建筑环境与设备工程专业论文20639.doc

中央空调工程设计air conditioning system design for the fourth hospital of shijiazhuang 摘 要本设计主要针对河北省石家庄市第四医院进行了空调水系统、空调风系统、防排烟系统、制冷机房和换热站的设计。本建筑共有14层，包括地上12层数与任务书等不符层和地下2层。地上14层为门诊部，511层为住院部，顶层为娱乐场所（包括乒乓球室、台球室和舞厅）；地下一层主要是空调机房和换热站，地下二层主要是汽车库。本设计主要包括地上112层的空调、通风及冷热源设计。其中包括房间的冷、热负荷及送风量的计算；空调系统方式的确定及风系统、水系统阻力计算；空调主机房的设计与计算和绘制施工图纸。经计算，在设计工况下系统夏季总冷负荷为1561kw，冬季总热负荷为1983kw。本设计采用新风加风机盘管系统，室外新风经过新风机组处理到室内焓值后，被送入风管末端的双层百叶，不承担室内冷热负荷，却在冬季承担室内湿负荷。夏季由螺杆式水冷冷水机组提供温度为7/12的冷水, 冬季由汽水换热器提供65/40热水,制冷机房和换热站都位于地下一层。冷却水塔提供30/35的冷却水。对于地上防排烟部分，消防楼梯间采用自然排烟，合用前室采用加压送风，走廊采用机械排烟方式。汽水换热器与制冷机组共用一套循环水及定压系统。关键词：医院建筑 空调系统 防火排烟系统 制冷机房 换热站 abstractaiming at the fourth hospital of shijiazhuang,this design is mainly about air conditioning water system, air system, smoke control and extraction systems, cooling and heat transfer stations design.the construction has 14 floors in total, including 12 floors on the ground and 2 floors underground. the floor from 1 to 4 is clinic, and from 5 to 11 is in-patientdepartment, and the top floor is for entertainment (including ping-pong room, billiards room and ballroom). the first floor which is underground mainly include heat exchanger station, air-conditioner room and switchgear room.the second floor underground is mainly garage. this design includs air conditioning,ventilation , cooling and heat sources design of the 1 12 layer.it includs cold and hot load and calculation of the quantities of air supply, the air conditioning systems and air system, water system friction calculation, the design and calculation of air conditioning and construction drawings. the calculation in design conditions, the cooling load of the system is total 1561kw for summer and the heating load is 1983kw for winter.this design uses air fan-coil unit system, and through the air handling unit outdoor air indoors after enthalpy into the double shutter at the end of the pipe, not undertaking indoor heating load, but undertaking indoor wet load in winter.the summer by screw water chiller provided for 7/12 degrees celsius temperature of cold water, winter heat by steam-water heat exchangers provides 65/40 c,cooling room and heat transfer station is located in a negative. cooling tower provide 30/35c.for the smoke and fire stair part, fire stairwells eliminate smoke by nature and the sharing room is equiblast by pressureand corridor eliminate smoke by machine.steam-water heat exchangers and refrigeration unit are in parallel.both heating system and refrigeration system share water and pressure device.key words: the cooling room heat transfer station the wet load the air fan-coil unit system目录第1章绪论11.1 我国暖通空调的现状及其前景11.2 建筑空调系统节能国内外研究现状11.2.1 建筑空调系统节能国外研究现状11.2.2 建筑空调系统节能国内研究现状11.3 医院空调系统与建筑节能21.4 风机盘管新风系统的应用2第2章 工程概况及方案论证42.1 建筑概要42.1.1 气象资料42.1.2 建筑围护结构资料42.1.3 人员设备及其他情况52.2 设计方案的论证52.2.1 医院门诊楼空调特点52.2.2 方案选择62.3 方案的确定7第3章 负荷计算83.1 冷、湿负荷的概念83.2 冷负荷计算83.2.1 外围护结构的传热冷负荷计算83.2.2内围护结构的传热冷负荷计算93.2.3 人员设备及其他冷负荷103.3 湿负荷计算113.4 新风负荷计算113.4.1 新风冷负荷123.4.2 新风湿负荷133.5 热负荷计算13第4章 送风系统的设计154.1送风量的确定154.2 新风机组的选择154.3新风机入口处的防水百叶的选择164.4风道的水力计算164.4.1概述164.4.2 风系统设计要点164.4.3 风道水力计算的基本任务174.4.4 风道规格、材料的选择174.4.5 风道阻力计算过程184.4.6风道的水力计算194.5室内新风口的选择20第5章 空调水系统的设计215.1 空调水系统的选择215.2 空调水系统的设计原则215.3空调水系统的设计与计算225.3.1 水流量的确定225.3.2 水管管径的确定225.3.3水流动阻力的确定225.4 冷凝水管路的设计235.5 空调水系统辅助设备的选择235.5.1 空调水系统的泄水和排气23第6章 空调设备的选择236.1 风机盘管的选择计算236.2 散流器型号和数量确定方法236.3 新风机组及配置的选择计算236.3.1新风机组的校核计算236.3.2表冷器的校核计算23第7章 空调机房的设计237.1冷热源的设计237.1.1 冷水机组237.1.2 水冷冷水机组的特点237.1.3 空调冷源的选择原则237.1.4 本空调系统冷源的选择及合理性论证237.2 水泵的选择237.2.1冷冻水循环泵的计算与选择237.2.2冷却水泵的选择237.3补水定压装置的选择237.3.1 补水泵的选择237.3.2软化水箱的选择237.3.3全自动软水器的选择237.3.4选择膨胀水箱237.4 电子水处理器的选择237.5选择冷却塔237.6选择换热器237.7 热水循环泵的选择237.7 凝结水泵的选择23第8章 空调系统的消声、减振238.1概述238.2消声设备238.3空调装置的防振238.4 管道保温设计238.4.1保温材料的选用238.4.2 保温管道经济厚度23第9章 空调建筑的防排烟系统239.1 防排烟规范239.1.1 防排烟设置部位239.1.2 机械排烟量239.2 防火、防烟分区的划分239.2.1 防火分区239.2.2 防烟分区239.3 防排烟装置239.4 防烟系统的设计计算（风速法）239.5 排烟系统的设计23第10章 施工说明23第11章 设计说明2311.1通风空调部分23第12章 结论与展望2312.1结论2312.2尚存在的问题23参 考 文 献23致 谢23石家庄铁道大学毕业设计第1章绪论1.1 我国暖通空调的现状及其前景进入90年代后，我国的居住环境和工业生产环境都已广泛地应用空调，空调技术已成为衡量建筑现代化水平的重要标志之一 。随着生产和科技的不断发展,人类对空调技术也进行了一系列的改进,同时也在积极研究环保、节能的空调产品和技术。暖通空调技术的发展，必然会受到能源、环境条件的制约，所以能源的综合利用、节能、保护环境及趋向自然的舒适环境必然是今后发展的主题。综上所述，空气调节技术的发展，不仅要在能源利用、能量的节约和回收、能量转换和传递设备性能的改进、系统的技术经济分析和优化及计算机控制等方面继续研究和开发，而且要进一步研究创造有利于健康的适于人类工作和生活的内部空间环境。1.2 建筑空调系统节能国内外研究现状 1.2.1 建筑空调系统节能国外研究现状 能源是整个经济系统的基本组成部份，作为一个能源消耗大国，美国在节能和提高能源利用率方面投入了大量的人力、物力。在美国的整个能源消耗中，有约1/3以上消耗在建筑能耗上，这些能耗用来满足人们的热舒适、空气品质、提高人们的生活质量。日本是一个资源贫困的国家，其主要能源来自进口，同时又是一个能源高消费国家。因此，节能和提高能源的利用率对日本来讲有着重要的意义。长期以来，在建筑节能方面，日本做了大量工作，颁布了许多节能法规，提出了建筑节能的评价方法。1.2.2 建筑空调系统节能国内研究现状 我国是一个人均资源相对贫乏的国家，因此节能降耗有着十分重要的意义。近年来，由于国民经济的快速发展，使我国的能源显得越来越紧张。甚至出现了空调系统与经济建设争抢电力资源的情况。因此，在建筑物节能显得十分迫切。近年来，我国暖通空调学术界和工程界在空调冷源系统的节能方面做了大量的研究工作。研究工作主要集中在冷源系统的形式选择上，对压缩式冷水机组和吸收式冷水机组的技术经济比较研究较多，通过对众多方案的分析已经基本达成共 识：吸收式冷水机组节电而不节能，对其在我国的应用应区别对待，对于有余热可以利用的地区，应大力提倡使用吸收式冷水机组，而一般建筑物则应采用蒸汽压缩式制冷。当然，在进行冷热源系统的选择时，还要考虑建筑物所在地的气象条件、电力供应状况、能源情况、空调系统有无采用余热回收的可能性等方面的问题。1.3 医院空调系统与建筑节能 医院空气调节技术的发展，不仅要在能源利用、能量的节约和回收、能量转换和传递设备性能的改进、系统的技术经济分析和优化及计算机控制等方面继续研究和开发，同时更要进一步研究创造有利于病人更快的康复的内部空间环境。医院空调设计方案的好坏直接影响着建筑环境的质量和节能状况。据统计，我国建筑能耗约占全国总能能耗的35%，空调能耗又约占建筑能耗的50%60%左右。由此可见，暖通空调能耗占总能耗的比例可高达22.75%。因此，建筑中的空调系统节能已成为节能领域中的一个重点和热点。于是降低空调能耗也被纳于建筑节能的任务中，如何更好的利用现在的空调技术服务人类同时又能满足建筑能耗的要求，是现阶段专业技术人员的工作要点。冬季空调供热的系统，考虑到节能的要求，热水循环泵需要单独设置，不能与冷水泵合用，因为冬季需要的热水流量远小于夏季冷水流量，却能满足热负荷，不需要太大的流量使得热量浪费。1.4 风机盘管标题不出现类似的符号新风系统的应用本医院空调系统设计采用这种空调方式，该方式有单独的新风机将新鲜空气送入房间，风机盘管的回风方式是各房间单独安装风机盘管，各房间的回风经过盘管冷却后送出，回风仅在自身房间内循环，不同房间之间互不流通,可以有效避免新风系统混入从建筑排出的污染空气。 各房间单独回风的系统：首先要保持新风入口清洁，不被污染。其次风机盘管加新风系统的排风系统多数是和厕所排风合用，为保证通风效果，建议将厕所排风系统全天连续运行。此外凝结水盘是污垢存积的地方，也要保持清洁。由于凝水是从房间回风在通过盘管制冷后凝结产生的，目前还难以确认空气中的病毒是否会在凝水中存活，为防患未然，建议运行管理人员对各风机盘管的凝结水盘统一清洁，消灭病毒生存的载体。1.5 设计的主要内容本设计题目为石家庄市某医院综合楼空调工程设计，该空调系统从使用性质上主要为舒适性空调。对舒适性空调主要采用风机盘管加新风机组的半集中式系统形式。我主要负责地上一层到十二层的防排烟和地上一到十一层的空调、通风及冷热源设计。其中包括房间的冷、热负荷及送风量的计算；空调系统方式的确定及风系统、水系统阻力计算；空调主机房的设计与计算和绘制施工图纸。图纸内容有空调、通风、防排烟平面图和机房平面图，空调冷冻水系统图、机房系统图、通风和防排烟系统图。通过本次设计可以培养学生综合运用所学的专业基础知识，合理划分系统形式，布置设备，了解空调系统的运行方式，掌握系统选型的原则和方法，同时还要与其它建筑专业合理分工协作，达到资源的优化配置，同时还可以锻炼学生解决实际工程问题的能力，促使学生翻阅各种中、外文资料，相关文献、手册、规范，锻炼学生动手操作的能力，了解理论与实际工程结合的重要性以及两者之间存在的巨大差异。第2章 工程概况及方案论证2.1 建筑概要本设计任务是石家庄市某医院空调系统的设计。该建筑是一栋妇幼医院，属一类高层建筑。地上共十二层，楼高19.3m，地下两层，共9.3m。建筑面积为158535.5，地上14层为门诊部，511层为住院部，顶层为活动区域（包括台球室、乒乓球室和舞厅）。负一层主要为制冷机房、变配电室、换热站等，负二层主要为车库。2.1.1 气象资料 本次设计的参数资料1如下:表2.1 石家庄市室外气象参数表地理位置（石家庄）大气压力(kpa)室外平均风速（m/s）北纬东经海拔(m)16.8冬季夏季冬季夏季3803 11441101.6999.562.31.5表2.2 室外计算（干球温度）表冬季夏季夏季空调室外计算湿球温度空气调节通风空气调节空调日平均通风-11-82929.73026.6表2.3 室内设计参数表夏季冬季新风量指标(m3h人)噪声指标db(a )房间室内温度相对湿度%室内温度相对湿度%病房265022405045诊室265022403050候诊大厅265022403050实验室265022403045管理室2650224030502.1.2 建筑围护结构资料 建筑物名称：石家庄市第四医院围护类型名称传热系数(w/.)(夏/冬)传热衰减传热延迟(h)外墙轻集料混凝土砌块框架填充墙-玻璃棉板600.61/0.620.248.80外窗双层透明中空玻璃6mm3.34/3.461.000.41内墙混凝土隔墙(004001)2.33/2.330.347.38内窗双层透明中空玻璃6mm2.77/2.770.990.56内门双层金属门板,中间填充1518厚矿棉板2.57/2.571.000.41地面5.93/0.471.000.00外门节能外门3.02/3.120.990.64外门木(塑料)框双层玻璃门2.50/2.571.000.46内墙砖墙(002002)2.02/2.020.417.16内门木(塑料)框单层玻璃门(玻璃比例30%60%)3.83/3.830.980.75外墙加气混凝土砌块外墙-4001.49/1.520.1512.63内门木或塑料夹层门(空气间层厚度不小于40mm内衬钢板)1.49/1.520.990.61外墙加气混凝土砌块外墙-4000.47/0.470.2212.87内墙砖墙(001001)1.76/1.760.289.08内门双层金属门板,中间填充1518厚玻璃棉板2.52/2.521.000.412.1.3 人员设备及其他情况（1）本设计室内人员属轻度劳动,成年男子散热散湿量2如下:表24 成年男子散热散湿量表体力活动性质热量（w）室内温度（）23242526轻度劳动百 货 商 店化 学实验室电 子 计 算机 房显热潜热全热湿量76106182158701121821676411718117558123181184（2）室内人员数量是参考面积概算指标来自定的，面积指标可由表4271查到。（3）在标准状况下，即室温26，一个大气压下选择新风量30m3/h人。（4）照明、设备：由建筑电气专业提供，照明设备为暗装荧光灯，镇流器设置在顶棚内，荧光灯罩无通风孔，功率为40w/m。设备负荷为40 w/m。（5）计算机台数：每台计算机的功率为150w。工作间的设备主要由甲方提供。2.2 设计方案的论证2.2.1 医院门诊楼空调特点空调系统设计应用于医院高层建筑方面时更要结合特殊的医疗气候, 使一些需要特定气候环境的手术和治疗得以安全进行， 以有利于病员的有效医治、使病人早日康复为原则，充分考虑合理的气流组织、 温湿度及压力控制、高效过滤的设置、节能措施及自控系统，使设计更合理，更符合国家规范，满足业主要求。门诊楼的使用性质与时间，全楼大体一致,所以整幢楼可选择用同样的空调系统和设备,管理比较方便。过度季节外区可不用冷热源,但内区仍需要降温,这时应用室外空气直接进入内区降温,即节能又简单。2.2.2 方案选择表25 空调系统的分类分类空调系统系统特征系统应用按负担室内空调负荷所用的介质来分 类 全空气系统全部由处理过的空气负担室内空调负荷一次回风式系统一、二次回风式系统空气水系统由处理过的空气和水共同负担室内空调负荷再热系统和诱导器系统并用全新风系统和风机盘管机组系统并用全水系统全部由水负担室内空调负荷，一般不单独使用风机盘管机组系统冷剂系统制冷系统蒸发器直接放室内吸收余热余湿单元式空调器系统窗式空调器系统分体式空调器系统表2-6 风机盘管+新风系统的特点表 优点1)布置灵活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可单独使用2)各空调房间互不干扰，可以独立地调节室温，并可随时根据需要开、停机组，节省运行费用，灵活性大，节能效果好3)与集中式空调相比，不需回风管道，节约建筑空间4)机组部件多为装配式，定型化、规格化程度高，便于用户选择和安装5)只需新风空调机房，机房面积小6)使用季节较长7)各房间之间不会互相污染缺点1)对机组制作质量要求高，否则维修工作量很大2)机组剩余压头小，室内气流分布受限制3)分散布置，敷设各中管线较麻烦，维修管理不方便4)无法实现全年多工况节能运行调节5)水系统复杂，易漏水6)过滤性能差适用性1)适用于旅馆、公寓、医院、办公楼等高层多室的建筑物中,2)需要增设空调的小面积、多房间建筑3)室温需要进行个别调节的场所本设计为医院门诊楼的空调系统设计，系统的选定应注意档次和安全的要求，按负担室内空调负荷所用的介质来分类可选择四种系统1全空气系统、空气水系统、全水系统、冷剂系统。全空气系统分一次回风系统和二次回风系统，该系统是全部由处理过的空气负担室内空调冷负荷和湿负荷；空气水系统分为再热系统和诱导器系统并用、全新风系统和风机盘管机组系统并用；全水系统即为风机盘管机组系统（无新凤），全部由水负担室内空调负荷，在注重室内空气品质的现代化建筑内一般不单独采用，而是与新风系统联合运用；冷剂系统分单元式空调器系统、窗式空调器系统、分体式空调器系统，它是由制冷系统蒸发器直接放于室内消除室内的余热和余湿。对于较大型公共建筑，建筑内部的空气品质级别要求较高，全水系统和冷剂系统只能消除室内的余热和余湿，不能起到改善室内空气品质的作用，所以全水系统和冷剂系统在本次的建筑空调设计时不宜采用。2.3 方案的确定 本门诊楼采用风机盘管加新风系统，有独立的新风系统供给室内新风，即把新风处理到室内参数，不承担房间负荷。这种方案既提高了该系统的调节和运转的灵活性，且进入风机盘管的供水温度可适当提高，水管结露现象可以得到改善。各层的新风机组吊顶在各层的楼道里（每层两台新风机组）。空调系统采用水冷冷水机组，放在地下室空调机房里。 风机盘管空调方式2的风管小，可以降低房间层高，但维修工作量大，如果水管漏水或冷水管保温不好而产生凝结水，对线槽内的电线或其它接近楼地面的电器设备是一个威胁，因此要求确保管道安装质量。风机盘管加新风系统占空间少，使用也较灵活，但空调设备产生的振动和噪音问题需要采取切实措施予以解决。对于该系统所存在的缺点，可在设计当中根据具体的问题予以解决和弥补。第3章 负荷计算3.1 冷、湿负荷的概念12为连续保持空调房间恒温、恒湿，在某一时刻需向房间供应的冷量称为冷负荷；为维持室内相对湿度恒定需从房间去除的湿量成为湿负荷。房间冷、湿负荷也是确定空调系统送风量及各种设备容量的依据。3.2 冷负荷计算本设计采用谐波反应法计算空调冷负荷。按各房间的逐时冷负荷的综合最大值或各房间计算冷负荷的累加值确定，并应记入新风冷负荷以及通风机、风管、水泵、冷水管和水箱温升引起的附加冷负荷。3.2.1 外围护结构的传热冷负荷计算（1）外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷clq(w)可按下式计算：clq=kft- (3-1) 式中 ，计算时间(h)； 围护结构表面受到周期为24小时谐性温度波作用，温度波传到内表面 的时间延迟(h)； -温度波的作用时间，即温度波作用于围护结构内表面的时间(h)； k围护结构传热系数(w/ m2k)； f围护结构的计算面积(m2)； t-作用时刻下，围护结构的冷负荷计算温差，简称负荷温差。由于室内压力少高于室外大气压，故不考虑由室外空气渗透所引起的冷负荷。由内墙（序号1）的放热衰减度vf=0.23，楼板（序号4）的放热衰减度=1.8，查表52-6可知该房间类型属于中型。（2）通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷clq(w)可按下式计算：clq=kft (3-2)式中，k窗户传热系数，单层窗可取3.5w/m2k；f外窗的计算面积(m2)； t计算时刻的负荷温差。(3)透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷clq，应根据不同情况分别计算，本设计按照外窗只有内遮阳设施时计算clq=fxgxdxzjn (3-3)式中，jn计算时刻下，透过有内遮阳设施外窗的太阳总辐射负荷强度(w/m2)； xz内遮阳系数，浅兰尼龙绸取0.6。(4)通过外门温差传热形成的计算时刻冷负荷clq(w)同外窗，透过外门的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷clq同外窗。3.2.2内围护结构的传热冷负荷计算(1)室有一定发热量时，通过空调房间内墙、隔墙、楼板或内门等内围护结构的温差传热负荷，可按下式计算：q=kf(twp+tls-tn) (3-4)式中 ，q稳态冷负荷(w)； twp夏季空气调节室外计算日平均温度()； tn夏季空气调节室内计算温度()； tls邻室温升，可根据邻室散热强度采用()。(2)渗透空气显冷负荷：一般不考虑空气渗透冷负荷，只有在室内确实维持不了足够正压的情况下，才参考以下方法进行估算。 1)通过外门开启渗入室内空气量6g1（kg/h），可按照下式估算：g1=n1v1w (3-5)式中，n1小时人流量； v1外门开启一次的渗入空气量(m3/h)； w夏季空调室外干球温度下的空气密度(kg/m3)，取1.14。 表3-1 外门开启一次的空气渗入量每小时通过人数一扇以上普通门一扇以上带门斗的门单扇带门斗的门1004.753.502.50 2)通过房间门、窗渗入空气量g2（kg/h），可按照下式估算：g2= n2v2w (3-6)式中，n2每小时换气次数，可按照下表取值6 v2房间容积(m3)。表3-2 换气次数表容积（m3）换气次数500以下0.750010000.63)渗透空气的显冷负荷q(w)，可按照下式计算：q=0.28g(tw-tn) (3-7)式中，g单位时间渗入室内的总空气量(kg/h)； tw夏季空调室外干球温度，； tn室内计算温度，。举例计算：一层南外门渗透负荷本设计外门渗透负荷主要是由人员开启外门渗入室内空气而引起的；渗入空气量可由表3-12查得v1=4.75，小时人流量n2=100；计算所得结果见下：q=0.28g(tw-tn)=0.28n2v2w(tw-tn)=0.28504.751.230=4788w3.2.3 人员设备及其他冷负荷3.2.3.1人体散热形成的冷负荷（1）人体显热散热形成的冷负荷clq=nnq1jp-t (3-8)式中，clq人体显热散热形成的冷负荷(w)； n室内总人数； n群集系数，按照银行考虑，取1； q1不同室温和劳动性质时成年男子的显热散热量(w)； t人员进入空调房间的时刻(h)； -t人员进入房间时到计算时刻的时间(h)； jp-t-t时间人体显热散热量的冷负荷系数。（2）人体潜热散热量q=q2n (3-9)式中，q2不同室温和劳动性质时成年男子的潜热散热量(w)；（3）人体总冷负荷clq= nnq1jp-t+q2n= nq1jp-t+q2n (3-10)3.2.3.2灯光(荧光灯)照明散热形成的冷负荷clq=n1n2njl-t (3-11)式中 ，n照明灯具所需功率(w)； n1镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯镇流器时取1.2；当暗装荧光灯镇流器且设在顶棚内时取1.0； n2灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部有小孔，可利用自然通风散热于顶棚时取0.50.6；而灯罩无通风孔者时取0.60.8； t开灯时刻(h)； -t从开灯时刻到计算时刻的时间(h)； jl-t-t时间照明散热的冷负荷系数。3.2.3.3设备散热形成的冷负荷clq=qje-t (3-12) 式中，q设备的实际散热量(w)； t设备投入使用的时间(h)； -t从设备投入使用的时刻到计算时刻的时间(h)； je-t-t时间设备散热的冷负荷系数。每台计算机的发热量按照400w/台考虑。计算机房设备在机房中每平方米的散热量平均在175w左右；程控交换机设备在机房中每平方米的散热量平均在165222w。3.3 湿负荷计算湿负荷是指空调房间内湿源（人体散湿、敞开水池或槽表面散湿、地面积水等）向室内的散湿量，也就是维持室内含湿量恒定需从房间除去的湿量。本设计空调房间内保持正压，从房间门窗缝隙等不严密处渗透进入室内的空气量很少，再加上地面没有敞开水表面散湿，因此空调湿负荷只考虑人体散湿量。 w=0.001 nn/3600g kg/s (3-13) 式中，n室内总人数； n群集系数，按照银行考虑，取1； g成年男子的小时散湿量(g/h)。举例计算:普通值班室人体散湿量根据室内温度26，房间使用普通值班室，即由表2-3可查得成年男子散湿量q=167w,由人员密度计算得房间人数n =2，由表3-1查得群集系数n=0.96，根据公式(3-13)得：w=0.001qn1n2/3600=0.00116720.96/3600=0.0001kg/s3.4 新风负荷计算室外新鲜空气量是保障良好的室内空气品质的关键。由于夏季室外空气焓值和气温比室内焓值和气温要高，空调系统夏季为处理新风势必要消耗冷量。而冬季室外空气气温比室内空气气温低，室外空气比室内空气含水量少，同样，空调系统冬季为处理新风势必要消耗热量和加湿量。新风量确定通常应满足四个要求：稀释人群本身和活动所产生的污染物，满足卫生要求。补充室内燃烧所耗的空气和局部排气量。保证房间时刻的正压。空调系统的新风量不小于总风量的10%1。为了防止外界环境空气渗入室内，干扰室内温湿度或破坏室内空气洁净度，需要用一定量的新风来保持室内正压。通常室内正压应保持在510 pa。不同窗缝情况下，内外压差为h时，经过窗缝的渗透空气量，也可根据围护结构情况，用每小时的换气次数2来确定，见下表：表3-3 房间换气次数的推荐值空调房间类型换气次数(次/h)空调房间类型换气次数(次/h)空调房间类型换气次数(次/h)办公室36病房2030厕所48实验室815手术室1520淋浴室20303.4.1 新风冷负荷由于夏季室外空气焓值和气温比室内空气焓值和气温高，空调系统为处理新风需要消耗冷量。空调新风冷负荷按下式计算：clq=wg(iw-in)/3.6 (3-14)式中， w夏季空调室外计算干球温度下的空气密度，一般可取w=1.14 kg/m3； g送入室内的总空气量(m3/h)，新风量按每人30m3/h ； iw在夏季室外计算参数时的焓值(kj/kg)； in室内计算温度(kj/kg)。举例计算:普通值班室1020新风冷负荷室外状态点由表2-2知夏季室外干球温度35.1，湿球温度26.6，查焓-湿图得到相对湿度52.1%,iw= 83.19kj/kg干空气，同时根据室内温度26，相对湿度50%，得到in=59kj/kg。房间人数为2人，新风量g=302=60m3/h；房间空调新风冷负荷为：clq=wg(iw-in)/3.6=1.260(83.19-59)/3.6=483.8w 图3-1 室外焓值的计算其他房间新风冷负荷计算详见附录。3.4.2 新风湿负荷w=wg(dw-dn)/1000 (3-15)式中， w夏季空调室外计算干球温度下的空气密度，一般可取w=1.13 kg/m3； g送入室内的总空气量(m3/h)，新风量按每人30m3/h ； dw在夏季室外计算参数时的含湿量(g/kg)； dn室内空气含湿量(g/kg)。举例计算：普通值班室1020新风湿负荷室外状态点由表2-2知夏季室外干球温度35.1，湿球温度26.6,室外相对湿度52.1%。查焓-湿图3-1得到dw=18.61g/kg，同时根据室内温度26，相对湿度50%，得到dn=12.5g/kg。房间人数为2人，新风量g=302=60 m3/h；房间空调新风湿负荷为：w=wg (dwdn)=1.260(18.61-12.5)0.001/3600 =0.0001222kg/s3.5 热负荷计算空调热负荷是指空调系统在冬季里，当室外空气温度在设计温度条件时，为保持室内的设计温度，系统向房间提供的热量。对于民用建筑来说，空调冬季的经济性对空调系统的影响要比夏季小2。因此，空调热负荷一般是按稳定传热理论来计算的，其计算方法与供暖系统的热损失计算方法基本一样。主要包括以下内容1：.5.1通过围护结构的基本耗热量：qj=kf(tn-tw)a (1-1)3.5.2附加耗热量：附加耗热量按基本耗热量的百分率计算。考虑了各项附加以后，某面围护物的耗热量q1（w）：q1= qj(1+ch+f+li+m)(1+fg)(1+j) (2-1 3.5.3通过门窗缝隙的冷风渗透耗热量：qs=0.28cpvw(tn-tw) (3-1)3.5.4外门开启冲入冷风耗热量（q3）：单层门的冷风渗透量为基本耗热量的65n%，n为外门所在层以上的楼层数。本设计采用面积热指标方法3计算房间热负荷。表3-4 国内部分民用建筑热负荷概算指标序号建筑类型及房间名称热负荷指标/（wm-2）序号建筑类型及房间名称热负荷指标/（wm-2）1医院、幼儿园64814医务室602男更衣室、女更衣室65805走廊、会议室653食堂、餐厅、备餐1161406客房、接待室65第4章 送风系统的设计 4.1送风量的确定在已知空调房间冷、湿负荷的基础上，进而确定消除室内余热、余湿及维持室内空气的设计状态参数所需的送风状态和送风量作为选择空调设备的依据。图4-1 i-d图上的表示夏季空调系统送风状态和送风量的确定可以在i-d图上进行，具体计算步骤8如下:（1）在i-d图上找出室内空气状态点n,室外状态点w.（2）根据计算出的空调房间冷负荷q和湿负荷w计算出热湿比=q/w，再通过n点作过程线,与=90%线相交得送风点o.（3）根据in等焓线,由新风处理后的机器露点相对湿度定出l点.（4）连接l.o两点并延长至m点,使mo/ol=gw/gf。连接n.m点。（5）按下式计算送风量ma（kg/s）：ma=qh/(in-io)= mw1000/(dn-do)4.2 新风机组的选择本系统采用变风量超薄卧室吊顶式新风机组，它具有高度小，安装方便的特点，故选用上海飞恒空调设备有限公司生产的变风量超薄卧式吊顶式空调机组，在新风工况下运行表4-1楼层型号风量（m3/h）冷量（kw）水阻力（kpa）水量（t/h）一层左侧bfp-15wd150016.25.82.79右侧bfp-12wd1200134.12.2二层左侧bfp-20wd200021.46.43.67右侧bfp-20wd200021.46.43.67三层左侧bfp-35wd350037.611.76.45右侧bfp-15wd150016.25.82.79四层左侧bfp-30wd300032.39.55.55右侧bfp-20wd200021.46.43.67五十一层左侧bfp-15wd150016.25.82.79右侧bfp-20wd20001.46.43.674.3新风机入口处的防水百叶的选择新风入口处风速为2-3m/s，风量除以风速即可得风管截面积，因风管上需要安装电动多叶调节阀，需要根据阀门的尺寸选择接近的风管，从而确定出防水百叶规格，已在图上标注4.4风道的水力计算4.4.1概述空气的输送与分配是整个空调系统设计的重要组成部分。空调房间的送风量、回风量及排风量能否达到设计要求，完全取决于风道系统的设计质量及风机的配置是否合理。同时，为克服空气输送及分配过程的流动阻力，空气动力设备需要消耗大量的能量。4.4.2 风系统设计要点（1）科学合理、安全可靠地划分系统，考虑哪些房间可以合为一个系统，哪些房间宜设单独系统。（2）风道断面形状应与建筑结构配合，并争取做到与建筑空间完美统一；风道规格要按国家标准。（3）风道布置要尽可能短，避免复杂的局部管件。弯头、三通等管件要安排得当，与风管的连接要合理，以减少阻力和噪声；同时还要考虑便于风系统的安装、调节、控制与维修。（4）风系统新风入口应选在室外空气较洁净的地点，为避免吸入室外地面灰尘，进风口底部距室外地面不宜低于2m。当新风入口与排风口同时存在时，应使新风口位于主导风向的上风测，新风入口宜低于排风口3m以上，且水平距离不宜小于10m。（5）当输送有可能在风道内凝结的气体时，风道应有不小于0.005的坡度，以有利于排除积液，并应在风道或风机的最低点设置水封泄液管。（6）风系统布置好后，应在适当的部位放置风管阀门，如经常开关的调节阀、电动调节阀和防火阀等，否则风系统的水力计算将不准确。此外，还应预留某些测量装置如观察孔、压力表、温度计、风量测定孔和采样孔的位置。4.4.3 风道水力计算的基本任务（1）设计计算：在系统设备布置、风量、风道走向、风管材料及各送、回或排风点位置均已确定的基础上，经济合理地确定风道的断面尺寸，以保证实际风量符合设计要求，并计算系统总阻力，最终确定合适的风机型号及选配相应的电机。（2）校核计算：有些改造工程经常遇到下面情况，即在主要设备布置、风量、风道断面尺寸、风道走向、风管材料及各送、回或排风点位置均为已知条件的基础上，核算已有风机及其配用电机是否满足要求，如不合理则重新分配。4.4.4 风道规格、材料的选择初步确定风道内的合理流速，根