某某某大厦空调系统项目设计方案

1 某某某大厦空调系统 项目设计方案 程概况 本工程为总建筑面积约为 五层，一到四层层高为 层层高为 层有办公室、大厅和值班室等，二到五层大部分是办公室。设计的主要目标是使每个房间的室内空气符合风速、温度、湿度，及人体的舒适性达到所需要的标准。 计参数 象参数 （ 1） 室外参数 表 海市室外设计参数 空调室外计算温度 冬季 空调室外计算相对湿度 60 室外平均风速 s 通风室外计算（干球）温度 夏季 空 调室外计算（干球）温度 35 空调室外（湿球）温度 28 室外平均风速 s 通风室外计算（干球）温度 （ 2）室内参数 表 内计算参数表 名称 房间用途 温度 ( ) 湿度 (%) 室内风速 m/s 夏季 办公室 25 65 v 季 办公室 18 40 v 土建资料 该建筑 总建筑面积约为 五层，一到四层每层层高为 2 层层高为 图 热冬冷地区围护结构传热系数和遮阳系数限值 表 海浩泰大厦围护结构基本信息表 参数 围护结构夏季传热系数(W/( K) 围护结构冬季传热系数(W/( K) 围护结构延迟 (h) 围护结构衰减 外墙 钢筋混凝土剪力墙 (095004) 墙 混凝土隔墙 (006003) 门 木 (塑料 )框单层玻璃门 (玻璃比例 =H 为满足要求； H=h+w+x+ (7h 空调区高度，一般取 2m w 送风口底边至顶棚距离， m x 射流向下扩展的距离， m 安全系数， m 经计算，所有风口均满足要求。 （ 1）风管应注意布置整齐，美观和便于维修、测试，应与其他管道统一考虑，要防止冷热源管道之间的不利影响，设计时应考虑各管道的装拆方便。 （ 2）风管布置应尽量减少局部阻力，弯管中心曲率半径要不小于其风管直径或边长。一般采用 直径或边长。 （ 3）风管法兰间应放置具有弹 性的垫片，如海绵橡胶、橡皮等，以防止漏风，风管与风管之间不应有看得见的孔洞。 （ 4）风管涂漆。本系统设计时选用镀锌薄板钢板，可以不涂漆，但咬口损坏处要涂漆，施工时已发现锈蚀时要涂漆。 风道的种类很多，结合多种因素综合考虑，选择镀锌薄钢板矩形低速风道。 25 （ 1）按风道的形状矩形风道：矩形风道具有占用的有效空间少，易于布置，及管件制作相对简单等优点。广泛地用于民用建筑空调系统。为避免矩形风道阻力过大，其宽高比小于 6，最大不应超过 10，在建筑空间允许的条件下，愈接近于 1 愈好。 （ 2）按风道材料金属 风道：这类风道材料，主要包括普通薄钢板（黑铁皮），镀锌薄钢板（白铁皮）及不锈钢板。钢板厚度一般在 属风道的优点是易于加工制作，安装方便，具有一定的机械强度和良好的防火性能，气流阻力较小，因而，广泛用于通风空调系统。 （ 3）按风道内的空气流速低速风道：风道内的空气流速小于 8m/s。由于风速较低，与风机产生的主噪声源相比，风道系统产生的气流噪声可以忽略不计，广泛用于民用建筑通风空调系统。 风管的水力计算是在系统和设备布置、风管材料、各送排风点的位置和风量均已知确定的基础 上进行的。其主要目的是，确定各管段的管径和阻力，保证系统内达到要求的风量分配。最后确定风机型号和动力消耗。 风管水力计算方法有假定流速法、压损平均法和静压复得法等几种，这里采用假定流速法，假定流速法的特点是先按技术经济要求选定风管的流速，再根据风管的风量确定风管的断面尺寸和阻力。 用假定流速法来计算，以下是步骤和方法： （ 1）绘制空调系统轴测图，并对管段风道进行编号。 （ 2）确定风道内的合理流速。在输送空气量一定的情况，增大流速可使风管断面积减小，制作风管所消耗的材料，建设费用等较低，但同时也会增加空气流经 风管的流动阻力和气流噪声，增大空调系统的运行费用；减小风速则可降低输送空气的动力损耗，节省空调系统的运行费用，降低气流噪声，但却增加风管制作消耗的材料及建设费用。因此必须根据风管系统的建设费用、运行费用和气流噪声等因素进行技术经济比较。考虑不同噪声要求下，风管推荐风速详见表 7 表 管推荐风速 室内允许噪声（ 主管风速（ m/s） 支管风速（ m/s） 新风入口风速（ m/s） 2535 34 2 3 3550 46 23 065 68 35 4585 810 58 5 （ 3）根据各风道的风量和选择的流速确定各管段的断面尺寸，计算沿程阻力和局部阻力。注意阻力计算应该选择最不利环路（即阻力最大的环路）进行。 阻力计算可按以下步骤计算： 沿程阻力损失： （ 7 26 单位长度风管沿程阻力损失， 按下式计算： 式中， l 风管的长度， m； （ 7 式中 摩擦阻力系数； 空气密度， kg/ 风管当量直径， m。 对于圆形风管： =d 对于矩形风管： a+b) 摩擦阻力系数： 式中 K 风管内壁的当量绝对粗糙度， m； 雷诺数： m2/s。 局部阻力损失： (7式中 局部阻力系数， v 风管内该压力损失发生处的空气流速， m/s。 空气的密度， kg/ （ 4）与最不利环路并联的管路的阻力平衡计算。为保证各送、排风点达到预期的风量，必须进行阻力平衡计算。一般的空调系统要求并联管路之间的不平衡率应不超过 15%。若超出上述规定，采用阀门调节，这种方法具有设计过程简单，调整范围大的优点，但实际运行调试工作量较大。 （ 5）计算系统总阻力。系统总阻力为最不利环路阻力加上空气处理设备阻力。 （ 6）选择风机及其配用电机。根据风量和系统的总阻力损失选择风机，风量、阻力损失附加系数均为 以 下是本设计的风管水力计算过程，系统图和计算数据： 22)g (21 （ 7 (7 27 图 层风管系统图 28 表 层风管最不利环路水力计算汇总如下表所示 编号 截面类型 风量(m3/h) 宽 /直径(高(长 (m) 风速(m/s) 比摩阻(Pa/m) 局阻系数 沿程阻力(局部阻力(总阻力 (支管阻力(节点资用全压(北楼 管段 0 矩形 00 160 段 1 矩形 00 160 段 2 矩形 00 160 段 3 矩形 00 120 段 4 矩形 00 120 段 5 矩形 00 120 段 6 矩形 130 160 120 段 7 矩形 130 160 120 段 8 矩形 60 120 段 9 矩形 60 120 段 10 矩形 60 120 段 11 矩形 60 120 段 12 矩形 130 160 120 段 13 矩形 130 160 120 段 14 矩形 130 160 120 段 15 矩形 130 160 120 段 16 矩形 00 120 段 17 矩形 00 120 段 18 矩形 00 120 楼 管段 0 矩形 00 200 段 1 矩形 00 200 段 2 矩形 00 160 段 3 矩形 00 160 段 4 矩形 20 120 段 5 矩形 00 160 段 6 矩形 00 160 段 7 矩形 00 160 段 8 矩形 00 160 段 9 矩形 00 160 段 10 矩形 00 160 楼风系统最不利环路为通过管段 0环路，最不利阻力 损失为 南楼风系统最不利环路为通过管段 0环路， 29 图 层风管系统图 30 表 层风管最不利环路水力计算汇总如下表所示 编号 截面类型 风量(m3/h) 宽 /直径(高(长 (m) 风速(m/s) 比摩阻(Pa/m) 局阻系数 沿程阻力(局部阻力(总阻力 (支管阻力(节点资用全压(北楼 管段 0 矩形 00 160 段 1 矩形 00 160 段 2 矩形 00 120 段 3 矩形 00 120 段 4 矩形 00 120 段 5 矩形 00 120 段 6 矩形 00 120 段 7 矩形 00 120 段 8 矩形 60 120 段 9 矩形 60 120 段 10 矩形 130 160 120 段 11 矩形 130 160 120 段 12 矩形 130 160 120 段 13 矩形 130 160 120 段 14 矩形 130 160 120 段 15 矩形 130 160 120 楼 管段 0 矩形 60 120 段 1 矩形 60 120 段 2 矩形 60 120 段 3 矩形 60 120 段 4 矩形 60 120 段 5 矩形 20 120 段 6 矩形 20 120 段 7 矩形 20 120 段 8 矩形 20 120 段 9 矩形 20 120 段 10 矩形 20 120 段风系统最不利环路为通过管段 0环路， 南段风系统最不利环路为通过管段 0环路，最不利阻力损失为 31 图 四层风管系统图 32 表 层风管最不利环路水力计算汇总如下表所示 编号 截面类型 风量(m3/h) 宽 /直径(高(长 (m) 风速(m/s) 比摩阻(Pa/m) 局阻系数 沿程阻力(局部阻力(总阻力 (支管阻力(节点资用全压(北段 管段 0 矩形 00 160 段 1 矩形 00 160 段 2 矩形 00 120 段 3 矩形 00 120 段 4 矩形 00 120 段 5 矩形 00 120 段 6 矩形 00 120 段 7 矩形 00 120 段 8 矩形 60 120 段 9 矩形 60 120 段 10 矩形 130 160 120 段 11 矩形 130 160 120 段 12 矩形 130 160 120 段 13 矩形 130 160 120 段 14 矩形 130 160 120 段 15 矩形 130 160 120 段 管段 0 矩形 00 120 段 1 矩形 00 120 段 2 矩形 60 120 段 3 矩形 60 120 段 4 矩形 20 120 段 5 矩形 00 120 段 6 矩形 00 120 段 7 矩形 60 120 段 8 矩形 60 120 段 9 矩形 60 120 段 10 矩形 60 120 段风系统最不利环路为通过管段 0环路， 南段风系统最不利环路为通过管段 0环路，最不利阻力损失为 33 图 层风管系统图 34 表 层风管最不利环路水力计算汇总如下表所示 编号 截面类型 风量(m3/h) 宽 /直径(高(长 (m) 风速(m/s) 比摩阻(Pa/m) 局阻系数 沿程阻力(局部阻力(总阻力 (支管阻力(节点资用全压(北段 管段 0 矩形 00 160 段 1 矩形 00 160 段 2 矩形 00 120 段 3 矩形 00 120 段 4 矩形 00 120 段 5 矩形 00 120 段 6 矩形 00 120 段 7 矩形 00 120 段 8 矩形 00 120 段 9 矩形 00 120 段 10 矩形 130 160 120 段 11 矩形 130 160 120 段 12 矩形 130 160 120 段 13 矩形 130 160 120 段 14 矩形 130 160 120 段 15 矩形 130 160 120 段 管段 0 矩形 00 120 段 1 矩形 00 120 段 2 矩形 00 120 段 3 矩形 60 120 段 4 矩形 20 120 段 5 矩形 20 120 段 6 矩形 20 120 段 7 矩形 00 120 段 8 矩形 00 120 段 9 矩形 60 120 段 10 矩形 60 120 段风系统最不利环路为通过管段 0环路， 南段风系统最不利环路为通 过管段 0环路，最不利阻力损失为 35 表 层新风风量、风机承担的冷负荷及最不利环路阻力归纳表 层号 新风量 m3/h 总冷量（ 总阻力（ 1 层 层 层 层 层 计 风机组的选型 楼层 型号 生产厂家 结构形式 安装形式 额定冷量 额定风量 1 层 尔 明装 立式 18480w 2000m3/h 2 层 尔 明装 立式 18480w 2000m3/h 3 层 尔 明装 立式 18480w 2000m3/h 4 层 尔 明装 立式 18480w 2000m3/h 5 层 尔 明装 立式 18480w 2000m3/h 36 8水系统设计 本系统设计采用双管制供应冷冻水，且具有结构简单，初期投资小等特点。同时考虑到节能与管道内清洁等问题，采用闭式系统，不与大气相接触。采用异程式水系统，管道长度较短，管路简单，初投资稍低。 本设计采用的是水冷螺杆式热泵机组，机组布置在屋顶。 （ 1） 沿程阻力 Pm=l （ 8 （ 2）局部阻力 水流动时遇弯头、三通及其他配件时，因摩擦及涡流耗能而产生的局部阻力为： g （ 8 （ 3）水管总阻力 P= （ 8 （ 4）确定管径 d= （ 8 L 冷冻水流量 ,m3/s v 水 流速 ,m/s 在水力计算时，初选管内流速和确定最后的流速时必须满足以下要求： 表 式系统 管内流速推荐值范围 公称直径： (m/s) 公称直径： (m/s) 15 5 0 0 5 00 2 25 0 50 0 00 调系 统的水系统的管材有镀锌钢管和无缝钢管。当管径 100规格用公称直径 管径 00规格用外径壁厚表示，一般须作二次镀锌。 一共有供水、回水和冷凝水三种管路，冷凝水选择就近排放形式排到每个办公室的卫生间，供水和回水端都安装了阀门，在每层楼安装了立管。 37 水管的水力计算采用假定流速法。对水系统进行水力计算是为使系统中各管段的水流量符合设计要求，以保证流进风机盘管的水流量满足要求。主要任务是按已知各管段的流量，根据假定流速 ，确定各管段的管径。 图 层水管系统图 38 表 层新风管最不利环路水力计算汇总 编号 负荷 (w) 流量(kg/h) 水管管材 公称直径 流速(m/s) 管长 (m) 比摩阻(Pa/m) 动压(局阻系数 沿程阻力 (局部阻力 (总阻力 (4480 缝钢管 65 4480 缝钢管 65 2560 7319 无缝钢管 50 0640 缝钢管 50 8720 缝钢管 50 6800 缝钢管 50 4880 缝钢管 50 4880 缝钢管 50 4160 缝钢管 40 4480 缝钢管 65 4480 缝钢管 65 2560 7319 无缝钢管 50 0640 缝钢管 50 8720 缝钢管 50 6800 缝钢管 50 4880 缝钢管 50 4880 缝钢管 50 4160 缝钢管 40 7 10720 缝钢管 20 39 表 层水管设计简要参数说明 室内供回干管形式 : 异程 室内公用立管形式 : 异程 立管数 : 1 供水温度 ( ): 7 回水温度 ( ): 12 系统总负荷 (W): 44480 系统总流量 (kg/h): 统总阻力 ( 层水管系统图 40 表 层新风管最不利环路水力计算汇总 编号 负荷 (w) 流量(kg/h) 水管管材 公称直径 流速(m/s) 管长(m) 比摩阻(Pa/m) 动压(局阻系数 沿程阻力(局部阻力 (总阻力(4480 缝钢管 65 4480 缝钢管 65 2560 7319 无缝钢管 50 0640 缝钢管 50 8720 缝钢管 50 6800 缝钢管 50 4880 缝钢管 50 92 4880 缝钢管 50 4160 缝钢管 40 4480 缝钢管 65 4480 缝钢管 65 2560 7319 无缝钢管 50 0640 缝钢管 50 8720 缝钢管 50 6800 缝钢管 50 4880 缝钢管 50 4880 缝钢 管 50 4160 缝钢管 40 7 10720 缝钢管 20 41 表 层水管设计简要参数说明 室内供回干管形式 : 异程 室内公 用立管形式 : 异程 立管数 : 1 供水温度 ( ): 7 回水温度 ( ): 12 系统总负荷 (W): 44480 系统总流量 (kg/h): 统总阻力 ( 四层水管系统图 42 表 四层新风管最不利环路水力计算汇总 编号 负荷 (w) 流量(kg/h) 水管管材 公称直径 流速(m/s) 管长 (m) 比摩阻(Pa/m) 动压 (局阻系数 沿程阻力