辦公大樓中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

1、辦公樓中央空調(diào)設(shè)計摘要：本設(shè)計為長沙市巨龍公司辦公樓中央空調(diào)系統(tǒng)，擬為之設(shè)計合理的中央空調(diào)系統(tǒng)，為室內(nèi)工作人員提供舒適的工作環(huán)境。建筑共二層，總面積為1001.84m2兩層凈高均為3.9m。要求采用空調(diào)夏季制冷冬季供暖。設(shè)計的空調(diào)系統(tǒng)采用風機盤管一新風系統(tǒng)，選用水冷機組制冷凍水供冷，冬季依靠市政集中供熱采暖。設(shè)計的內(nèi)容包括：選定合適空調(diào)系統(tǒng)的類型并確定設(shè)計方案，計算部分也十分重要，例如：空調(diào)冷負荷的計算；空調(diào)系統(tǒng)的劃分與系統(tǒng)方案的確定；冷源的選擇；風系統(tǒng)的設(shè)計與計算；室內(nèi)送風方式與氣流組織形式的選定；水系統(tǒng)的設(shè)計、布置與水力計算；風管系統(tǒng)與水管系統(tǒng)保溫層的設(shè)計等內(nèi)容。除此之外，還需要進行空調(diào)末

2、端處理設(shè)備及機房輔助設(shè)備及的選型。需要結(jié)合所選擇的空調(diào)系統(tǒng)的特點及辦公樓的建筑結(jié)構(gòu)選擇合適的空調(diào)機組及末端設(shè)備，合理的布置吊頂內(nèi)風管與水管的位置。并根據(jù)所選擇的空調(diào)機組選配合適的輔助設(shè)備：冷凍水循環(huán)水泵，冷卻水循環(huán)水泵，開式水箱，冷卻水塔，及相應(yīng)的水管風管閥門等。關(guān)鍵詞：辦公樓；中央空調(diào)；水冷機組；風機盤管一新風系統(tǒng)THECENTRALAIR-CONDITIONOFOFFICIALBUILDINGABSTRACT:Thedesignofcentralair-conditioningsystemforthebuildingofaChangshaJuLongcompanyisaimedtogeta

3、comfortableworkingconditionindoors.Thetotalareaofthebuildingis1001.84m2.Theheightofthebothfloorareall3.9meters.Theair-conditionsystemisdesignedtosupplycoolairinsummer,andafancoilunits(FCUs)-freshairsystemisselectedandcentralscrewwaterchillersareusedtoprovidethechillingwaterneeded.Inwinter,themunicip

4、alcentralheatingsystemisusedtosupplyheatandkeepofficialroomwarm.Someofthemainpointsinthisdesignaregivenasfollows:Todesignanappropriateair-conditioningsystemforthebuilding,theoverallanalysisisimportant.Thisincludesthecalculation,suchascoolingloadcalculation,theestimationofsystemzoning;thedesignofaird

5、uctsystemandcalculation;theestimationofairdistributionmethodandtheselectionofrelevantequipments;thedesignofwatersystemandtheanalysisofitsresistancelosses;theplanoftheinsulationofairductandchilledwaterpipes;etc.Meanwhile,equipmentselectionisalsoanessentialpartofthedesign.Accordingtotherequirement,afa

6、ncoilunits(FCUs)-freshairsystemisappropriate.Thus,themainprocessequipment,i.e.thechiller,thefancoilunits,thecirculatingwaterpumps,thecoolingtower,arealsodeterminedinthedesignconsideringtheircharacteristicsandworkingconditions.KEYWORDS:officialbuilding；centralairconditioning；coolingwaterchiller；fanco

7、ilunits(FCUs)-freshairsystem本篇文章是對長沙巨龍機關(guān)辦公樓中央空調(diào)的設(shè)計計算說明。從建筑結(jié)構(gòu)及其要求制定空調(diào)方案，要求能夠滿足使用的要求，即能夠滿足辦公舒適性。此外還要從空調(diào)設(shè)計的科學(xué)合理性和經(jīng)濟性，以及建筑整體的美觀度考慮。并能對以后的使用和費用支出做一定的預(yù)估。中央空調(diào)在現(xiàn)代建筑中越來越多的應(yīng)用，技術(shù)也越來越成熟先進。能夠有效的管理，一次性投資，后期使用方便，并且不占用建筑的有效空間。本文就是對中央空調(diào)的設(shè)計到選型，到校核計算的一個說明。從冷負荷計算，到室內(nèi)方案的選擇和設(shè)備的選型。機組的布置連接和選型都有說明。從使用性到科學(xué)性再到經(jīng)濟性上做到好的結(jié)合。方案選擇是

8、整體考慮以及設(shè)計的總體思想。計算部分是整個設(shè)計的基礎(chǔ)，繪圖部分是與設(shè)計施工相聯(lián)系的實際的走管和安裝。三個部分相依相承，都與整個工程密不可分。各個部分都要保證科學(xué)合理，正確無誤，經(jīng)濟適用。本設(shè)計是真實性課題的典例。其中，有理論的分析計算，有中央空調(diào)方案的選擇論證，有實際的繪圖安裝。是一個完整的工程設(shè)計實例。設(shè)計計算主要有冷負荷的計算，送風量的計算，管路的計算等。冷負荷的計算確定了各個房間的空氣狀況和調(diào)節(jié)條件，以及整個工程的負荷量。是確定室內(nèi)空調(diào)調(diào)節(jié)方案的主要數(shù)據(jù)。也是選擇冷水機組最主要的參考數(shù)據(jù)。送風量和管路的計算是面向?qū)嶋H設(shè)備和管路的數(shù)據(jù)資料。都是整個設(shè)計的基礎(chǔ)。空調(diào)系統(tǒng)方案的選擇，基本上確定

9、了空調(diào)的形式和內(nèi)容。本設(shè)計選用的是辦集中的空調(diào)水系統(tǒng)，獨立新風加風機盤管系統(tǒng)?？照{(diào)方案的選擇決定了后期設(shè)計的方向和內(nèi)容，是設(shè)計中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。也是綜合各個方面的因素制定出來的。整個設(shè)計的理論部分主要集中在前兩個部分，實際的安裝和設(shè)備運行等實際性的工程問題都集中在繪圖這個階段。繪圖是把方案完好的實現(xiàn)的一個基礎(chǔ)，是工程賴以完成的技術(shù)性支持的資料。繪圖中要盡量的與工程中實際問題的解決相聯(lián)系。盡量使方案以一種直觀詳盡的方式體現(xiàn)出來。這個過程就是方案在成熟完善并且檢驗的過程。是整個設(shè)計中最重要和最有難度的部分。本設(shè)計內(nèi)容包括：負荷計算；風系統(tǒng)設(shè)計；水系統(tǒng)設(shè)計；機房布置；設(shè)備選型說明書撰寫及文獻翻譯幾部分。

10、在上面主要階段完成以后還要對一些具體細節(jié)的問題加以論證思考并列出解決方案。比如管路的腐蝕問題，保溫問題。材料的選擇問題等。整個設(shè)計中盡力能完善的解決工程中的實際常見問題。以在設(shè)計階段要對然后就是方案的驗證試用，一般中央空調(diào)的投資大，必須力求避免設(shè)計上帶來的后期問題。所方案進行充分的論證。2系統(tǒng)方案的選擇確定空調(diào)系統(tǒng)一般均由空氣處理設(shè)備和空氣分配設(shè)備組成，根據(jù)需要，它可組成許多不同形狀的系統(tǒng)，在工程上，應(yīng)考慮建筑物的用途和性質(zhì)，熱濕負荷特點，溫濕度調(diào)節(jié)和控制的要求，空調(diào)機房的面積和位置，初投資和運行費用等多方面的因素，選定合理的空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)負擔室內(nèi)熱濕負荷所用的介質(zhì)不同，空調(diào)系統(tǒng)分為：全空氣系

11、統(tǒng)，全水系統(tǒng)，空氣-水系統(tǒng)，制冷劑系統(tǒng)。全空氣系統(tǒng)室內(nèi)房間的負荷全部由經(jīng)過處理的空氣來負擔。由于空氣的比熱容較小，用于和室內(nèi)交換熱量的空氣量大，所以這種系統(tǒng)要求的風道截面積尺寸大，占用的建筑空間較多。全水系統(tǒng)室內(nèi)負荷全部靠水作為冷熱介質(zhì)來負擔。它不能解決房間通風換氣的問題，通常不單獨采用?？諝庖凰到y(tǒng)負擔室內(nèi)的介質(zhì)有水又有空氣，它既解決了全水系統(tǒng)無法通風換氣的困難，又可克服全空氣系統(tǒng)要求風管截面大，占用建筑空間多的缺點。制冷劑式系統(tǒng)負擔室內(nèi)負荷以及室外新風負荷的是制冷劑的制冷劑。多用于集中冷卻的分散型機組系統(tǒng)和全分散式系統(tǒng)。考慮上述個各種系統(tǒng)的特點，本設(shè)計采用空氣-水系統(tǒng)。根據(jù)空氣處理設(shè)備的集

12、中程度，空調(diào)系統(tǒng)分為：集中式空調(diào)系統(tǒng)，半集中式空調(diào)系統(tǒng)和分散式空調(diào)系統(tǒng)；集中式是指所有的空氣處理設(shè)備均設(shè)在一個集中的空調(diào)機房內(nèi)。半集中式除了集中空調(diào)機房（主要處理室外新風）外，還包括分散放在空調(diào)房間內(nèi)的二次設(shè)備，其中多半設(shè)有冷熱交換裝置，如風機盤管等。全分散式?jīng)]有集中空調(diào)機房，而是完全采用組合式設(shè)備向各房間進行空調(diào)，自帶制冷機組的空調(diào)機組方式就屬于這一類，如各房間的空調(diào)器等。集中式和半集中式也可通稱為中央空調(diào)，而全分散式系統(tǒng)也稱為局部空調(diào)。集中式、半集中式空調(diào)系統(tǒng)和全分散式空調(diào)系統(tǒng)相比，具有以下優(yōu)點：空調(diào)效果好；可送新風，保證室內(nèi)空氣新鮮度；投資低；運行管理方便，運行費用低；故障少，便于維修；

13、設(shè)備壽命長；噪聲??；宜于裝飾配合，達到現(xiàn)代建筑要求的高檔、舒適和美觀的目的。通過有關(guān)資料對辦公樓采用集中供冷的中央空調(diào)和采用房間窗式空調(diào)器的局部空調(diào)在能耗、造價方面的比較證明，中央空調(diào)的耗電明顯降低，大約節(jié)電30溢右。以本工程的實際情況為基礎(chǔ)，從造價比較來看，中央空調(diào)造價明顯較低，約比窗式空調(diào)低12?30%綜合耗電、造價兩因素，采用冷水機組集中供冷的中央空調(diào)比較合適。在辦公樓所采用的中央空調(diào)方式中，又以采用半集中式空調(diào)為數(shù)較多，本設(shè)計采用半集中式中央空調(diào)系統(tǒng)。末端系統(tǒng)中以風機盤管加新風空調(diào)系統(tǒng)為多。風機盤管的空調(diào)方式是空氣一水系統(tǒng)中的一種主要形式，主要是由風機、肋片管式水一空氣換熱器和接水盤組

14、成，它的功能主要是在空氣進入房間之前對從集中處理設(shè)備來的空氣再進行一次處理，或者新風由新風機組集中處理，而房間內(nèi)回風由風機盤管處理，組成風機盤管加新風的半集中式空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的優(yōu)點是：與全空氣系統(tǒng)比較，可節(jié)省空間。布置靈活，具有個別控制的優(yōu)越性，各房間單獨調(diào)節(jié)溫度，房間無人時，可關(guān)調(diào)機組，不影響其他房間的使用。節(jié)省運行費用，運行費用與單風道系統(tǒng)相比約低2030%，比誘導(dǎo)器系統(tǒng)低1020%,而綜合投資費用大體相同，甚至略低。機組定型化，規(guī)格化，易于選擇安裝。有較好的供冷能力。結(jié)合實際情況，本設(shè)計選用風機盤管加獨立新風的空氣處理方案。盤管加獨立新風通過以上對空調(diào)方案的比較論證，最后采用半集中式中

15、央空調(diào)?？諝庖凰到y(tǒng)。末端采用風機系統(tǒng)。3工程概況3.1 建筑特點本設(shè)計是長沙市巨龍機關(guān)辦公樓中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計。該辦公樓共二層，總建筑面積為1001.84m2房間類型包括：辦公室，會議室，衛(wèi)生間及吸煙區(qū)。機房置于辦公建筑北面棧房內(nèi)，距建筑5m遠。兩層層高均為3.9m,總建筑高度約為8.0m。一、二層房間結(jié)構(gòu)基本相同：由辦公室、會議室、衛(wèi)生間、吸煙區(qū)組成，辦公用房一層為5間、二層為7間。3.2 建筑相關(guān)資料屋面：上人屋面-擠塑聚苯板50:鋪地石專水泥砂漿（T=40mm防水層d=10mm水泥砂漿找平層d=70mm擠塑聚苯板d=55mm鋼筋混凝土屋面板d=100mm外墻：白灰粉刷d=20mm加氣混凝

16、土砌塊d=150mm內(nèi)貼d=80mm擠塑聚苯板；外窗：斷橋鋁合金中空玻璃，空氣層d=12mm人數(shù)：人員數(shù)的確定是根據(jù)各房間的使用功能及使用單位提出的要求確定的，本辦公樓人員密度按如下估算；辦公室：0.2人/m2;會議室：1人/m2；大廳、走廊：由于人員密度很小，所以不計。照明、設(shè)備：由建筑電氣專業(yè)提供，照明設(shè)備為暗裝熒光燈，鎮(zhèn)流器設(shè)置在頂棚內(nèi)，熒光燈罩無通風孔?？照{(diào)使用時間：辦公樓空調(diào)每天使用10小時，即&00?18:00。動力與能源資料：a.動力，工業(yè)動力電380V50Hz;b.能源，由自備空調(diào)機房供給。3.3 室外設(shè)計參數(shù)采用長沙市室外氣象參數(shù)，氣象臺站位置：北緯28.22

17、6;,東經(jīng)112.92夏季：空調(diào)室外計算干球溫度：36.50C;通風室外計算干球溫度：32.20C;空調(diào)室外計算濕球溫度：29.00C;通風室外計算相對濕度：63%;平均風速2.4m/s,風向S,頻率22%大氣壓力：99560.0Pa；冬季：空調(diào)室外計算干球溫度：-0.80C;采暖室外計算干球溫度：0.90C通風室外計算干球溫度：3.5C空調(diào)室外計算相對濕度：90%平均風速3.40m/s,向NNW頻率25%;大氣壓力：101830.00Pa日平均溫度W+5C(+8C)天數(shù)：127(148)天；日平均溫度W+5C(+8C)期間內(nèi)的平均溫度：-1.5(-0.3)C;年平均溫度：12C;極端最高溫度

18、及其平均值：40.6C,35.4C;極端最低溫度及其平均值：-10.3C,-12.9Co3.4 室內(nèi)設(shè)計參數(shù)表3-1室內(nèi)參數(shù)表房間名稱夏季冬季新風量單位面積人數(shù)(人/m2TC)?(%T(C)?(%G(m3/人)辦公室25552045300.2會議室、接待室25651850301大廳、走道2565165000衛(wèi)生間25602060300.5備注：1 .由于辦公室和會議室并未給出明確人員數(shù)目，故采用最密集的人員考慮。2 .大廳走道由于人員密度相對較小故不供送新風。4空調(diào)負荷計算4.1 圍護結(jié)構(gòu)瞬變冷負荷計算原理4.1.1 夕卜墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負荷在日射和室外氣溫綜合作用下，外墻和屋面瞬變傳

19、熱引起的逐時冷負荷可按下式計算：Q=F?K?(tin-tn)(W(4-1)式中：Q1外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負荷，W;F外墻和屋面的面積，m2K外墻和屋面的傳熱系數(shù)，W/(m2C),可根據(jù)外墻和屋面的不同構(gòu)造；tn室內(nèi)計算溫度，C;tln外墻和屋面冷負荷計算溫度的逐時值，Co必須指出式(4-1)中的各圍護結(jié)構(gòu)的冷負荷溫度值都是以長沙地區(qū)氣象參數(shù)為依據(jù)計算出來的，因此對不同地區(qū)和不同情況應(yīng)按下式進行修正：t'ln=(tln+td)ka?kp(C)(4-2)式中：td-地區(qū)修正系數(shù)，C;ka-不同外表面換熱系數(shù)修正系數(shù)；kp-不同外表面的顏色系數(shù)修正系數(shù)；4.1.2 室內(nèi)傳熱維護瞬時

20、冷負荷當空調(diào)房間的溫度與相鄰非空調(diào)房間的溫度大于3c時，要考慮由內(nèi)維護結(jié)構(gòu)的溫差傳熱對空調(diào)房間形成的瞬時冷負荷，可按如下傳熱公式計算：Q2=F-K-(tls-tn)(W(4-3)式中：F內(nèi)維護結(jié)構(gòu)的傳熱面積，m2K內(nèi)維護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W/(m2-k)；tn夏季空調(diào)房間室內(nèi)設(shè)計溫度，C;tls相鄰非空調(diào)房間的平均計算溫度，Cot't1s1sC(4-4)式中：t夏季空調(diào)房間室外計算日平均溫度，C;tls相鄰非空調(diào)房間的平均計算溫度與夏季空調(diào)房間室外計算日平均溫度的差值，當相鄰散熱量很少(如走廊)時，tls取3C,;當相鄰散熱量在23?116W/m2時,tls取5C。4.1.3 外窗瞬變傳

21、熱引起的冷負荷在室內(nèi)外溫差的作用下，玻璃窗瞬變熱形成的冷負荷可按下式計算(4-5)Q3=F-K?(tl-tn)(W式中：F外玻璃窗面積，m2K玻璃的傳熱系數(shù)，W/(m2-k);tl玻璃窗的冷負荷溫度逐時值，C;tn-室內(nèi)設(shè)計溫度，Co不同地點對tI按下式修正：tl/=tl+td式中：td地區(qū)彳正系數(shù)(C),透過玻璃窗進入室內(nèi)的日射得熱形成的逐時冷負荷按下式計算：Q4=F?CZ?Dj.max?CLQ(W式中：F玻璃窗的凈面積，是窗口面積乘以有效面積系數(shù)Ca,CZ玻璃窗的綜合遮擋系數(shù)CZ=Cs?Cn;其中，Cs玻璃窗的遮擋系數(shù)；Cn窗內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù)，由表1-171查得，中間色活動百葉簾Dj.

22、max日射得熱因數(shù)的最大值，W/m2CLQ冷負荷系數(shù)。4.1.4設(shè)備散熱形成的冷負荷1 .設(shè)備和用具顯熱形成的冷負荷按下式計算：Q7=Qq+QCLQ(W式中：Q7設(shè)備和用具實際的顯熱形成的冷負荷，WQq設(shè)備和用具的實際顯熱散熱量，WCLQ設(shè)備和用具顯熱散熱冷負荷系數(shù)；如果空調(diào)系統(tǒng)不連續(xù)運行，則2 .設(shè)備和用具的實際顯熱散熱量按下式計算(1)電動設(shè)備當工藝設(shè)備及其電動機都放在室內(nèi)時：Q=1000?n1?n2?n3?N/n當只有工藝設(shè)備在室內(nèi)，而電動機不在室內(nèi)時：Q=1000?n1?n2?n3?N當工藝設(shè)備不在室內(nèi)，而只有電動機放在室內(nèi)時：1-nQ=1000?n1?n2?n3N式中：N電動設(shè)備的安

23、裝功率，kWn電動機效率，可由產(chǎn)品樣本查得；n1利用系數(shù)，是電動機最大實效功率與安裝功率之比，一般可取0.7功率的利用程度；n2電動機負荷系數(shù)，定義為電動機每小時平均實耗功率與機器設(shè)計時最大實耗功率之比；Cn=0.6;CLQ=1.0(4-6)(4-7)(4-8)(4-9)(4-10)(4-11)70.9可用以反映安裝n3同時使用系數(shù)，定義為室內(nèi)電動機同日t使用的安裝功率與總安裝功率之比，0.8。般取0.5(2)電熱設(shè)備散熱量對于無保溫密閉罩的電熱設(shè)備，按下式計算：Q=1000-n1?n2?n3?n4?N(4-12)式中：n4考慮排風帶走熱量的系數(shù)，一般取0.5;其中其他符號意義同前。電子設(shè)備散

24、熱量計算公式同(4-10),其中系數(shù)n2的值根據(jù)使用情況而定，本設(shè)計對計算機n2取1.0。人體散熱形成的冷負荷：人體散熱引起的冷負荷計算式為：Q6=qs?n?n/?CLQ+ql?n?n/W(4-13)式中：Q6人體散熱形成白冷負荷，Wqs不同室溫和勞動性質(zhì)成年男子顯熱散熱量；n室內(nèi)全部人數(shù)；n/群集系數(shù)，辦公樓群集系數(shù)為0.89;CLQ人體顯然散熱冷負荷系數(shù)，人體顯然散熱冷負荷系數(shù)。4.1.5新風冷負荷目前，我國空調(diào)設(shè)計中對新風量的確定原則，仍采用現(xiàn)行規(guī)范、設(shè)計手冊中規(guī)定或推薦的原則辦公樓的新風量取30m3h?人。夏季，空調(diào)新風冷負荷按下式計算：(4-14)(4-15)Q新S=GWL(hw-h

25、n)(kW其中：°新，一一夏季新風冷負荷，kW；GW-新風量，kg/s;hW室外空氣的始值，kJ/kg;hN室內(nèi)空氣的始值，kJ/kgo冬季新風冷負荷：Q新W-GWLCP(tn-tw)(kW其中：o新冬季新風冷負荷，kW；GW-新風量，kg/s;Cp空氣比熱容，kJ/kg?C;tw室外空氣的始值,kJ/kgtn室內(nèi)空氣白始值，kJ/kg。4.2 辦公樓圍護結(jié)構(gòu)冷負荷計算采用鴻業(yè)暖通計算軟件計算，詳見附表1注：1 .負荷計算使用鴻業(yè)暖通計算軟件計算得到，因此計算結(jié)果比實際算出的偏小，需對其進行修正：修正值->=1.2?1.5使單位面積冷負荷在80?120（W/m2范圍內(nèi)即可。2

26、.選擇風機盤管時要再將修正后的冷負荷再乘以一個選型修正系數(shù)：=1.1，以確保所選的風機盤管可以滿足實際使用需求。3 .其中衛(wèi)生間、吸煙區(qū)由于冷量較小并不設(shè)置風機盤管。這些區(qū)域均采用全新風制冷（無回風），房間的冷負荷并不是很大，可以靠新風機組來滿足其室內(nèi)要求，故無需安裝風機盤管。4.3 各房間送風方式的確定房間采用風機盤管加新風系統(tǒng)，風機盤管的新風供給方式用單設(shè)新風系統(tǒng)，獨立供給室內(nèi)。風機盤管加新風系統(tǒng)的空氣處理方式有：1 ?新風處理到室內(nèi)狀態(tài)的等給線，不承擔室內(nèi)冷負荷；2 ?新風處理到室內(nèi)狀態(tài)的等含濕量線，新風機組承擔部分室內(nèi)冷負荷；3 ?新風處理到始值小于室內(nèi)狀態(tài)點始值，新風機組不僅承擔新風

27、冷負荷，還承擔部分室內(nèi)顯熱冷負荷和全部潛熱冷負荷，風機盤管僅承擔一部分室內(nèi)顯熱冷負荷，可實現(xiàn)等濕冷卻，可改善室內(nèi)衛(wèi)生和防止水患；4 ?新風處理到室內(nèi)狀態(tài)的等溫線風機盤管承擔的負荷很大，特別是濕負荷很大，造成衛(wèi)生問題和水患；5 ?新風處理到室內(nèi)狀態(tài)的等始線，并與室內(nèi)狀態(tài)點直接混合進入風機盤管處理。風機盤管處理的風量比其它方式大，不易選型。本設(shè)計為普通辦公樓建筑因此選用用方案：夏季：新風處理到室內(nèi)狀態(tài)的等給線，不承擔室內(nèi)冷負荷冬季：新風處理到室內(nèi)狀態(tài)的等溫線，不進行加濕。5風機盤管加新風系統(tǒng)選型計算5.1 風機盤管系統(tǒng)選型計算5.1.1 風機盤管加獨立新風系統(tǒng)的處理過程以及送風參數(shù)計算其夏季處理過

28、程始濕圖如下:圖5.1夏季風機盤管處理過程給濕圖W-室外空氣參數(shù)，N一室內(nèi)設(shè)計參數(shù)，M風機盤管處理室內(nèi)的空氣點，0送風狀態(tài)點，£一室內(nèi)熱濕比，&fc一風機盤管處理的熱濕比。新風處理到室內(nèi)等始點與機器露點的焦點，其不承擔室內(nèi)冷負荷。其中：熱濕比：£=Q/W(5-1)總送風量：G=QC(H-Ho)(5-2)新風量：GW(5-3)FCU的風量：GF=G_GW(5-4)對于M點始值的確定：Gv/Gf=(HotHm)/(HL-Ho)(5-5)注：以上處理過程是在不考慮管道、設(shè)備溫升或其保溫性能很好時的得到的近似設(shè)計計算過程。根據(jù)以上計算過程，可初步選取空氣處理設(shè)備。5.1.2

29、 風機盤管的選擇計算舉例以一層1001房間為例，房間的冷負荷為Q=5.016kw,濕負荷M=3.384kg/h,室內(nèi)空氣計算溫度tn=25C,相對濕度55%室外干球溫度tw=36.5C,相對濕度為63%總新風量為249.48m3/h。其給濕圖如下：W6=90%6=100%OIVF查始濕圖可得：Hn=Hl=53.5KJ/KGHw=101.2KJ/KG其中：熱濕比：&=Q/M=5.016/3.384=49068.5KJ/KG熱濕比線與相對濕度90%勺線相交即為0點，此時是風機盤管在最大溫差下的送風狀態(tài)點。送風溫差經(jīng)計算為7.6C。查給濕圖可知：HO=45.2KJ/KG房間總風量：G=Q/(

30、Hm-Ho)=5016/(53.5-45.2)=604.34m3/h風機盤管的風量：GF=G_Gw=354.86m3/hG總=1.05*1.1*GF=1.05*1.1*354.86=409.86m3/h其中1.1為風量放大系數(shù)，在1.05-1.15之間；1.1為風機盤管濕工況積塵系數(shù)；G/Gf=(H-Hm)/(Hl-Ho)Hm=39.4KJ/KG冷量Q=G*(Hn-Hm)=354.86*14?仁5003.5W=5.0035KW根據(jù)：冷量Q=1.1X5.0035=5.504kw,風量G總=410m3/h選風機盤管型號，當風量和冷量不匹配時，且實際始降V名義始降，選型時按風量優(yōu)先，得其型號為量CR

31、T03CB2M量580m3/h,名義冷3.15kw。其他房間的風機盤管選型如附錄。注：風機盤管機組的選擇都選用了中速制冷量、中速風速。所選的盤管實際制冷量要比所需要的大很多，但可以通過調(diào)節(jié)盤管水流量，提高回水溫度來調(diào)節(jié)。一般由房間換氣量決定房間的送風風量：辦公室換氣次數(shù)：N=10（次/h）；接待、會議室換氣次數(shù)：N=12（次/h）；大廳、走廊換氣次數(shù)：N=6（次/h）;衛(wèi)生間換氣次數(shù)：N=12（次/h）;吸煙區(qū)換氣次數(shù)：N=16（次/h）。本次設(shè)計：辦公房間換氣次數(shù)均取N=8（次/h）。注：因為有單獨的新風系統(tǒng)，故可以適當?shù)慕档娃k公房間的換氣次數(shù)，以避免因風量過大導(dǎo)致選擇的風機盤管冷量過大形成

32、不必要的浪費。表5-1各房間風機盤管匯總表參數(shù)風機盤管型號面積（m2夏季總冷負荷（W單臺風機盤管冷負荷（kW單臺風機盤管高速風量（m3/h）臺數(shù)（臺）1001辦公室:CRT03CB241.5850163.1558021002辦公室：CRT03CB228.9839483.1558021003接待室：CRT03CB217.1679613.1558011004辦公室：CRT04CB242.8456683.6374521007吸煙區(qū)：CRT03CB21354753.1558011008會議室：CRT03CB261.5287743.1558041009辦公室：CRT04CB241.5855183.637

33、4521010走迫大廳：CRT03CB2241.6874023公室：CRT03CB241.5858343.1558022002辦公室：CRT03CB228.9841773.1558022003會議室：CRT03CB240.56190273.1558032004會議室：CRT03CB240.56190273.1558032005辦公室：CRT04CB242.8458643.6374522008吸煙區(qū)：CRT02CB21354673.1558012009會議室：CRT03CB261.5290223.1558042010辦公室：CRT04CB241.5860673.6374

34、522011走迫大廳：CRT02CB2177.7282843.15390105.2新風機組的選型新風機組的布置與每層建筑的建筑形式有關(guān)，由于單層的新風量不大，即每層只需布置一個新風機組，需布置在容易引進，使風管最近和最不利環(huán)路阻力較為平衡的位置，且各新風支管出口直接接入室內(nèi)。表5-2新風機組選型表：樓層所需要新風量m3/h所需要新風負荷(kW)型號額定風量(m3/h)J=L量冷(kW盤管數(shù)量電機功率(kW水流里(m3水壓降(kPa)一層375244.0_WHA040400056.0241.12.67150.90二層567066.6_WHA060600081.6741.83.89204.80注：

35、新風機組選型按新風工況進行選擇6空調(diào)風系統(tǒng)18C,$=40%夏季空調(diào)26C,$=55%房間送風高度不大于6.1 空調(diào)房間氣流組織2表11.9-1中所示氣流本設(shè)計室內(nèi)溫濕度參數(shù)冬季供暖6.2 米，設(shè)計的空調(diào)系統(tǒng)為舒適性空調(diào)，根據(jù)實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊組織的基本要求，本設(shè)計各房間氣流組織選擇側(cè)送側(cè)回送風方式。6.3 風口的布置風機盤管加新風系統(tǒng)的送風口根據(jù)送風管尺寸新風量和風機盤管風量之和選擇合適的雙層百葉送風口(45度角)，同時也要考慮送風距離、送風速度的影響。新風送風口選擇雙層百葉風口。6.3.1 新風入口注意事項1 .新風進口位置：本系統(tǒng)采用獨立的新風系統(tǒng)，因此只須考慮風機盤管機組配置合理；布

36、置時應(yīng)盡量使排風口與進風口遠離，進風口應(yīng)盡量放在排風口的上風側(cè)；為避免吸入室外地面灰塵，進風口底部應(yīng)距地面不宜低于2m。2 .新風口其他要求：進風口應(yīng)設(shè)百葉窗，以防雨水進入，百葉窗應(yīng)采用固定的百葉窗，在多雨地區(qū)，宜采用防水的百葉窗。6.3.2 風道的布置和制作要求1 .風管應(yīng)注意布置整齊，美觀和便于維修、測試，應(yīng)與其他管道統(tǒng)一考慮，要防止冷熱源管道之間的不利影響，設(shè)計時應(yīng)考慮各管道的裝拆方便。圖6-1風管底齊式圖6-2風管頂齊式風管可以采用圖6-1所示底齊式，或者使用如圖6-2所示頂齊式，本設(shè)計由于存在新風管道和排風管道的疊加，故新、排風管均采用第一種底齊式，在疊加出新、排風管道之間距離應(yīng)至少

37、相距100mm，便于新風風管的安裝。由于風管處于室內(nèi)，所以新風管外層應(yīng)包25mm保溫層即可，以防止經(jīng)新風機處理后的新風吸收外界熱量升溫。2 .風管布置應(yīng)盡量減少局部阻力：(1) 風管的漸縮管，其錐度w30。；漸擴管，其錐度W20，(2) 彎頭曲率半徑R,圓形風管二80-220,R>1.5D;=240-800,R=1-1.5D，>850,R=D矩形風管彎頭采用內(nèi)、外弧形彎頭，其曲率半徑為風管彎曲平面?zhèn)蕊L管邊長的1.5倍，采用內(nèi)弧形或內(nèi)斜線形彎頭，其彎曲平面?zhèn)冗呴L等于或大于500mm時，應(yīng)在在彎頭內(nèi)加導(dǎo)流葉片。彎頭尺寸和弧度應(yīng)正確，不得扭斜，導(dǎo)流葉片鐘接牢固。(3)連接軟管：與送風散流

38、器相連采用保溫軟管，最大長度不超過2m(4)風管上的可拆卸口不得設(shè)置在墻體或樓板內(nèi)。3.風管法蘭間應(yīng)放置具有彈性的墊片，如海綿橡膠、橡皮等，以防止漏風，風管與風管之間不應(yīng)有看得見的孔發(fā)現(xiàn)銹蝕時要涂4 .風管涂漆。本系統(tǒng)設(shè)計時選用鍍鋅薄板鋼板，可以不涂漆，但咬口損壞處要涂漆，施工時已漆。623新、排風口的防雨百葉尺寸的確定新風百葉處的面風速w2m/s排風百葉處的風速應(yīng)控制在vw4.0m/s范圍內(nèi)，不宜過高。(6-1)G=A*V*3600(m3h)其中:G-端面風量，m3/h；A端面面積，若為防雨百葉則為其有效面積,m2計算舉例：回流風機EF-101的排風風量G=1000m3h。由式(6-1)可知

39、:AG1000A有效=11V-3600=43600=0.06944m2為防雨百葉的有效面積:A有效=0.7A實際，故實際面積A=0.6944/0.7=0.0992m2;其防雨百葉取300X300。具體新排風風口尺寸詳見圖紙：風管布置平面圖。6.2.4風管閥門的選擇1 .新、排風口處應(yīng)按放有(手動)風量調(diào)節(jié)閥:(1)當矩形風管長邊寬度v320mm或為圓形風管時，采用蝶閥;(2)當矩形風管長邊寬度320mm時，選用對開式多葉調(diào)節(jié)閥;對于新風風送風管可以安放在風管支管末端，對于排風風管其末端連接排風口為圓管軟管連接，故可以安放于靠近矩形風管和圓形軟風管連接處的硬質(zhì)圓形風管處。2 .新風機組進氣口應(yīng)設(shè)

40、有電動風閥和止逆閥:(1)電動風閥設(shè)于新風機入口前，與新風機聯(lián)動，作用在于當冬季新風機內(nèi)盤管溫度低于保護溫度而導(dǎo)致停機時可以聯(lián)動閉合風管。(2)止逆閥的作用：防止氣流倒流，類似于水系統(tǒng)中的單向閥。6.2.5送風口的布置原則由于為辦公建筑，送風風口選用方形散流器。散流器布置原則:5 .布置時應(yīng)考慮建筑結(jié)構(gòu)的特點，散流器平送方向不得有障礙物(如柱)。6 .一般按照對稱布置或梅花型布置。7 .每個圓形或方形散流器所服務(wù)的區(qū)域最好為正方形或接近正方形；如果散流器服務(wù)區(qū)的長寬比大于1.25時，宜選用矩形散流器。本次設(shè)計散流器采用對稱布置，考慮到美觀應(yīng)與房間的氣流組織分布均勻，散流器在布置時，應(yīng)盡量與燈保

41、持同向布置且距燈外緣200mm的距離。6.3 風口的選擇整幢辦公樓建筑采用散流器送風。散流器喉部接圓形軟管，其長度不應(yīng)超過2m,風口的喉部尺寸由風管的尺寸決定，即由每個風機盤管的送風風量來確定散流器的具體尺寸?？紤]到本設(shè)計為辦公用中央空調(diào)故，出風口風速不應(yīng)過大，應(yīng)v3m/s。為便于風口尺寸的確定，故初設(shè)出風口風速v=2.5m/s。由式(6-1)可知：A=G/(v?3600)(m2(6-2)以房間1F-101為例：其換氣次數(shù)為N=8次/h,房間面積為41.58m2吊頂下高度為2.8m。故，G總=8X41.58X2.8=931.4JE931m3/h,風口布置為四送、三回、一排，平均每個送風口的風量

42、G=931/4=232.88233m3/h;A=0.026m2且人=nR2;所以R=90mn即，=180mm故應(yīng)選擇喉部尺寸為=180mm的散流器其余計算方法如此，詳見風管平面圖送風風管尺寸標注。為了便于安裝及美觀，故所有的送風風口均采用面部尺寸為600X600的風口。6.4 新風管的設(shè)計計算經(jīng)計算得新風管的結(jié)構(gòu)如圖6-3所示W(wǎng)5d1Uf=J-W-二二二二-3圖6-3一層風管布置圖表6-1仆新風管管徑:風量（m3/h）270650250032703770矩形風管尺寸axb200X200320X250500X250630X250800X250風速(m/s)0.582.0832.0832.0832

43、.6表6-22F新風管管徑:管段1223344556風量（m3/h）270720257051705670矩形風管尺寸aXb200X200320X250500X250630X250800X250風速（m/s）2.53.54.55.56.5機組選用特靈LWHA水平吊頂機組：具體型號見§5.2新風機組的選型6.5 排風風管的設(shè)計計算6.5.1 排風風量的確定為保證室內(nèi)的正壓要求，據(jù)經(jīng)驗公式：新風風量-排風風量=0.5倍換氣次數(shù)（63）其中，0.5倍換氣次數(shù)即為0.5倍房間體積。以1F-101為例：已知其房間的面積為41.58m2吊頂下高度2.8m；房間換氣次數(shù)N=8次/h;房間新風風量G新

44、=250m3/h;由式（6-3）可知，排風風量G排=250-0.5X41.58X2.8=191.8m3/h6.5.2排風風管的設(shè)計其計算方法如新風風管的計算（例如1F-1003排風）-ri11Tl圖6-4一層1003排風風管表6-3仆-1003排風管管徑:風量（m3/h）76515302295矩形風管尺寸axb320X250400X250500X250風速（m/s）4.555.5注：其他排風風管具體尺寸詳見風管平面圖排風風管的分區(qū)應(yīng)與新風風管的分區(qū)保持一致，以便于當新風機因故障停機時能同時控制同一區(qū)域的排風風機停止工作，目的在于為防止因發(fā)生新風機停機而排風機仍然繼續(xù)工作而導(dǎo)致辦公區(qū)域產(chǎn)生負壓的

45、情況發(fā)生。同時，處于衛(wèi)生的考慮，盥洗室、衛(wèi)生間的排風系統(tǒng)必須采用單的排風管道，防止其污染辦公空間的空氣質(zhì)量。對于吸煙區(qū)，由于其面積不大排風風量為300m3/h可以采用壁掛式排風風扇來滿足其換氣需求辦公區(qū)的室內(nèi)排風經(jīng)由排風口接入排風管由排風風機排出，排風管的最大排風風量控制在1500m3h之內(nèi)，風量過大會造成風管產(chǎn)生共振影響寫字樓辦公。出于衛(wèi)生角度考慮，單獨排走且排風風口應(yīng)選用防雨百葉并盡量布置在建筑的非正立面處，防止影響美觀。風道的設(shè)計同新風風管的設(shè)計，區(qū)別在于排風風口的風速可以略高于送風風口的風速取4.5m/s應(yīng)注意新風風管與排風風管交錯時，應(yīng)避免在梁下交錯，應(yīng)選擇在兩梁之間進行交疊，交疊的

46、兩風管之間應(yīng)保持100mm的距離以便新風管保溫層的安裝7空調(diào)水系統(tǒng)7.1空調(diào)水系統(tǒng)的選型比較空調(diào)水系統(tǒng)包括冷水和冷卻水系統(tǒng)兩部分，它們有不同類型可供選擇。表7-1空調(diào)水系統(tǒng)比較:特征優(yōu)點缺點閉式管路系統(tǒng)不與大氣相接觸，僅在系統(tǒng)最高點設(shè)置膨脹水箱與設(shè)備的腐蝕機會少；不需克服靜水壓力，水泵壓力、功率均低。系統(tǒng)簡單與蓄熱水池連接比較復(fù)雜管路系統(tǒng)與大氣相通與蓄熱水池連接比較簡單易腐蝕，輸送能耗大同程式供回水+管中的水流方向相同；經(jīng)過每一管路的長度相等水量分配，調(diào)度方便，便于水力平衡需設(shè)回程管，管道長度增加，初投資稍高異程式供回水十管中的水流方向相反；經(jīng)過每一管路的長度不相等不需設(shè)回程管，管道長度較短，

47、管路簡單，初投資稍低水量分配，調(diào)度較難，水力平衡較麻煩兩管制供熱、供冷合用同一管路系統(tǒng)管路系統(tǒng)簡單，初投資省無法同時滿足供熱、供冷的要求三管制分別設(shè)置供冷、供熱管路與換熱器，但冷熱回水的管路共用能同時滿足供冷、供熱的要求，管路系統(tǒng)較四管制簡單有冷熱混合損失，投資高于兩管制，管路系統(tǒng)布置較簡單四管制供冷、供熱的供、回水管均分開設(shè)置，具有冷、熱兩套獨立的系統(tǒng)能靈活實現(xiàn)同時供冷或供熱八、沒有冷、熱混合損失管路系統(tǒng)復(fù)雜，初投資高，占用建筑空間較多單式泵冷、熱源側(cè)與負荷側(cè)合用一組循環(huán)水泵系統(tǒng)簡單，初投資省不能調(diào)節(jié)水泵流量，難以節(jié)省輸送能耗，不能適應(yīng)供水分區(qū)壓降較懸殊的情況復(fù)式泵冷、熱源側(cè)與負荷側(cè)分別配備

48、循環(huán)水泵可以實現(xiàn)水泵變流量，能節(jié)省輸送能耗，能適應(yīng)供水分區(qū)不同壓降，系統(tǒng)總壓力低。系統(tǒng)較復(fù)雜，初投資較局根據(jù)以上各系統(tǒng)的特征及優(yōu)缺點，結(jié)合本辦公樓情況，本設(shè)計空調(diào)水系統(tǒng)選擇閉式、異程、雙管制、單式泵系統(tǒng)，這樣布置的優(yōu)點是過渡季節(jié)只供給新風，不使用風機盤管的時候便于系統(tǒng)的調(diào)節(jié)，節(jié)約能源。本系統(tǒng)設(shè)計可以采用兩管制供應(yīng)冷凍水，且具有結(jié)構(gòu)簡單，初期投資小等特點。同時考慮到節(jié)能與管道內(nèi)清潔等問題，可以采用閉式系統(tǒng)，不與大氣相接觸，采用定壓補水裝置取代以往的膨脹水箱定壓。定壓補水裝置包括有兩部分：1 .膨脹罐用于恒定系統(tǒng)內(nèi)的水壓；2 .補水箱和補水泵用于保證系統(tǒng)內(nèi)各個末端裝置始終充滿冷凍水。由于設(shè)計屬于多

49、層建筑，因此可以采用異程式水系統(tǒng)，此系統(tǒng)缺點是會導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)壓力分布不均，因此在每層的回水管末端需要額外加入靜態(tài)平衡閥以平衡各層樓之間的水壓。本設(shè)計采用的是雙螺桿冷水機組，機組布置在一樓棧房的方案。供水、立管均采用異程式，各層水管也采用異程式，新風機組和風機盤管系統(tǒng)共用供、回水立管，即新風負荷亦算入冷水機組負荷當中。7.3風機盤管水系統(tǒng)水力計算7.3.1 基本公式本計算方法理論依據(jù)張萍編著的中央空調(diào)實訓(xùn)教程1。(1)沿程阻力：(7-1)(7-2)(7-3)(7-4)(7-5)Pe=Ee?v2?p12gmH20沿程阻力系數(shù)：Ee=0.025?L/d(2)局部阻力：水流動時遇彎頭、三通及其他配件時，

50、因摩擦及渦流耗能而產(chǎn)生的局部阻力為Pm=E?p?v2/2gmH20(3)水管總阻力：P=APe+AmH20Pj(4)確定管徑：dn=1.13心mm式中：Vj冷凍水流量，m3/s;vj流速,m/so在水力計算時，初選管內(nèi)流速和確定最后的流速時必須滿足以下要求：表7-2管內(nèi)水的最大允許水流速表1公稱直徑：DNV(m/s)公稱直徑：DNV(m/s)X壁厚表示，一般須作二次鍍鋅。>150.3651.15200.65801.60250.801001.80321.001252.00401.50>1502.00-3.00501.50空調(diào)系統(tǒng)的水系統(tǒng)的管材有鍍鋅鋼管和無縫鋼管。當管徑DNC40mmB寸可以采用鍍鋅鋼管，其規(guī)格用公稱直徑DN表示；當管徑DN>40mm寸采用無縫鋼管，其規(guī)格用外徑732標準層的冷凍水供水管路水力計算1.計算方法：1)按照房間實際冷負荷來確定冷凍水管的管徑進行水利計算。冷負荷(kW和流量(L/s)的關(guān)系如下：QCp.：t(L/s)(7-6)其中：G冷凍水流量，(L/s);Cp水的比熱容Cp=4.2(kJ/kgK);t進出水溫差，進水取7C,回水取12C,氏=5。2)查取簡明空調(diào)設(shè)計手冊2P346圖10-14水管路計算圖：對于冷凍水管壓力降取100200Pa/m,對應(yīng)換算得到的水流量G可以查出對應(yīng)的水管