福建厦门某酒店空调设计.doc

福建厦门某酒店空调设计 毕 业 设 计 题目:福建厦门某酒店空调设计 系 别 建筑环境与热能工程 专 业:建筑环境与设备工程 姓 名: 学 号:072406255 指导教师:河南城建学院2010年 3 月 27 日河南城建学院毕业设计(论文)任 务 书题 目厦门某酒店空调设计系 别专 业班 级学 号学生姓名指导教师发放日期河南城建学院本科毕业设计(论文)任务书一、主要任务与目标: 学生根据所学基础理论和专业知识,结合实际工程,按照工程设计规范、标准、设计图集和有关参考资料,独立完成建筑所要求的工程设计,并通过设计过程,使学生系统地掌握暖通设计规则、方法、步骤,了解相关专业的配合关系,培养学生分析问题和解决问题的能力,为将来从事建筑环境与设备工程专业设计工作和施工、验收调试、运行管理和有关应用科学的研究及技术开发等工作,奠定可靠的基础。 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二、主要内容与基本要求: A.内容: 1:设计冷热负荷的计算: 室内采暖空调设计时,应按冷热负荷计算方法计算进行围护结构的热工计算,分别计算建筑的冷热负荷,其设计参数详见有关设计手册。 2:算出负荷后,确定系统形式。 3:进行风系统的水力计算。 4:根据所给设计条件以及总冷、热负荷和已经确定的设计方案、设备形式,选择风道以及末端设备、冷热源设备等。 5:室内设计应包括室内设计参数,室内空调设计方案,设计方案应按照施工图的标准进行绘制,除满足设计规范外,还应符合施工验收规范的要求,尺寸线应完整、闭合。 6:部分功能特殊的建筑,需要进行采暖设计。 7:设计应按照设计规范的要求,结合工程实际的需要,考虑消防问题,在选择系统和设备时,还应综合考虑当地环保、节能的具体要求。 8:应进行相关方案的对比,得出对比结论。 B.基本要求: 1.设计说明书 说明书应有封面、前言、目录、外文摘要(不少于150词)、必要的计算过程;计算内容应给出其来源;在确定设计方案时应有一定的技术、经济比较(如设计方案的选择、设备的选型等)说明;内容应分章节,重复计算使用表格方式,参考资料应列出;设计说明书应不少于20000字(60100页为宜)。要求设计说明书文理通顺、书写工整、叙述清晰、内容完整、观点明确、论据正确,应将建筑概况和设计方案交待清楚。 2.设计图纸 要求绘制68张折合1#图纸,包括计算机绘图和手绘图,其中手绘图纸至少1张(本次设计均为白纸图,不是硫酸图)。图纸应包括设计施工说明、主要设备材料明细表、系统图、热源平面、管网平面、剖面图、大样图、纵断图、水压图等。设计图纸要求图面整洁,图纸内容布置合理,图文全部采用工程字体,尽量选用标准图号,标题栏按照统一规定格式绘制,图例及绘图方法执行国家有关制图规范。为保证毕业设计是自己独立完成,设计结束后,应上交有关电子文件。三、计划进度:周数主要工作内容备注1收集资料熟悉设计任务书可分阶段进行2冷热负荷计算 确定设计方案2选择计算并确定设备型号、规格等,或确定管网敷设方式水力计算,热力计算,水压图绘制,量化管理运行调节方法3绘制施工图:、平面图、剖面图,系统图1管网平面图剖面图及大样图等。整理设计说明书,准备答辩。答辩四、主要参考文献:1.采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003 中国计划出版社2.建筑设计防火规范GBJ16-87 2001版 北京 中国计划出版社3.高层民用建筑设计防火规范GB50045-95 北京 中国计划出版社4.夏热冬冷地区建筑节能设计标准JGJ134-20015. 公共建筑节能设计标准GB500189-2005 中国计划出版社6.全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调?动力 中国建筑标准设计所 20037.建筑设备专业设计技术措施北京建筑设计研究院8.简明供热设计手册中国建筑工业出版社,19989.采暖通风设计手册 中国建筑工业出版社,199810.空调设计手册 中国建筑工业出版社,11.通风与空调工程施工质量验收规范GB50243-200212.建筑设备施工安装通用图集91B6-空调与通风工程华北标办199313.建筑设备施工安装通用图集91BX12000版 华北标办200114.民用建筑暖通及给排水设计实例化学工业出版社2004.915.建筑通风空调设计图集机械工业出版社 2005-3-3116.户式中央空调设计实例机械工业出版社指导教师(签名): 年 月 日教研室审核意见: (建议就任务书的规范性;任务书的主要内容和基本要求的明确具体性;任务书计划进度的合理性;提供的参考文献数量;是否同意下达任务书等方面进行审核。) 任务书的较规范;任务书的主要内容和基本要求的明确具体;任务书计划进度的较合理;提供的参考文献数量较多;同意下达任务书。 教研室主任签名:李奉翠2010 年3 月 20 日注:任务书必须由指导教师和学生互相交流后,由指导老师下达并交教研室主任审核后发给学生,最后同学生毕业论文等其它材料一起存档。 毕业设计(论文)成绩评定 答辩小组评定意见 一、评语(根据学生答辩情况及其论文质量综合评定)。 二、评分(按下表要求评定)评分项目答 辩 小 组 评 分评 阅 教 师 评 分 合计(40分)完成任务情 况(5分)毕业设计(论文)质量(5分)表达情况(5分)回答问题情况(5分) 质量(正确性、条理性、创造性、实用性)(10分)成果的技术水平(科学性、系统性)(10分)评分答辩小组成员签字 年 月 日 毕业答辩说明 1、答辩前,答辩小组成员应详细审阅每个答辩学生的毕业设计(论文),为答辩做好准备,并根据毕业设计(论文)质量标准给出实际得分。2、严肃认真组织答辩,公平、公正地给出答辩成绩。3、指导教师应参加所指导学生的答辩,但在评定其成绩时宜回避。4、答辩中要有专人作好答辩记录。 指导教师评定意见一、对毕业设计(论文)的学术评语(应具体、准确、实事求是): 签字:年 月日二、对毕业设计(论文)评分按下表要求综合评定。(1)理工科评分表评分项目(分值)工作态度与 纪 律(10分)毕业设计(论文)完成任务情况与水平(工作量与质量)(20分)独 立工作能力(10分)基础理论和基本技能(10分)创 新能 力(10分)合 计(60分)得分(2)文科评分表评分项目(分值)文献阅读与文献综述(10分)外文翻译(10分)论文撰写质量(10分)学习态度(10分)论证能力与创新(20分) 合 计(60分)得分 指导教师签字:年 月 日引 言制冷的历史早到公元5世纪,那时人们利用天然冰,机械制冷直到十八世纪才得到发展,十八世纪的三十年代出现了电制冷,人工制冷技术出现在1930年左右,最初用于电影院等短时间需要降温,负荷集中的场所。我国的制冷技术是在“一五”计划期间起步的,虽然到现在只有短短30年的历史,但发展迅猛,现今已经发展为与工业、农业、科技、国防现代化建设以及人民生活密不可分的产业。制冷技术是使某一空间或物体的温度降低到低于周围环境纬度,并保持在规定低温状态。而空气调节技术是使室内空气温度相对湿度速度噪声压力机洁净度等参数保持在一定范围内的技术。现代意义上的空气调节技术起源在西方。现代的空气调节技术在我国是近几十年发展起来的。20世纪8090年代是空气调节技术发展最快的时期,全国从南到北的星级宾馆商场娱乐场所餐饮店体育馆高档办公楼都装有空调,而且空调器也陆续进入了家庭。空调行业的发展前景远大。采暖通风与空气调节的工作原理是:当室内得到热量或失去热量时,则从室内取出或向室内补充热量,使进出房间的热量相等,即达到热平衡,从而保证室内一定温度:或使进出房间的湿量平衡,以保持室内一定湿度:或从室内排出污染空气,同时补入等量的清洁空气(经过处理或不经处理),即达到空气平衡。进出房间的空气量、热量以及湿量总会自动达到平衡。任何因素破坏这种平衡,必将导致室内状态(温度、湿度、污染物浓度、室内压力)的变化,并将在新的状态下达到新的平衡。例如,在冬季,当室外温度下降,房间向外传热量增加,如果这时向房间的供热量保持不变,则房间失热量大于得热量,破坏了原来的平衡状态,必将导致室内温度下降。随着室内温度的下降,房间失热量减少;当室温下降到某一值时,房间的失热量与得热量相等,又重新到达了新的平衡,但室内状态改变(室温下降)了。自动达到平衡时的室内状态往往偏离人们所希望的状态。因而所设置的采通风与空调系统必须能够控制进(或出)房间的热量,湿量和空气量,以便在所希望的室内状态范围内实现热湿量和空气量的动态平衡。另外,热量,湿量和空气量平衡之间是互有联系的。例如,当空气平衡发生破坏时,由于随着空气进入和排出房间,同时伴随着热量和湿量进出房间,因此也影响了房间的热量平衡和湿量平衡。空调毕业设计的目的旨在提高学生运用所学的理论知识解决实际问题的能力,需要学生充分发挥主观能动性,运用现有的设计参考资料,解决设计中遇到各种问题。完成所给建筑物的中央空调系统的设计。包括:冷热负荷计算,水利计算,制冷站、供热站设计,空调站设计,管道系统的设计,(防排烟设计)防止噪声的设计等。 摘 要本次设计的是福建厦门某酒店的空调系统。针对该酒店的功能要求和特点,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。首先计算各房间的冷湿负荷;计算完冷、湿负荷以后,接下来是风量的计算,风量的计算包括送风量和回风量的计算。风量的计算之初先在i-d图上划出空气的处理过程,然后根据前面的负荷计算结果进行计算,最后根据需要的风量和冷量选择空气处理设备和每个房间的风口。在此基础上,通过对各种空调方式的比较,选择了合理的空调方式。考虑到本建筑的特点,一层大厅和商场采用全空气空调系统;其余各层采用风机盘管-新风系统.根据各种计算结果,通过性价比分析,进行了设备选型,确保设备容量、压强、噪声等方面满足要求。本中央空调系统的设计力求达到经济、舒适、方便、实用,并尽可能满足节能要求。关键词:全空气系统,风机盘管-新风系统,性比分析 ABSTRACT The air-conditioning system is designed for a tavern in XiaMenAccording 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 roomAfter 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. i-d, then counting by the resultAt last choosing the equipments of air condition and air draught in every rooms by the cooling load and air quantity. On this bass,the first floor choose the VAV air-conditioning; the other floor choose the Fan coil units FCUs-fresh air systemAccording 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 and convenientand practical air-conditioning system. Also it should meet the energy-saving requirement as possible.Key words: VAV air-conditioning system, Fan coil units FCUs-fresh air systemThe function compare 目录1. 设计概况31.1工程概况31.2设计依据31.3设计资料31.3.1地理参数31.3.2气象参数31.3.3室内设计参数32. 冷、湿负荷的计算32.1 冷、湿负荷的概念32.2 空调房间负荷的计算理论32.2.1 外墙和屋盖冷负荷计算:32.2.2 玻璃窗传热的冷负荷:32.2.3 内墙、内门等维护结构的冷负荷:32.2.4 照明散热形成的冷负荷照明散热引起的冷负荷(荧光灯):32.2.5 人体散热形成的冷负荷:32.2.6 热湿比:32.3 冷、湿负荷计算33. 空调系统形式的选择33.1 建筑特点33.2系统划分原则33.3方案比较33.3.1全空气系统与空气-水系统方案比较33.3.2定风量与变风量全空气系统比较33.3.3风机盘管加新风系统的空气处理方式比较34.风量的计算34.1 风盘的计算34.2 新风量的确定34.3 空调房间送风量的确定34.4空调房间气流组织34.5 风口的布置34.5.1风口的布置原则34.5.2风口的选择步骤34.5.4回风口注意事项34.6气流组织计算34.6.1下送风气流组织设计计算34.7风管系统水力计算34.7.1风道的布置和制作要求34.7.2风管系统设计的计算步骤35.空调水系统计算35.1水系统的比较、选择35.2空调水系统的设计原则35.3水系统水力计算35.3.1计算方法35.3.2 基本公式35.3.3冷冻水管路水力计算35.3.4冷冻水立管水力计算36.制冷机房36.1空调冷却水系统36.2水系统的调节方式36.3冷却水泵的选型和计算36.4分水器和集水器的构造和用途36.5 制冷机组36.5.1 制冷机组的分类36.5.2 制冷机组的组成36.5.3蒸汽压缩式制冷原理37.消声减振方面的设计考虑37.1概述37.2空调系统的消声37.3 空调装置的防振38.管道的保温和防腐设计38.1管道的保温及防腐38.1.1保温目的38.1.2保温材料的选择38.1.3保温层厚度的选择38.2保温度材料的经济厚度3参考文献3附录A3附录B3致谢3 1. 设计概况1.1工程概况本设计为福建厦门某酒店空调设计系统,其主体建筑为地上13层,地下1层,为混凝土框架结构。地下1层作为制冷机房以及车库,层高为5.1m;一层为入口大厅,层高为3.3m;2-3层为大小型KTV包房和舞厅等, 层高为3.3m;4-12层为客房,层高为3.3m;13层为大小会议室等,层高为3.3m。1.2设计依据本工程空调初设计根据建筑专业提供的图纸,并依照暖通现行国家颁发的 有关规范、标准进行设计,具体为:(1)采暖通风与空气调节设计规范 GB50019?2003(2)高层民用建筑设计防火规范(3)办公建筑设计规范(4)民用建筑节能设计标准JGJ26-95 5民用建筑热工设计规范GB50176-931.3设计资料1.3.1地理参数一下资料均选自于实用供热空调设计手册(第二版,中国建筑工业出版社出版)纬度:24.29经度:118.04海拔:80.8m1.3.2气象参数大气压力:99.67KP室外计算干球温度:33.6室外计算湿球温度:27.6室外相对湿度:69%室外平均风速:2.5m/s1.3.3室内设计参数(1)大厅取三级 室内空气干球温度26; 室内空气相对湿度65%,取60%; 新风指标:v10m3/h p; 风速:0.3m/s。(2)会议室计算参数 室内空气干球温度26; 室内空气相对湿度65%,取60%; 新风指标:v20m3/h p; 风速:0.3m/s。(3)客房 室内空气干球温度27; 室内空气相对湿度65%,取60% 新风指标:v30m3/h p 风速0.25:取0.2m/s。2. 冷、湿负荷的计算2.1 冷、湿负荷的概念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。主要冷负荷由以下几种:外墙及屋面瞬变传热引起的冷负荷;玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷;透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷;人体散热引起的冷负荷;照明散热引起的冷负荷;设备散热引起的冷负荷;在冷负荷的计算方法上,本设计采用谐波法。主要湿负荷有以下几种:人体散湿引起的湿负荷;从房间内液体表面散出的湿负荷;设备散湿引起的湿负荷。根据本建筑的特点,只计算人体散湿。2.2 空调房间负荷的计算理论2.2.1 外墙和屋盖冷负荷计算:计算公式 Qc AK t c+td?k?k- tn 其中 Qc ? 外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷, W ; A ? 外墙和屋面的面积, ?; K ? 外墙和屋面的传热系数, W/?K ; tn ? 室内设计温度, ; tc ? 外墙和屋面的冷负荷计算温度逐时值, ; td ? 地点修正值; k? 外表面放热系数修正值,室外风速为3.3m/s,所以,可得k=0.97。 k? 外表面吸收系数修正值,外墙选取中色,所以取值为0.97。2.2.2 玻璃窗传热的冷负荷:(1)本建筑的窗户大小由建筑图确定,结构为:单框双玻中空断热型铝合金窗,玻璃厚度为6?,中间空气间层厚度为6?,80%玻璃,内遮阳选用浅蓝色布帘。在室内外温差作用下,通过外玻璃窗瞬时传热引起的冷负荷计算公式:Qc Cw?AW?KW t c+ td- tn 其中Qc ? 玻璃窗瞬时传热冷负荷, W ;tn ? 室内设计温度, AW ? 窗口的面积, ?;t c ? 玻璃窗的冷负荷计算温度逐时值, ;Kw ? 外窗玻璃传热系数,由玻璃窗样本查出传热系数为2.8 W/?K。Cw?玻璃窗传热系数的修正值。由民用建筑空调设计(化学工业出版社2003)表2-50可查Cw1.20td?玻璃窗的地点修正值,表2-51可查得td2 。(2)透过玻璃窗的日射得热形成的逐时冷负荷:玻璃窗日射得热引起的逐时冷负荷,计算公式:Qc Cs?AW?Ca?CLQ?Ci?Dj 其中Qc ?玻璃窗日射得热引起的冷负荷, W ;Cs ? 玻璃窗的遮阳系数,由暖通空调常用数据手册(中国建筑工业出版社2002)P779表4.1-28,查得双层6?厚普通玻璃值为0.74。Ci ? 玻璃窗内遮阳设施的遮阳系数,由暖通空调常用数据手册(中国建筑工业出版社2002)P780表4.1-29查得0.6AW ? 窗口的面积, ?;CLQ ? 玻璃窗的冷负荷系数,由暖通空调常用数据手册(中国建筑工业出版社2002)P792表4.1-42查得;Dj ? 日射得热因数最大值由暖通空调常用数据手册(中国建筑工业出版社2002)P780表4.1-31查得;Ca ? 有效面积系数由暖通空调常用数据手册(中国建筑工业出版社2002)P780表4.1-30,查得取0.75。t c?玻璃窗的冷负荷计算温度逐时值,由暖通空调常用数据手册(中国建筑工业出版社2002)P781表4.1-32查得。2.2.3 内墙、内门等维护结构的冷负荷:当空调房间的温度与相邻非空调房间的温度大于3时,要考虑由内维护结构的温差传热对空调房间形成的瞬时冷负荷。计算公式 Qc A?K ?t o.m + ta-tR其中 A ? 内维护结构(如内墙、楼板等)的面积, ?;K ? 内维护结构的传热系数,W/?K ;t o.m ? 夏季空调室外计算日平均温度,;ta ? 附加温升,具体取值如下表:临室散热量(W/?)很少2323116116ta()023572.2.4 照明散热形成的冷负荷照明散热引起的冷负荷(荧光灯):Qc n1?n2?N?CLQ式中:Qc -灯具散热形成的冷负荷,W;N-照明灯具所需功率,W;n1-镇流器消耗功率系数,当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时,取1.2; 当安装荧光灯镇流器装设在顶棚内时,可取n11.0;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n20.50.6;而荧光灯罩无通风孔者0.60.8;CLQ -照明散热冷负荷系数,可以由附录2-22查得。设计空调每天均运行24小时,客房内荧光灯均为明装,则n11.2,n20.6。开始开灯时间定为19:00,共开灯8小时。餐厅、会议室、走廊内荧光灯均为暗装,镇流器安装在顶棚内,灯罩有通风孔,n11.0,n20.6。会议室由于工作时间段基本上在白天,故照明散热引起的冷负荷不计入空调负荷。走廊开始开灯时间定为19:00,共开灯10小时。餐厅开始开灯时间定为18:00,共开灯10小时。商场照明按照明功率密度取19W/?,取48830W,使用时间9:00-22:00。2.2.5 人体散热形成的冷负荷:人体显热散热引起的冷负荷计算式为: Qc q s?n?CLQ 其中Qc ? 人体显热散热引起的冷负荷,W; 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。人体潜热散热引起的冷负荷计算式为:Qc q l?n? 其中Qc ? 人体潜热散热引起的冷负荷,W; q l ? 不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量,W;其中 商场人员停留时间段为:9:00-22:00由暖通空调常用数据手册(中国建筑工业出版社2002)P780表4.1-29查得0.5。 客房人员和会议室工作人员属于极轻劳动,商场工作人员和顾客属于轻劳动。由暖通空调(中国建筑工业出版社2003)P20表2-13查得室温26时,会议室和客房每人散发的显热和潜热量为qs= 60.5W和q1=73.3W。取客房2人、会议室1.8m2/p,查集群系数0.93;商场每人散发的显热和潜热量为qs=58,q1=123。商场人数按人员密度每平方米0.2人计算,计为120人,群集系数为0.89。2.2.6 热湿比:空气调节设计手册第二版电子工业部第十设计研究院主编,中国建筑工业出版社?热湿比(J/g);?空调房间冷负荷(W);?空调房间湿负荷(g/s)。2.3 冷、湿负荷计算 如图2.1所示根据计算原理进行KTV包房的冷负荷计算详表如表2.1。 图2.1 KTV包房逐时计算表如下: 表2.1房间负荷源逐时负荷值891011121314151617181920201KTV包房房间参数 面积48.69m2高度3.30m室内温度26.0相对湿度60 人体6人照明1000W设备2000W新风180.00m3/h 人体显热165.6165.6198.1217.6233.8246.8259.8266.3272.8123.497.481.268.2 全热853.6853.6886.1905.6921.8934.8947.8954.3960.8811.4785.4769.2756.2 湿负荷1.031.031.031.031.031.031.031.031.031.031.031.031.03照明负荷值217.6352390.4416435.2454.4473.6492.8505.6518.4249.6224198.4设备负荷值3300330046005500620068007200760079008100600048003900南外墙基本信息长6.2高宽3.3面积20.46-3.3传热系数0.54 负荷值86.685.783.882.880.97977.175.274.373.373.374.375.2南外窗_嵌基本信息长0.8高宽0.8面积0.64传热系数2.6 负荷值20.231.541.251.858.767.160.74837.728.617.911.39.8南外窗_嵌基本信息长1.5高宽1.8面积2.7传热系数2.6 负荷值85.3132.8173.7218.7247.7283.2256202.4159.1120.675.547.741.4西南外墙基本信息长1.26高宽3.3面积4.16传热系数0.54 负荷值2827.727.327.126.425.925.42524.524.123.823.623.6西外墙基本信息长1.5高宽3.3面积4.95传热系数0.54 负荷值37.737.437.136.63635.534.934.133.63332.732.532.2西外墙基本信息长5.46高宽3.3面积18.02-5.8传热系数0.54 负荷值9392.391.690.388.987.586.284.282.881.480.880.179.4西外窗_嵌基本信息长3.23高宽1.8面积5.81传热系数2.6 负荷值112.8153.9193.4224238.6453.6944.91473.71644.71622.2750.1102.789.1新风显热431.3431.3431.3431.3431.3431.3431.3431.3431.3431.3431.3431.3431.3 全热1695.516811638.51571.51485.41386.61282.51180.21086.61007.4947.4910897.3 湿负荷1.761.741.681.581.461.321.181.030.90.790.710.650.64 如上表所示,最大负荷出现在14时,所以选择14时负荷作为空调冷负荷。更多详细表见附录A 3. 空调系统形式的选择3.1 建筑特点本设计为福建厦门某酒店空调设计系统,其主体建筑为地上13层,地下1层,为混凝土框架结构。地下1层作为制冷机房以及车库,层高为5.1m;一层为入口大厅,层高为3.3m;2-3层为大小型KTV包房和舞厅等, 层高为3.3m;4-12层为客房,层高为3.3m;13层为大小会议室等,层高为3.3m。3.2系统划分原则同一建筑物内平面和竖面各方向的负荷差别很大,各房间用途和使用时间均不尽相同,为使空调系统既能保持室内要求参数,又经济合理,就需要将系统分区。其划分基本原则如下: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;初投资和运行费用综合起来较为经济;尽量减少一个系统内的各房间相互不利的影响;尽量减少风管长度和风管重叠,便于施工、管理和测试;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;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;工作班次和运行时间相同的房间宜划分为一个系统;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。3.3方案比较3.3.1全空气系统与空气-水系统方案比较全空气系统: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。 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。 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。使用寿命:使用寿命长。安装:设备与风管的安装工作量大周期长。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。温湿度控制:可以严格地控制室内温度和室内相对湿度。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。消声与隔振:可以有效地采取消防和隔振措施。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。空气-水系统: 设备布置与机房: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: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: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:使用寿命较长。 安装: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: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:对室内温度要求严格时难于满足。 空气过滤与净化:过滤性能差,室内清洁度要求较高时难于满足。 消声与隔振:必须采用低噪声风机才能保证室内要求。 风管不互相串通:各空调房间之间不会互相污染。3.3.2定风量与变风量全空气系统比较 定风量(CAV)系统定风量系统的送风量是固定不变的,可以通过风量调节阀来调节各区域风量。单风道定风量系统的送风参数相同,所以适用于大空间,负荷变化不大的场所。优点:系统简单,初投资小,运行管理方便。对于大空间各区域要求相同的场所,基本能满足要求。缺点:定风量系统的风量是按照房间热湿负荷的最大值确定的,但是实际上房间热湿负荷不可能经常处于最大值,而是在全年的大部分时间低于最大值,因此造成了能源浪费。 变风量(VAV)系统变风量(VAV)系统是一种通过改变送入各房间的风量来适应房间负荷变化的全空气系统。?它由变风量空调机组和VAV末端装置两部分组成,VAV终端根据控制区域的冷热负荷,通过调节风门的开启比例控制末端的送风量。变风量空调机组则根据各VAV末端的需求,通过风机变频控制总送风量。优点:由于变风量系统通过调节送入房间的风量来适应负荷的变化,同时在确定系统总风量时还可以考虑一定的同时使用情况,所以能够节约风机运行能耗和减少风机装机容量。系统的灵活性较好,易于改、扩建,尤其适用于格局多变的建筑。缺点:缺少新风,室内人员感到憋闷;房间内正压或负压过大导致房门开启困难;室内噪声偏大;初投资大,自控装置复杂;且系统运行不稳体,节能效果不明显。对于室内湿负荷变化较大的场合,如果采用室温控制而又没有末端再热装置,往往很难保证室内湿度要求。基于上述比较,结合本建筑特点,一至三层商场大空间由于各区域室内参数相同,运行时间相同,不需要单独控制,所以选用定风量单风道露点送风的空气处理方式,这种方式较变风量系统初投资小,运行管理简单,可以通过调节风量阀来控制风量。3.3.3风机盘管加新风系统的空气处理方式比较风机盘管加新风系统的空气处理方式有: 新风处理到室内状态的等焓线,不承担室内冷负荷,可以用风机盘管的出水作为新风空调器的供水,冷冻水温约为12.5-14.5; 新风处理到室内状态的等焓湿量线dldn,新风空调器不仅承担新风负荷还承担一部分室内的冷负荷,其值为QWGW(iw-il),而风机盘管仅负担部分室内的冷负荷; 新风处理到焓值小于室内状态点焓值dl dn,新风空调器不仅承担新风冷负荷还承担一部分室内显热冷负荷和全部潜热冷负荷,风机盘管仅承担部分室内显热冷负荷,实现等湿冷却,可改善室内卫生和防止水患,新风空调器处理的焓差大,水温要求5以下,采用排数多,断面风速低的新风空调器; 新风处理到室内状态的等温线(tltn),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; 新风处理到室内状态的等焓线,并与室内回风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(包括了新风)当风机盘管不工作时,新风从回风口送出,对风机盘管的过滤器反吹,不易选型。基于上述比较,第二种处理方式即新风处理到室内空气焓值的方式,新风机组只承担新风负荷,风机盘管只处理室内回风,承担室内负荷,因此二者选型机组均不会太大,这种方案既提高了该系统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,水管的结露现象可得到改善。但考虑到本建筑的特点,新风量比较小,总负荷也不大,所以选用不处理新风的方法所有负荷全部由风机盘管承担。4.风量的计算4.1 风盘的计算空气处理方案及有关参数的查取:采用独立新风系统,风机盘管承担全部室内冷湿负荷,盘管在湿工况下工作。 图3.2 风机盘管处理过程焓湿图如图3.2所示,新风机组先将室外新风由状态点W处理到L点,L点相对湿度为90%,其焓值与室内空气焓值相等,新风与由风机盘管处理过的回风混合,达到送风状态点S,然后送入室内。送风状态S的确定,从室内状态点N沿热湿比线相交于90%相对湿度线,交点即为送风点S。夏季室内冷负荷为Q,湿负荷W,室内空气参数tn, ; 室外空气参数tw, tws ;房间所需新风量GW。(1)室内热湿比及房间送风量: (4-6)在焓湿图上根据tn, 确定N点,in;过N点作线与90%线相交,即得送风点O,io。则送风量为: (4-7)(2)风机盘管风量:要求的新风量Gw40 m3/h ,则风机盘管的风量: Gs-40144 (4-8)(3)确定M点由 得:(4-9)(4)风机盘管的全冷量:QFGF(in-im)(4-10)(5)风机盘管的显冷量:QsGFCp(tn-tm) (4-11)4.2 新风量的确定新风量的确定一般需要满足的要求:1)、卫生要求在人长期停留的空调房间内,新鲜空气的多少对健康有直接影响,人体总要不断地吸进氧气,呼出二氧化碳。根据采暖通风规范规定,不论每人占房间体积多少,新风量按大于等于30m3/(h?人)采用;对于人员密集的建筑物,如采用空调的体育馆、会场,新风量以715m3/h?人计算。2)、补充局部排风量当空调房间内有排风柜等局部排风装置时,为了不是车间产生负压,在系统中必须有相应的新风量来补充排风量。3)、保持空调房间的“正压”要求为了防止外界环境空气舜日空调房间,干扰空调房间内温湿度或破坏室内洁净度,需要在空调系统中用一定量的新风来保持房间的正压。在实际工程设计中,如前所述,对于绝大多数场合来说,当按上述方法得出新风量不足总风量的10%时,也应按10%计算,以确保卫生和安全。4.3 空调房间送风量的确定送风量kg/h: 6812.06新风量kg/h: 700.974回风量kg/h: 6611.09新风比%: 12.95热湿比:23355机组总冷量kW:14.1857室内冷负荷kW:12.5096新风负荷kW: 1.67607再热冷负荷kW:0总