綜合辦公樓暖通系統(tǒng)設計和實現(xiàn)土木工程專業(yè)

1、某綜合辦公樓暖通系統(tǒng)設計摘要本文對北京某綜合辦公樓暖通空調(diào)系統(tǒng)進行設計，關于每一環(huán)節(jié)的設計，都要提出幾種預選方案并比較各個方案的優(yōu)缺點及進行經(jīng)濟技術分析，最終得到最優(yōu)方案，來達到辦公樓暖通空調(diào)設計要求。針對設計過程中出現(xiàn)的問題我也提出一些切實可行的解決辦法并改善方案。建筑對象為北京某綜合辦公樓，一至三層為裙房，房間類型有中庭、餐廳、辦公室、配電室、IT中心，四至十二層以辦公室為主，考慮到房間的類型和用途的時候，空調(diào)系統(tǒng)采用風機盤管加新風的組合，關于個別不需要新風的房間只采用風機盤管提供冷量即可。制冷機房單獨布置，采用兩臺螺桿式制冷機組，由于冷熱負荷相差不大，流量接近兩倍，故分別設置冷熱水泵，機

2、房內(nèi)有板式換熱器進行市政熱網(wǎng)與二次側(cè)換熱，用于冬季采暖供水。設計中有一些必須注意的問題，如風管水管的布置，風機盤管選型，制冷機房的布置是否正當，應結(jié)合實際施工情況來確定設計方案。整個暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計符合國家相關設計規(guī)范。大量的設計手冊和樣本，也可用于配套設備的選擇，并且從經(jīng)濟性和技術性兩大角度，進行更深層次的細致對比，從而確定總設計方案以及相應的設備選型，與此同時，繪制了較為嚴謹?shù)氖┕D。此外，在本篇論文中，詳細闡明了基本設計方法及其多樣化相關數(shù)據(jù)。關鍵詞：暖通空調(diào)系統(tǒng)；系統(tǒng)設計；設計原理；節(jié)能設計目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc188 摘要 PAGEREF

3、 _Toc188 I HYPERLINK l _Toc21404 1緒論 PAGEREF _Toc21404 1 HYPERLINK l _Toc18827 1.1選題背景 PAGEREF _Toc18827 1 HYPERLINK l _Toc9862 1.2暖通空調(diào)技術發(fā)展概況 PAGEREF _Toc9862 1 HYPERLINK l _Toc30832 1.3相關工作 PAGEREF _Toc30832 1 HYPERLINK l _Toc6293 1.4本文主要設計內(nèi)容 PAGEREF _Toc6293 1 HYPERLINK l _Toc17707 2工程概述 PAGEREF _

4、Toc17707 2 HYPERLINK l _Toc27723 2.1工程概況 PAGEREF _Toc27723 2 HYPERLINK l _Toc13425 2.2室內(nèi)設計參數(shù) PAGEREF _Toc13425 2 HYPERLINK l _Toc5853 2.3室外設計參數(shù) PAGEREF _Toc5853 2 HYPERLINK l _Toc9392 2.4建筑條件 PAGEREF _Toc9392 3 HYPERLINK l _Toc27362 2.5能源與動力條件 PAGEREF _Toc27362 3 HYPERLINK l _Toc23675 3空調(diào)系統(tǒng)方案的確定與比較

5、PAGEREF _Toc23675 4 HYPERLINK l _Toc16789 3.1空調(diào)系統(tǒng)方案分析比較 PAGEREF _Toc16789 4 HYPERLINK l _Toc4428 3.1.1空氣處理系統(tǒng)方案 PAGEREF _Toc4428 4 HYPERLINK l _Toc24325 3.1.2全空氣系統(tǒng)方案 PAGEREF _Toc24325 4 HYPERLINK l _Toc20845 3.1.3風機盤管系統(tǒng)方案 PAGEREF _Toc20845 4 HYPERLINK l _Toc28906 3.2方案的確定 PAGEREF _Toc28906 5 HYPERLIN

6、K l _Toc20995 4負荷計算 PAGEREF _Toc20995 6 HYPERLINK l _Toc17656 4.1冷負荷的構(gòu)成及負荷計算方法 PAGEREF _Toc17656 6 HYPERLINK l _Toc27277 4.2冷負荷計算 PAGEREF _Toc27277 6 HYPERLINK l _Toc31456 5冷熱源的確定與經(jīng)濟技術分析 PAGEREF _Toc31456 9 HYPERLINK l _Toc4447 5.1冷熱源形式的比較 PAGEREF _Toc4447 9 HYPERLINK l _Toc22379 5.2方案確定與比較 PAGEREF

7、_Toc22379 9 HYPERLINK l _Toc2264 5.3確定最終方案 PAGEREF _Toc2264 10 HYPERLINK l _Toc18767 6空氣處理方案分析及計算 PAGEREF _Toc18767 11 HYPERLINK l _Toc11110 6.1風機盤管選型 PAGEREF _Toc11110 11 HYPERLINK l _Toc29847 6.1.1空氣處理過程的計算 PAGEREF _Toc29847 11 HYPERLINK l _Toc4394 6.1.2風機盤管選型 PAGEREF _Toc4394 12 HYPERLINK l _Toc6

8、089 6.2新風機組選型 PAGEREF _Toc6089 13 HYPERLINK l _Toc13523 7氣流組織計算 PAGEREF _Toc13523 15 HYPERLINK l _Toc14643 7.1空調(diào)氣流組織校核計算 PAGEREF _Toc14643 15 HYPERLINK l _Toc3847 7.1.1散流器送風氣流組織設計計算 PAGEREF _Toc3847 15 HYPERLINK l _Toc17502 8空調(diào)風管水力計算 PAGEREF _Toc17502 17 HYPERLINK l _Toc8400 8.1計算方法 PAGEREF _Toc8400

9、 17 HYPERLINK l _Toc29514 8.2風管水力計算 PAGEREF _Toc29514 18 HYPERLINK l _Toc27868 9空調(diào)水系統(tǒng)及水管水力計算 PAGEREF _Toc27868 20 HYPERLINK l _Toc29648 9.1空調(diào)水系統(tǒng)分類及方案選擇 PAGEREF _Toc29648 20 HYPERLINK l _Toc28645 9.2水力計算 PAGEREF _Toc28645 20 HYPERLINK l _Toc17666 9.2.1水力計算依據(jù) PAGEREF _Toc17666 20 HYPERLINK l _Toc13575

10、 9.2.2水力計算 PAGEREF _Toc13575 21 HYPERLINK l _Toc29846 10制冷機房設備的選擇 PAGEREF _Toc29846 23 HYPERLINK l _Toc11780 10.1制冷機組的選擇 PAGEREF _Toc11780 23 HYPERLINK l _Toc25758 10.2水泵的選擇 PAGEREF _Toc25758 23 HYPERLINK l _Toc30354 10.2.1水泵選擇依據(jù) PAGEREF _Toc30354 23 HYPERLINK l _Toc17441 10.2.2補水定壓系統(tǒng)設計 PAGEREF _Toc

11、17441 25 HYPERLINK l _Toc8991 10.3冷卻塔的選擇 PAGEREF _Toc8991 25 HYPERLINK l _Toc31055 10.4分集水器的選擇 PAGEREF _Toc31055 26 HYPERLINK l _Toc32436 10.5水處理設備的選擇 PAGEREF _Toc32436 26 HYPERLINK l _Toc29274 10.6保溫層的選擇 PAGEREF _Toc29274 26 HYPERLINK l _Toc30934 11空調(diào)系統(tǒng)的消聲與隔振 PAGEREF _Toc30934 27 HYPERLINK l _Toc14

12、924 11.1空調(diào)風系統(tǒng)的消聲 PAGEREF _Toc14924 27 HYPERLINK l _Toc19355 11.2空調(diào)裝置的防震 PAGEREF _Toc19355 27 HYPERLINK l _Toc22859 11.3消聲設備選型 PAGEREF _Toc22859 27 HYPERLINK l _Toc25426 結(jié)論 PAGEREF _Toc25426 28 HYPERLINK l _Toc1060 參考文獻 PAGEREF _Toc1060 29 HYPERLINK l _Toc7272 附錄 PAGEREF _Toc7272 30 HYPERLINK l _Toc7

13、272 致謝 PAGEREF _Toc7272 32PAGE 171 緒論1.1選題背景現(xiàn)如今，現(xiàn)代化的城市建筑，都對多樣化設備，提出了較為嚴苛的實際要求。通常情況下，建筑所涉及到的設備，必須存在相對較低的日常能耗，并且不能對生態(tài)環(huán)境，造成一定的污染。對于中央空調(diào)系統(tǒng)而言，在其實際設計過程，需要協(xié)調(diào)配備某些單元設備，例如：制冷機組、新風機組、風機及其冷卻塔等多樣化設備，這些設備看似彼此獨立，卻又相互聯(lián)系，構(gòu)建出智能化的中央空調(diào)系統(tǒng)1。近年來，中國社會和科技領域正在不斷蓬勃發(fā)展，人們的生活質(zhì)量得到了穩(wěn)步提升。在此背景下，暖通空調(diào)系統(tǒng)應運而生，并且獲得了相對廣泛的實際應用。隨著科技的不斷盛行，該系

14、統(tǒng)的基礎構(gòu)造逐漸趨于復雜，這也為設計過程及其安裝過程增加了難度。設計者不僅需要具備扎實的理論知識，而且必須掌握和遵循該行業(yè)中的諸多標準規(guī)范，才能切實滿足實際工作需求。1.2暖通空調(diào)技術發(fā)展概況由于中國國民經(jīng)濟的日益繁榮，建筑行業(yè)在諸多領域中脫穎而出，并獲得了相對穩(wěn)定的迅猛發(fā)展。而作為建筑領域中尤為關鍵的暖通空調(diào)領域，也在不斷推陳出新，研發(fā)出更加符合客戶實際需求的新產(chǎn)品和新材料。實際上，暖通空調(diào)行業(yè)能夠如此穩(wěn)步的前行，關鍵在于秉持節(jié)能環(huán)保及其可持續(xù)發(fā)展的基本方針，將建筑環(huán)境的安全性與環(huán)保性作為持續(xù)發(fā)展的前提條件?；诶錈嵊嬃康认嚓P政策，再結(jié)合多樣化地域的基本特點，實現(xiàn)行業(yè)的智能化3。1.3相關工

15、作暖通空調(diào)設計是建筑業(yè)發(fā)展的重要組成部分，我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，人民對居住工作環(huán)境的要求越來越高，因此暖通空調(diào)行業(yè)的要求也不斷提高。暖通空調(diào)正向著節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)的方向發(fā)展，關于大型公共辦公建筑，設計正當?shù)呐照{(diào)系統(tǒng)，將有利于人們對工作環(huán)境的舒適度要求4。1.4本文主要設計內(nèi)容在本篇論文中，主要針對首都地域的某綜合辦公樓暖通空調(diào)系統(tǒng)，進行更深層次的細致設計。為達到人們工作環(huán)境及各方面要求進行的設計，主要設計內(nèi)容有對辦公樓夏季冷負荷和冬季熱負荷計算，根據(jù)國家規(guī)定負荷指標確定是否滿足要求，應盡可能的節(jié)能。進行方案的比較選擇，提出幾種可行性方案，按照節(jié)能環(huán)?？沙掷m(xù)的要求選擇最優(yōu)方案進行設計。設備選擇

16、，管路計算，校核應保證滿足正常工作要求。最后進行制冷機房相關設計，選擇合適的機房設備，繪制相關平面圖系統(tǒng)圖。2 工程概述2.1工程概況本次設計對象為北京某綜合辦公樓，其建筑面積約為10700m2，該辦公樓共十二層，地下一層為車庫，一至三層為裙房，且有變形伸縮縫將每層分為兩部分，首層為接待大廳和一些辦公室，二層含有大餐廳、辦公室和IT中心，三層為辦公室，四層以上為標準層，以辦公室為主。本設計對辦公樓進行暖通空調(diào)系統(tǒng)設計，來滿足冬季和夏季的冷負荷和熱負荷要求，并滿足人們的舒適度要求。2.2室內(nèi)設計參數(shù)表2-1 室內(nèi)相關設計參數(shù)細表2.3室外設計參數(shù)具體地點：首都北京氣候寒冷，位于北緯398，東經(jīng)1

17、1647，海拔78.2m；大氣壓力：夏季1000.2kPa，冬季：1021.7kPa；年平均溫度：13.7；室外計算干球溫度：采暖-7.6；冬季空調(diào)-9.9；冬季通風-3.6；夏季通風29.7；夏季空調(diào)33.5；日平均29.6；與此同時，室外計算濕球溫度為26.4；室外計算的相對濕度大致如下：冬季空調(diào)大約為44；夏季通風大約為61；室外風速大致如下：其中，冬季平均大致為2.6m/s；夏季平均大致為2.1m/s；最多風向平均速度及其實際頻率如下：冬季W(wǎng)N，平均4.7，頻率25；夏季SE，平均3.6，頻率15；全年N，頻率15； 最大凍土深度：92cm2.4建筑條件（1）外墻：混凝土加氣混凝土，K

18、=0.71；不透明玻璃幕墻，玻璃棉板，K=1.8；屋面：基體為聚苯板，屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為K=0.43。外窗：空氣層為14mm的熱防護玻璃窗，冬季K=1.32，夏季K=1.3內(nèi)墻：輕集料混凝土框架填充墻，硬質(zhì)聚氨酯板，K=0.42。（5）本建筑為地上十二層、地下一層的高層建筑，每層高3.9米。2.5能源與動力條件動力：該建筑設有380V和220V電源。能源：該建筑無熱源，故此，應該采用相應的供熱方式，才能切實滿足冬季供熱的實際需求。氣源方面：由于在建筑的北側(cè)，已經(jīng)配備天然氣管道，并且其低位熱值大致為19000kJ/Nm3，完全滿足供應量的基本需求。水源：該建筑北面有市政給排水管線，水源較充足，水質(zhì)較

19、硬。冷熱媒：熱媒由市政熱網(wǎng)供給，經(jīng)過板式換熱器后提供60的熱水；冷媒大多表現(xiàn)為7的冷凍水，并且通過冷凍機房進行統(tǒng)一供給。3 空調(diào)系統(tǒng)方案的確定與比較3.1空調(diào)系統(tǒng)方案分析比較3.1.1空氣處理系統(tǒng)方案基于能夠承擔室內(nèi)熱濕負荷程度的相關介質(zhì)，進行細致分類：全水系統(tǒng)：在該系統(tǒng)中，主要針對室內(nèi)中存在的冷熱負荷，進行相應的承擔。當其承擔熱負荷的情況下，則會將熱量源源不斷的供給于室內(nèi)；以此類推，當其承擔冷負荷的情況下，則會將冷量源源不斷的供給于室內(nèi)。全空氣系統(tǒng)：在此系統(tǒng)中，主要利用空氣，承擔室內(nèi)中存在的全部冷熱負荷?？諝馑到y(tǒng)：在此系統(tǒng)中，主要通過將空氣與水，作為基礎介質(zhì)，來一致承擔起為室內(nèi)中存在的全部

20、冷熱負荷。制冷劑系統(tǒng)：在此系統(tǒng)中，主要通過將制冷劑作為基礎介質(zhì)，針對室內(nèi)環(huán)境下存在的空氣，進行一系列的冷卻，加熱及其去濕工序。根據(jù)作用于室內(nèi)空氣處理的多樣化設備，所表現(xiàn)出的集中程度，進行細致分類，大致如下：集中式系統(tǒng)：對于該系統(tǒng)而言，其主要將空氣統(tǒng)一在機房內(nèi)部，實現(xiàn)集中處理，其中，主要包含冷卻處理、去濕處理、加熱處理及其加濕處理等，然而，房間內(nèi)部僅僅配備空氣分配裝置。半集中式系統(tǒng)：對于該系統(tǒng)而言，其主要將作用于室內(nèi)空氣處理的多樣化設備，適度分配于需要進行調(diào)節(jié)或者控制的房間內(nèi)部環(huán)境中。與此同時，針對少數(shù)設備，通過冷凍水或熱水的方式，進行集中處理。此過程的典型案例，即為風機盤管和新風系統(tǒng)之間的完美

21、應用。分散式系統(tǒng)：對于該系統(tǒng)而言，其主要將作用于室內(nèi)熱濕處理的多樣化設備，全部分配在所有房間的內(nèi)部。其中，主要涉及到單元式空調(diào)機組及其多聯(lián)機等6。3.1.2全空氣系統(tǒng)方案通常情況下，對于全空氣系統(tǒng)而言，其基本作用在于利用空氣，承擔室內(nèi)中存在的全部冷熱負荷。首先，全空氣空調(diào)系統(tǒng)，將會基于已經(jīng)實現(xiàn)輸送熱濕處理的全部冷空氣，向所需的房間中，提供一定數(shù)量的顯熱冷量及其相應的潛熱冷量。實際上，無論是對于空氣的冷卻工序，還是去濕工序，都必須通過空調(diào)機房內(nèi)部存在的空氣處理機組進行實現(xiàn)，不會在房間內(nèi)部，進行相關冷量的及時補充。然而，對于已經(jīng)輸送至房間的相關空氣而言，將能基于空調(diào)機房內(nèi)部或者是房間內(nèi)部，進行自身

22、的加熱工序。在當前時期，最為典型的全空氣系統(tǒng)，基本涉及為3類。其中，主要包含定風量單風道空調(diào)系統(tǒng)及其相應的變風量空調(diào)系統(tǒng)，與此同時，包含定風量雙風道空調(diào)系統(tǒng)7。在本次設計中，主要選擇第一種，這是由于，該方式能夠支持相對較大的送風量，并能實現(xiàn)充分換氣。除此之外，該方式配備了回風風機，即使是在過渡季節(jié)，也能享受到全新風。然而，這種方式同樣存在某些劣勢，例如：其風道截面相對較大，將會占用有限的建筑空間；并且由于送風機功率通常表現(xiàn)為恒定，故此無法實現(xiàn)節(jié)能。3.1.3風機盤管系統(tǒng)方案風機盤管機組是目前應用較為廣泛的一種空調(diào)形式，它具有的優(yōu)點是各房間可獨立調(diào)節(jié)室溫，有利于節(jié)約能量；布置靈活，容易與裝飾工程

23、配合進行安裝；不同房間彼此之間的空氣均不會連通，并且不會占用較多的建筑空間。然而，對于此種機組而言，其存在的諸多劣勢，在于布置相對松散，難以實現(xiàn)集中管理與后期維護。如果在此機組中，并未配備合適的新風系統(tǒng)，則在冬季環(huán)境下，室內(nèi)所表現(xiàn)出的相對濕度將會相對較低，無法滿足全年的實際需求。與此同時，該機組無法對空氣實現(xiàn)良好的過濾，只有高效的低噪聲風機才能實現(xiàn)；此外，該機組涉及到的水系統(tǒng)相對復雜，極易發(fā)生漏水現(xiàn)象，并且在長期冷熱交替的情況下，機組內(nèi)部容易出現(xiàn)水垢，加大了清洗難度。由于在此次設計中，所設計的配電室及其機柜等部件，對于溫度和濕度，并未提出過高的要求，所以采用了單獨風機盤管不加新風的系統(tǒng)形式，節(jié)

24、省了初投資。3.2方案的確定基于本建筑的實際情況，在此針對空調(diào)系統(tǒng)，進行明確劃分，大致如下：（1）二層的大餐廳與包間采用風機盤管加新風系統(tǒng)。因為空調(diào)房間面積大，當進行實際使用的過程中，人數(shù)眾多并且集中。此外，由于房間內(nèi)部的溫度參數(shù)及其濕度參數(shù)等相關參數(shù)，完全滿足實際需求，故此，很容易進行集中管理，便于節(jié)能。（2）對于其他諸多房間而言，例如：辦公室及其會議室等，將會選擇采用風機盤管輔助配備新風系統(tǒng)的方式，這是由于，這些房間中的負荷分布較為松散，無法實現(xiàn)功能方面與時間方面的統(tǒng)一。而這種方式更具有靈活性，能夠切實滿足多樣化實際需求。4 負荷計算4.1冷負荷的構(gòu)成及負荷計算方法一般情況下，對于空調(diào)房間

25、而言，其所涉及到的冷負荷，大致包含下述部分：其一，包含在建筑圍護結(jié)構(gòu)中，由于不斷傳入室內(nèi)熱量，而體現(xiàn)出的冷負荷；其二，包含由于人體散熱，而體現(xiàn)出的冷負荷；其三，包含由于燈光照明等多樣化設備的散熱，而體現(xiàn)出的冷負荷8。實際上，在諸多暖通空調(diào)項目中，運用于計算空調(diào)冷負荷的具體方式趨于多樣化，其中包含諧波響應法及其傳遞系數(shù)法等四類方法9。現(xiàn)如今，中國主要通過冷負荷系數(shù)法，針對空調(diào)的實際制冷負荷，進行一系列相關計算。在此過程中，需要涉及到冷載系數(shù)法。4.2冷負荷計算以房間1001消防控制室為例，進行夏季冷負荷計算，具體過程如下：表4-1 消防控制室負荷計算表圖4-1 冷負荷曲線示意圖基于全部房間中存在

26、的冷負荷及其新風冷負荷等多樣化參數(shù)，做成匯總表，再得到整個樓層的負荷結(jié)果，最終計算可得整棟辦公樓的負荷。夏季冷負荷最大時刻可以通過負荷與時間關系表看出來，在一天之內(nèi)負荷變化情況，更有利于掌握整棟樓最大負荷時刻，則該時間負荷較大，運行風量也較大。且有利于計算整棟樓的最大負荷。表4-2 冷負荷匯總表經(jīng)計算，得到整個辦公樓夏季的冷負荷為531.8kW，采用空調(diào)采暖冬季的熱負荷為569.6kW。夏季冷負荷與冬季熱負荷相差不大，滿足實際情況，并且采用了節(jié)能建筑材料，有效地降低了建筑物負荷，達到設計要求，滿足節(jié)能要求。5 冷熱源的確定與經(jīng)濟技術分析對于空調(diào)系統(tǒng)而言，尤為關鍵的部分即為冷熱源，其基本功能在于

27、向系統(tǒng)提供冷媒及其熱媒，從而實現(xiàn)室內(nèi)熱量的去除與添加，有助于房間內(nèi)部保持相對良好的熱濕環(huán)境。故此，當針對空調(diào)系統(tǒng)，進行更加深入分析的過程中，需要優(yōu)先保障冷熱源的設計合理性，才能有效保障空調(diào)系統(tǒng)得以安全穩(wěn)定的運行9。5.1冷熱源形式的比較通常情況下，典型的冷熱源組合方式大致如下：通過電動冷水機組實現(xiàn)供冷，并且通過鍋爐實現(xiàn)供熱：在大多數(shù)情況下，制冷設備主要基于活塞式或者螺桿式等形式的冷水機組呈現(xiàn)，與此同時，制熱設備主要通過燃氣鍋爐亦或為燃煤鍋爐來呈現(xiàn)。尤其是對于電動冷水機組而言，由于其具備相對較高的實際能效，能夠?qū)崿F(xiàn)冷熱源的統(tǒng)一設置，大大提升了后期維修的便利性，故此，將會占用一定的建筑面積。通過溴

28、化鋰吸收式冷水機組實現(xiàn)供冷，并且通過鍋爐實現(xiàn)供熱：通常情況下，制冷設備主要基于熱水型吸收式冷水機組來實現(xiàn)，與此同時，制熱設備主要通過燃氣鍋爐亦或為燃煤鍋爐來呈現(xiàn)。該方式在實際供冷的過程中，將伴隨著較高的安全性，并且不會造成嚴重的噪聲污染。（3）通過空氣源熱泵冷熱水機組實現(xiàn)制冷：實際上，對于此種類型的機組而言，其具備相對較高的實際能效，并且能夠有效保護生態(tài)環(huán)境。還能一機兩用，實現(xiàn)制熱，如果將其放于屋頂，將不會直接影響到正常建筑面積10。5.2方案確定與比較基于建筑物含有的多元化功能及其各種類型制冷機所涉及到的相關特性，并和工程中的水源、電源及其熱源條件進行有機結(jié)合，將能根據(jù)技術性要求及其經(jīng)濟性等

29、兩大層面，進行更深層次的細致對比，從而確定最終方案。在本設計中所涉及到的大型集中空調(diào)系統(tǒng)，需要配備結(jié)構(gòu)緊密，并且不會對建筑面積產(chǎn)生實際影響的冷水機組，使得壓縮機、冷凝器及其壓力表等多樣化構(gòu)件，實現(xiàn)集中組裝。在本設計中，當選擇以電力驅(qū)動為基礎的冷水機組時，如果單機空調(diào)制冷量，遠遠高于1160kW的情況下，則應該選擇離心式；如果制冷量持續(xù)保持在5801160kW的范圍內(nèi)，則應該選擇離心式亦或為螺桿式；此外，如果制冷量遠遠低于580kW的情況下，則應該選擇活塞式亦或為螺桿式。由于在選擇多樣化設備的過程中，需要考慮到經(jīng)濟性問題，故此，本人將會對多樣化方案，進行細致比對。5.3確定最終方案在本次設計中，

30、所涉及到的總冷負荷為531.8kW，與此同時，冬季熱負荷將表現(xiàn)為582.4kW，能夠?qū)崟r選擇2臺螺桿型冷水機組及其相應的板式換熱器。該設計中選擇的螺桿式制冷機，具備如下優(yōu)勢：（1）其壓縮機中所涉及到的運行零部件相對較少，尤其是不存在閥片組等容易損壞的構(gòu)件，在實際運行過程中的可靠性很高。（2）螺桿式冷水機組不會涉及到不平衡慣性力，故此不會發(fā)生液擊現(xiàn)象，有助于機組的長期穩(wěn)定運行。（3）該機組的實際排氣量，與排氣壓力無關，故此不會出現(xiàn)喘振現(xiàn)象，能夠基于較大的負荷范圍，表現(xiàn)出相對較高的工作效率。（4）該機組的操作方式簡單，并且很容易進行維護，不需要專業(yè)的操作人員，能夠?qū)崿F(xiàn)全自動化運轉(zhuǎn)。對于本設計中選用

31、的螺桿水冷機組及其相應的板式換熱器而言，其具體參數(shù)大致如下：表5-1 制冷機組性能參數(shù)型號冷凍水流量，m3/h管徑，mm冷卻水流量，m3/h 管徑，mm電動機功率，kW制冷量，kW臺數(shù)SFWW300D178200214200194.43132 冷凍水進/出水溫度7/12冷卻水進/出水溫度35/30表5-2 板式換熱器性能參數(shù)型號單片面積，安裝面積，熱負荷，kW管徑，mm熱網(wǎng)供水溫度，熱網(wǎng)回水溫度，臺數(shù)BR060.664600100957016 空氣處理方案分析及計算6.1風機盤管選型一般情況下，風機盤管主要基于房間內(nèi)部的余熱量及其顯熱量等多樣化參數(shù)，進行實時確定。由于其具備多樣化優(yōu)勢，而廣泛被

32、使用，比如可以由房間人員進行自由調(diào)節(jié)，有利于減少能源的浪費。但是它同時也存在缺點，例如；其在實際工作過程中，主要選擇低溫水，故此，在夏季管道中，將會頻繁發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象，需要對其進行有效的保溫。此外，由于風機盤管僅僅針對室內(nèi)空氣，進行有效處理，故此，其無法切實解決房間內(nèi)部存在的負荷問題或者清潔問題，在此情況下，為其單獨配備新風系統(tǒng)，是十分必要的。配備形式通常分為兩種，即新風系統(tǒng)是否承擔房間內(nèi)部的冷負荷問題。在本次設計中，兩種形式都有所采用。通常情況下，在辦公室環(huán)境中，如果選擇風機盤管輔助配備新風系統(tǒng)的方法，則新風將會通過室外進行引入，并且經(jīng)由新風機組進行一系列處理，才會移送至所有房間都存在的風機盤

33、管，當室內(nèi)外空氣完成混合時，再經(jīng)由風機盤管進行吹出，且承擔房間內(nèi)的負荷，各房間不單獨設置排風系統(tǒng)，通過門窗縫隙滲透風量。配電室和機柜間由于無人待在室內(nèi)，故采用單獨風機盤管即可，可以不需要新風。6.1.1空氣處理過程的計算在本篇設計中，主要針對1001消防控制室的實際送風量，進行深入計算，詳細如下：其中，該房間的冷負荷為Q=1077W，實際余濕量為W=0.06kg/h=0.01667g/s，與此同時，室內(nèi)全年維持空氣狀態(tài)參數(shù)大致如下： ，當?shù)卮髿鈮簽?021.7kPa，則（1） 求熱濕比kJ/kg；（2） 基于id圖，能夠明確得知室內(nèi)的空氣狀態(tài)點N，在此基礎上，繪制出相應的過程線。除此之外，將取

34、送風溫差設置成最大到露點溫度，并將其通過線交于O點，以此得知kJ/kg，kJ/kg，。其焓濕示意圖大致如下：圖6-1空氣處理焓濕圖（3） 計算送風量，按消除余熱計算： m3/h如果所選擇的風機盤管對應的風量加上新風量所達到的換氣次數(shù)，完全滿足實際需求，即意味著選擇正當。若恰恰相反，則應該重選處理風量相對較強的風機盤管，反復嘗試直到合理。如果在測試過程中，發(fā)現(xiàn)風機盤管所能提供的冷量，遠遠高于房間的所需值，則基于環(huán)保的前提下，應該通過電動兩通閥門進行調(diào)節(jié)。6.1.2風機盤管選型表6-1風機盤管選型房間號面積，夏季室內(nèi)冷負荷(全熱)，W室外焓值，kJ/kg室內(nèi)焓值，kJ/kg室內(nèi)外焓差，kJ/kg風

35、機盤管處理狀態(tài)點焓值，kJ/kg風機盤管處理空氣焓差，kJ/kg風機盤管風量，m3/h風機盤管型號臺數(shù)1層77726.92100119.61077.0682.758.923.850.88.1417FP-51110022486220.3682.753.329.445.97.42636FP-852100342014049.8182.758.923.849.19.84496FP-1025100434.31355.6882.758.923.849.79.2463FP-5111005501870.1182.758.923.849.69.3631FP-8511007632062.5982.758.923.

36、849.79.2703FP-8511008481511.2382.758.923.849.69.3510FP-851100934.31128.9682.758.923.849.79.2385FP-5111010983301.8182.758.923.849.89.11138FP-6821011983391.382.758.923.851.67.31457FP-85210121686341.3182.753.329.451.61.711697FP-1023101340835416.782.758.923.849.79.212072FP-13662層56292.912001563996.6982.

37、758.923.841.617.3724FP-851200335232163.8982.758.923.8508.911333FP-1369200422010913.3382.753.329.4494.37959FP-10242005501515.4782.758.923.845.913365FP-511200642.81883.7782.758.923.849.69.3635FP-851200746.21830.3782.758.923.849.79.2624FP-851標準層32478.684001301386.6982.758.923.849.79.2473FP-511400280336

38、9.3982.758.923.849.79.21148FP-682400440974.1382.758.923.849.79.2332FP-511400519211829.9382.758.923.849.79.24032FP-136440061638236.3982.758.923.849.79.22807FP-10234007734716.4582.758.923.850.68.31782FP-10226.2新風機組選型除卻上述內(nèi)容，空調(diào)系統(tǒng)還應保證充足的新風量，一般情況下，新風量必須滿足下述要求：其一，必須高于衛(wèi)生標準中所規(guī)定的最小新風量，其二，必須及時補充在室內(nèi)環(huán)境下由于發(fā)生燃燒行為而

39、消耗的空氣量，其三，必須保障房間內(nèi)部的正壓環(huán)境。根據(jù)規(guī)范，選擇相應的房間類型的新風量標準，確定最小新風量。其計算結(jié)果如下表：房間號面積，m2人數(shù)人均新風量，m3/h新風量，m3/h 1樓層4050 1001控制室19.613030 1002資料室24833090 1003辦公室42050301500 1004辦公室34.3430120 1005辦公室,250630180 1007辦公室63630180 1008辦公室48530150 1009辦公室34.3430120 1010工程師站981030300 1013中庭40860201200 2樓層3960 2001包間,2561630480 2

40、003餐廳352120202400 2004IT中心2202030600 標準層2560 4001辦公室30430120 4002會議室,2801030320 4004辦公室4023060 4005會議室1922730810 4006會議室1632430720 4007辦公室73830240表6-2新風量的計算根據(jù)各新風機組所負擔的空調(diào)區(qū)域，將房間的新風量之和作為選擇新風機組的重要標準，其具體結(jié)果詳見下表：表6-3新風機組選型細表實際樓層新風量m3/h新風機組具體型號具體臺數(shù)余壓Pa實際功率kW額定風量m3/h1F2820KG03D1-B12950.730001230KG01.5D1-B129

41、50.3715002F3960KG04D3-B131514000標準層2560KG02.5D1-B12950.525007 氣流組織計算7.1空調(diào)氣流組織校核計算當設計空調(diào)房間氣流組織的過程中，應該切實滿足兩大要求。其中，主要涉及到擠壓原則，此外涉及到稀釋原則。對于擠壓原則而言，即送入空氣使室內(nèi)原有空氣被擠壓到回風口或排風口出去，稀釋原則即送入空氣使室內(nèi)熱濕環(huán)境改變，并且利用氣流的誘導作用，加強熱質(zhì)交換，從而形成較為均勻的溫度場。空調(diào)氣流組織計算的目的是選擇合適的送風方式以及確定房間內(nèi)送回風口個數(shù)、型號及布置樣式，使室內(nèi)溫度和濕度達到要求，氣流速度滿足冬季和夏季要求，冬季為不大于0.2m/s，

42、夏季為不大于0.3m/s。其次氣流組織計算對送風口的風速有一定要求，風速過高必然會導致噪聲過大，因此要控制送風口速度，同時考慮層高問題，選擇合適送風速度，回風風速可以稍微大些，但辦公樓一般應滿足送風速度不大于2m/s，回風口不大于3m/s。在本次設計中，所涉及到的相關參數(shù)如下：舒適性空調(diào)，冬季供暖保持在18，夏季空調(diào)保持在26，=60%，并且房間內(nèi)部的實際送風高度應該低于5米?；趯嵱每照{(diào)設計手冊中闡述的相關要求，本設計將主要采用上送上回的送風方式?？照{(diào)系統(tǒng)的中庭部位，將選擇雙層百葉風口，與此同時，風機盤管系統(tǒng)的送風口，將主要采用方形散流器。7.1.1散流器送風氣流組織設計計算如果散流器選用平

43、送方式，則將能給予室溫足夠的浮動范圍，送風射流將會貼近建筑內(nèi)壁，實現(xiàn)貼附射流，從而切實保障空間內(nèi)的均勻風速與溫度。散流器的相關布置情況：基于房間內(nèi)部的實際面積，適度選擇不同數(shù)量的散流器，通常情況下，將會根據(jù)對稱性原則，進行相應的布置。而其中心線與側(cè)墻之間的實際距離至少應該高于1m。并且不同散流器彼此之間的實際距離，應滿足使射流有足夠射程。以1001消防控制室為例，進行氣流組織計算該房間面積為，凈高3.5m，送風量為417m3/h，布置一個散流器，與風機盤管回風口均勻放置在房間內(nèi)，承擔的送風區(qū)域；本設計將選用方形平送散流器，使其保持在的頸部風速，最終采用散流器，其實際頸部面積保持在0.0306，

44、根據(jù)計算得到頸部風速大致如下：對于散流器而言，由于其出口面積保持在90%，故此，其實際出口風速大致為通過計算，求解得知射流末端為0.5的實際射程大致如下：室內(nèi)的實際平均風速大致如下：所選散流器符合規(guī)格。表7-1 風口型號及個數(shù)房間號風口尺寸個數(shù)風管尺寸風速，m/s比摩阻，Pa/m1001消防控制13.60.4651002資料室83.60.4651003辦公室183.60.5621004辦公室14.00.4651005辦公室,223.40.4651007辦公室43.50.5621008辦公室23.20.5621009辦公室23.30.5621010工程師站63.60.5621011機柜間63.5

45、0.6851012配電室83.70.5621013中庭64.70.4652001包間,213.90.5622003餐廳175.80.4652004IT中心45.80.5622005交接班室13.20.5622006辦公室13.40.6852007辦公室13.40.5624001辦公室12.60.4614002會議室,243.10.4634004辦公室12.90.5624005會議室63.50.4624006會議室63.30.4654007辦公室23.10.4698 空調(diào)風管水力計算8.1計算方法控制流速法主要基于風速和風量，針對實際斷面尺寸及其相應的阻力損失，進行相對精準的確定。在本篇設計中，

46、主要選擇工程領域典型的控制流速法13。實際上，水力計算的根本目的是校核所選設備型號壓力能否滿足工作要求。根據(jù)風管的水力計算，校核所選風機盤管及新風機組是否滿足余壓要求，能否保證送風口的風速，如能滿足，則選型符合條件，如不滿足，則應該重新進行選型，選擇余壓較大的型號，直到滿足為止。對于風管水力而言，其基本計算步驟大致如下：（1）首先，明確最終的空調(diào)系統(tǒng)方案，以此為基礎，繪制出相應的軸測圖，并針對管段長度及其實際風量，進行精確標注。（2）確定阻力值最高的管路，即所謂的不利環(huán)路，與此同時，對全部管段進行依次編號。（3）秉持既定的設計原則，來選擇各個管段的實際風速，詳見下表：表8-1 風管中的實際風速

47、要求具體部位多樣化管段的實際風速要求m/s實際新風入口總管及其總干管無送或者回風的支管有送并且回風的支管基于風量及其風速，針對實際管道斷面尺寸，進行相對細致的計算，注意滿足管道統(tǒng)一規(guī)格，再用規(guī)定風管尺寸及其相應的風量，針對存在于管道中的風速，進行相對精準的計算?；陲L量及其相應的管道斷面尺寸，通過查閱相關表格，能夠求得單位長度摩擦阻力R?；诠?，能夠計算出最終的沿程阻力將沿程阻力與局部阻力之間進行疊加，即可求得管路中存在的總阻力，注意總不平衡率需要低于15%，否則需要通過閥門，進行重新調(diào)整。當針對最不利環(huán)路中存在的總阻力，進行細致計算時，需要實時考慮風量等因素，采用最為合適的風機型號。典型的

48、局部阻力系數(shù)大致如下：三通0.5，散流器1.28，彎頭0.39，蝶閥0.3，變徑0.2，則局部阻力損失可根據(jù)式計算。8.2風管水力計算對新風機組送風管段進行編號，由管段風量，根據(jù)流速要求確定比摩阻，進行水力計算。一般情況下，對于風管水力而言，其計算示意圖，詳見下圖：圖9-1 空調(diào)風管內(nèi)部存在的水力計算示意圖表9-2 空調(diào)風管內(nèi)部存在的水力計算細表樓層管段風管尺寸風量，m3/h長度，m比摩阻，Pa/m局部損失，Pa風速，m/s損失，Pa總損失，Pa1層左側(cè)0150032029401.30.464.525745.15.1237443.1801250032029108.50.484.3558.432

49、332025012006.90.533.069364.26.72636343202509005.60.511.672143.14.52814453202506005.60.40.767342.13.00734562001203002.20.482.13153.53.18756720012030011.20.532.13153.58.0675782001203004.60.432.13153.54.10951層右側(cè)0132025012305.70.8453.217264.38.0337637.5971232025010503.40.6082.255043.64.32224233201607502

50、.21.0932.924944.15.32954342001604505.71.2482.646543.99.76014451201201207.90.7840.920462.37.11406561201201202.70.7840.920462.33.037262層01500400396070.465.26355.58.483537.0941250032019407.10.482.924944.16.332942332025013303.20.532.255043.63.9510434320250133020.512.255043.63.275044532025010652.40.42.38

51、2063.73.34206563202508002.40.481.364162.82.51616673202505303.50.530.563761.82.41876782001202652.70.431.672143.12.83314892001202650.70.41.672143.11.952149102001202650.60.531.672143.11.99014標準層0150025025601.30.461.463342.92.0613451.4021250025025008.30.482.512563.86.496562350025022602.30.532.255043.63.

52、474043450025020304.10.512.382063.74.473064550025016303.60.41.463342.92.903345650025012301.70.482.512563.83.328566750025011603.50.531.781763.23.6367678320160116020.432.78443.644893201608803.40.42.512563.83.8725691032016052040.532.255043.64.3750411121201202001.60.432.646543.93.3345412131201202003.30.4

53、2.646543.93.9665413141201202001.70.485.01933.95.83539 空調(diào)水系統(tǒng)及水管水力計算9.1空調(diào)水系統(tǒng)分類及方案選擇通常情況下，空調(diào)水系統(tǒng)大致分為四種，其中，主要包含冷凍水系統(tǒng)及其熱水系統(tǒng)，與此同時，包含冷卻水系統(tǒng)及其冷凝水系統(tǒng)。當針對空調(diào)水系統(tǒng)進行實際設計的過程中，主要考慮到其是否會對空調(diào)的實際效果及其經(jīng)濟能耗等諸多方面，產(chǎn)生最直接的影響。實際上，只有極少數(shù)的建筑，全年都需要進行供冷與供熱，而對于大多數(shù)建筑而言，都會將冷凍水系統(tǒng)與熱水系統(tǒng)，連接至相同的管路系統(tǒng)，在此情況下，只要將冷水機組等，并聯(lián)至水泵即可14。在本篇設計中，主要選擇兩管制系統(tǒng)，這

54、是由于其具備良好的經(jīng)濟實用性。9.2水力計算9.2.1水力計算依據(jù)管路設計的基本作用，在于找到合適的管徑，從而針對循環(huán)阻力損失，進行相應的求解，并完成水泵的選擇。在此過程中，需要注意下述方面：（1）空調(diào)水管通常會選擇鍍鋅鋼管，并且需要制作保溫層；（2）對于多樣化水管支路而言，必須設置相應的調(diào)節(jié)閥，從而切實保障不同支路彼此之間存在的壓力損失差值不高于15%；（3）采用假定流速法完成計算；（4）水泵流量將主要取決于夏季最大冷負荷，還需要適當附加5%15%范圍內(nèi)的相關余量；（5）二次泵的實際揚程，一般為二次環(huán)路中最不利環(huán)路的總阻力，還需要適當附加5%15%范圍內(nèi)的相關余量；管路具體計算方法：首先，基

55、于管中的實際水流速度，明確多樣化管段管徑，并且通過查閱資料，得知下表：表9-1 管內(nèi)水流速的相關推薦值9.2.2水力計算圖9-2 最不利環(huán)路簡圖根據(jù)環(huán)路圖，查簡明空調(diào)設計手冊表11.2.3空調(diào)水管水力計算表，得到相應數(shù)據(jù)如下：表9-2 最不利環(huán)路水力計算表管段流量，L/s長度，m比摩阻，Pa/m管徑，mm局部阻力系數(shù)動壓，Pa局部損失，Pa流速，m/s損失，Pa總損失，Pa010.147.6163204.6803680.41606.818418.9120.282.3170201.5120.05180.0750.49571.07230.343.6255250.1180180.6936340.56

56、3.7155320.1156.815.680.56589.18450.783.7142400.1180180.6543.4560.993.9225400.1281.2528.1250.75905.62671.25321400.140540.50.91645.5781.332.6110501.51802700.6556891.557.2145650.124524.50.71068.59102.4670.392650.3231.269.360.6896.9610112.4673.992650.1231.223.120.68381.9212134.9383.9150800.1451.2545.125

57、0.95630.1213147.4053.91101000.1451.2545.1250.95474.1214159.8723.91941000.1781.2578.1251.25834.72151612.3393.9971250.1500501428.3161714.8063.91381250.1720721.2610.2171817.2733.91851250.1980981.4819.5181919.743.9961500.1627.262.721.12437.1219-2022.213.91151500.1672.867.281.16515.7820-2126.0543.9175150

58、0.11080.4108.041.47790.5521-2229.913.92081500.11445144.51.7955.722-2335.083.32821500.11940.4194.041.971124.623-2436.316.23061500.42101.2840.52.051897.210 制冷機房設備的選擇10.1制冷機組的選擇確定相應的機組型號：其中，將總冷負荷保持在524.1kW，并且配備2臺SFWW300D型螺桿冷水機組，與此同時，將供回水溫度設定為712的范圍內(nèi)，其實際單臺制冷量將保持在313kW，并且其實際總制冷量保持在626kW。此外，將總熱負荷保持在569.6k

59、W，一臺BR06型板式換熱器，組裝面積選擇，實際上，當供回水溫差設定為50的情況下，其實際制熱量將保持在650kW，完全滿足實際要求。表10-1 制冷機組性能參數(shù)型號冷凍水流量，m3/h管徑，mm冷卻水流量，m3/h 管徑，mm電動機功率，kW制冷量，kW臺數(shù)SFWW300D178200214200194.4313210.2水泵的選擇10.2.1水泵選擇依據(jù)水泵類型大致分為兩種，其中，主要包含單級單吸清水離心水泵，適用于流量相對較大的情況下，與此同時，包含管道泵，適用于流量相對較小但是揚程相對較高的情況下16。（1）冷凍水泵具體選擇冷水泵的臺數(shù)及流量，必須與制冷機組的臺數(shù)和流量相對應，“一機一

60、泵”的運行方式，并且設置一臺備用泵。水泵流量 （10-1）水泵揚程 （10-2） （2）冷卻水泵具體選擇其流量需要基于冷水機組所提及的冷卻水量，并適當附加5%15%范圍內(nèi)的相關余量； （10-3）冷卻水泵涉及到的揚程，按各部分阻力和計算并考慮5%15%的余量 （10-4）式中 水泵的揚程，； 安全系數(shù)，=1.051.15； 冷凝器的阻力，； 管路系統(tǒng)的阻力，； 冷卻塔噴水壓頭，； 冷卻塔自身高差，。 （3）熱水泵的選擇熱水泵流量根據(jù)承擔的熱負荷及供回水溫差來確定并考慮一定的余量 （10-5）式中 熱水泵的流量，； 熱水泵承擔的熱負荷，； 水的比熱容，； 供回水溫差，； 安全系數(shù)，=1.051.