办公楼暖通空调设计说明书

第第 1 页页 共共 45 页页 摘要摘要 本设计是为北京市某办公楼暖通空调系统设计 本设计结合北京地区的自然条件和本 建筑结构的实际情况 对该建筑进行中央空调设计 本设计综合考虑了建筑各部分的结 构特点及其用途 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 对该建筑空调设计采用风机盘管加新风系统 新风通过墙洞引入 这样 可以满足不同功能房间使用时间段人员活动情况的不同要求 布置灵活 控制方便 设计中首先进行冷热负荷计算 然后确定空调系统形式 末端装置设备选型 然后进 行平面布置 水力计算后确定水管和风管管径 完成平面图设计 然后进行制冷 制热 站设计 首先进行冷 热源选择 技术比较后确定所用机组设备方案 对站房进行平面 布置 选择附属设备 作机房系统图 防排烟系统设计 根据建筑物实际 严格按照防 火防排烟规范 确定防烟排烟系统形式 进行平面和系统设计 空调系统设计中还要有 保温与防腐设计 隔声与防震设计等 随着社会进步 经济发展 生态环境和能源问题日益突出 人们越来越注意到可持续 发展的重要性 中央空调系统是一个庞大复杂的系统 能耗很大 因此节能有很大空间 在进行系统设计过程中 关于系统选择和设备选型 本设计考虑了节能的要求 还有对 于暖通空调系统的设计 每个环节都必须要严格按照国家 地区或行业的标准和规范执 行 做到精心设计 关键词关键词 空调系统 风机盘管系统 通风系统 节能 第第 2 页页 共共 45 页页 ABSTRACT This HV 1 3 设计参数设计参数 1 3 1 室外设计参数 依据 空气调节设计手册 查得北京的气象参数为 查得北京的气象条件 1 台站位置 北纬 39 92 东经 116 46 2 大气压力 夏季 998 6kpa 冬季 1020 4 kpa 3 室外计算干球温度 夏季空调为 35 6 冬季空调为 12 4 夏季空调室外计算湿球温度为 20 9 夏季通风室外计算相对湿度为 78 冬季空调室外计算相对湿度为 60 5 室外风速 夏季 V 2 8m s 冬季 V 3 6m s 室内设计要达到的条件 夏季 T 夏 26 夏 65 V 夏 0 25 m s 冬季 T 冬 22 冬 40 V 冬 0 15 m s 6 噪声级 35db 1 3 2 室内设计参数 夏季 温度26 湿度60 风速0 25 m s 冬季 温度22 湿度45 风速0 15 m s 第第 9 页页 共共 45 页页 1 4 设计原则 满足国家及行业有关规范 规定的要求 利用国内外先进的空调设计及设备 创建 健康舒适的室内空气品质及环境 具体内容包括空气调节 通风调节 防排烟控制 机 房布置等 第 2 章 负荷的计算 2 1 冷负荷的计算 2 1 1 围护结构瞬时传热引起的冷负荷 2 1 1 1 外墙和屋面瞬时传热引起的冷负荷 外墙和屋面瞬时传热引起的冷负荷按 2 1 式计算 2 1 c tdRc t QAK ttk kt A 式中 外墙和屋面瞬时传热引起的逐时冷负荷 W c t Q A 外墙和屋面的面积 A 外墙和屋面的传热系数 W m2 由 暖通空调 附录2和附录K 2 3查得 外墙K 0 86 W m2 屋面K 1 02 W m2 地点修正 由 暖通空调 附录2 6查得 见表2 1 d t 表2 1 朝向 SWNE 水平 td00000 外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值 由 暖通空调 附录 c t t 2 4 和附录 2 5 查得 见表 2 2 表 2 2 第第 10 页页 共共 45 页页 朝 向 891011121314151617181920 S34 634 233 933 533 232 932 832 933 133 433 934 434 9 W37 837 336 836 335 935 535 234 934 834 834 935 335 8 N32 332 131 83131 431 331 231 231 331 431 631 832 1 E36 035 535 2353535 235 636 136 637 137 537 938 2 屋 面 38 13736 135 635 6363738 440 141 943 745 446 7 窗 26 927 92929 930 831 531 932 232 23231 630 829 9 外表面放热系数修正 由 暖通空调 表 2 8 查得 k 0 9 k 吸收系数 由 暖通空调 表 2 11 查得 k 1 01 k 室内温度 26 R t R t 2 1 1 2 外玻璃窗瞬时传热引起的冷负荷 wwwc tdRc t QC A Kttt A 2 3 式中 外玻璃窗瞬变传热引起的逐时冷负荷 W c t Q A 窗框修正 由 暖通空调 附录 2 9 查得窗框修正 由 暖通空调 w C 附录 2 9 查得 1 20 w C 窗口面积 w A 外玻璃窗传热系数 W K 由 暖通空调 附录 2 8 w K 查得 3 0 W m2 w K 室内计算温度 26 R t R t 外玻璃窗的冷负荷计算温度的逐时值 由 暖通空调 附 c t t 录 2 10 查得 见表 2 地点修正 由 暖通空调 附录 2 11 查得 td 0 d t 第第 11 页页 共共 45 页页 2 1 1 4 外玻璃窗日射得热引起的冷负荷 2 4 max wasijLQc t QA C C C DC A 式中 玻璃窗的日射得热引起的逐时冷负荷 W c t Q A 窗口有效面积 w A 有效面积系数 由 暖通空调 附录 2 15 查得 0 75 a C a C 窗玻璃的遮阳系数 由 暖通空调 附录 2 13 查得 s C s C 0 78 窗内遮阳设施的遮阳系数 由 暖通空调 附录 2 13 查得 i C 0 60 i C 日射得热因数最大值 由 暖通空调 附录 2 12 查得 见表 maxj D 2 3 表 2 3 朝向 SWNE 水平 纬度带 302599114599842 窗玻璃的冷负荷系数 由 暖通空调 附录 2 19 查得 见表 1 4 LQ C 冷负荷系数 表 2 4 朝向 891011121314151617181920 S0 210 280 390 490 540 650 60 420 360 320 270 230 21 W0 150 160 170 170 180 250 370 470 520 620 550 240 23 N0 430 490 560 610 640 660 660 630 590 640 640 380 35 E0 490 60 560 370 290 290 280 260 240 220 190 170 16 水平 0 310 390 470 530 570 690 680 550 490 410 330 280 26 2 1 2 室内热源散热引起的冷负荷 2 1 2 1 设备散热形成的冷负荷 2 5 123 1000 LQc t Qn n n NC 式中 灯具散热形成的逐时冷负荷 W c t Q 第第 12 页页 共共 45 页页 照明灯具所需功率 Kw N 利用系数 一般取 0 7 0 9 取 n1 0 8 1 n 电动机的负荷系数 取 n2 0 5 2 n 电动设备的安装功率 KW N 10KW 3 n 照明散热冷负荷系数 由 暖通空调 附录 2 20 和附录 2 LQ C 21 查得 空调系统不连续运行 可取 1 0 LQ C 电动机的效率 由 暖通空调 表 2 11 查得 87 1000 0 8 0 5 1 10 0 87 1 4598W 123 1000 LQc t Qn n n NC 2 1 2 2 照明散热形成的冷负荷 灯光负荷 一般的大厅平均为 20 40W 休息区 接待处 洗手间等平均为 20 W 现代化的办公室 灯光与设备的电功率合计为 20 55 W 2 6 12 1000 LQc t Qn n NC 式中 灯具散热形成的逐时冷负荷 W c t Q 照明灯具所需功率 KwN 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 1 n 时 n1 1 2 当暗装荧光灯的镇流器装在顶棚内时 n1 1 0 灯罩隔热系数 当荧光灯上部穿有小孔时 下部为玻璃板 可 2 n 利用自然通风散热于顶棚内时 n2 0 5 0 6 当荧光灯罩无通 风孔者 n2 0 6 0 8 照明散热冷负荷系数 由附录 2 22 查得 LQ C 照明散热设备的冷负荷系数 空调设备的运行小时数为 12 小时开灯时数 2 1 2 3 人体散热形成的冷负荷 人体显热散热引起的冷负荷 2 7 sLQc t Qq n C A 式中 人体显热散热形成的逐时冷负荷 W 见表 2 6 c t Q A 第第 13 页页 共共 45 页页 不同室温和劳动性质成年男子显热散热量 W 由 暖通空调 表 s q 2 13 查得 办公室 60 5W s q 室内全部人数 一般认为 大城市商场人员密度约为 0 7 1 2 人n 小城市约为 0 2 0 7 人 多层商场中一 二层的人员 密度通常要大些 地下室约为 1 0 人 一层约为 1 5 人 标准层为 0 5 1 0 人 群集系数 由 暖通空调 表 2 23 查得 0 89 人体显热散热冷负荷系数 人在室内的总小时数为 12 个小时 LQ C 由 暖通空调 附录 2 23 查得 见表 2 4 人体潜热散热引起的冷负荷 见表 2 6 2 8 lc t Qq n A 式中 人体潜热散热形成的逐时冷负荷 W c t Q A 不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量 W 由 暖通空调 l q 表 2 1 查得 办公室 73 3W l q 2 1 3 渗透空气的显热冷负荷 依据 使用供热空调设计手册 渗入空气量的计算 通过外门开启渗入室内空气量 1 G 2 9 11 1 Gnv 式中 通过外门开启渗入室内空气量 1 G 小时人流量 办公室 1 2 的 4 人 办公室 3 的 13 人 1 n 1 n 1 n 外门开启一次的渗入空气量 m3 h 由 使用供热空调设计手册 1 v 11 4 23 查得 3 0m3 h 1 v 夏季空调室外干球下的室外密度 m3 w 1 2 m3 通过房间门 窗渗入空气量 2 G 第第 14 页页 共共 45 页页 2 10 222 Gn v 式中 每小时换气次数 由 使用供热空调设计手册 表 11 4 24 查得 2 n 办公室 0 7 商场 0 6 2 n 2 n 房间容积 m3 2 v 夏季空调室外干球下的室外密度 m3 w 1 2 m3 透空气的显冷负荷 Q w 2 11 0 28 wn QG tt 式中 单位时间内渗入室内总空气量 h G 夏季空调室外干球温度 35 6 w t w t 室内计算温度 26 n t n t 冷负荷的计算结果见附录 1 2 2 湿负荷的计算 人体散湿量 2 12 6 0 27810 wmn g A 式中 人体散湿量 s 见表 2 6 wm A 成年男子的小时散湿量 g h 由 暖通空调 表 2 13 查得 g mw 184g h 同上式 室内全部人数 n 结果见附录 2 2 3 新风负荷的计算 空调系统的新风量依据以下三个原则确定 卫生要求 为改善室内的空气品质 保证室内人员的健康所新风量 按人来取 空调房间的正压要求 为防止外界环境空气渗入空调房间 干扰其温湿度和空气 品质 保证房间正压所需的新风量 其正压值取 5 10Pa 第第 15 页页 共共 45 页页 最小新风比 新风量与总风两之比 m 要求 一般规定 空调系统的新风比不小 于 10 夏季空调新风负荷 2 13 oRc o QM hh AA 式中 夏季新风冷负荷 见表 2 9 Kw c o Q A 新风量 每人新风量办公室 30m3 h M A 室外空气焓值 kJ 由湿空气焓湿图查得 86 64 35 6 o h o h O t 27 4 R t 室外空气焓值 kJ 由湿空气焓湿图查得 58 471 26 R h R h R t 60 冬季 空调新风热负荷按下式计算 Qho MoCp to tR 2 14 式中 Qho 空调新风热负荷 kW Cp 空气的定压比热 KJ to 冬季空调室外计算温度 tR 冬季空调室内计算温度 制冷系统的冷负荷 空调制冷系统的冷负荷 新风冷负荷 以上是制冷系统冷负 荷中的主要部分 制冷量输送过程的传热和输送设备 风机和泵 的机械能所转变 的热量 某些空调系统因采用了冷热量抵消的调节手段而得到的热量 如空调系统 中的再加热系统 其它进入空调系统的热量 如采用顶棚回风时 部分灯光热量被 回风带入系统 由此可见 制冷系统提供的冷量除了满足房间冷负荷和处理新风 冷负荷外 还要考虑各项冷量损失和各种系统对冷量的其他需求 但是必须指出 一 个制冷系统通常为一栋建筑或多栋建筑的许多个房间的空调系统服务 制冷系统 的总装机容量并不是所有空调房间最大冷负荷的叠加 因为各空调房间的朝向及 工作时间不一致 它们出现最大冷负荷的时间也不会一致 简单的将各房间最大冷 负荷叠加势必造成制冷系统装机冷量过大 因此 应对制冷系统所服务的空调房 第第 16 页页 共共 45 页页 间的冷负荷逐时进行叠加 以其中出现的最大冷负荷作为制冷系统选择设备的依 据 2 4 热负荷的校核 在本次设计中 冬季热负荷采用面积指标法进行校核 本设计是北京某办公楼 面 积指标选 80 瓦每平方米 此数据来自供热工程 P10 校核举例 校核一层会议室冬季热负荷 一层大会议室面积为 214 42 平方米 热负荷 面积 面积指标 会议室热负荷为 214 42 80 17143 6 瓦 会议室内所选风机盘管为 FP 85 个数为 5 个 单个额定供热量为 5400 瓦 总额定供热量为 27000 瓦 满足要求 对每个房间进行冬季热负荷校核 本设计冬季空调热源采用半即热式浮动盘管换热器 由外部热力管网通过换热器与 空调循环水进行换热 一般情况我们计算风量和选设备用的都是夏天的冷负荷 冬天的热负荷是用来校核 看用夏天选是否满足要求 第 3 章 空调系统设计 3 1 系统形式的确定 3 1 13 1 1 系统形式比较系统形式比较 空气调节系统一般均由空气处理设备和空气输送管道以及空气分配装置所组成 根据需 要 它能组成许多不同形式的系统 在工程上应考虑建筑的用途和性质 热湿负荷特点 温湿度调节和控制的要求 空调机房的面积和位置 初投资和运行维修费用等许多方面 的因素 选定合理的空调系统 第第 17 页页 共共 45 页页 空调系统可以按空气处理的设置情况分为集中系统 半集中系统 全分散系统 按负 担室内负荷所用的介质种类可分为全空气系统 全水系统 空气 水系统 冷剂系统 按集中式空调系统处理的空气来源可分为封闭式系统 直流式系统 混合式系统 在常用的中央空调设计中 一般大空间建筑物采用集中式空调系统 而小空间建筑 物一般采用全水风机盘管 这两种空调系统在设计中采用广泛 适应面广 故在实际空 调系统中较多采用 集中式和全水风机盘管方式的比较 比较 项目 集中式全水风机盘管 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 1 风机盘管可以安装在空调 房间里 2 分散布置 敷设各种管线 较麻烦 节能 经济 1 可以根据室外气象参数变化实现全 年多工况节能运行 2 对热湿负荷不一致或室内参数不同 的多房间不经济 3 部分房间停止空调 系统仍运行 不经济 1 灵活性大 节能效果好 2 盘管可冬夏兼用 内壁结 垢 降低传热效率 3 无法实现全年多工况调节 风机 盘管 1 空调送回风管系统复杂 布 置困难 2 支风管和风口过多时不易平 衡 1 放室内时 不接送 回风管 2 当系统和新风系统联合使用时 新风量较小 维护 运行 空调与制冷设备集中在机房内 便于管理和维修 布置分散 维护与管理不便 系 统复杂 易漏水 温湿 度 控 制 可严格控制温度和相对湿度 室内要求严格时 难以满足要求 第第 18 页页 共共 45 页页 空气 净化 可以采用初效 中效和高效过滤 器 满足室内空气清洁的不同要 求 采用喷水室时 水与空气直 接接触 易受污染 须经常换水 过滤性能差 室内清洁度要求较 高时难于满足 消声 隔震 可以有效的采取消声和隔震措施必须采用低噪声风机 才能保证 室内要求 风管 互相 串通 空调房间之间有风管连通 使各 个房间互相污染 当发生火灾时 会通过风管迅速蔓延 各个房间之间不会互相污染 使用 寿命 使用寿命长使用寿命长 安装 设备和风管安装工程量大 周期 长 安装投产快 通过以上的两种空调系统的比较 可以对空调系统的有初步的认识 结合实际 的空调建筑可以看出在大空间的空调房间一般都采用集中式空调系统 大空间要求 的室内空气参数相同 集中式空调可以实现全年多工况节能运行调节 达到经济的 效果 在一些写字楼和办公楼的空调房间普遍采用风机盘管加新风的空调方式 风 机盘管可独立调节室温 各空调房间互相不影响 而一般家庭住宅建筑则用全水风 机盘管系统 新风靠房间门窗缝隙渗透来维持 3 1 2 系统形式的确定 该工程办公楼 宜采用风机盘管加新风系统 因为办公室是间歇性使用 白天使用 晚上关闭 人员分布较平均 同时各房间冷热负荷并不相同需要进行个别的调节 导致 热湿比不同 所以全空气系统并不适合 可设置新风机组 和风机盘管一起满足室内的 冷热负荷 风机盘管空调方式 这种方式风管小 可以降低房间层高 但维修工作量大 如果 水管漏水或冷水管保温不好而产生凝结水 对线槽内的电线或其它接近楼地面的电器设 备是一个威胁 因此要求确保管道安装质量 风机盘管加新风系统占空间少 使用也较 灵活 但空调设备产生的振动和噪音问题需要采取切实措施予以解决 对于该系统所存 在的缺点 可在设计当中根据具体的问题予以解决和弥补 第第 19 页页 共共 45 页页 3 2 确定空气处理方案及风系统 3 2 1风机盘管加新风系统方案 风机盘管的新风供给方式用单设新风系统 独立供给室内 风机盘管加新风系统的空气处理方式有 1 新风处理到室内状态的等焓线 不承担室内冷负荷 2 新风处理到室内状态的等含湿量线 新风机组承担部分室内冷负荷 3 新风处理到焓值小于室内状态点焓值 新风机组不仅承担新风冷负荷 还承担部 分室内显热冷负荷和全部潜热冷负荷 风机盘管仅承担一部分室内显热冷负荷 可实现 等湿冷却 可改善室内卫生和防止水患 4 新风处理到室内状态的等温线风机盘管承担的负荷很大 特别是湿负荷很大 造 成卫生问题和水患 5 新风处理到室内状态的等焓线 并与室内状态点直接混合进入风机盘管处理 风 机盘管处理的风量比其它方式大 不易选型 本设计选择新风处理到室内状态的等焓线 不承担室内冷负荷方案 3 2 2 办公室风机盘管加新风系统方案的确定及计算 按办公室的新风量指标30 m h p 本办公楼人员密度按0 07p 平米估算 则新风量 Mo 58 47 0 07 30 122 79 3 mh 焓湿图如下 根据夏季室内温度 tN 26 相对湿度 N 60 确定室内空气状态点 N 查 i d 图 得到 室内焓值为 60 1kJ kg 含湿量 dN 12 7g kg 取 R h 3 1 2 kg m 做热湿比线 根据计算出的室内冷负荷 Q 3 464KW 和湿负荷 M 0 94 h 计算热湿比 3 5 Q M 3 464 0 94 3600 13266 38kJ Q M 确定送风状态点 O 通过 N 点做热湿比线 与 95 的线与湿比线交于送风点 O 得其焓值 51kj kg O h 第第 20 页页 共共 45 页页 送风量的计算 Ms Q hn ho 3 464 58 47 49 701 77 立方米每小时 计算风机盘管的送风量 F M Ms Mo 701 77 122 79 578 98 立方米每小时 F M 确定室外状态点由M Hm 49 49 58 47 122 79 701 77 hm 47 34 kj kg 连接 L O 两点并延长与线相交得 M 点 且 18 3 F M t OC 风机盘管供冷量的计算 全冷量 TFNM QMhh 0 471860 1 49 84 86kw 显冷量 SFPNM QM Ctt 0 4718 1 0126 18 3 3 67kw 新风冷量计算 0 18199 460 17 113 coOwN FMhhw 图3 2湿空气的h d图 3 3 气流组织形式的选择 气流组织也称空气分布 气流组织直接影响室内空调效果 关系着房间工作区的温 度基数 精度及区域温差 选定工作区的气流速度 是空气调节设计的一个重要环节 尤其是在室温要求在一定范围内波动 有洁净度要求及高大空间几种情况下 合理的气 流组织就更为重要 因为只有合理的气流组织才能发挥送风作用 均匀地消除室内余热 余湿 并能更有效地排除有害气体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有不同的要求 第第 21 页页 共共 45 页页 对气流组织的要求主要针对 工作区 所谓工作区是指房间内人群的活动区域 一般指地面 2m 以下 气流组织 舒适性空调 的基本要求 室内温湿度参数 冬季 18 22 夏季 24 28 相对湿度 40 60 送风温差 送风高度 5m 时 不宜大于 10 送风高度 5m 时 不宜大于 15 每小时换气次数 不宜小于 5 次 高大房间按其冷负荷通过计算确定 风速 送风出口风速与送风方式 送风口类型 安装高度 室内允许风速 燥声标 准等因素有关 燥声要求较高时 采用 2 5m s 工作区出口风速 冬季不应大于 0 2 m s 夏季不应大于 0 3 m s 可能采取的送风方式 侧面送风 散流器平送 孔板下送 条缝口下送 喷口式旋流风口送风 影响室内气流组织因素较多 气流组织效果不仅与送风装置的形式 数量 大小和 位置有关 而且空间的几何尺寸 污染源的位置及分布性质 送风参数 送风温差和风 口风速 与回风方式等对气流组织也有影响 空气幕是利用条状喷口送出一定速度 一定温度和一定厚度的幕状气流 用于隔断 另一气流 主要用于公共建筑 工厂中经常开启的外门 以阻挡室外空气侵入 或用于 防止建筑火灾时烟气向无烟区侵入 在空调建筑中 大门空气幕可以减少冷量损失 空 气幕按系统形式可分为吹吸式和单吹式两种 单吹式空气幕按风口位置可分为 上送式 下送式 单侧送风 双侧送风 本设计采用上送上回的气流组织形式 送风为散流器下送 散流器的选择 1 布置散流器 根据对成布置的方式 初布置 每个散流器承担一个标准办公 室的送风区域 2 初选散流器 选用方型散流器 按颈部风速 2 6 选择散流器规格 风口尺寸 300 300 颈部风速 V 3 59m s 第第 22 页页 共共 45 页页 出口风速 m s081 0 9 03 03 0 实 A9 0 99 3 9 0 59 3 0 vv 3 按下列公式求射流末端速度为 0 5m s 的射程即 x 1 2 0 x Kv A V 0 x 1 2 1 4 3 99 0 081 0 073 1 0 5 m 11 2222 22 0 3810 381 3 1 0 25 45 44 m rl vm s LH 夏天送冷风 室内平均风速为 0 3m s 冬天送热风 室内平均风速为 0 2m s 满足要求 3 4 设备的选择 风机盘管选型 风机盘管的选型的选型 详细见下表 3 5 表 3 5 第 4 章 水力计算 空调系统的水力计算 水力计算的目的 确定各管段管径 断面尺寸 和阻力 保证系统内达到要求的风 量分配 确定风机型号和动力消耗 本设计采用的水力计算方法 假定流速法 FP 型号台数 FP85116 FP51 12 第第 23 页页 共共 45 页页 4 1 空调风系统的水力计算 假定流速法 水力计算时 先按经济技术要求选定风管的流速 再根据风管风量确 定风管的断面尺寸和阻力 绘制通风和空调系统轴测图 对管道进行编号 标注长度和风量 确定合理的空气流速 风管道干管流速 6 14m s 支管风速 3 8m s 确定各风管的风量和选择的流速 再根据风管风量确定各管段的断面尺寸 计算 摩擦阻力和局部阻力 并联管路阻力平衡 计算系统总阻力 计算结果详见附录 4 4 2 空调水系统的水力计算 4 2 1 风机盘管水系统水力计算 基本公式 本计算方法理论依据张萍编著的 中央空调实训教程 1 1 沿程阻力 Pe e v 2 2 g mH2O 4 1 沿程阻力系数 e 0 025 L d 4 2 2 局部阻力 水流动时遇弯头 三通及其他配件时 因摩擦及涡流耗能而产生的局部阻力为 Pm v 2 2 g mH2O 4 3 3 水管总阻力 P Pe Pj mH2O 4 4 4 确定管径 mm 4 5 1 13 j n j V d v 式中 Vj 冷冻水流量 m 3 s 第第 24 页页 共共 45 页页 vj 流速 m s 在水力计算时 初选管内流速和确定最后的流速时必须满足以下要求 空调系统的水系统的管材有镀锌钢管和无缝钢管 当管径DN 100mm时可以采用镀锌 钢管 其规格用公称直径DN表示 当管径DN 100mm时采用无缝钢管 一般须作二次镀锌 详细请见水力计算表 见附录3 4 2 2 空调风机盘管水系统凝水管考虑 风机盘管机组在运行时产生的冷凝水 必须及时排走 排放凝结水的管路的系统设 计中 应注意以下几点 1 风机盘管凝结水盘的进水坡度不应小于0 01 其它水平支干管 沿水流方向 应 保持不小于0 002的坡度 且不允许有积水部位 2 冷凝水管道宜采用聚乙烯塑料管或镀锌钢管 不宜采用焊接钢管 采用聚乙烯塑 料管时 一般可以不加防止二次结露的保温层 但采用镀锌钢管时应设置保温层 3 冷凝水管的公称直径D mm 一般情况下可以按照机组的冷负荷Q KW 可按照 下列数据近似选定冷凝水管的公称直径 Q 7KW DN 20mm Q 7 1 17 6KW DN 25mm Q 17 7 100KW DN 32mm Q 101 176KW DN 40mm Q 177 598KW DN 50mm Q 599 1055KW DN 80mm Q 1056 1512KW DN 100mm Q 1513 12462KW DN 125mm Q 12462KW DN 150mm 本设计的凝水管采用镀锌钢管 加防止二次结露的保温层 风机盘管的凝水管管径 与风机盘管的接管管径一致 均为DN20 经由干管排入卫生间 4 2 3 风机盘管系统的注意问题 第第 25 页页 共共 45 页页 风机盘管系统的水系统与采暖系统相似 双水管时 故可以采用两管制水系统 如下图 供回路水管各一根 具有简便 初期投资低等优点 系统设计时应注意把 膨胀水管接在回水管上 此外管路要有坡度 并考虑排气和排污装置 水系统的调节方式有 风机盘管系统一般均采用个别水量调节 当在进入盘处设置二通阀 调节盘管水量时 则系统水量改变 当在设有盘管旁通分路及出口三通时 则进入盘管 流量虽改变而系统水量不变 在本设计中可以采用前者 FCU 风机盘管机组 图6 4 风机盘管二管制水系统简易图 风机盘管机组在使用过程中应该注意的几个问题 1 定期清洗滤尘网 以保持空气流动畅通 2 定期清扫换热器上的积灰 以保证它具有良好的传热性能 3 风机盘管制冷时 冷水进口温度一般采用7 10 不能低于5 以防止管道及 空调器表面结露 4 当噪声级很高时 可以在机组出口和房间送风口之间的风道内做消声处理 空调水系统的水力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 第五章 防排烟设计 5 1 设计说明 第第 26 页页 共共 45 页页 本工程为二类高层建筑 楼梯间与电梯合用前室 楼梯间每层设一个加压送风口 独立的消防楼梯可采用自然排烟 所以不用做防排烟 在地下室高出地面部分有专门的 排烟口 将烟排出建筑 可以进行地下室排烟 本设计采用的是排风和排烟并用一套系 统 平时系统做排风用 排出汽车尾气等有害气体 当发生火灾时 排烟口打开 风机 高速运转 系统做排烟用 5 2 排烟设计 下列部位应设置独立的机械加压送风的防烟设施 不具备自然排烟条件的防烟楼梯间 消防电梯间前室或合用前室 采用自然排烟措施的防烟楼梯间 其不具备自然排烟条件的前室 封闭避难层 间 5 3 设计所依的理论依据 1 排烟风量的标准大于 6 次 小时 2 由于本建筑为二类建筑 防火分区最大允许建筑面积为 1000 每个防烟分区的建 2 m 筑面积不宜超过 500 且防火分区不应跨越防火分区 2 m 3 选集中排烟方式 将建筑划分为若干个区 在每个区内设置排烟风机 通过排烟风 道排烟 5 4 防排烟系统设计 地下室的排烟是分开设计 车库用一套排烟系统 设备间用一套排烟系统 规定 内走道 房间 或防烟分区的排烟风量按地面面积不小于 1 60 即 60 而对于建筑内部的中庭 高度 12m 的机械排烟风量为 32 ms mA 32 mh mA 6 次 h 中庭体积 1700 或 4 次 小时 中庭体积 1700 但不得小于 3 m 3 m 28 3 3 ms 机械排烟系统通常负担多个房间或排烟分区的排烟任务 它的总风量不象其他的风系 统那样将所有风量进行叠加起来 这是因为系统虽然负担很多房间的排烟 但实际着火 区可能只有一个房间 最多再波及临近的房间 因此系统只要考可能出现的最不利情况 2 个房间或防烟分区 目前高规规定机械排烟系统的总风量应安系统中面积最大的房 第第 27 页页 共共 45 页页 间或防烟分区每地面面积 1 30确定 这实质上考虑了 2 个或 2 个以上房间 2 m 32 ms mA 防烟分区 的排烟风量 对于系统管路的截面选择 只为一个房间排烟的管路 则按 房间的排烟量选择 位 2 个或 2 个以上房间排烟的管路 则按其中面积最大的房间每 地面面积 1 30确定的风量选择 2 m 32 ms mA 5 5 防排烟风机的选型 按有关规定 设置机械排烟设施 1 排烟系统 地下室东区风机选用一台 T4 72 12NO5 6 型号的轴流风机 风量为 10537 m3 h 全压为 4328Pa 并在风机入口总管上安装常闭的 70 能自动关闭的防火阀 每层设置为常闭多叶型风口 发生火灾只开启着火层的风口 风口设手动和自动开启装 置并与排烟风机的启动装置联锁 2 加压防烟系统 楼梯间正压保持 50Pa 合用前室保持 25Pa 每个防烟楼梯间及 其前室依据规范取其风量为 25000 m3 h 风机选用 2 台 HTF II 8 双速排烟风机 风量 为 31421 17222 m3 h 全压为 600 317Pa 电功率为 13 5 3 8Kw 并在风机入口总管上安装 常闭的 70 能自动关闭的防火阀 每层设置为自垂式百叶风口 风口设手动和自动开启 装置并与排烟风机的启动装置联锁 5 6 排烟系统的自控设计 1 烟雾报警系统应与防烟分区的划分对应 有火灾信号后连锁关闭所有排风用排烟 防火阀 手动开启或消防控制中心电动开启失火防烟分区的排烟防火阀 同时联动开启 对应的排烟风机进行排烟 当排烟口温度 70 时 该排烟防 火阀自动关闭 当排烟风机入口处温度达 70 时风机入口的排烟阀关闭 连锁关闭对应 的排烟风机 2 排烟系统工作时 当排烟温度达 70 排烟风机入口处排烟防火阀关闭 风机停止 工作 3 所有防排烟系统的风机 送风阀 排烟阀均由消防控制室控制 就地也可控制 所有排烟口 多叶送风口均带手动开启装置距地 0 5m 第第 28 页页 共共 45 页页 第六章 通风系统设计 6 1 通风系统的理论 形式 自然排风和机械排风 1 自然排风 这种方式比较简单 节能 切投资少 但排风能力有限 易受是内外温 湿度的 大气压力 风俗 风向等因素的影响 排风量不稳定 设有防止回流的措施 不能满足防火要求 2 机械排风 卫生间设排气扇和防火阀 屋顶设引风机 且排气扇和引风机连锁 卫生间派风口设防火阀 屋顶设引风机 这种方式屋顶风机风量较大 否则不易保证各 卫生间的排风效果 对于本建筑的特点 只需要对卫生间进行通风就可以了 采用单体排风扇 6 6 2 通风形式的选择 本建筑外窗多 面积大 足以自然通风 形式简单 节约能源 还比较经济 所以本 建筑采用自然通风 第 7 章 制冷机的选择 7 1 制冷机的选择 冷源可以分为人工冷源和天然冷源 本建筑采用冷却塔 风冷 制冷机的选择 关 系着工程的初投资和运行费用 影响建筑物的使用效果 冷源的选择 应按建筑物的用 途 各类冷机的特性 结合当地的水源 包括水量 水温及水质 电源和热源 包括电 价 热源性质 品位高低 等情况 综合经济技术比较来确定 7 1 1 机组选择比较机组选择比较 第第 29 页页 共共 45 页页 7 1 1 1 冷水机组的选型 一 制冷装置选型的一般规定 1 制冷机的选择应根据制冷工质的种类 装机容量 运行工况 节能效果 环保安全以 及负荷变化情况和运转调节要求等因素确定 2 风冷冷水机组宜用于干球温度较低或昼夜温差大 缺乏水源地区的中小型空调系统 3 确定制冷机组容量时 应考虑不同朝向和不同用途房间的空调峰值负荷同时出现的可 能性 以及各建筑的用冷工况的不同 乘以小于 1 的负荷修正系数 该系数一般采用 0 8 0 9 左右 4 制冷装置和冷水系统的冷损失应根据计算确定 概略计算时按下列数值选用 氟利昂直接蒸发式系统5 10 间接式系统10 15 5 选择制冷机时 台数不宜过多 一般为 2 4 台 不考虑备用 多机头制冷机可以选 用单台 a 当采用多台相同型号的制冷机时 单台容量调节的下限产冷量大于建筑的最小负荷时 应选用一台小型的制冷机来适应低负荷的需要 b 并联的冷水机组至少应选一台节能显著 自动化程度高 调节性能好的冷水机组 二 制冷机组的选型 根据以上选型的规定 建筑的空调总负荷为 347 8kW 考虑机组本身和介质在泵 风机 管道中升温及泄露的损失 取 1 1 系数 制冷系统总制冷量取 382 58kW 取冷 冻水进出口温度为 12 7 时 冷冻水流量为 588 m3 h 选用大金牌单螺杆冷水机组 型号 CUWD100ASY 制冷量为 325KW 制冷剂为 R134a 7 2 冷冻水泵的选择冷冻水泵的选择 冷冻水泵选型 第第 30 页页 共共 45 页页 1 计算及选型 取冷冻水供回水温差 5 计算 冷冻水流量约为 119 82 m3 h 扬程按下式计算 Hp hf hd hm 式中 hf hd 水系统总的沿程阻力和局部阻力损失 Pa hm 设备阻力损失 Pa 本工程设计中冷冻水泵选用山东博泵科技股份有限公司的 IL 100 65 200 型立式管道离 心泵两台 两台泵并联 一用一备用 IL 100 65 200 型立式离心泵系参考 IS 之性能参数采用优秀水 力模型设计而成 并按 ISO2858 国际标准设计制造 性能可靠 高效节能 泵结构简单 拆装灵活 易损件维修更换方便简捷 同时可为 用户提供电控装置 实现泵的软启动 用变频器自动调节运行工 况 为用户设计最佳运行效果 最大限度节约运行费用 SFGD 型 立式离心 泵进出水口在同一条直线上 可象阀门一样安装于管路 上 流量范围 1 5 1280m3 h 扬程 8 125m 介质温度 80 度 2 水泵配管 1 为降低水泵的振动和噪音传递 应根据减振要求选用减振器 并在水泵的吸入管 和压出管上安装软接头 2 水泵吸入管和压出管设置进出阀和出口阀 以便关断用 出口阀采用电动蝶阀主 要起调节作用 3 水泵压出管上的止回阀选用防水击性能较好的缓闭式止回阀 是为了水泵突然断 电时水逆流使水泵叶轮受阻 4 为有利于管道清洗和排污 止回阀下游和水泵进水管处设排水阀 水泵出水管装设压力表和温度计 7 3 水系统的泄水及排气 7 3 1 泄水设计 考虑到水系统或设备检修的时候 需要把系统或设备中的水放掉 因此 本设计中 在水系统最低点设置排水管和排水阀门 排水管径的选用见下表 10 1 表 10 1 被排水管管径 mm 50 6580100125150200 第第 31 页页 共共 45 页页 排水管管径 mm 25252540505080 7 3 2 排气设计 在系统充水时 要同时排放系统中的空气 因此 本设计中在水系统的最高点设置 自动排气阀 其连接的排气管管径的选用见下表 11 2 表 10 2 被放气管管径 mm 50 6580100125150200 放气管管径 mm 15151520202025 主要参考文献 1 马最良等 民用建筑空调设计 化学工业出版社 2003 2 杨昌智等 暖通空调工程设计方法与系统分析 中国建筑工业出版社 2001 3 陆耀庆等 实用供热空调设计手册 中国建筑工业出版社 1993 4 长沙泛华中央空调研究所 中央空调工程精选图集 中国电力出版社 2004 5 国家标准 采暖通风与空气调节设计规范 GB50019 2003 6 国家标准 高层民用建筑防火设计规范 GB50045 95 7 全国民用建筑工程设计技术措施 暖通 动力 8 柴慧娟等 高层建筑空调设计 北京 中国建筑工业出版社 19999 9 钱以明 高层建筑空调与节能 上海 同济大学出版社 1990 10 单寄平 空调负荷实用计算方法 北京 中国建筑工业出版社 1989 11 赵荣义 简明空调设计手册 北京 中国建筑工业出版社 1998 第第 32 页页 共共 45 页页 外文翻译 After space heating and cooling water heating is typically the second largest user of energy in thehome accounting for approximately 19 percent of total home energy use and costing an average house hold over 300 a year 1 While most homes in the United States have gas water heaters approximately 38 percent have electric water heaters 2Heating water with electricity can cost more than twice as much as heating water with natu ral gas However besides replacing your water heater there are many things you can do to cut your water heating costs Using hot water more efficiently for example is one of the quickest and easiest ways to save energy andwater in the home Switching to water efficient shower and faucet fixtures and making a few simple adjustments to your existing heater are great ways to start This Brief will cover thefollowing topics Start with efficiency Storage tank heatersor demand water heaters Solar thermal water heating Heat pump water heaters Drain water heat recovery and Economics of buying a new water heater This Brief will cover the following topics Start with efficiency Storage tank heaters or demand water heaters Solar thermal water heating Heat pump water heaters Drain water heat recovery and Economics of buying a new water heater homes that don t meet theserequirements If you have fixturesthat are ten years old or older consider replacing them Typicallythey can be replaced for less than 10 apiece and the new devicescan achieve water savings of25 60 percent In older buildings showerheads that exceed currentminimum standards at 1 6 gpmmaximum rate of flow are alsocommon And today s flow controlsfor sinks such as aerators andlaminar flow fixtures can reducefaucet flow to between 0 5 and 1gpm After ten years on the marketthese efficient water fixtures haveadvanced considerably So althoughthey use less water they do notsignificantly compromise yourshowering or washing experience Your water pressure should be setat 20 80 psi or else your low flowfixtures will not work properly You will likely already be experi encing problems if your waterpressure is too high or too low but a low cost water pressuregauge available at most hard ware stores will allow you tocheck your home s actual waterpressure Low pressure could bea sign of leaks in the plumbingsystem which can waste largeamounts of water 第第 33 页页 共共 45 页页 Applianc