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1、南京工程学院毕业设计说明书(论文)- PAGE 61 -目录 TOC o 1-3 u 前 言. PAGEREF _Toc231476906 h 1第一章工程概述与设计依据 PAGEREF _Toc231476907 h 21.1 工程概述 PAGEREF _Toc231476908 h 21.2 设计依据 PAGEREF _Toc231476909 h 21.2.1 围护结构热工指标 PAGEREF _Toc231476910 h 21.2.2 室外设计参数 PAGEREF _Toc231476911 h 21.2.3 室内设计参数 PAGEREF _Toc231476912 h 31.2.4

2、 体力活动性质 PAGEREF _Toc231476913 h 3第二章 负荷计算 PAGEREF _Toc231476914 h 42.1 夏季冷负荷的计算 PAGEREF _Toc231476915 h 42.1.1 夏季冷负荷的组成 PAGEREF _Toc231476916 h 42.1.2空调冷负荷计算方法 PAGEREF _Toc231476917 h 42.2 湿负荷的计算 PAGEREF _Toc231476918 h 112.2.1 湿负荷的组成 PAGEREF _Toc231476919 h 112.2.2 湿负荷的计算方法 PAGEREF _Toc231476920 h

3、122.3 冬季热负荷的计算 PAGEREF _Toc231476921 h 122.3.1 围护结构传热耗热量 PAGEREF _Toc231476922 h 122.3.2 冷风渗透耗热量 PAGEREF _Toc231476923 h 132.3.3 外门冷风侵入耗热量 PAGEREF _Toc231476924 h 142.3.4 热负荷计算举例及汇总 PAGEREF _Toc231476925 h 14第三章 空调方案的确定 PAGEREF _Toc231476926 h 173.1 空调系统的确定 PAGEREF _Toc231476927 h 173.1.1 全空气系统方案的确定

4、 PAGEREF _Toc231476928 h 173.1.2 风机盘管加新风方式的确定 PAGEREF _Toc231476929 h 173.2 空气处理过程设计 PAGEREF _Toc231476930 h 173.2.1 全空气系统设计计算 PAGEREF _Toc231476931 h 183.2.2 风机盘管加独立新风系统设计 PAGEREF _Toc231476932 h 20第四章 风系统的设计 PAGEREF _Toc231476933 h 294.1 风管材料和形状的确定 PAGEREF _Toc231476934 h 294.2 送、回风管的布置 PAGEREF _T

5、oc231476935 h 294.3 气流组织设计 PAGEREF _Toc231476936 h 294.3.1 全空气系统 PAGEREF _Toc231476937 h 294.3.2 风机盘管加新风系统 PAGEREF _Toc231476938 h 304.4 风管设计 PAGEREF _Toc231476939 h 314.4.1 风道水力计算步骤 PAGEREF _Toc231476940 h 324.4.2 全空气系统的风道水力计算 PAGEREF _Toc231476941 h 324.4.3 风机盘管加新风系统的新风管道水力计算 PAGEREF _Toc231476942

6、 h 394.4.4 新风机组的选型 PAGEREF _Toc231476943 h 41第五章 水系统的设计 PAGEREF _Toc231476944 h 425.1 水系统方案的确定 PAGEREF _Toc231476945 h 425.1.1 两管制水系统的特点 PAGEREF _Toc231476946 h 425.1.2 闭式系统的特点 PAGEREF _Toc231476947 h 425.1.3 同程和异程系统的选择 PAGEREF _Toc231476948 h 425.1.4 一次泵变流量系统的选择依据 PAGEREF _Toc231476949 h 425.1.5 水系

7、统方案的确定 PAGEREF _Toc231476950 h 435.2 冷冻水管路设计计算步骤 PAGEREF _Toc231476951 h 435.3 冷冻水供回水水力计算 PAGEREF _Toc231476952 h 445.4 冷冻水泵的选型 PAGEREF _Toc231476953 h 475.4.1 冷冻水泵设计规范 PAGEREF _Toc231476954 h 475.4.2 冷冻水泵的选型 PAGEREF _Toc231476955 h 475.5 冷凝水排放系统设计 PAGEREF _Toc231476956 h 485.6 膨胀水箱配置与计算 PAGEREF _To

8、c231476957 h 49第六章 空调冷热源的确定 PAGEREF _Toc231476958 h 51第七章 通风与防排烟设计 PAGEREF _Toc231476959 h 537.1 防排烟的方式 PAGEREF _Toc231476960 h 537.2 空调建筑的防火防烟措施 PAGEREF _Toc231476961 h 537.3 通风、防排烟设计 PAGEREF _Toc231476962 h 54第八章 管道保温设计的考虑 PAGEREF _Toc231476963 h 558.1 管道保温的一般原则 PAGEREF _Toc231476964 h 558.2 管道保温层

9、厚度的确定 PAGEREF _Toc231476965 h 55第九章 空调系统消声减振的设计方案 PAGEREF _Toc231476966 h 569.1 空调系统消声设计 PAGEREF _Toc231476967 h 569.2 空调系统减振设计 PAGEREF _Toc231476968 h 56结 论. PAGEREF _Toc231476969 h 57参考文献 PAGEREF _Toc231476970 h 58致 谢. PAGEREF _Toc231476971 h 59前言随着国民经济的飞速发展,空气调节技术已是保证室内良好环境的一种必不可少的技术。经济的发展使从事空调设计

10、人员越来越多,对设计要求也越来越高。许多其他行业的人也越来越多的关心空调系统设计的合理性和经济性。尤其是近年来能源危机的出现、环保意识的不断提高,对空调设计提出了新的更为严峻的挑战。因此,利用自然资源,保护环境成了当前各国空调制冷行业的研究方向。为了适应时代的发展,各种空调应运而生。如变频空调,它是目前空调消费的流行趋势,节能环保,能耗低;无氟空调,由当前全球面临的一个重大环境问题所催生,无氟空调是众所期待的产品;舒适性空调得到了很大的发展,健康是空调发展的主题之一,人们对于生活质量的要求越来越高;一拖多的发展从侧面反映了我国居民居住环境的巨大变化,也为自身发展指明了方向。目前,对于办公楼的空

11、调系统比较推崇的空调方式是风机盘管加新风系统,这种系统灵活性大,能独立的调节室温,不但节能,而且健康,得到了广泛应用。随着生产和科技的不断发展,人类对空调技术也进行了一系列的改进,同时也在积极研究环保、节能的空调产品和技术,已经投入使用了冰蓄冷空调系统、燃气空调、VAV空调系统、地源热泵系统等。本次设计中采用风冷螺杆式冷热水机组作为空调系统的冷热源,这样一台机组夏季可进行供冷,冬季又可进行供热。风冷螺杆式冷热水机组利用室内外空气作为冷热源,它不用冷却水泵、冷却水管路及冷却塔,省去了庞大的冷却水系统,投资省,安装方便。总之,伴随着科技和社会的进步,节能、环保、健康、智能控制已成为空调发展的大趋势

12、。由于本人是一名即将毕业的大学生,无论是实践经验还是理论基础都还比较薄弱。在设计过程中难免存在错误和不足,恳请各位老师指正。工程概述与设计依据1.1 工程概述本工程为某政府办公大楼空调系统设计,位于北京市中心,总建筑面积约为1000 m2,共五层,每层层高为4m,一层有办公室、审讯室、守卫室、健身房、浴室等,二层至五层为办公室及舞厅。每层各设有一间空调机房,屋顶设有制冷机房。1.2 设计依据1.2.1 围护结构热工指标外墙:选用砖墙,内外粉刷,=370mm,K=1.49 W/m2K,衰减系数=0.15,延迟时间=12.7h1;内墙:选用混凝土隔墙,=200mm,K=2.59 W/m2K,=0.

13、45,=6.2h,f=2.01;屋面:选用保温屋面,保温材料为水泥膨胀珍珠岩,K=1.10W/m2K,衰减系数=0.52,延迟时间=5.9h1;外窗:假设C2A窗尺寸2100mm2100mm,C3A窗尺寸1800mm2100mm,C1A窗尺寸2400mm2100mm,C4A窗尺寸1500mm2100mm,选用单层金属窗, K=6.40W/m2K2,窗的有效面积系数xg=0.85,地点修正系数xd=1,取6mm厚普通玻璃,遮挡系数Cs=0.89,选用浅色布帘,遮阳系数Cn=0.501;楼板:选用面层+钢筋混凝土楼板+粉刷,K=3.13 W/m2K,f=1.5,=0.64,=4.1h1;门:假设办

14、公室的门尺寸为1000mm2400mm,选用单层内门,K=2.91 W/m2K,休息大厅外大门尺寸为4500mm3000mm,选用双层(金属框)带玻璃的外门,K=3.26W/m2K3;房间类型:房间类型为中型2。1.2.2 室外设计参数北京市室外设计参数 表1-1 冬季空调室外计算温度-12空调室外计算相对湿度50室外平均风速2.8m/s通风室外计算(干球)温度-5夏季空调室外计算(干球)温度33.2空调室外(湿球)温度26.4室外平均风速1.9m/s通风室外计算(干球)温度301.2.3 室内设计参数夏季空调设计温度:26,风速不大于0.3 m/s冬季空调设计温度:20,风速不大于0.2 m

15、/s北京市室内设计参数 表1-2 序号房间名称温度湿度新风量标准 m3/h人噪声dB(A)夏季冬季夏季冬季1办公室26205060354040402健身房262050603550553舞厅262050603530-4休息大厅26205565303520555守卫室26205060354040556更衣室26205060354030551.2.4 体力活动性质体力活动性质可分为1:静坐:典型场所:影剧院、会堂、阅览室等;极轻劳动:主要以坐姿为主,典型场所:办公室、旅馆等;轻度劳动:站立及少量走动,典型场所:实验室、商店等;中等劳动:典型场所:纺织车间、印刷车间、机加工车间等;重劳动:典型场所:炼

16、钢,铸造车间、排练厅、室内运动场等。所以本设计中办公楼属于极轻劳动,舞厅、健身房属于重劳动。第二章 负荷计算空调房间冷(热)、湿负荷是确定空调系统送风量和空调设备容量的基本依据。 在室内外热、湿扰量作用下,某一时刻进入一个恒温恒湿房间内的总热量和湿量称为在该时刻的得热量和得湿量。当得热量为负值时称为耗(失)热量。在某一时刻为保持房间恒温恒湿,需向房间供应的冷量称为冷负荷;相反,为补偿房间失热而需向房间供应的热量称为热负荷;为维持室内相对湿度所需由房间除去或增加的湿量称为湿负荷。2.1 夏季冷负荷的计算2.1.1 夏季冷负荷的组成 夏季空调房间的冷负荷主要有以下组成: 1) 通过围护结构传入室内

17、的热量 2)通过外窗进入室内的太阳辐射热量 3)人体散热量 4)照明散热量 5)设备散热量 6)伴随人体散湿过程产生的潜热量2.1.2空调冷负荷计算方法冷负荷的计算常采用谐波反应法和冷负荷系数法。本设计采用谐波反应法。谐波反应法计算冷负荷的过程很复杂,一般需用电子计算机。为了便于手算,采用谐波法的工程简化计算方法。以1006办公室为例:1.外墙和屋顶 (2-1)式中 计算面积,m2; 传热系数,W/(m2); 计算时刻,h; 温度波的作用时间,即温度波作用于围护结构内表面的时间,h; 作用时刻下,围护结构的冷负荷计算温差,简称负荷温差,可通过空气调节查得。 南外墙(1006办公室)冷负荷 表2

18、-1计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00tx-887766666K1.49 F11.19 CLQ133133117117100100100100100 北外墙(1006办公室)冷负荷 表2-2 计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00tx-988877889K1.49 F11CLQ148131131131115115131131148 屋顶(1006办公室)冷负荷 表2-3计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00t-5568

19、1113161921K1.10 F41CLQ2262262713614965867228579472.外窗外窗的冷负荷包括两个部分,即窗户瞬变传导得热形成的冷负荷和窗户日射得热形成的冷负荷。1)窗户瞬变传导得热形成的冷负荷 CLQ=KFt (2-2)式中 t 计算时刻的负荷温差,可通过空气调节查得; K 传热系数,W/(m2); 计算面积,m2。 南外窗(1006办公室)瞬变传热冷负荷 表2-4计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00t1.82.93.94.95.66.26.66.66.4K6.40 F4.41CLQ51821101381

20、581751861861812)窗户日射得热形成的冷负荷 CLQ=xgxdCnCsFJj (2-3)式中 窗的有效面积系数;单层钢窗0.85,双层钢窗0.75; 地点修正系数,可通过空气调节查得; Cn 窗内遮阳设施的遮阳系数,可通过空气调节查得; Cs 窗玻璃的遮挡系数,可通过空气调节查得; Jj 计算时刻时,透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷,简称负荷强度,W/m2,可通过空气调节查得。 南外窗(1006办公室)日射得热冷负荷 表2-5计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00Jj821301731981991771381028

21、2F4.41CLQ1372172883303322952301701373.内围护结构1)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负荷,可按式(2-1)计算。此时负荷温差应按空气调节相应表中“零”朝向的数据采用。2)当邻室为空调房间时,室温均相同,可不用计算 内墙(1006办公室)冷负荷 表2-6计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00tx-211122233K2.59F15.6CLQ814040408181811211214.地面 查舒适性空调,地面传热可忽略不计。5.室内热源散热形成的冷负荷 设备、照明和人体散热得热形

22、成的冷负荷,在工程上可用下式简化计算。1)设备 CLQ= JE-TQ (2-4)式中 Q 设备得热,W; T 设备投入使用时刻,h; E-T 时间内的设备负荷强度系数,可通过空气调节查得。 1006办公室有2台台式电脑,(功率约为400W),从早上9:00工作到下午17:00。 设备(1006办公室)负荷 表2-7计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00JE-T00.580.770.810.840.870.890.900.92设备功率Q4002=800CLQ04646166486726967127207362)照明 CLQ= JL-TQ

23、(2-5)式中 Q 照明得热,W; T 开灯时刻,h; L-T 时间内的照明负荷强度系数,可通过空气调节查得。 1006办公室安有2支40W的荧光灯,开灯时间从早上9:00到下午17:00。 照明(1006办公室)负荷 表2-8计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00JL-T00.430.630.700.750.790.830.850.88照明功率Q402=80CLQ034505660636668703)人体人体冷负荷包括人体显热冷负荷和人体潜热冷负荷。.人体显热冷负荷 CLQ=JP-TQ (2-6)式中 Q 人体得热,W; T 人员进入

24、房间时刻,h; P-T 时间内的人体负荷强度系数,可通过空气调节查得。 1006办公室有2人工作,工作时间为早上9:00到下午17:00。 人体(1006办公室)显热负荷 表2-9计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00JP-T00.530.710.770.810.840.860.890.90人体显热Q612=122CLQ07499108113118120125126.人体潜热冷负荷 (2-7)式中 不同室温和劳动性质时成年男子散热量,W,可通过空气调节查得; 室内全部人数; 群集系数,可通过空气调节查得。1006办公室的人体潜热负荷:=

25、7320.90=131 W则1006办公室冷负荷汇总如下: 1006办公室冷负荷 表2-10房间号1006办公室冷负荷计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00南外墙133133117117100100100100100东外墙148131131131115115131131148北内墙81404040818181121121南外窗传热5182110138158175186186181南外窗日射137217288330332295230170137设备负荷0464616648672696712720736照明负荷034505660636668

26、70显热负荷07499108113118120125126潜热负荷131总计69613211597171417771789177217671765其他房间亦如上计算,汇总如下: 第一层各房间总冷负荷 表2-11房间号第一层房间冷负荷汇总计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:001005休息厅1953268131243408358835613391330431831006办公室696132115971714177717891772176717651007办公室526117114481565164316551622161415951008守卫室

27、4536968399249809709229058721009办公室526117114481565164316551622161415951010办公室526117114481565164316551622161415951011办公室526117114481565164316551622161415951012办公室526117114481565164316551622161415951013办公室526117114481565164316551622161415951014办公室82114661743183119091891188818501802总计7079131901599117267

28、1811218141177051751017192 二层(同三、四层)各房间总冷负荷 表2-12房间号二层(同三、四层)房间冷负荷汇总计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:002001大办公室1241247038703134331033203328331932692002办公室438101012251298139014371457149815062003办公室556106912841357150815551575167516832004办公室556106912841357150815551575167516832005办公室55610691

29、2841357150815551575167516832006副检察长办公室978144617341906200519851905187418242007办公室578123615281655173417431706168916672008办公室581124315351659174117471710169016602009办公室528117314501567164516571624161615972010办公室526117114481565164316551622161415952011办公室526117114481565164316551622161415952012办公室5261171144

30、81565164316551622161415952013办公室526117114481565164316551622161415952014办公室526117114481565164316551622161415952015办公室82114661743183119091891188818501802总计94631910624177249462647326720264532663126349 第五层各房间总冷负荷 表2-13房间号第五层房间冷负荷汇总计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:005001大办公室14672697414134953

31、80639064050417642165002办公室551112313601478163817301818192719805003办公室669118214191537175618481936210421575004办公室669118214191537175618481936210421575005办公室669118214191537175618481936210421575006副检察长办公室1226169420312302254926292697281428645007办公室715137316921873203420982143220822415008办公室71813801699187720

32、4121022147220922345009办公室647129215921757190619662004206720965010办公室647129215921757190619662004206720965011办公室647129215921757190619662004206720965012办公室647129215921757190619662004206720965013办公室647129215921757190619662004206720965014办公室647129215921757190619662004206720965015办公室94015851885202121702200

33、226823012301总计115062115026617281993094232005329553434934883按逐时法将每个房间冷负荷逐时相加,得出建筑物逐时冷负荷,其中建筑物逐时冷负荷中最大冷负荷即为建筑物的冷负荷。大空间冷负荷最大时刻房间冷负荷汇总如下: 大空间房间冷负荷 表2-14房间名称冷负荷(W)房间名称冷负荷(W)1015健身房7548 1016更衣室1384 1017更衣室1501 2016舞厅27849 3016舞厅27849 4016舞厅27849 5016舞厅33851 五层总冷负荷 表2-15计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:

34、0016:0017:00一层70791319015991172671811218141177051751017192二层94631910624177249462647326720264532663126349三层94631910624177249462647326720264532663126349四层94631910624177249462647326720264532663126349五层115062115026617281993094232005329553434934883总计4697491658115139120304128473130306130019131752131122根据计

35、算得建筑物最大冷负荷出现在16:00,数值为131752W。2.2 湿负荷的计算2.2.1 湿负荷的组成空调房间的湿负荷有以下组成:1)人体散湿量;2)渗透空气带入室内的湿量;3)化学反应过程的湿量;4)各种潮湿表面、液面或流液的散湿量;5)食物或其他物料的散湿量;6)设备散湿量。2.2.2 湿负荷的计算方法 本次设计湿负荷主要考虑的是人体散湿量。人体湿负荷Wr(kg/h)可按下式计算: (2-8)式中 计算时刻空调房间内的总人数; 群体系数,可通过空气调节查得; 一名成年男子的每小时散湿量,g/h,可通过空气调节查得。各房间湿负荷汇总如下: 房间湿负荷 表2-16一层房间号人数湿负荷(kg/

36、s)二(同三四五层)层房间号人数湿负荷(kg/s)休息大厅1005100.000272001大办公室40.00012办公室1006-101420.000062002-2005办公室20.00006办公室100810.000032006副检察长办公室10.00003大办公室101840.000122007-2015办公室20.00006健身房1015150.0009舞厅1000.0061016、1017更衣室80.000222.3 冬季热负荷的计算2.3.1 围护结构传热耗热量1)围护结构的基本耗热量3Q1=KF(tn-tw) (2-9)式中 K 传热系数,W/(m2),贴土非保温地面的传热系数

37、K可通过实用供热空调设计手册查得; 温差修正系数,如下表2-17选取; tn-tw 室内外计算温度差。温差修正系数 表2-17 序号围护结构特征1外墙、屋顶、地面以及与室外相通的楼板等1.002屋顶和与室外空气相通的非采暖地下室上面的楼板等0.903非采暖地下室上面的楼板,外墙上有窗时0.754非采暖地下室上面的楼板,外墙上无窗且位于室外地坪以上时0.605非采暖地下室上面的楼板,外墙上无窗且位于室外地坪以下时0.406与有外门窗的非采暖房间相邻的隔墙0.707与无外门窗的非采暖房间相邻的隔墙0.408伸缩缝墙、沉降缝墙0.309防震缝墙0.702)围护结构附加耗热量围护结构的附加耗热量,应按

38、其占基本耗热量的百分率确定。各项附加(或修正)百分率,宜按下列规定的数值选用 朝向修正查暖通规范规定,选用朝向修正系数如下:朝向修正系数表 表2-18 Xch南-15 -30北、东北、西北0 10东、西-5东南、西南-10%-15%在本次设计中朝向修正系数选定为:东、西:-5% ;南:-20% ;北:0%;东南:-10% 风力修正因位于北京市中心,平均风速不大,对传热的影响不很显著,故一般情况下可忽略不予考虑。 高度修正层高在4m以下,可不考虑沿房屋高度室内温度上升对耗热量的影响。2.3.2 冷风渗透耗热量 1)冷风渗透量计算3V=Lln (2-10)式中 L 每米门、窗缝隙渗入室内的空气量,

39、在冬季室外平均风速vpj=2.8m/s下,单层金属窗的L1=2.6m3/mh,双层(金属框)外门L2=1.8 m3/mh3; l 门、窗缝隙的计算长度,m; n 渗入空气量的朝向修正系数,如下表2-19渗透空气量的朝向修正系数 表2-19 n北1.00东、南0.15西0.42)冷风渗透耗热量计算3 (2-11)式中 V 经门、窗缝隙渗入室内的总空气量,如上计算;w 供暖室外计算温度下的空气密度,kg/ m3;cp 冷空气的定压比热,c=1kJ/kg2.3.3 外门冷风侵入耗热量外门冷风侵入耗热量公式3为: (2-12)式中 N 外门附加率,N=80n,其中n为建筑物的楼层数,所以n=13; 外

40、门的基本耗热量,W因此总热负荷为 Q=+2.3.4 热负荷计算举例及汇总以1006办公室为例,假设走道、楼梯及厕所的温度均为181006办公室热负荷 表2-20房间编号围护结构传热系数室内外计算温度差基本修正系数基本耗热量耗热量修正冷风渗透耗热量冷风侵入耗热量名称面积KW/m2tn-twQ1朝向修正修正后耗热量WWF/m2Xch1006办公室南外墙8.461.49321403-20%323390东外墙9.0751.49321433-5%411南外窗4.416.4321903-20%722北内门2.42.9120.4606北内墙10.472.5920.422022地面23.40.48321359

41、0359Q=1882W其他房间亦如上计算,汇总如下: 各房间热负荷 表2-21房间名称热负荷(W)房间名称热负荷(W)一层1006办公室17821007办公室13481008-1013办公室13481014办公室18011015健身房73911005休息厅28821016更衣室13961017更衣室1484二层(同三、四层)2001办公室32062002办公室14282003-2005办公室14962006副检察长办公室17022007-2008办公室11522009-2014办公室13482015办公室18402016舞厅10431五层5001大办公室41515002办公室19505003-

42、5005办公室22185006副检察长办公室27865007-5008办公室20265009-5014办公室18325015办公室22295016舞厅19583第三章 空调方案的确定3.1 空调系统的确定3.1.1 全空气系统方案的确定舞厅、健身房等房间空间大,人员密集,冷负荷密度大,室内热湿比小,综合舞厅的各个因素采用一次回风定风量全空气系统。其理由如下:适合于室内负荷较大时;与二次回风相比,处理流程简单,操作管理简单;设备简单,最初投资少;可以充分进行通风换气,室内卫生条件好。每层放置一个组合式空调机组在空调机房内。3.1.2 风机盘管加新风方式的确定办公室、守卫室和休息厅等小空间人员集中

43、程度大,各房间的负荷根据运行时间不一致,且各自有不同要求,因而采用风机盘管加新风系统。风机盘管直接放置在各个空调房间内,对室内回风进行处理;新风则由新风机组集中处理后通过新风管道送入室内与回风混合。新风机组每层放置一台在空调机房内,制冷机组放置在屋顶。风机盘管加新风系统的冷量或热量是由空气和水共同承担,所以属于空气-水系统。其优点如下:1)布置灵活,节能效果好,各房间能根据室内负荷情况单独调节温湿度,房间不使用时可以关掉机组,不影响其他房间的使用;2)各空调房间互不相通,不会相互污染;3)只需要新风机房,机房面积小,风机盘管可以安装在空调房间内;4)与集中式空调相比,不需要回风管道,节省建筑空

44、间;5)节省运行费用;6)使用寿命长。办公楼内有部分审讯室,结合实际情况可知,这部分房间实用时间很不规律,当空调主系统停止运行时,部分房间可能还需使用,故增设分体空调,不考虑在风机盘管加新风系统中。3.2 空气处理过程设计3.2.1 全空气系统设计计算一、夏季送风状态点和送风量空气送风状态点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W2)根据室内冷负荷Q和湿负荷W求出,再过N点画出此过程线3)确定送风温差t,过程线与相对应的等温线相交于O点,O点即送风状态点。4)过O点做垂线交相对湿度90%的曲线于L点,由确定新风与回风的混合状态点c,连接c和

45、L点。如图3-1所示:图3-1 一次回风系统夏季处理过程每层单独一个系统,以一层为例:1)计算室内热湿比:健身房=Q/W=7.55/0.0009 1006更衣室=Q/W=1.384/0.00022 1007更衣室=Q/W=1.5/0.000222) 确定送风状态点,取送风温差t=6,则送风点to=20,过点N (tN=26,=55%)作=的直线交t=20的等温线于O点,则io =46 kJ/kg,过O点作垂线交设定的=90%的曲线于L点, tL=16, iL=42 kJ/kg.3)总风量:G=Q/(iN-io)=10.43/(55.5-46)=1.1 kg/s=3300 m3/h健身房风量:G

46、= 7.55/(55.5-46)=0.79 kg/s=2384 m3/h4)由新风量Gw=(1550+8230)/3600=0.27kg/s(比10%G大,即选此值)以及总风量G=1.1kg/s得一层新风比为=24%,即24%,则混合点C的位置可确定,ic=61.7kJ/kg。5)健身房所需冷量:Qo=G(ic-iL)=0.79(61.7-42)=15.6kW6)健身房内冷量分析:Q1=7.55kw; Q2=Gw()=0.21(81.5-55.5)=5.46kW Q3=G(io-iL)=0.79(46-42)=3.16kW 回风量 Gh=G-Gw=0.79-0.21=0.58kg/s=1740

47、m3/h其他房间亦如上计算,汇总如下各房间的风量、冷量 表3-1房间号冷负荷Q1(kW)新风量Gw(kg/s)总风量G(kg/s)回风量Gh(m3/h)新风负荷Q2(kW)冷量Qo(kW)1015健身房7.550.210.7917405.4615.61016更衣室1.380.0360.153420.9362.921017更衣室1.50.0380.163660.9883.132016舞厅(同舞厅3016、 4016)27.80.72.9660018.257.65016舞厅33.80.843.5798021.869.6二、空调机组的选型本设计采用卧式组合式空调机组,每层布置一个在空调机房内。根据各

48、层送风量和系统冷量进行组合式空调机组的选型,选用靖江市春意空调制冷设备有限公司生产的空调机组,其型号及性能参数如下表所列:各层空调机组性能表 表3-2层号型号额定风量(m3/h)风机余压(Pa)电机功率(kW)额定制冷量(kW)额定制热量(kW)水阻力(kPa)机组外形尺寸长宽高mmmmmm一层ZK-0550007002.2285628.841501350850二层(同三、四层)ZK-101000070045210821.8460016501050五层ZK-101000070045210821.8460016501050机组安装注意事项:1.机组的四周,尤其是检查门及外接水管一侧应留有维修空间

49、700-800mm; 2.机组应放置在平整的基座上(水泥或槽钢焊成);3.机房内应设有地漏,以便冷凝水排放或清洗机组时排放污水;4.机组段与段连接时,段间应衬以随机配给的50mm宽的密封条;5.必须将外接管路清洗干净后方可与空调机组的进出水管连接,以免将换热器堵塞,与机组管路连接时,不能使换热器进出水管受力太大,以免损坏换热器;6.机组的进出风口与风道间用软接头连接,机组不得承受额外的负荷。三、冬季热负荷的校核冬季只需要校核空调机组的热量是否满足房间要求即可。经校核,各空调机组所提供的热量Q远大于夏季空调冷量,而健身房和舞厅等房间冬季热负荷与夏季冷负荷相差并不大,故空调机组提供的热量满足房间要

50、求。3.2.2 风机盘管加独立新风系统设计一、夏季送风状态点和送风量1)新风量的确定确定新风量的依据有下列三个因素: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;补充局部排风量;保持空调房间的“正压”要求。对于因素,按规范上假定每人所需的新风量计算,查表1-2;对于因素,由于相对来说很小,不予考虑;对于因素,一般空调都满足其正压要求。因此满足卫生要求的新风量公式为Gw=ngw (3-1)式中 n 空调房间内的总人数; gw 新风量标准,即单位时间内每人所需的新风量,m3/h人。2)夏季送风状态点和送风量的确定考虑到卫生和能效,选择处理后的新风和风机盘管处理过的空气混合后送入室内的

51、方案。采用新风不负担室内负荷的方式,新风处理到室内焓值,风机盘管处理到点L2,混合到O点一并送入房间,i-d图上的处理过程如图3-2所示。图3-2 新风与风机盘管送风混合后送入时的空气处理过程以1006办公室为例1. 满足卫生要求的新风量Gw1=ngw =240=80 m3/h=0.027 kg/s2. 热湿比=Q/W=1.79/0.00006=298333. 送风状态点 已知室内外参数tN=26,=55%,tW=33.2,tWs=26.4,查得iN=55.5kJ/kg,iw=81.5 kJ/kg,由iN=55.5kJ/kg,=95%确定点L1,tL1=20,iL1=55.5 kJ/kg。在i

52、-d图中,过N点作线与=90%相交,即得送风状态点O,to=18,io=47.5 kJ/kg,送风温差=26-18=8,总风量G=Q/(iN-io)=1.79/(55.5-47.5)=0.216kg/s=648 m3/h。4. 用换气次数校核 换气次数定义为房间通风量L(m3/h)和房间体积(m3)的比值,即n=G/V (3-2)则1006办公室换气次数n=648/(3.963.3)=8.45,所以符合换气次数要求1。5. 新风量的确定 由于满足卫生的新风量Gw1=80 m3/h总风量的10%(即10%G=64.8 m3/h),则1006办公室的最小新风量取两者中的较大值,即Gw=80 m3/

53、h。6. 新风负荷 (3-3)式中 Gw 新风量,kg/siw,iL 室外新风点以及新风处理后点的焓值,kJ/kg则1006办公室的新风负荷为Qw=0.0271000(81.5-55.5)=702W7. 风机盘管风量 (3-4)式中 G 总送风量,kg/s; GW 新风量,kg/s则风机盘管风量为GF=0.216-0.027=0.189 kg/s=568 m3/h8. 风机盘管冷量连接点L1及点O并延长至L2点,使/( Gw /GF),则iL2= io- (iL1-io)GW/GF=47.5-(55.5-47.5)80/568=46.4 kJ/kg则风机盘管冷量QF=GF(iN- iL2) (

54、3-5)QF=GF(iN- iL2)=0.1891000(55.5-46.4)=2064W各房间亦如上计算,汇总如下: 一层 表3-3房间号总风量G(m3/h)新风量Gw(m3/h)风机盘管风量GF(m3/h)风机盘管冷量QF(W)新风负荷Qw(W)1005休息厅13322001132412017421006办公室6488056820647021007办公室6088052819227021008守卫室3544031411433511009办公室6088052819227021010办公室6088052819227021011办公室6088052819227021012办公室6088052819

55、227021013办公室6088052819227021014办公室703806232268702 二层(同三、四层) 表3-4房间号总风量G(m3/h)新风量Gw(m3/h)风机盘管风量GF(m3/h)风机盘管冷量QF(W)新风负荷Qw(W)2001大办公室12001601040378613782002办公室5968051618787022003办公室6008052018937022004办公室6008052018937022005办公室6008052018936242006副检察长办公室7247265223736522007办公室6388055820315582008办公室63880558

56、20315582009办公室6088052819225282010办公室6088052819227022011办公室6088052819227022012办公室6088052819227022013办公室6088052819227022014办公室6088052819227022015办公室703806232268702 五层 表3-5房间号总风量G(m3/h)新风量Gw(m3/h)风机盘管风量GF(m3/h)风机盘管冷量QF(W)新风负荷Qw(W)5001大办公室15751601415515113785002办公室7428066224107025003办公室78780707257370250

57、04办公室7878070725737025005办公室7878070725737025006副检察长办公室108810997935649365007办公室8258374227017155008办公室8258374227017155009办公室7878070725737025010办公室7878070725737025011办公室7878070725737025012办公室7878070725737025013办公室7878070725737025014办公室7878070725737025015办公室862867762825746二、风机盘管的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

58、选型。选用上海北极空调暖通设备厂生产的卧式暗装风机盘管,型号及性能参数如下表所列(进出水温差5): 一层风机盘管性能参数 表3-6房间号型号风量(m3/h)冷量(w)热量(w)水阻力(kpa)水量(L/S)噪音dB(A)台数1005休息厅FP-7.575035505820250.2334021006办公室FP-7.575035505820250.2334011007办公室FP-5.55502650434512.50.1673711008守卫室FP-4400205034308.50.1423411009办公室FP-5.55502650434512.50.1673711010办公室FP-5.555

59、02650434512.50.1673711011办公室FP-5.55502650434512.50.1673711012办公室FP-5.55502650434512.50.1673711013办公室FP-5.55502650434512.50.1673711014办公室FP-7.57503550582012.50.167371 二层(同三、四层)风机盘管性能参数 表3-7房间号型号风量(m3/h)冷量(w)热量(w)水阻力(kpa)水量(L/S)噪音dB(A)台数2001大办公室FP-7.575035505820250.2334022002办公室FP-5.55502650434512.50.

60、1673712003办公室FP-5.55502650434512.50.1673712004办公室FP-5.55502650434512.50.1673712005办公室FP-5.55502650434512.50.1673712006副检察长办公室FP-7.575035505820250.2334012007办公室FP-7.575035505820250.2334012008办公室FP-7.575035505820250.2334012009办公室FP-7.575035505820250.2334012010办公室FP-7.575035505820250.2334012011办公室FP-7.

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