暖通专业毕业设计说明书.docx

毕业设计(论文) 说明书题 目江苏省苏州市昆山某医院暖通空调系统设计姓 名学 号专 业建筑环境与设备工程指导教师一.工程概况本工程为江苏省苏州市昆山某医院暖通空调系统设计，建筑规划总用地面积131418.4m2，建设床位规模2000张，日门诊量12000人（上限）。总建筑面积275674.6m2，其中地上建筑面积230754.3m2，地下建筑面积44920.3m2。本次毕业设计计划完成昆山医院住院楼（D区）的暖通空调系统设计,建筑面积约为50000 m2（五层至十六层为标准层）。外墙为200mm钢筋混凝土墙，导热系数=1.74W/mK，密度=2500kg/m3，比热Cp=837J/kgK。保温采用聚苯乙烯材料,=0.047W/mK，密度=30kg/m3，比热Cp=1465J/kgK，保温材料的厚度依据国家或当地建筑节能标准计算确定。内墙100mm钢筋混凝土墙，内抹灰。窗结构为塑钢中空（中空12mm）双层6mm厚普通玻璃保温窗，传热系数K=3.5W/m2K。 屋面为采用150mm厚钢筋混凝土楼板，导热系数=1.74W/mK，密度=2500kg/m3，比热Cp=837J/kgK。上加加气混凝土保温层,=0.22W/mK，密度=700kg/m3，比热Cp=1340J/kgK。保温材料的厚度依据国家或当地建筑节能标准计算确定。内楼板采用钢筋混凝土楼板，厚度为130mm。地下一层地面为保温地面。江苏省苏州市昆山夏季大气压力为1003.7kPa，室外计算干球温度为34.4，室外相对湿度为67%，湿球温度为28.9；冬季大气压力为1024.1kPa，室外计算干球温度为-2.5，室外相对湿度为77%。二.负荷计算2.1围护结构的确定2.1.1体形系数体形系数是建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值，计算公式见式(2-1)：S=S总V (2-1)式中：建筑物体形系数，/m； S总建筑物与室外大气接触的外表面积，其中外表面积不包括地面和不供暖楼梯间隔墙和户门的面积，； 建筑物外表面积包围的体积，m。经计算，建筑的楼高为68m，外表面积为56773，体积为235348m，体形系数S=56773/235348m=0.24/m。计算结果列于表2-1。楼高(m)标准层面积()标准层周长（m）683461784建筑表面积（）建筑体积（m）体形系数（/m）567732353480.241230008表2-1体形系数2.1.2窗墙比窗墙比为某一朝向的外窗总面积与同朝向墙面总面积的比值，计算公式见(2-2)：CM=S窗S墙 (2-2)式中：CM建筑物某一朝向窗墙比； S窗某一朝向的外窗总面积，； S墙同朝向墙面总面积，即建筑层高与开间定位线围成的面积（包含同朝向外窗总面积），。由图2-1可知，建筑物有东北、西北、西南、北、东、南共六个朝向的外墙。图2-1五层平面图经计算，建筑物各个朝向的窗墙比如表2-2所示。可知各个朝向的窗墙比在0.20.3之间。墙面积窗面积窗墙比东北外墙41481179.20.28428158西北外墙1972539.20.27342799西南外墙46921156.80.24654731北外墙3264909.60.27867647东外墙1904481.60.25294118南外墙4284956.80.22334267表2-2建筑物各朝向窗墙比本次毕业设计项目位于江苏省苏州市昆山，由于昆山与上海市距离很近，根据GB 50189-2005公共建筑节能设计标准4.2.2节要求:“当建筑所处城市属于温和地区时，应判断该城市的气象条件与表4.2.1中的哪个城市最接近，围护结构的热工性能应符合那个城市所属气候分区的规定。”查阅GB 50189-2005公共建筑节能设计标准表4.2.1（见表2-3），判断昆山属于夏热冬冷地区。表2-3主要城市所处气候分区查阅GB 50189-2005公共建筑节能设计标准，夏热冬冷地区围护结构传热系数和遮阳系数限值如表2-4所示。由于各个朝向的窗墙比均在0.20.3之间。所以外窗传热系数K=3.5W/m2K满足要求。表2-4夏热冬冷地区围护结构传热系数和遮阳系数限值2.1.3保温层厚度传热系数为围护结构两侧空气温差为1，单位时间内通过单位面积围护结构的传热量，计算公式见(2-3)：K=11n+Rk+1w (2-3)式中：围护结构的传热系数，W/()； n围护结构内表面热交换系数，W/()； w围护结构外表面热交换系数，W/()； 围护结构各层材料的厚度，m； 围护结构各层材料的导热系数，W/(m)； 材料导热系数修正系数； Rk封闭空气间层的热阻，W/()。根据GB 50736-2012民用建筑供暖通风与空气调节设计规范表5.1.8-15.1.8-4查得各项参数：围护结构内表面热交换系数n=8.7W/(m2K)，围护结构外表面热交换系数w=23W/(m2K),封闭空气间层的热阻Rk=0。外墙厚度=0.2m,导热系数=1.74W/mK,密度=2500kg/m3，比热Cp=837J/kgK，材料导热系数修正系数=1.6W/(m2K)。外墙保温层导热系数=0.047W/mK,密度=30kg/m3，比热Cp=1465J/kgK，材料导热系数修正系数=1.2W/(m2K)。屋面厚度=0.15m, 导热系数=1.74W/mK,密度=2500kg/m3，比热Cp=837J/kgK。材料导热系数修正系数=1.6W/(m2K)。屋面保温层导热系数=0.22W/mK,密度=700kg/m3，比热Cp=1340J/kgK。材料导热系数修正系数=1.2W/(m2K)。根据表2-4可知：外墙的传热系数限值为K1.0W/(m2K)，屋面的传热系数限值为K0.7W/(m2K),根据式2-3，求得外墙保温层厚度0.0434m，屋面保温层厚度0.321m。取外墙保温层厚度=43mm，屋面保温层厚度=320mm，根据式2-3，求得外墙的传热系数为K=1.0W/(m2K)，屋面的传热系数为K=0.7W/(m2K)2.1.4最小传热阻围护结构在规定的室外计算温度和室内计算温湿度条件下，为保证围护结构内表面温度不低于室内空气露点，从而避免结露，同时避免人体与内表面之间的辐射换热过多而引起的不舒适感所必须的传热阻。计算公式见(2-4)：R0min=(tn-twe)tyRn (2-4)式中：围护结构温差修正系数； tn室内计算温度，； Rn围护结构内表面传热阻，/W； ty供暖室内计算温度与围护结构内表面温度的允许温差，； twe冬季围护结构室外计算温度，根据式(2-5)计算热惰性指标D的值确定。D=i=1nRiSi (2-5)式中：Ri各层材料的传热阻，/W； Si各层材料蓄热系数，W/()；按式(2-6)计算。S=2cZ (2-6)式中：c材料的比热，J/(kg)； 各层材料的密度，kg/m； 材料导热系数，W/(m)； Z温度波动周期，s(一般取24h=86400s)。根据式(2-5)和式(2-6)求得外墙热惰性指标：D=i=1nRiSi=i=1nii2ciiiZ=0.21.74283725001.7486400+0.0430.04721465300.04786400=2.22根据式(2-5)和式(2-6)求得屋面热惰性指标：D=i=1nRiSi=i=1nii2ciiiZ=0.151.74283725001.7486400+0.320.22213407000.2286400=7.03查阅实用供热空调设计手册表4.1-2（如图2-5），外墙热惰性指标D在1.64.0之间，属于类型，屋面的热惰性指标D大于6.0，属于类型。供暖室外计算干球温度为tw=-2.5，累年最低日平均温度tp,min=-12.1，求得：外墙冬季室外计算温度tw,e=0.3tw+0.7tp,min=0.3-2.5+0.7-12.1=-9.22 屋面冬季室外计算温度tw,e=tw=-2.5图2-5围护结构冬季室外计算温度查阅供热工程（第一版）附录1-1和1-2（见表2-6），由于设计项目为医院，取冬季室内计算温度tn=20，温差修正系数=1。表2-6冬季室内计算温度和温差修正系数 查阅供热工程（第一版）附录1-3（见表2-7），由于设计项目为医院，取外墙ty=6，屋面ty=4.5。表2-7允许温差 根据式2-4求得：外墙最小传热阻R0min=(tn-twe)tyRn=20-(-9.22)618.7=0.56m2/W屋面最小传热阻R0min=(tn-twe)tyRn=20-(-2.5)4.518.7=0.57m2/W查阅GB 50189-2005公共建筑节能设计标准(见表2-4)，外墙传热系数K1.0W/(m2K),屋面K0.7W/(m2K),即:外墙传热阻R=1K=1m2/W0.56m2/W屋面传热阻R=1K=1.43m2/W0.57m2/W最小传热阻满足要求。2.2设计参数选择五层（标准层）101号房间为标准房间（图2-2），房间功能为病房，面积为39m2，计算此房间的冬季与夏季负荷，并与华电源软件的负荷计算结果进行比较。图2-2典型房间平面图根据GB 50736-2012民用建筑供暖通风与空气调节设计规范表3.0.2，101号房间的房间功能为病房，冬季室内空气设计温度取20，相对湿度取40%；夏季室内空气设计参数取26，相对湿度取60%。灯光指标为6W/，人员指标为6/人，设备指标为20W/。其他房间设计参数见计算书。2.3热负荷计算围护结构的耗热量，应包括基本耗热量和附加耗热量。围护结构的基本耗热量应按下式计算：Q=FK(tn-twn) (2-4)式中：结构的基本耗热量（W）； 围护结构温差修正系数，按民用建筑供暖通风与空气调节设计规范表5.2.4采用； F围护结构的面积（）； 围护结构的传热系数（W/）； tn供暖室内设计温度()，按民用建筑供暖通风与空气调节设计规范第3章采用； twn供暖室外设计温度()，按民用建筑供暖通风与空气调节设计规范第4章采用；注：当已知或可求出冷测温度时，一项可直接用冷侧温度值代入，不再进行值修正。计算太阳辐射、风力等其他因素引起的耗热量时应使用对基本耗热量进行附加的方法，即按基本耗热量的百分率进行计算。围护结构附加耗热量包括：朝向附加、风力附加、高度附加。其中朝向附加、风力附加耗热量是在外围护结构基本耗热量基础上乘以相应的朝向修正率、风力附加率；而高度附加，是对围护结构基本耗热量和其他附加耗热量之和进行附加。其表达式为：Q=Q1+Xg(1+Xch+Xf) (2-5)式中：Q围护结构的总耗热量（W）； Xg高度修正率，%； Xch朝向修正率，%； Xf风力附加率，%；以下对101号房间进行冬季供暖负荷计算。2.3.1北外墙 对于101房间北外墙，围护结构温差修正系数=1.0（见表2-7），围护结构的面积F=5.43.9-2.43.1-0.93.1=10.83m2, 围护结构的传热系数K=1.0W/(m2K)，供暖室内空气设计温度tn=20，供暖室外设计温度twn=-2.5。表2-7温差修正系数根据式2-4，北外墙基本耗热量:Q=FKtn-twn=110.83120+2.5=244W查阅供热工程（第一版），由于房间高度为3.9m，不足4m，所以高度修正率为1；外墙朝向为北，朝向修正系数为0.1；不考虑风力附加耗热量。根据式2-5，北外墙总耗热量：Q=Q1+Xg1+Xch+Xf=24411.1=269W2.3.2北外窗 对于101房间北外窗，温差修正系数=1.0，外窗面积F=2.43.1+0.93.1=10.23m2, 围护结构的传热系数K=3.5W/(m2K)，供暖室内空气设计温度tn=20，供暖室外设计温度twn=-2.5。根据式2-4，北外窗基本耗热量:Q=FKtn-twn=110.233.520+2.5=806W查阅供热工程（第一版），由于房间高度为3.9m，不足4m，所以高度修正率为1；外窗朝向为北，朝向修正系数为0.1；不考虑风力附加耗热量。根据式2-5，北外墙总耗热量：Q=Q1+Xg1+Xch+Xf=80611.1=887W2.3.3热负荷分析医院的情况特殊，为病人的身体情况考虑，医院病房一般很少在冬季开窗，冷风渗透量很少，冷风渗透耗热量可以忽略不计。而又因为101房间没有外门，冷风侵入耗热量不存在。所以101房间的总热负荷Q=269+887=1156W使用华电源软件进行101房间热负荷计算的结果为Q=1153W房间热负荷计算结果很接近，使用华电源软件计算一层和五层（标准层）各个房间的负荷，计算结果见附录1。建筑总热负荷为2479kW，热指标为61.2W/。建筑左区热负荷为kW1279，建筑右区热负荷为1200kW。2.4冷负荷计算在空调工程设计中，存在两中冷负荷计算的计算方法：一为谐波反应法（负荷温差法），一为冷负荷系数法。谐波反应法（负荷温差法）计算的冷负荷的形成包括两个过程：一是由于外扰（室外综合温度）形成室内得热量的过程（既内扰量）。此过程考虑外扰的周期性以及围护结构对外扰量的衰减和延迟性。二是内扰量形成冷负荷的过程。此过程是将该热扰量分成对流和辐射两种成分。前者是瞬时冷负荷的一部分，后者则要考虑房间总体蓄热作用后才化为瞬时冷负荷。两部分叠加即得各计算时刻的冷负荷。冷负荷系数法是在传递函数的基础上为便于在工程中进行手算而建立起来的一种简化计算法。通过冷负荷温度与冷负荷系数直接从各种扰量值求得各分项逐时冷负荷。本设计采用冷负荷系数法进行冷负荷的计算。2.4.1通过围护结构传入的非稳态传热形成的逐时冷负荷通过围护结构传入的非稳态传热形成的逐时冷负荷，按式(2-6)和式(2-7)计算：CLWq=KF(twlq-tn) (2-6)CLWc=KF(twlc-tn) (2-7)式中：CLWq外墙传热形成的逐时冷负荷(W)； CLWc外窗传热形成的逐时冷负荷(W)； 外墙或外窗传热系数W/(m2K)； 外墙或外窗传热面积(m2) twlq外墙的逐时冷负荷计算温度（），可按民用建筑供暖通风与空气调节设计规范附录H确定； twlc外窗的逐时冷负荷计算温度（），可按民用建筑供暖通风与空气调节设计规范附录H确定； tn夏季空调区设计温度（）。外墙传热系数K=1.0W/(m2K)，外窗传热系数K=3.5W/(m2K)，外墙传热面积F=10.83m2，外窗传热面积F=10.23m2。查阅民用建筑供暖通风与空气调节设计规范附录H，外墙传热系数K=1.0W/(m2K)，为类型6外墙。外墙、窗传热形成的逐时冷负荷分别见表2-7与2-8。表2-7北外墙逐时冷负荷表2-8北外窗逐时冷负荷2.4.2透过玻璃窗进入的太阳辐射得热形成的逐时冷负荷透过玻璃窗进入的太阳辐射得热形成的逐时冷负荷，按式(2-8)和(2-9)计算：CLC=CclCCzDJmaxFc (2-8)Cz=CwCnCs (2-9)式中：CLC透过玻璃窗进入的太阳辐射得热形成的逐时冷负荷(W)； CclC透过无遮阳标准玻璃太阳辐射冷负荷系数，可按民用建筑供暖通风与空气调节设计规范附录H确定； Cz外窗综合遮挡系数； Cw外遮阳修正系数； Cn内遮阳修正系数； Cs窗玻璃的遮挡系数； DJmax夏季日射得热因数最大值，可按民用建筑供暖通风与空气调节设计规范附录H确定； FC窗玻璃净面积(m2)。根据民用建筑供暖通风与空气调节设计规范附录H查得，上海北向夏季日射得热因数最大值DJmax=145。查空气调节（第四版）,单层钢窗有效面积系数Ca=0.75，故窗玻璃净面积FC=0.7510.23=7.67m2。Cz为外窗综合遮挡系数，Cn、Cw为内、外遮阳修正系数，因无内外遮阳故均取1。表2-9透过玻璃窗进入的太阳辐射得热形成的逐时冷负荷查空气调节（第四版）附录2-4,窗玻璃的遮挡系数Cs=0.74。透过玻璃窗进入的太阳辐射得热形成的逐时冷负荷见表2-9。2.4.3照明和设备散热形成的逐时冷负荷照明和设备散热形成的逐时冷负荷，分别按式(2-10)和式(2-11)计算：CLzm=CclzmCzmQzm (2-10)CLsb=CclsbCsbQsb (2-11)式中：CLzm照明散热形成的逐时冷负荷(W)； Cclzm照明冷负荷系数，可按民用建筑供暖通风与空气调节设计规范附录H确定； Czm照明修正系数； Qzm照明散热量(W)； CLsb设备散热形成的逐时冷负荷(W)； Cclsb设备冷负荷系数，可按民用建筑供暖通风与空气调节设计规范附录H确定； Csb设备修正系数； Qsb设备散热量(W)。由于房间面积为39，灯光指标为6W/，设备指标为30W/， 故照明散热量 Qzm=396=234W，设备散热量Qsb=3920=780W。照明修正系数取1，设备修正系数取0.8。外墙、窗传热形成的逐时冷负荷分别见表2-10与2-11。表2-10照明逐时冷负荷表2-11设备逐时冷负荷2.4.4人体散热和散湿形成的逐时冷负荷人体散热形成的逐时冷负荷，按照式(2-12)和式(2-13)计算：CLrt=CclrtQrt (2-12) Qrt=qn (2-13)式中：CLrt人体散热形成的逐时冷负荷(W)； Cclrt人体冷负荷系数，可按民用建筑供暖通风与空气调节设计规范附录H确定； 群集系数； Qrt人体散热量(W)； 不同室温和劳动性质时成年男子散热量(W/人)。 房间内人数。查阅空气调节（第四版），如表2-12，按照病房的人员活动特点，群集系数取0.93。查阅空气调节（第四版），如表2-13，按照病房的人员活动特点，体力活动性质选择为极轻劳动，在室内温度为26的情况下，q=61W/人由于房间面积为39，人员指标为6/人，故房间内人数取n=6人。表2-12群集系数表2-13不同室温和劳动性质时成年男子散热量2.4.5人体散湿量根据空气调节（第四版），人体散湿量应与人体散热量以相同方法计算，计算公式见(2-14)：W=qn (2-14)式中：不同室温和劳动性质时成年男子散热量(g/h人)。 群集系数； 房间内人数。 如表2-12，按照病房的人员活动特点，群集系数=0.93。房间内人数取n=6人。如表2-13，按照病房的人员活动特点，体力活动性质选择为极轻劳动，在室内温度为26的情况下，q=109g/h人。散湿量W=109*0.93*6=608g/h=0.608kg/h。用相同方法可求得一层餐饮区散湿量。2.4.6冷负荷分析 将各个部分的逐时冷负荷相加，结果见表2-14。表2-14室内逐时冷负荷如上图，最大冷负荷Q=2051W，使用华电源软件进行101房间冷负荷计算的结果为Q=1812W。房间热负荷计算结果相差约10%，使用华电源软件计算五层（标准层）各个房间的负荷，计算结果见附录1。建筑总冷负荷为2076kW，冷指标为50.8W/。建筑左区冷负荷为1114kW，建筑右区冷负荷为962kW。三.空调系统方案确定3.1空调方式的确定空调系统方案的确定,主要是通过空调房间的类型、用途、结构特点、要求的控制精度等方面确定采用何种空调系统，以及室内气流组织（包括送、回、排风方式及风口布置） 空调系统的方案选择主要从各种空调系统的优缺点、各种空调系统的适用条件和使用特点、常用空调系统比较这三个方面考虑。3.1.1空调系统分类空调系统根据不同的分类方法可以分为多种类型，见表3-1所示。系统分类系统特征系统应用集中系统集中进行空气的处理、输送和分配单风管系统、双风管系统、变风量系统半集中系统除有集中的中央空调器外，在各自空调房间还分别有处理空气的“末端装置”末端再热式系统、风机盘管机组系统、诱导器系统全分散系统每个房间的空气处理分别由各自的整体式空调器承担单元式空调器系统、分体式空调器系统表3-1空调系统分类3.1.2各种空调系统的使用条件集中式：1）房间面积大或多层、多室而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、噪声、振动等要求严格4）全年多工况节能5）采用天然冷源半集中式：1）房间面积大但风管不易布置 2）多层多室，层高较低，热湿负荷不一致或参数要求不同 3）室内温湿度要求t1，10% 4）要求各室空气不要串通 5）要求调节风量分散式：1）各房间工作班次和参数要求不同且面积较小 2）空调房间布置分散3）工艺变更可能性较大或改建房屋层高较低且无集中冷源3.1.3常用空调系统的比较查阅民用建筑空调设计，全空气空调系统、风机盘管加新风系统、VRV系统与变风量空调系统的特点分别见表3-2、3-3、3-4与3-5所示。项目一次回风系统二次回风系统特征 回风与新风在热湿处理设备前混合 新风与回风在热湿处理设备前混合并经过处理后再次与回风进行混合适用性 (1)送风温差可取较大时 (2)室内散湿量较大时 (1)送风温差受限制，而不允许利用热源再热时 (2)室内散湿量较小，室温允许波动范围较小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，可采用变动的一、二次回风以调节负荷 (3)高洁净级别的消净车间需采用二次回风优点 (1)设备简单，节省初投资 (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，维修管理方便 (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，周期长区别 二次回风系统利用回风节约了一部分再热的能量表3-2全空气一次回风和二次回风空调系统的特点优点 (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，可以独立调节室温并可随时根据需要开、停机组，节省运行费用，灵活性大，节能效果好 (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)只需要新风空调机房，机房面积小 (6)使用季节较长 (7)各房间之间不会相互污染缺点 (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，敷设各种管线较复杂，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)过滤性能差适用性 (1)适用于旅馆、公寓、医院、办公楼等高层多室的建筑物中 (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表3-3风机盘管加新风系统的特点优点 (1)设备少，管路简单，节省建筑面积与空间；VRV系统采用风冷方式并将制冷剂直接送入室内机，不需要冷却水和冷冻水系统，从而省去冷却水循环水泵、冷冻水循环水泵、冷却塔等辅助设备及相应的水管系统；VRV系统不需要庞大的风道系统，减少了建筑物空调用房的面积，从而可以降低楼层高度.节省安装空间；超级VRV系统由于采用组合式室外机，可使制冷剂管道大约减少30%，这样大约节省了70%的管道井面积及空间；室外机安装在室外或屋顶，不占用制冷机房，同时也不需空调机房 (2)布置灵活，设计者可以根据建筑物的用途、不同的负荷、装饰风格等来灵活地选择室内机；由于VRV系统有很长的配管系统和较大的高度差，使VRV系统布置安装灵活方便，可满足各种建筑物的要求 (3)具有显著的节能效益，VRV系统由于采用变频型室外机与恒速型室外机相组合的组合型室外机，使系统的容量可在5%100%之间具有更细化的频率和步长，完全可以满足不同季节、不同负荷时，对系统能量调节的要求；同时也使组合式室外机与更小的室内机有更佳的匹配关系，即使在低负荷（额定负荷的30%）下运行时，机组的性能系数值仍可高达3.4左右，由此带来的节能效益是巨大的；室内机可单独控制，故不需要空调的房间可以根据使用者的要求，关闭室内机，减少了能源的浪费；不同房间可以设定不同的温度，既提高了舒适水平，又避免了集中控制造成的无效能源浪费；将制冷剂送入室内机，直接冷却室内空气，无二次换热，提高了能源利用率 (4)运行管理方便,维修简单,VRV系统具有多种控制方式,室内机可选用有线或无线遥控器，根据用户的需要分别采用单遥控、双遥控、组控及中央控制方式，也可与楼宇自控系统联网，实现计算机统一控制管理，十分方便；系统具有故障自动诊断功能，可以自动显示出故障的类型和部位，以便迅速而简单地进行维修，因而不需要专门管理人员，又提高了检修效率 (5)VRV系统的经济效益显著，据统计，VRV变频系统与风冷式冷水机组的年运行费用之比是69.7：100，这意味着可节约30%的运行费用缺点 (1)VRV系统的初投资较大，比一般集中式中央空调装置约贵30% (2)由于VRV系统室内、外机连接管较长，接头多，存在制冷剂泄漏的危险，因而对管道安装有较高的要求适用性 (1)适用于多居室的家庭或别墅以及办公楼、旅馆和其他类型建筑物，在建筑物较大时，可分层按机组容量进行设计 (2)适用于舒适性要求较高或室温需要进行个别调节的场所 (3)适用于同时需要供冷与供热的建筑物，例如，冬季有大量内区热量可回收的建筑可采用热回收型VRV系统表3-4 VRV系统的特点优点 (1)由于风量随负荷的变化而变化，因而节省风机能耗，运行经济 (2)可充分利用同一时刻建筑物各朝向负荷参差不齐的特点，减少系统负荷总量，使初投资和运行费都可减少 (3)同一系统可以实现负荷不同、温度要求不同的单个房间的温度自动控制 (4)适合于建筑物的改建和扩建，只要在系统设备容量范围之内，不需对系统进行太大变动，甚至只需重调设定值即可 (5)系统风量平衡方便，当某几个房间无人时，可以完全停止对该处的送风，既节省了冷量或热量，而又不破坏系统的平衡，即不影响其他房间的送风量缺点 (1)室内相对湿度控制质量稍差 (2)变风量末端装置价格高，因此，设备初投资较高 (3)风量减小时，会影响室内气流分布，新风量减小时，还会影响室内空气品质 (4)VAV末端机组会有一定噪声，主要是在全负荷时产生较大噪声，因此宜适当取比实际需要稍大一些的VAV末端机组；或使VAV末端机组负担的区域小一些，这样可以选用较小型号的VAV末端机组，它的噪声水平相对低一些 (5)控制比较复杂，它包括房间温度控制、送风量控制、新风量和排风量控制、送回风量匹配控制和送风温度控制，这些控制互相影响，有时产生控制不稳定适用性 (1)新建的智能化办公大楼或高等级商业场所 (2)大型建筑物的内区 (3)室内温湿度允许波动范围较大的房间，不适合恒温恒湿空调 (4)多房间负荷变化范围不太大，一般50%100% (5)VAV末端到风口大多用软管连接，便于建筑物二次装修的施工，因此系统适合需要进行新的分割和改造的房间表3-5变风量空调系统的特点选用风机盘管加新风系统可以使空调房间互不干扰，能够独立调节室温并且可以随时根据需要开停机组，节省运行费用，灵活性大，节能效果好。对于医院这种卫生要求高、多房间并且房间面积小的建筑尤其合适。对于医院大多数的房间，使用风机盘管加新风系统进行空气调节。对病房楼一层的餐饮区，选用最为常用的全空气系统。全空气系统又有三种形式：直流式、一次回风、二次回风。其中直流式主要应用于室内产生有害物质，不允许空气在循环使用，或对室内洁净度有较高要求的场所。二次回风方式通常应用在室温要求均匀、送风温差较小、风量较大而又不采用再热器的空调系统中，恒温恒湿的工业生产车间等。从实用性和经济性考虑，直流式和二次回风式不宜采用。因此采用全空气一次回风式空调系统。一次回风空调系统既能满足室内人员所需的卫生要求，向室内提供一定量的新鲜空气，又尽可能多地采用回风，可以有效节能，所以住院楼一层的餐饮区采用一次回风空调系统。对于VRV系统，它的初投资较高，并且在建筑图中并未给出放置室外机的空间，需要将室外机放置于楼顶，可能有室内、外机连接管长度不够的问题。而VAV系统有室内噪声偏大、缺少新风使人员感到憋闷等缺点，这些限制了它在医院暖通设计中的应用。3.2风机盘管加新风系统空气处理过程设计3.2.1夏季工况以典型房间的空气处理过程为例，已知五层101房间：余热Q=1.812kW，余湿W=0.608kg/h。室内状态点N=60%，tN=26。在i-d图上过N点做=QW=1.81236000.608=10729kJ/kg。查阅空气调节，送风温差t取8，管道温升取2。绘制焓湿图如下，将新风从室外状态点W处理到机器露点L，经过管道，温度升高到L点；风机盘管将室内空气从状态点N冷却减湿到状态点M，之后处理后的新风与风机盘管的出风混合于热湿比线上的送风状态点0，送入房间后与房间空气混合，沿线变化到室内状态点N点。新风不承担室内负荷，风机盘管承担全部的室内冷负荷并承担新风的部分湿负荷。其空气处理过程见图3-1。图3-1风机盘管加新风系统夏季空气处理过程图3-2风机盘管加新风系统夏季空气处理过程焓湿图图3-2为风机盘管加新风系统夏季空气处理过程的焓湿图，各状态点参数如表3-6所示。状态点温度（）含湿量（g/kg）相对湿度（%）焓值（kJ/kg）W34.423.46794.7L21.514.69058.7L23.514.679.760.8M118.198.731.6O1811.790.247.9N2612.76058.7表3-6风机盘管加新风系统夏季空气处理过程焓湿图各状态点参数3.2.2冬季工况以典型房间空气处理过程为例, 已知五层101房间：热负荷Q=1.812kW，余湿W=0.608kg/h。室内状态点N=40%，tN=20，dN=5.8g/kg，hN=35kJ/kg,室外状态点W=77%，tW=-2.5，dW=2.4g/kg，hW=3.4kJ/kg。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。因此，空调房间送风量为0.1678kg/s，新风量为0.0933kg/s。空调房间冬季送风状态点的比焓为：hO=hN-Qq=35+1.8120.168=45.8kJ/kg含湿量为：dO=dN-dq=5.8-0.6080.168=5.4g/kg。查阅空调工程，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，建议风机盘管处理后的状态点温度取35。由混合原理，新风量与回风量之比等于混合段各自处理过程焓差的反比，可以确定E点的焓值hE=42.3kJ/kg，延长MO线段交与等焓线可确定E点。冬季采用喷蒸汽加湿时，空气在焓湿图上的变化为等温过程。因此，新风加热后的状态点W的温度应该等于状态点E的温度。其空气处理过程见图3-3。图3-3风机盘管加新风系统冬季空气处理过程图3-4风机盘管加新风系统冬季空气处理过程焓湿图图3-4为风机盘管加新风系统冬季空气处理过程的焓湿图，各状态点参数如表3-5所示。状态点温度（）含湿量（g/kg）相对湿度（%）焓值（kJ/kg）W-2.52.37773.4W292.49.6435.42E295.0720.342.24O31.675.418.5445.8M355.816.5150.22N205.844035.02表3-5风机盘管加新风系统冬季空气处理过程焓湿图各状态点参数3.3一次回风系统空气处理过程设计3.3.1夏季工况已知一层餐饮区余热Q=19936W，余湿W=1090.8958810=5.7kg/h。室内设计温度为26，相对湿度为60%。按照人均30m/h计算新风量为1770m/h。在i-d图上过N点做=QW=19.936005.7=12568kJ/kg。查阅空气调节，送风温差t取6 一次回风系统将室外新风w与室内回风N混合到C，并将混风从C经过空调机组冷却减湿处理到机器露点L，再经过再热到达送风状态点O。送入房间后与房间空气混合，沿热湿比线变化到室内状态点N点。空调机组处理的是室内总负荷和新风负荷。一次回风系统夏季空气处理过程示意图与焓湿图分别见图3-5与图3-6。图3-5一次回风系统夏季空气处理过程图3-6一次回风系统夏季空气处理过程焓湿图状态点干球温度（）含湿量（g/kg）相对湿度（%）焓值（kJ/kg）N2612.746058.71W34.621.8862.191.05O2012.1282.1850.94L18.5412.129049.44C27.8814.7161.8665.67表3-6一次回风系统系统夏季空气处理过程焓湿图各状态点参数表3-6为一次回风系统系统夏季空气处理过程焓湿图各状态点参数，计算结果如表3-7所示。湿负荷kg/h冷负荷kW新风量kg/h送风量kg/h回风量kg/h新风比%机组总冷量kW5.719.91987922572382241.6表3-7一次回风系统夏季空气处理过程计算结果3.3.2冬季工况已知一层餐饮区热负荷Q=25.5kW，余湿W=1090.8958810=5.7kg/h。室内设计温度为20，相对湿度为40%。按照人均30m/h计算新风量为1770m。在i-d图上过N点做=QW=-25.536005.7=-16105kJ/kg。查阅空气调节，送风温差t取6 ，送风量与夏季相同。一次回风系统将室外新风w与室内回风N混合到C，并将混风从C经过空调机组等焓加湿处理到机器露点L，再经过再热到达送风状态点O。送入房间后与房间空气混合，沿热湿比线变化到室内状态点N点。空调机组处理的是室内总负荷和新风负荷。一次回风系统冬季空气处理过程示意图与焓湿图分别见图3-7与图3-8。图3-7一次回风系统冬季空气处理过程图3-8一次回风系统冬季空气处理过程焓湿图状态点干球温度（）含湿量（g/kg）相对湿度（%）焓值（kJ/kg）N205.844035.02W-1.22.54745.14C8.744.0858.1619.1L5.935.229019.1O31.35.2218.3144.97表3-8一次回风系统冬季空气处理过程焓湿图各状态点参数表3-8为一次回风系统冬季空气处理过程焓湿图各状态点参数，计算结果如表3-9所示。湿负荷kg/h热负荷kW新风量kg/h送风量kg/h回风量kg/h新风比%机组总热量kW5.725.54294922549315366.3表3-9一次回风系统冬季空气处理过程计算结果四.风系统设计4.1风量确定4.1.1送风量计算送风量计算公式见（4-1）和（4-2）所示：G=QiN-iO (4-1)G=1000WdN-dO (4-2)式中：送风量(kg/s)； 夏季室内热负荷（kW）； iN室内状态点N点的焓值(kJ/kg)； iO送风状态点O点的焓值(kJ/kg)； 夏季室内余湿量(g/s)； dN室内状态点N点的含湿量(g/kg)； dO送风状态点O点的含湿量(g/kg)；以典型房间501为例，风机盘管承担室内负荷，夏季送风量即为：G=QiN-iO=1.81258.7-47.9=0.168kg/s=604.8kg/h。对湿负荷进行校核计算：G=1000WdN-dO=0.16812.7-11.7=0.168kg/s=604.8kg/h。送风量满足要求。各个房间送风量计算结果见附录1。4.1.2新风量计算根据民用建筑供暖通风与空气调节设计规范，设置新风系统的居住建筑和医院建筑，所需最小新风量宜按换气次数法确定。对于典型房间501，由表4-1可知，医院建筑的病房的最小换气次数为2次/h。已知房间面积为39，房间高度为3.9m。可以求得所需新风量GW=393.92300m3/h。各个房间新风量计算结果见附录1。表4-1住宅和医院建筑最小换气次数4.2设备选型4.2.1风机盘管选型查阅民用建筑空调设计（第二版），空调设备送风量是按夏季送风量确定的。因此，冬季一般是采用与夏季送风量相同，即全年送风量不变。因此选择的风机盘管要同时满足房间的冷、热负荷。查阅空调工程，可知在旅馆的标准客房中，房门内通常设置有小走廊，走廊一侧为卫生间，另一侧为壁橱。通常在小走廊的吊顶内设置卧式暗装风机盘管。此次设计的病房可以做相同考虑，病房选择卧式暗装风机盘管。选择开利公司的风机盘管，样本见表4-2。风机盘管型号额定风量(m3/h)机外余压冷量热量配电功率实际修正系数高档中档低档PawwwFP-024103402603019653032400.85FP-035504503503026994104540.86FP-047506004703036905425720.87FP-059007305603043216534920.87FP-06106082064030502076001120.89FP-0815001230950307197108891560.86表4-2住宅和医院建筑