天津某商场空调工程设计毕业设计

兰州交通大学毕业设计（论文） 天津某商场空调工程设计天津某商场空调工程设计 班级：建环班级：建环 092092 班班 姓名：吕勇姓名：吕勇 学号：学号：200501542200501542 指导老师：许凤指导老师：许凤 兰州交通大学毕业设计（论文） 摘摘要要 建筑物为天津地区某商场办公，建筑占地面积约为 15000m 2,使用区域为商铺、办公 室等，共 3 层。一至三层层高均为 5.2 米。考虑到该建筑物的功能和结构特点，室内环 境的舒适性、运行管理上的方便和节能以及设备经济性等各种因素的基础上，对该建筑 内的办公区采用空气-水式空调系统，商场采用全空气式空调系统，根据送风状态点的 不同在每层分区的机房内设置一台组合式空气处理机组，新风通过墙洞引入空气处理机 组与回风混合。 主要任务是完成商场冷负荷的计算；确定空调设计方案，空气调节的设计方案，空 气处理设备的选择和计算，房间气流组织的计算，冷冻水系统的水力计算，空调系统的 消声减震的设计方案， 空调机房的设计与布置， 风管系统的水力计算等。 同时， 利用 CAD 软件进行了图例、设备表，空调风系统平面图，空调水系统平面图，机房放大平面图， 空调水系统轴测图，空调风系统轴测图和必要的一些大样图的绘制。在设计中，采用谐 波反应法计算出夏季冷负荷。办公区采用风机盘管空调系统，商场采用一次回风全空气 空调系统。气流组织采用方形散流器上送风，上回风，然后又利用假定流速法进行了风 系统和水系统的水力计算，并对管道的保温、设备的减噪防震也做了简单设计和说明。 关键词：商场空调系统新风机组风机盘管风系统水系统 兰州交通大学毕业设计（论文） Abstract Building a shopping mall in Tianjin area office building area of about 15000m2, using region shops, offices, a total of 3 layers. One to three layers are 5.2 meters high. Taking into account the buildings functional and structural characteristics of the indoor environment of comfort, ease of operation and management and conservation as well as on the economy and other equipment on the basis of various factors, the office area of the building by air - water conditioning systems , shopping malls with full air-conditioning systems, according to the different air state point in each district to set up a computer room air handling units, fresh air through a hole in the wall into the air mixed with return air handling units. Main task is to complete the mall cooling load calculation; determine air conditioning design, air-conditioning design, air handling equipment selection and calculation, calculation of room air distribution, chilled water system hydraulic calculation, the air conditioning system silencer damping design, air conditioning, room design and layout, duct system hydraulic calculation. Meanwhile, the use of CAD software for the legend, equipment table, air conditioning duct systems plan, air-conditioning water system plan, enlarged plan view of the engine room, air-conditioning water system isometric drawings, isometric drawings and air conditioning duct systems necessary for some of the bulk sample mapping. In the design, the use of harmonic response method to calculate the cooling load in summer. Office use fan coil air conditioning system, using a return air mall full air conditioning system. Airflow diffuser with a square on the air supply, return air, and then assume that the flow rate using the method of wind and water systems hydraulic calculation, and pipe insulation, noise reduction devices have also done a simple shockproof design and description . 兰州交通大学毕业设计（论文） Key words:Market Air-conditioning systemnew air unitFCUWind Systems Water system 兰州交通大学毕业设计（论文） 目录 绪论.1 一研究的目的与意义.1 二研究内容.2 第一章空调负荷计算.3 第一节 设计资料概述.3 第二节 负荷计算.4 第二章空调方案论证选择.11 第一节系统形式的选择：.11 第二节空调机房的布置和冷源选择.13 第三节空调系统的夏季工况分析.14 第三章气流组织计算.16 第一节送风量的计算.16 第二节新风量及新风负荷计算.18 第三节回风量计算.19 第四节气流组织计算.20 第四章设备选型.24 第一节 空调机组选型.24 第二节 风机盘管选型.25 第五章风、水系统设计.27 第一节 风管设计.27 第二节 风系统的水力计算.28 第三节 空调水系统方案比较确定.30 第四节 水系统的水力计算.32 兰州交通大学毕业设计（论文） 第五节 冷凝水管设计.34 第六章保冷、消声及隔震设计.36 第一节 空调设备及管道的保冷设计.36 第二节 空调设备及管道的消声和隔振设计.37 结论.39 致谢.40 参考文献.41 兰州交通大学毕业设计（论文） 1 绪绪论论 一一研究的目的与意义研究的目的与意义 空气调节对国民经济各部门的发展和对人民物质文化生活水平的提高具有重要意 义。对提高劳动生产率、保证安全操作、保护人体健康、创造舒适的工作和生活环境有 重要意义。实践证明，合理应用空气调节来改善人们的工作和生活环境条件不是一种奢 侈手段，而是现代化生产和社会生活中不可缺少的保证条件。 随着人们生活水平的提高，购买力增强，近年来增加了不少商业建筑，繁华地区的 商场顾客比较拥挤。为了保护广大顾客和商场职工的健康，我国卫生防疫部门对面业建 筑提出了卫生要求，对较大的重点商场还进行过监测，对已建的大中商场要求进行改 造 ，提出增设通风设施或加建空气调节装置。新建的大中商业建筑和有条件的一船商 场，也相继采用了空气调节设施，大大改善了现有商业建筑的环境和卫生标准。商业建 筑是一个人员众多的公共场所，温度、湿度、清洁度和新鲜空气量等，对顾客和商场职 工等影响很大。售货员长时间在卫生标推不高的环境中工作，会影响健康和工作效率； 顾客虽然在商场中只是短暂地停留，但污浊含尘的空气容易传播某些疾病。因此，商业 建筑的空气环境越来越被商业部门重视。 近年来，在同一城市相同地段的一些商场，凡 设置有良好通风空调系统的， 其年经营额要比不设通风空调系统的同类规模商场大得 多，而且商场职工的工作环境得到了较好的改善，工作效率提高、病休人员减少、出勤 率增高 。 商场和一般的建筑有相同之处，但也有很多特殊性的地方，如商场由于人流众多， 照射商品的灯光较强，因此在冷、热负荷计算方面，人体发热和灯光负荷成为主要考虑 的因素。并且很多商场的柜台、货架和店铺的开间组合，有时要重新划分和重新布置， 经营商品也会有新的变换，这就要求空调系统和风口布置要适应这些变化等等。因此， 设计百货商场暖通空调系统、选择冷、热源和布置送、回风口时，必须充分考虑到商场 的这些特点，进行合理的设计。 兰州交通大学毕业设计（论文） 2 二二研究内容研究内容 本设计是针对天津市某商场的通风空调工程设计，商场作为人员停留时间较长的场 所，因此人们对室内空气的温湿度、洁净度和空气品质问题越来越重视。商场是现代公 共建筑的重要组成部分，是我们生活中购物经常光顾的重要场所，设计安装空气调节系 统是现代化公共建筑一个重要方面，也是一个商场能否为顾客提供舒适购物环境，吸引 顾客重要前提，所以对空调的安装与使用和室内的空气品质要求很高。给人们提供一个 空气适宜的购物环境，是商场建筑的主要目的，这就需要我们通过空调系统实现。 本空调系统主要夏季空调系统。设计内容在本设计说明书上均有详细的说明和计 算。本设计中主要是确定空调系统，对于系统中空调设备及管道的消声防振和防排烟设 计等部分，由于本人所学知识面所限不能对其进行更具体详细的设计，只是依据设计手 册中的相关资料对其进行了大略设计说明。设计以现行空调设计规范为标准，理论联系 实际，尽量使设计符合现场实际；在查阅大量资料、文献和参考手册的基础上，进行了 空调机组的冷负荷计算、风管的设计计算、以及相关设备的选型，并根据计算结果合理 布置管路、最后绘制出 CAD 图纸。 兰州交通大学毕业设计（论文） 3 第一章第一章空调负荷计算空调负荷计算 第一节第一节 设计资料概述设计资料概述 一、工程概况：建筑物为天津地区某商场办公，建筑占地面积约为 15000m2,使用区域为 商铺、办公室等，共 3 层。一至三层层高均为 5.2 米。 二、设计原始资料 1、建筑物地点：天津市 2、室外气象参数： 查实用供热空调设计手册第二版可得： 冬季大气压力：102960Pa；夏季大气压力：100290Pa； 供暖室外计算干球计算温度：-7；夏季空调室外计算干球温度：33.9 冬季空调室外计算干球温度：-9.4；夏季空调室外计算湿球温度：26.9 冬季通风室外计算干球温度：-6.5；夏季空调室外计算日平均温度：29.3 夏季通风室外计算干球温度：29.9； 室外相对湿度：冬季空调：73%；夏季通风：62% 室外平均风速：冬季：2.1m/s；夏季：1.7m/s 冬季最多风向：N ； 夏季最多风向：S 三、室内设计参数 夏季室内设计温度：门厅 tn=26；相对湿度：65% 商铺 tn=26；相对湿度：65% 办公区 tn=26；相对湿度：55% 冬季室内设计温度：门厅 tn=16；相对湿度：50% 商铺 tn=18；相对湿度：50% 办公区 tn=20；相对湿度：45% 四、建筑结构类型及其参数： 外墙类型（自外至内） ： 内墙面刮腻子（20mm）+200mmkp1 空心砖+15mm 喷涂硬 兰州交通大学毕业设计（论文） 4 泡聚氨酯+20mm 聚苯颗粒保温+20mm 聚合物砂浆加强面层+20mm 外涂材料装饰。 K=0.733W/（m2.K） ； 内墙类型：20 mm 水泥砂浆+200 mm 砖墙+20mm 水泥砂浆，K=2.186W/（m2.K） ； 屋面类型：60mm 双面彩钢板聚笨保温夹心板，K60=0.91.05=0.95 W/（m2K） 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，无外遮阳；. 外门系列：节能外门，传热系数 3.02 W/（m2.K） ； 内门系列：木框夹板门，传热系数 2.504 W/（m2.K） ； 玻璃幕墙： 6 钢+9A+6 钢， 12mm 平板玻璃+8mm 热流水平+12mm 平板玻璃， K=3.009 W/ （m2K）。 另外卫生间门窗玻璃均采用磨砂玻璃。 第二节第二节 负荷计算负荷计算 空调区得热量的由下列各项构成：1、通过围护结构传入的热量；2、通过外窗进入 的太阳辐射热量；3、人体散热量；4、照明散热量；5、设备、器具、管道及其他内部 热源的散热量；6、食品或物料的散热量；7、渗透空气带入的热量；8、伴随各种散湿 过程产生的潜热量。空调区的夏季冷负荷，应根据上述各项得热量的种类、性质以及空 调区的蓄热特性，分别进行逐时转化计算，确定出各项冷负荷。冬季空调区的热负荷计 算按稳定传热计算，室外气象参数采用规范规定的冬季空调参数。 空调区湿负荷构成：空调区的散湿量由下列各项散湿量构成：1、人体散湿量；2、 渗透空气带入的湿量；3、化学反应过程的散湿量；4、各种潮湿表面、液面或液流的散 湿量；5、食品或其他物料的散湿量；6、设备散湿量。 在本设计中，由于主要功能房为商铺、办公区，且维持室内压力稍高于室外大气压 力，不存在室外空气渗透问题，故不考虑食品或物料的散热量以及渗透空气带入的散热 量。而散湿量则只考虑人体散湿量。 夏季冷负荷计算 兰州交通大学毕业设计（论文） 5 （一）外围护结构的冷负荷： 1、普通外墙冷负荷： 查实用供热空调设计手册第二版可得： 普通外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷可按下式计算： )( n ttKFQ （1-1） 式中：K传热系数，W/（） ； F计算面积，； 计算时刻，h； -温度波的作用时刻，即温度波作用于围护结构外侧的时刻，h； t-作用时刻下的冷负荷计算温度，简称冷负荷温度，对于外墙，可查实用供热空 调设计手册第二版（下册）1525 页表 20.31；对于屋面，可查实用供热空调设计 手册第二版（下册）1531 页表 20.32，； 负荷温度的地点修正值，见表 20.31 或表 20.32 的表注，此处 取 0； tn室内计算温度，。 2、玻璃幕墙及外门的冷负荷： 玻璃幕墙的冷负荷计算按即时传热计算，即是稳定传热。由于取外门的材料与玻璃幕 墙材料相同，其冷负荷按玻璃的冷负荷计算，计算方法与玻璃幕墙冷负荷相同。其基本 冷负荷为： )( npj ttKFQ （1-2） tpj夏季空调室外计算日平均温度，29.3；其余符号所代表意义同上。 3、 外窗的冷负荷： 通过窗户进入室内的得热量有瞬间传热得热和日射得热量两部分，瞬间传热得热由室 内外温差引起。日射得热，因太阳照射到窗户上时，除了一部分辐射能量反射回大气之 外，其中一部分能量透过玻璃以短波辐射形式直接进入室内；另一部分被玻璃吸收，提 高了玻璃温度，然后再以对流和长波辐射的方式向室内外散热。上述进入室内得热量的 各部分均含有辐射热成分，各房间的放热衰减和放热延迟形成相应的房间冷负荷。 查实用供热空调设计手册第二版（下册）1534 页可得： （1）通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷按下式计算： 兰州交通大学毕业设计（论文） 6 )( n ttKFQ （1-3） 式中：t计算时刻下的冷负荷温度，见实用供热空调设计手册第二版（下册）1534 页表 20.41，； 地点修正系数，见表 20.41 的最后一列数据，； K窗玻璃的传热系数，W/（） 窗框修正系数。 查实用供热空调设计手册第二版（下册）1546 页可得： （2）外窗只有内遮阳设施的辐射负荷： nzdg JXXFXQ （1-4） 式中：Xg窗的构造修正系数，查实用供热空调设计手册第二版（下册）1536 页表 20.5 1 Xd地点修正系数，查实用供热空调设计手册第二版（下册）1536 页表 20.5 2 Xz内遮阳系数，查实用供热空调设计手册第二版（下册）1546 页表 20.5 4 可得，Xz=0.60 Jn计算时刻下，透过有内遮阳设施窗玻璃太阳辐射的冷负荷强度，查实用供 热空调设计手册第二版（下册）1544 页表 20.53 可得，W/ 4、内围护结构的传热冷负荷 查实用供热空调设计手册第二版（下册）1546 页可得相邻空间通风良好时内围护结 构温差传热的冷负荷： （1）内窗温差传热的冷负荷 当相邻空间通风良好时，内窗温差传热形成的冷负荷可按下式计算 )( n ttKFQ （1-5） 式中：t计算时刻下的冷负荷温度，见实用供热空调设计手册第二版（下册）1534 页表 20.4-1，； 地点修正系数，见表 20.4-1 的最后一列数据，； K窗玻璃的传热系数，W/（） 窗框修正系数，见表 20.4-2。 （2）其他内围护结构温差传热的冷负荷 兰州交通大学毕业设计（论文） 7 当相邻空间通风良好时， 内墙或间层楼板由于温差传热形成的冷负荷可按下式估算： )( nwp ttKFQ(1-6) 式中twp夏季空调室外计算日平均温度。 例：空调区夏季外围护结构各部分的冷负荷计算如下（以第一层 1001 办公室为例） ： 1、北外墙（普通外墙）冷负荷 传热系数 K=0.73W/（） ，衰减系数=0.22，延迟时间=10.3h。北方向普通 外墙的面积为：F=5.55.2=28.6 ，查实用供热空调设计手册第二版（下册）1529 页可得扰量作用时刻-时的天津市北向外墙负荷温度的逐时值 t-，即可按式 （1-1）计算出北外墙（普通外墙）的逐时冷负荷，计算结果列于一层冷负荷表中。 2、北外窗冷负荷 1）瞬间传热得形成冷负荷 传热系数 K=2.44W/（） ，窗框修正系数=1.30（窗框比取 20%）,窗口面积 为 F=2.52.3=5.75 , 查实用供热空调设计手册第二版（下册）1534 页表 20.4 1 中可得各计算时刻的冷负荷温度，由于表中有天津市,故地点修正系数=0,计算结 果列于一层冷负荷表。 2)日射得热形成冷负荷 窗的构造修正系数 Xg=0.55，地点修正系数 Xd=1，内遮阳系数 Xz=0.60，窗口面积为 F=2.52.3=5.75 ,查实用供热空调设计手册第二版（下册）1544 页表 20.5-3 可 得各计算时刻的负荷强度 Jn，计算结果列于一层冷负荷表。 （二）内围护结构的传热冷负荷 与室内相接触的内围护结构有内墙和室内门，内墙的传热系数 K=2.186W/（） ， 内门的传热系数为 K=2.504W/（K） 。以 1001 室为例，内墙面积为 F=7.55.2=39 ，卫生间处内门尺寸为 21002400，面积 F=2.12.4=5.04 ；故内围护结构的冷负 荷为： Q=KF（twptn) =2.5045.04(29.3-26)2.18639(29.3-26)=323W （三）人体冷负荷 1、人体显热冷负荷 查实用供热空调设计手册第二版（下册）1547 页可得，人体显热散热形成的计算 时刻冷负荷可按下式计算： 兰州交通大学毕业设计（论文） 8 n XnqQ 1 (1-7) 式中：n 计算时刻空调区内的总人数，当缺少数据时，可根据空调区的使用面积 按表 20.71 给出的人均面积指标推算； 群集系数，见表 20.72； q1 一名成年男子小时散热量，见表 20.73，W； 计算时刻，h； T 人员进入空调区的时刻，h； -T 从人员进入空调区的时刻算起到计算时刻的持续时间，h； X-T-T 时刻人体显热散热的冷负荷系数，见表 20.7-4。 人体冷负荷计算结果列于一层冷负荷表： 2、人体散湿形成的潜热冷负荷 查实用供热空调设计手册第二版（下册）1558 页可得，人体散湿形成的潜热冷负 荷可按下式计算： 2 qnQ (1-8) 式中：n计算时刻空调区内的总人数， q2一名成年男子小时潜热散热量 一层中，=0.89，q2=123W，计算结果列于一层冷负荷表 （四）灯具冷负荷 设定该商场的灯具均采用镇流器设在空调区之内的荧光灯，则荧光灯散热形成的冷负 荷可按下式计算：查实用供热空调设计手册第二版（下册）1552 页可得， T NXnQ 1 2 . 1(1-9) 式中：n1 同时使用系数，当缺少实测数据时，可取 0.60.8； N 灯具的安装功率，W，当缺少实测数据时，可根据空调区的使用面积按表 20.8-1 给出的照明功率密度指标推算； 计算时刻，h； T开灯时刻，h； -T从开灯时刻算起到计算时刻的持续时间，h； X-T-T 时刻灯具散热的冷负荷系数，见 1551 页表 20.82。 n1=0.7, T=8,开灯总时数为 10h，灯具冷负荷计算结果列于一层冷负荷表： 兰州交通大学毕业设计（论文） 9 （五）设备显热冷负荷 确定设备显热散热形成冷负荷的计算过程分两步进行：第一步，需要正确计算各种情 况下的设备散热量，然后再对此散热量进行冷负荷的转化计算。 1、电器设备的散热量 查实用供热空调设计手册第二版（下册）1554 页可得，空调区办公设备的散热量 可按下式计算： ia p i is qsq , 1 (1-10) 式中：P设备的种类数； Si第 i 类设备的台数； q,i第 i 类设备的单台散热量，见表 20.93，W。 当办公设备的类型和数量事先无法确定时， 可按 实用供热空调设计手册 第二版 （下 册）1554 页表 20.9-4 给出的电器设备功率密度推算空调区的办公设备散热量。 此时空调区电器设备的散热量 qs（W）可按下式计算： fs Fqq (1-11) 式中F空调区面积，； qf电器设备的功率密度，见表 20.9-4，W/。 F=8040 ，qf=20W/故电器设备的散热量为 qs=804020=160800W 2、设备显热形成的冷负荷 设备显热散热形成的计算时刻冷负荷 Q（W），可按下式计算： TsX qQ (1-12) 式中：qs显热散热量，W； 计算时刻，h； T热源投入使用时刻，h； -T从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的持续时间，h； X-T-T 时间设备、器具散热的冷负荷系数，见 1555 页表 20.95。 qs=36092.8W，T=8，使用总时数为 10h，设备显热散热形成的计算时刻冷负荷计算结 果列于一层冷负荷表： 兰州交通大学毕业设计（论文） 10 （六）人体散湿量 空调房间中的散湿量有人体散湿量、敞开水面蒸发散湿等，在本建筑中，只包含有人 体散湿量。查实用供热空调设计手册第二版（下册）1558 页可得： gnD 001. 0/h(1-13) 式中： 群集系数，见实用供热空调设计手册第二版 （下册）1547 页表 20.7-2； n 计算时刻空调区内的总人数； g 名成年男子小时散湿量， g/h， 见 实用供热空调设计手册 第二版 （下 册）1548 页表 20.7-3； =0.93,n=4020 人， g=68g/h。 空调房间中的人体散湿量计算结果列于一层负荷 计算表。 湿负荷为：W=45.82kg/h。 各层冷负荷计算方法同一层冷负荷计算，故各层冷负荷及散湿量计算结果列于附表 中。机房设备层不需要进行空气调节。 兰州交通大学毕业设计（论文） 11 第二章第二章空调方案空调方案论证论证选择选择 随着我国社会主义是市场经济的迅速发展和人们生活水平的提高，空调技术在各方 面都得到了广泛的应用。大型的中央空调系统主要用于工厂、商店、超市、写字楼、酒 店等，用以改善人员的工作环境和消费者的购物环境。 本建筑为天津市商场，位于天津市区，是一个综合性商场。地上三层，层高 5.2 米， 建筑面积 45000m2。具有使用时人员密度高，使用的时间性较强，便于统一管理；部分 营业厅布局常有变动，要求空调设备有一定的灵活性等特点。室内空气质量要求较高需 保证足够的新风量和良好的通风条件防止空气污染等特点。 第一节第一节系统形式的选择：系统形式的选择： 一、按空调系统按空气处理设备的设置情况分类，可分为三类： 集中式系统；2）半集中式系统；3）分散式系统。 比较项目集中式空调系统半集中式空调系统分散式空调系统 系统特征 集中进行空气的处 理，输送和分配 有集中的中央空调 器， 并在各个空调房 间内还有分别处理 空气的末端装置 每个房间的空气处 理分别由各自的整 体式 空调器承担 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 3.有时可以布置在 屋顶上或安设在车 间柱间平台上 1.只需要新风空调 机房面积 2.末端装置可以安 装在空调房间内 3.分散布管敷设各 种管线较麻烦 1.设备成套，紧凑。 可以放入房间也可 以安装在空调机房 内 2.体积小， 机房面积 小， 只需集中式系统 的 50%，机房层高较 兰州交通大学毕业设计（论文） 12 低；自动化程度高 3.机组分散布置， 敷 设各种管线和维修 管理较麻烦 风管系统 1.空调送回风管系 统复杂，布置困难 2.支风管和风口较 多时， 不易均衡调节 风量 1.设室内时，不接送 回风管 2.当和新风 系统联合使用时， 新 风管较小 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，可不 接送风管和回风管 3.余压小 系统应用 单风管系统； 双风管系统； 变风量系统 末端再热式系统； 风机盘管机组系统； 诱导器系统 单元式空调器系统； 窗式空调器系统； 分体式空调器系统； 半导体式空调器系 统 因为本设计为商场设计，又考虑到控制空调精度，则需要进行再热然后送风，因此 本系统采用集中式空调系统。 二、全空气、全水、空气水和冷剂系统 按负担室内空调负荷所用介质分为全空气、全水、空气水和冷剂系统。建筑空间 大易于布置风道、 温湿度严格时采用全空气系统。 建筑空间小不易布置风道， 层高较低、 冷湿负荷较小时采用空气水系统。不需通风换气时可采用全水系统。冷剂系统一般用 于单元式空调机组、房间空调器和多台机组型空调器。 本设计是大型商场的设计， 为了保证足够的新鲜空气可集中进行空气过滤和空调箱的消 声处理，然而全空气系统简单，维修管理方便，又因为此设计为大型商场，负荷大，因 此采用全空气系统。 三、直流式和循环式系统 按空调系统处理的来源分为直流式和循环式。民用建筑一般采用循环式，处理的空 气部分为室内新风和室内回风。既满足了卫生要求又符合了系统经济性的要求。又可分 兰州交通大学毕业设计（论文） 13 为一次回风系统和和二次回风系统。 一次回风系统的特点是回风与新风在热湿处理设备前混合，适用于送风温差较大的 场合，况且本设计地点人口较多，散湿量较大，也比较适合一次回风系统，它的设备简 单，节省了初投资，可以进行通风换气保证了室内的卫生条件。它可以实现全年多工况 节能运行调节，经济性较好，在风机出口处设置了消声静压箱，因此有效的控制了震动 影响。因此本系统采用了一次回风系统。 第二节第二节空调机房的布置和冷源选择空调机房的布置和冷源选择 一、机房的布置 本设计为大型商场，横向跨度比较大，而商场的负荷较大，因此本设计采用每层设 置 3 个空调机房，只为本层进行风的供给。而该设计采用的是一次回风方式，回风一部 分送回空调机房，一部分直接排除室外。 二、冷源的选择 空调冷源的选择，应考虑以下因素： （1）机组能耗 （2）空调冷冻水泵和冷却水泵的能耗 （3）运行管理和使用寿命 （4）环境保护要求 （5）噪声和振动 （6）设备价格 目前，空调系统经常采用的冷水机组有活塞式制冷机组、螺杆式制冷机组、离心式 制冷机组和溴化锂吸收式制冷机组。空调冷源是空调系统供冷的核心，为整个系统提供 冷量。目前多以冷水机组为主，主要有活塞式、螺杆式、离心式和溴化锂吸收式冷水机 组。 活塞式冷水机组 活塞式冷水机组装置结构简单、容积效率高、加工简单、造价低、调节范围广。但活塞 惯性力大、单级容量不易过大、单位制冷剂重量大、调节性能差、适用于中小冷量。 螺杆式冷水机组 兰州交通大学毕业设计（论文） 14 与活塞式相比螺杆式冷水机组结构简单、运动部件少、转速高、运转平稳、振动小、 中小型密闭式机组的噪音较低、机组重量轻。另外，其单机制冷量大、具有较高的容积 效率、压缩比可达 20 且容积效率的变化不大、COP 高、易损件少运行可靠、易于维修 而且对湿冲程不敏感、允许少量液滴入缸无液击危险、可通过滑阀进行无级调节调节方 便。制冷剂采用 R22,相比之下危害臭氧层程度低、温室效应小。 溴化锂吸收式冷水机组 溴化锂吸收式冷水机组具有加工简单、操作方便、冷量可调范围大、运动减少、噪 音低、振动小、可进行废热、余热等利用、直燃式可省掉锅炉、热效率高、耗电省、溶 液对环境无污染等优点。但使用寿命短、性能系数低、维修复杂、性能衰减较为严重。 离心式冷水机组 离心式冷水机组压缩机输气量大单机制冷量大、结构紧凑、单位重量制冷量大、性 能系数高、运转平稳震动小、噪音低、调节方便可无级调节、无气阀、填料等易损件、 可靠性高、但转速高对加工精度要求高、单级压缩低符合时易发生喘振、运行工况偏离 设计工况时效率下降较快、制冷量随蒸发温度降低而减少幅度快。 本设计的特点是制冷量要求大，性能系数高，可靠性高，故采用该冷水机组。 经论证，该空调系统为全空气集中式一次回风系统，冷源采用离心式冷水机组。 第三节第三节空调系统的夏季工况分析空调系统的夏季工况分析 全空气空调系统使用一次回风系统。采用的最大送风温差送风，即用机器露点送风， 在焓湿图上的表示如下图所示： 兰州交通大学毕业设计（论文） 15 图 2-1一次回风系统 空气处理过程为： 在 h-d 图上标出室内状态点 N， 过 N 点作室内热湿比线 （线） ， 与相对湿度线=95% 交于 L 点（即机器露点） ，此点即为送风状态点 O。新风与回风混合后达到 C 点，再从 C 点经喷水室冷却减湿处理到 L 点，然后送入房间，吸收房间的余热余湿后变为室内状态 N，一部分室内排风直接排到室外，另一部分再回到空调室和新风混合。 因此，整个处理过程为： 图 2-2一次回风系统 兰州交通大学毕业设计（论文） 16 第三章第三章气流组织计算气流组织计算 气流组织是室内空调的一个重要环节，它直接影响着空调系统的使用效果，尤其是 在有室温允许波动范围和洁净度要求以及高大空间的建筑中，合理的气流组织具有更重 要的作用。因为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，均匀地消除 室内热量，并能更有效地排除有害物和悬浮在空气中的灰尘。因此，不同性质的空调房 间，对气流组织与风量计算具有不同的要求。 一般的空调房间，主要是要求在工作区域内保持比较均匀而稳定的温湿度。而工作 区风速有严格要求的空调，主要保证工作区域内风速不超过规定的数值。 高大空间的空调气流组织和风量计算， 除保证达到工作区的温湿度、 风速的要求外， 还应合理的组织气流满足节能的要求。 第一节第一节送风量的计算送风量的计算 空调系统送风状态和送风量的确定，可以在 i-d 图上进行。具体计算步骤如下： （1）在 i-d 图上找出室内空气状态点 N； （2）根据计算出的室内冷负荷 Q 和湿负荷 W 计算热湿比 W Q 或通过查出的焓值 h 以及含湿量 d 计算热湿比 1000 ON ON dd hh 再通过 N 点画出过程线。 （3）选取合理的送风温差，根据室温允许波动范围（即恒温精度）查取送风温差。 过 N 点作热湿比线与等温线 tO=tN-t0线的交点即为送风状态点 O。 （4）按下式计算送风量 1000 ONON dd W ii Q G kg/s（4-1） 如果所计算的送风量折合的换气次数 n 值大于等于 5 次则符合要求。 如果知道室内显冷负荷 QX，则可用下式计算送风量： 兰州交通大学毕业设计（论文） 17 )(01. 1 oN X tt Q G kg/s（4-2） 式中1.01干空气定压比热,kJ/(kgK)。 各层夏季送风量计算（以一层为例） 在本设计中，一、二、三层均采用一次回风系统露点送风（即最大送风温差送风）。 一层的夏季送风量计算： 一层的空调区冷负荷 Q=118240.67W，湿负荷 W=45.82kg/h=12.73g/s，室内空气状态 参数为 tN=261,N=60%5%，当地夏季大气压力为 1005.7kPa。 （1）求热湿比9290 73.12 67.118240 W Q ； （2）在 i-d 图上（图 4-1）确定室内空气状态点 N，通过该点画出=9290 的过程线。 取送风温差为t0=6，则送风温度 t0=26-6=20。 图 3-1 从而得出： iN=59.098kJ/kg 干空气，iO=50.569kJ/kg 干空气， dN=12.884g/kg 干空气,dO=11.967g/kg 干空气， （3）计算送风量 按消除余热： skg ii Q G ON /863.13 569.50098.59 24067.118 兰州交通大学毕业设计（论文） 18 按消除余湿： skg dd W G ON /880.13 967.11884.12 3600100082.45 两者的计算结果相差不大，符合要求。其余各层的风量计算方法同上。 第二节第二节新风量及新风负荷计算新风量及新风负荷计算 一、新风量的计算 对空调房间送入必需的新风量，是保证工作人员身体健康的重要措施。为了节约冷量 和热量，除了由于室内产生有害气体，室内空气不能循环使用以外，凡是允许采用回风 循环使用的空调系统，应尽量利用回风。所以，在夏、冬季节混入的回风量越多，使用 的新风量越少，就越显得经济，但新风量过少会导致室内卫生条件差。因此，实际上考 虑卫生条件的要求，系统中的新风量占送风量的百分比即新风比不小于 30%。 确定新风量的依据有下列三个因素： 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，人体总要不断的吸 进氧气，呼出二氧化碳。在实际工作中，一般可以按规范确定：不论每人占房间体积多 少，新风量按大于等于 30m 3/(人h)采用；对于人员密集的建筑物，如采用空调的体育 馆、会场，每人所占的空间较少，但是停留的时间很短，可以分别按吸烟或不吸烟的情 况，新风量以 7-15m 3/(人h)计算，在本设计中，为办公楼，取每人最小新风量为 18m 3/(人h) 2、补充局部排风 当空调房间内有排风柜等局部排风装置时，为了不使车间产生负压，在系统中必须有 相应的新风来补偿局部排风。在本设计中，不存在局部排风，故不考虑。 3、保持空调房间的正压要求 为了防止外界空气渗入空调房间，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量