上海市华为办公楼空调工程设计毕业设计说明书x.docx

第1章 绪论1.1 设计目的毕业设计是工科大学培养学生的最后一个教学环节，是对四年所学知识的一次全面总结，是把理论知识应用于实践工程的一次很好的锻炼。在毕业设计中，除了要熟练掌握大学四年所学的理论知识外，还要熟习和掌握国家有关的建设方针政策，综合运用所学的基础理论和专业知识，联系实际来解决工程设计问题。通过毕业设计，明确设计程序，设计内容及各设计阶段的目的要求和各工种间的必要配合。1.2 设计要求1.2.1 初步设计学生接受设计任务后，熟习土建图纸与原始资料，查阅和收集资料，对设计对象选择多种空调方式，经过综合比较后，最后选定一种较好的方案。根据有关设计规范及概算指标，对冷热负荷进行初步估算，初步确定冷热源方式、容量、台数、机房位置和面积并确定送、排风方式。1.2.2 施工图设计A 设计计算a 计算室内冷、热、湿负荷；b 确定设计方案。包括系统划分、空气处理过程设计、计算总冷量、总热量、总风量；c 根据冷量和风量确定选用空气处理设备和制冷设备、绘出空气处理系统草图；d 全年运行工况调节分析；e 确定室内气流组织形式，进行气流组织计算；f 进行系统风道布置及管道水力计算；g 系统消声减振设计；h 系统保温设计；i 对土建、水、电、动力专业的要求；j 设计总结。B 绘图图纸应包括首页图、空调系统布置平面图、系统图、大样图、机房布置平面图、系统图。第1页共181页华北科技学院毕业设计（论文）第2章 设计任务及依据2.1 工程概况 本设计对象为上海市华为办公楼，大楼主要有：业务用房，配套用房，会议室，档案室，案件研究室等。该楼共十一层，建筑总面积为22954.8平方米。地上一至九层为会议室，业务用房，配套用房，图书阅览室，院史展览室等。十至十一层为多功能报告厅、健身活动场、网络机房、电话机房、设备控制室等。是一座集办公、会议、图书馆、运动场所于一体的多功能办公楼。工程位于上海市，东经12145，北纬3140。本工程空调设计的任务包括本办公楼的中央空调系统的设计及通风设计。本中央空调系统设计要求能够实现夏季供冷和冬季供热，并能满足人体的舒适性要求。 2.2 设计依据2.2.1 相关规定1设计任务书；2建筑平面图；3国家主要规范和行业标准：（1）采暖通风与空气调节设计规范 GB500192003；（2）高层民用建筑设计防火规范 GB5004595；（3）公共建筑节能设计标准 GB501892005；（4）地源热泵系统工程技术规范 GB503662005；（5）建筑设计防火规范 GB500162006；设计原则：满足国家及行业有关规范、规定的要求，利用国内外先进的空调技术和设备，创建健康舒适的室内空气品质及环境。2.2.2 上海市室外空气计算参数通过查阅民用建筑供暖通风与空气调节设计规范，得到上海市夏季气象参数如表2.1所示：表2.1 上海市夏季气象参数表空调室外计算 干球温度 /34.6最热月平均相对湿度 /%83空调室外计算 湿球温度 /28.2室外平均风速 / m/s3.4空调日平均 温度 /31.3大气压力 /Pa100570室外通风 计算温度 /30.8大气透明度5上海市冬季气象参数如表2.2所示：表2.2 上海市冬季气象参数表室外采暖 计算温度 /1.2最冷月平均相对湿度 /%75室外空调 计算温度 /-1.2室外平均风速 / m/s3.3室外通风 计算温度 /3.5大气压力 /Pa1026502.2.2 大厦室内空气计算参数通过查阅上海市节能建筑规范、采暖通风与空气调节设计规范、全国民用建筑工程设计技术措施、实用供热空调设计手册,并经综合分析与比较，最终确定个房间的冬夏季室内计算参数。大厦中夏季是内设计温度为25度，湿度为60%；冬季室内设计温度为20度，湿度为50%。所有房间计算参数一致。2.2.3 围护结构参数本围护结构是由多层匀质材料组成的，而不是固定型的，故不能直接从附表中查到K值，需按照给出的各种材料从设计手册图中查出其厚度、导热系数来进行围护结构的传热系数计算，计算公式如下： (2-1) (2-2) R热阻；K多层匀质材料组成的结构的传热系数，W/m2.；n内表面换热系数，W/m2.K；w外表面换热系数；W/m2.K；各层建筑材料的厚度，m；各层建筑材料的导热系数，W/m.K。考虑到节能的要求，根据公共建筑节能设计标准中对建筑外墙、屋面、外窗传热系数的规定，外墙、屋面、外窗的选择如下所示：外墙选用钢筋混凝土剪力墙由外而内：水泥砂浆（规范组）钢筋混凝土（规范组）EPS板水泥砂浆（规范组）传热系数： 0.49 W/（m2K）总厚度为： 350mm传热延迟： 9.7（h）内墙选用混凝土隔墙，传热系数为2.62 W/（m2K），厚度为180mm；楼板选用底部自然通风的架空楼板（聚苯颗粒保温砂浆），传热系数为1.42W/（m2K），厚度为190mm；屋面选用倒置式屋面（挤塑聚苯板），传热系数为064 W/（m2K），厚度为260mm；外窗选用玻璃幕墙，传热系数为3.01 W/（m2K）。各传热系数见下表：表2.3 围护结构传热系数（单位W/m2K）外墙内墙楼板屋面外窗0.492.621.420643.01第3章 负荷计算3.1 冷负荷计算3.1.1 冷负荷组成（1)通过围护结构传入室内热量形成的冷负荷；（2)透过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷；（3)人体散热、散湿形成的冷负荷；（4)灯光照明散热形成的冷负荷；（5)设备散热形成的冷负荷；（6)其他室内散热形成的冷负荷。3.1.2 冷负荷主要计算公式空调冷负荷的计算方法很多，如谐波反应法、反应系数法、Z传递函系数法和冷负荷系数法等。目前，我国常用冷负荷系数法和谐波反应法的简化计算方法计算空调的冷负荷。本设计采用的是冷负荷系数法，冷负荷系数法是建立在传递函数法的基础上，是便于在工程上进行计算的一种简化算法，各部分冷负荷的计算方法如下： 外墙和屋面逐时传热形成的冷负荷：在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面的逐时冷负荷可按下式计算：Qc() = AK （tc() +td）kk-tR （3-1）式中 Qc() 外墙和屋面的逐时冷负荷，W；A 外墙或屋面的面积，m2；K 外墙或屋面的传热系数，W/（m2）；tc() 外墙或屋面的逐时冷负荷计算温度，；td 温度的地点修正值， (北京的地点修正值为零）；k外表面放热系数修正系数，无因次；k吸收系数修正值；tR 室内计算温度，。内围护结构冷负荷：当邻室为通风良好的非空调房间时，通过内墙和楼板的温差传热而产生的冷负荷可按下式计算：Qc() = AK（tc() -tR ） （3-2）当邻室有一定的发热量时，通过空调房间隔墙、楼板、内窗、内门等内围护结构的温差传热而产生的冷负荷，可视作不随时间而变化的稳定传热，可按下式计算：Qc() = AK（to。m+t- tR ） （3-3）式中 A 内围护结构的面积，m2；K 内围护结构的传热系数，W/（m2）；tc() 逐时冷负荷计算温度，；tR 室内计算温度，；to。m 夏季空调室外计算日平均温度，；t 附加温升，。外玻璃窗逐时传热引起的冷负荷在室内外温差作用下，通过外玻璃窗传热形成的冷负荷可按下式计算：Qc() = cwAwKw（tc() +td-tR ） (3-4)式中 cw 窗的有效面积系数；Aw 窗口面积，m2；Kw 外玻璃窗的传热系数，W/（m2）；tc() 外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，；td 温度的地点修正值， (北京的地点修正值为零）。透过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷按下式计算：Qc() = CaAwCsCiDjmaxCLQ (3-5)式中 Ca 有效面积系数；Aw 窗口面积，m2；Cs 窗玻璃的遮阳系数；Ci 窗内遮阳设施的遮阳系数；Djmax 日射得热因数；CLQ 窗玻璃冷负荷系数。人体散热形成的冷负荷人体散热与性别、年龄、衣着、劳动强度及周围环境条件（温、湿度等）等多种因素有关。人体散发的潜热量和对流热直接形成瞬时冷负荷，而辐射散发的热量将会形成滞后冷负荷。为了计算方便，计算以成年男子散热量为计算基础。而对于不同功能的建筑物中有各类人员（成年男子、女子、儿童等）不同的组成进行修正。人体显热散热引起的冷负荷计算式为：Qc() =qsnCLQ (3-6)式中 qs 不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W；n 室内全部人数； 群集系数；CLQ 人体显热散热冷负荷系数。对于人员密集的场所（如电影院、剧院、会堂等），由于人体对围护结构和室内物品的辐射换热量相应减少，可取CLQ =1.0。人体潜热散热引起的冷负荷计算式为：Qc =qln (3-7)式中 ql 不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，W。照明散热形成的冷负荷根据照明灯具的类型和安装方式的不同，其逐时冷负荷计算式分别为：白炽灯： Qc() =1000NCLQ (3-8)荧光灯： Qc() =1000n1n2NCLQ (3-9)式中 N 照明灯具所需功率，kW；n1 镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时，取n1=1.2,当暗装荧光灯镇流器装在顶棚内时，可取n1=1.0；n2 灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部穿有小孔（下部为玻璃板），可利用自然通风散热于顶棚内时，取n2=0.5 0.6；而荧光灯罩无通风孔者n2=0.6 0.8；CLQ 照明散热冷负荷系数。设备散热形成的冷负荷设备和用具的实际显热散热量按下列公式计算： 电动设备当工艺设备及其电动机都放在室内时： Qs =1000n1n2 n3N/ (3-10)当只有工艺设备在室内，而电动机不在室内时：Qs =1000n1n2 n3N (3-11)当工艺设备不在室内，而只有电动机在室内时：Qs =1000n1n2 n3N（1-）/ (3-12)式中 N 电动设备的安装功率，kW；电动机效率；n1 利用系数，是电动机最大实效功率与安装功率之比，可取0.70.9；n2 电动机负荷系数，定义为电动机每小时平均实耗功率与机器设计时最大实耗功率之比，对精密机床可取0.150.40，对普通机床可取0.5左右；n3 同时使用系数，定义为室内电动机同时使用的安装功率与总安装功率之比，一般取0.50.8。 电热设备散热量对于无保温密闭罩电热设备，按下式计算：Qs =1000n1n2 n3 n4N (3-13)式中 n4 考虑排风带走热量的系数，一般取0.5。其它符号意义同前。 电子设备计算公式同工艺设备不在室内，只有电动机在室内的电动设备。新风冷负荷夏季，空调新风冷负荷按下式计算：Qc.o =Mo(ho-hR) (3-14)式中 Mo 新风量,kg/s；ho 室外空气的焓值，kJ/kg；hR 室内空气的焓值，kJ/kg。冷负荷计算实例：现以一层南向标准间1002为例，计算其冷负荷。该房间位于大厦南段南向，房间面积34.44m2,外围护结构只有外墙与外窗，夏季室内空气干球温度为25，相对湿度为60%，设计单位面积人数为0.07人，新风量36 m3/（人h），计算结果如下：表3.1 南外墙冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00外墙南总冷负荷(W)36353434333334353637383940辐射照度(W/)117180262313329313262180117844200负荷温差()9.59.39.18.98.98.999.29.59.810.110.410.6表3.2 南外窗瞬时传热冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00外窗南,3总冷负荷(W)245317411525455663647583471432376300252负荷温差()5.25.86.477.68.18.48.58.48.387.46.9直射面积()01.621.621.6201.621.621.6200000散射面积()1.621.621.621.621.621.621.621.621.621.621.621.621.62直射辐射照度(W/)042954645429400000散射辐射照度(W/)9612113614414514413612196693500续表3.2外窗南,3直射负荷强度(W/)50.466.288.7116.6139.2149.4144.5127.6110.395.980.161.249.7散射负荷强度(W/)49.364.778.289.197.1102.9105.810599.289.275.657.546.6直射负荷(W)0257345453058156249600000散射负荷(W)192000378000386347294223181外窗南,3总辐射负荷(W)192257345453378581562496386347294223181温差传热负荷(W)53606572778286878685817670表3.3 内墙及内门冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00内墙总冷负荷(W)503503503503503503503503503503503503503负荷温差()3333333333333表3.4 楼板冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00楼板总冷负荷(W)135135135135135135135135135135135135135负荷温差()3333333333333表3.5 人员散热引起的冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00人体总冷负荷(W)841631811881701691931992022041109242成人显热量(W)67676767676767676767676767成人潜热量(W)41414141414141414141414141成人散湿量(g/h)61616161616161616161616161显热负荷(W)40799710410099109115118120836542潜热负荷(W)4484848470708484848426260湿负荷(kg/h)0.0650.1240.1240.1240.1050.1050.1240.1240.1240.1240.0390.0390表3.6 照明散热形成的冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00灯光总冷负荷(W)92191248271266262286304313320239182124表3.7 设备散热形成的冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00设备总冷负荷(W)19737840341236436342042843243520117659表3.8 各分项逐时冷负荷汇总表时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00人体总冷负荷(W)841631811881701691931992022041109242设备总冷负荷(W)19737840341236436342042843243520117659灯光总冷负荷(W)92191248271266262286304313320239182124外墙南总冷负荷(W)36353434333334353637383940外窗南,3总冷负荷(W)245317411525455663647583471432376300252内墙总冷负荷(W)503503503503503503503503503503503503503楼板总冷负荷(W)135135135135135135135135135135135135135合计总冷负荷(W)129217221915206819262128221899120922066160214271155由于室内压力高于大气压力，所以不需要考虑由室外空气渗透所引起的冷负荷。将新风冷负荷也计入在内，由表3.9可以看出，此客房最大冷负荷值出现在14时，其值为2218 W。大厦各房间的冷负荷计算结果详见附录一。经计算，大厦夏季总冷负荷为3044.946 KW，冷指标为92.4 W/m2。3.2 湿负荷计算空调房间的湿源主要有：人体散湿、敞开水池（槽）表面散湿、地面积水、化学反应过程的散湿、食品或其他物料的散湿、室外空气带入的湿量等。湿负荷主要计算公式：人体散湿量人体散湿量可按下式计算：mw =0.278ng10-6 (3-15)式中： mw 人体散湿量，kg/s； n 室内全部人数； 群集系数；g 成年男子的小时散湿量，g/h。新风湿负荷新风湿负荷计算：mo =Mo(do-dw) (3-16)式中： mo 新风湿负荷，g/s； Mo 新风量，kg/s；do室外空气含湿量，g/kg；dw室内空气含湿量，g/kg。3.3 热负荷计算3.3.1 热负荷组成（1） 围护结构的耗热量；（2） 由门窗缝隙渗入冷空气的耗热量；（3） 由外面运入的冷物料及运输工具的耗热量；（4） 水分蒸发耗热量；（5） 其他耗热量。3.3.2 热负荷主要计算公式（1） 围护结构的基本耗热量形成的热负荷Qj = AjKj（tR to.w ）a （3-17）式中： Qj j部分围护结构的基本耗热量，W； Aj j部分围护结构的面积，m2； Kj j部分围护结构的传热系数，W/（m2）； tR冬季空调室内的计算温度，； to.w冬季空调室外的计算温度，； a 围护结构的温差修正系数。（2） 围护结构的附加耗热量形成的热负荷朝向修正率：不同朝向的围护结构，受到的太阳辐射热量是不同的；同时，风的速度和频率也不同，因此，应对不同的垂直外围护结构进行修正。风力附加率：在采暖通风与空气调节设计规范中明确规定：在不避风的高地、 河边、海岸、旷野上的建筑物以及城镇、厂区内特别高的建筑物，垂直的外围护结构热负荷附加5%10%。外门附加率：为加热开启外门时侵入的冷空气，对于短时间开启无热风幕的外门，可以用外门的基本 耗热量乘以相应的附加率。阳台门不应考虑外门附加。高度附加率：由于室内温度梯度的影响，往往使房间上部的传热量加大。因此采暖通风与空气调节设计规范中规定：当房间高度超4m时，每增加lm应附加2%的高度附加率，但总的附加率不应超过15%。新风热负荷:冬季，空调新风冷负荷按下式计算：Qh.o =Mo(hR-ho) (3-18)式中 Mo 新风量,kg/s；ho 室外空气的焓值，kJ/kg；hR 室内空气的焓值，kJ/kg。3.3.3 热负荷计算实例现以地上一层南向标准间1002为例，计算其热负荷。该房间位于酒店南段南向，房间面积34.4m2。外围护结构只有外墙与外窗，冬季室内空气干球温度为20，相对湿度为50%，设计单位面积人数为0.07人，新风量36 m3/（人h），计算结果如下：表3.9 热负荷计算表人体总热负荷(W)0续表3.9新风热总热负荷(W)显热负荷(W)潜热负荷(W)湿负荷(kg/h)新风承担房间显热负荷(W)新风承担房间潜热负荷(W)新风承担房间负荷(W)新风承担房间湿负荷(kg/h)新风机组显热负荷(W)新风机组潜热负荷(W)新风机组负荷(W)新风机组湿负荷(kg/h)1071675396-0.55400006753961071-0.554设备总热负荷(W)显热负荷(W)潜热负荷(W)000灯光总热负荷(W)显热负荷(W)潜热负荷(W)000外墙南总热负荷(W)基本耗热量(W)附加耗热量(W)638063外窗南,3总热负荷(W)基本耗热量(W)附加耗热量(W)冷风渗透量(m3/h)冷风渗透耗热量(W)26832026800内墙总热负荷(W)基本耗热量(W)附加耗热量(W)户间传热负荷(W)2022022020内墙总热负荷(W)基本耗热量(W)附加耗热量(W)户间传热负荷(W)3131310内门总热负荷(W)基本耗热量(W)附加耗热量(W)户间传热负荷(W)2121210续表3.9内墙总热负荷(W)基本耗热量(W)附加耗热量(W)户间传热负荷(W)4747470内墙总热负荷(W)基本耗热量(W)附加耗热量(W)户间传热负荷(W)1414140内墙总热负荷(W)基本耗热量(W)附加耗热量(W)户间传热负荷(W)1881881880楼板总热负荷(W)基本耗热量(W)附加耗热量(W)户间传热负荷(W)1351351350由于室内压力高于大气压力，所以不需要考虑由室外空气渗透所引起的热负荷。将新风热负荷也计入在内，由表3.10可以看出，此客房热负荷为969.98 W。大厦各房间的热负荷计算结果详见附录A。大厦夏季总冷负荷为2807.796 KW，热指标为61.3 W/m2。第4章 空调方案的确定4.1 空调水系统的分类冷水系统方案的确定及优缺点如下表：表 4.1 冷水系统优缺点类型特征优点缺点闭式管路系统不与大气相接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱与设备的腐蚀机会少;不需克服静水压力，水泵压力、功率均低。系统简单与蓄热水池连接比较复杂开式管路系统与大气相通与蓄热水池连接比较简单易腐蚀，输送能耗大同程式供回水干管中的水流方向相同；经过每一管路的长度相等水量分配，调度方便，便于水力平衡需设回程管，管道长度增加，初投资稍高异程式供回水干管中的水流方向相反；经过每一管路的长度不相等不需设回程管，管道长度较短，管路简单，初投资稍低水量分配，调度较难，水力平衡较麻烦两管制供热、供冷合用同一管路系统管路系统简单，初投资省无法同时满足供热、供冷的要求三管制分别设置供冷、供热管路与换热器，但冷热回水的管路共用能同时满足供冷、供热的要求，管路系统较四管制简单有冷热混合损失，投资高于两管制，管路系统布置较简单四管制供冷、供热的供、回水管均分开设置，具有冷、热两套独立的系统能灵活实现同时供冷或供热，没有冷、热混合损失管路系统复杂，初投资高，占用建筑空间较多 续表4.1类型特征优点缺点单式泵冷、热源侧与负荷侧合用一组循环水泵系统简单，初投资省不能调节水泵流量，难以节省输送能耗，不能适应供水分区压降较悬殊的情况复式泵冷、热源侧与负荷侧分别配备循环水泵可以实现水泵变流量，能节省输送能耗，能适应供水分区不同压降，系统总压力低。系统较复杂，初投资较高变水量系统中的供回水温度保持定值，负荷变化时，通过改变供水量的变化来适应1 输送能耗随负荷的减少而降低2 配管设计，可以考虑同时使用系数，管径相应减少3 水泵容量、电耗相应减少1 系统较复杂2 必须配备自控设备基于本建筑的特点、同时考虑到节能与管道内清洁等问题，因而采用了闭式系统，不与大气相接触，在机房设气体定压罐定压，不设膨胀水箱。这样不仅使管路不易产生污垢和腐蚀，不需要克服系统静水压头，且水泵耗电较小。水系统设为异程式两管制。4.2 空调风系统的分类4.2.1 按照空气处理设备的集中程度情况分类（1）集中系统 集中系统所有的空气处理设备（包括风机，冷却器，加湿器，过滤器等）都设置在一个房间内。（2）半集中系统 除了集中空调机房外，半集中系统还设置有分散在被调房间内的末端设备，其中多半设有冷热交换装置，它的主要功能是在空气进入被调房间之前，对来自集中处理设备的空气做进一步补充处理。（3）全分散系统 这种机组把冷热源和空气处理，输送设备集中设置在一个箱体内，形成一个紧凑的空调系统。可以按照需要，灵活而分散的设置在空调房间内，因此局部机组不需要集中的机房。4.2.2 按负担室内负荷所用的介质种类分类（1）全空气系统 是指空调房间的室内负荷全部由经处理的空气来负担的空调系统。在室内热湿负荷为正的场合，用低于室内空气焓值的空气送入房间，吸收余热余湿后排出房间。低速集中式空调系统，双管高速空调系统均属这一类型。由于空气的比热较小，需要用较多的空气量才能达到消除余热余湿的目的，因此要求有较大断面的风道或者较高的风速。（2）全水系统 房间的热湿负荷全靠水作为冷热介质来负担，由于水的比热比空气大的多，所以在相同条件下只需要较小的水量，从而使管道所占的空间减小许多。但是，仅靠水来消除余热余湿，并不能解决房间的通风换气问题。因而通常不单独采用这种方式。（3）空气-水系统 随着空调装置的日益广泛使用，大型建筑物设置空调的场合越来越多，全靠空气来承担热湿负荷，将占用较多的建筑物空间，因此可以同时使用空气和水来负担空调的室内负荷。诱导空调系统和带新风的风机盘管系统就属于这类型。（4）冷剂系统 这种系统是将制冷系统的蒸发器直接放在室内来吸收余热余湿。这种方式通常用于分散安装局部空调机组，但由于制冷剂管道不便于长距离输送，因此这种系统不适宜作为集中空调系统来使用。4.2.3根据集中空调系统处理的空气来源分类（1）闭式系统 它所处理的空气全部来自于空调房间本身，没有室外空气补充，全部为再循环空气。因此房间和空气处理设备之间形成了一个封闭环路。封闭式系统用于无法采用室外空气的场合。这种系统冷热消耗量最省，但卫生效果差。当室内有人长期停留时必须考虑空气的再生。这种系统应用于战时的地下庇护所等战备工程以及很少有人进出的仓库。（2）直流式系统 它所处理的空气全部来自室外，室外空气经过处理后送入室内，然后全部排除室外，因此与封闭式系统相比，具有完全不同的特点。这种系统适用于采用回风的场合。（3）混合式系统 从上述两种系统可见，封闭式系统不能满足卫生要求，直流式系统经济上不合理，所以两者都只在特定的情况下使用，对于绝大多数场合，往往需要综合这两种的利弊，采用混合一部分回风的系统。4.3 空调系统的划分4.3.1 系统划分的原因由于同一建筑物同层及垂直方向冷湿负荷会存在差异，房间用途和使用时间也不尽相同，为使空调系统既能保证室内参数要求，又经济合理，既需将系统分区。4.3.2 系统化分的原则系统划分的原则：（1) 能保证室内要求的参数，即在设计条件下和运行条件下均能保证达到室内温度、相对湿度、净化等要求，室内设计参数及热湿比相同或相近的房间宜划分为一个系统。对于定风量单风道系统，还要求工作时间一致，负荷变化规律基本相同；（2) 初投资和运行费用综合起来较为经济；（3) 尽量减少一个系统内的各房间相互不利的影响；（4) 尽量减少风管长度和风管重叠，便于施工、管理和测试；（5) 一般民用建筑中的全空气系统不宜过大，否则风管难于布置；系统最好不要跨楼层设置，需要跨楼层设置时，层数也不应过多这样有利于防火；（6) 房间朝向、层次和位置相同或相近的房间宜划分为一个系统；（7) 工作班次和运行时间相同的房间宜划分为一个系统；（8) 气体洁净度和噪声级别要求一致的或产生有害物种类一致的房间宜划分为一个系统。4.4 空调制冷方案的确定全空气系统与空气水系统方案比较表 表 4.2 全空气系统与空气水系统方案比较 比较项目全空气系统空气水系统设备布置与机房1 空调与设备可以集中布置在机房2 机房面积较大层高较高1 只需要新风空调机房、机房面积小2 风机盘管可以设在空调机房内3 分散布置、敷设各种管线较麻烦 续表4.2设备布置与机房3. 有时可以布置在屋顶或安设在车间柱间平台上风管系统1 空调送回风管系统复杂、布置困难2 支风管和风口较多时不易均衡调节风量1 放室内时不接送、回风管2 当和新风系统联合使用时，新风管较小节能与经济性1 可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节，充分利用室外新风1 灵活性大、节能效果好，可根据各室负荷情况自我调节2 盘管冬夏兼用，内避容易结垢，降节能与经济性 减少与避免冷热抵消，减少冷冻机运行时间2 对热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间不经济3 部分房间停止工作不需空调时整个空调系统仍需运行不经济 低传热效率3. 无法实现全年多工况节能运行使用寿命使用寿命长使用寿命较长安装设备与风管的安装工作量大周期长安装投产较快，介于集中式空调系统与单元式空调器之间维护运行空调与制冷设备集中安设在机房便于管理和维护布置分散维护管理不方便，水系统布置复杂、易漏水温湿度控制可以严格地控制室内温度和室内相对湿度对室内温度要求严格时难于满足比较项目全空气系统空气水系统 空气过滤与净化可以采用初效、中效和高效过滤器，满足室内空气清洁度的不同要求，采用喷水室时水与空气直接接触易受污染，须常换水过滤性能差，室内清洁度要求较高时难于满足消声与隔振可以有效地采取消防和隔振措施必须采用低噪声风机才能保证室内要求 续表4.2风管互相串通空调房间之间有风管连通，使各房间互相污染，当发生火灾时会通过风管迅速蔓延各空调房间之间不会互相污染 表 4.3 风机盘管+新风系统的特点 优点1)布置灵活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可以单独使用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，节能效果好优点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)使用季节长7)各房间之间不会互相污染缺点1)对机组制作要求高，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)过滤性能差适用性适用于旅馆、公寓、医院、办公楼等高层多层的建筑物中,需要增设空调的小面积多房间建筑室温需要进行个别调节的场合本设计为办公大楼的空调系统设计，水系统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,另外，建筑物高层（十层、十一层）虽为相连的大空间，但本建筑内部结构为狭长型，如果采用全空气系统，对于布管和风机的布置在建筑结构上无法满足布置条件。因而决定采用风机盘管加新风系统。电梯前室也设置风机盘管，一楼大厅和十层十一层大空间房间，设置壁式暗装风机盘管。厕所设置排风井，保持厕所的相对负压，通过其他房间渗透补充厕所风量，再通过厕所排风井排出，使厕所异味不能扩散至其他房间。基于以上原则，本建筑采用风机盘管加新风空调系统。4.5 送风方案方案的确定4.5.1 新风风管形式布置A从外走廊的新风系统干管经支管送到各房内走廊的吊顶内，在风机盘管开启时，新风被吸入风机盘管，经风机和室内循环风一起送入客房。B新风支管接到风机盘管的回风箱内，这适用于风机盘管设有回风箱的情况。回风箱是把小走廊吊顶所设的回风口封闭式的接到风机盘管，这样保证了空调循环风的风路合理，不会与卫生间吊顶空间、客房外走廊吊顶空间等的空气相串通。C新风支管一直接到风机盘管的送风口旁，也就是直接送入客房之中。第1、第2种方式较简单，但存在明显的缺点：（1）新风实际供给量受风机盘管转速高低的制约。（2）因为新风量占据了风机盘管的一部分送风量，所以削弱了风机盘管实际处理室内回风的能力。当风机盘管停止工作时，新风较容易从回风口倒入客房小走廊，这样会把回风过滤器滤下的粉尘和纤维吹回到室内空气中而新风从回风口压出后从客房内小走廊很快进入了卫生间作为排风排走，没有到达客房内起到更换客房内污浊空气的作用。（3）进入每个盘管的新风量无法测试及做出相应的调整。在新风系统管线较长或新风机组余压较小的情况下，容易导致靠近新风机组的盘管得到的风量较大，而远离新风机组的盘管风量较小甚至根本没有新风送入。所以设计采用第3种形式，新风直接进入室内,使用灵活,当风机盘管不运行时也可进行新风换气,卫生条件好，同时也便于对各支路风量的调整。为美观需要，标准间内新风口与风机盘管的送风口共用一个双层百叶送风口。4.5.2 风机盘管新风处理方式设计（1）新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷；（2）新风处理到室内状态的等含湿量线，新风机组承担部分室内冷负荷；（3）新风处理到焓值小于室内状态点焓值,新风机组不仅承担新风冷负荷，还承担部分室内显热冷负荷和全部潜热冷负荷，风机盘管仅承担一部分室内显热冷负荷，可实现等湿冷却，可改善室内卫生和防止水患；（4）新风处理到室内状态的等温线风机盘管承担的负荷很大，特别是湿负荷很大，造成卫生问题和水患； （5）新风处理到室内状态的等焓线，并与室内状态点直接混合进入风机盘管处理。风机盘管处理的风量比其它方式大，不易选型。本设计选择第一种：新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷方案，这种方案不仅提高了该系统的调节和运转的灵活性，而且进入风机盘管的供水温度可适当提高，从而水管结露现象可以得到改善。第5章 空气处理5.1 送风量的确定确定送风状态和计算