安阳市某十一层办公楼中央空调系统毕业设计说明书.doc

本科毕业设计摘要摘 要本次设计的是安阳市某十一层办公楼中央空调系统。针对该办公大楼的功能要求和特点，以及该地气象条件和空调要求，参考有关文献资料对该楼的中央空调系统进行系统规划、设计计算和设备选型。本设计主要是针对办公建筑进行空调设计，为办公人员提供一个舒适健康的环境。设计从节能和环保出发，综合考虑建筑结构、使用要求、环境条件，在系统的选择、设备及系统的运行控制等方面采取一定的节能措施，使系统在各种工况下均能高效节能运转。本设计根据该建筑各部分的结构特点及其用途，在充分考虑室内环境的舒适性、运行管理的方便和节能等各方面的基础上，对该建筑均采用风机盘管加新风系统。这样可以满足人员活动的要求，布置灵活，控制方便。关键词:中央空调系统，空调方式，循环水系统，节能 ABSTRACTThe air-conditioning system is designed for a building in Anyang. According to the required function, characteristics of the building, and the local atmosphere data, design calculation and products selection are carried out with related references. Firstly, calculating cooling load and damp load of type room . After counting the cooling load and damp load, The mission is the account of air quantity, including the air delivering and air returning. At the beginning of air accounting , we should draw the process of air condition on the fig.h-d, then counting by the result. At last choosing the equipments of air condition and air draught in every rooms by the cooling load and air quantity. On this basis, the air-conditioning mode is selected by comparing cooling modes. Considering the characteristic of the building, choose the concentrate single air path of air condition , and counting the cooling system and the water system . According to the results, the best options are selected. And the options can assure that they would meet the requirements of volume, pressure and noises, etc. This design aims to a economic,comfortable，convenientand practical air-conditioning system. Also it should meet the energy-saving requirement as possible.Key words:center air-conditioning system，air-conditioning mode， cycle of water system，economy energyII本科毕业设计目录目录摘 要IABSTRACTII1引言11.1空气调节11.2空调系统设计11.3空气调节毕业设计的目的及意义32空调负荷计算42.1工程概况42.1.1工程概述42.1.2建筑土建基本资料42.1.3空调计算气象参数62.2空调热、湿负荷计算72.2.1空调负荷分类72.2.2空调房间或区域负荷计算方法72.2.3空调房间或区域外附加负荷的计算方法92.2.4系统冷负荷92.3冷负荷计算102.3.1围护结构冷负荷102.3.2室内热源、湿源的散热形成的冷负荷112.3.2以B座2003办公室为例计算冷负荷143空气调节系统193.1空气调节系统的分类193.2空调系统的特点、设计方法及比较203.2.1一次回风空调系统203.2.2变风量（VAV）空调系统213.2.3风机盘管加新风空调系统223.2.4空调系统方案确定233.3风机盘管选型计算244送风量与气流组织264.1送风量264.2常用气流组织的形式及其选择274.3气流组织的计算方法284.3.1散流器送风的设计计算284.3.2散流器送风的设计计算305空调系统水力计算335.1空调风系统水力计算335.1.1空调风系统335.2空调水系统水力计算376空调冷（热）源416.1冷热源设计的一般要求416.1.1一般设计原则416.1.2机房建筑设计与布置设备的要求426.2制冷机组的选择436.2.1制冷机组选择的原则436.2.2制冷机的种类和适用条件446.2.3电动冷水机组的容量456.3循环水泵的选择456.4空调水系统的定压467消声、减振与保温设计477.1 消声设计477.2 减振设计487.3保温设计49参考文献50总结5153本科毕业设计1 引言1引言1.1空气调节随着暖通行业的迅速发展，空调已经变得越来越普遍。空调是以最少的能耗，创造健康、舒适的室内环境，同时保护我们的地球环境为出发点的一种设备。因此，在能源日益紧缺的今天，空调的发展符合可持续发展的要求。现代空调已经从控制温湿度环境工程步入了对空间环境的品质全面调节与控制阶段。采用技术手段创造并保持满足一定要求的空气环境，乃是空气调节的任务。使得空调有着巨大的发展前景。空调系统按空气调节的作用分为舒适性空调和工艺性空调。工艺性空调主要应用于工农业和科学实验过程，舒适性空调是应用于以人为主的环境的空气调节。众所周知，创造并保持某一特定空间内的温度、湿度、清洁度和流动速度等参数符合一定要求并提供足够量新鲜空气的空气环境控制技术，称为空气调节技术，简称空调。也就是说，空调创造的室内空气环境，不受室外气候变化、太阳辐射和大气中有害物的干扰，也不受室内产生的热、湿和其他有害物的干扰，室内空气环境的参数（温度、湿度、洁净度及气流速度等）始终的保持在已定的基数上，不得超过允许的波动范围。1.2空调系统设计空调系统的设计是一个比较庞大而复杂的系统工程，是整个大学阶段所学专业知识有机集成、并在创造的过程。空调系统设计的内容不但涉及到大学所学“空气调节”课程的内容，还涉及到其他专业基础及专业课程的内容，例如，“传热学”、“工程热力学”、“流体力学”、“材料力学”、“热质交换理论及其设备”、“供热工程”、“空调用制冷技术”、“空调自控原理”等课程。由于空调系统的设计属于工程设计的活动，除了教科书所授的内容之外，还必须参考相关的工程设计手册、国家规范及措施、生产厂家的设备或材料技术样本。空调系统设计的基本设计步骤及其主要设计程序可归纳如下。第1步：熟悉设计建筑物的原始设计资料包括：建设方提供的文件、建筑用途及其工艺要求、设计任务书、建筑作业图等。第2步：资料调研包括：查阅相关的设计资料（手册、规范、标准、措施等）、收集相关设备与材料的产品。第3步：确定室内外设计气象参数根据设计建筑物所处地区，查取室外空气冬、夏季气象设计参数；根据设计建筑物的使用功能，确定室内空气冬、夏季设计参数。第4步：确定设计建筑物的建筑热工参数及其他参数根据建筑物的外围护结构的构成，计算外墙、屋面、外门、外窗的传热系数等参数；根据建筑物的内维护结构的构成，计算内墙、楼板、外门、外窗的传热系数等参数；根据建筑物的使用功能，确定在室人员数量、灯管负荷、设备负荷、工作时间段参数。第5步：空调冷（热）、湿负荷计算计算设计建筑物在最不利条件下的空调冷（热）、湿负荷（余热、余湿）；进行建筑节能方案比较，确定合理的空调冷、湿负荷。第6步：确定最佳空调方案通过技术经济比较，选择并确定合适所设计建筑物的空调系统方式、冷热源方式、以及空调系统控制方式。第7步：送风量计算根据计算的空调冷（热）、湿负荷以及送风温差，确定冬、夏季送风状态和送风量；根据设计建筑物的工作环境要求，计算确定最小新风量；第8步：空调水、风系统设计布置空调风管道，进行风道系统的水力计算，确定管径、阻力等；布置空调水管道，进行水管路系统的水力计算，确定管径、阻力等。第9步：主要空调设备的设计选型根据空调系统的空气处理方案，并结合h-d图，进行空调设备选型设计计算；确定空气处理设备的容量及送风量，确定表面式换热器的结构形式及其热工参数；根据风道的水力计算，确定风机的流量、风机及型号。第10 步：冷、热源机房设计根据空气处理设备的容量，确定冷源（制冷机）或热源（锅炉）的容量及型号；根据管路系统的水力计算，确定水泵的流量、扬程及型号。第11步：空调设备及其管路到的保冷与保温、消声与隔振设计第12步：工程图纸的绘制、整理设计与计算说明书1.3空气调节毕业设计的目的及意义空气调节毕业设计的目的旨在提高个人运用所学的理论知识解决实际问题的能力，需要自己充分发挥主观能动性，运用所有的设计参考资料，解决设计中遇到的各种问题。在此过程中，专业课程及相关课程的再次回顾及熟悉，各种设计资料、规范及标准图集的参考分析，设计过程的详细规划，锻炼了自己对工程项目的应对、分析、解决、总结及提高等各种能力。除此之外，各种专业软件及办公软件的应用，提高了个人的计算机应用能力。总之，空气调节毕业设计是对自己大学四年学习成果的综合检验，也是对自己综合能力的考察和提高，利于纠正错误，发现不足，对自己离开校门步入社会开展自己的工作极具实践意义。本科毕业设计2 空调负荷计算2空调负荷计算空调房间冷（热）、湿负荷是确定空调系统送风量和空调设备容量的基本依据。在舍内外热、湿扰量的作用下，某一时刻进入一个恒温恒湿房间的总热量和湿量称为该时刻的得热量和得湿量。当得热量为负值时称为耗湿量。在某一时刻保持房间恒温恒湿，需向房间供应的冷量称为冷负荷；相反，为补偿房间失热而需向房间供应的热量称为热负荷；为维持室内相对湿度所需由房间除去或增加的湿量为湿负荷。得热量通常包括以下几个方面：（1）由于太阳辐射进入的热量和室内外空气温差经维护结构传入的热量；（2）人体、照明设备、各种工艺设备及电气设备散入房间的热量。得湿量主要为人体散湿量和工艺过程与工艺设备散出的湿量。房间冷（热）、湿负荷量的计算必须以室外气象参数和室内要求维持的气象条件为依据。2.1工程概况2.1.1工程概述本工程为安阳市安钢集团办公楼，地下共一层地上共十一层，地下一层为地下车库和机房。其余的为办公室，会议室，休息室，接待大厅等。建筑面积约为25000。2.1.2建筑土建基本资料本设计中，按照公共建筑节能设计标准（GB50189-2005）选择维护结构传热系数。（1） 建筑外墙构造如下: 外墙构造：外粉刷加喷浆（20mm）、砖墙（240mm）、 图2.1 外墙构造图 保温层（沥青矿渣棉毡80mm）、钢板网抹灰加油漆（20mm）；此为水泥膨胀珍珠岩保温外墙（一）型号K1400.6 0.19 78.82 10.91.21.3其外墙传热系数K取0.6 W / (m2K)。（2）建筑内墙构造如下：内墙采用2号的砖墙：一砖两面抹灰，传热系数K1.88 W/(K)，如下图所示： 图2.2 内墙构造图（3）楼板构造： 图2.3 楼板构造图选取-38的楼面，传热系数为1.39 W/(m2K)。选取不上人屋面-挤塑聚苯板，传热系数为0.61 W/(m2K)。（4）门的型号如下：玻璃外门：传热系数K6.4W/(m2K)；塑料框单层实体门：传热系数K3.35W/(m2K)；（5）窗的型号如下：单层标准玻璃钢框窗，内挂浅蓝色布窗帘或活动百叶，无外遮阳设施。K=4.54W/(m2K)（6）玻璃幕墙：K=2.80W/(m2.K)，Xg=0.85, Cn=0.60, Cs=0.862.1.3空调计算气象参数（1）空调冷负荷计算室外设计温度表表2.2 空调冷负荷计算室外设计温度表城市夏季空调日平均温度（oc）夏季空调干球温度（oc）夏季空调湿球温度（oc）安阳29.93227.5（2）空调计算室内计算参数表2.3 空调计算室内计算参数房间名称温度（oc）湿度（%）噪声标准新风量夏季冬季夏季冬季NCm3/人h 办公室 24-27 20-2260 35 25-35 30-50 宿舍 24-25 22 55-65 40-5035 402.2空调热、湿负荷计算2.2.1空调负荷分类空调负荷可以分为空调房间或区域负荷和系统负荷两种：空调房间或区域负荷即为直接发生在空调房间或区域内的负荷；另外还有一些发生在空调房间或区域以外的负荷，如新风负荷（新风状态与室内空气状态不同而产生的负荷）、管道温升（降）负荷（风管或水管传热造成的负荷）、风机温升负荷（空气通过风机后的温升）、水泵温升负荷（液体通过水泵后的温升）等，这些负荷不直接作用于室内，但最终也要由空调系统来承担。将以上直接发生在空调房间或区域内的负荷和不直接作用于空调房间或区域内的附加负荷合在一起就称为系统负荷。通常，根据空调房间或区域的热、湿负荷确定空调系统的送风量或送风参数；根据系统负荷选择风机盘管、新风机组、空气处理器等空气处理设备和制冷机、热源设备。因此，设计一个空调系统，第一步要做的工作就是计算空调房间或区域的热、湿 负荷。2.2.2空调房间或区域负荷计算方法作为空调房间或区域负荷的计算方法，夏季设计冷负荷计算按不稳定传热分别计算各种热源引起的负荷；冬季设计热负荷计算可按稳定传热计算法计算，计算方法采用采暖负荷计算方法，将传热量作为空调房间的热负荷。空调房间或区域的夏季计算负荷有得热量和热负荷之分。(1)夏季计算得热量应根据下列各项确定：1.通过外围护结构（外墙、屋顶）传入的热量；2.通过外围护结构(外窗)进入的太阳辐射热量；3.通过内围护结构（隔墙、楼板）传入的热量；4.人体散热量；5.照明散热量；6.设备、器具、管道及其他内部热源的散热量；7.食品或物料的散热量；8.渗透空气带入的热量；9.伴随各种散湿过程产生的潜热量。(2)夏季计算冷负荷应根据下列各项确定：1.通过围护结构（外墙、屋顶）进入的步稳定传热量；2.通过外围护结构（外窗）进入的太阳辐射热量；3.人体散热量；4.非全天使用的照明散热量；5.非全天使用的设备散热量；上述五项形成的冷负荷，按不稳定传热方法计算；而不应把他们相应得热量的逐时负荷直接作为各相应时刻冷负荷的即时值。1.内围护结构（隔墙、楼板）传入的热量；2.食品或物料的散热量；3.渗透空气带入的热量；4.伴随各种散湿过程产生的热量。上述四项形成的冷负荷，可把他们相应得热量的逐时负荷值直接作为各相应时刻冷负荷的即时值。(3)围护结构传热量计算：1.对于外窗，采用室外计算逐时温度；2.对于外墙与屋顶，采用室外计算逐时综合温度；3.对于隔墙、楼板等内围护结构，当邻室为非空调区时，采用邻室计算平均温度；4.外墙和屋顶传热形成的逐时冷负荷，采用谐波反应法或冷负荷系数计算；透过外窗（玻璃窗）温差传热形成的逐时冷负荷和透过外窗（玻璃窗）进入空调房间或区域的太阳辐射热形成的逐时冷负荷，采用谐波反映法或冷负荷系数法。(4)夏季计算散湿量的确定：1.人体散湿量；2.渗透空气带入的湿量；3.各种潮湿表面、液面或液流的散湿量；4.食品或气体物料的散湿量；5.设备散湿量；6.化学反应过程的散湿量；7.通过围护结构的散湿量。确定散湿量时，应根据散湿源的种类，分别选用适宜的群集系数、负荷系数和同时使用系数，有条件时，应采用实测值。(5)维护结构建筑热工要求：空调房间维护结构的传热系数K值，应尽可能根据技术经济比较。该值的大小直接关系到空调房间或区域的空调冷、热负荷的大小。1.对于屋顶、顶棚、外墙，根据室温允许的波动范围（空调精度）。传热系数控制在0.9w/(m2oc)以内；2.对于内墙、楼板，根据室温允许的波动范围（空调精度），传热系数控制在1.0 w/(m2oc)以内；3.对于外窗，当室内外温差较大时，应尽量采用双层玻璃或其他节能型玻璃；4.对于寒冷需采暖地区，应尽量控制其窗墙比。2.2.3空调房间或区域外附加负荷的计算方法1.风机温升负荷：当电动机安装在通风机蜗壳内时，空气在通过风机后，由于电动机的机械摩擦发热，将导致空气通过通风机后温度升高，引起冷负荷增加。2、水泵温升负荷：空调冷冻水通过水泵后温度升高，引起冷负荷增加。3.空气管道温升负荷：空气通过送、回风管道时，由于送、回风管道受风管的保温情况、内外温差、空气流速、风管面积等因素影响，将通过风管壁散失热量或冷量，导致通过风管的空气温降（或温升）。保温的冷水（或热水），也会由于管壁的传热导致通过管道液体温升（或温降），引起冷（或热）负荷增加。4.新风负荷：为了保证空调房间或区域内的卫生条件，需要将室外新风送入室内由于室内外温差的影响，这部分新风要引起冷（或热）负荷增加。2.2.4系统冷负荷空调区的夏季系统冷负荷，应当根据所服务空调区的同时使用情况、空调系统的类型及调节方式，按各空调区逐时冷负荷的综合最大值或各空调区夏季冷负荷的累计值确定，并应计入各项有关的附加负荷。所谓各空调区逐时冷负荷的综合最大值，是将同时使用的各空调区逐时负荷相加，再得出的数列中取最大值。所谓空调区夏季冷负荷的累计值，是直接将各空调区逐时冷负荷的最大值相加，不考虑他们是否同时使用。显然，采用“空调区夏季冷负荷的累计值”法计算的结果要大于“各空调区逐时冷负荷的综合最大值”法计算的结果。通常，当采用变风量集中式空调系统时，由于系统本身具有适应各空调区冷符合的变化的调节能力，即可采用前一种计算方法：当采用定风量集中式空调系统或末端设备室温控制装置的风机盘管系统时，由于系统本身不能适应各空调区冷负荷的变化，可采用后一种计算方法。2.3冷负荷计算2.3.1围护结构冷负荷谐波反应法的工程简化计算方法（1）外墙和屋顶 CLQ=KFt- 式(2.1)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，及温度波作用于围护结构外表面的时间，h； K围护结构传热系数，w/m2； F围护结构计算面积，m2； t-作用时刻下，围护结构的冷负荷计算温差，简称负荷闻差。负荷温差t-按照外墙和屋面的船热衰减系数进行分类。围护结构愈厚、重（热容量愈大），则值愈大，值愈小；围护结构愈轻、薄（热容量愈小），则值愈小，值愈大。值在0到1之间变化。当围护结构0.2时，由于结构具有较大的惰性对于外界扰量反应迟钝，从而使负荷温差的日变化很小，为了简化计算，可按日平均负荷温差tp计算冷负荷。（2）窗户1.窗户瞬变传导得热形成的冷负荷 CLQc=KFt 式(2.2)式中 t计算时刻的负荷温差； F窗口面积。2、窗户日射得热形成的冷负荷 CLQj=xgxdCnCsFJj 式(2.3) 式中 xg窗的有效面积系数；单层钢窗0.85，双层钢窗0.75；单层木门，0.7，双层木窗，0.6； Xd地点修正系数； Jj计算时刻时，透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷，简称负荷强度，w/ m2。2.3.2室内热源、湿源的散热形成的冷负荷（1）工艺设备散热1.电动设备电动设备系指电动机及其所带动的工艺设备。电动机在带动工艺设备进行生产的过程中向室内空气散发的热量主要有两部分：一是电动机本体由于温度升高而散入室内的热量；二是电动机所带动的设备散出的热量。当工艺设备及其电动机都放在室内时： Q=1000n1n2n3N/(w) 式(2.4) 当工艺设备在室内，而电动机不在室内时： Q=1000n1n2n3N(w) 式(2.5) 当工艺设备不在室内，而只有电动机放在室内时： (w) 式(2.6) 式中 N电动设备的安装功率，kw； 电动机效率，可由产品样本查得； n1利用系数（安装系数），系电动机最大实耗功率与安装功率之比，一般可取0.7-0.9，可用以反映安装功率的利用程度； n2同时使用系数，及房间内电动机同时使用的安装功率与总安装功率之比，根据工艺过程的设备使用情况而定，一般为0.5-0.8； n3负荷系数，每小时的平均实耗功率与设计最大实耗功率之比，他反映了平均负荷达到最大负荷的程度，一般可取0.5左右，紧密机床取0.15-0.4。上述各系数的确切数据，应根据设备的工作情况确定。2.电热设备的散热量对于保温密闭罩的电热设备，按下式计算： (w) 式（2.7）式中 n4考虑排风带走热量的系数，一般取0.5。3.电子设备计算公式同式（2.6）其中系数n3的值根据使用情况而定，对于已给出实测的实耗功率值的电子计算机可取1.0。一般仪表取0.5-0.9。（2）照明得热照明设备散热量属于稳定得热，一般得热量是不随时间变化的。根据照明灯具的类型和安装方式的不同，其得热量：白炽灯 式（2.8）荧光灯 式（2.9）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设在顶棚内时，可取n1=1.0； n2灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部有小孔（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，则视顶棚内通风情况，取n2=0.6-0.8。（3）人体散热与散湿人体散热与性别、年龄、衣着、劳动强度以及环境条件（温、湿度）等多种情况有关。从性别上看，可认为成年女子总散热量约为男子的85%、儿童则约为75%。由于性质不同的建筑物种有不同比例的成年男子、女子和儿童数量，而成年女子和儿童的散热量低于成年男子。为了实际计算方便，可以成年男子为基础，乘以考虑了各类人员组成比例的系数，称群集系数。于是人体散热量则为： 式（2.10）式中 q不同室温和劳动性质时成年男子的散热量，w； N室内全部人数； n群集系数。（4）工程简化计算方法设备、照明和人体散热得热形成的冷负荷，在工程中可用下式简化计算： 式（2.11）式中 Q设备、照明和人体的得热，W； T设备投入使用时刻或开灯时刻或人员进入房间时刻，h； -T从设备投入使用时刻或开灯时刻或人员进入房间时刻到计算时刻，h； JX-T(JE-T、JL-T、JP-T)-时间的设备负荷强度系数、照明负荷强度系数、人体负荷强度系数。（）不同温度条件成年男子散热散湿量表2.4 不同温度条件成年男子散热散湿量体力活动性质热湿量（w）(g/h)室内温度（oc）极轻劳动26显热61潜热73全热134湿量109（6）室内设备的功率及数量表2.5 设备功率及数量房间名称设备名称功率（w）数量（台）综合大厅计算机556显示器706打印机1301复印机4001荧光灯403宿舍计算机552显示器702荧光灯4022.3.2以B座2003办公室为例计算冷负荷1.北外墙冷负荷衰减系数=0.62 ，衰减度f = 17.56，延迟时间=6.6h ，从安阳市墙体的负荷温差表查得扰量作用时刻时的北外墙负荷温差的逐时值t，加上修正系数2得t，按式（2.1）算出北外墙的逐时冷负荷，计算结果列于表2.6中： 表2.6 北外墙冷负荷（W）计算时刻10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00t 6 6 6 7 7 8 9 10 10 11 11 K0.85 F3.753.63.332.0=6.84CLQ34.88 34.88 34.88 40.70 40.70 46.51 52.33 58.14 58.14 63.95 63.95 2.北外窗冷负荷(1）瞬变传热引起的冷负荷由表玻璃窗温差传热的负荷温差查得各时刻的负荷温差t，按式（2.3）计算结果如下表： 表2.7 北外窗冷负荷（W）计算时刻10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00t- 6.0 6.7 7.5 8.0 8.5 8.8 8.9 8.7 8.3 7.7 K2.71 F3.332.0=6.66CLQ108.2 120.9 135.3144.3 153.4158.0160.6 157.0 149.8138.9 由表上海市单层钢窗的日射得热负荷强度查得各计算时刻的负荷强度 J j，窗面积F=6.66，窗有效面积系数为Xg =0.85，地点修正系数为Xd=1.06,窗户内遮阳系数Cs=0.5，按式 （2.4）计算，计算结果如下表2.8：3.办公设备冷负荷由表设备器具散热的负荷系数查得照明负荷强度负荷系数JE，按式（2.7）计算CLQ结果如下表2.9： 表2.8 北外窗日射得热形成的冷负荷（W）计算时刻10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00 J j6371767674 696366673024 Xg0.85 Xd1.06 Cn0.50 Cs0.89 F3.332.0=6.66CLQ168.23 189.59 202.94 202.94 197.60 184.25 168.23 176.24 178.91 80.11 64.09 表2.9 办公设备冷负荷（W）计算时刻10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00JE0.580.730.780.810.840.860.880.90.360.210.17 q13 F5.73.75=21.38 CLQ161.21 202.90 216.79 225.13 233.47 239.03 244.59 250.15 100.06 58.37 47.25 4.照明散热冷负荷由表照明散热的冷负荷系数查得照明散热的冷负荷系数JL-T ，明装荧光灯，镇流器装在空调房间内，镇流器消耗功率系数n1=1.2，灯罩隔热系数n2=0.7，按式（2.9）计算结果如下表2.10：5. 人体散热冷负荷由表人体散热的冷负荷系数查得人体散热形成的冷负荷，按式（2.10）计算结果如下表2.11：从下表表可以看出，此办公室最大冷负荷出现在16:00时，其值为1737.08W。6.各分项逐时冷负荷汇总见表2.12。空调冷负荷与湿负荷计算表见附录1。表2.10 照明散热冷负荷计算时刻10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00JL-T 0.450.630.680.720.750.780.810.830.450.280.24 n11.2 n20.7 q20 F5.73.75=21.38 CLQ161.63 226.29 244.25 258.61 269.39 280.16 290.94 298.12 161.63 100.57 86.20 表2.11 人体散热冷负荷计算时刻10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00JX-T0.540.690.740.780.810.830.850.870.380.230.2 q0.5 F5.73.75=21.38 0.93 qx61CLQx65.50 83.69 89.75 94.61 98.24 100.6103.1105.594.09 27.90 24.26 qq73CLQq78.38 100.1107.4113.2117.5120.4123.3126.255.16 33.38 29.03 CLQ143.8183.8197.1207.8215.8221.1226.4231.8101.261.28 53.29 表2.12 各项冷负荷汇总（W）计算时刻10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:00北外墙冷负荷34.88 34.88 34.88 40.70 40.70 46.51 52.33 58.14 58.14 63.95 北外窗冷负荷108.2120.9135.3144.3153.4158.8160.6157.0149.8138.9北外窗日射得热冷负荷168.2189.5202.9202.9197.6184.2168.2176.2178.980.11 办设备冷负荷161.2202.9216.7225.1233.4239.0244.5250.1100.058.37 照明冷负荷161.6226.2244.2258.269.3280.1290.9298.1161.6100.5人体冷负荷143.8183.8197.1207.8215.8221.1226.4231.8101.261.28 内内墙冷负荷412.19河南城建学院本科毕业设计3 空气调节系统3空气调节系统3.1空气调节系统的分类空气调节系统一般均由空气处理设备和空气输送管道以及空气分配装置所组成，根据需要，他能组成许多不同形式的系统。在工程上应考虑建筑物的用途和性质、热湿负荷特点、温湿度调节要求、空调机房的面积和位置、初投资和运行维修费用等许多方面的因素，选定合理的空调系统。因此，首先要研究一下空调系统的分类。按空气处理设备的设置情况分类1.集中空调：集中系统的所有空气处理设备（包括风机、冷却器、加湿器、过滤 器等）都设在一个集中的空调机房内。2.半集中空调：处了集中空调机房外，半集中空调系统还设有分散在被调房间的二次设备（又称末端装置），其中多半设有冷热交换装置（亦称二次盘管），他的功能主要是在空气进入被调房间之前，对来自集中处理设备的空气作进一步补充处理，例如，诱导空调系统就属于半集中系统。3.全分散系统（局部机组）：这种机组把冷、热源和空气处理、输送设备（风机）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。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过处理的空气来负担的空调系统。在室内热湿负荷为正值的场合，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、双管高风速空调系统均属于这一类型。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较高的风速。2.全水系统：空调房间的热湿负荷全靠水作为冷热介质来承担。由于水的比热比空气大得多，所以在相同条件下只需较小的水量，从而使管道所站的空间减小许多。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法。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愈来愈多，全靠空气来承担热湿负荷，将占用较多的建筑空间，因此可以同时使用空气和水来负担空调的内负荷。诱导空调系统和带新风的风机盘管系统就属于这种形式。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的局部空调机组，但由于冷剂管道不便于长距离输送，因此这种系统在规模上有一定的限制。冷剂系统也可以与空气系统相结合，形成空气-冷剂系统。根据集中式空调系统处理的空气来源分类1.封闭式系统：他所处理的空气全部来自空调房间本身，没有室外空气补充，全部为再循空气。因此房间和空气处理设备之间形成了一个封闭环路。封闭式系统用于密闭空间且无法（或不需）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等战备工程以及很少有人进出的仓库。2.直流式系统：他所处理的空气全部来自室外，室外空气经处理后进入室内，然后全部排出室外，因此与封闭系统相比，具有完全不同的特点。这种系统适用于不允许采用会疯的场合，入放射性实验室以及散发大量有害物的车间等。为了回收排出空气的热量或冷量用来加热或冷却新风，可以在这种系统中设置热回收设备。3.混合式系统：从上述二种系统可见，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情况下使用，对于大多数场合，往往需要综合这两者的利弊，采用混合一部风回风的系统。这种系统既能满足卫生要求，又经济合理，故应用最广。3.2空调系统的特点、设计方法及比较空气系统一般由空气处理设备和空气输送管道以及空气分配装置组成。根据需要，可以组成许多不同形式的系统。工程中用到的空调系统形式有一次回风空调系统、变风量（VAV）空调系统、风机盘管加新风空调系统、水环热泵空调系统、变制冷剂流量（VRV）空调系统、家用中央空调系统。3.2.1一次回风空调系统一次回风空调系统属于全空气系统，是空调工程中最常用的一种空调系统。由于空调机组的送风量是恒定的，故也称为定风量系统。这种系统综合了直流式系统和封闭式系统的优点，它既能满足室内人员所需的卫生要求，向室内提供一定量新鲜空气，有尽可能多的采用回风节能。一次回风空调系统在空气处理过程中，大多数场合需要利用一部分回风。在过渡季节，应当加大新风量的比例，有利于节能；但在夏季和冬季，则相应提高回风量的比例，减少新风量的比例，系统运行就经济。但实际上，为了卫生要求，不能无限制的减少新风量。空调系统设计时，通常是取满足卫生要求、满足补充局部排风量的要求、保持空调房间正压要求这三项中的最大者作为系统新风量的计算值。此外，对于绝大多数空调系统来说，当按上述方法得出的新风量不足总风量的10%时，也按10%确定。3.2.2变风量（VAV）空调系统与定风量空调系统一样，变风量空调系统也是全空气空调系统的一种形式。变风量空调系统亦称VAV系统。这种系统的工作原理是当空调房间的负荷发生变化时，系统末端装置自动调节送入房间的送风量，确保房间温度保持在设计范围内，从而使得空调机组在低负荷时的送风量下降，空调机组的送风机转速也随之而降低，达到节能的目的。（1）变风量系统的基本构成变风量系统通常由空气处理装置（又称空调机组）、风管和变风量末端装置构成。其中，空气处理装置一般采用组合式空调机组，对于高档写字楼，可每层设一台控台机组，也可以根据建筑朝向不同设置多台小型空调机组；变风量空调器的送风机的电动机由变频装置驱动；变风量系统送风管按中压风管要求制作；变风量末端装置是变风量空调系统的关键设备之一，是一个为了补偿空调区域内冷热负荷的变化，通常调节送风量一维持室温的装置。常用的变风量末端装置有：风机动力型VAV末端装置（FPB）、节流型VAV末端装置。（2）变风量系统设计在进行变风量系统设计时，需先对空调房间进行平面分区，即根据不同区域的负荷特点，对建筑的室内部分进行内、外分区。对一般办公建筑而言，通常靠近外围护结构2-4.5m以内的室内区域划为外区，其余部分室内区域则为内区。外区在冬季需要供热，而内区由于受外围护结构负荷的影响，常年都处于需供冷的状态。另外，变风量空调系统集中式空调机组送风量根据系统总冷负荷逐时最大值计算确定；区域送风量按区域逐时负荷最大值计算确定；房间送风量按房间逐时最大计算负荷确定。（3）集中常见的变风量空调系统1.不分内、外区的单风道变风量空调系统。这是最简单的一种变风量空调系统，当房间的进深小于7m时，可采用这种系统。2.外区再热型单风道变风量空调系统。这种系统适于进深较大、需要设置内、外区的空调房间。3.外区风机盘管、内区单风道变风量空调系统。对于进深较大、需要设置内、外区的空调房间，还可以在外区设置独立的卧式暗装风机盘管或沿外围护结构设置明装立式风机盘管机组。3.2.3风机盘管加新风空调系统风机盘管加新风空调系统是空调系统中的一种主要形式，也是目前我国民用建筑中采用最为普遍的一种空调形式。它以投资少、使用灵活等优点广泛应用于各类民用建筑中。风机盘管加新风空调系统，顾名思义它可分为两部分：一是按房间分别设置的风机盘管机组，其作用是承担空调房间的冷、热负荷；二是新风系统，通常新风经过冷、热处理，以满足室内卫生要求。（1）风机盘管机组的形式1.从空气流程形式分，有风机位于盘管下风侧，空气先经盘管处理后，由风机进入空调房间的吸入式；风机位于盘管的上风侧，风机把室内空气抽入，压送至盘管进行冷、热交换，然后送入空调房间的压出式。吸入式的特点是：盘管进风均匀，冷、热效率相对较高，但盘管供热水的水温不能太高；而压出式是目前使用最为广泛的一种结构形式。2.按安装形式分，有立式明装、卧式明装、立式暗装、吸顶式（又称嵌入式）。（2）风机盘管加新风空调系统的处理过程1.新风与风机盘管各自送风至空调房间。这种方式即使风机盘管机组停止运行