商厦空调工程设计毕业论文.doc

重庆科技学院本科生毕业设计 目录商厦空调工程设计毕业论文目录摘 要IABSTRACTII1 工程简介11.1 工程概况11.2 设计基本资料11.3 设计内容21.4 设计依据22 负荷计算32.1公共建筑适合用冷负荷系数法计算空调冷负荷32.1.1外墙和屋面逐时形成的冷负荷32.1.2外玻璃窗逐时传热形成的冷负荷32.1.3设备散热形成的冷负荷42.1.4 照明散热形成的冷负荷42.1.5人体散热形成的冷负荷42.1.6 新风负荷52.1.7 湿负荷52.1.8 建筑热负荷62.1.9冷热负荷计算结果62.2以1001房间冷负荷计算举例63 空调方案的确定123.1 空调系统的分类123.1.1按照空气处理设备的集中程度分类123.1.2按承担室内负荷所用的介质种类分类123.1.3根据集中空调系统处理的空气来源分类133.2 空调系统的划分133.2.1系统划分的原因133.2.2 系统化分的原则133.3 空调制冷方案的确定133.4 送风方案的确定144 系统风量的确定154.1 送风量的确定154.2新风量的确定154.3全空气系统风量的确定164.3.1全空气系统举例计算164.3.2 各房间送风量汇总表175 空调设备的选型185.1 空调机组选型185.2 风口选型186水力计算206.1水管的水力计算206.2 风管水力计算216.2.1 风道布置原则216.2.2 风管设计216.2.3 风管水力计算216.2.3 以6层风管系统图为例的水力计算226.3冷冻水供回水管水力计算举例236.3.1 水系统的设计选择236.3.2水管水力计算237 制冷机房方案的确定257.1制冷机组的选择257.1.1确定制冷方式257.1.2确定制冷剂种类267.1.3确定制冷系统设计工况（冷凝温度、蒸发温度）267.2冷冻水泵的选择267.2.1冷冻水循环水量267.2.2冷冻水泵扬程277.2.3冷冻水泵选型277.3制冷机组的布置288 吸声和降噪299 排风与通风3010 保温与隔热3111 结 论32参考文献33致谢34附录A35附录B36附录C37 重庆科技学院本科生毕业设计 工程简介1 工程简介1.1 工程概况本工程是万州某商厦，建筑面积为1948.8m2。 其中地上六层，建筑面积为1948.8m2； 一层为营业商店，建筑面积为324.8m2；二三层为商场，建筑面积为629.6m2 ；四层为健身房，建筑面积为324.8 m2 ；五层为咖啡厅，建筑面积为324.8m2 ；六层为咖啡茶座和商人屋面，建筑面积为324.8 m2；设计本商厦的中央空调系统，实现每个房间的夏季空调供冷、冬季空调供热。1.2 设计基本资料1）建筑结构为框架；2）墙体构造：外墙为加气混凝土 250mm，内墙为轻质龙骨结构200mm；3)室外气象资料：实用供热空调设计手册中查得；4)室内温湿度：夏季t=25 = 60%；冬季 t=20 =50 %5)室内人员密度：商店和商场3/人，咖啡厅和咖啡茶座2/人，健身房5/人6)照明功率密度：商店和商场12 W/m2，健身房 18W/ m2，咖啡厅和咖啡茶座13 W/ m2， 照明灯具为暗装荧光格栅灯7）电气设备密度：商店和商场13 W/m2，健身房15 W/m2，咖啡厅和咖啡茶座25 W/m2；8）作时间：12小时气象资料：表1-1室外气象参数表地理位置（重庆）海拔/m大气压力/kpa室外平均风速 /m夏季空气调节日平均计算日较差夏季空气调节室外计算湿球温度北纬东经冬季夏季冬季夏季293510628259.1991.2973.20.82.132.57.727.3表1-2室外计算（干球温度）表 冬季空气调节 夏季空气调节 2 36.51.3 设计内容1) 空调工程冷负荷的计算；2) 空调工程热负荷的计算；3) 空调工程方案的比较与确定；4) 空调工程系统的设计；1.4 设计依据 公共建筑节能设计标准（GB50189-2005） 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 (GB50736-2012) 采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)46 重庆科技学院本科生毕业设计 负荷计算2 负荷计算2.1公共建筑适合用冷负荷系数法计算空调冷负荷 1）通过维护结构传入室内的热量； 2）透过外窗天窗进入室内的太阳辐射热量； 3）人体散热量； 4）照明设备等室内热源的散热量； 5）新风带入室内的热量；2.1.1外墙和屋面逐时形成的冷负荷外墙和屋面逐时冷负荷计算公式：Qc(t) = AK(tc(t)tR) （2-1）式中：Qc(t) - 外墙屋面的逐时冷负荷，W； A - 外墙屋面的面面积，m2；K - 外墙或屋面的传热系数，W(/)， 可由公共建筑节能设计标准查得；tR - 室内计算温度，可由公共建筑节能设计标准查得；tc(t) - 外墙或屋面的逐时冷负荷计算温度，根据外墙和屋面的不同类型分别在暖通空调教材附录2-4和附录2-5中查取；2.1.2外玻璃窗逐时传热形成的冷负荷a）通过外玻璃窗传热形成的冷负荷计算公式： Qc(t) = KwAw(tc(t)tR) （2-2）式中 Qc(t) - 外玻璃窗的逐时冷负荷，W；Kw - 外玻璃窗传热系数W/()，可由公共建筑节能设计标准查得；Aw - 窗口面积，m2 ； tc(t) - 外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，可由暖通空调教材附录2-10中查取； b）透过玻璃窗进入室内的日射得热形成冷负荷计算公式： Qc(t) = CaAwCSCiDjmaxCLQ （2-3）式中 Qc(t) - 透过玻璃窗进入室内的日射得热形成冷负荷，W；Ca - 有效面积系数W/()，可由暖通空调教材附录2-15查得；Aw - 窗口面积，m2 ； CLQ - 窗玻璃的冷负荷系数，可由暖通空调教材附录2-16附录2-19中查取；2.1.3设备散热形成的冷负荷设备和用具显热形成的冷负荷公式： Qc(t) = Qs C LQ （2-4）式中：Qc(t) - 设备和用具显热形成的冷负荷，W；Qs - 设备和用具的实际显热散热量，W；C LQ - 设备和用具显热散热冷负荷系数，可由暖通空调教材附录2-20和2-21查得。2.1.4 照明散热形成的冷负荷 根据照明灯具的类型和安装方式，荧光灯的逐时冷负荷计算公式： Qc(t) =1000n1n2NCLQ （2-5） 式中： Qc(t) - 灯具散热形成的逐时冷负荷，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；当暗装荧光灯镇流器装在顶棚内时，取n1=1.0； n2 - 灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部穿有小孔，可利用自然通风散热于顶棚内时，取n2=0.50.6；而荧光灯罩无通风孔者取n2=0.60.8； CLQ - 照明散热冷负荷系数，计算时应注意其值为从开灯时刻算起到计算时刻的时间，可由暖通空调教材附录2-22查得；2.1.5人体散热形成的冷负荷a）人体显热散热引起的冷负荷计算公式： Qc(t) =qsnjCLQ （2-6） 式中： Qc(t) - 人体显热散热引起的冷负荷, W； qs - 不同室温和劳动性质成年男子显热散湿量，W，见暖通空调教材表2-13； n - 室内全部人数； j - 群集系数，见暖通空调教材表2-12； CLQ - 人体显热散热冷负荷系数，计算时应注意其值为从人员进入房间时刻算起到计算时刻的时间，可由暖通空调教材附录2-23查得； b）人体潜热散热引起的冷负荷计算公式： Qc = qlnj （2-7）式中： Qc - 人体潜热散热引起的冷负荷，W； qs - 不同室温和劳动性质成年男子潜热散湿量，W，见暖通空调教材表2-13； n - 室内全部人数； j - 群集系数，见暖通空调教材表2-12；2.1.6 新风负荷夏季，空调新风冷负荷计算公式： Qco =Mo (hO hR) （2-8）式中： Qco - 夏季新风冷负荷 ，kW ； Mo - 新风量，kg/s ； hO - 室外空气的焓值，kJ/kg ； hR - 室外空气的焓值，kJ/kg ；2.1.7 湿负荷人体散湿量计算公式： mw =0.278njg10-6 （2-9） 式中：mw - 人体散湿量，kg/s ；n - 空调房间内的人员总数；j -群集系数，见暖通空调教材表2-12；g -成年男子的小时散湿量（g/h），见暖通空调教材表2-13；2.1.8 建筑热负荷1）围护结构基本耗热量计算公式： Qj=AjKj（tRtow） （2-10）式中：Qj - 围护结构基本耗热量，W ；K j- 围护结构的传热系数，W/.；Aj- 围护结构的面积，；tR - 冬季室内计算温度，； tow - 供暖室外计算温度，； a - 围护结构的温差修正系数 2）围护结构的附加耗热量a) 朝向修正耗热量北、东北、西北 010；东南 、西南 -1015；东、西 -5；南 -15-30；b) 风力附加耗热量c) 高度附加耗热量 当房间高度大于4m时，每高出1m应附加2，但总的附加率不应大于153）冷风渗透计算 Qj=0.278Laocp(tR-toh) （2-11） Qj - 为加热门窗缝隙渗入的冷空气耗热量，W ； L- 渗透冷空气量，m3/h ； ao - 采暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3 ； cp-空气定压比热，cp=1kJ/（kg.）； toh-采暖室外计算温度， ；2.1.9冷热负荷计算结果各房间冷负荷计算结果见附录A各房间热负荷计算结果见附录B2.2以1001房间冷负荷计算举例1）北外墙冷负荷 由暖通空调附录2-3中查得，外墙传热系数K=0.90W/(m2K)，由附录2-4查得型外墙冷负荷计算温度的逐时值，按公式2-1计算，结果列于表2-1中。表2-1西外墙冷负荷（W） 时间 8:00 10:0013:00140016:0018:0020:00tc(t)32.331.831.431.231.331.632.1 td2.6ka1kr0. 94tc(t)33.532.332.031.831.932.332.6tR25t8.57.37.06.86.97.37.6K0.90A29.4Qc(t)224.9193.2185.2178.7182.6193.2201.12）南外墙冷负荷 由暖通空调附录2-3中查得，外墙传热系数K=0.90W/(m2K)，由附录2-4查得型外墙冷负荷计算温度的逐时值，按公式2-1计算，结果列于表2-2中。表2-2南外墙冷负荷（W） 时间 8:00 10:0013:0014:0016:0018:0020:00tc(t)34.633.933.232.833.133.934.9 td1.1ka1kr0. 94tc(t)33.632.932.231.932.132.933.8tR25t8.67.97.26.97.17.28.8K0.90A12.6Qc(t)97.589.681.678.280.581.699.83）西外墙冷负荷 由暖通空调附录2-3中查得，外墙传热系数K=0.90W/(m2K)，由附录2-4查得型外墙冷负荷计算温度的逐时值，按公式2-1计算，结果列于表2-3中。表2-3西外墙冷负荷（W） 时间 8:00 10:0013:0014:0016:0018:0020:00tc(t)37.836.835.935.234.834.935.8 td1.1ka1kr0. 94tc(t)36.635.634.834.1.933.733.834.7tR25t11.610.69.89.18.78.89.7K0.90A36.96Qc(t)385.9352.6326.0302.7289.4292.5322.74）南外窗冷负荷 a）瞬时传热形成冷负荷双层玻璃钢窗，K=3.01 W/.K，由暖通空调附录2-10中查得玻璃窗冷负荷计算负荷温度tc(t)，按公式2-2计算结果列于表2-4中。表2-4南外墙瞬时传热冷负荷（W） 时间 8:00 10:0013:0014:0016:0018:0020:00tc(t)26.929.030.831.932.231.629.9 td3.0tc(t)29.932.033.834.935.234.632.9tR25t4.97.08.89.910.29.67.9KW3.01Aw16.8Qc(t)247.8354.0445.0500.6515.8485.5399.5b）南外窗透过玻璃窗日射得热形成冷负荷由暖通空调附录2-15中查得双层钢窗有效面积系数Ca=0.75，由暖通空调附录2-13查得遮挡系数Cs=0.86，再由附录2-12查得南向日射得热因数最大值Djmax=174。因重庆属于北区，故由附录2-16查得北区无内遮阳的玻璃窗冷负荷系数逐时值CLQ。按公式2-3计算结果列于表2-5中。表2-5南外墙透入日射得热引起的冷负荷（W） 时间 8:00 10:0013:0014:0016:0018:0020:00CLQ0.210.390.540.600.360.270.21Djmax174Ccs0.86Aw16.80.75=12.6Qc(t)395.9735.31000.61131.3678.7509.1395.95）设备散热形成冷负荷由公共建筑节能设计标准查得一般商店设备功率为13W/m2，商店面积为37.76m2由公式2-4可算的设备散热形成的冷负荷Qc(t)=57.3W。6）照明散热形成室外冷负荷 由公共建筑节能设计标准查得商店的照明设备功率为12W/m2，商店的面积为37.76m2。由暖通空调教材附录2-22查得照明散热冷负荷系数，按公式2-5计算，计算结果列于表2-6中。表2-6照明散热形成的冷负荷（W） 时间 8:00 10:0013:0014:0016:0018:0020:00CLQ0.690.890.910.930.950.950.95n11n20.5N500Qc(t)172.5222.5227.5232.5237.5237.5237.57）人体散热形成的冷负荷商店书极轻劳动，由公共建筑节能设计标准查得商店的人员密度为3m2/人，商店的面积为37.76m2，人数为13。室内温度为25C时，没人的显热散热量为58W/人，潜热散热量为123W/人，群集系数j=0.89。由暖通空调教材附录2-23查得轻度劳动人体显热散热冷负荷系数逐时值。按公式2-6和2-7计算，结果列于表2-7中。表2-7人员散热引起的冷负荷（W） 时间 8:00 10:0013:0014:0016:0018:0020:00CLQ0.550.700.790.840.880.910.45 qs58n13j0. 89Qc(t)369.1469.7530.1563.7590.5610.7302.0qs123Qc1423142314231423142314231423合计1792.11892.71953.11986.72013.52033.71725.08）夏季新风形成的冷负荷 由公共建筑节能设计标准查得商店的新风量为20m3/(h人)，1001商店人数为13人，则新风量mo=1320=260 m3/h 。 由焓湿图查得室内温度tR=25 jR=60% 时 ，室内空气焓值 hR=56kJ/kg； 室外温度to=36.5， ts=27.3 时 ，室外空气焓值为ho=88.7 kJ/kg则 Qc(t)=1.2260/3600(88.7-56) =2.54 kw9）房间总冷负荷表2-8各项冷负荷的汇总（W） 时间 8:00 10:0013:0014:0016:0018:0020:00维护结构13521724.72038.42191.517471561.91419人员1792.11892.71953.11986.72013,52033.71725.0设备57.357.357.357.357.357.357.3不含新风总计3373.93897.24276.344684055.33887.43438.8新风2540254025402540254025402540含新风总计5913.96437.26816.370086595.36427.45978.8 重庆科技学院本科生毕业设计 空调方案的确定3 空调方案的确定3.1 空调系统的分类3.1.1按照空气处理设备的集中程度分类1）集中式系统 集中系统所有的空气处理设备（包括风机，冷却器，加湿器，过滤器等）都设置在一个房间内。2）半集中式系统 除了集中空调机房外，半集中系统还设置有分散在被调房间内的末端设备，其中多半设有冷热交换装置，它的主要功能是在空气进入被调房间之前，对来自集中处理设备的空气做进一步补充处理。3）分散系统 这种机组把冷热源和空气处理，输送设备集中设置在一个箱体内，形成一个紧凑的空调系统。可以按照需要，灵活而分散的设置在空调房间内，因此局部机组不需要集中的机房。3.1.2按承担室内负荷所用的介质种类分类1）全空气系统 是指空调房间的室内负荷全部由经处理的空气来负担的空调系统。在室内热湿负荷为正的场合，用低于室内空气焓值的空气送入房间，吸收余热余湿后排出房间。低速集中式空调系统，双管高速空调系统均属这一类型。由于空气的比热较小，需要用较多的空气量才能达到消除余热和余湿的目的，因此要求有较大断面的风道或者较高的风速。2）全水系统 房间的热湿负荷全靠水作为冷热介质来负担，由于水的比热比空气大的多，所以在相同条件下只需要较小的水量，从而使管道所占的空间减小许多。但是，仅靠水来消除余热余湿，并不能解决房间的通风换气问题。因而通常不单独采用这种方式。3）空气-水系统 随着空调装置的日益广泛使用，大型建筑物设置空调的场合越来越多，全靠空气来承担热湿负荷，将占用较多的建筑物空间，因此可以同时使用空气和水来负担空调的室内负荷。诱导空调系统和带新风的风机盘管系统就属于这类型。4）冷剂系统 这种系统是将制冷系统的蒸发器直接放在室内来吸收余热余湿。这种方式通常用于分散安装局部空调机组，但由于制冷剂管道不便于长距离输送，因此这种系统不适宜作为集中空调系统来使用3.1.3根据集中空调系统处理的空气来源分类1）闭式系统 它所处理的空气全部来自于空调房间本身，没有室外空气补充，全部为再循环空气。因此房间和空气处理设备之间形成了一个封闭环路。封闭式系统用于无法采用室外空气的场合。这种系统冷热消耗量最省，但卫生效果差。当室内有人长期停留时必须考虑空气的再生。这种系统应用于地下工程以及很少有人进出的仓库。2）直流式系统 它所处理的空气全部来自于室外，室外空气经过处理后送入室内，然后全部排除室外，因此与封闭式系统相比，具有完全不同的特点。3）混合式系统 从上述两种系统可见，封闭式系统不能满足卫生要求，直流式系统经济上不合理，所以两者都只在特定的情况下使用，对于绝大多数的场合，往往需要综合这两种的利弊，采用混合一部分回风的系统。3.2 空调系统的划分3.2.1系统划分的原因由于同一建筑物同层及垂直方向冷湿负荷会存在差异，房间用途和使用时间也不尽相同，为使空调系统既能保证室内参数要求，又经济合理，既需将系统分区。3.2.2 系统化分的原则系统划分的原则：1) 能保证室内要求的参数，即在设计条件下和运行条件下均能保证达到室内温度、相对湿度、净化等的要求，室内设计参数及热湿比相同或相近的房间宜划分为一个系统。2) 初投资和后期运行费用结合起来选用较为经济的方案；3) 尽量减少风管长度和风管重叠，这样便于施工、管理和测试；4) 房间朝向、层次和位置相同或相近的房间宜划分为一个系统；5) 对于工作班次和运行时间相同的房间宜划分为一个系统；6) 对气体洁净度和噪声级别要求一致的房间宜划分为一个系统。3.3 空调制冷方案的确定本设计为商厦的空调系统设计，对于较大空间公共建筑，建筑内部的空气品质级别要求较高，由于全水系统和冷剂系统只能消除室内的余热和余湿，不能改善室内空气的品质，所以全水系统和冷剂系统不宜用于本建筑的空调设计，建筑物层高较低一层（4.2m）二至六层(3m)，各房间的空间较大，因而决定采用全空气一次回风系统。厕所设置排风扇，保持厕所的相对负压，通过其他房间渗透补充厕所风量，再通过厕所风机排出，使厕所异味不能扩散至其他房间。基于以上原则，对本建筑空调进行系统分区：每层为一个分区。3.4 送风方案的确定新风风管形式布置：从室内吊顶的新风系统干管经支管送到房间内； 新风处理到室内状态的等焓线，并与室内状态点混合后进入空调机组处理。本设计采用新风不承担室内冷负荷方案，这种方案不仅提高了该系统的调节和运转的灵活性，而且进入空调机组的供水温度可适当提高，从而水管结露现象可以得到改善。 重庆科技学院本科生毕业设计 系统风量的确定4 系统风量的确定4.1 送风量的确定确定送风状态和计算送风量的步骤：1） 根据已知的室内空气状态参数，在i-d图上找出室内空气状态点N；2）根据计算出的空调房间冷负荷Q和湿负荷W求出热湿比=Q/W，再通过N点画出过程线；3）根据室温允许波动范围确定送风温差； 4）根据所取定的送风温差to求出送风温度to，to等温线与过程线的交点O即为送风状态点；送风量计算公式： Ms=Qc/(hR-hs) (4-1) 式中：Ms空调房间的总送风量，kg/s；Qc空调房间的全热量冷负荷，kW；hR室内空气状态点N的焓值，kJ/kg；hS送风状态点O的焓值，kJ/kg4.2新风量的确定确定新风量的依据：1）满足卫生要求 为了保证人们的身体健康，必须向空调房间送入足够的新风，一般以稀释室内产生的二氧化碳，使室内二氧化碳的浓度不超过1*为基础。2）补充局部排风量 当空调房间内有局部排风装置时，为了不使房间产生负压，在系统内必须有新风来补充排风量。3）保持空调房间的正压 为防止室内空气无组织侵入，影响室内空调参数，需要在空调房间内保持正压。4）一般规定，空调系统中的新风量不小于送风量的10%。4.3全空气系统风量的确定4.3.1全空气系统举例计算 以1001商店为例：室外状态参数，to=36.5，fo=50%，ho=88.7kj/kg；do=20.2g/kg；室内状态参数，tR=25，fR=60%；hR=56.8kj/kg，dR=12.4g/kg；(1)计算热湿比： e=QC/mw=4.5/0.000376=12000 ；(2)确定送风状态点：送风温差to=8，送风状态点S：ts=17，hs=45.9 kJ/kg，ds=11.4 g/kg；(3)确定送风量 根据新风不承担室内冷负荷， 根据公式4-1计算得G=1486.2kg/h维持室内正压的新风量为38.8 kg/h，保证卫生要求的新风量为254 kg/h； 新风比为254/1486=17%换气次数 n=ms/V=1486.2/158.6=108换气次数符合标准。(4)过S点作等含湿量线与=90%交与点D，tD=15.2，hD=40.9 kJ/kg ,dD=10.1 g/kg；(5)确定混合状态点 由新风混合比得M点，tm=27.3，hm=63.2 kJ/kg，dm=14 g/kg；(6)所需冷量 Q=ms（hm-hs）=0.41（63.2-45.9）=7.09 Kw；(7)冷量分析 室内冷负荷Q1=4.5Kw 新风冷负荷Q2=2.54kWQo=4.5+2.54=7.04 kW4-1焓湿图 4.3.2 各房间送风量汇总表表4-1个房间送风量汇总表房间编号房间余热量 W房间余湿量 kg/h送风量 kg/h10014635.70.0003061684.1810023633.30.000261296.1610033126.70.000161187.2910043126.70.000161187.2910053126.70.000161187.2910063126.70.000161187.2910073275.80.000161248.2910083731.40.000161448.72一层汇总24565.30.0015310426.8200123979.70.002158076.55300119837.90.002156272.29400121239.90.00296055.55500121914.90.00197452.54600166810.000552303.92 重庆科技学院本科生毕业设计 空调设备的选型5 空调设备的选型5.1 空调机组选型本建筑没有设立专门的空调机组房间，所以选择吊顶式空调机组，再根据每层区域的风量冷量，选择美的空调设备有限公司生产的空调机组。空调机组主要参数列于表5-1中。表5-1空调机组型号表楼层机组型号MKS/C额定风量m3/h额定冷量kW额定热量kW冷水机外余压Pa电机率kW机组音dB（A）机重kg外形尺寸（mm）流量L/S阻力kPa长宽高一层09D四排900051.7342.45342002.26625017001050405二至五层08D四排800045.5262.17311601.56422017001000405六层03D四排300011.4150.82351200.555812010209503555.2 风口选型全空气系统的气流组织：空调房间的送风形式采用上送上回，送风口采用方型四面吹散流器，均匀布置在空调房间的吊顶上。回风口采用双层百叶回风口（自带调节阀），布置在空调房间吊顶的边缘。根据公式: L=3600.a.b.v 假定流速求出风口尺寸，再根据风口尺寸反算实际流速。 表5-2风口选型表房间名称风量m3/h颈部风速m/s射程m尺寸（mm）个数静压损失pa全压损失pa一层商店48531.8240*240189.712.2二成商场39531.6180*1801716.421.9三层商场30731.49180*1801716.421.9四层健身房35631.52180*1801716.421.9五层咖啡厅36531.52180*1801716.421.9六层茶座31931.5180*180616.421.9 重庆科技学院本科生毕业设计 水力计算6水力计算6.1水管的水力计算1）水管流量计算公式： (6-1)式中：Q -管段承担的冷量，kW； C -水的比热，4.19kJ/(kg.k)； -供回水的温差，； G-水的流量，/h。2）沿程阻力计算公式： （6-2）式中：-计算管段的沿程阻力，Pa； -计算管段的长度，m； -计算管段比摩阻，Pa/m。3）管段动压计算公式： （6-3）式中：-计算管段的动压，Pa；-水或空气的密度，kg/； v-水或空气的流速，m/s 。4）管段局部阻力计算公式： （6-4）式中：-计算管段的局部阻力损失，Pa； -计算管段的局部阻力系数； -计算管段的动压，Pa 。6.2 风管水力计算6.2.1 风道布置原则1）合理利用空间，并同建筑结构配合，尽量考虑到设计美观；2）不能影响工艺及操作；3）管路应当尽量短，并且转弯少，便于施工与制作；4) 考虑到运行调节检修的灵活性。6.2.2 风管设计1）风管材料的选用：采用镀锌钢板制作，其优点是不燃烧、易加工、耐久度高，也较为经济。空调风管保温材料采用带铝箔的离心超细玻璃棉板，厚度为40mm（用塑料钉固定在风管上），外缠玻璃布保护层。2) 风管形式的确定：由于采用定风量系统，而且建筑本身的负荷不是很大，所以系统的送风量也不是很多，所以采用了低速系统，采用矩形风管的型式，并且矩形风管具有易布置，弯头及三通等部件的尺寸和圆形风管比起来要小，且容易加工的优点。所以在本设计中的所有风管都为矩形风管。在个别的管路中（总干管和总支管），风速还是比较大的。对于普通低速定风量系统，风管的末端就是风口，风速过高引发的再生噪音会通过风管传到风口而进入室内。因此在机房出口位置加设消声器，减少噪音的传播。6.2.3 风管水力计算设计中全部采用矩形风道，根据要求的流量来分配，利用假定流速法来确定各管径和阻力。对于低速风管风速，总管和总支管为46 m/s，风管布置时考虑到施工时的法兰连接及维修空间，加保温层后风管距墙的距离应150mm,距柱、梁的距离应50mm,各种管道间距应100mm(由于水管、风管并不在同一水平面上，作图时各管间距控制在100mm即可，未考虑保温层的厚度)。管段中流体流动的阻力分为沿程阻力和局部阻力。系统总阻力为最不利环路的阻力与管路末端的风口阻力之和。设计计算步骤：1) 绘制风管系统图，标注各管段长度和风量；2) 选定最不利环路，划分管段，选定流速；3) 根据给定风量和假定流速，计算管道断面尺寸ab，并使其符合通风管道的统一规格。再用规格化了的断面尺寸及风量，来算出风道内实际流速；4) 根据风量L或实际的流速v和断面当量直径D从而查手册得到单位长度的摩擦阻力Rm；5) 计算各段的局部阻力；6) 计算各段的总阻力。6.2.3 以6层风管系统图为例的水力计算 6层风管最不利环路水里计算。其最不利环路为1、2、3、4、5管段5的水力计算：1、管段5的风量为0.09m3/s，管长1.63m，假定流速2m/s，查暖通空调常用数据手册，选择管道尺寸200*200，动压=2.0 Pa，比摩阻=0.38 Pa/m2、根据风量和管道尺寸，反算流速 m/s速度在范围之内3、沿程阻力损失 4、局部阻力损失动压 局部阻力系数8.52维持室内正压8 Pa5、管段阻力损失12 34 5 风口图6-1六层风管系统最不利环路草图表6-1六层风管管道最不利环路水力计算表编号G(kg/h)L(m)形状D/W(mm)H(mm)(m/s)Py(Pa)Pj(Pa)P(Pa)12315.944.22矩形3203205.194.3133.4337.7422315.940.18矩形3203205.190.1800.1831543.962.01矩形3202504.431.81.583.384771.982.34矩形2502502.841.060.741.85385.991.63矩形2002002.770.6217.0417.646.3冷冻水供回水管水力计算举例6.3.1 水系统的设计选择空调工程中水管系统的功能是为各种空气处理设备和空调终端设备输送冷、热水。对水管系统的要求是：1)具有足够的输送能力，能够满足空调系统对冷热负荷的要求；2)具有良好的水力工况稳定性；3)调节灵活，能适应多种负荷工况的调节要求；4)投资省运行经济，便于维修管理。6.3.2水管水力计算水力计算的主要目的是根据要求的流量分配，确定管段的管径和阻力，进而确定动力设备(水泵等)的型号和功率消耗，或根据已定的动力设备，确定保证流量分配的管道尺寸。本次设计中是根据要求的流量分配，来确定管径和阻力。阻力管段中流体流动的阻力分为沿程阻力和局部阻力。冷冻水水力计算用假定流速法:1）根据轴侧图选择配水最不利点，确定计算管路。若在轴侧图中难以判定配水最不利点，则应同时选择几条计算管路，分别计算各管路所需压力，其最大值方为水系统所需要的压力；2）以流量变化为节点，从配水最不利点开始，进行节点编号，将计算管路划分成计算管段，并标出两节点间计算管段的长度；3）根据各室内的冷负荷，计算出各室内所需要的冷冻水量，再计算出各管段的流量；4）进行各管段水力计算；5）确定非计算管路各管段的管径。供、回水管的管径按比摩阻100300Pa/m来选取。供回水冷水温度为7/12，供回水热水温度为65/55。回水立管水力计算：1、 管段的水流量利用公式计算管长44m，假定流速1m/s，查线算图，选择管径100mm，比摩阻142.8Pa/m。2、根据流量和管径，反算流速m/s速度在范围之内3、沿程阻力损失 4、局部阻力损失动压636.8Pa 最不利局部阻力系数和为76，最有利局部阻力系数和为20 。 管段总阻力： P=Py+Pj =48396.8+6283.6=54677.4 Pa 表6-1供水管最不利环路水力计算表序号负荷(kW)流量(kg/h)管径管长(m)(m/s)R(Pa/m)Py(Pa)动压(Pa)Pj(Pa)Py+Pj(Pa)1206.735552.4DN100441.14142.8416283.676636.85448396.854677.4冷冻水供水管管径与其相对应的冷冻水回水管管径相同。不平衡率分析，最不利阻力为54677.4pa， 最有利阻力为142.841*26+736.854*20=29192不平衡率为46%，对此安装阀门来调节不平衡率。各房间风管水力计算见附录C。 重庆科技学院本科生毕业设计