毕业设计（论文）-重庆金融办公楼中央空调设计.docx

目 录前言11 工程概况21.1基本参数21.3围护结构的热工性能21.4设计范围31.5设计原则32 负荷计算42.1冷负荷计算42.1.1外墙逐时传热形成的负荷42.1.2外玻璃窗逐时传热形成的冷负荷52.1.3外窗日射得热形成的冷负荷52.1.4设备散热形成的冷负荷52.1.5照明散热形成的冷负荷62.1.6人体显热散热引起的冷负荷62.1.7人体潜热散热引起的冷负荷72.2湿负荷72.3新风负荷7其他楼层的新风负荷请看附表各房间符合计算表。83 空调系统方案选择93.1空调系统的分类93.1.1 按空气处理设备的设置情况分类93.1.2按负担室内空调负荷所用介质种类不同分类93.1.3按空调系统处理的空气来源不同分类93.1.4按空气流量是否变化分类93.2空调系统方式的比较93.3空调系统方式的确定114 空调风系统设计124.1风机盘管加新风系统124.2风道水力计算144.3排风的设置155 防排烟设计165.1 火灾烟气控制原则165.2 烟气控制的方法165.2.1隔断或阻挡。165.2.2 疏导排烟165.2.3 加压防烟176 风口及气流组织设计186.1气流组织的设计计算和基本要求186.1.1侧送风气流组织设计计算186.1.2散流器送风气流组织设计计算196.2 空调送风口207 空调水系统设计227.1空调水系统的分类227.2水系统附件247.2.1旁通管与压差旁通阀247.2.2放气与泄水257.3水系统管路257.3.1水的流速257.3.2管材257.3.3水系统管路的阻力计算267.3.4环路的水力平衡277.4空调水系统水力计算278 空气处理设备设计与选型288.1风机盘管288.1.1风机盘管的类型及特性288.2风机盘管的选择298.3新风机组的选择299 制冷机房设计309.1冷源方案的选择309.2冷冻水系统设计319.2.1一次泵冷冻水系统329.2.2二次泵冷冻水系统329.3定压水系统设计329.4设备选择349.4.1冷冻水泵型号确定3410系统消声减震设计36结论37参考文献38致谢39附录4040青岛滨海学院建筑环境与设备工程专业毕业设计前言全套图纸加扣3012250582 随着经济建设的不断深入和人们生活水平的不断提高，空调建筑物越来越多，建筑物消耗的能量也越来越大，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。在我国建筑总能耗中，空调系统的能耗占有相当大的比重，因此研究探讨空调系统的节能就显得十分重要。在建筑物空调系统运行能耗中，冷源系统的能耗是最大的。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。通过对一些地区空调系统的调查发现，设计人员在涉及选用冷水机组时多考虑其额定工况下的全负荷性能，而对其部分负荷性能的考虑较少。在风冷式冷水机组和水冷式冷水机组的选择应用上我国制冷工程界也存在着认识上的差异。我国在冷源水系统方面的研究目前较少，一般都是按冷水机组的样本提供的冷却水量和冷冻水量进行冷却水泵和冷冻水泵的选择。对于水系统的水泵是否运行节能则关注不多。事实上，对于冷水机组的运行而言，冷凝器和蒸发器都要求定流量，因此，对于冷水机组部分负荷状态运行时，水泵的输出都是全负荷输出，水系统的全年运行能耗是相当大的，因此水系统的节能具有很大的潜力。如何对暖通空调设计方案进行科学的比较和优选，是暖通空调设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。1 工程概况1.1基本参数本设计的金融办公楼在重庆市，其基本气象参数如表1-1表1-1基本气象参数国家中国省份重庆市城市重 庆经度(E)106.29纬度(N)29.31夏季空气湿度59%夏季大气压(Pa)96380夏季室外空调计算日平均温度()32.3夏季室外空调计算干球温度()35.5夏季室外空调计算湿球温度()26.5夏季室外平均风速(m/s)1.5大气透明度等级51.2室内设计参数由公共建筑节能设计标准GB-50189-2005查办公楼不同房间用途相关要求，得知办公楼室内设计参数如表1-2：表1-2 室内设计参数房间功能夏季设计温度()夏季设计湿度（%）夏季气流平均速度（m/s）新风量（m/h.p)办公室2540650.15V0.330餐厅2540650.15V0.320大堂2540650.15V0.310高级办公室2340650.15V0.330会议室2540650.15V0.330本设计中夏季设计温度高级办公室为23，其余房间为25，相对湿度均取60%，新风量为30 /h.p，大厅为10 /h.p。1.3围护结构的热工性能重庆属于夏热冬冷地区，外墙（包括非透明幕墙）传热系数1.0，本设计中参考设计总说明书和公共建筑节能设计标准GB-50189-2005，得如下参数：（1）外墙传热系数为0.58 W/（.K）（2）玻璃窗传热系数为2.06 W/（.K）（3）室内照明：照明功率，普通办公室为11W/，高级办公室为18 W/，会议室为11 W/，走廊为5 W/，餐厅为13 W/，门厅为15 W/其他为11 W/.（4）室内设备：电器设备功率，普通办公室为20 W/，高级办公室为13 W/，会议室为5 W/，走廊为0，其他为5 W/.（5）工作时间为：7：00-18：00.（6）人均占有面积：普通办公室4 /人，高级办公室8 /人，会议室2.5 /人，走廊50 /人，其他20/人。1.4设计范围根据建筑的使用情况，综合考虑各方面求，依据国家暖通设计规范，设计一套空调系统，营造一个舒适、温馨、高质量、高品质、高品位的办公环境。该工程空调系统设计主要包括以下几个内容：(1) 各空调房间的空调系统设计；(2)制冷机房的设计。1.5设计原则满足国家及行业有关规范规定的要求以及甲方的要求，利用国内外先进的空调技术及设备，创建健康舒适的室内空气品质及环境。2 负荷计算夏季建筑围护结构的冷负荷是指由于室内外温差和太阳辐射作用，通过建筑维护结构传入室内的热量形式的冷负荷。2.1冷负荷计算2.1.1外墙逐时传热形成的负荷在日射和室外气温综合作用下，外墙的逐时冷负荷可按下式计算： 1 （2-1）式中：外墙屋面的逐时冷负荷，W；K外墙或屋面的传热系数，W/ m2 K；A外墙或屋面的面积，m2；室内计算温度，；外墙或屋面的逐时冷负荷计算温度，；考虑到修正系数则=AK（t-) 其中t=+kk式中：修正值，查暖通空调（第二版）中国建筑工业出版社附录26k外表面放热系数修正值，查表2-1表2-1修正系数14.216.318.620.923.325.627.930.2k1.061.031.00.980.970.950.940.93外表面放热系数与室外风速v（m/s）有关，近似地有=10.46+3.95v。k吸收系数修正，查表2-2表2-2修正系数类别颜色外墙屋面浅色0.940.88中色0.970.942.1.2外玻璃窗逐时传热形成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： 1 （2-2）式中：外玻璃窗的逐时冷负荷，W； 外玻璃窗传热系数，W/ m2 K； 窗口面积，m2； 外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，。2.1.3外窗日射得热形成的冷负荷 1 （2-3）式中： 窗户的有效面积系数；2.1.4设备散热形成的冷负荷 1 （2-4）式中：设备和用具显热形成的冷负荷，W；设备和用具的实际显热散热量，W；设备和用具显热散热冷负荷系数，如果空调系统不连续运行，则=1.0。2.1.5照明散热形成的冷负荷 当电压一定时，室内照明散热量是不随时间变化的稳定散热量，但是照明散热仍以对流和辐射两种方式进行散热，因此，照明散热形式的冷负荷计算仍采用相应的冷负荷系数。附加温升。根据照明灯具的类型和安装方式不同，其逐时冷负荷计算公式分别为：白炽灯 1 （2-5） 荧光灯 1 （2-6） 式中：灯具散热形成的逐时冷负荷，W；N照明灯具所需功率，kW；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=1.2；当暗装荧光灯整流器装在顶棚内时，可取=1.0；灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部穿有小孔，可利用自然通风散热于顶棚内时，取=0.5-0.6；而荧光灯罩无通风孔者=0.60.8；照明散热冷负荷系数，计算时应注意其值为从打开时刻算起到计算时刻的时间。2.1.6人体显热散热引起的冷负荷人体显热散热引起的冷负荷计算式为 1 （2-7） 式中：人体显热散热形成的逐时冷负荷，W； 不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W； 室内全部人数； 群集系数； 人体显热散热冷负荷系数。2.1.7人体潜热散热引起的冷负荷人体潜热散热引起的冷负荷计算公式为： 1 （2-8） 式中：人体潜热散热形成的逐时冷负荷，W；不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，W； 室内全部人数；群集系数。2.2湿负荷人体散湿量可按下式计算： 1 （2-9）式中：人体散湿量，kg/s； 成年男子的小时散湿量，g/h；n 室内全部人数；群集系数。本次设计以101房间为例详细列出了空调负荷的计算过程，计算表见附表101房间详细负荷计算表。2.3新风负荷夏季，新风冷负荷： 1 （2-10） 式中：夏季新风冷负荷，kW； 新风量，kg/s； 室外空气焓值，kJ/kg；室内外空气焓值，kJ/kg。以标准层为例，每人的新风量为30/h，房间人均面积为2.5/人，房间面积为198，由湿空气焓湿图查得：室内空气焓值为59.52KJ/kg(=25,=60%)；室外空气焓值为92.19 KJ/kg（=35.5，=59%）。代入公式（2-10）得101房间新风负荷为：=（303600）（1982.5）=0.66 kg/s=0.66(92.19-59.52)=21.65 kw其他楼层的新风负荷请看附表各房间符合计算表。3 空调系统方案选择3.1空调系统的分类3.1.1 按空气处理设备的设置情况分类集中式空调系统，如单风道系统、双风道系统、定风量系统及变风量系统；半集中式空调系统，如风机盘管+新风系统、诱导器系统、冷辐射板+新风系统及水源热泵空调系统；分散式空调系统。3.1.2按负担室内空调负荷所用介质种类不同分类1、全空气系统，如一、二次回风空调系统；2、全水系统；3、空气水系统；4、冷剂系统。3.1.3按空调系统处理的空气来源不同分类1、封闭式系统；2、直流式系统；3、混合式系统。3.1.4按空气流量是否变化分类1、定风量系统；2、变风量系统。3.2空调系统方式的比较集中式系统空调与制冷设备可以集中布置在机房，机房面积较大，空调送回风管系统复杂，布置困难，支风管和风口过多时不易平衡；对热湿负荷不一致或室内参数不同的空调房间不经济；部分房间停止空调，系统仍运行，不经济。变风量空气调节系统虽然具有控制灵活、卫生、节约电能的优点。但是比其他空气调节系统造价高，比风机盘管加新风系统占据空间大。更适于需全年供冷的内区。风机盘管系统具有各空气调节区可单独调节，比全空气系统节省空间，比冷源的分散设置的空气调节器和变风量系统造价低廉等优点；目前，仍在宾馆客房、办公室等建筑中大量采用。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。全空气系统与空气水系统方案比较见表3-1：表3-1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空调与制冷设备可以集中布置在机房；机房面积较大层高较高；有时可以布置在屋顶或安设在车间柱间平台上。只需要新风空调机房、机房面积小；风机盘管可以设在空调机房内；分散布置、敷设各种管线较麻烦。风管系统空调送回风管系统复杂、布置困难；支风管和风口较多时不易均衡调节风量。放室内时不接送、回风管；当和新风系统联合使用时，新风管较小。节能与经济性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，充分利用室外新风减少与避免冷热抵消，减少冷冻机运行时间；对热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间不经济；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。灵活性大、节能效果好，可根据各室负荷情况自我调节；盘管冬夏兼用，内避容易结垢，降低传热效率；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3.3空调系统方式的确定空调系统方案的确定与许多因素有关，在设计时，应与建筑、结构、工艺等专业密切配合，并与用户协商确定。确定方案以前，要了解建筑物所在地的气象参数、建筑物的周围环境、所设计建筑物的特点、室内参数要求、负荷情况及能源等。在这次设计中，空调房间类型主要有营业厅、办公室、接待室、保安室、餐厅等。现就典型房间的空调方式进行选择，拟采用风机盘管加新风系统，风机盘管的新风供给方式用单设新风系统，独立供给室内。4 空调风系统设计4.1风机盘管加新风系统风机盘管机组简称风机盘管，它是一种末端装置，每个空调房间内设有风机盘管机组的空调系统，称为风机盘管式空调系统。“加新风系统”是指新风需要经过处理，达到一定的参数要求，有组织的送入室内。风机盘管+新风系统的优缺点及其适用性如表4-1所示。表4-1风机盘管+新风系统的优缺点及其适用性优点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；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节能运行调；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风机盘管机组的新风供给的方式有多种，在这次设计中采用由独立的新风系统供给室内新风，将新风处理到室内的焓值，不承担室内的负荷，室内的负荷全部由风机盘管来承担。空气系统送风状态和送风量的确定，可以h-d图上进行，具体计算步骤如下：以标准层101房间为例，焓湿图如下： 根据夏季室内温度tN=25,相对湿度N=60%，确定室内空气状态点N,查i-d图得到，室内焓值为=55.5kJ/kg,含湿量dN=11.8g/kg。取做热湿比线。根据计算出的室内冷负荷Q=13.98KW和湿负荷M=1.24/h,计算热湿比 1 （4-1）=100013.981.24=11274.1935 KJ/Kg 确定送风状态点O 通过N点做热湿比线，与=90的线与湿比线交于送风点O。得其焓值=51kj/kg 送风量的计算Ms=13.9855.5-44.1=1.23kg/s=4428kg/h 计算风机盘管的送风量 =Ms-Mo=4428-2376=2052立方米每小时 确定室外状态点由 (Hm-49)/(49-58.47)=122.79/701.77 hm=47.34 kj/kg连接L,O两点并延长与线相交得M点 且=17图1 空气处理过程空调系统的送风温差=25-17=8，符合规范要求。根据101房间的负荷和送风量来确定其房间的风机盘管选型，101房间为LG牌H系列风机盘管FP-136两台。4.2风道水力计算风道水力计算实际上是风道设计过程的一部分。它包括的内容有：合理采用管内空气流速以确定风管截面尺寸；计算风系统阻力及选择风机；平衡各支风管的阻力以保证各支管的风量达到设计值。主要采用的方法有假定流速法、压损平衡法和静压复得法。我这次设计中采用的是阻力平衡法。其计算步骤如下所述。（1）绘制空调系统轴测图，并对各段风管进行编号、标注长度和风量。（2）确定风管内的合理流速。选定流速时，要综合考虑建筑空间、初始投资、运行费用及噪声等因素。经过经济技术比较，表4-2中的流速可供设计时参考。（3）根据各风道的风量和选定的流速，计算各管段的断面尺寸。（4）根据风量或实际流速和断面当量直径查图得到单位长度摩擦阻力。（5）计算沿程阻力。长度为l的风管沿程压力损失可按下式计算： 6 （4-2） 式中：单位管长的沿程压力损失。（6）计算局部阻力。局部压力损失 6 （4-3） 其中为局部阻力系数，为空气的密度，为风管内该压力损失发生处的空气流速，查实用供热空调手册得表4-2：表4-2各管道建议风速建议最大新风入口2.53.5风机入口45风机出口6.5107.511主风道56.55.58水平支风道34.546垂直支风道34.545送风口1.53.524（7）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。一般空调系统要求并联管路之间的不平衡率应不超过15%。（8）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阻力。.（9）选择新风处理机组。风道水力计算请看附表各楼层风道水力计算表。4.3排风的设置在卫生间应设置排风，换气次数8次，公共卫生间采用外墙排气扇，包厢、客房的室内卫生间设置排风口，用软管接至排风井。5 防排烟设计火灾是一种多发性灾难，它导致巨大的经济损失和人员伤亡。建筑物一旦发生火灾，就有大量的烟气产生，烟气在建筑物内不断流动传播，不仅导致火灾蔓延，也引起人员恐慌，影响疏散与消防人员扑救。5.1 火灾烟气控制原则烟气控制的主要目的是在建筑物内创造无烟或烟气含量极低的疏散通道或安全区。烟气控制的实质是控制烟气合理流动，也就是不使烟气流向疏散通、安全区和非着火区，而向室外流动。5.2 烟气控制的方法烟气控制的方法主要有：（1）隔断或阻挡；（2）疏导排烟；（3）加压防烟。下面简单介绍这三种方法的基本原则。5.2.1隔断或阻挡。墙、楼板、门等都具有隔断烟气传播的作用。为了防止火势蔓延和烟气传播。各国的法规中对建筑内部间隔作了明文规定，规定了建筑物中必须划分防火分区和防烟分区，而防烟分区是不得跨越防火分区的。5.2.2 疏导排烟疏导排烟又分为自然排烟和机械排烟（1）自然排烟：自然排烟是利用热烟气产生的浮力、热压或其他自然作用力使烟气排除室外。这种排烟方式设施简单，投资少，日常维护工作少，操作容易；但排烟效果受到室外很多因素的影响与干扰，并不稳定，因此它的应用有一定的限制。虽然如此，在符合条件时宜优先采用。自然排烟有两种方式：利用外窗或专设的排烟口排烟；利用竖井排烟。（2）机械排烟：机械排烟是利用风机为动力的排烟，实质上是一个排风系统。机械排烟的优点是不受外界条件（如内外温差、风力、风向、建筑特点、着火分区位置等）的影响，而能保证有稳定的排烟量。当然机械排烟的设施费用高，需要经常保养维护，否则有可能在使用时因故障而无法启动。5.2.3 加压防烟加压防烟是一种有效的防烟措施，但它的造价高，一般只在一些重要建筑和重要的部位才用这种加压防烟措施，目前主要用于建筑中的垂直疏散通道和避难层。在建筑物中一旦火灾发生，电源都被切断，除消防电梯外，电梯停运。因此，垂直通道主要指防烟楼梯间和消防电梯，以及与之相连的前室和合用前室。上述这些通道只要不具备自然排烟条件，或即使具备自然排烟条件但它们在建筑高度过高或重要的建筑，都必须采用加压送风防烟。本设计中的加压防烟。6 风口及气流组织设计气流组织设计是空调系统设计的一个重要环节，它直接影响着空调系统的使用效果。只有合理的气流组织才能充分发挥送风的冷却或加热作用，均匀的移除室内热量或冷量，并能更有效地排除有害物和悬浮在空气中的粉尘。影响室内气流组织的因素很多，例如送风装置的形式、数量、大小、位置、建筑空间的几何尺寸、污染源的位置及分布和性质、送风参数（送风温差和风口速度）及回风方式等都会影响气流组织的效果。常用评价指标：温度梯度：在舒适区范围内，按照ISO7730 标准，在工作区内的地面上方1.1m 和0.1m 之间的温差不应大于3；美国ASHTAE55-92 标准建议1.8m 和0.1m 之间的温差不大于3。工作区风速：我国规范要求，舒适性空调冬季室内风速不应大于0.2m/s，夏季不应大于0.3m/s。6.1气流组织的设计计算和基本要求6.1.1侧送风气流组织设计计算根据总送风量和房间的建筑尺寸，确定百叶风口的型号、个数，并进行布置。送风口最好贴顶布置，以获得贴附气流。送冷风时，可采取水平送出；送热风式，可调节风口外层叶片的角度，向下送出。侧送风气流组织的设计计算步骤如下所述。（1）选定送风口形式，确定紊流系数，布置送风口，确定射程。（其射程一般取沿送风方向的房间长度减去0.5m1m）。（2）选取送风温差，计算送风量和换气次数。送风温差和换气次数与室温允许波动范围有关。（3）选取送风速度，计算各风口送风量。（4）计算送风口数量与实际送风速度。（5）校核送风速度。（6）校核射流贴附长度。6.1.2散流器送风气流组织设计计算散流器送风计算可按下面例题的步骤进行：一15m15m的空调房间，净高3.5m，送风量1.62m3/s,试选择散流器的规格和数量。（1）布置散流器。采用对称布置的方式，即每个散流器承担5mX5m的送风区域。（2）初选散流器。选用圆形平送型散流器，按颈部风速为26m/s选择散流器规格。层高低或者要求噪声低时，应选低风速；（3）层高高或者噪声控制要求不高时，可选用高风速，甚至可用6m/s的风速。本例按3m/s左右选风口。选用颈部尺寸为257mm的圆型散流器，颈部面积为0.052，则颈部风速散流器实际出口面积约为颈部面积的90%，即A=0.0520.9=0.0468。则散流器出口风速Vo=3.46/0.9=3.85m/s。1、舒适性空调气流组织的基本要求，选择散流器送风见表6-1：表6-1散流器送风室内温湿度参数送风温差每小时换气次数风速m/s可能采取的送风方式送风出口空气调节区夏季2228=45%65%送风口高度小于5m时，不宜大于10；送风口高度大于5时，不宜大于15不宜小于5次，但对于高大空间，应按照冷负荷通过计算确定应根据送风方式，送风口类型，安装高度，室内允许风速，噪声标准等因素确定，消声要求较高时采用25夏季0.31.侧向送风散流器平送或向下送2.孔板上送3.条缝口上送4.喷口或旋流风口上送5.置换送风6.地板送风2、舒适性空调气流组织的基本要求，选择侧送风见表6-2：表6-2侧送风室内温湿度要求送风温差（）每小时换气次数风速（m/s）常见气流组织形式特点、技术要求及适用范围送风出口工作区夏季：24-28=40-60%不宜大于10（送风高度h5m）不宜小于5次2-5（送风口位置较高时取较大值）冬季不大于0.2；夏季不大于0.3。1.单侧上送下回、走廊回风2.单侧上送上回3.双侧上送下回1.温度场均匀，速度场均匀，混合层高度为0.3-0.5m2.贴附侧送风口宜贴顶布置，宜采可调双层百叶风口。回风口宜设在送风口同侧。3.用于一般空调，室温允许波动范围为16.2 空调送风口送风口也称为空气分布器，按安装位置可分为侧送风口、顶送风口（向下送）、地面风口（向上送）；按送出气流的流动状态分为扩散型风口、轴流型风口和孔板送风口。扩散型风口具有较大的诱导室内空气的作用，送风温度衰减快，但射程较短；轴流型风口诱导室内气流的作用小，空气温度、速度的衰减慢、射程远；孔板送风口是在平板上布满小孔的送风口，速度分布均匀，衰减快。空调房间的送风方式及送风口的选型应符合下列要求：（1）一般采用百叶风口或条缝型风口进行侧送风。全年使用的空调系统一般应根据气流组织计算来确定采用上送上回或上送下回方式。仅为夏季降温服务的空调系统，且房间层较低时，可采用上送上回方式。以冬季送热风为主的系统，且房间层高较高时，宜采用上送下回方式。（2）房间高度较低，且有吊顶或技术夹层可利用时，可采用圆形、方形或条缝型散流器平送。特别要求较高的，可采用孔板送或条缝风口等建筑装饰的均匀顶送方式。（3）会堂、体育馆、影剧院等高大空间的空气调节场所，有条件时可采用喷口侧送或顶送，也可以采用旋流式风口顶送。（4）窗式空调器的送风射流，不应直接吹向人体或工作区。（5）散流器平送时，宜按对称均布或梅花形布置。散流器中心与侧墙的距离，不宜小于1m。圆型或方型散流器布置时，其相应送风面积的长度的长宽比不宜大于1:1.5，送风水平射程与垂直射程的比值，宜保持0.51.5之间。在本设计中采用的是方形散流器，以平送风的方式。7 空调水系统设计夏季空调水系统是指由中央设备供应的冷水为介质并送至空调末端空气处理设备的水路系统。水系统投资比较大，水泵能耗较大，而且水系统对整个空调系统的使用效果影响也大，因此，空调水系统设计是这次设计中的一个重要组成部分。7.1空调水系统的分类空调水系统的形式多种多样，根据管道的布置形式和工作原理，通常有以下几种分类：1、开式系统和闭式系统按冷冻水是否与空气接触，空调水系统可分为开始系统和闭式系统，如表7-1所示：表7-1开式系统和闭式系统的比较类型闭式系统开式系统特征管路系统不与大气相接仅在系统最高点设置膨胀。管路系统与大气相通适用范围风机盘管、诱导器和水冷式表冷器的系统，多用于高层建筑。有喷水室的系统，高层建筑很少用。优点管道与设备不易腐蚀；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简单，冷水箱有一定蓄冷能力，可以减少开启冷冻机的时间，增加能量调节能力，且冷水温度波动可以小一些。缺点蓄冷能力小，低负荷时冷冻机也需要经常开动；膨胀水箱的补水有时需要加加压水泵。冷水与大气接触；易腐蚀管道；水泵要克服静水压力，耗电大，采用自流回水时回水管径大因而投资较高些。办公室空调水系统设计中，为了解决水力平衡，同时考虑到建筑内用风机盘管加新风系统和空调机组内用水冷式表冷器，且闭式水系统水泵的扬程仅需考虑最不利环路的沿程阻力和局部阻力，不需考虑提升高度。所以选用闭式系统。2、同程系统和异程系统同程系统中各并联环路中水的流量基本相同，即各环路的管路总长基本相等。反之即为异程系统，同程系统和异程系统的比较见表7-2：表7-2同程系统和异程系统的比较类型同程系统异程系统特征供回水干管水流方向相同，经过每一环路的管路长度相等供回水干管水流方向相反，经过每一环路的管路长度不等优点水量分配、调节方便。便于水力平衡。不需回程管，管道长度较短，管路简单，投资较低。缺点需回程管，管道长度较长，投资较高。水量分配、调节难。不便于平衡。通过综合比较，本设计采用的是异程式系统。3、定流量系统和变流量系统查实用供热空调设计手册P798表11.81得定流量系统和变流量系统的不同，如表7-3：表7-3 定流量系统和变流量系统比较类型定流量系统变流量系统特征系统中的水量保持定值，负荷变化时改变供回水温度来匹配供回水温度保持定值，负荷变化时改变系统中的水量来匹配优点系统简单，操作方便。不需复杂的的自控系统输送能耗随流量的减少而减低，配管设计可考虑同时使用系数，管径相应减小缺点配管设计不能考虑同时使用系数，输送能耗始终处于最大值系统复杂。必须配自控系统通过以上的综合考虑，本设计采用定水量。4、两管制、三管制和四管制对于风机盘管、诱导器、冷热共用表冷器的热水和冷水供应可分为两管制、三管制和四管制，其三者之间的比较见表7-4：表7-4两管制、三管制和四管制的比较水系统二管制三管制四管制特点供回水管各一根，夏季供冷水，冬季供热水，简便；投资省；冷热水两相差较大盘管进口处设有三通阀，由室内温度控制装置控制按需要供应冷水或热水；使用同一根回水管，存在冷热量混合损失；初投资较高供冷、供热的供回水管均风开设置，灵活实现同时供冷供热。管路复杂，投资高，占空间通过比较，再考虑系统简单性，管理方便，投资最少，效果理想等因素；还有三管制、四管制虽有很多优点，诸如节能，易调节等，但经济上分析却不合适，系统复杂，不便于管理，投资大，故选用两管制系统。5、一次泵系统和二次泵系统一次泵系统中只用一组循环泵，即冷热源侧合用一组循环泵。其具有系统简单和投资少的优点，但不能调节水泵流量，不能节约水泵能耗。二次泵系统中冷热源侧与负荷侧分别设循环泵，即采用二次泵系统。其系统较一次泵系统复杂且初投资较高，但可以有效降低水泵能耗。中小型工程宜采用一次泵系统。当系统阻力较大，且各环路特性或阻力相差悬殊时，宜采用二次泵系统。本设计楼层较高，且是一根立管供给，所以各环路特性或阻力相差比较悬殊，即采用二次泵系统。7.2水系统附件7.2.1旁通管与压差旁通阀在变流量水系统中，为了保证流经冷水机组中蒸发器的冷冻水流量恒定，在多台冷冻水机组的供水总管上设一条旁通管。旁通管上安装有压差控制的旁通调节阀。旁通管的最大设计流量按一台冷水机组的冷冻水流量确定。旁通管管径直接按冷冻水管最大允许流速选择，不应未经计算就选择与旁通阀相同规格的管径。7.2.2放气与泄水闭式系统热水管和冷水管均应有0.003的坡度,最小坡度不应小于0.002。闭式系统在热水和冷水管路的每个最高点设排气装置（集气罐或自动排气阀）。系统最低点和需要单独放水的设备（如表冷器、加热器等）下部应设置带阀门的放水管，并接入地漏。作为系统刚运行时冲刷管路和管路检修时放水之用。7.3水系统管路7.3.1水的流速压力水管的水流速主要取决于经济和噪声两个因素。在满足输送设计流量的前提下，应尽量使得阻力损失和水流噪声小，以获得经济合理的效果。另外，管路的水速太大，对环路的平衡不利，故总管流速可以取得大一些，分支管流速可以小一些。管内水流速的推荐值如表7-5所示：表7-5管内水流速的推荐表管径1520253240506580闭式系统0.40.50.50.60.60.70.70.90.81.00.91.21.11.41.21.6开式系统0.30.40.40.50.50.60.60.80.70.90.81.00.91.21.11.4管径100125150200250300350400闭式系统1.31.81.52.01.62.21.82.51.82.61.92.91.62.51.82.6开式系统1.21.61.41.81.52.01.62.31.72.41.72.41.62.11.82.37.3.2管材空调水系统常用水管有焊接钢管、无缝钢管、镀锌钢管及PVC塑料管等，四种管材的比较见表7-6： 表7-6常用管材比较 序号用途适用管材种类1输送95度以上的热水或蒸汽焊接钢管、无缝钢管、镀锌钢管2输送95度以下的热水焊接钢管、无缝钢管、镀锌钢管、铝塑复合管、PB管、PE-X管3输送60度以下的热水或冷水焊接钢管、无缝钢管、镀锌钢管、PP-R铝塑稳态管、PB管、PE-X管、PE-RT管、PP-R管4冷却水供、回水管焊接钢管、无缝钢管、镀锌钢管、5排水管PVC管、UPVC管6冷凝水管镀锌钢管、PE管、PVC管、UPVC管本设计冷热水供、回水管均在95度以下，故采用较常用的无缝钢管。7.3.3水系统管路的阻力计算空调水系统阻力一般由设备阻力、附件阻力和管道阻力构成。设备阻力可参照设备厂商提供的技术资料。附件和管件阻力又称为局部阻力，管道阻力称为沿程阻力。（1）管径的确定水管管径d由下式确定： 6 （7-1）式中： m流量，；水流速，。（2）沿程阻力计算水在管道内的沿程阻力： 6 （7-2）式中：摩擦阻力系数； 管段长度，m；管道内径，m；水的密度，取1000kg/m3；管内水流速，m/s；单位管长摩擦阻力，即比摩阻，Pa/m，在空气调节设计手册表13-13中查得。冷水管采用钢管或镀锌管时，比摩阻R一般为100400Pa/m，最常用的为250Pa/m。（3）局部阻力计算水流动时遇到弯头、三通及其他配件时因摩擦和涡流耗能而产生的局部阻力计算公式为： 6 （7-3）式中： 局部阻力系数，具体可查阅相关的设计手册。（4）总阻力计算总阻力为沿程阻力和局部阻力之和，计算公式为： 6 （7-4）式中： 单位管长沿程阻力损失，Pa/m；水管长度，m。7.3.4环路的水力平衡当系统有多个环路并联时，各并联环路的阻力损失应该平衡。在进行空调水系统设计时，应通过系统布置和水力计算选定管径，设法减少各并联环路之间压力损失的相对差额。当设计计算达不到要求时，应在各并联环路设置调节装置（如采用调节性能好的调节阀、平衡阀或压差控制阀）。7.4空调水系统水力计算具体计算结果见附表空调水力计算表，其中楼层内不平衡率超过规范值15%的有很多，所以需要加压差旁通阀，以缓解这种不平衡。8 空气处理设备设计与选型8.1风机盘管风机盘管是半集中式空调系统中广泛应用的末端空气处理设备，结构紧凑、使用灵活、安装方便、噪声较低、节省运行费用，是一种能适应于建筑舒适性空调的通用型设备，目前广泛应用于宾馆客房、办公楼、医院等场合。作为空调系统的末端装置，风机盘管的选型直接关系着空调房间的空调效果，即空调精度和舒适性。在工程设计中应根据实际情况选择合适的型号，以实现最佳的空调效果。8.1.1风机盘管的类型及特性1、类型风机盘管按机外静压可分为标准型和高静压型；按换热盘管排数可分为2排管、3排管和4排管；按结构类型可分为立式、卧式、立柱式和顶棚式；按安装形式可分为明装、暗装，其风量在2502500 m3/h范围内。许多厂家的产品说明书都给出了详细的参数，如高、中、低速风量和相应的显冷量、全冷量、热量以及水量、阻力和配管,还有变工况下的供冷参数。2、特性（1）风量为定值，供水温度恒定，供水量变化时，制冷量随着供水量的减少而下降。当供水温度为7,供水量减少到80%时，制冷量为原来的92%左右，说明供水量变化时对制冷量的影响较为缓慢。（2）供水、回水温差一定,供水温度升高时，制冷量随着减少；供水温度升高1，制冷量减少10%左右。供水温度越高，减幅越大，除湿能力下降。（3）供水温度一定，风量下降，则制冷量减少，空气处理焓差增大，单位制冷量风机耗电量变化不大。（4）水流量减小，进、出水温差增大时，盘管的传热系数减小。3、调节方法风机盘管空调系统常用的调节方法主要有风量调节、水量调节和旁通风门调节3种：风量调节单独应用于要求不高的场所，和水量调节结合一起应用于要求较高的场所；而旁通风门可以用于要求高的场合，可使室温允许波动范围达到1，相对湿度达到40%45%，但在国内应用不多。8.2风机盘管的选择采用风机盘管的空调系统其新风送入房间主要有门窗渗入新风、墙洞引入新风、独立输送新风3种方式。我采用的是风机盘管加独立的新风系统，新风机组将室外空气处理到室内空气设计状态等焓值，不承担室内负荷。本设计中所选用的风机盘管全部为卧式暗装机组。风机盘管选型方法主要有两种：一是根据风量选择，校核全冷量；二是根据全热负荷选择和校核风量。我采用的是根据空调房间的冷负荷选择风机盘管机组的方法：根据房间的用途，确定房间要求的各种参数，计算空调房间的冷负荷，考虑机组受积尘积垢的影响，并进行修正；根据空调负荷选定风机盘管机组及台数。各空调房间选择的风机盘管型号及其台数见附录风机盘管选型表。8.3新风机组的选择选型结果见附录新风机组选型表。9 制冷机房设计9.1冷源方案的选择空调装置常用冷源的制冷方式主要分为压缩式制冷和吸收式制冷两类。根据压缩机的形式，压缩式制冷机可以分为活塞式、螺杆式和离心式等，吸收式制冷可以分为蒸汽型、热水型和直燃型。此外根据冷凝器的冷却方式有可以分为水冷式、风冷式和风冷热泵式。根据设计要求，本设计位于重庆市，考虑到当地气候及经济性要求，选用水冷模块机组。具有如下特点： （1）免装冷却塔，安装容易，移动方便，适合于水源缺乏免装水塔场合。（2）机组可放置在建筑屋面，无需设专用机房，节省了宝贵的主机占用室内的建筑面积。（3）在选用多台主机时，可根据工程需要，将多台模块主机进行组合，实现完美的无缝拼接。（4）具有自动喷淋式功能，机组通过主机控制器，可根据实际负荷变化与环境温度的改变来判断，当环境温度达到35C时机组启动喷水冷凝，这时机组制冷输入功率可降低15%左右。 （5）模块化系统内的每个模块单元的每个制冷系统都是彼此独立的制冷系统，因此可以互为备用，任何一个系统发生故障都不会影响其他模块机组的运行，在机组的运行过程中，可以对发生故障的机组进行维修和保养，而不影响其他机组的运行。（6）利用空调热回收制备生活热水，在机组制冷时回收系统的冷凝热加热热水，回收的热量为机组制冷量的30%，在空调制热运行过程中利用约15%的制热能力提加生活热水，直到达到使用水温后停止加热，比直接加热节能70%。（7）热回收制取水温为60C的生活热水。为解决在冬季和空调不用的季节能提供生活热水，在工程实际应用中可与空气源热泵热水机组联合应用，提供任何气候条件下的全天候