重庆市某综合商场空调工程设计.doc

1. 绪论本次毕业课程设计的题目为“重庆市某商场空调工程设计”。毕业课程设计是我们学院在结束了专业课程的学习后，对学生专业知识综合运用能力的考察过程，也是一个锻炼设计能力、巩固专业知识、提高学习能力的过程，是毕业后走上工作岗位的前备战。在我国，空调是个起步比较晚行业，与众多发达国家相比，无论是从技术上还是从理论上都还处于比较落后的局面。随着我国社会的进步和经济的高速发展，以及人们生活品质的不断提高，对具体环境的整体要求也愈来愈高，显示在空气调节上就是对舒适性洁净性的生活环境的要求不断提高。随着各种建筑的技术装备和自动化水平的日益提高，洁净空调以及舒适性空调开始逐渐出现在各个需要的场合，以优化、洁净、舒适环境。在近些年，空调越来越受到各行各业人士的重视，通过计算机和网络的优化组合，空调工程的标准、质量和功能得到了提高和完善，使空调设备的效用得到了更充分的发挥，为创建高效、节能、舒适、安全的工作和生活环境奠定了基础。随着社会大发展，功能齐全的现代化新建筑，尤其是高层建筑不断涌现，如酒店，超市，办公楼等，使人们越来越意识到空调是现代建筑必须具备的条件之一，特别是大型建筑，因为它能够改善和提高人们工作和居住环境的质量，改善和提高人们的生活和健康水平。就建筑的使用成本而言，空调设备工程的设计及其性能的好坏，能耗的多少，是直接影响经济效益的重要因素。因此，必须重视空调工程的设计，充分发挥设备的功能和体现建筑本身的整体效果。商场建筑安装空调系统的主要目的是保持室内适宜的温湿度，创造吸引顾客入内的；舒适冷、暖环境，增进顾客的购物欲望；防止室内商品（衣服、家具等）质量变劣；同时为商场职工提供舒适的工作环境。 该工程是一个大型工程，涉及到的空调工程设计内容较全面。通过该空调工程设计，使我们对空调工程设计有了一个系统、全面的认识，并且对设计的各个环节又有了更近一步的深入了解，达到了基本的设计要求。由于设计经验有限，以及专业知识的不全面，在本次设计中，一定有很多的缺点与不足，请各位老师在检阅后给予批评和指正。2. 原始资料及工程概况2.1设计题目重庆市某商场空调工程设计2.2设计目的 毕业设计是工科学校主要的教学环节之一。通过毕业设计，使学生了解建筑环境与设备工程专业工艺设计的内容、程序和基本原则，学习设计计算方法和步骤，提高运算和制图能力。同时，通过设计巩固所学的理论知识和实际知识，并学习运用这些知识解决工程问题。2.3设计要求对重庆市某商场空调进行工艺设计。包括空调方案的确定，设备的选型。设计深度应达到施工图的标准。设计应提交设计图纸一套、计算说明书一份、设计内容相关参考外文一篇及其译文。2.4设计依据（1）设计任务书；（2）采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）2.5原始资料（1）工程所在地：重庆市某商场、（2）土建资料：见建筑图纸（3）各房间内的空调参数：查有关资料（4）室外气象资料参数：重庆：北纬：2935 东经：10628 海拔：259.1m室外参数：冬季大气压：99.12kPa干球温度：冬季采暖：4 冬季空调：2相对湿度：82%室外风速：1.2 m/s夏季大气压 97.32kPa空调室外计算干球温度36.5空调室外计算湿球温度27.3空调室外计算日平均温度32.5室外平均风速1.4 m/s（3）室内设计参数：冬季：室内设计温度为18，相对湿度为40%，室内平均风速为0.25m/s夏季：室内设计温度为26，相对湿度为60%，室内平均风速为0.25m/s （5）灯光照明：商场40W/ m2(日光灯)。（6）其他说明：（1）屋面： 预制细石混泥土板125mm，表面喷白色水泥浆； 通风层200mm； 卷材防水层； 水泥砂浆找平层20mm； 保温层，沥青膨胀珍珠岩70mm； 隔气层； 现浇钢筋混凝土板70mm； 内粉刷属于型，传热系数K=0.74W/(k)（2）外墙： 水泥砂浆； 砖墙； 白灰粉刷； 壁厚370mm 由空气调节设计手册查的，此类外墙属于型，传热系数K=1.5W/(k) （3）外窗：无 双层3mm普通玻璃（4）大门：双层6mm普通玻璃。由空气调节设计手册查的传热系数K=3.3 K=1.5W/(k)（5）建筑层高：一层是6.2m，二层、三层和四层是4.6m（6）冷热源：全年集中供热：60热水，由外网供给。冷源由外管网提供7的冷水，回水12。2.6设计内容2.6.1计算冬夏季空调冷、热负荷及湿负荷。确定空调系统设计方案：（包括系统划分、空气处理过程设计、计算总冷量、总热量、总风量）(1)采用集中空调系统或半集中空调系统：如一次回风、风机盘管加新风系统或其他，要经过技术经济比选后确定。(2)设计新风处理的终状态，并设计系统的送、回、排风方式。(3)确定新风量、回风量、总风量以及所需冷、热量和对应的冷、热水量。(4)夏季盘管用冷水，新风空调为夏季设计工况。(5)冬季盘管用水，新风空调为冬季设计工况。(6)全年运行工况调节分析2.6.2主要空调设备选型设计计算2.6.3空调机组，机房配套设备等的选型计算2.6.4气流组织设计 (1)送、回风口选型与布置。 (2)确定室内气流组织形式，进行气流组织计算。2.6.5送、回（排）风系统设计、新风系统设计。 (1) 送、回（排）风。新风系统管道布置及管道水力计算。 (2) 送、回、新风管道材料与安装。 (3) 送、回、新风管道保温、防腐设计。2.6.6水系统设计（包括盘管凝水管系统） (1)水系统管道布置及管道水力计算 (2)水管的保温、安装2.6.7考虑消声减振。考虑全楼防排烟。2.6.8全年运行工况调节分析2.6.9编写设计计算说明书 (1)内容包括：封面、目录、设计任务书、设计参数的选择及设计计算的依据，计算过程及结果，各方案的比较及最终确定的方案优、缺点说明，以及参考书目、参考资料等。(2)书写字体要求认真、整洁，用纸要统一，版面要符合毕业设计论文要求。(3)每页字体要求均匀，字数不少于1.5万字。2.6.11 绘制施工图(1)设计图纸要有计算机绘图和手绘图，其中手绘图纸至少1张。图纸应包括封面、图纸目录 总说明、设备明细表新风空调室平面布置图，剖面图送、回风系统平面图、系统图 绘制机房刨面及平面图。(2)绘图要求：图纸规格应符合国家规定，内容应完整，并基本达到施工图要求。图面应整洁、美观，布置要合理，图例应符合“制图标准”。图纸线条要粗细分明，字体要求工整并用仿宋体书写。图纸上的尺寸标注应齐全、准确、不重复。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。2.7进度安排毕业设计时间为自第6周至第18周，共13周，18周答辩。其中：第6周收集资料, 阅读熟悉资料。第7周室内设计冷、热、湿负荷计算。第8周确定各空调房间送风状态及送风量。第9周确定空气处理方案，进行空气调节设计及计算。第10周进行空气处理设备的选择计算，确定空调房间气流组织形式。第11周进行气流组织计算，选择相应独到的空气分布器。第12周布置并计算送、回风系统；布置新风系统与空调水系统。第13周进行风、水系统的水力计算并选择空调所需附属设备。第14周绘图第15周绘图，并修改设计图纸。第16周整理计算说明书。第17周整理计算说明书、图纸。第18周答辩。2.8装订顺序(1)论文部分(要求单独装订成册)封面；毕业设计（论文）任务书；开题报告表；学生自查表；中文摘要、关键词；英文摘要、关键词；目录；正文；致谢；参考文献；附录；封底；有关图纸(大于3#图幅时单独装订)；另附英文翻译及原文。(2) 图纸部分(要求单独装订成册)图纸封面及目录图纸设计说明 图纸2.9主要参考资料空气调节设计手册 （第二版）电子工业部第十设计院主编 中国建筑工业出版社1995中央空调 何耀东 何青主编 冶金工业出版社实用供热空调设计手册 陆耀庆编 中国建筑工业出版社民用建筑暖通空调设计技术措施 （第二版）实用制冷与空调工程手册 尉迟斌主编 卢士勋 周祖毅副主编 机械工业出版社暖通空调 陆亚俊，马最良 中国建筑工业出版社 国际建筑照明设计标准 GB50034-2004(8)简明空调设计手册 赵荣义，钱以明 中国建筑工业出版社 1944 (9) 民用建筑空调设计 马最良，姚杨 北京化学工业出版社3. 冷负荷、热负荷和湿负荷计算3.1 空调建筑物的计算冷负荷3.1.1当空调系统末端装置不能随负荷变化而自动控制时，应采取同时使用的所有房间最大冷负荷的累加值3.1.2当空调系统末端装置能随负荷变化而自动控制时，应将同时使用的所有房间各计算时刻冷负荷累加，得出建筑物冷负荷的时间序列，然后取其中的最大值。3.2 冷负荷计算目前，在我国暖通空调工程中，常用冷负荷系数法计算冷负荷，冷负荷系数法是建立在传递函数法的基础之上，是便于在工程上进行手算的一种简化的计算方法。为了简化计算，对日射得热所形成的冷负荷，冷负荷系数法利用传递函数的基本方程和相应的房间传递函数形成了空调冷负荷。对经围护结构传热形成的冷负荷，冷负荷系数法利用相应的传递函数形成了冷负荷温度。这样，用一维稳态热传导公式即可计算出日射的热形成的冷负荷和经围护结构传入热所形成的冷负荷。夏季建筑围护结构的冷负荷是指由于室内外温差和太阳辐射作用，通过建筑围护结构传入室内的热量形成的冷负荷。具体计算方法如下。3.2.1外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷 在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可按下式计算： Qc(t）=AK(tc(t)tR) 式（3.1) 式中 Qc(t）外墙和屋面瞬变引起的冷负荷，W； K外墙和屋面的传热系数，W(m2.)，可根据外墙和屋面的不同构造，由暖通空调附录22和23中查取； A外墙和屋面的面积，m2； tR室内计算温度，； tc(t)外墙和屋面的冷负荷计算温度逐时值 ，根据外墙和屋面的不同类型分别在暖通空调【2】附录24和25中查取 。必须指出：（1）附录24和25中给出的各维护结构的冷负荷温度值都是以北京地区气象参数为依据计算出来的，因此，对于不同设计地点，应对tc(t)进行修正，即应为tc(t)+td。其地点修正值可由暖通空调【2】附录26查得。（2）当外表面放热系数不同于18.6 W(m2.)时，应将(tc(t)+td)乘以暖通空调【2】表28中的修正值k。（3）当内表面放热系数变化时，可不加修正。（4）考虑到城市大气污染和中颜色的耐久性差，建议吸收系数一律采用=0.90，即对表中tc(t)不加修正。但如确有把握经久保持维护结构表面的中、浅色时，可将表中数值乘以暖通空调【2】表29所列的吸收系数修正值k。综上所述，外墙和屋面的冷负荷计算温度为： tc(t) =(tc(t)+td) kk 式（3.2）则冷负荷计算式应该为： Qc(t）=AK(tc(t)tR) 式（3.3)3.2.2外窗瞬变传热引起的冷负荷 Qc(t）=CwKW Aw(tc(t)+td- tr) 式（3.4)式中： Qc(t）外窗瞬变传热引起的冷负荷,W； Cw对不同窗框修正值；由暖通空调【2】附录29中查取； KW外窗传热系数，W(m2. ), 由暖通空调【2】附录27和28查取；Aw窗口面积, m2； tc(t)外窗的冷负荷计算温度逐时值 ,由暖通空调【2】附录210查取；td地点修正值，由暖通空调【2】附录211中查取。3.2.3透过外窗日射得热引起的冷负荷Qc(t）=CaAwCsDj.maxCLQ 式（3.5) 式中： Qc(t）日射得热引起的冷负荷，W；Ca有效面积系数，由暖通空调【2】附录215查取；Cs窗玻璃的遮阳系数，由暖通空调【2】附录213查取； Cj窗内遮阳设施的遮阳系数，由暖通空调【2】附录214查取 ；Dj.max日射得热因数，由暖通空调【2】附录212查取；CLQ窗玻璃冷负荷系数，由暖通空调【2】附录216和219查取。3.2.4照明散热形成的冷负荷 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。 根据照明灯具的类型和安装方式不同，其冷符合计算式分别为： 白炽灯 Qc(t）=1000NCLQ 式（3.6) 荧光灯 Qc(t）=1000n1n2NCLQ 式（3.7) 式中 Qc(t）灯具散热形成的冷负荷，W；N照明灯具所需功率，KW；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n1=1.2；当安装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取n1=1.0；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n2=0.5 0.6；而荧光灯罩无通风孔者n2=0.6 0.8；CLQ照明散热冷负荷系数，由暖通空调【2】附录222查取。3.2.5人体散热形成的冷负荷人体散热与性别、年龄、衣着、劳动强度及周围环境条件（温、湿度）等多种因素有关。人体散发的潜热量和对流直接形成瞬时冷负荷，而辐射散发的热量将会形成滞后冷负荷，因此，应采用相应的冷负荷系数进行计算。为了设计计算方便，计算已成年男子散热量为基础，而对于不同功能的建筑物中有各类人员（成年男子、女子、儿童等）不同的组成进行修正，为此，引入群集系数，在暖通空调【2】表212中给出一些数据，可作参考。 （1）人体显热散热形成的冷负荷 Qc(t）=qsnCLQ 式（3.8)式中： Qc(t）人体显热散热形成的冷负荷,W；qs 不同室温和劳动性质成年男子显热散热量,W 查表213；n室内全部人数；群集系数；CLQ照明散热冷负荷,由暖通空调【2】附录223中查取；但应注意：对于人员密集的场所（如影院、剧院、会堂等），由于人体对维护结构和室内物品的辐射换热量相应的减少，可取CLQ =1.0 。 （2）人体潜热散热形成的冷负荷 Qc=qln 式（3.9）式中： Qc人体潜热散热形成的冷负荷;W；ql不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量；W 查暖通空调【2】表213；n、 同式（3.8）。3.2.6内围护结构冷负荷 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下式计算Qc(t）=AK(tc(t)tR)式（3.10)当邻室有一定的发热量时，通过空调房间隔墙、楼板、内窗、内门等内维护结构的温差传热而产生的冷负荷，可视作为稳定传热，不随时间变化，可按下式计算：Qc(t）=K1A1（to.m +t- tR） 式（3.11)式中： ki 内围护结构传热系数，W/(m2 )；Ai 内围护结构的面积，m2；to.m 夏季空调室外计算日平均温度，；t 附加温升，可按暖通空调【2】表2-10查取。下面以101门面房冷负荷计算表（局部）为例计算夏季的空调冷负荷：（1）外墙冷负荷由暖通空调【2】附录24查得型外墙冷负荷计算温度，将其逐时值及其计算结果列入下表中。 表3.1-东外墙冷负荷101东外墙冷负荷时间16:0017:0018:0019:0020:0021:00tc()36.637.137.537.938.238.4td2ka1k0.94tc()36.28434.87435.2535.62635.90836.096tR26K1.5A9*6.2=55.8Qc(t)1860.77 742.75 774.23 805.70 829.30 845.04 表3.2-南外墙冷负荷101南外墙冷负荷时间16:0017:0018:0019:0020:0021:00tc()33.133.433.934.434.935.3td0.4ka1k0.94tc()31.1131.4031.8732.3432.8133.18tR26K1.5A50.94Qc(t)1390.76412.31448.22484.13520.05548.78（2）外窗瞬时传热冷负荷根据0=18.6w/(k) , i=8.7 w/(k)，由暖通空调【2】附录28查得Kw=3.01 w/(k).再由附录29查得玻璃窗传热系数的修正值，对金属框双层窗应乘以1.2的修正系数。由附录210查得玻璃窗冷负荷计算温度tc(t)，根据式（3.4）计算，计算结果列于下表中：表3.3-南外窗冷负荷101南外窗瞬时传热冷负荷时间16:0017:0018:0019:0020:0021:00tc()32.23231.630.829.929.1td335.23534.633.832.932.1tR26t9.298.67.86.96.1Kw3.01*1.0=3.01A1.8*2.7=4.86Qc(t)1134.58131.66125.81114.1100.9489.23（3）透过玻璃窗进入日射得热引起冷负荷 由暖通空调【2】附录215查得双层玻璃窗有效面积系数Ca=1。由附录213查得遮挡系数Cs=0.74，由附录214查得遮阳系数Ci=0.5，则综合遮阳系数Cc.s=0.5.再由附录212查得纬度2935 时，各方向日射得热因数最大值Dj.max,再由附录216查得北区无内遮阳的玻璃窗冷负荷系数逐时值CLQ，用式（3.5）计算逐时进入玻璃窗日射得热引起的冷负荷，列入下表：表3.4-南外窗透入日射的热引起的冷负荷南外窗透入日射得热引起的冷负荷：时间16:0017:0018:0019:0020:0021:00Clq0.360.320.270.230.210.2Dj,max174Ca1Cs0.74Ci0.5A4.86Qc(t)112.64 100.12 84.48 71.96 65.71 62.58 （4）照明引起的冷负荷由于明装荧光灯，镇流器装设在门面房内。故镇流器消耗功率系数n1取1.2。灯罩隔热系数n2取0.6.有附录2-22查的照明散热冷负荷系数，按公式（3.7）计算，其计算结果列入下表表3.5-照明散热形成的冷负荷101照明散热形成的冷负荷时间16:0017:0018:0019:0020:0021:00Clq0.940.940.950.950.960.96n11.2n20.6N2.6Qc(t)11906.32 1906.32 1926.60 1926.60 1946.88 1946.88 （5）人员散热引起的冷负荷查实用制冷空调工程手册表61，当室温26时，每人散发的显热和潜热量为58W和123W，由实用制冷空调工程手册表432查取群集系数=0.89，再由暖通空调【2】附录2-23查得人体显热散热冷负荷系数逐时值。按式（3.8）计算人体显热散热逐时冷负荷，计算结果列于下表中；人体潜热引起的冷负荷为潜热散热乘以群集系数，计算结果也列入下表中：表3.6-人员散热引起的冷负荷101人员散热引起的冷负荷时间16:0017:0018:0019:0020:0021:00Clq0.840.860.880.890.910.92qs58n330.89Qc(t)11430.91 1464.98 1499.04 1516.08 1550.15 1567.18 ql123Qc3612.513612.513612.513612.513612.513612.51合计15043.42 5077.49 5111.55 5128.59 5162.66 5179.69 表3.7各分项逐时冷负荷汇总表时间16:0017:0018:0019:0020:0021:00东外墙860.77 742.75 774.23 805.70 829.30 845.04 南外墙390.76412.31448.22484.13520.05548.78南外窗134.58131.66125.81114.1100.9489.23南外窗日射112.64 100.12 84.48 71.96 65.71 62.58 人员散热5043.42 5077.49 5111.55 5128.59 5162.66 5179.69 照明散热1906.32 1906.32 1926.60 1926.60 1946.88 1946.88 合计8291837184718531862686723.3 热负荷计算3.3.1围护结构的耗热量采暖通风与空调设计规范【3】（以下简称规范）所规定的围护结构的耗热量实际上是围护结构的温差传热量，加热甴外门短时间开启侵入冷空气的耗热量以及一大部分太阳辐射热量的代数和。为了简化计算，规范规定，围护结构的耗热量包括基本耗热量和附加耗热量两部分。通过围护结构的基本耗热量，按下式计算：Qj.j = KF(tntw)式（3.13）式中 Qj.j 通过供暖房间某一面围护物的温差传热量(或称为基本耗热量), W;K 该面围护物的传热系数, W/m.; F 该面围护物的散热面积, m ;tn 室内空气计算温度, ; tw 室外供暖计算温度, ; 温差修正系数.3.3.2围护结构附加耗热量Q1= Qj.j(1 + ch + f + x)( 1 + f.g)式（3.14）式中 Q1 附加耗热量；ch 朝向附加率(或称朝向修正系数)；f 风力附加率(或称风力修正系数)；f.g-高度附加；x 外门附加；规范规定：宜按下列规定的数值，选用不同的朝向修正率：北、东北、西北 010 ；东南、西南 -10-15；东、西 -5 ； 南 -15-30 。在这次设计中建筑物的外墙朝向分别为东、西、南、北四向。其朝向的修正率分别为：东、西：-5；南：-20 ；北：0 。规范规定：在一般情况下，不考虑风力附加。只有建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇厂区内特别突出的建筑物才考虑垂直外维护结构附加510。高度附加耗热量是考虑房屋高度对维护结构耗热量的影响而附加的耗热量。规范规定：当房间高度大于4m时，高度每高出1m应附加2，但总的附加率不应大于15。空调建筑室内通常保持正压，因此在一般情况下，不计算门窗缝隙渗入室内的冷空气的耗热量。对于有封窗习惯的地区，也可以不计算窗缝隙的冷风渗入。以101门面房冬季热负荷计算为例：表3.8 101门面房冬季热负荷计算表房间编号房间名称维护结构传热系数室内计算温度室外计算温度名称面积计算面积Ktota101门面房东外墙9*6.255.81.5182南外墙（7.2+1.8)*6.2-4.8650.941.5南外窗4.864.863.3地带12*9+2*（7.2-2）28.40.47地带22*(9-2)+2*(7.2-4）20.40.23地带32*(9-4)+2*(7.2-6）12.40.12地带4（9-6)*(7.2-6）3.60.07室内外计算温度差温度修正系数基本耗热量耗热量修正房间热负荷ta-toaQ朝向修正修正值修正后的热量1611339.2-0.050.951272.242772.111222.56-0.20.8978.0481256.608-0.20.8205.28641213.56801213.568175.0720175.072123.8080123.80814.032014.0323.4 湿负荷计算人体散湿量可按下式计算 mw =0.278ng10-6式（3.15）式中 mw 散湿量，/ s ； n 计算时刻空调房间内的总人数； g 一名成年男子的小时散湿量，g/h,由实用制冷空调工程手册表6-1查得。 群集系数以101门面房为例，mw=0.278330.8918410-6=0.0015023/ s其它房间的冷负荷、热负荷和湿负荷计算方法同上，冷、热、湿负荷汇总见附表5。冷热湿负荷汇总表见附表1。冷热湿负荷计算祥表见附表5。4. 系统方案的比较与确定4.1 空调系统的比较 空调系统一般可按负担室内热湿负荷所用的介质分为全空气系统、全水系统、空气-水系统和冷剂系统。按空气处理设备的集中程度可分为集中式空调系统、半集中式空调系统和分散式空调系统。按被处理空气的来源又可分为封闭式系统、直流式系统和循环式系统。根据风量是否变化分为变风量系统和定风量系统。根据系统的用途分为工艺性空调系统和舒适性空调系统。根据系统要求的精度分为一般性空调系统和恒温恒湿空调系统。根据系统的运行时间分为全年性空调系统和季节性空调系统。 根据建筑物的使用功能，初拟如下几种方案：空调系统按空气处理设备的设置情况分类，可分为三类：1）集中式系统；2）半集中式系统；3）分散式系统。 表4.1几种常用空调系统的比较 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，余压小，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续表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表4.2 全空气系统与空气水系统方案对照表对照项目全空气系统空气水系统设备布置安装与机房(1)空调制冷设备可以集中布置在机房内；(2)机房面积较大楼层高；(3)可以布置在屋顶或设置在柱间平台上(4)设备与风管的安装工作量大(1)机房面积小(2)风机盘管可以灵活设在空调机房内(3)分散设置、管线布置麻烦(4)安装投产使用较快机组安装(1)空调送回风管布置难(2)风口多时易平衡失调(1)室内不接送、回风管(2)当室内人员少时，新风管较小经济性(1)可以实现全年多工况运行调节(2)热湿负荷变化大时经济性比较差(3)空调房间难单独调节(1)灵活性大、节能效果好，可自我调节(2)盘管冷热兼用，传热效率易降低(3)无法实现全年多工况运行调节维护运行空调与制冷设备集中安设置便于管理和维护分散布置，维护管理不方便，水系统布置复杂、易漏水温湿控制可以严格地控制室内温度和室内相对湿度无法严格控制室内温湿度4.2 一次回风与二次回风方式比较根据上表的比较分析，图书馆具有空间大、占地广的特点，应选择集中式空调系统。集中式空调系统根据回风情况不同又分为以下三类：全新风系统，一次回风系统，二次回风系统。无论冬季或夏季利用回风均可节约能源，故对于一般的舒适型空调系统不采用全新风系统。表4.3一、二次回风系统的比较方式一次回风二次回风特征1）回风仅在热湿处理设备前混合一次2）可利用最大送风温差送风，当送风温差受限制时，利用再热满足送风温度。1）回风在热湿处理设备 前后各混合一次，第二次回风并不承担室内负荷仅提高送风温度，或增加室内空气循环 2)相同条件下，与一次回风方式相比，可节省再热热量。适用性1）可利用最大送风温差送风的公共民用建筑 2）室内散湿量较大（热湿比小）的场合1）送风温差受限制，不能利用热源进行再热时 2）室内散湿量较大（热湿比较小），用最大送风温差送风的送风量不满足换气次数时 3）对室内有恒温要求的场合，可采用固定比例的一二次回风，辅以调温用的再热器；对室内控制不严格的场合，可利用变动的一二次回风，以调节负荷 4） 高换气次数的洁净车间，需采用二次回风综上所述，本设计一层选用风机盘管加新风系统。二、三、四层选用半集中式空调处理，全空气一次回风系统。5. 空气处理过程设计5.1风机盘管加新风系统5.1.1 夏季空气处理过程 图5.1-夏季空气处理过程焓湿图（以门面房101冬夏季空气处理过程设计为例）空调系统送风状态和送风量的确定可在i-d图上进行，具体步骤如下:（1）在i-d图上找出室内状态点N，室外状态点Wx 。室内状态点N可根据干球温度26、相对湿度60确定，从而可得N点焓值hN=60.218KJ/Kg,含湿量dN=13.323g/Kg。+室外状态点W可根据干球温度36.5、湿球温度27.3确定，从而得到W点焓值hN=89.798 KJ/Kg，含湿量dN=20.611g/Kg。（2）室内等焓值hN=60.218J/Kg线于90相对湿度线相交与露点L，连接L与W，LW即为新风处理过程线。（3）计算室内热湿比过室内状态点N做热湿比线与90相交与O点即为送风状态点，其参数为干球温度: 15.2湿球温度: 13.9相对湿度%: 87.4含 湿 量g/kg: 9.887焓kJ/kg: 40.383即可计算送风量（4）新风量按200Kg/h计算，新风比m=200/1460.429=13.710,新风量满足要求，则风机盘管风量MsF=Ms-Msw=1460.429-200=1260.429 Kg/h。（5）连接LO并延长至M点，M点为经风机盘管处理后的空气状态点，由混合原理求出hf=37.7 KJ/Kg，NM即为室内回风在风机盘管内的处理过程。（6）新风机组不承担冷量。（7）风机盘管负担的冷量（Kw）为QF MsF(hN-hM) Kw5.1.2 冬季空气处理过程图5.2-冬季空气处理过程焓湿图（以门面房101为例）（1）确定室外状态点W和室内状态点NW：t=2 =82 hw=11.4KJ/Kg dw=3.761g/KgN：t=18 =40 hN=31.819KJ/Kg dN=5.382g/Kg（2）确定送风状态点S在冬季工况下，由于空调房间所需的新风量和风机盘管所处理的风量与夏季相同。由送风量的计算公式，空调房间冬季送风状态的比焓hs(KJ/Kg)和含湿量ds(g/Kg)为hshN KJ/KgdsdN g/Kg由hs、ds即可在焓湿图上定出冬季的送风状态点S,S点与室内设计状态点N的连线即为空调房间冬季的热湿比线。（3）确定风机盘管处理后的空气状态点M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（如旅馆类建筑客房内无人时），并且考虑到冬季的送风温度不宜高于40，建议取tM=tN+(15-20) 则 M状态参数为 tM=35 hM=49.157KJ/Kg dM=5.382g/Kg（4）确定新风加热后的状态点W冬季采用喷蒸汽加湿时，空气在焓湿图上的状态变化是一等温过程，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，由混合原理求出hE=35.65 KJ/Kg,等焓值线与MS延长线相交与点E，则tE=23.6，dE=4.66g/Kg，tW=tE由于空气的加热是一个等含湿量过程，即d W=dW则由d W和tW即可确定出新风处理后的状态点W，定得h W=33.406KJ/Kg。（5）确定风机盘管的加热量QFMsCp(tM-tN) Kw新风机组的加热量QwMsCp(tW-tW) Kw新风机组的加湿量DMs(dE -d W) g/h其它房间的冬夏季计算过程相类似，夏季计算结果列于附表2中，冬季计算结果列于附表3中。5.2全空气一次回风系统5.2.1 夏季空气处理过程 图5.1-夏季空气处理过程焓湿图（以二层商场冬夏季空气处理过程设计为例）夏季采用一次回风，空调系统送风状态和送风量的确定可在i-d图上进行，具体步骤如下:（1）在i-d图上找出室内状态点N，室外状态点W。室内状态点N可根据干球温度26、相对湿度60确定，从而可得N点焓值hN=60.218KJ/Kg,含湿量dN=13.323g/Kg。（2）室外状态点W可根据干球温度36.7、湿球温度27.3确定，从而得到W点焓值hN=89.798KJ/Kg，含湿量dN=20.611g/Kg。（3）根据新风比m=30%，确定出混合点C。（4）计算室内热湿比：=4853.2。（5）根据8送风温差和热湿比线确定出送风状态点O，过O点延等含湿量线与90%的相对湿度线的交点即为机器露点L。由以上过程计算得到各点的状态参数为：混风点-C: 大气压力Pa: 97320 干球温度: 29.2湿球温度: 22.6相对湿度%: 57.8含 湿 量g/kg: 15.51焓kJ/kg: 69.092露点温度: 20密度kg/m3: 1.111-送风点-O:大气压力Pa: 97320干球温度: 18.0湿球温度: 14.8相对湿度%: 71.99含 湿 量g/kg: 9.754焓kJ/kg: 42.899露点温度: 12.9密度kg/m3: 1.158-露 点-L:大气压力Pa: 97320干球温度: 14.5湿球温度: 13.5相对湿度%: 90.0含 湿 量g/kg: 90.754焓kJ/kg: 39.303夏季一次回风，送风量，机组冷量和湿量的计算结果为：=送风量kg/h: 56138.483新风量kg/h: 16841.545回风量kg/h: 39296.938新风比%: 30.00热湿比: 4853.2-机组总冷量kW: 502.38室内冷负荷kW: 292.087新风负荷kW: 149.654再热冷负荷kW: 60.639-总湿负荷kg/s: 0.097057室内湿负荷kg/s: 0.060184新风湿负荷kg/s: 0.036873夏季室各室内状态点参数见附表2。5.2.2 冬季空气处理过程图5.2-冬季空气处理过程焓湿图（1）确定室外状态点W和室内状态点N： W：t=2 =82 hw=11.44KJ/Kg dw=3.760g/KgN：t=18 =40 hN=31.819KJ/Kg dN=5.383g/Kg（2）确定送风状态点O：在冬季工况下，其热湿比为=-2533.7，由于采用定风量一次回风系统，通过计算可得送风状态点的参数为：t=22.7 =17.16 ho=30.718KJ/Kg do=3.072g/Kg（3）确定混合状态点C:为了使冬季的送风过程简单，便于控制，也便于风管水利平衡，室内状态点N和室外状态点W的连线与含湿量dw=0.6g/Kg（送风状态点O的含湿量）的交点即为混合点C,其参数为：t=13.2 =49.51 hC=25.705KJ/Kg dc=3.072g/Kg（4）再热量计算Q1=Ms（ho-hc）=41.8(30.718-25.705)=209.54 kw。室内热负荷Q2=21.1118 kw。空调机组总的制热负荷为：Q3=Q1+Q2=209.54+21.1118=230.7 kw。冬季室内状态点参数附表3。6. 空调设备的选择6.1 风机盘管的选择风机盘管的室温控制方法有三种，风量控制、水量控制和旁通风门调节。风量控制是通过三速开关或无级调速装置调节电机输入电压，以调节风机转速来调节风机盘管的冷热量。采用高、中、低三档转速来增加或减少送风量，从而控制室温；简单方便，选择时宜按中档转速的风量和冷量选用；但随风量的减少，室内气流分布不理想；这种方式当风机停止运行时，冷水仍在盘管中流动，时间长；机壳表面易结露，特别是暗装在顶棚内的机组要注意。因此方法简单且投资少，故使用仍很普遍，用于要求不太高的场所，目前国内用的最广泛。水量控制的是通过温度敏感元件、调节器和装在水管上的小型电动直通或三通阀自动调节水量或水温。此方法比风量控制方法所需费用高很多，也不存在结露问题和气流分布问题。一般用于室温控制要求较高的场所。旁通风门调节是通过敏感元件、调节器和盘管旁通风门自动调节旁通空气混合比。调节负荷范围大；初投资较高；调节质量好；送风含湿量变化不大；室内相对湿度稳定；总风量不变；气流分布均匀