暖通空調(diào)系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計

1、 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）題目 鄭州市長江國際廣場 空調(diào)工程設(shè)計 環(huán)境與市政工程學院 摘 要本文針對鄭州市長江國際廣場空調(diào)系統(tǒng)進行了設(shè)計計算。根據(jù)該建筑物的功能要求和使用特點，分析比較了各種空調(diào)方式，確定該建筑物空調(diào)系統(tǒng)為風機盤管-新風系統(tǒng)形式。主要設(shè)計內(nèi)容包括：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；空調(diào)末端處理設(shè)備的選型；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確定；水系統(tǒng)的設(shè)計與水力計算；風管系統(tǒng)與水管系統(tǒng)保溫層的設(shè)計；消聲防振設(shè)計等。本文所設(shè)計的中央空調(diào)系統(tǒng)既能滿足熱舒適性要求，又最大程度地考慮了建筑節(jié)能的需要。關(guān)鍵詞：辦公樓，風機盤管-新風系統(tǒng)，節(jié)能AB

2、STRACTThe graduation project designs a central air conditioning system for a financial business affairs official building in Zhengzhou City. Based on the functions and the features of the building, several patterns of the air conditioning system have been analyzed. Eventually, the scheme of the prim

3、ary air fan coil system is adopted. Then design calculation is carried out. It contains: cooling load calculation, the estimation of system zoning, the selection of refrigeration units, the selection of air conditioning equipments, the design of air duct system, the estimation of air distribution me

4、thod and the selection of relevant equipments, the design of water system and its resistance analysis, the insulation of air duct plant and chilled water pipes, noise and vibration control, etc. This design aims to a comfortable air-conditioning system. At the same time, it also meets the energy-sav

5、ing requirement to a great extent.KEY WORDS: official building, primary air fancoil system, energy saving 目錄前言1第1章 概述21.1建筑概況21.2設(shè)計參數(shù)2第2章 負荷計算52.1空調(diào)房間的冷負荷52.2空調(diào)房間的熱負荷7 2.3空調(diào)房間的濕負荷82.4 新風負荷9第3章 系統(tǒng)選擇10 3.1 冷熱源選擇10 3.2空調(diào)系統(tǒng)選擇14 3.3 空調(diào)方案的分析15 3.4 空調(diào)方案的確定16第4章 空氣處理設(shè)備的選擇184.1 風機盤管的選擇計算184.3 新風機組的選型20第5章 空調(diào)

6、房間的氣流組織204.1 氣流組織分布與風口布置214.2 空調(diào)房間的氣流分布計算22第6章 風道的設(shè)計與水力計算256.1 風道的設(shè)計與布置256.2 風道的水力計算25第7章 空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計與水力計算267.1 水系統(tǒng)的設(shè)計277.2 水系統(tǒng)的水力計算287.2 水系統(tǒng)的布置29第8章 制冷機房308.1制冷機房主要設(shè)備的選擇計算308.2 水泵的選擇358.3 冷卻水塔、水箱的選擇計算408.4 機房的布置40第9章 空調(diào)系統(tǒng)的消聲與防振419.1 空調(diào)系統(tǒng)的消聲設(shè)計419.2 空調(diào)裝置的防振措施42第10章 管道的保溫及防腐設(shè)計4210.1 管道的保溫4210.2 管道的防腐43第1

7、1章 通風及防火排煙設(shè)計4311.1 車庫通風及防排煙4311.2 空調(diào)通風及防排煙44總結(jié) 48致謝49參考文獻50附錄51 前 言空調(diào)制冷技術(shù)的誕生是建筑技術(shù)的一項重大進步，它標志著人類從被動適應(yīng)宏觀自然氣候發(fā)展到主動控制建筑微氣候，在改造和征服自然的過程的又邁出了堅實的一步。制冷空調(diào)系統(tǒng)的出現(xiàn)為人們創(chuàng)造了舒適的生活和工作環(huán)境，但是制冷空調(diào)系統(tǒng)的能耗也逐漸成為建筑能耗增長的最主要的原因。據(jù)統(tǒng)計，我國建筑能耗約占全國總能能耗的35%，而制冷空調(diào)系統(tǒng)能耗又占建筑能耗的50%60%左右。因此，節(jié)能降耗已經(jīng)成為空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方案直接影響著建筑環(huán)境的質(zhì)量和能源消耗狀況，對空調(diào)系

8、統(tǒng)設(shè)計方案進行科學的選擇和優(yōu)化，是提高空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計質(zhì)量的重要途徑。本次畢業(yè)設(shè)計的任務(wù)是鄭州市長江國際廣場空調(diào)工程設(shè)計。該建筑物是一幢集商業(yè)和酒店于一體的綜合性建筑大樓，地下有三層，二三層為車庫，層高4.8米，地下室一層為商場和職工餐廳，層高5.3米；一至四層為裙房，是商場和宴會廳，層高均為4.8米，五層以上是公寓式酒店，層高均為3.35米?？偨ㄖ娣e約為65633.24m²。該建筑主體框架采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，外墻采用礦棉輕質(zhì)復(fù)合板。本次畢業(yè)設(shè)計，將依據(jù)建筑物的功能要求和使用特點，根據(jù)采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范（GB50019-2003）等標準規(guī)范的要求，設(shè)計合理的空調(diào)系統(tǒng)方案，滿

9、足建筑物熱舒適性的要求，并最大限度地降低系統(tǒng)的能耗。設(shè)計內(nèi)容包括：確定該建筑物空調(diào)方案，計算負荷，確定空調(diào)方式和空調(diào)房間氣流組織形式，設(shè)計風道系統(tǒng)，設(shè)計空調(diào)水系統(tǒng)，選擇空氣處理設(shè)備，制定空調(diào)系統(tǒng)的消聲防振措施，確定防排煙措施，選擇冷熱源設(shè)備，設(shè)計制冷機房等。通過本次畢業(yè)設(shè)計，我們將經(jīng)受一次較為全面、嚴格的工程設(shè)計訓練，熟悉空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計過程，了解現(xiàn)代工程設(shè)計方法，培養(yǎng)分析解決問題的能力，樹立高度的工作責任感。 第1章 工程概況1.1建筑概況工程名稱：長江國際廣場空調(diào)工程設(shè)計。建設(shè)地點：鄭州市。建筑面積：65633.24M²。地上：47024.09M²；地下：18609.15M

10、²。建筑基底面積：6203 M²。項目設(shè)計規(guī)模等級：地上：大型商業(yè)建筑；地下車庫：中型。建筑分類:一類高層建筑,一類地下車庫。耐火等級：一級。抗震設(shè)防烈度：6度。設(shè)計范圍：本設(shè)計范圍包括建筑物的中央空調(diào)系統(tǒng)和冷凍站房的設(shè)備布置。1.2設(shè)計參數(shù)1.2.1室外計算參數(shù)該建筑位屬于河南省，地處北緯34.72°，東經(jīng)113.65°，海拔高度為25.34m。由中國建筑氣候區(qū)劃圖，建筑氣候分區(qū)為寒冷地區(qū)。夏季大氣壓為98910.00Pa，冬季大氣壓為101550.00Pa。由民用建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范（GB50736-2012）3，查得鄭州室外氣象參數(shù)如表1

11、-1所示。 表1-1 鄭州室外氣象參數(shù)夏季大氣壓力99.17kPa冬季大氣壓力101.28kPa空氣日平均溫度30.8室外空調(diào)計算溫度-7 空調(diào)室外計算干球溫度35.6最冷月平均溫度0.1空調(diào)室外計算濕球溫度27.4 采暖室外計算溫度-5室外平均風速2.6m/s室外平均風速3.4m/s最熱月平均溫度 30.6室外通風計算溫度0 1.2.2室內(nèi)計算參數(shù)根據(jù)公共建筑節(jié)能設(shè)計標準（GB50189-2005）4的相關(guān)規(guī)定，室內(nèi)設(shè)計參數(shù)如表1-2所示： 表1-2 各空調(diào)房間室內(nèi)設(shè)計參數(shù)房 間名 稱夏季冬季新鮮空氣量噪聲標準溫度()濕度(%)溫度()濕度(%)m3/h人db(A)會議室、接待室256020

12、503045公寓式酒店255520503045商店營業(yè)廳256020502045銀行256020503045門廳、走道266016501045餐廳、宴會廳255018503045辦公室256020503045商務(wù)間256020503045電話間266020502045根據(jù)公共建筑節(jié)能設(shè)計標準（GB50189-2005）可查得表1-3至表1-6，如下：表1-3不同類型房間人均占有的使用面積(/人)建筑類別房間類別人均占有的使用面積辦公建筑會議室、接待室2.5臺球、健身房20商店營業(yè)廳4銀行20門廳、走道50餐廳20高級辦公室8 表1-4 照明功率密度值(W)建筑類別房間類別照明功率密度辦公建筑會

13、議室、接待室11臺球、健身房11商店營業(yè)廳19銀行11門廳、走道5餐廳11高級辦公室18 表1-5設(shè)備功率密度值(W)建筑類別房間類別設(shè)備功率密度辦公建筑會議室、接待室5臺球、健身房5商店營業(yè)廳13銀行5門廳、走道0餐廳5高級辦公室131.2.3圍護結(jié)構(gòu)的熱工參數(shù)根據(jù)實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊（第二版）和 公共建筑節(jié)能設(shè)計標準（GB50189-2005）中的圍護結(jié)構(gòu)熱工指標，該地區(qū)為寒冷地區(qū)氣候條件，本次設(shè)計選用的圍護結(jié)構(gòu)及其熱工參數(shù)見表1-6： 表1-6 圍護結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)名稱結(jié)構(gòu)及做法傳熱系數(shù)w/(m2·k)樓板樓面40.50外墻礦棉輕質(zhì)復(fù)合板0.3外窗斷熱鋁合金普通中空玻璃3.47內(nèi)墻

14、彩鋼板-巖棉夾心板0.71玻璃幕墻雙層中空反射玻璃1.63內(nèi)門木框單層實體門3.35外門節(jié)能外門3.02屋面上人屋面-聚苯板1100.44 第2章 負荷計算2.1 空調(diào)房間的冷負荷2.1.1 手算房間冷熱負荷的原理依據(jù)如下：一、 圍護結(jié)構(gòu)瞬變傳熱形成的冷負荷1、外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，外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負荷可按下式計算： W （2-1）式中： 外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負荷,W； A外墻和屋面的面積，；Error! No bookmark name given. K外墻和屋面的傳熱系數(shù)，W/(·)； 室內(nèi)計算溫度，。 -外墻或屋面的

15、逐時冷負荷計算溫度，；2、內(nèi)墻,樓板等室內(nèi)傳熱維護結(jié)構(gòu)形成的瞬時冷負荷 當空調(diào)房間的溫度與相鄰非空調(diào)房間的溫度大于3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： W （2-2）式中： A內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)的傳熱面積，m²； K內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W /( m²·) ；to.m 夏季空調(diào)房間室外計算日平均溫度，； t附加溫升， 。3、外玻璃窗逐時傳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： W （2-3）式中： 外玻璃窗的逐時冷負荷，W； KW玻璃的傳熱系數(shù)，W /( m²·)；

16、 AW窗口面積，； 外玻璃窗的冷負荷的逐時值，。二、 透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷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： W （2-4）式中： AW玻璃窗的面積，； CC.S玻璃窗的綜合遮擋系數(shù)CC.S=CS·CI； 其中：CS 玻璃窗的遮擋系數(shù)； CI 窗內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù)； Ca窗的有效面積系數(shù)； CLQ玻璃窗冷負荷系數(shù)，無因次； Djmax日射得熱因數(shù)最大值；三、照明散熱形成的冷負荷根據(jù)照明燈具的類型和安裝方式的不同，其冷負荷計算式分別為：白熾燈： =1000·N·CLQ W (2-5)熒光燈：=1000·n1·n

17、2 ·N·CLQ W (2-6) 式中： 燈具散熱形成的冷負荷，W； N照明燈具所需功率，KW； n1鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)，當明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝在空調(diào)房間內(nèi)時，取n11.2；當暗裝熒光燈鎮(zhèn)流器裝設(shè)在頂棚內(nèi)時，可取n11.0； n2燈罩隔熱系數(shù)，當熒光燈上部穿有小孔（下部為玻璃板），可利用自然通風散熱與頂棚內(nèi)時，取n20.50.8；而熒光燈罩無通風孔時,取n20.60.8； CLQ照明散熱冷負荷系數(shù)。四、室內(nèi)冷負荷1. 人員散熱引起的冷負荷 （2-7） （2-8）式中： 人體顯熱散熱引起的冷負荷，W； 不同室溫和勞動性質(zhì)成年男子顯然散熱量，W,； n室內(nèi)全部人數(shù)；參見人員分布

18、及照明 ； 群集系數(shù)； CLQ人體顯熱散熱熱冷負荷系數(shù)。 QC人體潛熱形成的冷負荷，W； 不同室溫和勞動性質(zhì)成年男子潛熱散熱量，W,。 人員散熱引起的冷負荷 (2-9) 式中： 人體顯熱散熱引起的冷負荷，W； n室內(nèi)全部人數(shù)；參見人員分布及照明 ； q室內(nèi)人員的全熱散熱量（W）； 群集系數(shù)。2.2 空調(diào)房間的熱負荷冬季熱負荷包括圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量及加熱由門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的附加耗熱量。在工程實際中，圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量按一維穩(wěn)定傳熱過程計算.即假設(shè)在計算時間內(nèi)，室內(nèi)、外空氣溫度和其他傳熱過程參數(shù)都不隨時間變化。一、圍護結(jié)構(gòu)的基本耗熱量按公式計算： W （2-10）式中： 部分圍護結(jié)構(gòu)的

19、基本耗熱量，W； Ai部分圍護結(jié)構(gòu)的傳熱面積，m²； Ki部分圍護結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，W /( m²·)； 冬季室內(nèi)計算溫度，； 采暖室外計算溫度，； 圍護結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)。二.朝向附加耗熱量：朝向附加耗熱量是考慮建筑物受太陽照射影響而對圍護結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。不同朝向的圍護結(jié)構(gòu)的修正率如下。表2-1圍護結(jié)構(gòu)的朝向修正系數(shù) 項目朝向修正系數(shù)西、西北朝向1.00東、北朝向0.65東南朝向0.15南向0.2西南朝向0.4東北朝向0.90三、高度附加耗熱量: 由于室內(nèi)溫度梯度的影響，往往使房間上部的傳熱量加大。因此規(guī)定：當房間凈高超過4米時，每增加1米，附加率為2，但最

20、大附加率不超過15。應(yīng)注意：高度附加率應(yīng)加在基本耗熱量和其他附加耗熱量的總和上。在本設(shè)計中，由于建筑物四至二十層層高均未超過4米。因此高度附加率為零。四、風力附加耗熱量： 風力附加耗熱量是考慮室外風速變化而對維護結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。在計算基本耗熱量時，外表面換熱系數(shù)是對應(yīng)風速約為4m/s的計算值。我國大部分地區(qū)冬季平均風速為23m/s。因此規(guī)范規(guī)定，一般情況下，不必考慮風力附加。 在風力和熱壓造成的室內(nèi)外壓差作用下，室外的冷空氣通過門、窗等縫隙滲入室內(nèi)，被加熱后逸出，此部分耗熱量為冷風滲透耗熱量。為防止外界環(huán)境空氣進入空調(diào)房間，干擾空調(diào)房間內(nèi)溫濕度變化而破壞室內(nèi)潔凈度，需要在空調(diào)系統(tǒng)中由一定

21、量的新風來保持房間的正壓。 由于空調(diào)建筑室內(nèi)通常保持正壓，因而在一般情況下，不計算門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣和由門，孔洞等侵入室內(nèi)的冷空氣引起的耗熱量。2.3 空調(diào)房間的濕負荷人體散熱引起的冷負荷計算式為： W (2-11)式中： 人體散熱形成的冷負荷，W； qs不同室溫和勞動性質(zhì)成年男子顯熱散熱量，W；n室內(nèi)全部人數(shù)； 群集系數(shù)； Qc（r體顯然散熱冷負荷系數(shù)，人體顯然散熱冷負荷系數(shù)。該建筑總的冷負荷為1121.119kw，總的熱負荷為1010.084kw，總的濕負荷為561.04kg/h，夏季總的新風負荷509.568kw,冬季總的新風負荷830.672kw。2.4 新風負荷2.4.1新風量

22、的確定確定新風量的依據(jù)有下列三個因素：1.衛(wèi)生要求 在人體長期停留的空調(diào)房間內(nèi)，新鮮空氣的多少對健康有直接影響。在實際工作中，一般規(guī)范確定：不論每人占房間體積多少，新風量按大于等于30 m3/h·人采用。對于人員密集的建筑物，如采用空調(diào)的體育館、會場，每人所占的空間較少，但停留的時間很短，可分別按吸煙和不吸煙的情況，新風量以715m3/h·人計算。由于這類建筑物按此確定的新風量占總風量的百分比可能達30%40%，從而對冷量影響較大。2.補充局部排風量、保持空調(diào)房間的“正壓”要求當空調(diào)房間內(nèi)有排風柜等局部排風裝置時，為了不使房間產(chǎn)生負壓，在系統(tǒng)中必須有相應(yīng)的新風量來補償排風量

23、。3.總送風量的10%一般規(guī)定，空調(diào)系統(tǒng)中的新風量占送風量的百分數(shù)不應(yīng)低于10%。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。2.4.2新風負荷的計算夏季新風冷負荷：（kW）（4-16）其中：夏季新風冷負荷，kW；新風量，kg/s；hW室外空氣的焓值，kJ/kg；hN室內(nèi)空氣的焓值，kJ/kg。冬季新風冷負荷：（kW） （4-17）其中：冬季新風冷負荷，kW；新風量，kg/s；空氣比熱容，kJ/kg·；室外空氣的焓值，kJ/kg；室內(nèi)空氣的焓值，kJ/kg。本次設(shè)計利用鴻業(yè)暖通軟件進行負荷計算，計算得到該建筑的總冷負荷為2832.05kW，總熱

24、負荷為1502.9kW，夏季冷負荷指標91.82W/m2 ，冬季總熱負荷指標57.13 W/m2 。 具體計算結(jié)果見附表一 第3章 系統(tǒng)選擇3.1冷熱源選擇3.1.1 選擇冷熱源系統(tǒng)的基本原則：(1)空氣調(diào)節(jié)人工冷熱源宜采用集中設(shè)置的冷（熱）水機組和供熱、換熱設(shè)備。其及機型和設(shè)備的選擇，應(yīng)根據(jù)建筑物空氣調(diào)節(jié)的規(guī)模、用途、冷負荷、所在地區(qū)氣象條件、能源結(jié)構(gòu)、政策、價格及環(huán)保規(guī)定等情況，按下列要求綜合論證確定：a.熱源應(yīng)優(yōu)先采用城市、區(qū)域供熱或工廠余熱；高度集中的熱源能效高，便于管理，有利于環(huán)保。 b.夏熱冬冷、干旱缺水地區(qū)的中小建筑可采用空氣源熱泵或埋管式地源熱泵冷（熱）水機組供冷、供熱；c.全

25、年進行空氣調(diào)節(jié)，且各房間區(qū)域負荷特性相差較大，需要長時間向建筑物供熱和 供冷時，技術(shù)經(jīng)濟比較后，可采用水環(huán)熱泵空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)供冷、供熱；d.在執(zhí)行分時電價、峰谷電價差較大的地區(qū)，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用低谷電價時段蓄冷（熱）能明顯節(jié)電及節(jié)省投資時，可采用蓄冷（熱）系統(tǒng)供冷（熱）；(2)需設(shè)空氣調(diào)節(jié)的商業(yè)建筑或公共建筑群，有條件時宜采用熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)或集中設(shè)置供冷、供熱站； (3)冷水機組一般選用2-4臺，機組之間考慮互為備用和輪換使用的可能性。從便于維護管理的角度考慮，宜首先選用同類型同規(guī)格的機組，從節(jié)能角度考慮，可選用不同類型不同容量機組搭配方案。 (4)選擇電動壓縮式機組時，其制冷劑必須符合有關(guān)

26、環(huán)保要求，其使用年限不得超過中國禁用時間表的規(guī)定。3.1.2冷源比較根據(jù)冷熱源系統(tǒng)設(shè)計原則和建筑物的實際情況，擬定冷源系統(tǒng)方案，對各方案進行技術(shù)、經(jīng)濟比較，具體比較見下表：方案名稱方案說明優(yōu)點缺點方案一 熱泵冷熱水機組供冷1）機組設(shè)置于地下室設(shè)備機房內(nèi)2）用電驅(qū)動3）空氣源或水源熱泵1）一套設(shè)備即能供冷熱2）充分利用地位能源1）機組性能系數(shù)不高2）調(diào)節(jié)不便方案二活塞式冷水機組冷1）機組設(shè)置于地下設(shè)備機房內(nèi)2）用電驅(qū)動1）換熱效果較好2）多機頭，冷量調(diào)節(jié)方便1）制冷量小2）噪聲大方案三離心式冷水機組1）機組設(shè)置于地下設(shè)備機房內(nèi)2）用電驅(qū)動1）運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲低2）制冷能力大，效率高3）維護費用低1

27、）質(zhì)量要求嚴格2）制冷量不能太小方案四螺桿式冷水機組1）機組設(shè)置于地下設(shè)備機房內(nèi)2）用電驅(qū)動1）運行平穩(wěn)2）容積效率高1）運行成本高2）噪聲大3.1.3 熱源比較根據(jù)冷熱源系統(tǒng)設(shè)計原則和建筑物的實際情況，擬定熱源系統(tǒng)方案，對各方案進行技術(shù)、經(jīng)濟比較，具體比較見下表：方案名稱方案說明優(yōu)點缺點方案一熱泵供熱1）機組設(shè)置于地下室設(shè)備機房內(nèi)2）用電驅(qū)動3）空氣源或水源熱泵1）節(jié)約能源2）節(jié)省設(shè)備1）機組性能系數(shù)不高2）調(diào)節(jié)不便方案二熱電廠供熱1）機組設(shè)置于地下室設(shè)備機房內(nèi)2）用電驅(qū)動1）鍋爐容量大2）自動化程度高方案三區(qū)域鍋爐房供熱1） 需設(shè)置換熱設(shè)備2）換熱設(shè)備放于地下室設(shè)備機房內(nèi)，不需另設(shè)設(shè)備房1

28、）熱效率高2）自動化程度高3）污染少，利于環(huán)保方案四 局部鍋爐房供熱1）需配置專門的鍋爐房2）設(shè)若干臺鍋爐1）運行管理方便1）熱效率低2）自動化程度低3.1.4 冷熱源的成本比較經(jīng)綜合分析，冷熱源可從以下兩種方案中選擇：方案（1）冷水機組+城市集中供熱；方案（2）熱泵經(jīng)濟基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：1）設(shè)定供冷期為100天，供暖期為120天 2）機組每天運行8小時 3）城市熱電站集中供熱集資費:92萬元/t蒸汽， 供熱價格為48元/(106kJ)。 電力增容費為460元/KVA， 電費為0.81元/kw.h。 柴油的價格為7.2元/kg。 天然氣的價格為3.6元/m3。方案（1）制冷：開利30XW1002 水冷

29、螺桿機組，額定輸入功率197KW。供熱：城市集中供熱1、設(shè)備費用螺桿式冷機600×1121=67萬元循環(huán)水泵65×166=1萬元冷卻水塔300×198=5.9萬元風機盤管200×960=19.2萬元新風機組4×52261=21萬元2、 安裝費水系統(tǒng)安裝費120×12927=155萬元3、 運行費城市集中供熱費用：增容費75×12928=97萬元 使用費1010×120×8×600×48/1000000=16.6萬元冷水機組（螺桿式）132×100×8×0.

30、81=8.5萬元循環(huán)泵=4×12×120×0.85×6=2.9萬冷卻水泵=2.2×12×20×0.85×4=1.1萬風機盤管=0.059×12×120×0.85×78=0.6萬新風機組=236×12×210×0.85=53萬方案（2）熱泵1、 設(shè)備費用熱泵1153×1121=129萬元土壤換熱器地下打井及埋管費用65×19000=124萬元循環(huán)水泵65×166=1萬元冷卻水塔300×200=6萬元風機盤管2

31、00×960=19.2萬元新風機組4×52261=21萬元2、 安裝費用水系統(tǒng)安裝費160×12927=207萬元3、 運行費用熱泵機組168×100×8×0.81+252×129×8×0.81=32萬元循環(huán)泵=3×12×120×0.85×5=1.85萬冷卻水泵=7.5×12×120×0.85×5=4.6萬冷卻塔用水泵=3.75×12×120×0.85=0.46萬風機盤管=0.083×1

32、2×120×0.85×150=1.5萬新風機組=236×12×220×0.85=53萬通過以上數(shù)據(jù)比較可知，選用螺桿式水冷制冷機組+城市集中供熱比較經(jīng)濟適用，故采用螺桿式冷水機組（開利，30XW1002，三臺）該機組主要參數(shù)如下:制冷機組參數(shù)型號30XW1002制冷量 KW987輸入功率 KW197蒸發(fā)器水流量 m3/h169水壓降 kPa71接管尺寸Dg150冷凝器水流量 m3/h202水壓將 kPa59接管尺寸 Dg200尺寸 長×寬×高(mm)4008×1050×18463.1.5 冷熱源

33、系統(tǒng)方案的確定 綜上所述，在根據(jù)鄭州的能源結(jié)構(gòu)與能源使用現(xiàn)狀及目前的經(jīng)濟發(fā)展水平，從節(jié)能的角度出發(fā)進行設(shè)計，本系統(tǒng)本建筑物冷源采用冷水機組供冷空調(diào)系統(tǒng)；考慮到鄭州為寒冷地區(qū)，有城市集中供熱，熱源采用城市熱力管網(wǎng)加換熱站（區(qū)域鍋爐房供熱）。 3.2 空調(diào)系統(tǒng)的選擇3.2.1空調(diào)系統(tǒng)分區(qū)原則 （1）使用功能、負荷變化特性，溫、濕度要求不同的房間不應(yīng)劃分在同一個系統(tǒng)中； （2）盡可能依據(jù)防火分區(qū)來劃分系統(tǒng)，如需跨越防火分區(qū)需設(shè)防火閥; （3）依據(jù)房間功能:在一些高大空間，為保證氣流分布和換氣次數(shù)要求，必須使用全空氣系統(tǒng)形式的應(yīng)該劃分到同一個分區(qū)。 3.2.3空調(diào)分區(qū) 就本次考慮空調(diào)分區(qū)方案的時候，考

34、慮了幾方面因素： （1）一層房間功能復(fù)雜，有大堂中庭，商店，辦公室等特殊房間； （2）同一防火分區(qū)內(nèi)的各個房間朝向不同，防火分區(qū)跨越不同的樓層； （3）不同房間的使用時間及要求不同，如會議室與標準間的實用時間差別較大，應(yīng)該劃到不同分區(qū)。 根據(jù)以上原則將地下一層至地上四層各分為南北兩區(qū)，地上五層至二十八層為一個區(qū)，如下表3-1： 表 3-1 各層空調(diào)分區(qū)情況樓層空調(diào)分區(qū)新風量m3/ h修正后新風量 m3/h（修正系數(shù)1.1）新風負荷（kW）修正后新風負荷（kW）空調(diào)方案地下室一層北區(qū)7068.97775.876.6384.29風機盤管家獨立新風（帶熱回收）南區(qū)9229.610152.683.82

35、92.2風機盤管家獨立新風（帶熱回收）一層北區(qū)43494783.941.4945.64風機盤管家獨立新風（帶熱回收）南區(qū)6112.66723.955.8561.44風機盤管家獨立新風（帶熱回收）二層北區(qū)5231.55754.755.0560.56風機盤管家獨立新風（帶熱回收）南區(qū)7784.38562.777.7885.56風機盤管家獨立新風（帶熱回收）三層北區(qū)5580.86138.961.4367.57風機盤管家獨立新風（帶熱回收）南區(qū)7061.57767.681.3289.45風機盤管家獨立新風（帶熱回收）四層北區(qū)46295091.940.0744.08風機盤管家獨立新風（帶熱回收）南區(qū)11

36、566.312722.9133.35146.69風機盤管家獨立新風（帶熱回收）五層-9291021.99.79410.77風機盤管家獨立新風六二十四層-975.11072.610.2911.32風機盤管家獨立新風二十五二十八層-428.6471.54.615.07風機盤管家獨立新風3.3 空調(diào)方案設(shè)計分析 3.3.1各房間負荷的計算 在上節(jié)已經(jīng)完成了系統(tǒng)的空調(diào)分區(qū)，確定了各區(qū)域的空調(diào)方式。接下就是對各區(qū)域進行具體的空調(diào)設(shè)計。 確定各房間的空調(diào)系統(tǒng)形式需要知道各房間的空調(diào)負荷，新風負荷，室內(nèi)負荷等等，負荷計算已經(jīng)在第2章計算完成。 3.3.2室內(nèi)新風量的確定 新風量的大小直接影響室內(nèi)空氣品質(zhì)和系

37、統(tǒng)能耗，室內(nèi)新風量的取值一般按以下原則確定： （1）滿足室內(nèi)衛(wèi)生要求； （2）保持空調(diào)房間的“正壓”要求及補充局部排風量的要求； （3）滿足某些特殊功能房間的新風量要求； （4）在全空氣系統(tǒng)中，如果按以上原則選取的新風量不足總風量的10%，則新風量取總風量的10%。 3.3.3熱回收的應(yīng)用 根據(jù)公共建筑節(jié)能設(shè)計標準GB50189-20054要求：當建筑物內(nèi)設(shè)有集中排風系統(tǒng)且符合下列條件之一時，宜設(shè)置排風熱回收裝置： （1）送風量大于或等于3000m³/h的直流式空調(diào)系統(tǒng)，且新風與排風的溫差大于或等于8； （2）設(shè)計新風量大于或等于4000m³/h的空調(diào)系統(tǒng)，且新風與排風的溫

38、差大于或等于8； 3.4 空調(diào)方案確定 3.4.1 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的基本原則(1)、選擇空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)時，應(yīng)根據(jù)建筑物的用途、規(guī)模、使用特點、符合變化情況與參數(shù)要求、所在地區(qū)氣象條件與能源狀況等，通過技術(shù)經(jīng)濟比較確定；當各空氣調(diào)節(jié)區(qū)熱濕負荷變化情況相似，宜采用集中控制，各空氣調(diào)節(jié)區(qū)溫濕度波動不超過允許范圍時，可集中設(shè)置共用的全空氣定風量空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。需分別控制各空氣調(diào)節(jié)區(qū)室內(nèi)參數(shù)時，宜采用變風量或風機盤管空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，不宜采用末端再熱的全空氣定風量空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)；(1)、選擇的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)能保證室內(nèi)要求的參數(shù)，即在設(shè)計條件下和運行條件下均能保證達到室內(nèi)溫度、相對濕度、凈化等要求。(2)、綜合考慮初投資

39、和運行費用，系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)濟合理；(3)、盡量減少一個系統(tǒng)內(nèi)的各房間相互不利的影響；(4)、盡量減少風管長度和風管重疊，便于施工、管理和測試。(5)、各房間或區(qū)的設(shè)計參數(shù)值和熱濕比相接近污染物相同，可以劃分成一個全空氣系統(tǒng)。對于定風量單風道系統(tǒng)，還要求工作時間一致，負荷變化規(guī)律基本相同。3.4.2 空調(diào)系統(tǒng)方案的比較·全空氣系統(tǒng)全空氣系統(tǒng)一般選用組合式空調(diào)器進行空氣處理，室內(nèi)負荷全部由處理過的空氣來負擔，系統(tǒng)處理空氣量大，所擔負的空調(diào)面積也較大。因此適用于建筑空間較高，面積較大，人員較多的房間，以及房間溫度和濕度要求較高，噪聲要求較嚴格的空調(diào)系統(tǒng)。全空氣系統(tǒng)的主要優(yōu)點為：1)使用壽命長,2

40、)可以根據(jù)室外氣象參數(shù)的變化和室內(nèi)負荷變化實現(xiàn)全年多工況解能運行調(diào)節(jié),3)充分利用室外新風,減少與避免冷、熱抵消,減少冷凍機的運行時間。4)可以嚴格地控制室內(nèi)溫度和室內(nèi)相對濕度。5)可以有效地采取消省和隔振措施,便于管理和維修。其主要缺點為：1)空氣比熱、密度小,需空氣量多,風道斷面積大,輸送耗能大。2)空調(diào)設(shè)備需集中布置在機房,機房面積較大,層高較高。3)除制冷及鍋爐設(shè)備外空氣處理機組和風管造價均較高。4)送回風管系統(tǒng)復(fù)雜,布置困難。5)支風管和風口較多時不易均衡調(diào)節(jié)風量,風道要求保溫,影響造價。6)全空氣空調(diào)系統(tǒng)一個系統(tǒng)不宜供多個房間的空調(diào)。因為回風系統(tǒng)可能造成房間之間空氣交叉污染，另外調(diào)

41、節(jié)也比較困難。7)設(shè)備與風管的安裝工作量大,周期長。·風機盤管加新風系統(tǒng)風機盤管加新風系統(tǒng)是目前應(yīng)用廣泛的一種空調(diào)系統(tǒng)，它由風機盤管來承擔全部室內(nèi)負荷，單獨設(shè)新風機組，向室內(nèi)補充所需新風。因此，在空調(diào)房間較多，面積較小，各房間要求單獨調(diào)節(jié)，且建筑層高較高，房間溫濕度要求不嚴格的房間，宜采用風機盤管家新風系統(tǒng)。風機盤管加新風系統(tǒng)的主要優(yōu)點有：1)布置靈活，可以和集中處理的新風系統(tǒng)聯(lián)合使用，也可以單獨使用2)各空調(diào)房間互不干擾，可以獨立地調(diào)節(jié)室溫，并可隨時根據(jù)需要開停機組,節(jié)省運行費用，靈活性大，節(jié)能效果好3)與集中式空調(diào)相比不需回風管道，節(jié)約建筑空間4)機組部件多為裝配式、定型化、規(guī)格

42、化程度高，便于用戶選擇和安裝5)只需新風空調(diào)機房，機房面積小6)使用季節(jié)長7)各房間之間不會互相污染其缺點為：1)對機組制作要求高，則維修工作量很大2)機組剩余壓頭小室內(nèi)氣流分布受限制3)分散布置敷設(shè)各中管線較麻煩，維修管理不方便4)水系統(tǒng)復(fù)雜，易漏水5)過濾性能差3.4.3 空調(diào)系統(tǒng)方案的確定：本次設(shè)計中的建筑分為裙房和主體建筑，裙房為商場和宴會廳，但是房間比較多且面積較小，房間功能多樣，設(shè)全空氣會形成交叉污染，加上考慮到機房不大的原因，不推薦選用全空氣。主體建筑的主要房間為辦公室，大多面積較小，且各房間互不連通，應(yīng)使所選空調(diào)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對各個房間的獨立控制，與全空氣系統(tǒng)比較，風機盤管加獨立

43、新風，可節(jié)省空間，且布置靈活，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,比誘導器系統(tǒng)低,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。綜合考慮各方面因素，確定整座樓都選用風機盤管加新風系統(tǒng)。在房間內(nèi)布置吊頂?shù)娘L機盤管，采用暗裝的形式。風機盤管采取側(cè)送下回的方式。 第4章 空氣處理設(shè)備的選擇4.1風機盤管選擇計算例：4001小型會議室房間夏季室內(nèi)冷負荷Q=7.543kW, 濕負荷W=1.78kg/h (0.000494kg/s); 室內(nèi)空氣溫度tN=25，相對濕度=6

44、5% ；室外空氣干球溫度tw=35，相對濕度=59%；新風機組和送風管道的溫升取t=0.5，該房間要求的新風量GW=982.68m3/h(0.301kg/s)。采用風機盤管加獨立新風系統(tǒng)。解：采用新風不承擔室內(nèi)負荷的方案，即送入室內(nèi)新風的焓處理到與室內(nèi)空氣焓hN 相等。根據(jù)室內(nèi)空氣hN 線、新風處理后的機器露點相對濕度即可定出新風處理后的機器露點L及溫升后的L點（參見下圖）（1） 室內(nèi)熱濕比及房間送風量 =Q/W=7.543/0.000494=15255.5 采用可能達到的最低參數(shù)送風，過N點作線按最大送風溫差與=90% 線相交，即得送風點O,則總送風量為:G=Q/(hN/hO)=7.543/

45、(59.5-51.5)=3307.9m3/h =1.014kg/s（2） 風機盤管風量：要求的新風量GW=982.68m3/h，則風機盤管風量： GF=G-GW=3307.9-982.68=2325.22 m3/h =0.713kg/s（3） 風機盤管機組出口空氣的焓hMhM=（GhO-GWhK)/GF=(1.014×51.5-0.301×59.5)/0.713=48.1 kJ/kg連接L、O兩點并延長與hM相交得M點（風機盤管的出風狀態(tài)點），查出tM=17.8。（4） 風機盤管的顯冷量 QS=GFCp(tN-tM)=0.713×1.01×（25.0-1

46、7.8）=5.16 kW 詳細數(shù)據(jù)，夏季風機盤管系統(tǒng):(新風處理到等焓線)=送風量m3/h: 3307.9新風量m3/h: 982.68回風量m3/h: 2325.22新風比%: 29.7071熱濕比: 15255.5-FCU冷量kW: 7.69881FCU顯熱冷量kW: 5.16205新風AHU冷量kW: 8.97055房間冷負荷kW: 7.543新風管溫升負荷kW:0.155809注: 新風不承擔室內(nèi)冷負荷.-送風點-O:大氣壓力Pa: 98907干球溫度: 19.0濕球溫度: 17.9相對濕度%: 90.3含 濕 量g/kg: 12.7焓kJ/kg: 51.5露點溫度: 17.2密度kg

47、/m3: 1.2-露 點-L:大氣壓力Pa: 98907干球溫度: 21.3濕球溫度: 20.2相對濕度%: 90.0含 濕 量g/kg: 14.7焓kJ/kg: 58.9露點溫度: 19.5密度kg/m3: 1.2-回風點-M:大氣壓力Pa: 98907干球溫度: 17.8濕球溫度: 16.9相對濕度%: 91.2含 濕 量g/kg: 11.9焓kJ/kg: 48.1露點溫度: 16.2密度kg/m3: 1.2-溫升后點-L':大氣壓力Pa: 98907干球溫度: 21.8濕球溫度: 20.3相對濕度%: 87.3含 濕 量g/kg: 14.7焓kJ/kg: 59.5露點溫度: 19

48、.5密度kg/m3: 1.2-一次回風系統(tǒng)過程線圖:54根據(jù)計算所得冷量及回風量，查取設(shè)備型號表可知，該房間需設(shè)置3臺型號為YGFC-03CD-2-S(H/U（約克）的風機盤管。該型號風機盤管單臺冷負荷為2.8KW，單臺風機盤管高速風量為520m³/h。以房間4001為例，進行手算與天正軟件計算的結(jié)果比較，相差不大，所以對要求畫圖的兩個樓層均用天正進行計算，其他樓層根據(jù)夏季冷負荷的1.1倍來進行選型，計算結(jié)果祥見附表二 風機盤管選型表見附表三4.2新風機組的選型 新風機組選型按新風工況進行選擇，其余樓層新風量和新風冷負荷的1.1倍進行選擇。本次設(shè)計地下一層至地上四層每層分兩個空調(diào)分區(qū)

49、，故每層設(shè)兩臺新風機。五層至二十八層每層只有一個空調(diào)分區(qū)，故每層設(shè)一臺新風機組即可，具體型號見附表四 第5章 空調(diào)房間的氣流組織 氣流組織計算的目的是在于選擇氣流分布的形式，確定送風口的形式，數(shù)目和尺寸，使工作區(qū)的風速和溫差滿足設(shè)計要求。本工程全部采用風機盤管加新風，新風由墻洞或新風井引入。5.1氣流組織分布與風口布置本次設(shè)計中大多采用側(cè)送下回的氣流組織形式，送出的氣流為貼附于頂棚的射流。射流下側(cè)吸卷室內(nèi)空氣，射流在近墻下降。工作區(qū)為回流區(qū)，該模式的通風效率較高，換氣效率約為0.6-0.8。側(cè)送風口的安裝離頂棚距離越近，且又以1520度仰角向上送風時，則可加強貼附，借以增加射流。合理地組織氣流流線的問題，主要是考慮送風口的位置，回風口的影響較小。設(shè)計側(cè)頂送風口的調(diào)節(jié)應(yīng)達到以下的要求： 1）各風管之間風量調(diào)節(jié)；2）射流軸線水平方向的調(diào)節(jié)，使送風速度均勻，射流軸線不偏斜；3）水平面擴散角的調(diào)節(jié)。4）豎向仰角的調(diào)節(jié)，一般以向上1020度的仰角，加強貼附，增加射程；風機盤管加獨立新風系統(tǒng)使風機盤管暗裝于天花板，采用上側(cè)送風，同側(cè)回風的形式。送風氣流貼附于頂棚，工作區(qū)處于回流區(qū)