2014届暖通毕业设计

青岛理工大学 毕 业 设 计 （论 文） 题目郑州市长江国际广场 空调工程设计 学生姓名：李林 指导教师：刘国丹 环境与市政工程学院 建筑环境与设备工程专业 104 班 李林201005362 2014 年 6 月 15 日 摘 要 本文针对郑州市长江国际广场空调系统进行了设计计算。 根据该建筑物的功 能要求和使用特点，分析比较了各种空调方式，确定该建筑物空调系统为风机盘 管-新风系统形式。主要设计内容包括：空调冷负荷的计算；空调系统的划分与 系统方案的确定； 冷源的选择； 空调末端处理设备的选型； 风系统的设计与计算； 室内送风方式与气流组织形式的确定；水系统的设计与水力计算；风管系统与水 管系统保温层的设计；消声防振设计等。本文所设计的中央空调系统既能满足热 舒适性要求，又最大程度地考虑了建筑节能的需要。 关键词：办公楼，风机盘管-新风系统，节能 ABSTRACT The graduation project designs a central air conditioning system for a financial business affairs official building in Zhengzhou City. Based on the functions and the features of the building, several patterns of the air conditioning system have been analyzed. Eventually, the scheme of the primary air fan coil system is adopted. Then design calculation is carried out. It contains: cooling load calculation, the estimation of system zoning, the selection of refrigeration units, the selection of air conditioning equipments, the design of air duct system, the estimation of air distribution method and the selection of relevant equipments, the design of water system and its resistance analysis, the insulation of air duct plant and chilled water pipes, noise and vibration control, etc. This design aims to a comfortable air-conditioning system. At the same time, it also meets the energy-saving requirement to a great extent. K KEYEY WORDSWORDS: : official building,primary air fancoil system,energy saving 目录 前言.1 第 1 章 概述.2 1.1 建筑概况.2 1.2 设计参数.2 第 2 章 负荷计算.5 2.1 空调房间的冷负荷.5 2.2 空调房间的热负荷.7 2.3 空调房间的湿负荷.8 2.4 新风负荷.9 第 3 章 系统选择.10 3.1 冷热源选择.10 3.2 空调系统选择.14 3.3 空调方案的分析.15 3.4 空调方案的确定.16 第 4 章 空气处理设备的选择.18 4.1 风机盘管的选择计算.18 4.3 新风机组的选型.20 第 5 章 空调房间的气流组织.20 4.1 气流组织分布与风口布置.21 4.2 空调房间的气流分布计算.22 第 6 章 风道的设计与水力计算.25 6.1 风道的设计与布置.25 6.2 风道的水力计算.25 第 7 章 空调水系统的设计与水力计算.26 7.1 水系统的设计.27 7.2 水系统的水力计算.28 7.2 水系统的布置.29 第 8 章 制冷机房.30 8.1 制冷机房主要设备的选择计算.30 8.2 水泵的选择.35 8.3 冷却水塔、水箱的选择计算.40 8.4 机房的布置.40 第 9 章 空调系统的消声与防振.41 9.1 空调系统的消声设计.41 9.2 空调装置的防振措施.42 第 10 章 管道的保温及防腐设计.42 10.1 管道的保温.42 10.2 管道的防腐.43 第 11 章 通风及防火排烟设计.43 11.1 车库通风及防排烟.43 11.2 空调通风及防排烟.44 总结 .48 致谢.49 参考文献.50 附录.51 1 前 言 空调制冷技术的诞生是建筑技术的一项重大进步， 它标志着人类从被动适应 宏观自然气候发展到主动控制建筑微气候， 在改造和征服自然的过程的又迈出了 坚实的一步。制冷空调系统的出现为人们创造了舒适的生活和工作环境，但是制 冷空调系统的能耗也逐渐成为建筑能耗增长的最主要的原因。据统计，我国建筑 能耗约占全国总能能耗的 35%，而制冷空调系统能耗又占建筑能耗的 50%60% 左右。因此，节能降耗已经成为空调系统设计的关键环节。空调系统设计方案直 接影响着建筑环境的质量和能源消耗状况， 对空调系统设计方案进行科学的选择 和优化，是提高空调系统设计质量的重要途径。 本次毕业设计的任务是郑州市长江国际广场空调工程设计。 该建筑物是一幢 集商业和酒店于一体的综合性建筑大楼，地下有三层，二三层为车库，层高 4.8 米，地下室一层为商场和职工餐厅，层高 5.3 米；一至四层为裙房，是商场和宴 会厅，层高均为 4.8 米，五层以上是公寓式酒店，层高均为 3.35 米。总建筑面 积约为 65633.24m。该建筑主体框架采用钢筋混凝土框架结构，外墙采用矿棉 轻质复合板。本次毕业设计，将依据建筑物的功能要求和使用特点，根据采暖通 风与空气调节设计规范（GB50019-2003）等标准规范的要求，设计合理的空调系 统方案，满足建筑物热舒适性的要求，并最大限度地降低系统的能耗。设计内容 包括：确定该建筑物空调方案，计算负荷，确定空调方式和空调房间气流组织形 式，设计风道系统，设计空调水系统，选择空气处理设备，制定空调系统的消声 防振措施，确定防排烟措施，选择冷热源设备，设计制冷机房等。 通过本次毕业设计，我们将经受一次较为全面、严格的工程设计训练，熟悉 空调系统设计过程，了解现代工程设计方法，培养分析解决问题的能力，树立高 度的工作责任感。 2 第 1 章 工程概况 1.1 建筑概况 工程名称：长江国际广场空调工程设计。 建设地点：郑州市。 建筑面积：65633.24M。地上：47024.09M；地下：18609.15M。 建筑基底面积：6203 M。 项目设计规模等级：地上：大型商业建筑；地下车库：中型。 建筑分类:一类高层建筑,一类地下车库。 耐火等级：一级。 抗震设防烈度：6 度。 设计范围：本设计范围包括建筑物的中央空调系统和冷冻站房的设备布置。 1.2 设计参数 1.2.1 室外计算参数 该建筑位属于河南省，地处北纬 34.72，东经 113.65，海拔高度为 25.34m。 由中国建筑气候区划图，建筑气候分区为寒冷地区。夏季大气压为 98910.00Pa， 冬季大气压为 101550.00Pa。由民用建筑供暖通风与空气调节设计规范 （GB50736-2012）3，查得郑州室外气象参数如表 1-1 所示。 表 1-1 郑州室外气象参数 夏 季 大气压力99.17kPa 冬 季 大气压力101.28kPa 空气日平均温度30.8室外空调计算温度-7 空调室外计算干球温度35.6最冷月平均温度0.1 空调室外计算湿球温度27.4 采暖室外计算温度-5 室外平均风速2.6m/s室外平均风速3.4m/s 最热月平均温度30.6室外通风计算温度0 1.2.2 室内计算参数 根据公共建筑节能设计标准 （GB50189-2005）4的相关规定，室内设计参数 3 如表1-2所示： 表 1-2 各空调房间室内设计参数 房间 名称 夏季冬季新鲜空气量噪声标准 温度 () 湿度(%)温度()湿度(%)m 3/h人 db(A) 会议室、接待 室 256020503045 公寓式酒店255520503045 商店营业厅256020502045 银行256020503045 门厅、走道266016501045 餐厅、宴会厅255018503045 办公室256020503045 商务间256020503045 电话间266020502045 根据公共建筑节能设计标准 （GB50189-2005）可查得表 1-3 至表 1-6，如下： 表 1-3 不同类型房间人均占有的使用面积(/人) 建筑类别房间类别人均占有的使用面积 办公建筑 会议室、接待室2.5 台球、健身房20 商店营业厅4 银行20 门厅、走道50 餐厅20 高级办公室8 表 1-4 照明功率密度值(W) 建筑类别房间类别照明功率密度 办公建筑 会议室、 接待室11 台球、健身房11 商店营业厅19 银行11 门厅、走道5 餐厅11 高级办公室18 4 表 1-5 设备功率密度值(W) 建筑类别房间类别设备功率密度 办公建筑 会议室、 接待室5 台球、健身房5 商店营业厅13 银行5 门厅、走道0 餐厅5 高级办公室13 1.2.3 围护结构的热工参数 根据实用供热空调设计手册 （第二版）和 公共建筑节能设计标准 （GB50189-2005）中的围护结构热工指标，该地区为寒冷地区气候条件，本次设 计选用的围护结构及其热工参数见表 1-6： 5 表 1-6 围护结构热工参数 名称结构及做法传热系数 w/(m 2k) 楼板楼面 40.50 外墙矿棉轻质复合板0.3 外窗断热铝合金普通中空玻 璃 3.47 内墙彩钢板-岩棉夹心板0.71 玻璃幕墙双层中空反射玻璃1.63 内门木框单层实体门3.35 外门节能外门3.02 屋面上人屋面-聚苯板 1100.44 第第 2 2 章章 负荷计算负荷计算 2.1 空调房间的冷负荷 2.1.1手算房间冷热负荷的原理依据如下： 一、 围护结构瞬变传热形成的冷负荷 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： )()()(RccttAKQW（2-1） 式中： )(cQ 外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,W； A外墙和屋面的面积，； K外墙和屋面的传热系数，W/()； Rt 室内计算温度，。 )(ct -外墙或屋面的逐时冷负荷计算温度，； 2、内墙,楼板等室内传热维护结构形成的瞬时冷负荷 当空调房间的温度与相邻非空调房间的温度大于3时,要考虑由内维护结 构的温差传热对空调房间形成的瞬时冷负荷,可按如下传热公式计算： )(.)(cRmotttKAQ W（2-2） 6 式中： A内围护结构的传热面积，m； K内围护结构的传热系数，W /( m) ； to.m夏季空调房间室外计算日平均温度，； t附加温升， 。 3、外玻璃窗逐时传热引起的冷负荷 在室内外温差的作用下, 玻璃窗瞬变热形成的冷负荷可按下式计算： )()()(RcWWcttAKQW（2-3） 式中： )(CQ外玻璃窗的逐时冷负荷，W； KW玻璃的传热系数，W /( m)； AW窗口面积，； )(ct 外玻璃窗的冷负荷的逐时值，。 二、 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷 透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷按下式计算： LQjiswaCCDCCACQmax)( W（2-4） 式中： AW玻璃窗的面积，； CC.S玻璃窗的综合遮挡系数CC.S=CSCI； 其中：CS 玻璃窗的遮挡系数； CI 窗内遮阳设施的遮阳系数； Ca窗的有效面积系数； CLQ玻璃窗冷负荷系数，无因次； Djmax日射得热因数最大值； 三、照明散热形成的冷负荷 根据照明灯具的类型和安装方式的不同，其冷负荷计算式分别为： 白炽灯：)(CQ=1000NCLQW(2-5) 荧光灯：)(CQ=1000n1n2NCLQW(2-6) 式中： )(CQ 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n11.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取n11.0； n2灯罩隔热系数，当荧光灯上部穿有小孔（下部为玻璃板） ，可 利用自然通风散热与顶棚内时，取n20.50.8；而荧光灯罩无通风孔时,取n2 0.60.8； CLQ照明散热冷负荷系数。 7 四、室内冷负荷 1. 人员散热引起的冷负荷 LQc CnQ s)( q（2-7） nql C Q（2-8） 式中： )(c Q人体显热散热引起的冷负荷，W； s q不同室温和劳动性质成年男子显然散热量，W,； n室内全部人数；参见人员分布及照明 ； 群集系数； CLQ人体显热散热热冷负荷系数。 QC人体潜热形成的冷负荷，W； l q不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，W,。 人员散热引起的冷负荷 .95qn. 0 )( c Q (2-9) 式中： )(c Q人体显热散热引起的冷负荷，W； n室内全部人数；参见人员分布及照明 ； q室内人员的全热散热量（W） ； 群集系数。 2.2 空调房间的热负荷 冬季热负荷包括围护结构的基本耗热量及加热由门窗缝隙渗入室内的冷空 气的附加耗热量。 在工程实际中，围护结构的基本耗热量按一维稳定传热过程计算.即假设在 计算时间内，室内、外空气温度和其他传热过程参数都不随时间变化。 一、围护结构的基本耗热量按公式计算： attKAQWRjjj)(. 0W（2-10） 式中： jQ部分围护结构的基本耗热量，W； Ai部分围护结构的传热面积，m； Ki部分围护结构的传热系数，W /( m)； Rt冬季室内计算温度，； 8 wot.采暖室外计算温度，； 围护结构的温差修正系数。 二.朝向附加耗热量： 朝向附加耗热量是考虑建筑物受太阳照射影响而对围护结构基本耗热量的 修正。不同朝向的围护结构的修正率如下。 表 2-1 围护结构的朝向修正系数 项目朝向 修正系数 西、西北朝向1.00 东、北朝向0.65 东南朝向0.15 南向0.2 西南朝向0.4 东北朝向0.90 三、高度附加耗热量: 由于室内温度梯度的影响，往往使房间上部的传热量加大。因此规定：当房 间净高超过 4 米时，每增加 1 米，附加率为 2，但最大附加率不超过 15。应 注意：高度附加率应加在基本耗热量和其他附加耗热量的总和上。在本设计中， 由于建筑物四至二十层层高均未超过 4 米。因此高度附加率为零。 四、风力附加耗热量： 风力附加耗热量是考虑室外风速变化而对维护结构基本耗热量的修正。 在计 算基本耗热量时，外表面换热系数是对应风速约为 4m/s 的计算值。我国大部分 地区冬季平均风速为 23m/s。因此规范规定，一般情况下，不必考虑风力 附加。 在风力和热压造成的室内外压差作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗 入室内，被加热后逸出，此部分耗热量为冷风渗透耗热量。为防止外界环境空气 进入空调房间，干扰空调房间内温湿度变化而破坏室内洁净度，需要在空调系统 中由一定量的新风来保持房间的正压。 由于空调建筑室内通常保持正压，因而在一般情况下，不计算门窗缝隙渗入 室内的冷空气和由门，孔洞等侵入室内的冷空气引起的耗热量。 2.3 空调房间的湿负荷 人体散热引起的冷负荷计算式为： LQsCCnqQ)( W(2-11) 式中： )(CQ 人体散热形成的冷负荷，W； qs不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W； n室内全部人数； 群集系数； 9 Qc（r体显然散热冷负荷系数，人体显然散热冷负荷系数。 该建筑总的冷负荷为 1121.119kw，总的热负荷为 1010.084kw，总的湿负荷为 561.04kg/h，夏季总的新风负荷 509.568kw,冬季总的新风负荷 830.672kw。 2.4 新风负荷 2.4.1新风量的确定 确定新风量的依据有下列三个因素： 1.卫生要求 在人体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。在实际 工作中， 一般规范确定： 不论每人占房间体积多少， 新风量按大于等于 30 m 3/h 人 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， 但停留的时间很短， 可分别按吸烟和不吸烟的情况， 新风量以 715m 3/h 人 计算。由于这类建筑物按此确定的新风量占总风量的百分比可能达 30%40%， 从而对冷量影响较大。 2.补充局部排风量、保持空调房间的“正压”要求 当空调房间内有排风柜等局部排风装置时，为了不使房间产生负压，在系统 中必须有相应的新风量来补偿排风量。 3.总送风量的 10% 一般规定，空调系统中的新风量占送风量的百分数不应低于 10%。 目前，我国空调设计中对新风量的确定原则，仍采用现行规范、设计手册中 规定或推荐的原则。 2.4.2新风负荷的计算 夏季新风冷负荷： W () wnS QGhh 新 （kW）（4-16） 其中： S Q新夏季新风冷负荷，kW； W G新风量，kg/s； hW室外空气的焓值，kJ/kg； hN室内空气的焓值，kJ/kg。 冬季新风冷负荷： W () nwW QGCp tt 新 （kW）（4-17） 其中： W Q新冬季新风冷负荷，kW； W G新风量，kg/s； 10 p C空气比热容，kJ/kg； w t室外空气的焓值，kJ/kg； n t室内空气的焓值，kJ/kg。 本次设计利用鸿业暖通软件进行负荷计算，计算得到该建筑的总冷负荷为 2832.05kW，总热负荷为 1502.9kW，夏季冷负荷指标 91.82W/m2 ，冬季总热负荷 指标 57.13 W/m2 。 具体计算结果见附表一 第 3 章系统选择 3.1 冷热源选择 3.1.1选择冷热源系统的基本原则： (1)空气调节人工冷热源宜采用集中设置的冷（热）水机组和供热、换热设 备。其及机型和设备的选择，应根据建筑物空气调节的规模、用途、冷负荷、所 在地区气象条件、能源结构、政策、价格及环保规定等情况，按下列要求综合论 证确定： a.热源应优先采用城市、区域供热或工厂余热；高度集中的热源能效高，便于 管理，有利于环保。 b.夏热冬冷、干旱缺水地区的中小建筑可采用空气源热泵或埋管式地源热泵冷 （热）水机组供冷、供热； c.全年进行空气调节，且各房间区域负荷特性相差较大，需要长时间向建筑物供 热和 供冷时，技术经济比较后，可采用水环热泵空气调节系统供冷、供热； d.在执行分时电价、峰谷电价差较大的地区，空气调节系统采用低谷电价时段蓄 冷（热）能明显节电及节省投资时，可采用蓄冷（热）系统供冷（热） ； (2)需设空气调节的商业建筑或公共建筑群，有条件时宜采用热、电、冷联 产系统或集中设置供冷、供热站； (3)冷水机组一般选用 2-4 台，机组之间考虑互为备用和轮换使用的可 能性。从便于维护管理的角度考虑，宜首先选用同类型同规格的机组，从节 能角度考虑，可选用不同类型不同容量机组搭配方案。 (4)选择电动压缩式机组时，其制冷剂必须符合有关环保要求，其使用年限 不得超过中国禁用时间表的规定。 11 3.1.2 冷源比较 根据冷热源系统设计原则和建筑物的实际情况，拟定冷源系统方案，对各方 案进行技术、经济比较，具体比较见下表： 方案名称方案说明优点缺点 方案一 热泵冷热水机组供冷 1） 机组设置于地下室 设备机房内 2）用电驱动 3） 空气源或水源热泵 1）一套设备即能供冷 热 2）充分利用地位能源 1）机组性能系数 不高 2）调节不便 方案二 活塞式冷水机组冷 1） 机组设置于地下设 备机房内 2）用电驱动 1）换热效果较好 2）多机头，冷量调节 方便 1）制冷量小 2）噪声大 方案三 离心式冷水机组 1） 机组设置于地下设 备机房内 2）用电驱动 1）运转平稳，噪声低 2）制冷能力大，效率 高 3）维护费用低 1）质量要求严格 2）制冷量不能太 小 方案四 螺杆式冷水机组 1） 机组设置于地下设 备机房内 2）用电驱动 1）运行平稳 2）容积效率高 1）运行成本高 2）噪声大 3.1.3热源比较 根据冷热源系统设计原则和建筑物的实际情况，拟定热源系统方案，对各 方案进行技术、经济比较，具体比较见下表： 方案名称方案说明优点缺点 方案一 热泵供热 1）机组设置于地下 室设备机房内 2）用电驱动 3）空气源或水源热 泵 1）节约能源 2）节省设备 1） 机组性能系数 不高 2）调节不便 方案二 热电厂供热 1）机组设置于地下 室设备机房内 2）用电驱动 1）锅炉容量大 2）自动化程度高 方案三 区域锅炉房供热 1）需设置换热设 备 2）换热设备放于地 1）热效率高 2）自动化程度高 3）污染少，利于环保 12 下室设备机房内， 不需另设设备房 方案四 局部锅炉房供热 1）需配置专门的锅 炉房 2）设若干台锅炉 1）运行管理方便1）热效率低 2） 自动化程度低 3.1.4 冷热源的成本比较 经综合分析，冷热源可从以下两种方案中选择： 方案（1）冷水机组+城市集中供热；方案（2）热泵 经济基础数据：1）设定供冷期为100天，供暖期为120天 2）机组每天运行8小时 3）城市热电站集中供热集资费:92万元/t蒸汽， 供热价格为48元/(10 6kJ)。 电力增容费为460元/KVA， 电费为0.81元/kw.h。 柴油的价格为7.2元/kg。 天然气的价格为3.6元/m 3。 方案（1） 制冷：开利 30XW1002 水冷螺杆机组，额定输入功率 197KW。 供热：城市集中供热 1、设备费用 螺杆式冷机6001121=67万元 循环水泵65166=1万元 冷却水塔300198=5.9万元 风机盘管200960=19.2万元 新风机组452261=21万元 2、安装费 水系统安装费12012927=155万元 3、运行费 城市集中供热费用：增容费7512928=97万元 使用费1010120860048/1000000=16.6万元 冷水机组（螺杆式）13210080.81=8.5万元 循环泵=4121200.856=2.9万 冷却水泵=2.212200.854=1.1万 风机盘管=0.059121200.8578=0.6万 13 新风机组=236122100.85=53万 方案（2）热泵 1、设备费用 热泵11531121=129万元 土壤换热器地下打井及埋管费用6519000=124万元 循环水泵65166=1万元 冷却水塔300200=6万元 风机盘管200960=19.2万元 新风机组452261=21万元 2、安装费用 水系统安装费16012927=207万元 3、运行费用 热泵机组16810080.81+25212980.81=32万元 循环泵=3121200.855=1.85万 冷却水泵=7.5121200.855=4.6万 冷却塔用水泵=3.75121200.85=0.46万 风机盘管=0.083121200.85150=1.5万 新风机组=236122200.85=53万 通过以上数据比较可知，选用螺杆式水冷制冷机组+城市集中供热比较经济 适用，故采用螺杆式冷水机组（开利，30XW1002，三台）该机组主要参数如下: 制冷机组参数 型号30XW1002 制冷量 KW987 输入功率 KW197 蒸 发 器 水流量 m3/h169 水压降 kPa71 接管尺寸 Dg150 冷 凝 器 水流量 m3/h202 水压将 kPa59 接管尺寸 Dg200 尺寸 长宽高(mm)400810501846 3.1.5 冷热源系统方案的确定 综上所述，在根据郑州的能源结构与能源使用现状及目前的经济发展水平， 从节能的角度出发进行设计，本系统本建筑物冷源采用冷水机组供冷空调系统； 考虑到郑州为寒冷地区，有城市集中供热，热源采用城市热力管网加换热站（区 域锅炉房供热） 。 14 3.2空调系统的选择 3.2.1空调系统分区原则 （1）使用功能、负荷变化特性，温、湿度要求不同的房间不应划分在同一个系 统中； （2）尽可能依据防火分区来划分系统，如需跨越防火分区需设防火阀; （3）依据房间功能:在一些高大空间，为保证气流分布和换气次数要求，必须使 用全空气系统形式的应该划分到同一个分区。 3.2.3空调分区 就本次考虑空调分区方案的时候，考虑了几方面因素： （1）一层房间功能复杂，有大堂中庭，商店，办公室等特殊房间； （2）同一防火分区内的各个房间朝向不同，防火分区跨越不同的楼层； （3） 不同房间的使用时间及要求不同，如会议室与标准间的实用时间差别较大， 应该划到不同分区。 根据以上原则将地下一层至地上四层各分为南北两区， 地上五层至二十八层为一 个区，如下表 3-1： 表 3-13-1 各层空调分区情况各层空调分区情况 楼层 空调分 区 新风量 m 3/ h 修正后新 风量 m3/h（修 正系数 1.1） 新风负荷 （kW） 修正后新风负 荷（kW） 空调方案 地下室 一层 北区7068.97775.876.6384.29 风机盘管家独 立新风（带热回 收） 南区9229.610152.683.8292.2 风机盘管家独 立新风（带热回 收） 一层北区43494783.941.4945.64 风机盘管家独 立新风（带热回 收） 南区6112.66723.955.8561.44 风机盘管家独 立新风（带热回 收） 二层北区5231.55754.755.0560.56 风机盘管家独 立新风（带热回 收） 15 南区7784.38562.777.7885.56 风机盘管家独 立新风（带热回 收） 三层北区5580.86138.961.4367.57 风机盘管家独 立新风（带热回 收） 南区7061.57767.681.3289.45 风机盘管家独 立新风（带热回 收） 四层北区46295091.940.0744.08 风机盘管家独 立新风（带热回 收） 南区11566.312722.9133.35146.69 风机盘管家独 立新风（带热回 收） 五层-9291021.99.79410.77 风机盘管家独 立新风 六二 十四层 -975.11072.610.2911.32 风机盘管家独 立新风 二十五 二十 八层 -428.6471.54.615.07 风机盘管家独 立新风 3.33.3 空调方案设计分析 3.33.3.1.1各房间负荷的计算 在上节已经完成了系统的空调分区，确定了各区域的空调方式。接下就是对各区 域进行具体的空调设计。 确定各房间的空调系统形式需要知道各房间的空调负荷，新风负荷，室内负荷等 等，负荷计算已经在第2章计算完成。 3.33.3.2.2室内新风量的确定 新风量的大小直接影响室内空气品质和系统能耗， 室内新风量的取值一般按以下 原则确定： （1）满足室内卫生要求； （2）保持空调房间的“正压”要求及补充局部排风量的要求； （3）满足某些特殊功能房间的新风量要求； （4）在全空气系统中，如果按以上原则选取的新风量不足总风量的10%，则新风 量取总风量的10%。 3.33.3.3热回收的应用 根据公共建筑节能设计标准GB50189-20054要求：当建筑物内设有集中排 16 风系统且符合下列条件之一时，宜设置排风热回收装置： （1）送风量大于或等于3000m/h的直流式空调系统，且新风与排风的温差大于 或等于8； （2）设计新风量大于或等于4000m/h的空调系统，且新风与排风的温差大于或 等于8； 3.43.4 空调方案确定 3.4.1空调系统设计的基本原则 (1)、选择空气调节系统时，应根据建筑物的用途、规模、使用特点、符合变化 情况与参数要求、所在地区气象条件与能源状况等，通过技术经济比较确定；当 各空气调节区热湿负荷变化情况相似，宜采用集中控制，各空气调节区温湿度波 动不超过允许范围时，可集中设置共用的全空气定风量空气调节系统。需分别控 制各空气调节区室内参数时，宜采用变风量或风机盘管空气调节系统，不宜采用 末端再热的全空气定风量空气调节系统； (1)、选择的空调系统应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、净化等要求。 (2)、综合考虑初投资和运行费用，系统应经济合理； (3)、尽量减少一个系统内的各房间相互不利的影响； (4)、尽量减少风管长度和风管重叠，便于施工、管理和测试。 (5)、各房间或区的设计参数值和热湿比相接近污染物相同，可以划分成一个全 空气系统。对于定风量单风道系统，还要求工作时间一致，负荷变化规律基本相 同。 3.4.2空调系统方案的比较 全空气系统全空气系统 全空气系统一般选用组合式空调器进行空气处理， 室内负荷全部由处理过的 空气来负担，系统处理空气量大，所担负的空调面积也较大。因此适用于建筑空 间较高，面积较大，人员较多的房间，以及房间温度和湿度要求较高，噪声要求 较严格的空调系统。 全空气系统的主要优点为：全空气系统的主要优点为： 1)使用寿命长, 2)可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况解能运行调节, 3)充分利用室外新风,减少与避免冷、热抵消,减少冷冻机的运行时间。 4)可以严格地控制室内温度和室内相对湿度。 5)可以有效地采取消省和隔振措施,便于管理和维修。 17 其主要缺点为：其主要缺点为： 1)空气比热、密度小,需空气量多,风道断面积大,输送耗能大。 2)空调设备需集中布置在机房,机房面积较大,层高较高。 3)除制冷及锅炉设备外空气处理机组和风管造价均较高。 4)送回风管系统复杂,布置困难。 5)支风管和风口较多时不易均衡调节风量,风道要求保温,影响造价。 6)全空气空调系统一个系统不宜供多个房间的空调。 因为回风系统可能造成房间 之间空气交叉污染，另外调节也比较困难。 7)设备与风管的安装工作量大,周期长。 风机盘管加新风系统风机盘管加新风系统 风机盘管加新风系统是目前应用广泛的一种空调系统， 它由风机盘管来承担全部 室内负荷，单独设新风机组，向室内补充所需新风。因此，在空调房间较多，面 积较小， 各房间要求单独调节， 且建筑层高较高， 房间温湿度要求不严格的房间， 宜采用风机盘管家新风系统。 风机盘管加新风系统的主要优点有： 1)布置灵活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可以单独使用 2)各空调房间互不干扰，可以独立地调节室温，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，节约建筑空间 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)只需新风空调机房，机房面积小 6)使用季节长 7)各房间之间不会互相污染 其缺点为：其缺点为： 1)对机组制作要求高，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)分散布置敷设各中管线较麻烦，维修管理不方便 4)水系统复杂，易漏水 5)过滤性能差 3.4.3空调系统方案的确定： 本次设计中的建筑分为裙房和主体建筑，裙房为商场和宴会厅，但是房间比 较多且面积较小，房间功能多样，设全空气会形成交叉污染，加上考虑到机房不 大的原因，不推荐选用全空气。主体建筑的主要房间为办公室，大多面积较小， 且各房间互不连通，应使所选空调系统能够实现对各个房间的独立控制，与全空 18 气系统比较，风机盘管加独立新风，可节省空间，且布置灵活，具有个别控制的 优越性，各房间单独调节温度，房间无人时，可关调机组，不影响其他房间的使 用。节省运行费用,运行费用与单风道系统相比约低20 30%,比诱导器系统低 %2010,而综合投资费用大体相同,甚至略低。机组定型化，规格化，易于选择 安装。有较好的供冷能力。 综合考虑各方面因素，确定整座楼都选用风机盘管加新风系统。在房间内布 置吊顶的风机盘管，采用暗装的形式。风机盘管采取侧送下回的方式。 第 4 章 空气处理设备的选择 4.1 风机盘管选择计算 例：例：40014001 小型会议室小型会议室 房间夏季室内冷负荷 Q=7.543kW, 湿负荷 W=1.78kg/h (0.000494kg/s); 室内空 气温度 tN=25， 相对湿度=65% ； 室外空气干球温度 tw=35， 相对湿度=59%； 新 风 机 组 和 送 风 管 道 的 温 升 取 t=0.5 ， 该 房 间 要 求 的 新 风 量 GW=982.68m 3/h(0.301kg/s)。采用风机盘管加独立新风系统。 解解： 采用新风不承担室内负荷的方案，即送入室内新风的焓处理到与室内空气焓 hN相等。根据室内空气 hN线、新风处理后的机器露点相对湿度即可定出新风处 理后的机器露点 L 及温升后的 L 点（参见下图）