暖通畢設(shè)答辯

工程概況及設(shè)計(jì)意義工程概況該建筑位于湖南省長(zhǎng)沙市，地上共七層，地下一層為半地下室。建筑面積4548.6m2，占地面積894.1m2，為框架結(jié)構(gòu)，普通房間的層高為3.5m，一樓層高為4.2m，七層高為3.9m，屬于以辦公為主的大樓。設(shè)計(jì)意義政府辦公建筑作為一個(gè)流動(dòng)人口較多的公共場(chǎng)所，對(duì)室內(nèi)環(huán)境的要求也比較高，由于能源的緊缺，節(jié)能問題越來越引起人們的重視。因此需要為辦公建筑物安裝配置節(jié)能、舒適的中央空調(diào)系統(tǒng)，為辦公人員同來訪人員提供一個(gè)舒適的室內(nèi)環(huán)境。3/21/20231室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)：夏季冬季辦公樓t=26±2℃

t=18±2℃

φ=60±5%

φ>=35%長(zhǎng)沙地區(qū)基本氣象參數(shù)：夏季室外計(jì)算干球溫度tw

35.8℃夏季室外計(jì)算濕球溫度ts

27.7℃夏季大氣壓力999.4Pa最熱月室外計(jì)算平均濕度75%夏季室外平均風(fēng)速2.70m/s設(shè)計(jì)參數(shù)3/21/20232負(fù)荷計(jì)算外墻冷負(fù)荷計(jì)算外窗瞬變傳導(dǎo)得熱冷負(fù)荷外窗日射得熱冷負(fù)荷人體冷負(fù)荷照明冷負(fù)荷設(shè)備冷負(fù)荷新風(fēng)冷負(fù)荷漏風(fēng)負(fù)荷3/21/20233空調(diào)方案確定

大空間采用全空氣系統(tǒng)。用全空氣系統(tǒng)空氣集中處理可以減少噪音、減少系統(tǒng)部件便于維修、與半集中式系統(tǒng)相比可防止冷凍水的泄漏損壞設(shè)備和商品等特點(diǎn)。且在春、秋不需要空調(diào)的過渡季節(jié)可單獨(dú)開新風(fēng)機(jī)組保持室內(nèi)空氣的新鮮度。辦公樓小空間（人員較少）采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。便于各個(gè)房間空調(diào)的調(diào)節(jié)控制、可減少機(jī)房面積、易于選擇安裝。對(duì)于高大空間（門廳超過7m）采用噴口送風(fēng)。3/21/20234系統(tǒng)處理方式3/21/20235方式A采用一次回風(fēng)方式，新風(fēng)不經(jīng)過處理就直接與回風(fēng)混合后再經(jīng)過空調(diào)機(jī)組處理到ε線與φ=90％的交點(diǎn)處即可送到空調(diào)房間。此種方式可以采用最大溫差送風(fēng)，可以減少送風(fēng)量，減少風(fēng)機(jī)能耗。本設(shè)計(jì)的兩個(gè)全空氣系統(tǒng)采用此方式。方式B中新風(fēng)先處理到室內(nèi)焓值再與回風(fēng)混合，再經(jīng)過風(fēng)機(jī)盤管（或吊頂風(fēng)柜）處理到ε線與φ=90％的交點(diǎn)處再送到空調(diào)房間。因此風(fēng)機(jī)盤管（或吊頂風(fēng)柜）只承擔(dān)室內(nèi)冷負(fù)荷，新風(fēng)負(fù)荷由新風(fēng)機(jī)組承擔(dān)，但風(fēng)機(jī)盤管（或吊頂風(fēng)柜）須承擔(dān)部分新風(fēng)濕負(fù)荷。本設(shè)計(jì)的風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)采用此方式。3/21/20236設(shè)備選型與計(jì)算機(jī)組選型：依據(jù)，建筑計(jì)算冷負(fù)荷（考慮安全系數(shù)，冷損失）本設(shè)計(jì)選水冷式螺桿制冷機(jī)組（一大一小）。盤管選型：根據(jù)室內(nèi)計(jì)算冷負(fù)荷同送風(fēng)焓差，確定送風(fēng)量，G=Q/（ρ△i）。本設(shè)計(jì)屬于舒適性空調(diào)設(shè)計(jì)，選擇風(fēng)機(jī)盤管的主要依據(jù)是房間的冷負(fù)荷，以換氣次數(shù)為5次所（即由L=5V，V為房間的體積m3，送風(fēng)溫差為10攝氏度）計(jì)算出來的風(fēng)量作為選擇風(fēng)機(jī)盤管的第二依據(jù)。新風(fēng)機(jī)組選擇：對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分區(qū)，目的是為了使風(fēng)系統(tǒng)管道縮短，有利于系統(tǒng)的阻力平衡，合理地把各個(gè)相臨區(qū)域作為一個(gè)系統(tǒng)。選擇依據(jù)：管路的阻力損失、系統(tǒng)的風(fēng)量、冷負(fù)荷。3/21/20237氣流組織計(jì)算目的：選擇合理氣流分布的形式，確定送風(fēng)口的形式，數(shù)目，尺寸，使工作區(qū)的風(fēng)速和溫差滿足設(shè)計(jì)的要求。對(duì)于舒適性空調(diào)的氣流組織應(yīng)該注意：一是盡可能保證室內(nèi)參數(shù)（溫度）的均勻性，二是防止送、回風(fēng)空氣短路而導(dǎo)致空調(diào)效果不良，三是防止夏季時(shí)直接對(duì)人體吹冷風(fēng)。在本設(shè)計(jì)中的大部分房間都是用風(fēng)機(jī)盤管吊頂側(cè)送，屬于貼附射流，氣流組織較好，人員基本上處于回流區(qū)，因此在氣流組織計(jì)算中，主要計(jì)算回風(fēng)流場(chǎng)內(nèi)各點(diǎn)的流速即可，而對(duì)于縱深超過6m的房間采用風(fēng)機(jī)盤管加散流器送風(fēng)，采用上送下回方式。對(duì)于高大空間（門廳），采用噴口送風(fēng)。3/21/20238風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)新風(fēng)要求：滿足衛(wèi)生要求、補(bǔ)充局部排風(fēng)量、保持空調(diào)房間的正壓要求。風(fēng)管的水力計(jì)算目的：確定各管段的管徑和阻力，為設(shè)備選型提供依據(jù)，保證系統(tǒng)內(nèi)達(dá)到要求的通風(fēng)量。為保證風(fēng)量分布合理，應(yīng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行阻力平衡，使不平衡率控制在15%以內(nèi)。通常采用的計(jì)算方法有：假定流速法，壓損平均法的靜壓復(fù)得法。本設(shè)計(jì)采用假定流速法。阻力損失主要包括沿程損失和局部損失本設(shè)計(jì)中主干管風(fēng)速取5.0-6.0m/s，支管取3.0-4.0m/s3/21/20239水系統(tǒng)設(shè)計(jì)在空調(diào)設(shè)計(jì)當(dāng)中，水系統(tǒng)通常包括：冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)，集中的空調(diào)房對(duì)分散的空調(diào)用戶供應(yīng)冷熱量時(shí)，常以水作為傳遞冷熱量的介質(zhì)。冷凍水循環(huán)流程：水泵—冷水機(jī)組—末端設(shè)備—水泵。根據(jù)回水方式的不同，空調(diào)水系統(tǒng)有重力式和機(jī)械式兩種，本設(shè)計(jì)采用機(jī)械式，為封閉式系統(tǒng)。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，無須克服系統(tǒng)進(jìn)水壓頭（膨脹水箱定壓），水泵能耗相對(duì)較少。3/21/202310本設(shè)計(jì)中，水系統(tǒng)統(tǒng)采用雙管制。在在水管布置上，采采用同程式和異程程式相結(jié)合系統(tǒng)，，在同一層樓中采采用水平同程系統(tǒng)統(tǒng)，在層與層的立立管上采用異程系系統(tǒng)。同程系統(tǒng)的的特點(diǎn)在于供回水水的水流方向相同同，經(jīng)過每一環(huán)路路的管路長(zhǎng)度相等等，優(yōu)點(diǎn)在于水量量分配和調(diào)節(jié)方便便，易于實(shí)現(xiàn)阻力力平衡。為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)水力平衡，在立立管進(jìn)入每層的水水平管處設(shè)調(diào)節(jié)閥閥。本設(shè)計(jì)水力計(jì)算中中采用假定流速法法。末端水量的確定公式：ω=Q/Cρ（th-tj）3/15/202311冷凝水系統(tǒng)設(shè)計(jì)空調(diào)設(shè)備在運(yùn)行的的過程中產(chǎn)生的冷冷凝水，必須及時(shí)時(shí)予以排走。空調(diào)調(diào)冷凝水系統(tǒng)一般般為開式重力非滿滿管流。冷凝水盤瀉水支管管沿凝結(jié)水流向坡坡度不宜小于0.01，干管不宜宜過長(zhǎng)，其坡度不不宜小于0.003，且不充許有有積水部位。當(dāng)冷凝水盤位于機(jī)機(jī)組內(nèi)的負(fù)壓區(qū)段段時(shí)，為避免倒吸吸，凝水盤的出口口處必須設(shè)置水封封，水封的高度應(yīng)應(yīng)比凝水盤處的負(fù)負(fù)壓大50％左右右，水封出口與大大氣相通。冷凝水管的公稱直直徑DN（mm）），應(yīng)根據(jù)冷凝水水的流量計(jì)算確定定。一般情況下，，每1kW冷負(fù)荷荷每1h大約產(chǎn)生生0.4-0.8kg左右的冷凝凝水。3/15/202312膨脹水箱選選擇本設(shè)計(jì)采用用閉式水系系統(tǒng)，為了了使系統(tǒng)中中的水因溫溫度變化而而引起的體體積膨脹給給予余地以以及有利于于系統(tǒng)中的的空氣排除除，因此在在管路系統(tǒng)統(tǒng)中應(yīng)該連連接膨脹水水箱。膨脹脹管接至循循環(huán)水泵入入口，起定定壓、排氣氣、補(bǔ)水的的作用。當(dāng)當(dāng)水箱距水水泵入口較較遠(yuǎn)時(shí)，可可接接至該該建筑物內(nèi)內(nèi)的總回水水總管上，，但運(yùn)行時(shí)時(shí)，回水總總管和水泵泵吸入口間間不應(yīng)有關(guān)關(guān)斷的閥門門。膨脹水水箱的容積積是由系統(tǒng)統(tǒng)中水容量量和最大的的水溫變化化幅度決定定，可由下下式計(jì)算：：3/15/202313Vp=αΔtVsm3[11]式中Vp——膨脹水箱的的有效容積(即即從信號(hào)管到溢溢流管之間高差差的容積)α——水的體積膨膨脹系數(shù)，取取0.0006L/oCΔt——最大的水溫溫變化值，即35.8-12=23.8ooCVs——系統(tǒng)內(nèi)的水水容量，m3即即系統(tǒng)中管道道和設(shè)備內(nèi)總?cè)萑菟?。Vs=1.6L/m23/15/202314管道保溫為減少冷(熱)損失和防止管管件表面結(jié)露，，空調(diào)系統(tǒng)須采采用保溫措施。。保溫材料應(yīng)選選擇原則：導(dǎo)熱系數(shù)低、價(jià)價(jià)格低。多孔性材料，保保溫材料不宜采采用有機(jī)物和易易燃物。宜采用吸濕性小小，存水性弱，，對(duì)管壁無腐蝕蝕的材料。保溫材料選用非非燃或難燃材料料常用的保溫材料料有巖棉、玻璃璃棉、珍珠巖、、聚苯乙烯、發(fā)發(fā)泡橡膠等幾大大類。在本設(shè)計(jì)計(jì)中采用聚乙烯烯作為保溫材料料。3/15/202315系統(tǒng)消聲建筑噪聲的影影響包括兩個(gè)個(gè)方面：其一一是對(duì)建筑周周圍的環(huán)境影影響，其二是是對(duì)建筑內(nèi)部部房間的影響響，因此，為為了確保人們們的身心健康康，防止噪聲聲污染，應(yīng)對(duì)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行一一定的消聲措施：新風(fēng)機(jī)機(jī)組、吊頂風(fēng)風(fēng)柜出口處選選用消聲靜壓壓箱?？諝馓幚頇C(jī)組組采用組合式式，噪聲較大大，為減少對(duì)對(duì)其它房間的的影響，在設(shè)設(shè)備間的墻壁壁應(yīng)貼吸聲材材料冷水機(jī)組通過過減振裝置來來降低噪聲對(duì)對(duì)建筑物的影影響。盡量控制氣流流在風(fēng)管內(nèi)的的均勻流動(dòng)，，若出現(xiàn)不均均勻現(xiàn)象比較較嚴(yán)重時(shí)，用用阻性消聲彎彎頭來進(jìn)行消消聲。3/15/202316系統(tǒng)減振空調(diào)系統(tǒng)中的的設(shè)備振動(dòng)傳傳至支承結(jié)構(gòu)構(gòu)或管道，這這些振動(dòng)有時(shí)時(shí)會(huì)影響人的的身體健康，，降低產(chǎn)品使使用壽命，危危及支承結(jié)構(gòu)構(gòu)的安全。因因此，對(duì)振源源應(yīng)采取減振振措施：機(jī)組、水泵底底部同基礎(chǔ)相相接處設(shè)計(jì)防防振彈簧，減減少設(shè)備將振振動(dòng)傳給基座座。水泵、機(jī)組進(jìn)進(jìn)出口同水管管相接處應(yīng)加加軟接頭。各辦公室均采采用低噪聲的的風(fēng)機(jī)盤管，，盤管在吊裝裝時(shí)應(yīng)加設(shè)減減振彈簧，用用于緊固的螺螺栓下加上橡橡膠防振墊片片。在斷面積較大大的風(fēng)管彎頭頭內(nèi)設(shè)導(dǎo)流片片。在風(fēng)管和水管管穿墻外應(yīng)做做消聲防振處處理。3/15/202317系統(tǒng)的防火排煙及及通風(fēng)設(shè)計(jì)根據(jù)《高規(guī)》規(guī)：：一類高層建筑物物和建筑物高度超超過32米的二類建筑物且且不具備自然排煙煙條件時(shí)，應(yīng)設(shè)置置機(jī)械防火排煙措措施。由于本建筑筑物屬于二類建筑筑物，且建筑物高高度為25.6米，不超過32米，所以可以不考考慮機(jī)械排煙措施施，可利用門、窗窗等自然排煙。停車場(chǎng)（半地下室室），沒有超過2000m2，因此不專門設(shè)置置防火排煙系統(tǒng)，，只設(shè)置通、排風(fēng)風(fēng)系統(tǒng)（排風(fēng)兼排排煙），為防止地地下車庫廢氣外溢溢，通常排氣量大大于送風(fēng)量，使車車3/15/202318庫保持約50Pa的微負(fù)壓。通風(fēng)量量按照換氣次數(shù)6次/h來計(jì)算，排風(fēng)次數(shù)數(shù)按換氣次數(shù)7次次/h來計(jì)算，由由于汽車尾氣較空空氣密度大，沉降降在下部，排風(fēng)采采用上排三分之一一，下排三分之二二。排風(fēng)與排煙合合用時(shí)可設(shè)一臺(tái)排排煙雙速風(fēng)機(jī)，衛(wèi)生間的排風(fēng)設(shè)計(jì)衛(wèi)生間的排風(fēng)主要是使其處于負(fù)壓狀態(tài)，使衛(wèi)生間的臭氣不往房間外串而能夠及時(shí)排掉。取其換氣次數(shù)為10次/h。3/15/202319空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能能與控制在建筑能耗中暖暖通空調(diào)的能耗耗約占50%，城市用電也因因此急劇增長(zhǎng)，，空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)節(jié)能控制對(duì)降低低空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)運(yùn)行費(fèi)用、以至至降低整個(gè)建筑筑的能耗至關(guān)重重要。對(duì)一樓進(jìn)進(jìn)行負(fù)荷分析。。3/15/202320由圖可知，在負(fù)負(fù)荷構(gòu)成中，新新風(fēng)負(fù)荷同人體體負(fù)荷占了相當(dāng)當(dāng)大的比例，綜綜合考慮，本設(shè)設(shè)計(jì)空調(diào)節(jié)能可可由以下幾個(gè)方方面著手：一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)節(jié)能墻體采用高效保保溫絕熱材料以以及復(fù)合墻體,降低外墻傳傳熱系數(shù)。改善善門窗絕熱性能能,有效降低低室內(nèi)空氣與室室外空氣的熱傳傳導(dǎo)。采用高效效保溫材料保溫溫屋面、架空型型保溫屋面。二、變新風(fēng)量變新風(fēng)量所需的的供冷量比固定定的最小新風(fēng)量量所需的供冷量量少20%左右。3/15/202321三、獨(dú)立立除濕空空調(diào)節(jié)電電技術(shù)采用除濕濕獨(dú)立方方式,同同時(shí)結(jié)結(jié)合空調(diào)調(diào)余熱回回收,中中央空空調(diào)電耗耗可降低低30%左右。四、采用用節(jié)能產(chǎn)產(chǎn)品購買和使使用符合合國家能能效標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)要求的的高效節(jié)節(jié)能照明明器具風(fēng)風(fēng)機(jī)、水水泵等,降低建建筑設(shè)備備能耗。。通過ASHRAE舒適圖可可知人體體舒適溫溫度在250C～270C之間，舒舒適濕度度在50%～～65%之間，室室內(nèi)空氣氣溫度對(duì)對(duì)人的熱熱舒適感感影響很很大,相相對(duì)濕度度對(duì)人的的熱舒適適感影響響很小,但是是對(duì)空調(diào)調(diào)能耗的的影響很很大,因因此在確確定室內(nèi)內(nèi)空氣計(jì)計(jì)算參數(shù)數(shù)時(shí)相對(duì)對(duì)濕度可可以高一一些,可可以保證證較高的的熱舒3/15/202322系統(tǒng)控制制和節(jié)能能分析冷負(fù)荷最最大值出出現(xiàn)在16點(diǎn)左右，，空調(diào)設(shè)設(shè)計(jì)中的的設(shè)備是是按照最最不利情情況下進(jìn)進(jìn)行選擇擇的，而而空調(diào)房房間的冷冷熱負(fù)荷荷是動(dòng)態(tài)態(tài)變化的的，定流流量系統(tǒng)統(tǒng)有大量量的能量量沒有得得到合理理的利用用，因此此通過改改變水泵泵的調(diào)節(jié)節(jié)方式與與傳統(tǒng)的的調(diào)節(jié)方方式結(jié)合合，可以以大幅度度地減少少系統(tǒng)的的能耗。。盤管控制制本設(shè)計(jì)屬屬二管制制變流量量系統(tǒng)，，手動(dòng)三三檔開3/15/202323新風(fēng)機(jī)組組控制管盤管的的供水可可以采用用電動(dòng)三三通閥或或電動(dòng)二二通閥對(duì)對(duì)水量進(jìn)進(jìn)行供水水量的調(diào)調(diào)節(jié)，溫溫度傳感感器控制制電動(dòng)閥閥的開度度，冬夏夏季的送送風(fēng)溫度度可以分分別進(jìn)行行設(shè)定，，空氣過過濾器前前、后壓壓差控制制器，當(dāng)當(dāng)過濾器器經(jīng)過一一定時(shí)間間運(yùn)