北京市富华综合楼空调设计毕业论文.doc

北京市富华综合楼空调设计毕业论文目录1 设计说明11.1工程概况11.2室内外设计参数11.2.1室外气象参数11.2.2室内设计参数12 空调负荷计算22.1建筑物围护结构及其热工性能22.2空调房间冷负荷计算22.2.1围护结构瞬变传热形成的冷负荷22.2.2透过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷32.2.3室内热源形成的冷负荷42.2.4空调房间新风冷负荷62.3空调房间热负荷计算72.4空调房间湿负荷计算72.4.1人体散湿量72.4.2敞开水表面散湿量82.4.3空调房间的散湿量83 空调方案比较与确定93.1空调系统方案确定93.2空调水系统方案确定113.3冷热源方案确定123.4冷却水方案确定134 风量及气流组织计算与设备选型154.1空调系统计算风量与新风量确定154.2风机盘管空调系统154.2.1风机盘管的布置154.2.2风口布置164.2.3风机盘管空调系统计算与选型164.2.4风机盘管空调系统房间气流组织设计224.3大空间一次回风空调系统254.3.1 大空间空调系统计算与设备选型254.3.2 大空间散流器送风气流组织设计285 空调风系统设计305.1空调风系统风管设计305.2水力计算步骤与方法315.3各空调风系统的水力计算315.3.1 106商场空调风系统水力计算315.3.2 206商场空调风系统水力计算355.3.3 107办公大厅空调风系统水力计算375.3.4 207办公大厅空调风系统水力计算385.3.5 三层空调风系统水力计算395.3.6 四至八层空调风系统水力计算415.3.7 一层空调风系统水力计算436 空调水系统的设计446.1冷冻水系统的设计计算446.1.1 冷冻水系统的水力计算446.1.2 冷冻水系统的选择456.2凝结水系统设计516.3冷热源设计546.3.1 机房设备布置546.3.2 冷源设计与选型556.3.3 热源设计与选型556.3.4 分水器与集水器的选择566.4冷热源设计566.4.1 计算及水泵选型566.4.2 水泵配管576.5膨胀水箱设计576.5.1 膨胀水量的计算576.5.2 系统补水量的计算586.5.3 膨胀水箱选型586.6冷却水系统设计586.7水系统的泄水及排气606.7.1 水系统泄水606.7.2 水系统排气607 系统的防火防排烟设计617.1空调系统的防火设计617.2空调系统上的防火放烟装置618 空调系统的消声减震及保温设计638.1消声设计638.1.1 空调系统的消声源638.1.2 空调系统的消声措施648.2空调系统减振设计648.2.1 空调系统振动成因648.2.2 空调系统隔振措施648.3空调系统保温设计669 空调系统的监测及调节67总结69谢辞70参考文献71附录72731 设计说明1.1 工程概况该建筑位于首都北京市，是一座综合性建筑，共八层，总建筑面积约9000 m2，一层和二层商场层高4.5 m，三层办公室层高为3.6m。四至八层为普通客房的层高为3.3m。此综合性大楼所拥有的房间较多。其中一二层包括商场，办公大厅，制冷机房等；三层是办公室，会议室及休息室；四至七层是客房和会议室。1.2 室内外设计参数1.2.1 室外气象参数由空调工程得北京地区的主要参数如下：地理位置： 中国北京市 北纬3948 东经11628 海 拔： 31.2m室外气象参数为：夏季：大气压：99987pa 通风室外计算温度：29.9室外计算干球温度：33.6 室外计算湿球温度：26.30 室外计算日平均干球温度：29.1 夏季平均日较差：8.80 室外平均风速：2.20m/s 相对湿度：58%冬季：大气压：102573pa 通风室外计算温度：-7.6采暖室外干球温度：-7.5 空调室外计算温度：-9.8相对湿度：37% 室外平均风速：2.70m/s1.2.2 室内设计参数表1.1 室内空调设计参数房间夏季冬季新风标准噪声声级dBA温度/ oC相对湿度/%温度/ oC相对湿度/%m3/h.人商场266018402050办公大厅266018403045办公室266020403050会议室266020403045休息室266020403045客房2660204040352 空调负荷计算2.1 建筑物围护结构及其热工性能 此建筑物的构筑与运行参数如下：（1）屋顶属于型，传热系数K=0.48 W/( m2)，由上至下分别为：1)预制细石混凝土板25mm,表面喷白色水泥浆；2）通风层200mm；3）卷材防水层；4）水泥砂浆找平层20mm；5）保温层；6）隔汽层；7）现浇钢筋混凝土板70mm；8)内粉刷。（2）外墙属于型，传热系数K=1.5 W/( m2)，由外至内分别为：1）水泥砂浆；2）砖墙，370mm厚；3）白色粉刷。（3）窗户为双层窗结构，玻璃采用3mm厚的普通玻璃，窗框为金属，玻璃比例为80%，窗帘为浅色。（4）邻室包括走廊温差在5以内，不考虑内墙传热。（5）每间客房2人，在客房的总小时数位16小时。每间大的办公室10人，小办公室4人，早上8:00进入，在室内的总小时数为10小时。商场人数为400人，办公大厅的人数为50人，工作时数与办公室相同。（6）室内照明采用暗装荧光灯，镇流器设在顶棚内。（7）空调运行时间24小时2.2空调冷负荷计算负荷计算采用目前广为使用的空调负荷实用方法空调冷负荷系数法来计算冷负荷。即采用负荷温差和冷负荷数来分别计算墙体、屋顶、窗户的传热负荷及窗户的日射负荷、内部热源引起的冷负荷。2.2.1 围护结构瞬变传热形成的冷负荷（1）根据空调工程公式3-4，3-5计算外墙和屋顶瞬变传热引起的冷负荷即： CL=KF(t/w1- tNx) （2.1） t/w1=（tw1+ td）ka kp （2.2）式中： tw1以北京地区的气象条件为依据计算出的外墙和屋顶的冷负荷计算温度的逐时值，K墙和屋顶的传热系数，W/( m2)F墙和屋面的面积，m2t/w1墙与屋顶的冷负荷计算温度的逐时值，td不同类型结构外墙和屋顶的地点修正温度，。北京地区为0tNx空气调节室内计算温度，ka外表面放热系数修正值，在空调工程表3-7中查得kp外表面吸热系数修正，在空调工程表3-8中查得（2） 内围护结构的传热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式（2-1）计算。当邻室与空调区的夏季温差大于3时，内围护结构的传热负荷根据空调工程公式（3-8）和（3-9）计算，即 CL=KF(tls-tNx) （2.3） tls = twp +tls式中： CL 、K、F、 tNx同式（2-1）；twp夏季空气调节室外计算日平均温度，； tNx夏季空气调节室内计算温度，；tls邻室计算平均温度与夏季空调室外计算日平均温度的差值，。（3）外窗的温差传热冷负荷 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷，在室内外温差作用下，通过外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷可按空调工程可知计算公式 CL=CwKwF(tw1+td-tn) （2.4）式中： Kw外玻璃窗的传热系数，W/( m2)。可有空调工程附录11查得，可得Kw =2.93 W/( m2*) tw1墙与屋顶的冷负荷计算温度的逐时值，。可由附录13查得td地点修正温度，tn室内计算温度，F窗口面积，m2Cw窗的传热系数修正值，根据窗框类型可从附录12中查得，金属框双层窗Cw =1.22.2.2 透过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷根据空调工程公式3-13计算外窗日射得热引起的冷负荷 即计算公式 CL=FwCiCsCaDJ.maxC CL ； Cc,s = CiCs （2.5）式中： CL各小时的日射冷负荷（W）； Fw包括窗框的窗的面积（m2）； Ca窗的有效面积系数； Cc,s 窗玻璃的综合遮挡系数； Ci内遮阳设施遮阳系数，由空调工程附录18查得； Cs窗玻璃的遮阳系数，由空调工程附录17查得； DJ.max夏季各纬度带的日射得热因数最大值（W/m2）； CCL逐时冷负荷系数；DJ.max根据北纬40o由空调工程附录16查得：东面：599W/m2 南面：302W/m2西面：599W/m2 北面：114 W/m2逐时冷负荷系数CCL由空调工程附录20，21查得。2.2.3 室内热源造成的冷负荷根据空调工程可知，室内热源散热主要指室内工艺设备及办公等设备散热、照明散热、人体散热和食物散热等部分。室内热源散热包括显热和潜热两部分。潜热散热作为瞬时冷负荷，显热散热形成滞后冷负荷，因此，必须采用相应的冷负荷系数。（1）人体冷负荷根据空调工程可知人体显热冷负荷计算公式 CLs =nCLQ （2.6）式中： n室内全部人数；群集系数；查空调工程附表3-14； 不同室内和劳动性质成年男子显热散热量（W），查空调工程附表3-15； CLQ人体显热散热冷负荷系数，查空调工程附录27； （2）人体潜热冷负荷计算公式空调工程 3-24 Q=n （2.7）式中： n计算时刻空调区的总人数 1名成年男子每小时潜热散热量，查空调工程附表3-15（3）照明设备冷负荷 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，但是照明散热方式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 照明设备散热形成的计算瞬时冷负荷CL，应根据灯具的种类和安装情况分别按下列各式计算：白炽灯： CL=1000NCLQ （2.8）荧光灯： CL=1000N CLQ （2.9）式中： CL照明设备散热形成的冷负荷，W； N照明设备的安装功率，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；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取=1.0； 灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部穿有小孔(下部为玻璃板)，可利用自然通风散热于顶棚内，取=0.50.6；而荧光灯罩无通风孔者取=0.60.8； CLQ照明散热冷负荷系数，可查空调工程附录26。（4）设备显热冷负荷 根据空调工程可知，设备及用具显热形成的冷负荷，热设备及热表面散热形成的计算时刻冷负荷CL，按下式计算： CL=CLQ （2.10）式中： CL设备及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； CLQ设备和用具显热散热的冷负荷系数，可由附录24和附录25中查得，如果空调系统不连续运行，则CLQ =1.0； 电热、电动设备的实际显热散热量的计算方法如下： 1）电动设备。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。 当电动机和工艺设备均在空调房间内的散发量： =1000N / （2.11）当工艺设备不在室内，而电动机在空调房间内的散热量 =1000N （2.12） 当工艺设备在室内，而电动机不在空调房间内的散热量：=1000N（1） / （2.13） 2）电热设备散热量，对于无保温密闭罩的电热设备，按下式计算 =1000N （2.14）式中： N电动设备的总安装功率，kW； 电动机的效率； 同时使用系数，即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，一般可取0.51.0；利用系数，是电动机最大实耗功率与安装功率之比，一般可取0.70.9； 电动机负荷系数，每小时平均实耗功率与设计最大实耗功率之比，一般可取0.40.5左右；通风保温系数，可由空调工程表3-11查得； 3）电子设备散热量，计算公式同式（3-15），其中系数的值根据使用情况而定，对于计算机可取1.0。一般仪表取0.50.9。4）办公设备散热量计算，空调区办公设备散热量（W）可按下式计算 = (2.15)式中： 设备的种类； 第类设备台数； 第类设备的单台散热量（W），见空调工程表312当办公设备的类型和数量无法确定，故可根据空调工程表313给出的单位面积散热指标估算空调区的办公设备散热量。此时空调区办公设备的散热量（W）可按下式计算 =F (2.16)式中： F空调区面积（m2）； 办公设备单位面积平均散热指标（W/m2），见空调工程表3132.2.4 空调房间新风冷负荷对于风机盘管空调系统新风冷负荷可用简明空调设计手册公式（2-17） kW （2.17）式中 新风量，； ，室外、室内空气焓，。关于冷负荷的计算见附录2.3 空调热负荷计算空调区的热负荷可采用估算的方法，查空调工程表3-28可得：表2.1部分建筑热负荷概算指标 （W/ m2）建筑类型热负荷W/ m2建筑类型热负荷W/ m2办公楼6080商店6590图书馆5080医院6580旅馆6070剧场95115餐厅115140比赛馆110160以106商场为例，此空间的面积为1010 m2 。则106商场的热负荷为： 101080= 80800 W各空调房间的热负荷见表2.2。表2.2 各房间热负荷房间编号101102103104105106107301302303热负荷 W189017551755175525748080025920518721062106房间编号304305306307308309310311312313热负荷 W1989198964356930643524502450643569306435房间编号314401402403404405406407408409热负荷 W643551871263.61263.61193.41193.41404140415121512房间编号410411412413414415416417418419热负荷 W1404140414041404140414041404151215121404房间编号420421422热负荷 W140414041404注：一层与二层热负荷相同，四层至八层热负荷相同2.4空调湿负荷计算空调房间内的散湿量有人体散湿、敞开水面蒸发散湿等，可从工艺提供的资料进行计算。2.4.1 人体散湿量人体散湿量可按下式计算： =0.001g （2.18）式中： 群集系数；计算时刻的人体散失量，kg/h；g成年男子的小时散湿量，g/h，见空调工程表313。2.4.2 敞开水表面散湿量敞开水表面散湿量可按下式计算：=Fg （2.19）式中： g单位水面蒸发量，kg/( m2 h)，见空调工程表3-16；F蒸发表面积，m2。2.4.3 空调房间内的散湿量空调房间内的散湿量主要为人体散湿。以106商场为例：查空调工程表3-14及表3-15，可得： 此商场空间有400人，商场的人员群集系数为0.89 ， 一人的散湿量为184g/h，则，人员的散湿量W的值为：W=0.0010.89400184=65.504 各房间的散湿量见表2.3。表2.3 将各房间散湿量汇总房间编号101102103104105106107301302303散湿量kg/h0.2030.2030.2030.2030.20365.5045.06853.630.4050.405房间编号304305306307308309310311312313散湿量kg/h0.4050.4051.0141.0141.0140.4050.4051.0141.0141.014房间编号314401402403404405406407408409散湿量kg/h1.0140.2030.2030.2030.2030.2030.2030.2030.2030.203房间编号410411412413414415416417418419散湿量kg/h0.2030.2030.2030.2030.2030.2030.2030.2030.2030.203房间编号420421422散湿量kg/h0.2030.2030.203 注：一层与二层散失量相同，四层至八层散湿量相同3 空调方案比较与确定3.1 空调系统方案确定 此设计为一综合楼的空调系统设计，可以考虑的空调系统较多，有全空气式空调系统、空气水式空调系统和全水式空调系统以及较为常用的单元式空调器等。其中空气水式空调系统主要考虑的是风机盘管空调系统。现将全空气式空调系统、风机盘管空调系统和单元式空调系统比较如下：表3.1 空调系统方案比较项目全空气空调系统单元式空调器风机盘管空调系统设备布置与机房1. 空调与制冷设备可以集中布置在机房；2. 机房面积较大层高较高；3. 有时可以布置在屋顶上或安设在车间柱间平台上1. 设备成套紧凑，也可安装在空调机房内；2. 机房面积小，只及空调系统的50%，机房层高较低；3，机组分散布置，敷设各种管线较麻烦1.只需要新风空房，机房面积小，2.风机盘管可以安设在空调机房内；3. 分散布置，敷设各种管线较麻烦。风管系统1. 空调送回风管系统较复杂，布置困难；2. 支风管和风口角多时不易均衡调节风量1. 系统小，风管短，各个风口风量的调节比较容易达到均匀；2. 直接放室内时，可不接送风管，也没有回风管；3. 小型机组余压小，有时难于满足风管布置和需要的新风量。1. 放室内时，不需送回风管；2. 当和新风联合使用时，新风管较小。节能与经济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，减少与避免冷热抵消，减少冷冻机的运行时间；2. 于热湿负荷变化不一致或室内参数不同的房间不经济3. 部分房间停止工作不朽要空调时，总的空调系统仍需运行1. 不能按室外参数的变化和室内负荷变化实现多年多工况节能运行调节，过渡季不能用全新风，大多用电加热，耗能大。2. 灵活性大，各空调房间可根据需要开停。1. 灵活性大，节能效果好，可根据各室负荷情况自行调节；2. 盘管冬夏兼用，内壁容易结垢，降低传热效率；3. 无法实行全年多工况节能运行调节。寿命使用寿命长使用寿命短使用寿命长安装设备与风管的安装工作量大，周期长1. 安装投产快，2. 对旧建筑改造和工艺变更的适应性强安装头差较快，介于集中空调系统与单元空调器之间维护运行空调与制冷设备集中安设在机房，便于管理与维修机组易及灰与油垢，清理比较麻烦，使用二三年后，风量、冷量将减少；难以做到快速加热与快速冷却。分散维修与管理较麻烦布置分散，维护管理不方便。谁系统复杂，易漏水温湿度调节可以严格的控制室内温度与室内相对温度各个房间可以根据各自的负荷变化与参数要求进行问湿度调节。对要求全年需保证室内相对湿度允许波动范围5%或要求室内相对湿度较大时，较难满足。多数机组按最大量设计，对室内温度要求较低、室外湿球温度较高、新风量要求较多时，较难满足对室内温室度要求较严时，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，满足室内空气直接接触，一手污染，需常换水过滤性能差，室内清洁度要求较高时，难于满足过滤性能差，室内清洁度要求较高时，难于满足消声与隔振可以有效采取消声与隔振措施机组安装在空调房间内时，噪声，振动不好处理必须采用低噪声风机，才能保持室内正压风管互相串通空调房间之间又风管连同，是个房间互相污染。当发生火灾时，会通过风管迅速蔓延隔空调房间不会互相污染、串声，发生火灾时也不会通过风管蔓延隔空调房间之间不会相互污染根据提供的工程概况并合理利用能源的原则，因地制宜，在比较各种方案的可行性及水系统形式后，选择一个技术可靠，经济合理，管理方便的设计方案。现确定为大空间采用全空气空调系统。客房和办公室采用风机盘管空调系统。 而全空气系统又有一次回风系统和二次回风系统等。全空气一次回风系统：特征是回风和新风在热湿处理设备前混合。其宜在送风温差可取较大值和室内散湿量较大时使用。其优点是设备简单，节省初投资；可以严格控制室内温湿度和相对湿度；可以进行充分通风换气，室内卫生条件好；空气处理设备集中设置在机房内，维修管理方便；可以实现全年多工况节能运行调节，经济性好；使用寿命长；可以有效地采取消声和隔振措施。缺点是机房面积大，风道断面大，占用建筑面积多；风系统复杂布置困难；一个系统供给多个房间，当个房间负荷变化不一致时，无法进行精确调节；空调房间之间有风管连通，使各房间互相污染；设备与风管的安装工作量大，周期长。全空气二次回风系统：特征是新风与回风在热湿处理设备前混合并经过处理后再次与会风混合。其宜在送风温差受限制，而不允许利用热源再热，或高洁净级别的洁净车间使用；室内散湿量较小，室温允许波动范围较小时宜采用固定比例的一、二次回风；对室内参数控制不严的场合，可利用变动的一、二次回风。其优缺点于一次回风系统基本相同。不同之处是二次回风系统利用回风节约一部风再热的能量，利于节能，但系统较一次回风复杂。依据上面的分析，综合考虑业主的要求和该综合楼的特点，一、二层的商场和办公大厅空调系统（全空气系统）均使用一次回风系统。风机盘管加新风系统空气处理方案：（1）新风处理到室内空气焓值，不承担室内负荷。这种方案的特点是容易实现，但风机盘管机组处于湿工况运行，卫生条件差。（2）新风处理到低于室内空气含湿量，承担部风室内冷负荷和全部湿负荷。这种方案的特点是风机盘管机组处于干工况运行，卫生条件较好，但新风机组处理的焓差大，水温要求5下，且要采用特制的新风机组。（3）新风处理到室内空气焓值，与回风混合后进入盘管处理到送风状态。这种方案的特点是不必在室内为新风设置单独的送风口；新风处理的风量比较大（包括了新风），产品选型不易，同时当风机盘管不工作时，新风从回风口送出，造成对过滤器反吹，与卫生不利。根据如上的分析，综合考虑业主的要求、该综合楼的特点和设计中的困难，本设计中的风机盘管加新风系统均采用新风与风机盘管送风各自独立送入房间的方式，新风处理到室内状态的等焓线上，这样空调房间的新风不承担室内冷或热负荷。 3.2 空调水系统方案确定 表3.2 水系统的类型及其特征和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1 管道与设备的腐蚀机会少2 不需克服静水压力，水泵功率低3 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1 水中含氧量高，管路与设备的腐蚀机会多2 需要增加克服静水压力的额外能量3 输送能耗大同程式供、回水干管中水流方向相同，经过每一环路的管路长度相等1 水量分配、调节方便2 便于水力平衡1 需要回程管，管路长度增加2 初投资较高异程式供、回水干管中水流方向不同，经过每一环路的管路长度不等1水量分配、调节较难2水力平衡麻烦1不需要回程管，管路长度较短，管路简单2初投资较低两管制供冷、供热合用一管路系统1 管路系统简单2 初投资省无法满足供冷、供热的要求三管制分别设置供冷、供热管路与换热器，但冷、热回水共用1 能同时满足供冷、供热的要求2 管路系统较四管制简单1 有冷、热混合损失2 投资高于两管制3 管路布置较复杂四管制供冷、供热的供、回水管均分开设置，具有冷、热两个系统1 能灵活实现同时供冷供热2 没有冷热混合损失1 管路系统复杂2 初投资高3 占有建筑空间较多定流量系统中的循环水量保持定值，负荷变化时，通过改变供或回水温度来匹配1 系统简单，操作方便2 不需要复杂的自控设备1 配管设计时，不能考虑同时使用系数2 输送能耗始终处在设计的最大值变流量系统中的供回水温度保持定值，负荷改变时，通过供水量变化来适应1 输送能耗随负荷减少而降低2 配管设计时，可以考虑同时使用系数，管径相应减小1 系统比较复杂2 必须配备自控设备一次泵冷热源侧与负荷侧合用一组循环水泵1 系统简单2 初投资省1 不能调节水泵流量2 难以节省输送能耗3 不能适应供水分区压降较悬殊的情况二次泵冷热源侧与负荷侧分别配备循环水泵1 可以实现水泵变流量2 能节省输送能耗3 能适应供水分区不同压降4 系统总压力低1 系统较复杂2 初投资较高基于本建筑的特点、同时考虑到节能与管道内清洁等问题，开式系统水泵的能耗大，一般较少采用，因而采用了闭式系统，管道与设备不易腐蚀；不需为提升高度的静水压力；回水不需另设水泵；循环水泵压力低，从而水泵功率小；不设贮水箱，不需重力回水。但也具有蓄冷能力小，低负荷时，冷冻机也要经常开动；膨胀水箱的补水有时需另设加压泵的缺点。且只用于夏季及过渡季节的供冷，因此采用双管制水系统：一根供水管，一根回水管。定流量系统一般适用于间歇性使用建筑的空调系统，以及空调面积小，而变流量系统适用于大面积的高层建筑空调全年运行的系统，因此，采用变流量系统。因单式泵比较简单且且初投资少，所以采用了一次泵系统。3.3 冷热源方案确定空调系统的冷热源是空调系统组成的重要部分之一。它向空调系统提供冷媒和热媒，直接或间接地除去室内的热量和提供热量，以维持被调房间内的热湿环境。因此，冷热源是空调系统的核心部分。空调系统冷热源设计的合理与否将会直接影响空调系统是否能正常运行与经济运行。因此，在空调系统设计中，要十分注意合理地选择和设计空调系统的冷热源。要综合考虑使用能源的种类、一次投资费用、占地面积、地区环境和环境保护、安全问题和运行费用等方面，慎重决定空调系统冷热源的组合方式。比较常见冷热源组合方式的特点，综合分析本工程的特点，决定采用螺杆式电动冷水机组与锅炉供热组合方式，在机房中设置板式换热器与锅炉供热相连接为建筑提供冬天的供热。该方案的特点有：螺杆式冷水机组较活塞式冷水机组结构简单，运动部件少，无往复运动的惯性作用，转速高，运行平稳，震动小，易损件少，运行可靠；容积效率高，压缩比大等特点。在机房里设置板式换热器占地面积小，节省机房的空间。3.4 冷却水系统方案确定综合考虑该建筑的地理位置好使用情况，冷却水系统采用循环供水形式，冷却塔置于屋顶。表3.3 逆流、横流、引射式冷却塔性能比较和使用条件类型逆流式低噪声阻燃型冷却塔横流式低噪声型冷却塔引射式横流式冷却塔效率冷却水与空气逆流接触，热交换效率高水量，容积散质系数相通，填料容积要比逆流塔打15%20%喷嘴喷射水雾的同时，把空气导入塔内，水和空气剧烈接触。配水设备对气流有阻力，配水系统维护不便。对气流无阻力影响，维护检修方便。喷嘴将气流导入塔内，使气流流畅，配水设备检修方便。风阻水汽逆向流动，风阻较大，为降低进风口阻力降，往往提高进风口高度以减小进风速度。比逆流塔低，进风口高，即为淋水装置高，故进风风速低。由于无填料、无淋水装置，故进风风速大，阻力低。塔高度塔总高度较高填料高度接近塔高，收水器不占高度塔总高低。由于塔上部无风机，无配水装置，收水器不占高度，塔总高最低。占地面积淋水面积通塔面积，占地面积小。平面面积较大平面面积较大湿热空气回流比横流塔小由于塔身低，风机排气回流影响大。由于塔身低，有一定的回流。冷却水温差可大于5可大于5大约4冷却幅高可小于5可小于5大于5气象参数大气温度可大于7可大于27小于27冷却水进水压力要求0.1MPa可小于等于0.05MPa要求0.10.2 MPa适用范围对环境噪声有一定要求的场所；对防火有一定要求的建筑建筑立面和布置有要求的场所对环境噪声要求严格的场所噪声超低噪声型可达55dB(A)低噪声型可达65dB(A)可达60dB(A)以下 考虑建筑位于城市中心区以及大楼顶层房间为客房使用，应选择低噪声的冷却塔，且对防火有一定的要求，故选择逆流式低噪声冷却塔。4 风量及气流组织计算与设备选型4.1 空调系统计算风量与新风量确定（1）由简明空调设计手册余热计算送风量的计算公式 （4.1）式中 房间的冷负荷；kW 室内空气的比焓值；kJ/kg 送风状态空气的比焓值；kJ/kg（2）按余湿计算送风量的计算公式 （4.2）式中 房间的余湿量；kg/s 室内空气的含湿量；kg/kg 送风状态空气的含湿量；kg/kg （3）送风量中新风量的确定可按下图来选定： 局部排风量满足卫生要求的gw（m3（人h）-1）总送风量最小新风量最小新风量最小新风量维持正压所需的渗透风量最小新风量 图4.1 新风量确定框图 在全空气系统中，通常按照上述三条要求确定出新风量中的最大值作为系统的最小新风量。4.2 风机盘管空调系统4.2.1 风机盘管的布置风机盘管的布置与空调房间的使用性质和建筑形式有关，对于带有独立卫生间的客房，一般室内要做二级吊顶，可以借助此二级吊顶，采用吊顶卧式暗装的形式，侧送侧回，对于不设卫生间的客房，走廊等采用上送上回。风机盘管机组空调系统的新风供给方式采用由独立新风系统供给室内新风，经处理过的新风从进风总风管通过支管送入各个房间。单独设置的新风机组，可随室外空气状态参数的变化进行调节，保证了室内空气参数的稳定，房间新风全年都可以得到保证。4.2.2 风口布置风口对气流组织有着关键作用，根据送回风量，选择合适的风口，均匀分配，同时避免柱和梁的阻挡。最大可能的减少风量扰动对气流产生的负面效应。在工程设计中采用了以下措施：（1）新风口应尽量靠近风机盘管的送风口，目的让新风与室内回风混合均匀。（2）送风口尺寸放大。变风量末端在调节时产生的风速变化会使人感到不舒适，这在大风量送风口尤为明显。解决这个问题的最简单方法是加大吊顶风口的尺寸，尽可能减少出风速度，使这种风速的变化带来的影响微乎其微。一般可将送风口的额定流量加大一档。 （3）增强吊顶贴附效应。使吊顶平面保持平整，尽量使吊顶面的凸凹远离送风口。这其中主要包括灯具、水喷淋头和火灾报警探头，两者间须隔开一定的距离。4.2.3 风机盘管空调系统计算与选型关于风机盘管加新风空调系统设计计算以310房间为例确定送风量和设备选择，已知该房间夏季室内冷负荷1595.04W，湿负荷0.405kg/h，室内空气温度=26，相对湿度=60%，室外空气干球温度=33.6，相对湿度w=58%。冬季室内热负荷2405W，湿负荷与夏季相同，室内空气温度=20，相对湿度=60%，房间要求满足卫生要求的新风量120。（1）夏季空气处理方案1）求室内热湿比=3.6=1595.043.6/0.405=14178kJ/kg采用可能达到的最低参数送风，过N点画出=14178热湿比过程线，按最大送风温差与=90% 线相交，即得送风点O（见图5-1），从N点引线，取温升为1.5的线段KL，使KL与等焓线和=90% 线分别相交于点K、L，WL是新风在新风机组内实现的的冷却过程。连接KO并延长至M点，风机盘管处理的风量,由混合原理：可求出，线与KO延长线交点即为M点，NM为风机盘管内实现的冷却减湿过程。由焓湿图查出：=49.9kJ/kg；=13.27g/kg；=17.5=59.0kJ/kg；=15.55g/kg; =57.5 kJ/kg2）房间送风量 按消除余热计算送风量：=1.59504/（5949.9）kg/s=0.175kg/s 按消除余湿计算送风量：=0.405/（15.5513.27）kg/s=0.177kg/s 按消除余热和余湿计算所得送风量基本相同，计算正确。图 4.2 风机盘管夏季空气处理过程 3）风机盘管风量=(0.1750.033)kg/s =0.142kg/s 新风比：=0.033/0.175=0.1890.1符合要求。 4）风机盘管机组出口空气焓= =49.90.033(5949.9)/0.142 =47.78kJ/kg连接K、O两点并延长与相交得点（风机盘管的出风状态点）。（2）冬季空气处理方案1）确定室内送风状态点O图 4.3 风机盘管冬季空气处理过程 在冬季工况下，由于空调房间所需要的新风量和风机盘管机组处理的风量与夏季相同。则确定空调房间冬季送风状态的比焓和含湿量：=/=35.0+2.45/0.175=49kJ/kg=/=5.80.405/(3.60.175)=5.16g/kg 由和即可在h-d图上定出冬季的室内送风状态点O。而O点与室内设计的状态点N的连线也就是空调房间冬季的热湿比线。 2）确定风机盘管处理后的空气状态点为了在冬季充分利用风机盘管的加热能力和减少新风系统在风机盘管停开时的能耗，并且考虑到冬季的送风温度不宜高于40，建议取： =+（1520）式中： 风机盘管处理后的空气状态点温度，； 室内设计状态点温度，。可取 =+19=39 3）确定新风加热后的状态点E由于冬季没有采用喷蒸汽加湿，则可通过作状态点的等湿线与O的延长线交于点E来确定新风加热后的状态点E点。查h-d图可得： =54.0kJ/kg； =5.8 g/kg =16.1 kJ/kg； =0.80 g/kg此时，由混合原理得：/=()/() =(54.049)/(54.016.1)=13.2%10%此时新风已满足人员的卫生要求（3）根据计算所得的房间冷量1595.04W和风机盘管风量416选择清华同方人工环境有限公司FP3.5WAB型号风机盘管一台，最大风量417，最大制冷量2023W，其余房间计算选型同上。 各风机盘管空调系统的风机盘管选择情况见表4.1：表4.1 各房间风机盘管选择结果房间负荷总风量盘管风量型号高中低速选择制冷量送风量进出水管径凝水管径台数Wm/hm/hWm/hmmmm1011450.25372252FP3.5WAB低速164526220201102-1041440.93366246FP3.5WAB低速1645262202031051603.79462342