：客房左半邊
風(fēng)管，最不利環(huán)路的平衡率，通過水力計算可以算出各個管段的阻力，隨之求出平衡率。
平衡率(△P1-△P2)/△P1
匯合點1=（180-71-37）/180=40%,不平衡，利用調(diào)節(jié)管徑的方法調(diào)節(jié)平衡率
D’=D(△P2/△P2’)0.225,再加上閥門調(diào)節(jié)達(dá)到平衡.
5.2.3新風(fēng)機組的選型
新風(fēng)機組的選型和組合式空氣處理器的選型是一樣的方法，根據(jù)風(fēng)量選擇合適的新風(fēng)機組。選型的結(jié)果列如下表：具體參數(shù)見附錄
表5.3 新風(fēng)機組選型表：
新風(fēng)機位置
風(fēng)量
型號
一層
295.8272
BX01
二層
585.4863
BX01
三層
690.1114
BX01
四層
709.5192
BX01
五層
644.6516
BX01
六層
782.8248
BX01
5.2.4確定新風(fēng)機組負(fù)擔(dān)的冷量和盤管負(fù)擔(dān)的冷量
1新風(fēng)機組負(fù)擔(dān)的冷量
Qo，w=Gw*(hwx-hnx)
式中的Qo，w 既是新風(fēng)機組負(fù)擔(dān)的冷量
Gw 既是之前所求的新風(fēng)量，結(jié)合三個，取最大的。
hwx 室外新風(fēng)的焓值，由夏季空氣調(diào)節(jié)室外干球溫度與相對濕度 定，本設(shè)計北京的為81。
hnx 室內(nèi)夏季的溫度與相對濕度確定。
2 盤管負(fù)擔(dān)的冷量
Q0，F(xiàn)=GF*（hnx-hMX）
式中的Q0，F(xiàn)表示盤管負(fù)擔(dān)的冷量
GF 表示回風(fēng)量，即GF =G-Gw
G表示系統(tǒng)總的送風(fēng)量，之前已求出。
hMX 表示的是經(jīng)風(fēng)機盤管處理后的空氣狀態(tài)，由下式確定：
Gw / GF =（hox- hMX）/（hnx- hox）
hox 表示送風(fēng)點的焓值，可查表（由室內(nèi)狀態(tài)點N經(jīng)過熱濕比ξ向相對濕度線Φ=90％）。或者由下式確定：
G=CL/（hnx- hox）
式中CL 表示冷負(fù)荷。
由算出來盤管的制冷量來選擇風(fēng)機盤管的型號。見附錄
5.3風(fēng)口及氣流組織
送風(fēng)口類型分為以下幾種:
1側(cè)送風(fēng)口
2散流器
3孔板送風(fēng)口
4噴射式送風(fēng)口
5旋流型送風(fēng)口
本次設(shè)計中,我們風(fēng)口選用的是散流器。
5.3.1氣流組織方式
1）側(cè)面送風(fēng)：
a) 單側(cè)上送下回或走廊回風(fēng)
b) 單側(cè)上送上回
c) 雙側(cè)上送下回
2）散流器送風(fēng)：
a) 散流器平送，下部回風(fēng)
b) 散流器下送，下部回風(fēng)
c) 送吸式散流器上送上回
3）孔板送風(fēng)：
a) 全面孔板下送，下部回風(fēng)
b) 局部孔板下送，下部回風(fēng)
4）噴口送風(fēng)：
上送下回，送回風(fēng)口布置在同側(cè)
5）條縫送風(fēng)：
條縫型風(fēng)口下送，下部回風(fēng)
6）旋流風(fēng)口送風(fēng)：
上送下回
本次設(shè)計選用的是散流器下送，下部回風(fēng)。
5.3.2氣流組織計算:
以六層的辦公室601為例：L=7.2M，B=6.9 H=3.6
1送風(fēng)量為12.02831g/s，送風(fēng)溫度20℃℃，tnx=26℃
風(fēng)口沿寬度方向送風(fēng)，衰減值為TNX=1℃
2TNX/T0=1/6=0.167
查非等溫射流衰減曲線得X/D0=16.6
3DO,MAX=5.6/16.6=0.34
4選160*120封口當(dāng)量直徑DO=1.128開方F0=0.16
雙層百葉窗&=0.08
V0=QV/&F0*N=0.42/0.8*0.16*0.12=3.5
5計算射流自由度開方F/D0=30
6V0,MAX=0.29-0.43*開方F/D0=8.7M/S
V0,V0,MAX
7計算阿基米得數(shù)
AR=G*D0*T0/V02*TN=0.00257
查X/D關(guān)系曲線
X/D0=35
實際帖附射流長度X=6.4>5.6M\
8檢查房間高度
H”=H+0.07X+S+0.3=3.15
房間實際高度為3.2>3.5
滿足要求
其余房間氣流組織計算類似
第6章 水系統(tǒng)的設(shè)計
6.1 各層冷凍水系統(tǒng)的水力計算
空調(diào)水系統(tǒng)主要包括冷凍水系統(tǒng)，冷卻水系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)?？照{(diào)水系統(tǒng)可以區(qū)分為開式和閉式，兩水管和四水管，同程式和異程式，上分式和下分式等，按調(diào)節(jié)方法來分，分為定流量和變流量。各種系統(tǒng)的特征及優(yōu)缺點列于下表：
表6.1 系統(tǒng)優(yōu)缺點比較
類型
特征
優(yōu)點
缺點
閉式
管路系統(tǒng)不與大氣相接觸
1. 管道與設(shè)備的腐蝕機會少
2. 不需要克服靜水壓力，水泵壓力功率低
3. 系統(tǒng)簡單
與蓄熱水池連接比較復(fù)雜
開式
管路系統(tǒng)與大氣相通
與蓄熱水池連接簡單
水中含氧量高，管路與設(shè)備腐蝕機會多
同程式
供、回水干管中的水流方向相同；經(jīng)過每個環(huán)路的長度相同
1. 水量分配、調(diào)節(jié)方便
2. 便于水力平衡
1. 需設(shè)回程管，管道長度增加
2. 初投資大
異程式
供、回水干管中的水流方向相反；每個環(huán)路的管段長度不同
1. 不需回程管，管路簡單
2. 初投資少
1. 水量分配、調(diào)節(jié)難
2. 水力平衡難
兩管制
制冷、供熱合用一個回路
管路簡單，初投資少
無法滿足同時供冷供熱
三管制
分別設(shè)置供冷供熱管路與換熱器，冷熱回水管路共用
能滿足同時供冷供熱要求
有冷熱損失
四管制
供冷供熱的供回水管路分開設(shè)置
能靈活實現(xiàn)同時供冷供熱
管路復(fù)雜，初投資大
定流量
系統(tǒng)的循環(huán)水量恒定，負(fù)荷變化是通過改變供回水溫度來匹配
系統(tǒng)簡單，操作方便
能耗大
變流量
系統(tǒng)中的供回水溫度保持定值，負(fù)荷變化，改變供水量來適應(yīng)
節(jié)能
系統(tǒng)復(fù)雜
單式泵
冷熱源側(cè)與負(fù)荷側(cè)合用一組循環(huán)水泵
系統(tǒng)簡單，初投資少
不能調(diào)節(jié)流量，不節(jié)能
復(fù)式泵
冷熱源側(cè)與負(fù)荷側(cè)分別配備循環(huán)水泵
可實現(xiàn)變流量調(diào)節(jié)，節(jié)能
系統(tǒng)復(fù)雜，處投資大
本設(shè)計的空調(diào)水系統(tǒng)是閉式、異程、兩管制的空調(diào)冷凍水系統(tǒng)。由以上的水系統(tǒng)比較表可以看出本設(shè)計的水系統(tǒng)的優(yōu)點：
1 閉式的水系統(tǒng)不與空氣接觸，設(shè)備的腐蝕機會少；
2 異程式系統(tǒng)節(jié)省管材；
3兩管制初投資少；
6.1.1水力計算的主要目的：
1 確定供回水管路的管徑；
2 確定環(huán)路的壓力損失。
6.1.2管徑的確定方法
供回水管的管徑通過流量確定，在相應(yīng)管段存在相應(yīng)的流量。利用推薦的流速，計算出管段的橫截面積，選擇相應(yīng)規(guī)格的管徑。流速可按下表查取：
表7.2 推薦流速：
管道種類
推薦流速
管道種類
推薦流速
水泵吸入管
水泵出水管
一般供水立管
室內(nèi)供水管
1.2～2.1
2.4～3.6
1.5～3.0
0.9～3.0
集管
排水管
接自城市供水管
1.2～4.5
1.2～2.0
0.9～2.0
6.1.3供回水環(huán)路的壓力損失
供回水環(huán)路的壓力損失來自兩部分：沿程阻力損失和局部阻力損失。水在管道內(nèi)流動時的阻力引起的壓力損失稱為沿程阻力損失；水流動時遇到局部配件，因摩擦和渦流造成的能量損失即為局部阻力損失。
沿程阻力計算式：
(7.1)
式中： ——沿程阻力，(Pa)；
局部阻力計算式：
(7.2)
式中： ——局部阻力系數(shù)。
水管水力計算 見附錄
水利平衡同風(fēng)管的水力平衡，不平衡的改管徑，再加上閥門調(diào)節(jié)能達(dá)到平衡。
6.2 冷凍水泵的選型
6.2.1冷凍循環(huán)水泵的臺數(shù)
1 小型工程的兩管制系統(tǒng)，可以用冷水泵兼作熱水泵使用，但應(yīng)校核冬季使用時水泵的流量、揚程和臺數(shù)是否吻合。大中型工程應(yīng)分別設(shè)置冷、熱水泵。
2 一次泵的臺數(shù)，應(yīng)與冷水機組的臺數(shù)一對一設(shè)置，一般不設(shè)備用泵。
3 二次泵臺數(shù)應(yīng)根據(jù)冷水泵大小、各并聯(lián)環(huán)路壓力損失的差異程度、使用條件和調(diào)節(jié)要求，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定。
4 熱水泵應(yīng)根據(jù)供熱系統(tǒng)的規(guī)模和運行調(diào)節(jié)方式確定，不應(yīng)少于兩臺，宜設(shè)備用泵、采用變頻控制。
6.2.2循環(huán)水泵的流量
1 一次冷水泵的流量，應(yīng)為所對應(yīng)冷水機組的冷水量；
2 二次冷水泵的流量，應(yīng)為按該區(qū)冷負(fù)荷綜合最大值計算出的流量；
3 計算水泵流量應(yīng)附加5%～10%的裕量。
6.2.3冷水泵的揚程
1 當(dāng)采用閉式循環(huán)一次泵系統(tǒng)時，冷水泵揚程為管路、管件阻力、冷水機組的蒸發(fā)器和末端設(shè)備的表冷器阻力之和；
2 當(dāng)采用閉式循環(huán)二次泵系統(tǒng)時，一次冷水泵為一次管路、管件阻力、冷水機組的蒸發(fā)器阻力之和；二次泵揚程為二次管路、管件阻力及末端設(shè)備的表冷器阻力之和；
3 當(dāng)采用開式一次冷水系統(tǒng)時，冷水泵揚程除了第一點所講的阻力外，還要加上從蓄冷水池的最低水位到末端設(shè)備之間的高差；
4 當(dāng)采用閉式循環(huán)系統(tǒng)時，熱水泵的揚程為管路、管件阻力、熱交換器阻力及末端的設(shè)備的空氣加熱器的阻力之和；
5 所有系統(tǒng)的水泵揚程，均應(yīng)對計算值附加5%～10%的裕量。
6.2.4空調(diào)冷水泵的選型
冷凍水泵的選擇是根據(jù)冷凍水的流量和最不利環(huán)路的壓力損失。由估算法估算水路的阻力損失：
當(dāng)L<200時,單位摩擦阻力損失取50mm水柱；
當(dāng)60≤L≤200時,單位摩擦阻力損失取50≤R≤200mm水柱；
當(dāng)L<60時，單位摩擦阻力損失取200mm水柱。
局部阻力按沿程阻力的兩倍計算，按估算法可估算出水系統(tǒng)的阻力為39.54米水柱。
初選冷凍水泵臺數(shù)為2臺；揚程為27米，冷水機組的單臺流量為19m3/h。選擇上海上城泵閥制造有限公司生產(chǎn)的40QDL8-30水泵。
表7.3水泵性能參數(shù)：
型號
流量(m3/h)
揚程(m)
轉(zhuǎn)速(r/min)
電機功率(KW)
必要氣蝕余量
重量(kg)
40QDL8-30
8
27
2900
1.5
2.3
30
6.3 冷水機組的選型
6.3.1制冷裝置選型的一般規(guī)定
1 制冷機的選擇應(yīng)根據(jù)制冷工質(zhì)的種類、裝機容量、運行工況、節(jié)能效果、環(huán)保安全以及負(fù)荷變化情況和運轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)要求等因素確定；
2 風(fēng)冷冷水機組宜用于干球溫度較低或晝夜溫差大，缺乏水源地區(qū)的中小型空調(diào)系統(tǒng)；
3 確定制冷機組容量時，應(yīng)考慮不同朝向和不