建筑環(huán)境與設(shè)備工程畢業(yè)設(shè)計(jì)西安市某住宅樓采暖設(shè)計(jì)

1、 長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 題 目 名 稱西安市某住宅樓采暖設(shè)計(jì)題 目 類(lèi) 型畢業(yè)設(shè)計(jì)系 部城市建設(shè)系專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí)建筑環(huán)境與設(shè)備工程學(xué) 生 姓 名胡海強(qiáng)指 導(dǎo) 教 師曹輝/副教授輔 導(dǎo) 教 師曹輝/副教授時(shí) 間2013.6,1目 錄畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)開(kāi)題報(bào)告指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)答辯記錄及成績(jī)?cè)u(píng)定中文摘要英文摘要前 言1 設(shè)計(jì)條件及工程概況11.1 室外氣象參數(shù)11.2 工程簡(jiǎn)介12 設(shè)計(jì)冷負(fù)荷、熱負(fù)荷計(jì)算12.1 室內(nèi)設(shè)計(jì)條件12.2 熱負(fù)荷設(shè)計(jì)參數(shù)選擇3圍護(hù)結(jié)構(gòu)3冷風(fēng)滲透量的確定3風(fēng)壓與熱壓的確定標(biāo)準(zhǔn)32.3 熱負(fù)荷的計(jì)算4外墻和屋面?zhèn)鳠嵝纬傻睦湄?fù)荷4外玻璃窗傳熱形

2、成的冷負(fù)荷4窗戶日射得熱引起的冷負(fù)荷5地板傳熱形成的冷負(fù)荷5冷風(fēng)侵入形成的冷負(fù)荷6熱壓和風(fēng)壓作用形成的冷負(fù)荷62.4 設(shè)計(jì)冷負(fù)荷計(jì)算分析8設(shè)計(jì)冷負(fù)荷中各分項(xiàng)冷負(fù)荷分布情況及其所占比例8各層設(shè)計(jì)冷負(fù)荷分布情況82.5 典型房間計(jì)算說(shuō)明93 設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的計(jì)算93.1計(jì)算熱負(fù)荷93.2計(jì)算結(jié)果104系統(tǒng)方案的確定104.1 方案優(yōu)比較104.2 供熱系統(tǒng)的劃分原則114.3 該建筑采暖方案的確定115采暖設(shè)備的選型計(jì)算115.1 散熱器的選擇計(jì)算115.2 水泵選型136氣流組織136.1 采暖房間的氣流組織形式147 系統(tǒng)水力計(jì)算187.1 室內(nèi)采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算18供熱管道的設(shè)計(jì)原則18供熱管道

3、的選擇18 供熱管道的制作18計(jì)算方法18計(jì)算舉例197.2 室外采暖系統(tǒng)的水力計(jì)算24供水回水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則24供水回水系統(tǒng)的方案確定24供水管道的選擇24供水管道水力計(jì)算25定壓水泵的選擇29分集水器的選擇30 膨脹水箱的選擇30采暖系統(tǒng)安裝要求31閥門(mén)安裝318管道的保溫3281 保溫的目的3282 溫材料的選用3283 保溫層的經(jīng)濟(jì)厚度32結(jié) 論35參考文獻(xiàn)36致 謝37附 錄38西安市某住宅樓采暖設(shè)計(jì)學(xué) 生：胡海強(qiáng)，長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院指導(dǎo)教師：曹輝，長(zhǎng)江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院 【摘要】該住宅樓位于陜西省西安市。地上十一層，其中110層為房間住戶，最上面有兩個(gè)躍層;建筑高度為36.75米,

4、建筑面積為 3537.9平方米，屬二類(lèi)高層住宅建筑，系新建工程。本設(shè)計(jì)內(nèi)容包括建筑負(fù)荷的計(jì)算，采暖系統(tǒng)方案選擇、設(shè)備選型、管道、水管的水力計(jì)算、熱源計(jì)算等。冷負(fù)荷計(jì)算采用公式法，根據(jù)建筑的特點(diǎn)和使用功能，其采暖方案為：下供下回式。并相應(yīng)的進(jìn)行了水泵、管道、膨脹水箱等設(shè)備的選型工作?！娟P(guān)鍵詞】負(fù)荷計(jì)算；采暖系統(tǒng)；方案選擇；水力計(jì)算Pipe Size for steam heating systemsThe students:Hu HaiQiang Department of Urban ConstructionInstructor: CaoHui, Yangtze University of E

5、ngineering and TechnologyAbstract Xian Floor in Xian City, ShanxiProvince, 12 storeys above ground, 1 to 10 layers of commercial house, 10to 12floors of hotel rooms; building height of 36.75 meters and a gross floor area of 3537.9 square meters, is a class of high-level public buildings, the Departm

6、ent of the new construction. The design elements include building load and wet load calculation, air conditioning system selection, equipment selection, duct hydraulic calculation of water pipes, air distribution calculation, calculation of heat and cold sources.Pressure losses in srerm calculation

7、using harmonic method, according to the characteristics of the building and use its air conditioning program: fan coil units and fresh air system. The design at the same time considers the hydraulic calculation of the building wind and water pipes, and the appropriate selection of pumps, piping, fan

8、s and other equipment. The air conditioning system considers piping insulation, silencer, shock treatment.Keywords load calculation; air conditioning system; program selection; hydraulic calculation前 言本次設(shè)計(jì)的題目為西安市某住宅樓供暖設(shè)計(jì)。該住宅樓位于陜西省西安市。地上十一層，其中110層為房間，1112層為兩個(gè)躍層;建筑高度為36.75米,建筑面積為 3537.9平方米，屬二類(lèi)高層建筑，系新建

9、工程。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括： 1、建筑冷負(fù)荷的計(jì)算。 2、系統(tǒng)方案的確定，該系統(tǒng)采用下供下回式系統(tǒng)。這種方案的好處是可保證 了各大樓房的溫濕度要求。 3、管道的水力計(jì)算，通過(guò)對(duì)整個(gè)建筑的采暖系統(tǒng)進(jìn)行大致的草圖勾畫(huà)，得到采暖系統(tǒng)、戶內(nèi)系統(tǒng)的大致布置方式，進(jìn)而對(duì)各部分進(jìn)行水力計(jì)算，盡量保證系統(tǒng)的水力平衡，同時(shí)進(jìn)行水泵、膨脹水箱等設(shè)備的選型。 4、熱源的選擇， 5、管道的保溫 通過(guò)本次采暖的實(shí)際以求滿足人體對(duì)室內(nèi)舒適環(huán)境的要求。 二零一三年三月二十日西安市某住宅樓采暖設(shè)計(jì)1設(shè)計(jì)條件及工程概況1.1 室外氣象參數(shù) 洪湖市中心位于北緯2648，東經(jīng)11226，海拔26-40米，屬于寒冷地區(qū)。其室外氣象參數(shù)

10、為： 表1.1 室外主要?dú)庀髤?shù)夏季干球溫度30.3濕球溫度23.4主導(dǎo)風(fēng)向SSE平均風(fēng)速2.4m/s 冬 季干球溫度-3.2相對(duì)濕度60%主導(dǎo)風(fēng)向NNW平均風(fēng)速2.4m/s1.2工程簡(jiǎn)介 該住宅樓位于陜西省西安市，地上十一層;建筑高度為36.75m,建筑面積為 3537.9，屬二類(lèi)高層建筑，系新建工程。2設(shè)計(jì)冷負(fù)荷計(jì)算2.1 室內(nèi)設(shè)計(jì)條件酒店內(nèi)條件：冬季：室內(nèi)溫度20，相對(duì)濕度60%，2.2冷負(fù)荷設(shè)計(jì)參數(shù)選擇 圍護(hù)結(jié)構(gòu)根據(jù)空氣調(diào)節(jié),屋頂；保溫材料為水泥膨脹珍珠鹽k=1.22w/(*k),面積見(jiàn)每個(gè)圖 ,p=0.75窗戶：?jiǎn)螌硬Ａт摯?，k=6.4,掛淺色內(nèi)窗簾墻：保溫材料為水泥膨脹珍珠鹽，k=

11、1.07w/(*k),=0.22室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度：TN =20室內(nèi)壓力稍高于室外大氣壓力。2.3 冷負(fù)荷的計(jì)算外墻的冷負(fù)荷計(jì)算 通過(guò)墻體的得熱量形成的冷負(fù)荷，可按下式計(jì)算： 式中： K圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，W/m2K； F墻體的面積，m2； 室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，； 冷負(fù)荷溫度逐時(shí)值；地點(diǎn)修正溫度。窗戶的冷負(fù)荷計(jì)算 通過(guò)窗戶進(jìn)入室內(nèi)的得熱量有瞬變傳熱得熱和日射得熱量?jī)刹糠?，日射得熱量又分成兩部分：直接透射到室?nèi)的太陽(yáng)輻射熱qt和被玻璃吸收的太陽(yáng)輻射熱傳向室內(nèi)的熱量q。 （a）窗戶瞬變傳熱得形成的冷負(fù)荷 工程中用下式計(jì)算： 式中： K圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，W/m2K； F墻體的面積，m2； 室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度，； 冷負(fù)荷

12、溫度逐時(shí)值；地點(diǎn)修正溫度。 （b）窗戶日射得熱形成的冷負(fù)荷 日射得熱取決于很多因素，從太陽(yáng)輻射方面來(lái)說(shuō)，輻射強(qiáng)度、入射角均依緯度、月份、日期、時(shí)間的不同而不同。從窗戶本身來(lái)說(shuō)，它隨玻璃的光學(xué)性能，是否有遮陽(yáng)裝置以及窗戶結(jié)（鋼、木窗，單、雙層玻璃）而異。此外，還與內(nèi)外放熱系數(shù)有關(guān)。工程中用下式計(jì)算： CLQj= xg xd Cs Cn Jj W 式中 xg窗戶的有效面積系數(shù)； xd地點(diǎn)修正系數(shù)； Jj計(jì)算時(shí)刻時(shí)，透過(guò)單位窗口面積的太陽(yáng)總輻射熱形成的冷負(fù)荷，簡(jiǎn)稱負(fù)荷，W/m2； Cs窗玻璃的遮擋系數(shù)； Cn窗內(nèi)遮陽(yáng)設(shè)施的遮陽(yáng)系數(shù)。 2.3.4 地板傳熱量 (2.8)式中熱負(fù)荷，kW； K傳熱系數(shù)

13、； t1室內(nèi)溫度，；t2室外溫度， F-傳熱面積2.3.5 滲入空氣量計(jì)算公式：V=L*l*n （2.9）式中V每米門(mén)窗，窗縫隙滲入室內(nèi)的空氣量；l門(mén)窗縫隙的計(jì)算長(zhǎng)度 ；n滲透空氣量的朝向修正系數(shù)。由以上公式對(duì)冷風(fēng)滲透負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算。2.3.6 冷風(fēng)滲透量滲透量： Q 0.278*V*C*(t1-t2) （2.10）： 式中Q冷風(fēng)滲透量C冷空氣的頂葉比熱 V滲入空氣量2.4各層冷負(fù)荷計(jì)算結(jié)果根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算的結(jié)果，房間計(jì)算的冷負(fù)荷見(jiàn)后面統(tǒng)計(jì)表，這里只舉一例做說(shuō)明之用2.5 典型房間計(jì)算說(shuō)明以11G一層房間為例，簡(jiǎn)要的說(shuō)明其負(fù)荷計(jì)算過(guò)程。3 設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的計(jì)算3.1計(jì)算熱負(fù)荷采用熱指標(biāo)法 Q=K*F

14、*(t1-t2)*n （3.1）式中冬季熱負(fù)荷，kw；K傳熱系數(shù)，W/m2； 傳熱面積，m2； N-傳熱修正系數(shù)3.2計(jì)算結(jié)果計(jì)算結(jié)果見(jiàn)后面統(tǒng)計(jì)表，這里不再做具體說(shuō)明4系統(tǒng)方案確定建筑是人們生活與工作的場(chǎng)所。人們大約有五分之四的時(shí)間在建筑物中度過(guò)。隨著民用建筑中采用的采暖系統(tǒng)形式越來(lái)越多。但由于不同的建筑功能不同、負(fù)荷不同、建筑特點(diǎn)及要求也不同，使得所采用的采暖系統(tǒng)也各有特點(diǎn)。所以在選擇建筑內(nèi)采暖系統(tǒng)的形式時(shí)，應(yīng)該結(jié)合各方面的條件進(jìn)行綜合考慮。目前經(jīng)常使用的采暖系統(tǒng)主要是上供下回式，下供下回式，同程式，異程式，采暖所用的熱媒主要是熱水或者蒸汽4.1 方案優(yōu)比較優(yōu)點(diǎn)：在系統(tǒng)熱負(fù)荷，立管數(shù)，熱媒參

15、數(shù)和供熱半徑都相同的情況下，機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)的作用壓力比重力循環(huán)系統(tǒng)大得多，系統(tǒng)的管徑就細(xì)很多。為了減小立管之間出現(xiàn)立管之間環(huán)路壓力不易平衡的問(wèn)題，防止減輕系統(tǒng)的水平失調(diào)的現(xiàn)象，可以采用以下做法：1，供，回水干管采用同程式布置2，仍然采用異程式系統(tǒng)，但計(jì)算方法有所改變3，仍然采用異程式系統(tǒng)，采用首先計(jì)算立管環(huán)路的方法4.2 采暖系統(tǒng)的劃分原則(1)能保證室內(nèi)要求的參數(shù)，即在設(shè)計(jì)條件下和運(yùn)行條件下均能保證達(dá)到室內(nèi)溫度、相對(duì)濕度、等要求。(2)初投資和運(yùn)行費(fèi)用綜合起來(lái)較為經(jīng)濟(jì)；(3)盡量減少一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的各房間相互不利的影響；(4)盡量減少、管道長(zhǎng)度，便于施工、管理和測(cè)試。(5)系統(tǒng)應(yīng)與建筑物分區(qū)一致。

16、4.3 該建筑的采暖方案確定本設(shè)計(jì)根據(jù)建筑使用特點(diǎn)，供水立管和回水立管采用下供下回式，各房間管道的布置采用同程式5采暖設(shè)備的選型計(jì)算采暖設(shè)備包括水泵，膨脹水箱，集氣罐。，集氣罐用直徑100-250的立式型號(hào)，設(shè)置在各立管的末端的最高處5.1 散熱器的選擇計(jì)算 室內(nèi)冷負(fù)荷Q=659W，供水溫度t1=95回水溫度t2=70tp=(95+70)/2=82.5 t=82.5-18=64.5 1. 查附錄，對(duì)M-132型散熱器：修正系數(shù) 散熱器組裝片數(shù)修正系數(shù)，n1=1.0 散熱器連接形式修正系數(shù)，n2=1.0 散熱器安裝形式修正系數(shù)，n3=1.02 根據(jù)公式 1.75m2M-132型散熱器每片散熱面積

17、為0.24m2,計(jì)算片數(shù)n4為： N4=F/f=1.75/0.24=8片當(dāng)散熱器的片數(shù)為8片時(shí)，n1=1.0,因此實(shí)際所需散熱器面積為： F=F1*n1=1.75*1=1.75m2實(shí)際采用片數(shù)為： N=1.75/0.24=9片 。5.2 膨脹水箱的選型膨脹水箱一般采用鋼板制成，通常是圓形或者矩形，計(jì)算公式為V1=0.045*V2T1=95-70=25，求出膨脹水箱有效容積后，可以按全國(guó)通用建筑設(shè)計(jì)圖集選用所需型號(hào)6氣流組織氣流組織也稱空氣分布，氣流組織設(shè)計(jì)就是合理組織室內(nèi)空氣的流動(dòng)，以達(dá)到空調(diào)房間工作區(qū)的溫室度、精度、區(qū)域溫差及工作區(qū)氣流速度。氣流組織直接影響室內(nèi)空調(diào)效果，是空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)的一個(gè)

18、重要環(huán)節(jié)。尤其是在室溫要求在規(guī)定范圍內(nèi)波動(dòng)、有潔凈度要求及高大空間等幾種情況下，均勻得消除室內(nèi)余熱余濕，并能更有效地排除有害氣體和空氣中的灰塵。因此，不同性質(zhì)的空調(diào)房間，對(duì)氣流組織和風(fēng)量計(jì)算有不同程度的要求。對(duì)氣流組織的要求主要是針對(duì)“工作區(qū)”，所謂工作區(qū)是指：對(duì)舒適性空調(diào)而言指空調(diào)房間內(nèi)人員的活動(dòng)區(qū)域，一般指距地面2m以下的區(qū)域；工藝型空調(diào)則視具體情況而定3。一般的空調(diào)房間，主要是要求在工作區(qū)內(nèi)保持比較均勻而穩(wěn)定地溫濕度；而對(duì)工作區(qū)風(fēng)速有嚴(yán)格要求的空調(diào)，主要是保證工作區(qū)風(fēng)速不超過(guò)規(guī)定的數(shù)值。室內(nèi)溫濕度又允許波動(dòng)范圍要求的空調(diào)房間，主要是在工作區(qū)域內(nèi)滿足氣流的區(qū)域溫差、室內(nèi)溫濕度基數(shù)計(jì)其波動(dòng)范

19、圍的要求。氣流的區(qū)域溫差是指工作區(qū)區(qū)域內(nèi)無(wú)局部熱源時(shí)，由于氣流而影起的不同地點(diǎn)的溫差。有潔凈度要求的空調(diào)房間，氣流組織和風(fēng)量計(jì)算，主要是在工作區(qū)內(nèi)保持應(yīng)有的潔凈度和室內(nèi)正壓。高大空間的空調(diào)氣流組織和風(fēng)量計(jì)算，除保證達(dá)到工作區(qū)的溫濕度、風(fēng)速要求外，還應(yīng)合理地組織氣流以滿足節(jié)能的要求。影響室內(nèi)氣流組織的因素較多，氣流組織的效果不僅與送風(fēng)裝置的形式、數(shù)量、大小、風(fēng)量和位置有關(guān)，而且空間的幾何尺寸、污染源的位置及分布和性質(zhì)、送風(fēng)參數(shù)（送風(fēng)溫差和風(fēng)口風(fēng)速）及回風(fēng)方式等對(duì)氣流組織也有影響。6.1 采暖房間的氣流組織形式采暖房間的氣流組織形式可以查閱相關(guān)資料，因?yàn)閷?duì)本次采暖設(shè)計(jì)關(guān)系不大，隨意這里就不在做具體

20、說(shuō)明6.2 各房間戶內(nèi)系統(tǒng)阻力的計(jì)算 現(xiàn)在以一層戶內(nèi)系統(tǒng)阻力計(jì)算為例，其余計(jì)算結(jié)果見(jiàn)統(tǒng)計(jì)表。各管段的編號(hào)見(jiàn)圖紙，這里就不另附詳圖。1，計(jì)算各管段的管徑： 水平管段1的流量為G=0.86*Q/(t1-t2)=0.86*3740/25=128.7Kg/h,查后面附表可知：比摩阻R=52.7 V=0.18m/s 該管段的實(shí)際長(zhǎng)度為L(zhǎng)=12.5m 單元立管不平衡率的計(jì)算現(xiàn)計(jì)算各層的不平衡率X：一單元一層用戶的阻力損失為則一單元一層用戶的資用壓力為則不平衡率X=(2828.5-2800)/2828.5=1.0% 同理計(jì)算以上各層的不平衡率見(jiàn)統(tǒng)計(jì)表各層相對(duì)于第一層不平衡率統(tǒng)計(jì)表樓層號(hào)345678910躍層

21、下躍層上不平衡率X%1.41.22.12.22.31.944.677.911G和11G1同層之間也存在不平衡率，但是兩者之間的相差是很小的，通過(guò)閥門(mén)可以調(diào)節(jié)為平衡，從以上數(shù)據(jù)可以看出，重力產(chǎn)生的影響是很小的，各層的不平衡率在允許的誤差范圍內(nèi)。供水管，和回水管的進(jìn)出口處必須安裝調(diào)節(jié)閥，以便流量地調(diào)節(jié)。以上是本次供熱工程主要環(huán)節(jié)過(guò)程中的簡(jiǎn)要說(shuō)明，施工說(shuō)明見(jiàn)施工說(shuō)明書(shū)，施工說(shuō)明書(shū)中包含相關(guān)的技術(shù)要求和規(guī)范要求，請(qǐng)仔細(xì)閱讀。材料表依圖紙尺寸制作和安裝。6.2.2 供水立管和回水立管的布置方式本次設(shè)計(jì)根據(jù)該建筑的特點(diǎn)，所有立管全部布置在管道井中，布置詳圖見(jiàn)圖紙說(shuō)明7 系統(tǒng)水力計(jì)算7.1 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的水力

22、計(jì)算 通風(fēng)管道的設(shè)計(jì)原則通風(fēng)管道的設(shè)計(jì)應(yīng)在保證使用效果的前提下使其投資和運(yùn)行費(fèi)用最低。同時(shí)還應(yīng)該和建筑設(shè)計(jì)密切配合，作到協(xié)調(diào)和美觀。在本設(shè)計(jì)中，風(fēng)系統(tǒng)水力計(jì)算主要包括以下幾個(gè)方面：（1）定風(fēng)管和風(fēng)口的位置，校核風(fēng)口的氣流組織形式。（2）風(fēng)管尺寸選擇及校核風(fēng)口大小的。（3）計(jì)算風(fēng)管的水力損失，計(jì)算各支管的阻力平衡，以及風(fēng)管的沿程損失，校合風(fēng)機(jī)能否將風(fēng)送到各個(gè)風(fēng)管的盡頭。 通風(fēng)管道的選擇在風(fēng)管的選擇上，圓風(fēng)管的強(qiáng)度雖大，耗鋼量雖小，但占有有效空間較大，不易布置且不美觀。矩形風(fēng)管由于容易布置，多用于明裝和管道布置復(fù)雜的地點(diǎn)。矩形風(fēng)管中，方形風(fēng)管阻力較小，耗鋼量小。采用矩形風(fēng)管時(shí)，寬高比應(yīng)小于4為宜。

23、風(fēng)管材料應(yīng)考慮適合和經(jīng)濟(jì)，內(nèi)部光滑，易于安裝，就地取材等因素。在本設(shè)計(jì)中，選用鍍鋅鋼板制作的矩形和方形風(fēng)管。風(fēng)管尺寸以外徑為標(biāo)準(zhǔn)4。 通風(fēng)管道的制作風(fēng)管用鍍鋅鋼板制作，其厚度按照由參考資料（GB50243-97）的要求選取。由于矩形風(fēng)管占有效空間比較小，易于布置，明裝較美觀等特點(diǎn)，故采用矩形風(fēng)管。 計(jì)算方法在系統(tǒng)和設(shè)備布置、風(fēng)管材料、各送排風(fēng)點(diǎn)的位置和風(fēng)量均已確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行，采用假定流速法，其計(jì)算和方法如下：（1）繪制通風(fēng)或空調(diào)系統(tǒng)軸測(cè)圖，對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào)，標(biāo)注長(zhǎng)度和風(fēng)量。（2）確定合理的空氣流速。確定方法見(jiàn)下表：表7.1 允許聲壓值小于40dB時(shí)的推薦風(fēng)速值部位允許流速（m/s）干管5.0

24、6.5支管3.04.5從支管上接出的風(fēng)管3.0-3.5通風(fēng)機(jī)入口4通風(fēng)機(jī)出口6.510（3）根據(jù)各風(fēng)管的風(fēng)量和選擇的流速確定個(gè)管段的斷面尺寸。根據(jù)公式： （7.1）式中 F- 斷面面積， m2Q- 每小時(shí)的流量 m3/hV- 流速 m/s（4）計(jì)算摩擦阻力和局部阻力。 （7.2）式中 風(fēng)管總阻力損失，Pa；風(fēng)管長(zhǎng)度，m；風(fēng)管的局部阻力系數(shù)；風(fēng)管單位長(zhǎng)度比摩阻,Pa/m。 計(jì)算舉例以六層的新風(fēng)系統(tǒng)為例具體的闡述計(jì)算過(guò)程。六層風(fēng)管水力計(jì)算如圖所示，可知該風(fēng)管最不利環(huán)路為：1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13。各管段的長(zhǎng)度：1管段計(jì)算如下：初定流速為5m/s，根據(jù)，選管徑按通風(fēng)

25、管道統(tǒng)一規(guī)格調(diào)整為：寬為a=630mm,高為b=320mm。實(shí)際流速為：動(dòng)壓：查 實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)(上冊(cè))表11.2-3，用補(bǔ)插法計(jì)算，可求出：= 求得Pa/m局部阻力系數(shù)，由圖可知為0。確定沿程壓力損失。對(duì)管段1，。確定局部阻力損失= 。對(duì)管段1，=。管段的壓力損失= +。對(duì)管段1，= +。其它管段計(jì)算過(guò)程同上，數(shù)據(jù)表以及總匯表如下：六層風(fēng)管水力計(jì)算表編號(hào)G(kg/h)L(m)形狀D/W(mm)H(mm)(m/s)Py(Pa)Pj(Pa)P(Pa)14550.810.57矩形6303205.180.4100.4124130.944.14矩形5003205.934.251.025.2633

26、836.910.74矩形5003205.510.6600.6643120.595.15矩形4003205.65.332.497.8152885.850.89矩形3203206.471.381.162.5462524.063.05矩形3203205.663.6603.6672214.32.84矩形3202506.354.980.935.9181898.496.7矩形3202505.458.808.891285.020.88矩形3201605.761.82.724.5210670.346.54矩形2001206.4125.373.3728.7411315.813.93矩形1601203.786.3

27、70.837.212354.531.05矩形1601204.242.122.124.213354.532.69矩形1601204.245.4105.4114307.343.85矩形1601203.675.944.6510.5915307.343.8矩形1601203.675.864.6510.5116319.443.8矩形1601203.826.2910.8517.1417294.034.01矩形1601203.525.79.1914.8918315.813.8矩形1601203.786.1619.8926.0519309.764.36矩形1601203.76.8316.1422.972036

28、1.793.21矩形1601204.336.6931.313821234.744.2矩形1201203.747.9320.6728.6122425.924.29矩形2001603.063.4115.3818.7923290.43.71矩形1601203.475.1519.8725.0224294.033.92矩形1601203.525.5725.7231.2925419.874.1矩形2001603.013.1713.2216.397.2 空調(diào)水系統(tǒng)的水力計(jì)算 空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則（1）管路考慮必要的坡度以排除空氣；（2）要解決好水處理與水過(guò)濾；（3）力求水力平衡；（4）變流量系統(tǒng)宜采用變頻調(diào)

29、節(jié)；（5）防止大流量小溫差；（6）注意管網(wǎng)的保冷與保暖效果。 空調(diào)水系統(tǒng)的方案確定（1）按供、回水管道數(shù)量，分為：雙管制、三管制和四管制；（2）按供、回水干管的布置形式，分為：水平式和垂直式；（3）按供、回水在管道內(nèi)的流動(dòng)關(guān)系，分為：同程式和異程式；（4）按原理分為：開(kāi)式和閉式；（5）按調(diào)節(jié)方式分為：定流量和變流量。系統(tǒng)冷熱源的供冷、供熱用機(jī)組供給，房間不需要同時(shí)供冷、供熱，該設(shè)計(jì)中管路不與大氣接觸，在每層水系統(tǒng)的最高點(diǎn)和系統(tǒng)的最高點(diǎn)設(shè)排氣閥,以排除系統(tǒng)中積存的空氣，故選用閉式雙管系統(tǒng)，冷水、熱水共同使用一個(gè)管路，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，初投資較低。干管的布置采用垂直式，一級(jí)泵、水泵變流量系統(tǒng)。 冷凍水系統(tǒng)

30、的選擇根據(jù)回水方式的不同，空調(diào)水系統(tǒng)有重力式和壓力式兩種，本設(shè)計(jì)采用壓力式，為封閉式回水系統(tǒng)。封閉式回水系統(tǒng)中，空調(diào)水經(jīng)過(guò)末端裝置（在本設(shè)計(jì)中為風(fēng)機(jī)盤(pán)管或吊頂風(fēng)柜）后，利用剩余壓力經(jīng)回水管回到空調(diào)水泵，經(jīng)水泵加壓后再進(jìn)入空調(diào)機(jī)組進(jìn)行處理后再經(jīng)過(guò)供水管回到空調(diào)末段裝置使用，如此形成一個(gè)封閉的循環(huán)系統(tǒng)。閉式系統(tǒng)中的空調(diào)水不與大氣相接觸，僅在系統(tǒng)的最高處設(shè)膨脹水箱，管路系統(tǒng)不易產(chǎn)生污垢和腐蝕，無(wú)須克服系統(tǒng)靜水壓頭，水泵能耗相對(duì)較少。本設(shè)計(jì)中，水系統(tǒng)采用三管制。在水管布置上，采用同程式。其特點(diǎn)是供回水的水流方向相同，經(jīng)過(guò)每一環(huán)路的管路長(zhǎng)度基本相等，優(yōu)點(diǎn)在于水量分配和調(diào)節(jié)不復(fù)雜，容易實(shí)現(xiàn)水力平衡。針對(duì)本

31、設(shè)計(jì)中阻力損失主要集中在沿程損失上，因此在本設(shè)計(jì)中采用水平同程式系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)水力平衡，在每層的水平管處設(shè)調(diào)節(jié)閥進(jìn)行水量調(diào)節(jié)。 冷凍水水力計(jì)算水力計(jì)算步驟水力計(jì)算的步驟：（1）選定最不利環(huán)路，給管段標(biāo)號(hào)。（2）根據(jù)各管段的冷負(fù)荷，計(jì)算各管段的流量，計(jì)算式如下： kg/h （7.3）式中 Q管段的冷負(fù)荷， W；t供水回水的溫差， （3）用假定流速法確定管段管徑。管段內(nèi)流速的取值范圍如下表：表7.3 水管流速表管徑（mm）400冷凍水0.5-0.80.6-0.90.8-1.21.0-1.51.4-2.01.8-2.5冷卻水1.0-1.21.2-1.61.5-2.01.8-2.5（4）根據(jù)管段的流量

32、和速度范圍選擇相應(yīng)的管徑d和比摩阻R.（5）根據(jù)比摩阻R和管長(zhǎng)計(jì)算個(gè)管段的沿程阻力， (7.4)式中 沿程阻力， R 每米管長(zhǎng)的沿程損失（比摩阻），/m L 管段長(zhǎng)度，m（6）用局部阻力系數(shù)法求管段的局部阻力， （7.5）式中： 局部阻力，Pa； 管段中總的局部阻力系數(shù)。（7）計(jì)算總阻力，=+ （7.6）根據(jù)上述步驟對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行水力計(jì)算，現(xiàn)以該建筑六層的空調(diào)水系統(tǒng)為例對(duì)其結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。六層水管水力計(jì)算如圖所示，可知該水管最不利環(huán)路為：FG1-FG2-FG3-FG4-FG5-FG6-E6-FH1-FH2-FH3-FH4-FH5-FH6-FH7-FH8-FH9-FH10-FH12-FH13各管段的長(zhǎng)

33、度：1管段計(jì)算如下：查風(fēng)機(jī)排管圖冊(cè)，可知，風(fēng)機(jī)排管的水流量，水阻力為28K；，水阻力為15K；，水阻力為24K； 新風(fēng)機(jī)組的水流量（兩臺(tái)），進(jìn)水溫度為7，出水溫度12。管段1的水流量：查 實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)(下冊(cè))表26.5-1，可的管徑取80mm ,用補(bǔ)插法計(jì)算，可求出： 求得Pa/m 求得 m/s局部阻力系數(shù)：查 實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)(下冊(cè))表26.5-2，可知，兩個(gè)彎頭：。確定沿程壓力損失。對(duì)管段1，。動(dòng)壓：確定局部阻力損失= 。對(duì)管段1，=。管段的壓力損失= +。對(duì)管段1，= +。其它管段計(jì)算過(guò)程同上，數(shù)據(jù)表以及總匯表如下： 編號(hào)Q(W)G(kg/h)L(m)D(mm)(m/s)R(

34、Pa/m)Py(Pa)Pj(Pa)P(Pa)FG113301522878.5810.51801.23250.550.626334563090FG212947022268.844.38801.2237.79110417211762FG312592521659.13.86801.17225.3518696821551FG412238021049.363.45801.14213.2517366441380FG5573809869.363.09501.24438.11.6135312362589FG6106351829.222.19320.53146.581.8321251572FH113301522

35、878.5818.22801.23250.550.645654565021FH212947022268.843.75801.2237.7918927211613FH312592521659.14.78801.17225.35110766821758FH412064520750.942.62801.12207.451.654410011546FH511636520014.784.4801.08193.4718525821434FH611282019405.043.75801.05182.2716845471231FH710927518795.34.65801.01171.391797513131

36、1FH810573018185.564.57800.98160.8417354811215FH910045017277.44.57800.93145.7516664341100FH109690516667.665.19651.28334.1117358132548FH12106351829.222.28320.53146.581.8334251585FH138627014838.446.15651.14266.81116416442286E63545609.742.83200.49249.8437072835929066 冷凍水泵的選擇該設(shè)計(jì)中冷凍水泵所承擔(dān)的最不利環(huán)路。（1）水泵流量的確定水

37、泵水量 （7.7）式中Lmax 設(shè)計(jì)最大流量 1.11.2 放大系數(shù)，水泵單臺(tái)工作時(shí)取1.1，多臺(tái)并聯(lián)工作時(shí)取1.2。水泵流量 L=1.2342.95m3/h =411.54m3/h選擇三臺(tái)水泵,二用一備,單臺(tái)水泵流量為 205.77m3/h。（2）水泵揚(yáng)程H 的確定水泵揚(yáng)程 （7.8）式中：H水泵揚(yáng)程，m;Hmax水泵所承擔(dān)的最不利環(huán)路的水壓降，m H2O; 揚(yáng)程儲(chǔ)備系數(shù)取1.1。總壓降Hmax為供回水管路最不利環(huán)路的水壓降, (7.9)式中：h1風(fēng)冷模塊機(jī)組的阻力，m H2O; h2管路與構(gòu)件阻力，m H2O. 則水泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程H =1.1Hmax=85.23 m H2O根據(jù)以上的計(jì)算結(jié)果

38、選擇上海奧利泵業(yè)制造生產(chǎn)的單級(jí)立式離心水泵三臺(tái)作為冷凍水泵，其型號(hào)為ALG150-250()（3臺(tái)），其性能參數(shù)如下，轉(zhuǎn)速2900r/min 流量240m3/h 揚(yáng)程87m 功率75kW 重量1702kg 膨脹水箱安裝室外側(cè)水系統(tǒng)和室內(nèi)側(cè)水系統(tǒng)都應(yīng)設(shè)置膨脹水箱。在常規(guī)的開(kāi)式水箱安裝位置受到限制時(shí)，可采用密閉式膨脹罐。膨脹水箱的底部標(biāo)高至少比系統(tǒng)管道的最高點(diǎn)高出1.5m，補(bǔ)給水量通常按系統(tǒng)水容積的0.5-1%考慮。膨脹箱的接口應(yīng)盡可能靠近循環(huán)泵的進(jìn)口，以免泵吸入口內(nèi)液體汽化造成氣蝕。封閉式空調(diào)冷凍水系統(tǒng)，應(yīng)在高于回水管路最高點(diǎn)1-2m處設(shè)膨脹水箱。膨脹水箱設(shè)有膨脹管、補(bǔ)水管、溢水管和泄水管，并應(yīng)

39、設(shè)有水位控制儀表或浮球閥。水系統(tǒng)的注水與補(bǔ)水均應(yīng)通過(guò)膨脹水箱來(lái)實(shí)現(xiàn)6。因此，應(yīng)將膨脹管單獨(dú)與風(fēng)冷模塊機(jī)組中的回水總管相接。 水系統(tǒng)安裝要求（1）閉式系統(tǒng)熱水管和冷水管設(shè)有0.002的坡度，當(dāng)多管再一起敷設(shè)時(shí)，各管路坡向最好相同，以便采用共用支架。如因條件限制熱水和冷水管道可無(wú)坡度敷設(shè)，但管內(nèi)水流速不得小于0.25m/s，并應(yīng)考慮在變水量調(diào)節(jié)時(shí)，亦不應(yīng)小于此值；（2）閉式系統(tǒng)在熱水和冷水管路的每個(gè)最高點(diǎn)（當(dāng)無(wú)坡度敷設(shè)時(shí)，在水平管水流的終點(diǎn)）設(shè)排氣裝置（集氣罐或自動(dòng)排氣閥）。對(duì)于自動(dòng)排氣閥應(yīng)考慮其損壞或失靈時(shí)易于更換的關(guān)斷措施，即在其與管道連接處設(shè)一個(gè)閥門(mén)。手動(dòng)集氣罐的排氣管應(yīng)接到水池或地漏，排氣

40、管上的閥門(mén)應(yīng)便于操作；自動(dòng)排氣閥的排氣管也最好接至室外或水池等，以防止其失靈漏水時(shí)，流到室內(nèi)或頂棚上；（3）與水泵接管及大管與小管連接時(shí)，應(yīng)防止氣囊產(chǎn)生。大管需由小管排氣時(shí)，大管與小管的連接應(yīng)為頂平，以防大管中產(chǎn)生氣囊；（4）系統(tǒng)的最低點(diǎn)設(shè)單獨(dú)放水的設(shè)備（如表冷器、加熱器等）的下部應(yīng)設(shè)帶閥門(mén)的放水管，并接入地漏或漏斗。作為系統(tǒng)剛開(kāi)始運(yùn)行時(shí)沖刷管路和管路檢修時(shí)放水之用；（5）空調(diào)器、風(fēng)機(jī)盤(pán)管等的表冷器（冷盤(pán)管）當(dāng)處于負(fù)壓段時(shí)，其冷凝水的排水管設(shè)有水封，且排水管應(yīng)有不小于0.001的坡度。凝結(jié)水管徑較大時(shí)，最好作圓水封筒；（6）空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)設(shè)地漏，以排出噴水室的放水，水泵、閥門(mén)可能的漏水和表冷器的

41、凝結(jié)水。地面的坡度應(yīng)坡向地漏，地面應(yīng)作防水處理?；蛘邔⒖赡苡兴牡胤街?chē)O(shè)圍堰，圍堰內(nèi)設(shè)地漏，地面要防水。 閥門(mén)安裝水系統(tǒng)的閥門(mén)可采用閘閥、止回閥、球閥，對(duì)于大管路可采用蝶閥，選用閥門(mén)時(shí)，應(yīng)和系統(tǒng)的承壓能力相適應(yīng)，閥門(mén)型號(hào)應(yīng)與連接管管徑相同7。閥門(mén)的作用一為檢修時(shí)關(guān)斷用，一為調(diào)節(jié)用。當(dāng)需定量調(diào)節(jié)流量時(shí)，可采用平衡閥。平衡閥可以兼作流量測(cè)定、流量調(diào)節(jié)、關(guān)斷和排污用。一般在下列地點(diǎn)設(shè)閥門(mén)：（1）水泵的進(jìn)口和出口；（2）系統(tǒng)的總?cè)肟?、總出口；各分支環(huán)路的入口和出口；（3）熱交換器、表冷器、加熱器、過(guò)濾器的進(jìn)出水管；（4）自動(dòng)控制閥雙通閥的兩端、三通閥的三端，以及為手動(dòng)運(yùn)行的旁通閥上；（5）放水及放氣

42、管上；（6）壓力表的接管上。8管道的保溫81 保溫的目的管道保溫的目的為：a提高冷、熱量的利用率，避免不必要的冷、熱損失，保證空調(diào)的設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)。b.當(dāng)空調(diào)風(fēng)道送冷風(fēng)時(shí)，防止其表面溫度可能低于或等于周?chē)諝獾穆饵c(diǎn)溫度，使表面結(jié)露，加速傳熱；同時(shí)可防止結(jié)露對(duì)風(fēng)道的腐蝕。82 溫材料的選用保溫材料的熱工性能主要取決于其導(dǎo)熱系數(shù)，導(dǎo)熱系數(shù)越大，說(shuō)明性能越差，保溫效果也越，因此選擇導(dǎo)熱系數(shù)低的保溫材料是首要原則。同時(shí)綜合考慮保溫材料的吸水率、使用溫度范圍、使用壽命、抗老化性、機(jī)械強(qiáng)度、防火性能、造價(jià)及經(jīng)濟(jì)性12，可以在本設(shè)計(jì)中對(duì)供回水管及風(fēng)管的保溫材料均采用帶有網(wǎng)格線鋁箔帖面的防潮離心玻璃棉。表8.1

43、離心玻璃棉的特點(diǎn)項(xiàng) 目項(xiàng) 目保溫性能導(dǎo)熱系數(shù)低施工性能輕質(zhì)易施工節(jié)能效能最佳物理/化學(xué)性能穩(wěn)定、抗震動(dòng)、耐老化、抗腐蝕吸聲降噪性優(yōu)經(jīng)濟(jì)性能成本價(jià)格低、損耗少、性價(jià)比高、使用壽命長(zhǎng)防火性A級(jí)，不燃，無(wú)有毒煙氣83 保溫層的經(jīng)濟(jì)厚度關(guān)于經(jīng)濟(jì)厚度,要考慮以下一些因素13：（1）保溫材料的類(lèi)型及造價(jià)(包括各種施工、管理等費(fèi)用)；（2）冷（熱）損失對(duì)系統(tǒng)的影響；（3）空調(diào)系統(tǒng)及冷源形式；（4）保溫層所占的空間對(duì)整個(gè)建筑投資的影響；（5）保溫材料的使用壽命。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有大量工程的實(shí)際調(diào)研，結(jié)合實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)以下表作為經(jīng)濟(jì)厚度的參考，因此供回水管及風(fēng)管的保溫材料可以選用25mm厚的采用帶有網(wǎng)格線鋁箔帖面的防

44、潮離心玻璃棉。表8.2保溫厚度保溫位置被保溫管徑最小保溫厚度實(shí)際保溫厚度吊頂內(nèi)DN15251925DN32802230DN1002530室外DN15323240DN40803640DN1004050非空調(diào)房間13209 消聲與減震設(shè)計(jì)空調(diào)過(guò)程中主要的噪聲來(lái)源是通風(fēng)機(jī)、制冷機(jī)等，通風(fēng)機(jī)噪聲除有風(fēng)道傳入室內(nèi)外，設(shè)備的噪聲和震動(dòng)也可能通過(guò)建筑傳入室內(nèi)，因此，當(dāng)空調(diào)房間內(nèi)要求比較安靜時(shí)，空調(diào)設(shè)備除了應(yīng)滿足室內(nèi)溫濕度要求之外，還應(yīng)滿足噪聲的有關(guān)要求，達(dá)到這一要求的重要手段之一就是通風(fēng)系統(tǒng)的消聲和設(shè)備的防振。91 消聲設(shè)計(jì)9.1.1 管道系統(tǒng)消聲設(shè)計(jì)的步驟（1）根據(jù)噪聲聲源的頻譜、管道系統(tǒng)的噪聲衰減量和實(shí)

45、際的室內(nèi)容許噪聲標(biāo)準(zhǔn)，確定消聲器所需的消聲量。要特別注意，噪聲源的聲功率級(jí)，噪聲自然衰減量，室內(nèi)容許噪聲均應(yīng)分別按各倍頻程確定。（2）根據(jù)給定的管道空氣流量，選擇適當(dāng)?shù)牧魉購(gòu)亩_定消聲的有效流通截面積。選擇流速時(shí)應(yīng)注意兼顧消聲器的消聲性能，空氣動(dòng)力性能以及氣流再生噪聲。一般的說(shuō)，通過(guò)室式消聲器的風(fēng)速不宜大于5m/s；通過(guò)消聲彎頭的風(fēng)速不宜大于8m/s；通過(guò)其他類(lèi)型的消聲器風(fēng)速不宜大于1 m/s。9.1.2 消聲器在使用過(guò)程中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題（1）消聲器宜設(shè)置在靠近空調(diào)機(jī)房氣流穩(wěn)定的管道上，當(dāng)消聲器直接布置在機(jī)房?jī)?nèi)時(shí)，消聲器檢修門(mén)及消聲器后的風(fēng)道應(yīng)具有良好的隔聲能力。若主風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)速太大，消聲器

46、靠近通風(fēng)機(jī)設(shè)置，勢(shì)必增加消聲器的氣流再生噪聲，這時(shí)可以分別在氣流速度較低的分支管上設(shè)置消聲器為宜。（2）選擇消聲器時(shí)，宜根據(jù)系統(tǒng)所需的消聲量，噪聲源頻率特性和消聲器的聲學(xué)性能及空氣動(dòng)力性能等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，分別采用阻性，抗性或復(fù)合式消聲器。（3）在消聲設(shè)計(jì)時(shí)，一般多選用消聲彎頭這類(lèi)阻性消聲器。92 減震設(shè)計(jì)空調(diào)裝置產(chǎn)生的震動(dòng)，除了以噪聲形式通過(guò)空氣傳播到空調(diào)房間還可能通過(guò)建筑物的結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)進(jìn)行傳播。在設(shè)計(jì)隔震時(shí)，可以根據(jù)工程性質(zhì)確定其減震標(biāo)準(zhǔn)，然后選擇減震材料或減震器。新風(fēng)機(jī)組、風(fēng)機(jī)盤(pán)管及裝設(shè)管道中間的通風(fēng)機(jī)的吊裝，吊腳架上采用彈簧減震裝置，機(jī)組與風(fēng)管的連接處采用帆布或柔性短管。水泵、熱泵機(jī)組固定在隔振基座上，以增加其穩(wěn)定性。隔振基座用混凝土板或型鋼加工而成，其質(zhì)量按經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定，水泵取其自重的13倍，水泵的基座采用彈簧復(fù)合減震器，接管均應(yīng)采用柔性連接。對(duì)于熱泵機(jī)組由于自重大，其地基承重能力應(yīng)大于機(jī)組運(yùn)行重量的1.5倍?？稍跈C(jī)座下直，接設(shè)置橡膠墊板或減震基座。結(jié) 論本設(shè)計(jì)在工作