暖通空调课程设计概述41

1、课程设计说明书课程名称：暖通空调课程设计设计题目：北京综合办公楼空调设计目录第1章绪论31.1地质资料41.2气象资料41.2.1大气压力41.2.2室外气象条件 41.2.3室内设计参数41.3 土建资料21.3.1夕卜墙21.3.2夕卜窗，门51.3.3 楼板51.4室内负荷资料51.4.1人员情况51.4.2照明情况51.4.3设备使用情况 6第2章负荷计算72.1夏季冷负荷计算 72.1.1负荷计算说明 72.1.2围护结构逐时传热形成冷负荷的计算方法 72.1.3室内热源散热形成的冷负荷 62.2冬季热负荷计算 112.2.1围护结构基本耗热量 112.2.2围护结构附加耗热量 11

2、2.2.3门窗缝隙渗入冷空气耗热量 122.3空调新风负荷计算 122.3.1新风量的确定原则 122.3.2新风负荷的计算122.4空调湿负荷计算92.5房间冷负荷计算实例 132.6计算结果14第3章 确定空调系统方案，选择设备型号 143.1空调系统方案的确定 173.1.1方案比较173.1.2方案选择183.2空调水系统的确定 163.2.1水系统形式的比较 193.2.2水系统形式的确定 193.3新风供应系统的确定 203.4设备选择203.4.1风机盘管选择计算20342新风机组选择计算19第4章气流组织确定234.1气流组织234.1.1空调房间气流组织的两个基本原则 234

3、.1.2舒适性空调气流组织的基本要求 234.1.3气流组织的基本形式 244.2气流组织方案的确定 214.3气流组织的计算22第5章通风管路布置与水力计算 235.1风管设计235.1.1风管设计的目的 235.1.2计算步骤235.2风管水力计算275.2.1风道布置275.2.2风道阻力计算方法285.2.3管道断面尺寸的确定 305.3风机的选择30第6章空调系统冷源及水系统设计 316.1冷水机组的选择316.1.1冷水机组的比较 316.1.2冷水机组的选型 296.2水系统设计 296.2.1冷冻水系统296.2.2冷却水系统336.3水系统附属设备356.3.1膨胀水箱 35

4、6.3.2集水器和分水器356.3.3 .除污器和水过滤器366.3.4放空气器 366.3.5 阀门36参考文献附表1 36附表2 36附表3 36附表4 36附表5 36第1章绪论1.1地质资料设计地点：北京城市位置：北纬40° 00东经120° 00'所属气候分区：夏热冬冷地区1.2气象资料1.2.1大气压力夏季大气压力：100.40kPa冬季大气压力：102.52kPa1.2.2室外气象条件表1-1室外气象条件表夏季参数：冬季参数：空调室外计算干球温度：30OC空调室外计算干球温度：-9C空调室外计算湿球温度：26.4 C空调室外计算相对湿度：65%室外平均

5、风速：2m/s室外平均风速：3m/s1.2.3室内设计参数按二类办公建筑标准如下(1) 室内温度：夏季应为26C，冬季应为18C；(2) 室内相对湿度：夏季应小于或等于 60%，冬季应大于或等于50%;(3) 新风量每人每小时不应低于 40m3;(4) 室内风速应小于或等于0.25m/s；(5) 室内空气中含尘量应小于或等于 0.15mg/m31.3 土建资料1.3.1外墙：(由外向内)(1) 20mm 水泥砂浆(2) 240mm 砖墙(3) 20mm 白灰粉刷贝墙型属于U型，传热系数：K= 1.5 W/ m2 ?K标准层和顶层层高3m,底层层高3m。1.3.2外窗，门单层窗，3mm厚普通玻璃

6、Kw=5.94 W/(m2K)，金属窗框，80%玻璃；内设 活动百叶窗底层窗咼2米，宽2m， 11扇窗底层外门为钢化玻璃门，门口上方设一空气幕，高3m,宽4m2-7层窗咼2m，宽2m，层8扇窗133楼板无保温地面，K=0.47W/(m 2.K)1.4室内负荷资料1.4.1人员情况人员密度视情况而定人员活动情况办公室 8: 0023: 00;1.4.2照明情况参照公共建筑节能设计标准(GB5189-2005)室内为荧光灯，明装，照明设备为明装荧光灯，镇流器安装在空调房间内， 荧光灯罩无通风孔。照明负荷为：办公区5w/ m2走廊 10 w/ m2厕所4 w/ m21.4.3设备使用情况办公室内每人

7、配备一台台式电脑，每台电脑主机消耗功率200W，外部设备消耗功率80W。第2章负荷计算2.1夏季冷负荷计算2.1.1负荷计算说明空调房间冷湿负荷计算是确定空调系统送风量和空调设备容量的基本依据。空调房间的冷负荷包括：(1) 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；(2) 人体散热、散湿形成的冷负荷；(3) 灯光照明形成的冷负荷；(4) 其他设备散热形成的冷负荷。由于室内外温差和太阳辐射热的作用，通过围护结构传入室内的热量形成的 冷负荷与室外气象参数(太阳辐射热、室内外温度)、围护结构和房间的热工性能 有关，传入室内的热量并不一定立即成为室内冷负荷。其中对流形

8、成的得热量立即变成室内冷负荷，辐射部分的得热量经过室内围护结构的吸热 一放热后，有时 间的衰减和数量上的延迟。因此，必须采用相应的冷负荷系数。本设计中采用的 就是冷负荷系数法。2.1.2围护结构逐时传热形成冷负荷的计算方法2.1.2.1外墙和屋面逐时传热引起的冷负荷在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面的逐时冷负荷可按下式计算:Qc()= AK (tc()_tR)(2-1)式中：Qc()KA外墙和屋面的逐时冷负荷，W外墙和屋面的传热系数， W/ (卅.k)外墙和屋面的面积，卅tc(.)外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，CtR室内计算温度，C各围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

9、算出来的，对于不同设计地点、不同的外表面放热系数、不同的维护结构表面颜色应对tc(.)进行修正。所以外墙和屋面的冷负荷计算温度为:(2-2)tc（厂（tc（厂 td）k：K、式中:tc()同上式k:外表面放热系数修正外墙和屋面的面积，任.2k：-外表面吸收系数修正式中:Ki内围护结构的传热系数，W/ （卅.k）内围护结构的面积，任.2to.m夏季空调室外计算日平均温度，c因设计地点在北京，此项将进行修正。2.1.2.2内围护结构的传热冷负荷当邻室为通风良好的非空调房间时， 通过内墙、楼板的温差传热产生的冷负 荷，按式（2-1）计算。当邻室有一定发热量时，通过空调房间内窗、隔墙、楼板或内门等内围

10、护结 构的温差传热负荷，按下式计算:(2-3)Qc( )= KiAi(to m.匚 ta - tR)附加温升，c2.1.2.3外玻璃窗逐时传热引起的冷负荷透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负Qt应根据不同情况分别按下列各式计算:当外窗无任何遮阳设施时(2-4)Q=CsQt当外窗只有内遮阳设施时Q=CsGQt（2-5）注：对于北纬27°以南地区的南窗，可不考虑外遮阳板的作用，直接按珑-5）计算。在室内外温差作用下，通过玻璃幕墙和外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷可按 下式计算:式中：Qc()外玻璃窗的逐时冷负荷，WKw外玻璃窗传热系数，W/ (川.k)Aw 窗口面积，川CwKw修正值，查表得

11、Cw=1.2tc(.)外窗玻璃的冷负荷温度的逐时值，C2.1.2.4透过外玻璃窗的日射得热引起冷负荷的计算方法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：Qc(.)二 CaAwCsCiDj maxCLQ( 2-7)式中：Ca有效面积系数Aw窗口面积，川Clq 窗玻璃冷负荷Dj max 日射得热因数最大值，(W/ m2)Cs窗玻璃的遮挡系数Ci 窗内遮阳设施的遮阳系数2.1.3室内热源散热形成的冷负荷2.1.3.1照明设备散热形成的冷负荷根据照明设备的类型和安装方式不同，其冷负荷计算式分别如下：白炽灯QC =1000NClq(2-8)荧光灯Qc = 1000m n2NCLQ(2-9)

12、式中：Qc 灯具散热形成的冷负荷， W照明灯具所需功率，kW镇流器消耗功率，当荧光灯的镇流器装在空调灯罩隔热系数，n当荧光灯罩上部穿有小孔(下部位玻热冷负荷可利用自然通风散热于顶棚内2.1.3.2人体散热形成的冷负荷人体显热散热引起的冷负荷计算式为：Qc（）二 qsn Clq（ 2-10）式中：Qc（） 人体显热散热形成的冷负荷，Wqs不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，Wn室内全部人数群集系数，查得n=0.93Clq人体显热散热冷负荷系数人体潜热散热形成的冷负荷计算式为：Qc= q n（2-11）式中：Qc人体潜热散热形成的冷负荷，Wq1 不同室温和劳动性质的成年男子潜热散热量n ,同上式

13、计算结果见附表1 （负荷计算）。2.1.3.3室内电子设备散热形成的冷负荷根据空气调节设计手册（第二版）Qc=1000n1 n2n 3N（ 2-12）式中：Qc（） 电子设备散热形成的冷负荷，Wn1安装系数，取0.7n2负荷系数，取0.7n3 同时使用系数，主机取1.0,外部设备取0.5N安装功率2.2冬季热负荷计算2.2.1围护结构基本耗热量Q=Aj Kj (tR o.w)a(2-13)式中：Q-供暖设计热负荷，WAj-J部分围护结构面积，mKj-J部分围护结构传热系数，w/mtR冬季室内设计温度，°Cto.w-采暖室外设计温度，°Ca-围护结构温度修正系数2.2.2围护

14、结构附加耗热量(1) 朝率向修正不同朝向的围护结构，受到太阳辐射热是不同的；同时，不同的朝向，风的速度和频率也不同。因此，正率为：规范规定对不同的垂直外围护结构进行修正。修北、东北、西北朝向0-10%东、西朝向-5%东南、西南朝向-10%-15%南向-15%-30%(2) 风力附加率在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物以及城镇、厂区内特别高的建筑，垂直外围护结构热负荷附加 5%-10%。(3) 外门附加率为加热开启外门时侵入的冷空气，本建筑外门设有空气幕，因此不需修正。(4) 高度附加率当民用建筑和工业企业辅助建筑的房间净高超过4m时，每增加1m，附加率为2%,但最大附加率不超过15%2

15、23门窗缝隙渗入冷空气耗热量由于有空调的房间内通常保持正压，因而在本次设计中不计算门窗缝隙渗入 室内的冷空气的耗热量。2.3空调新风负荷计算2.3.1新风量的确定原则空调系统的新风量是指冬夏设计工况下应向空调房间提供的室外新鲜空气 量，它的大小与室内空气品质和能量消耗有关。一般原则为：（1）稀释人群本身和活动所产生的污染物，保证人群对空气品质的要求；（2）补充室内燃烧所消耗的空气和局部排风量；（3）保证房间的正压。在全空气系统中，通常取上述要求的计算出新风量中的最大值作为系统的最 小新风量。如果计算所得的新风量不足系统送风量的10%，则取系统送风量的10%，送风量特大的不在此列。2.3.2新风

16、负荷的计算空调新风负荷按下式计算：Qc.o 二 Mo（h。一hR）（2-14）具体计算结果见附表1。2.4空调湿负荷计算人体湿负荷人体散湿可按下式计算：mv=0.278n'g 10（2-15）其他房间湿负荷附表12.5房间冷负荷计算实例下面以标准层办公室（南）计算为例表2-1南外墙冷负荷计算时间8:009:0010:00 11:0012:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:0018:00tc( T)34.634.233.933.533.232.932.832.933.133.433.9 td0k a1k p0.9t'c( T)31.1430.7830.5

17、130.1529.88 29.6129.52 29.6129.79 30.0630.51tR26 t5.144.784.514.153.883.613.523.613.794.064.51K0.5A35.78Qc( t) 91.95 85.51 80.68 74.24 69.41 64.58 62.97 64.58 67.80 72.63 80.68表2-2南外窗冷负荷计算时间8:009:0010:00 11:00 12:00 13:0014:00 15:00 16:00 17:0018:00tc( T)26.927.92929.930.831.531.932.232.23231.6tR26

18、t0.91.933.94.85.55.96.26.265.6Kw3.612Aw4Qc( t)13.00 27.4543.34 56.3569.35 79.46 85.24 89.5889.58 86.6980.91表2-3南外窗透射冷负荷时间8:009:0010:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:0018:00Clq0.260.40.58 0.72 0.840.80.62 0.45 0.32 0.240.16Dj,max302Cc,s0.51Aw3Qc( T)121.5187.0271.1 336.6 392.7 374.0 289.8 210

19、.4 149.6 112.274.8表2-4设备散热时间8:009:0010:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:0018:00Clq0.40.52061 0.67 0.72 0.76 0.79 0.82 0.84 0.860.88A175.82qf5qs879Qc(t)351.7 457.2 536.3 589.0 633.0 668.1 694.5 720.9 738.5 756.1773.6表2-5照明散热引起的冷负荷时间8:009:0010:00 11:00 12:0013:00 14:00 15:00 16:00 17:0018:00C

20、lq0.510.790.82 0.840.850.87 0.88 0.890.90.290.26n11.2n21N200Qc( t)122.4189.6196.8 201.6204208.8 211.2 213.621669.662.4表2-6人员引起的冷负荷时间8:009:0010:00 11:0012:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:0018:00Clq0.640.710.760.80.830.850.870.890.90.920.93qs60.5n40.93Qc( T)144160171180187191196200203207209qi73.3Qc( t)2

21、73273273273273273273273273273273合计417432444453459464468473475480482表2-7西外墙冷负荷计算时间8:009:0010:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:0018:00tc( t)37.837.336.8 36.3 35.9 35.5 35.2 34.9 34.8 34.834.9 td0k a1k p0.9t'c( T)34.0233.5733.12 32.67 32.31 31.95 31.68 31.41 31.32 31.3231.41tR26 t8.027.577

22、.12 6.67 6.315.95 5.68 5.41 5.32 5.325.41K0.5A39.78Qc( t)143.5135.4127.4 119.3 112.9 106.4 101.6 96.8 95.2 95.296.8时间8:009:0010:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:0018:00设备352457536589633668695721738756774照明1221901972022042092112142167062人员147163175184190195199204206211213南窗日 射122187271337393

23、37429021015011275西外墙705666626586555523499476468468476南窗1327435669798590908781南外墙442411387357333310302310326349387合计19032101223523102377235822822224219320522068新风负荷：房间人数：4人 新风量：120m3h,故新风负荷为1.26KW。最大冷负荷出现在15:00，大小为W，加上新风负荷1.26KW后，房间总冷负荷为1696.19468W,房间面积是175.8叭面积指标为9.64W/讥2.6计算结果通过计算，该建筑在几个时段负荷达到最大值，详

24、细负荷见下表。表2-9最大负荷汇总表层数1层总负荷标准层新风负荷建筑总负荷负荷（w）1660373404114091147第3章确定空调系统方案，选择设备型号3.1空调系统方案的确定3.1.1方案比较3.1.1.1全空气系统全空气系统是完全由空气来担负房间的冷热负荷的系统。一个全空气空调系统通过输送冷空气向房间提供显热冷量和潜热冷量，输送热空气向房间提供热 量，对空气的冷却、去湿或加热、加湿处理完全由集中于空调机房内的空气处理 机组来完成，在房间内不再进行补充冷却；而对输送到房间内空气的加热可在空 调机房内完成，也可在各房间内完成。全空气空调系统的空气处理基本上集中于 空调机房内完成，因此常称

25、为集中空调系统。系统形式的选择：全空气系统在机房内对空气进行集中处理，空气处理机组有多种处理功能和 较强处理能力，尤其是较强的除湿能力。全空气处理系统的空气处理设备集中于 机房内，维修方便，且不影响空调房间的使用，因此全空气系统也适用于房间装 修高级、常年使用的房间。但是全空气系统有较大的风管及需要空调机房，再建筑层高低、建筑面积紧张的场所，它的应用受到了限制。很明显北京这种土地堪 比黄金的地方这种系统明显不适合。高大空间的场所选用空气定风量系统。 为使房间内温度均匀，需要有一定的 送风量，应采用全空气系统中的定风量系统 。一个系统有多个房间或区域，各房间的负荷层次不齐，运行时间不完全相同，

26、且各自有不同要求，应选用全空气系统中的变风量系统、空气 -水风机盘管系统、 空气-水诱导器系统。一个系统有多个房间，又需要避免各房间污染互相传播时，如医院病房的空 调系统，应采用空气-水风机盘管系统。建筑加装空调系统，比较适宜的系统是空气 -水系统；一般不采用全空气集中空调系统3.1.1.2空气-水系统这是由空气和水共同承担空调房间冷、热负荷的系统，除了向房间内送入经 处理的空气外，还在房间内设有以水作介质的末端设备对室内空气进行冷却或加 热。空气-水风机管系统与全空气系统相比的优点是：（1）各房目的温度可独立调节；当房间不需要空调时，可关闭风机盘管（关 闭风机），节约能源和运行费用。（2）各

27、房间的空气互不串通，避免交叉污染，（3）风、水系统占用建筑空间小，机房面积小，其原因是新风系统风量小， 一般仅为全空气系统的15%30%;水的密度比空气的大，输送同样能量时水的 容积流量不到空气流量的千分之一，水管比风管小得多。（4）水、空气的输送能耗比全空气系统小，原因同上。.它的缺点是：（1）末端设备多且分散，运行维护工作量大。（2）风机盘管运行时有噪声。（3）对空气中悬浮颗粒的净化能力、陈湿能力和对湿度的控制能力比全空 气系统弱。空气-水系统中的空气系统一般都是新风系统，这种系统实质上是个定风量 系统，它的划分原则是功能相同、 工作班次一样的房间可划分为一个系统； 虽然 新风量与全空气系

28、统中的进风量相比小很多， 但系统也不宜过大，否则各房间或 区域的风量分配很困难；有条件时可分层设置，也可以多层设置一个系统。312方案选择本设计为写字楼的空调系统设计，拟选用空气 -水风机盘管系统。送回风方 式为上送上回。这种处理方案不一定能满足房间对温湿度的要求，但是由于本次设计为写字楼，人员密度较小，这种处理方案可以达到室内设计要求。3.2空调水系统的确定3.2.1水系统形式的比较全水风机盘管水系统常采用双管和四管系统。双管系统由一条供水管和一条 回水管构成，供水管根据季节统一向房间供给冷冻水或热水，难于满足过渡季节 有房间要求供冷、又有些房间要求供热，即同一时间既供热水又供冷水的要求。

29、但由于其系统简单、出投资低，目前用得最普遍。四管制系统由两条供水管和两条回水管构成。两条供水管和两条回水管分别用于供冷水和供热水。冷、热水有两套独立的系统，可满足建筑物内同时供冷和供热的要求，控制方便，但管路复杂，管路占用建筑空间比双管大系统，初投资较高，多用于对舒适性要求较高的建筑物内。风机盘管水系统按分支管的位置可分为垂直连接系统和水平连接系统。前者常用在旅馆客房的风机盘管系统中， 立管通常设在管道竖井中，在立管的上部应 设集气罐或自动放气阀，另外在风机盘管上都自带手动放气阀， 用于系统和设备 放气。凝结水管也在竖井中设立管，每台风机盘管的凝结水排出口与立管相连接， 在下层集中排放，也可就

30、近排放。水平连接系统适用于办公楼等建筑物，这类建 筑一般无专用的管道井，每层的风机盘管都用于水平支管连接， 然后再接到总立 管上。对于布置在窗台下的立式风机盘管，也宜采用水平连接方式，水平支管置于下一层顶棚下。对于既有建筑加设风机盘管空调系统时，也宜采用这种系统， 这样不需要过多地再楼板上凿洞。风机盘管系统也可采用异程式布置和同程式布置。水系统不大时管道的阻力 损失不大，而风机盘管的阻力损失很大（3050kPa）,因此系统的水利稳定性好， 很容易达到水利平衡，宜采用异程式系统。高层建筑或大型建筑物中，立管或水平支管很长，宜采用同程式系统的方案，而且干管也可按同程式系统布置。3.2.2水系统形式

31、的确定基于本建筑的特点、同时考虑到节能与管道内清洁等问题，因而采用了闭式系统，不与大气相接触，在机房设气体定压罐定压。这样不仅使管路不易产生污垢和腐蚀，不需要克服系统静水压头，且水泵耗电较小。水系统设为水平连接的变流量闭式同程双管制水系统。3.3新风供应系统的确定房间中新风供应方式有：（1）直接送到风机盘管吸入端，与房间的回风混合后，再被风机盘管冷却 后送入室内。（2）新风与风机盘管的送风并联送出，可以混合后再送出，也可以各自单 独送入室内。第二种方式卫生条件好，优点多，是本设计选用的方法。本次设计选用风机盘管加新风系统，风机盘管机组以提供室内热湿负荷为 主，新风则由其他设备集中处理。3.4设

32、备选择3.4.1风机盘管选择计算以标准层办公室（南）为例，说明计算过程。已知条件：房间冷负荷Qc=1696W，房间热负荷Qh=3571W;房间夏季湿负荷 w = 2.57*10-4 kg/s，房间冬季湿负荷同夏季；房间夏季热湿比 & =66000kJ/kg 新风量120m3/h。3.4.1.1夏季室内外空气参数空调室外状态点0:干球温度t°=30C ;湿球温度tw=264C；焓值 h0=19.2kJ/kg；空调室内状态点 R:干球温度tR =26 C；相对湿度65%;焓值 hR=58kJ/kg。3.4.1.2空气处理过程空气处理过程如图3-1，新风冷却去湿处理到室内空气焓值和

33、书=90%而风 机盘管承担室内人员、设备冷负荷和建筑围护结构冷负荷，温差送风 t=8 °4室外空气参数尺一室内设计参数M凤机盘管处理室内的空气点送凤状态点e室内热湿比EFC凤机盘管处理的热湿比图3-1夏季风机盘管处理过程焓湿图由 ts=26-8=18 C 和 & =6600kJ/kg 可查图得 hs=42kJ/kg总风量G=Q/(hR-hs)=1696 /(58-42)=0.106kg/s=318m3h新风量Gw=120 m3h风机处理风量Gf =G-Gw =318-120=196m 3h3.4.1.3换气次数校核换气次数定义为房间通风量 L(m3/h)和房间体积(m3)的比

34、值，即n =G/V( 3-1)则(南)办公室换气次数 n=196/(13.26怡.26 %)=1.5满足要求3.4.1.4风机选型根据风机盘管风量以及所承担的冷量对风机盘管进行选型。选用北京青云仪器制造厂制造的FP型系列(青云)风机盘管，风机盘管型号选择见附表二，风 机盘管技术特性见附表三。3.4.1.5风机盘管布置风机盘管顶棚暗装342新风机组选择计算3.421新风机组选择计算新风机组只承担办公室的空气调节任务。根据布置要求，新风机组每层设置一台，按每层的新风负荷和新风量选择新风机组的型号，所选新风机组为清华同方人工环境生产的ZK系列新风机组，表3-1新风机组选型见表新风机组选型3-1。层数

35、新风量（m3h）新风负荷（kw）机组型号底层78010.08AFP1362-7层114014.744AFP102新风机组性能参数见附表33.4.2.2新风机组布置每层设置一个新风系统，新风机组置于每层的新风机房。第4章气流组织确定中央空调房间内气流的速度场往往是其他场(如温度场、湿度场和浓度场) 存在的基础和前提，所以不同恒温精度、洁净度和不同使用要求的空调房间，往往要求不同形式的气流流型和速度场。空调房间气流组织的任务就是采用不同型式、送风参数(送风温差和送风速度)、安装位置、扰动方式的空气分布器，通过各种不同的气流组织方式，使室 内气流合理的流动和均匀分布，以达到使空调房间的温度、湿度、气

36、流速度、洁 净度都能满足舒适性条件和工艺性要求。4.1气流组织4.1.1空调房间气流组织的两个基本原则(1) 积压原则：即送风进入房间，将房间内的热湿空气从回风口挤压出去。 此时，主流方向上气流只有很小的横向流动，气流分布均匀，换气效果好，多用 于洁净室、手术室、特殊生化实验室、喷漆车间等对气流组织要求较高的场合。(2) 稀释原则：即送风进入房间，使房间内的热湿空气不断稀释。稀释有切 线式送风和扩散式送风两种方式。此时，多利用气流的诱导作用，使送入房间的 射流，不断吸入射流周围的空气，形成旋转的涡流。在涡流区中，使热质交换较 充分，温度场、湿度场也比较均匀。但在室内墙角处则容易形成死角。无论采

37、用何种原则进行房间内的气流组织，其中送风参数和送风口的位置仍 然是影响气流组织的主要因素。4.1.2舒适性空调气流组织的基本要求(1) 室内温湿度参数：冬季 18C ；夏季26C ;相对湿度40%70%;(2) 送风温差：送风高度h< 5m寸，不宜大于10C；(3) 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；(4) 风速、送风出口：与送风方式、送风口类型、安装高度、室内允许风速、 噪音标准等因素有关；工作区：冬季不应大于 0.2m/s;夏季不应大于0.3m/s；(5) 可能采取的送风方式：1侧面送风；2散流器平送；3孔板下送；4条 缝口下送；5喷口或旋流风口送风；4.

38、1.3气流组织的基本形式4.1.3.1侧送风(1) 常见气流组织型式：单侧上送下回、单侧上送上回、双侧上送下回；(2) 建议出口风速：2- 5m/s (送风口位置较高时取较大值)(3) 工作区气流流型：回流；(4) 技术要求及适用范围：(5) 温度场、速度场均匀，混合层高度 0.3 0.5m贴附侧送风口宜贴顶布置，采用可调双层百叶风口。回风口宜设在送风口侧； 对于一般空调，室温允许波动范围为 ±C,和小于等于±).5C的工艺空调； 4.1.3.2散流器送风(1) 常见气流组织型式：散流器平送，下部回风；散流器下送，下部回风；(2) 建议出口风速：23m/s；(3) 工作区气

39、流流型：回流直流；(4) 技术要求及适用范围：温度场、速度场均匀，混合层咼度 0.5 1 m需设置吊顶或技术夹层，散流器平送时对称布置，轴线与侧墙不小于1m；对于一般空调，室温允许波动范围为 ± C和小于等于±).5C的工艺空调； 散流器下送密集布置用于净化空调。4.1.3.3回风口的布置回风口结构对空调房间的气流组织影响不大，故结构简单。例如，仅在回风 口上装金属网，以防止杂物吸入。常用的是在矩形回风口上装与建筑装饰相适应 的各种图案隔栅；也可做成活动篦板式回风口：在双层篦板上开长条形孔，内篦板可左右活动，借以调节回风量。4.2气流组织方案的确定根据各房间的空间特性及要求

40、，将其送风方案确定如下：风机盘管加新风机组送风，散流器、上送上回。4.3气流组织的计算以标准层办公室(南)的顶送风为例，介绍具体的算法：送风量：4836m3h =1.612kg/s(1) 布置散流器。均匀布置10个散流器，每个散流器承担5mX5m的送风区 域(2) 初选散流器。选用方形散流器，按颈部风速 3m/s左右选择散流器规格。 选用颈部尺寸为 200X200的方形散流器。颈部面积为 0.04m2颈部风速为： v=3.36m/ s而散流器实际出口面积约为颈部面积的90%,即A= 0.036m2则散流器出口风速为 Vo=3.73 m/s(3) 求射流末端速度为0.5m/s的射程KwA/205

41、xX。=1.4 X.73 X.036 . P.5-0.07=1.91mvxS=2.5 X.75=1.875mx > s满足要求。(4) 计算室内平均速度Vm0.381rL(L2/4 H 2)1/2(4-1)式中 L-每个散流器服务区域边长；H 房间净高。Vm=0.14 m/s送冷风时，室内平均风速：Vm=0.17m/s送热风时，室内平均风速：Vm=0.11m/s所选散流器负荷冬夏季室内气流流速的要求第5章通风管路布置与水力计算5.1风管设计风管材料的选用：采用钢板制作，其优点是不燃烧、易加工、耐久，也较经 济。风管形式的确定：本设计采用矩形风管，矩形风管易布置，弯头及三通等部 件的尺寸较

42、圆形风管的部件小，且容易加工，因而使用较普遍。矩形风管的宽高的比值宜小于4,最大不应超过10。风管各环路中压力的平衡：风管设计时各并联环路之间的压力损失的差值应 保持在小于15%的范围内。511风管设计的目的风管的水力计算是在系统和设备布置， 风管材料，各送排风点的位置和风量 均已确定的基础上进行的。其主要目的是，确定各管段的管径（或断面尺寸）和阻力，保证系统内达到要 求的风量分配，最后确定风机的型号和动力消耗，采用假定流速法进行水力计算， 为使风量均匀送排风，可用假定流速法来演绎静压复得法， 即利用动压差克服阻 力，达到均匀送排风。512计算步骤本次计算采用假定流速法，其特点是先按技术经济要

43、求选定风管流速， 然后 再根据风道内的风量确定风管断面尺寸和系统阻力。计算步骤和方法如下：1绘制空调系统轴侧图，对各管段进行编号，标注长度和风量。2确定合理的空气流速。3根据各风管的风量和选择的流速确定各管段的断面尺寸，计算沿程阻力和局部 阻力。4计算系统总阻力，系统总阻力为最不利环路阻力加上空气处理设备的阻力5选择风机及配用电机风机的选取由下列两个参数决定:Pf = Kf.VP(5-1)Lf = Kl.L(5-2)式中：Pf 风机的风压，Pa;Lf 风机的风量，m3/h；VP 风道系统的总阻力，Pa；L 系统的总阻力，Pa；Kf 风压附加系数，一般的送排风系统取1.1 1.5;Kl 风量附加

44、系数，一般的送排风系统取1.1。5.2风管水力计算水力计算采用假定流速法：假定流速法是以风道内空气流速作为控制指标，计算出风道的断面尺寸和压力损失，再按各环路间的压损差值进行调整，以达到 平衡。民用建筑供暖通风与空气调节设计规范(GB50736-2012)规定的公共建筑风管内空气流速推荐值见表5-1。表5-1风管风速参数风管分类干管支管从支管上接出的风管通风机入口通风机出口风速5.0-6.53.0-4.53.0-3.54.06.5-105.2.1风道布置标准层的风道布置见图5-1，可见，最不利管路为1-2-3-4-5-6-7-8-9-10图5-1标准层风管布置图522风道阻力计算方法管段压力损

45、失 二 沿程阻力损失 +局部阻力损失5.2.2.1沿程阻力根据流体力学理论,空气沿任意断面形状的直风管流动时,其沿程阻力用如下公式计算:几='tR于4 Rs 2(5-3)式中：厶Pm扎RslPv风管的摩檫阻力，Pa沿程摩檫系数管的当量直径，m风管长度，m空气密度，kg/m3风管内空气的平均流速，m/s风管的水力半径Rs按下式确定:(5-4)式中： A风道的断面积P 风道周长，m通常定义风道单位长度的摩檫阻力为比摩阻，单位为则有：Pa/m，用Rm表示,一如7m=一1 v2r4Rs 2(5-5)由于本设计风道全部采用矩形风道，因此阻力计算时将矩形风道假想成一种 当量圆管，使两者产生的沿程阻

46、力相等，以便利用圆管的线算图计算矩形风道。 本次计算采用流速当量直径法，即用流速和流速当量直径查流体输配管网中线算图求比摩阻。流速当量直径Dv由下式求得:Dv=2aba + b(5-6)式中:a 矩形风管的短边b 矩形风管的长边由于线算图是在圆形风管，大气压力 B=101.3kPa,温度t=20 C,空气密度 r =1.2kg/m3，运动黏度n =15.06m2/s及管壁粗糙度K0的条件下绘制的。当实际使 用条件与上述不符时，应予以修正。注：在该设计中，只记管壁粗糙度修正，不记大气压力和温度修正。管壁粗糙度修正引入粗糙度修正系数KrKr = (K ' v0). 25( 5-7)式中：K

47、管壁实际粗糙度，mmv 风管内空气平均流速，m/s查流体输配管网，薄钢板或镀锌材料薄钢板的粗糙度为0.15-0.18mm,取 K=0.16mm。修正后的实际比摩阻应为：8Rm =Kr XRm(5-8)式中：Rm 线算图上查得的比摩阻，Pa/m 5.2.2.2局部阻力局部阻力一般按下式计算:(5-9)式中：Z局部阻力x 局部阻力系数与X对应的风道断面平均速度 m/s523管道断面尺寸的确定断面面积GA（ 5-10）600 v式中：V推荐流速，m/s根据断面面积取标准尺寸，得到实际面积和实际流速。风管水力计算见附表四。5.3风机的选择系统总阻力为 172.76Pa总风量为1140m3/h，FP20

48、L(W)空调机组余压为357.24Pa处理风量为1140 m/h，满足要求，无需另外选择风机，多余压头备用。第6章空调系统冷源及水系统设计6.1冷水机组的选择6.1.1冷水机组的比较目前，空调冷源主要有以下几种：电动压缩制冷机组，如活塞式冷水机组、离心式冷水机组、螺杆式冷水机组； 溴化锂吸收式制冷机组；直燃式溴化锂吸收 式制冷机组；热泵（风冷热泵、水源热泵、地热源热泵）；蓄冰系统。由于地理 位置和机房的特殊性，采用热泵和蓄冰系统比较麻烦，所以可以不需考虑。表6-1电动制冷机组和溴化锂机组的比较种类特点单机容量离心式通过叶轮离心力作用吸入气体和对气体进行压缩，容量>580KW大，体积小，可

49、实现多机压缩，以提高效率和改善调节性 能。适用于大容量的空调制冷系统。螺杆式通过转动的两个螺旋形转子相互啮合而吸入气体和压缩< 1160KW气体，利用滑阀调节气缸的工作容积来调节负荷。转速高， 允许压缩比高，排气压力脉冲性小，容积效率高，适用于 大中空调制冷系统和空气热源热泵系统。活塞式通过活塞的往复运动吸入气体和压缩气体，适用于冷冻和 V580KW中小容量的空调制冷与热泵系统。直燃式利用燃烧重油，煤气和天然气等作为热源，分为冷水和冷温水机组两种，由于减少了中间环节的热能损失， 效率提高，冷温水机组一机两用，节约机房面积。6.1.2冷水机组的选型根据负荷计算和空气处理过程的确定可知整个办

50、公楼的逐时最大冷负荷为： 85.15 KW，新风冷负荷调整计算后为：1.97kW，附加5kW的风机温升，可以 得到系统的总负荷为：92.12kW。考虑冷损失，冷损失系数可取1.05-1.15；冷水机组总容量101.33kW。选用上海冷气机厂生产的冷水机组两台，一用一备，性能参数见附表五。6.2水系统设计6.2.1冷冻水系统6.2.1.1冷冻水系统设计冷冻水系统的功能是输配冷量以满足末端装置或空调机组的负荷要求。本设计选用一次泵变流量闭式同程双管制水系统。该方式在末端装置水管上设置二通 阀，当负荷降低时，二通阀关小，使末端装置中冷冻水的流速按比例减少，从而 使被调参数保持在设计值范围内。冷水机组与循环水泵的连接方式采用水泵相互 备用且机组在水泵压出侧的连接方式。冷冻水管路为压力管路，且管道采用焊接钢管，管径由下式确定：(6-1)式中：mw水流量，m3/s ；v 水流速，m / s o式中水系统中管内水流速按手册中推荐值选用，一般供水干管水流速1.5-3.0m/s,室内供水立管0.9-3.0m/s。变水量水系统的总水量计算公式：mw=n 1n2Q/c pAt根据上面的分析可以计算出冷冻水系统中的各管