建环空调课设说明书(DOC毕设论文).doc

前 言随着人们生活水平的提高，对室内环境提出了更高的要求，特别是21世纪以后，我国的空气调节事业得到了迅速发展。一个建筑物或房间内的空气状况不仅影响着人们生活和学习，还直接关系到人们的身体健康。所以良好的空气质量正是人们所追求的。本次课程设计的研究对象和主要内容是给上海体育馆设计空气调节系统。本建筑物为上海地区某体育馆，建筑面积约为2400m2,共两层，中间一夹层，一层为餐厅、夹层为健身房、淋浴室、游泳池等，二层为看台；空调建筑面积2000 m2。本设计根据体育馆的冷负荷，然后根据冷负荷及建筑物的形式等条件，提出了空气系统设计方案，选择布置了风水管网系统，绘制出了该系统的平面图和系统图，还对该系统进行了水力计算，选择管径和流速，使管网系统较好地符合了水力平衡要求。最后还计算布置了送回风口、室内机和室外机。 从本次课程设计中，我们在遵循有关设计规范规定，综合运用所学的基本理论、基本知识、基本技能，在利用天然资源基础上，参考有关设计资料，独立分析和解决实际问题；掌握并提高了对空气调节课程的设计定案、计算、绘图等方面的能力，以及着手进行实际施工图设计奠定可靠基础。由于我水平有限，设计中的错误和不妥之处必然存在，恳请老师批评指正。1 设计任务书1.1 设计内容设计以夏季空调系统为主，包括建筑物空调设计、制冷机房及空调设备选型设计。主要内容：1 工程概况 包括工程名称、设计建筑物概况、建筑物地点及周边环境，建筑物面积，空调面积，建筑物层数及各楼层的功能，设计要求等； 2 设计参数确定 室外设计参数，室内设计参数，建筑物设计参数；3 空调负荷计算；4 空调系统方案的选择及空气处理过程的确定；5 空调冷热源的确定；6 风系统设计及气流组织；7 水系统设计；8 消声、减震及保温；9 技术经济指标及概预算。10 对调试的要求和设计全年运行管理工况的说明分析（包括对自控系统的要求和调整）。1.2 图纸要求绘制该空调工程的风管平面图、水管平面图、机房布置图、设备安装图，图纸量折合一张A1以上，尽可能用计算机绘制。1.2.1总的要求图纸的图幅、标题栏、线条、符号、尺寸标注、文字、比例、目录及图例等均严格制图及有关标准。建筑图内容一律有细实线画出，必须标明轴线尺寸和轴线号。空调管道和设备在图上用粗实线和图例标明。图纸上绘制的建筑结构及空调系统中的实体位置正确、标注尺寸齐全、有可操作性、方便施工，应有设计说明和设备明细表。1.2.2平面图的内容和要求平面图包括：空调区域风管平面图、空调区域水管平面图。平面图绘出后，应清楚说明以下问题：空调设备、管道与建筑物的关系及相关尺寸、管径、坡度、坡向和出入户的情况。1.2.3系统图的内容和要求系统图包括：机房系统图（空调机房、制冷机房）、冷却水系统图（可与机房系统图合并）、冷冻水系统图、风道系统。对系统图的要求：系统图中管道的走向应与平面图吻合；图上应标明管径、标高、坡度；空调设备、附件的图例、编号；主要阀件、仪器、仪表、自控装置符号等。1.2.4详图的内容和要求详图的内容：由于平面图和系统图一般比例均为1/100或1/50，有些局部地方不能详尽清楚表示，会给施工造成困难。故须由设计人根据实际需要，绘出一些详图和设备基础图、剖面图等。 对详图的要求：线型与其他图纸相吻合，需施工中加工的尺寸，要标柱得更细致且符合制图标准。2 原始资料2.1 工程概况本建筑物为杭州地区某酒店，建筑面积约为1900m2,使用区域主要为宴会厅、会议室、包厢、办公室、客房等，共7层。建筑层高：一层至三层高4.8米，其余层高3.6米。外窗及门高：窗高统一1800mm，宽度详见平面图，窗台高统一900 mm。2.2 维护结构构造外墙类型：240mm页岩烧结多孔承重砖墙时K240=1.623W/m2，取2%的销键作用的影响,则:K240=1.623 W/m21.02=1.65 W/m2；内墙类型：20 mm水泥砂浆+240 mm砖墙+ 20mm水泥砂浆，K=1.974W/（m2.K）；屋面类型：内粉刷（20mm）+钢筋混凝土（35mm）+水泥砂浆（20mm）+隔气层（5mm）+水泥膨胀珍珠岩350（200mm）+水泥砂浆（20mm）+卷材防水（5mm）+砾砂外表层（5mm），K=0.49W/（m2.K）。楼板材料：7mm五夹板+370mm热流向下（水平、倾斜）60mm以上+80mm钢筋混凝土+25mm水泥砂浆+25mm大理石，K=0.508 W/（m2K）；外窗类型：PVC框+Low-E中空玻璃6+12A+6遮阳型，传热系数2.444 W/（m2.K）自身遮阳系数0.55，内遮阳系数0.60，有外遮阳；.内门系列：木框夹板门，传热系数2.504 W/（m2.K）；外门系列：节能外门，传热系数3.02 W/（m2.K）。围护结构类型围护结构材料夏季传热系数W/（m2.K）外墙240mm页岩烧结多孔承重砖墙1.65内墙20 mm水泥砂浆+240 mm砖墙+ 20mm水泥砂浆1.974屋面内粉刷+钢筋混凝土+水泥砂浆+隔气层+水泥膨胀珍珠岩350+水泥砂浆+卷材防水+砾砂外表层0.49楼板五夹板+热流向下（水平、倾斜）60mm以上+钢筋混凝土+水泥砂浆+大理石0.508外窗PVC框+Low-E中空玻璃6+12A+6遮阳型2.444内门木框夹板门2.504外门节能外门3.022.3 舒适型空气调节室内计算参数参数冬季夏季温度14242228风速0.20.3相对湿度306040652.4 当地主要设计气象参数地理位置经度120.16纬度30夏季气象参数冬季气象参数空调室外干球计算温度35.7室外采暖计算温度-1空调室外失球计算温度28.5室外空调计算温度-4空调日平均温度31.5室外通风计算温度4室外通风计算温度33最冷月平均相对湿度（%）77最热月平均相对湿度（%）80平均风速（m/s）2.3风速（m/s）2.2最多风向平均风速（m/s）3.6大气压力（Pa）100050大气压力（Pa）102090大气透明度5冬季冷风渗透量朝向修正方向修正系数方向修正系数东0.2东南0.1南0.2西南0.2西0.4东北0.65北1西北13 空调负荷的计算3.1 空调冷负荷的计算3.1.1外墙传热冷负荷外墙传热形成的计算时刻冷负荷Q(W)，按下式计算：Q=KF， （3.1） 式中K围护结构的传热系数， K取1.65W/，F墙体计算面积，； 计算时刻，根据体育馆的负荷特点，计算时刻为8：0021：00； -温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙的时 刻，点钟； 作用时刻下，通过外墙的冷负荷计算温差，简称负 荷温差，。注：例如对于延迟时间为5小时的外墙,在确定16点房间的传热冷负荷时,应取计算时刻=16,时间延迟为=5,作用时刻为-=16-5=11。这是因为计算16点钟外墙内表面由于温度波动形成的房间冷负荷是5小时之前作用于外墙外表面温度波动产生的结果3.1.2外窗的温差传热冷负荷通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷Q按下式计算： Q=KFt (3.2) 式中K外窗的传热系数，本建筑采用PCV框+Low中空玻璃，K取2.444 W/ ； F玻璃窗面积，；t计算时刻下的负荷温差，；外窗有外遮阳设施，选用该公式 Q=FCsCaCn (3.3) 式中， F外窗面积（包括窗框、即窗的墙洞面积）Cs窗玻璃的遮挡系数，透明双层有色玻璃厚度3+3mm，Cs取0.74；Ca窗的有效面积系数，双层钢窗，Ca取0.75，；Cn窗内遮阳设施的遮阳系数，只有内遮阳白色窗帘，Cn取0.5；计算时刻下太阳总辐射负荷3.1.4内围护结构的传热冷负荷当邻室有一定发热量时，通过空调房间内围护结构的温差传热负荷，按下式计算：Q=KF(twp+tls-tn) (3.4）式中 Q稳态冷负荷，下同，W ；K内墙的传热系数，K取0.165W/；F内墙的面积，；twp夏季空气调节室外计算日平均温度，为30.4； tn夏季空气调节室内计算温度，26； tls邻室温升，可根据邻室散热强度采用，这里取平均附加温升3。所以，Q=KF(twp+tls-tn)=0.165229.86（30.4+3-26）=280.65W3.1.5人体冷负荷 设备、照明和人体散热得热形成的冷负荷，在工程上可用下式简化计算：CLQ =QJX-T式中 Q 设备、照明和人体得热，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-T时间的设备负荷强度系数（附录2-14），照明负荷强度系数（2-15），人体负荷强度系数（2-16）.查表2-18得室温为26时成年男子散发显热为134W，散发潜热量为q=273W,查表2-17得群集系数n=0.92,则人体散热量为Q=qnn=273*220*0.92=55382.54W3.1.6灯光冷负荷 镇流器装在空调房间内的荧光灯 Q=1000n1n2N (3.7)式中 n1灯罩隔热系数，取0.6； n2镇流器消耗功率系数，取1.2； N照明设备的安装功率，取N=6300.2W；3.1.7空调冷负荷的汇总3.2空调房间的湿负荷人体湿负荷计算Mw=0.001ng (3.8)式中 Mw:散湿量，kg/h； g：一名成年男子的小时散湿量，g/h；室内温度26，轻度劳动时，取184g/h n：计算时刻房间内的人数； ：群集系数。取0.933.3风量的确定和新风负荷3.3.1风量的确定一个完善的空调系统,除了对环境的温湿度控制以外,还必须给环境提供足够的室外新鲜空气。从改善室内空气品质角度，新风量多些好；但送入房间的新风都得通过热、湿处理，将消耗能量，因此新风量宜少些好。在系统设计时，一般必须确定最小新风量。以宴会厅为例，此风量应满足以下三个要求：稀释人群本身和活动所产生的污染物，保证人群对空气品质的要求，即取每人所需新风量乘以房间人数为所求新风量；按健身房2360人，每人需要新风30 m3/h,新风量=302360=70800m3/h补充室内局部排风量；由于健身房里局部排风极少甚至没有，所以所需新风量也很少。保证房间的正压。为了保持室内正压5Pa，换气次数取1.0。满足正压所需新风量=315.014.51=1417.545m3/h在全空气系统中，取上述要求计算出新风量中最大值作为系统的最小新风量。如果计算所得的新风量不足送风量的10%，则取系统送风量的10% 。所以健身房需要新风量70800m3/h，其他楼层各房间新风量的确定见Excel。3.3.2计算新风负荷夏季新风冷负荷以宴会厅为例，Qc.o=Mo(ho-hR) (2.12) 式中 ， Qc.o夏季新风冷负荷，KW; Mo新风量，kg/h; ho室外空气焓值，kJ/kg; hR室内空气焓值，kJ/kg。新风量Mo=70800m3/h*1.2=84960 kg/ h夏季：室外t0=35.7,to,s=28.5,ho=81.2 kJ/kg室内tR=24，=55%，hR=71.02 kJ/kg健身房新风冷负荷Qc.o=Mo(ho-hR)=84960(81.2-71.02)=865004.5kw其他房间的计算结果见Excel。4.空调冷热源的选择4. 1工程概况本建筑物为上海地区某体育馆，建筑面积约为2400m2,共两层，中间一夹层。一层为餐厅、夹层为健身房、淋浴室、游泳池等，二层为看台。建筑层高：一层4.8米、夹层层高4.5米，二层层高3.6米。外窗及门高：一层外窗高度3.0米，二层窗高2.7米，二层窗高2.8米。4.2.空调冷源的选择 根据下面对房间的冷负荷计算，所需冷量为854.658KW。以此为依据选择美的LB系列产品，该产品的特点如下：1.可根据用户要求的制冷工质和电压等级提供各种工况的制冷机。2.结构先进，可靠性高。3.特殊研制的特效型传热管，不仅传热系数高且可实现小温差传热，从而能有效地减低功耗并减小机组的外形尺寸。4.特殊设计的高速轴承能在压力供油条件下，长期安全可靠运行，使用寿命不低于声低。6.机组密封度高，确保制冷剂不外泄，无环境污染。7.机组整装式，运输3万小时。5.运行平稳噪，安装方便5空调系统方案的确定5.1各房间空调方式的确定5.1.1方案概述表8 全空气系统的特点优点1. 设备简单，节省最初投资；2. 可以严格地控制室内温度和相对湿度；3. 可以充分进行通风换气，室内卫生条件好；4. 空气处理设备集中设置在机房内，维护管理方便；5. 可以实现全年多工况节能运行调节，经济性好；6. 使用寿命长；7. 可以有效地采取消声和隔振措施。缺点1 机房面积大，风道断面大，占用建筑空间多；2 风管系统复杂，布置困难；3 一个系统供给多个房间，当各房间负荷变化不一致时，无法进行精确调节；4 空调房间之间有风管连通，使各房间互相污染；5 设备与风管的安装工作量大，周期长。适用场合1 房间面积较大或多层、多室热湿负荷变化情况类似；2 新风量变化大；3 室内温度、湿度、洁净度、躁声、振动等要求严格的场合；4 全年多工况节能；5 高大空间的场合，易于布置风道；6 负荷大或潜热负荷大的场合。 根据以上特点，由于比赛大厅、多功能训练大厅等容积大、净空高、人员密集，热湿负荷和送风量大，且间歇运行。因此采用全空气空调系统。表9多联机系统的特点优点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，节省运行成本；3 与集中式空调相比，不需回风管道，节省建筑空间；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 使用季节较长；6 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，敷设各种管线较麻烦，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。适用场合1旅馆、公寓、医院、办公楼等高层多室的建筑物；2需要增设空调的小面积、多房间的建筑；3室温需要进行个别调节的场所。5.1.2确定原则空气调节系统有多种不同的形式，设计中应根据所设计建筑物的用途，功能，热湿负荷特点，初投资和运行费用等多方面的因素，选定合理的空调系统。确定方案以前，要了解以下内容：1.外部环境：包括气象资料和周围环境。气象资料包括：建筑所处的地点，纬度，气温，相对湿度，风向，冬季和夏季的日照率等。建筑周围的噪声要求，建筑的防火要求等。2.建筑的特点：如规模，当前和今后的用途，室内温度，相对湿度及其容许波动范围等室内参数要求，负荷情况以及当地可能获得的能源等。5.1.3确定空调方式夹层房间的空调方式该楼层都有很多小房间，不易集中送风，并且要求可以独立地调节室温，并可随时根据需要开停机组，因此空调方式可采用多联机空调方式。二层房间的空调方式二层为游泳馆.由于建筑面积较大，并且层高也足够的高，而且由于是没有相互隔离的大空间，因此不需要精确的调节。故该层的空调方式可采用单风道全空气一次回风定风量系统,配备散流器送风，5.2空调设备的选择5.2.1各房间的风量计算及机组选型本工程为体育馆舒适性空调设计，采用多联机，根据负荷量选择室内机，再根据室内机选室外机 。 表10多联机选型房间名称健身房沐浴室乒乓球室管理室1管理室2负荷14812863578147040132965006室内机型号MDVH-J90Q4/N1-CMDVH-J90Q4/N1-CMDVH-J90Q4/N1-CMDVH-J71Q4/N1-CMDVH-J56Q4/N1-C室内机台数1671621室外机型号MDVH-V140W/N1-510MDVH-V140W/N1-510MDVH-V140W/N1-510MDVH-V100W/N1-520室外机台数21215.2.1.1游泳馆空调系统的设计计算 图5-1游泳馆全空气系统夏季工况h-d图1.计算热湿比及房间送风量：（1）由表3-8，得室内冷负荷314.449kw, 再由表3-10湿负荷172.198kg/h，则热湿比=314.4493.6/172.198= 6574（2） 在h-d 图上，根据tN= 26， = 55%，由此确定N点，hR =50.06 kJ/kg，过N点作线等于6573.92，取温差t=5，则送风温度t0=21,即得 送风点O，含 湿 量d0=10.4g/kg, 焓h0=47.6kJ/kg（3）则总送风量为：G = Q /（hN-hO）=314.449/(56.05-47.6)=134841kg/h2确定新风量：上面已经计算出，新风量G0为29450.8kg/h3确定回风量GF=134841-29450.8=105390kg/h 4确定冷量Q=G(hc-hl)=134841(63.6-42.6)/3600=789.227kw 表11一次回风参数送风量kg/h: 134841机组总冷量kW: 789.227总湿负荷kg/s: 0.131504回风量kg/h: 105390室内冷负荷kW: 314.449室内湿负荷kg/s: 0.0478328新风量kg/h: 29450.8新风负荷kW: 287.224新风湿负荷kg/s: 0.0837305新风比%: 21.84再热冷负荷kW: 187.553热湿比: 6573.92 混风点-C送风点-O露 点-L大气压力Pa100530 100530100530干球温度 27.9 21.016.1湿球温度 21.716.815.1相对湿度% 58.466.4 90.0含 湿 量g/kg13.910.410.4焓kJ/kg 63.6 47.642.6露点温度 18.814.314.3密度kg/m3 1.2 1.2 1.25、 空调系统的分区处理 要求室内温度tN相同，N有偏差，而室内热湿比也各不相同，但为了处理方便，需采用相同的t以及相同露点L，即不用分室加热的方法。首先对各个房间用相同的tO并根据不同的送风点O算出各室的风量。游泳馆为主要房间，则可用与O对应的露点L加热后送风，这时其他房间N必有偏差，如果在20%的范围内即可。表12房间名称送风量（kg/h）N （%）N （%）偏差 （%）男厕16105.425546.116女厕12317.775546.316女厕22342.985546.316男厕23779.225546.316工具房1270.6835546.316女厕31495.095546.316男厕33103.215546.016工具房2900.5325545.417根据上表可知，表中夹层的房间对室内的温度和相对湿度要求不高，可与二层的游泳馆采用同一空调系统，不需要再分区。6. 空调机组选择根据上述计算，游泳馆冷负荷为789.227KW，查阅美的产品型号选择15台型号为MDV-D560W/S-820的数码螺旋中央空调，夹层空调房间冷负荷56.373KW，选择2台型号为MDV-D280W/S-810的数码螺旋中央空调。室外机技术参数5.2.2冷水机组的选择计算冷冻机组选型是根据建筑的总冷负荷，包括房间总冷负荷和新风负荷，Q总=854.658kw，查阅样本，选用美的但压缩机冷水机组。在南北看台各布置一台LBLG290/A,在东面看台布置一台LBLG175/A，在西面看台布置一台LBLG140/A5.3气流组织的设计5.3.1概述空调房间的气流分布的方式直接影响着空调房间空气的品质,它是空调设计的一个重要环节,合理的气流分布才能有效的发挥气流的作用,均匀地消除室内的余热和余湿。表13气流组织的基本要求空调类型室内参数(温湿度)送风温差每小时换气数风速m/s送风方式送风出口工作区舒适性空调冬季18-22oC夏季24-28 oC=40%-60%送风高度h5m时,不宜大于10 oC,h5m时,不宜大于15 oC不宜小于5次,高大房间按其冷负荷通过计算确定与送风方式、类型安装高度、噪声等有关冬季不大于0.2，夏季不大于0.3侧送风、散流器平送、孔板下送、条形风口下送、喷口或旋流风口送风比赛大厅的空调设计，既要保证场地区满足各种体育项目对环境的要求，又要满足观众区观众的舒适度，同时还要结合建筑体量等条件综合考虑。通常对比赛大厅内场地及观众区空调气流组织设计要求如下：（1）观众区送风气流能在观众区形成均匀温度场和速度场，无吹风感，并尽量避免脑后风。（2）观众区观众看台上部和下部的温差不能太大。一般不超过2摄氏度。（3）场地区送风气流要满足各种体育项目对比赛场地的环境要求，如进行乒乓球、羽毛球比赛时，风速不能超过0.2m/s；进行篮球、排球等比赛，风速不能超过0.3m/s。（4）空气系统要做到系统运行、调节灵活，如观众区空调系统要根据观众在看台分布情况采用多系统分区域设置，尽可能节省能量。为了满足观众区及比赛场地的不同要求，空调系统设计对观众区及比赛场地两个区域要分别考虑。观众区的特点是人员密集，空调气流组织设计除了要满足上述要求以外，如何更有效地提高观众区的空气品质，为观众创造一个健康、舒适的室内环境，也越来越受到了人们的重视。在设计上解决室内空气品质的方法，一是采用更有效的方法将新风送入人的呼吸区；二是增大空调区域的新风量。5.3.2空间气流分布的形式 目前国内体育馆比赛大厅观众区的气流组织形式，常见形式有上部送风、下部回风. 在观众区上部吊顶下风口送风或观众区上部喷口侧送等，利用观众看台下设置回风口为下回风、下部送风、集中回风（在观众区座椅或观众看台台阶上设置送风口，在观众区上部吊顶回风或场地设集中回风口），采用不同种的送风方式形成了室内不同的空气分布。上部送风利用射流方式送风，带动室内空气循环，使新风与室内空气二者充分混合，到达工作区，由于送入气流的循环掺混而加长了它在室内的停留时间，换气效率较低。下部送风由观众区下部均匀低速送风，新鲜空气直接进入呼吸区，其特点是在热（污）源对热流射流的带动下进入气流与其平行地向着上部开口移动排出，形成温度分层与浓度分层，室内下部空间的温度与浓度低于上部。热污气流不受送风干扰，由顶部排出，所以进入气流的停留时间和热气流的转移时间都是短的，送风效率得到提高。比赛场地侧送风及观众区下送风方式，避免了在观众大厅钢屋架下布置风道及风口，减少钢屋架的荷载，为暴露式吊顶创造了良好的条件。 综上所述，本观众区空调设计气流组织采用下送风方式。5.4 末端设备的选择5.4.1看台送风口的选择 观众区采用旋流风口下送风，其具有诱导比大的特点，使送出空气射流的温度及风速衰减很快，避免观众下部有吹风感。下送风方式使低温新鲜空气直接进入观众呼吸区，热污空气不受送风气流干扰由上部排出，能有效地改善观众区空气品质，提高通风效率，使观众感觉更舒适。旋流风口（风口风量可调节，风口间距900mm）直接送至观众区，下送风的旋流风口选择德国妥思VDM型旋流风口，其参数如下：表14旋流风口参数直径mm风口最大送风量m3/h风口最小送风量m3/h风口风速m/sLWA MAX dB(A)LWNC MAXLWA MIN dB(A)LWNC MINAeff m2200252542.8403420200.0070 根据计算游泳馆一共需要894个旋流风口，布置如图。5.4.2夹层室内机的选择计算以男厕所1为例，选择室内机型号。男厕所1所需机组总冷量为18.2777kW，选择3台型号为MDV-D71Q4/B的室内机。表16夹层房间所需总冷量房间名称所需机组总冷量（KW）室内机型号台数男厕所118.28MDV-D71Q4/B3女厕所17.67MDV-D28Q4/B3女厕所27.72MDV-D28Q4/B3男厕所213.48MDV-D71Q4/B2工具房10.74MDV-D71Q4/B1女厕所35.14MDV-D28Q4/B2男厕所39.76MDV-D36Q4/B3工具房22.64MDV-D28Q4/B15.4.3 回风口的选择布置 1. 游泳馆回风口布置在两侧设备夹层吊顶下，使赛场及两侧部分观众看台处于射流回流区，可获得稳定风速及温度范围。 2. 夹层房间 有走廊的、多间的空调房间，可在走廊端头布置回风口集中回风。常用的回风口形式有单层百叶风口、固定格栅风口、网板风口、或孔板风口等。本工程主要选用单层百叶风口。6.空调风系统的设计6.1 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。同时我们也应注意到，为克服空气输送及分配过程中的流动阻力，空气动力设备风机需要消耗大量能量。总之，风道系统的设计直接影响空调系统的实际使用效果和技术经济性能。风系统的设计的基本任务是：布置合理的管线；确定风管的形状及各管段截面的尺寸；通过阻力计算来选择校核风机。6.2 风管的布置当气流组织及风口位置确定下来以后，接下来就是布置风管，通过风管将各个送、回风口连接起来，为风口提供一个空气流动的渠道。布置风管要考虑的因素有：1 缩短管线，减少分支管线，避免复杂的局部构件，以节省材料和减小系统阻力。2 要便于施工和检修，恰当处理与空调水、消防水管道及其他管道系统在布置上可能遇到的矛盾。6.3 确定风管形状及截面尺寸6.3.1 风管的形状风管的形状一般为圆形或矩形。圆形风管的强度大，耗材少，但加工工艺复杂些，占用空间大，与风口的连接较困难，一般多用于排风系统和室外风干管。矩形风管加工简单，易于与建筑结构吻合，占用建筑高度小，与风口及支管的连接也比较方便，因此，本设计空调送、回风管均采用矩形风管。6.3.2风管内空气流动阻力计算风管内空气流动的总阻力H为摩擦阻力和局部阻力之和，即空调系统中的空气流速，由于影响风管系统阻力损失的随机因素较多，要精确计算阻力损失往往比较困难。工程上常用简略的估算法，可按下式估算： H=Rml(1+k) (Pa) 式中 Rm单位长度风管的摩擦阻力（Pa/m） l风管总长度（m） k局部阻力损失和摩擦阻力损失的比值。 局部构件少时，取k=1.0-2.0； 局部构件多时，取k=3.0-5.0。 低风速风管系统中，各管段的空气流速在如下表格所列范围内，则Rm可取0.8-1.5Pa/m（平均1.0 Pa/m）表16 风速推荐值风速 m/s部位低速风管推荐风速最大风速公共建筑新风入口2.54.5风机入口4.05.0风机出口6.5-107.5-11主风道5-6.55.5-8水平支风道3.0-4.54.0-6.5垂直支风道3.0-3.54.0-6.0送风口1.5-3.53.0-5.0（摘自中央空调工程设计与施工）以游泳馆送风管道最不利环路为例进行风道系统水力计算1 绘制系统图，如下图。风管水力计算编号风量m3/h管宽mm管高mm管长mv(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)Pj(Pa)Py+Pj(Pa)141478.31600160037.3124.5010.101444952241478.3200016001.2563.6010.059443131339215.9160016001.14.2550.0923.944343435445.2200016001.13.0770.0443。8742323530920.4200014001.13.0670.0473.6542323625894160014001.13.2110.0593.542525720363.6100012501.14.5250.1563.4444949814330.570010001.15.6870.333.2147778911565.38009001.14.4620.2123.0744848108800.147008001.14.3650.2362.9844646116034.969008001.12.3280.0652.8641313121634.895005600.91.6220.062.76466131509.25005000.91.6770.0692.6477141383.514505000.91.7080.0762.43477151257.824504500.91.7250.0822.22477161132.134004500.91.7470.092444004000.91.7470.0971.947718880.753604000.91.6990.0991.7647719755.063603600.91.6180.0971.446620629.373203601.51.5180.0931.3246621503.683203200.91.3660.0831.244522377.992803200.91.1720.0691.0543323252.32802800.90.8940.0470.631124126.612502800.90.5020.0180.23002 选定管段1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18-19-20-21-22为最不利管段，逐段计算各段的管径与管内实际风速。表17局阻力：该管段存在局部阻力的构件有散流器、风阀、弯头、渐缩管及三通直通等。则该最不利管段的总阻力H=60.768（7+1）=500.3Pa。其他管路见图纸。7.空调水系统的设计7.空调水系统的划分空调水系统的环路划分应该遵循满足空调系统的要求、节能、运行管理方便、节省管材等原则，按照建筑物的不同使用功能、不同的使用时间、不同的负荷特性、不同的平面布置和不同的建筑层数正确划分空调管路的环路。而且水系统的分区应和空调风系统的划分相结合，力求获得合理的方案。7.2 空调水系统的分析1该工程由夹层和游泳馆看台组成，在夹层的部分房间选择了美的的多联机系统，该系统只需要风管从室外机分送到多台室内机实现制冷目的，既不需要设计水系统；2.对于夹层和游泳馆采用全空气系统的空间，由空调机组送风，所需的冷冻水有地下室的冷水机组供应，所以该系统需要设计冷冻水系统和冷却水系统。7.3空调冷水系统的形式 单级泵变流量双管闭式水系统图中给出末端装置水管上设置二通阀的变流量系统。当负荷降低时，二通阀关小，使末端装置中冷冻水的流量按比例减小，从而使被调参数保持在设计范围内。在二通阀的调节过程中，管路的特性曲线将发生改变，因而系统负荷侧水流量也将发生变化。但是如果通过冷水机组的冷冻水量减少，将会导致冷水机组的运行稳定性差，甚至会出现不安全运行问题。因此在系统的供、回水管间安装一条旁通管，管上安装压差控制的旁通调节阀。当用户流量减少时，供、回水管之间压差增大，通过压差控制器使旁通阀开大，让部分水旁通，以保证流经冷水机组的水流量基本不变。单级泵变流量双管闭式水系统是目前我国的民用建筑空调工程中最广泛的空调水系统。7.4空调水系统的管路计算 空调水系统的管路计算是在已知水流量和推荐流速下，确定水管管径及水流动阻力。可以据各管段的冷负荷，求出各管段的水流量。计算公式：G = 3600 Q / 4.187103（tg-th） （7-1）水系统中管内水流速按-表7-3中的推荐值选用,经演算来确定管径。式中计算管段的水流量Q，由该管段所承担的各空调机组的总水量决定；水流速v可参照下表中的闭式水循环系统不同公称直径下的推荐速度选定。算出di后选取合适的DN。为节省管材，选择管径时，沿水流方向，供水干管的管径是逐渐减小的；但为了施工方便，变径也不宜太多。表18 流速推荐值公称直径 DN mm流速推荐值V m/s公称直径 DN mm流速推荐值V m/s150.4-0.51001.3-1.8200.5-0.61251.5-2.0250.6-0.71501.6-2.2320.7-0.92001.8-2.5400.8-1.02501.8-2.6500.9-1.23001.9-2.9651.1-1.43501.6-2.5801.2-1.64001.8-2.6（摘自民用建筑空调设计）1. 冷冻水管的管径及阻力计算 确定最不利环路并连接通过压降最大的一个空调机组的供回水为最不利管路。由于所用的空调机组都放在夹层的管理室2，最不利环路如下图7-3所示， 图7-3 通过压降最大的一个空调机组的供回水最不利管路系统的最不利管路为1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-172） 计算和选择各段干管管径，步骤同风管的阻力计算 表19北面看台冷却水水力计算编号负荷W流量kg/h管径管长mv(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)Pj(Pa)Py+Pj(Pa)129130050103.610021.604297594451455738229130050103.610031.604297890451456035329130050103.610051.6042971336451456480429130050103.610051.6042971425451456569529130050103.610011.604297297451455442623530040471.610011.296196235433573592717930030839.68011.712478573458606433812330021207.67011.6555266245443610496730011575.65011.4826177414439451341029130050103.610021.6042975944514557381129130050103.610031.6042978904514560351229130050103.610051.60429713364514564801329130050103.610051.60429714254514565691429130050103.610011.6042972974514554421523530040471.610011.2961962354335735921617930030839.68011.7124785734586064331712330021207.67011.65552662454436104185600096325011.233432216430423258195600096325011.233432216430423258205600096325011.233432216430423258215600096325011.233432216430423258225600096325011.233432216430423258235600096325011.233432216430423258245600096325011.233432216430423258255600096325011.233432216430423258265600096325011