武汉市空调工程毕业设计说明书正文

XX大学城市建设学院本科毕业设计PAGEPAGEII目录第1章 工程概况 21.1 原始资料 21.2 计算参数 21.2.1 室外计算参数 21.2.2 室内计算参数 2第2章 空调冷热负荷计算 32.1 冷负荷计算说明 32.1.1 汇港中心围护结构组成说明 32.2 室内冷负荷的计算方法 32.2.1 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷 32.2.2 内墙,楼板等室内传热围护结构形成的瞬时冷负荷 42.2.3 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 42.2.4 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷 52.2.5 设备散热形成的冷负荷 52.2.6 照明散热形成的冷负荷 52.2.7 人体散热形成的冷负荷 62.3 新风冷负荷 62.4 湿负荷 72.4.1 新风湿负荷 72.4.2 人体散湿量 72.5 热负荷计算 72.5.1 热负荷计算说明 72.5.2 围护结构的基本耗热量引起的热负荷 72.5.3 修正基本耗热量 82.6 汇港中心1001室冷热负荷计算实例 92.6.1 1001室冷负荷计算 92.6.2 1001室热负荷计算 122.7 非节能与节能围护结构能耗比较 13第3章 空调系统方案的确定 173.1 商场办公综合建筑的空调特点 173.2 方案的确定 173.3 空调风系统的选取 18第4章 空调系统设备机组的选型 204.1 一次回风全空气系统空调机组的选型计算 204.2 风机盘管加新风系统选型计算 224.3 新风机组选型 24第5章 空调风系统设计计算 255.1 空调房间气流组织 255.2 方形散流器送风口的选择计算 255.3 双层百叶侧送风口的选择计算 265.3.1 风机盘管送风量气流组织设计计算 265.3.2 选择新风送风口 285.4 空调风系统水力校核计算 295.4.1 送风系统水力校核计算 295.4.2 新风系统水力校核计算 32第6章 通风、防排烟系统的设计 356.1 公共卫生间的排风系统设计 356.2 其他各房间的排风系统设计 356.3 防排烟系统设计 36第7章 空调水系统设计计算 377.1 水系统的比较、选择 377.2 空调水系统的布置 377.3 风机盘管水系统水力计算 387.3.1 立管水力计算 387.3.2 各层的冷冻水供回水管路水力计算 447.3.3 空调风机盘管水系统凝水管考虑 497.3.4 风机盘管系统的水系统 50第8章 制冷机房各种设备的选择 528.1 制冷机组的选择 528.1.1 冷水机组选型 528.2 分水器和集水器的选择 538.3 膨胀水箱的选型和计算 548.4 水泵的选型和计算 558.4.1 冷冻水泵的选型和计算 558.4.2 热水泵的选型和计算 578.4.3 冷却水泵的选型和计算 598.4.4 水泵配管布置 608.5 冷却塔选型 60第9章 消声减振及管道保温设计 629.1 概述 629.2 空调机组的消声处理 629.3 空调装置的防振 629.4 保温材料的选用 629.5 保温管道防结露 639.5.1 保温材料的经济厚度 63设计感想 64参考文献 65谢辞 66第66页共67页工程概况原始资料本工程地处武汉市，是一栋集商场、餐饮、办公、会议厅为一体的综合性大楼。该楼的设计高度为45.150m，建筑面积为17562㎡，空调建筑面积为11714㎡。该建筑共9层，地上9层，无地下层。建筑顶层主要作为设备层；第一、二层层高5米，三层至七层层高4米。八到九层层高5米。一层为百货商场，二层为餐厅及办公室。三层至九层为商务办公室。计算参数室外计算参数地点：武汉市地理位置：北纬30º37´，东经114º08´表1.1武汉市室外气象参数夏季大气压力100.17kPa冬季大气压力102.33kPa空调室外计算日平均温度31.9℃空调室外计算温度-5℃空调室外计算干球温度35.2℃空调室外计算相对湿度76%空调室外计算湿球温度28.2℃采暖室外计算温度-2℃室外平均风速2.6m/s室外平均风速2.7m/s计算日较差温度6.3℃冬季通风室外计算温度4℃室内计算参数表1.2各空调房间室内计算参数房间名称夏季冬季照明指标人员指标新风量温度相对湿度温度相对湿度W/m2人/m2M3/h.p℃%℃%办公室26552045130.125餐厅大厅26652050200.520包厢256021502015-20人25VIP包厢246022502010人25百货商场2665185013120走廊门厅25652050200.320

空调冷热负荷计算冷负荷计算说明考虑到本中心的空调使用特点，所以计算负荷时，取的时间段为8时——20时。计算得到汇港中心总的空调冷负荷为1376556W，冷负荷指标117.51W/㎡；总的热负荷为853760W,热负荷指标72.88W/㎡。冷热负荷计算详见附表1冷负荷计算表及附表2热负荷计算表。汇港中心围护结构组成说明根据本人的毕业设计任务，各围护结构材料的选取属于非节能的围护结构和窗户，如表2.1所示，材料及传热系数的选取原则依照规范手册——《空气调节设计手册》、《公共建筑节能设计标准》。表2.1围护结构组成说明表围护结构名称传热系数(W/（m2·oC）)构造做法夏季冬季外墙0.7060.711外粉刷20mm,钢筋混泥土30mm,加气混泥土泡沫150mm，混泥土板100mm内墙2.4182.418水泥砂浆20mm，碎石混泥土180mm,水泥砂浆20mm外窗12.4442.507玻璃钢40mm外窗22.4632.527LOW-E玻璃6mm,热流水平（垂直）12mm，LOW-E玻璃6mm外门2.5022.568平板玻璃6mm,热流水平（垂直）10mm，平板玻璃6mm内门3.3463.346松木云杉热流方向顺木纹20mm屋面0.5210.524混泥土板20mm，架空层200mm，防水层5mm，水泥砂浆15mm，轻质料混泥土找坡层30mm，加气混泥土砌块100mm，挤塑聚苯板40mm,钢筋混泥土屋面板200mm地面0.350.35挤塑聚苯板25mm，干性水泥砂浆结合层20mm，混泥土垫层70mm，压实碎石70mm楼板2.6062.606钢筋混泥空心板100mm，20厚1：3水泥砂浆找平层20mm室内冷负荷的计算方法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：Q=KA（t’c(t)-tn）ka·kρ（2.1）式中：Q——通过外墙和屋面的得热量所形成的冷负荷，W；K——外墙和屋面的传热系数，W/（m²•℃）；A——外墙和屋面的面积，m²；tc(t)——外墙或屋面冷负荷逐时计算温度，℃；tn——室内设计温度，℃；t’c(t)=tc(t)+td；t’c(t)——经过修正的本地外墙或屋面计算温度逐时值，℃；td——地点（武汉市）修正值，由《暖通空调》附录2-6；ka——外表面放热系数修正值，由教材《暖通空调》表2-8计算查得；kρ——吸收系数修正，由教材《暖通空调》表2-9查得。内墙,楼板等室内传热围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,要考虑由内围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LQ2=F·K·(tls-tn)（2.2）式中：F——内围护结构的传热面积，m²；K——内围护结构的传热系数，W/(m²·k)；tn——夏季空调房间室内设计温度，℃；tls——相邻非空调房间的平均计算温度，℃。t'ls按下式计算：t'ls=t+tls（2.3）式中：t——夏季空调房间室外计算日平均温度，℃；tls——相邻非空调房间的平均计算温度与夏季空调房间室外计算日平均温度的差值,当相邻散热量很少(如走廊)时,tls取3℃,；当相邻散热量在23～116W/m2时,lst取5℃。（外玻璃窗瞬变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：LQ3=F·K·△t（2.4）式中：F——外玻璃窗面积，m²；K——玻璃的传热系数，W/(m²·k)；△t——计算时刻的负荷温差，℃；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：LQ4=F·CZ···（2.5）式中：F——玻璃窗的面积；CZ——玻璃窗的综合遮挡系数CZ=Cs·Cn；Cs——玻璃窗的遮挡系数；Cn——窗内遮阳设施的遮阳系数；——窗的有效面积系数；单层钢窗，双层钢窗0.75；单层木窗0.7，双层木窗0.6；——地点修正系数；——计算时刻时，透过单层窗口面积的太阳辐射热形成的冷负荷，简称负荷强度，W/m；说明：以上修正值均可在教材《暖通空调》附录2中查得。设备散热形成的冷负荷设备和用具显热形成的冷负荷按下式计算：LQ=QC(2.6)式中：LQ——设备和用具形成的冷负荷，W；Qq——设备和用具的实际显热散热量，W；CLQ——设备和用具显热散热冷负荷系数；如果空调系统不连续运行，则CLQ＝1.0。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：LQ5=1000·N·CLQ(2.7)荧光灯：LQ5=1000·n1·n2·N·CLQ(2.8)式中：LQ5——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n1＝1.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取n1＝1.0；本设计取n1＝1.0；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n2＝0.5～0.8；而荧光灯罩无通风孔时,取n2＝0.6～0.8；本设计取n2＝0.6；CLQ——照明散热冷负荷系数。本设计照明设备为暗装荧光灯，镇流器设置在顶棚内，荧光灯罩无通风孔，功率按照表1.2计算。人体散热形成的冷负荷人体散热引起的冷负荷计算式为：LQ6＝qs·n·n’·CLQ+ql·n·n’（2.9）式中：LQ6——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，由《暖通空调》表2-13查得，W；n——室内全部人数；n’——群集系数；CLQ——人体显然散热冷负荷系数，人体显然散热冷负荷系数。新风冷负荷目前，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,各房间的新风量按表1.2选取。夏季，空调新风冷负荷按下式计算：CLW＝LW·(hW-hN)(2.10)式中:CLW——夏季新风冷负荷，KW；LW——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。湿负荷新风湿负荷新风湿负荷Dx(kg/h)按下式计算:Dx=ρmx(dw-dn)0.001(2.11)式中：mx——新风量，m3/h；dw——夏季空调室外计算参数时的含湿量，g/kg；dn——室内空气的含湿量，g/kg不考虑风力附加。人体散湿量Mw=0.001nΦg(2.12)式中：Mw——人体散湿量,kg/h；n——室内全部人数；Φ——群集系数；g——成年男子的小时散湿量,g/h，由教材《暖通空调》表2-13查得；说明:冬季的人员散湿量与夏季的一样，设备的散湿量不予考虑，仅有人员散湿量，可按夏季人员散湿量的1/2计算。热负荷计算热负荷计算说明围护结构的传热量分成两部分，即围护结构的基本传热量和修正耗热量。前者是由于室内外空气温差，通过围护结构从室内传至室外的热量，后者则是由于围护结构的朝向、风力、高度、气象条件的不同而对基本耗热量的修正。围护结构的基本耗热量引起的热负荷Qi=αKF（tn-tw）(2.13)式中：Qi——某一围护结构的传热量，WK——该围护结构的传热系数；W/㎡℃tn——空调房间设计温度；tw——为冬季采用空调时的室外计算温度，℃；α——为该围护结构的温差修正系数；整个房间的基本耗热量为：Q=ΣQiW。修正基本耗热量围护结构的基本耗热量是在稳定传热的情况下获得的，由于气象条件建筑物情况的影响，必须对上述围护结构的基本耗热量进行修正，其中包括朝向修正、风力修正和高度修正，所以其围护结构的耗热量为：Q=Qi(1+Xch+Xf)(1+Xg)(2.14)式中：Qi——为围护结构的基本耗热量；Xch——为围护结构的朝向修正；Xf——为围护结构的风力修正；Xg——为围护结构的高度修正。本设计中，各面墙的朝向修正如下：东：-5%；西：-5%；南：-20%；北：5%；东南：-10%；西北：5%；在标注3.4和E,F之间的墙面由于朝向偏向小，计算时，取正西和正东处理在2，4和B,D之间的墙面取东南和西北方向处理在1，2之间的墙面按正西方向处理。说明：理论上要考虑高度和风力的修正，修正可以按照下面的方法计算：高度修正：当房间高度大于4米时，每高出1米应附加2%，但总的附加率不应大于15%，应注意：高度附加率应附加预防间隔围护结构基本耗热量和其他附加（修正）耗热量的总和上。风力修正的考虑，风力对维护结构传热量的影响，正好与太阳辐射相反。风速加大，围护结构表面的对流换热增强，围护结构的基本好热量也随之增加，因此风力修正系数为正值。计算围护结构的基本耗热量时，围护结构的外表面换热系数取为23w/m2℃，它是对室外风速为5m/s时得到的。本设计中武汉的冬季平均室外风速为2.7m/s，因此可以不考虑风力修正，但对于建造于不避风的高地、河边、海岸及旷野上的建筑物，以及城镇和厂区的高层建筑物。对垂直围护结构的风力修正率为5%～10%，本设计武汉市该商场办公大厦也不是建在高地、河边、海岸处，因此可以不考虑风力附加。冷风渗透及冷风侵入量的计算，对于本大厦由于是空调房间，房间维持房间正压，故冷风渗透及冷风侵入量为零。由于冬季人体散热小，此设计中也没有再考虑人员和灯光的散热量。汇港中心1001室冷热负荷计算实例1001室冷负荷计算以主楼一层综合商店（1001室）为例，空调面积为119.13m2，室外设计温度为34.5℃，湿球温度为28.5℃，室内设计温度为26℃，相对湿度65%，冷负荷计算过程见表2.2。其他各空调房间的冷负荷计算见附表1。表2.21001室冷负荷计算表#1[冷(W)湿(g/s)]计算时刻08:0009:0010:0011:0012:0013:001001[商店营业厅（百货、书籍）]室外温度：34.5相对湿度：59.03%房间面积：119.13室内温度：26北外窗长：7.8宽(高)：5面积：39传热系数：传热负荷温差4.895.526.16.717.267.72直射面积3900000辐射照度W/㎡(直|散)8|900|1140|1270|1370|1370|137冷负荷147516181827201321222200西外窗长：5.16宽(高)：5面积：25.81传热系数：传热负荷温差4.895.526.16.717.267.72直射面积0000025.81辐射照度W/㎡(直|散)0|900|1140|1270|1370|137108|137冷负荷87510711209133214042120北外门长：1.5宽(高)：2.7面积：4.05传热系数：传热负荷温差10.1910.4611.112.2913.1313.78总辐射照度W/㎡155138154166167166冷负荷103106112125133140西外门长：1.5宽(高)：2.7面积：4.05传热系数：传热负荷温差8.4710.1311.2512.5913.0116.46总辐射照度W/㎡109138154166167376冷负荷86103114128132167地面长：39.71宽(高)：3面积：119.13传热系数：邻室温差333333冷负荷125125125125125125西外窗长：4.47宽(高)：1.8面积：8.05传热系数：传热负荷温差4.895.526.16.717.267.72直射面积000008.05辐射照度W/㎡(直|散)0|900|1140|1270|1370|137108|137冷负荷272333376415437660北外墙长：3.69宽(高)：5面积：18.45传热系数：传热负荷温差8.788.398.117.977.958.04总辐射照度W/㎡155138154166167166冷负荷114109106104104105西外墙长：3.25宽(高)：5面积：16.25传热系数：传热负荷温差12.8412.1111.4510.910.4810.21总辐射照度W/㎡109138154166167376冷负荷147139131125120117东内墙长：10.5宽(高)：5面积：42传热系数：邻室温差333333冷负荷904904904904904904人体显热|全热1066|26142347|62173803|99944240|104324366|105584458|10650湿负荷0.6421.60512.56822.56822.56822.5682新风[冷]显热|全热687|21751718|54382748|87012748|87012748|87012748|8701湿负荷0.571.42392.27832.27832.27832.2783设备显热|全热178|178304|304472|472517|517531|531541|541湿负荷000000灯光显热|全热1697|16972327|23272493|24932544|25442580|25802611|2611湿负荷000000*小计[1]总冷负荷107661879426565274642785229041冷负荷(不含新风)85911335617864187631915120339新风冷负荷217554388701870187018701总湿负荷1.2123.0294.84654.84654.84654.8465湿负荷(不含新风)0.6421.60512.56822.56822.56822.5682新风湿负荷0.571.42392.27832.27832.27832.2783总冷指标90158223231234244冷指标(不含新风)72112150157161171新风冷指标184673737373总湿指标0.010.02540.04070.04070.04070.0407湿指标(不含新风)0.0050.01350.02160.02160.02160.0216新风湿指标0.0050.0120.01910.01910.01910.0191续表2.21001室冷负荷计算表#1[冷(W)湿(g/s)]14:0015:0016:0017:0018:0019:0020:001001[商店营业厅（百货、书籍）]室外温度：相对湿度：65%室内人数：119.13新风量(m^3/h)：1191.3北外窗2.468.028.137.937.847.486.956.3800393939000|1270|1148|9043|6663|350|00|0218921212014211820931063945西外窗2.468.028.137.937.847.486.956.3825.8125.8125.8125.8125.8100292|127434|114487|90447|66277|350|00|033054284467144123294704625北外门2.514.1413.9513.9814.4714.711.348.541541381551851490014314114214714911587西外门2.522.8427.4830.6630.3127.217.5311.4855066869061037000231279311307276178116地面0.353333333125125125125125125125西外窗2.448.028.137.937.847.486.956.388.058.058.058.058.0500292|127434|114487|90447|66277|350|00|010301335145613751026218194北外墙0.749.249.6510.0810.4915413815518514900107111115120126131137西外墙0.7110.0910.1110.3110.7411.4712.5113.7655066869061037000116116118123132143158东内墙2.42——————3333333904904904904904904904人体4537|107284605|107974667|108594721|109134770|109624814|110054492|99102.56822.56822.56822.56822.56822.56822.247新风[冷]2748|87012748|87012748|87012748|87012748|87012748|87012405|76142.27832.27832.27832.27832.27832.27831.994设备550|550557|557564|564570|570575|575580|580538|5380000000灯光2638|26382662|26622683|26832702|27023172|31723632|36324025|40250000000*小计[1]307673213432662325193153527501253782206623432239612381722833187991776487018701870187018701870176144.84654.84654.84654.84654.84654.84654.2412.56822.56822.56822.56822.56822.56822.2472.27832.27832.27832.27832.27832.27831.994258270274273265231213185197201200192158149737373737373640.04070.04070.04070.04070.04070.04070.0360.02160.02160.02160.02160.02160.02160.0190.01910.01910.01910.01910.01910.01910.0171001室热负荷计算以主楼一层综合商店（1001室）为例，空调面积为119.13m2，空调室外计算温度为-3℃，空调室外计算相对湿度78%，室内设计温度为18℃，相对湿度50%，建筑物[武汉商务大厦空调设计]的中和层在第8层。冷风渗透朝向修正取1.00；风压差系数取0.70；门窗中心距楼面的高度取2.00m；竖井温度取16.00℃。热负荷计算过程见表2.3。其他各空调房间的热负荷计算见附表2。表2.31001室热负荷计算表房间编号类别围护结构传热系数温差修正基本耗热量修正后耗热量尺寸面积朝向风向修正后耗热量KαQ'XchXf1+Xch+XFQ''长宽(高)m2w/m2.℃WW1001[商店营业厅（百货、书籍）]室外温度：-3相对湿度：78%房间面积：119室内温度：18相对湿度：50%室内人数：北外窗7.85392.53119730.101.12171西外窗5.16525.812.5311306-0.100.951241北外门52.5712080.101.1229西外门52.571208-0.100.95198地面39.73119.130.35183401834西外窗4.471.88.052.511404-0.100.95384北外墙3.69518.450.7112620.101.1288西外墙3.25516.250.711231-0.100.95219东内墙10.55422.42130501305新风[热]——————————*小计[1]——119.13面积指标：755731—5868续表2.31001室热负荷计算表房间编号类别高度修正围护结构耗热量冷风渗透耗热量外门冷风侵入耗热量采暖热负荷户间传热总的采暖热负荷冬季总湿负荷XhQ1Q2Q3Qcn=Q1+Q2+Q3QfjQ=Qcn+QfjWWWWWWg/s1001[商店营业厅]119.13新风量(m^3/h)：1191.3室外温度：021714920266302663北外窗0124100124101241西外窗02291811218162801628北外门019801218141601416西外门0834008340834地面0384003840384西外窗0288002880288北外墙0219002190219西外墙00000305305东内墙00000新风[热]0小计[1]55636732436867230589770非节能与节能围护结构能耗比较建筑室内热状态受室外气候状态和建筑围护结构所影响。因此建筑采暖空调能耗在很大程度上与建筑围护结构形式和室外气候状态有关，改进建筑围护结构形式以改善建筑热性能，是建筑节能的重要途径。本设计中，充分考虑节能与非节能围护结构的特点，主要包括屋面、外墙、外窗、外门、地面及照明等，并将两者得到的冷热负荷进行了比较，结果如下所示。表2.6节能与非节能冷负荷比较表节能负荷（W)非节能负荷（W)节能率（%）商场100130652.83326626.2商场100225968.49272404.7商场100324479.11251972.8商场100445775.87485735.8商场100522717.28231842办公100625589.19272656.1门厅走道156203.31621289.5商场100836505.37379803.9办公10094297.424173-3餐厅200111109.331270812.58餐厅200239646.0238717-2.4餐厅200312317.83127053.1餐厅20044659.214639-0.44餐厅20054769.824756-0.3餐厅20064582.874569-0.3餐厅20075138.18580911.55餐厅200812959.22134353.5办公20094269.9647299.7门厅走道223180.18257389.9办公300120116.54202940.87办公300226041.0325892-0.58办公300317547.23177861.3办公300424075.1923836-1门厅走道320858.52229339.05商店1001A23874.3257947.44商店1002A35419.86360131.65商店1003A23312.28247615.86表2.7节能与非节能热负荷比较表商场编号节能负荷（W)非节能负荷（W)节能率（%)商场10011941821739.9623商场10021615717295.5415.4商场10031565716612.4225.4商场10043026533621.225.4商场10051509216462.5230.2办公10061566717316.3330.4门厅走道4483049570.7128.4商场10082332825362.3129.5办公100953855531.7924.2餐厅200173488546.0413.4餐厅20022838428814.38-3.7餐厅200389379867.1714.5餐厅200436643707.4515.1餐厅200537153762.2815.2餐厅200637153762.2815.2餐厅200738364143.4330.4餐厅200892569728.9520.6办公200934873560.3529.2门厅走道1572816556.4542.3商务办公11275813711.019.8商务办公21670617318.796.3商务办公31137512798.8835.5商务办公41740618538.2424.8门厅走道1429915005.8744.8从上面的表格及折线图可知，夏季冷负荷两者的数值相差不大，节能率在10%左右，而热负荷相差较大，最大值是门厅走道部分，达到了44.8%。结合武汉市的地理位置特点及该建筑物的特点，可以从以下几方面解释。1）武汉，位于我国长江中下游。武汉属亚热带季风气候，温和湿润，四季分明，年平均气温16.2℃，平均气温以七月份最高，为28.2℃，一月份最低，为－5.2℃。武汉也属于冬冷夏热地区，夏季围护结构两侧的温差远小于冬季采暖时的温差。如果把夏季冷负荷分为室内发热量和太阳透过外窗进入室内的热量，通过围护结构的传热以及由于通风室外热湿空气带入室内的热量，这三部分在炎热季大体各占1/3,其中围护结构的传热所占比例最小；而冬季采暖时围护结构的传热作用却占到60%—80%。所以武汉地区改善建筑热性能，降低空调能耗的关键不在围护结构的保温。2）本建筑一层为商场，二层为餐厅，其建筑能耗的基本特点，一是客流密度大，各种照明、电器密度高，导致室内发热量大；二是大型商场体量大导致中央空调系统能量传输距离长，并且多采用全空气系统；三是时间运行长，一般每天运行12h以上，不分工作日、休息日。因此，与其他大型公共建筑或中小型商场相比，单位面积耗电密度高、全年总耗电量大，冬季采暖耗热量很小。当采用节能的围护结构时，冬季采暖热负荷小，建筑能耗低，经济效益好。三层及三层以上为商务办公室，夏季和冬季的负荷区别不是很明显。评估一个建筑是否节能，一种办法就是考察一座建筑采用了多少项建筑节能技术，例如，是否是外墙外保温，是否采用低辐射玻璃和“带呼吸幕墙”，是否采用水源热泵、地源热泵等。然而，由于建筑性能对气候的依赖性，不同气候带的建筑，不同的建筑功能，不同建筑使用特点（如室内发热量大小），对建筑物和建筑系统的要求差别很大，从而也就需要不同的节能技术措施与产品。商场建筑室内发热量大，理应能充分利用自然通风降温，减少空调箱风机和其他空调系统设备的开启时间。如何通过建筑设计使得商场建筑获得充分的自然通风，对于节能非常重要，因为良好的自然通风可以极大地减少空调系统设备的开启时间。能耗与围护结构基本无关，但要处理好中庭对自然对流的强化作用。本汇港中心作为现代化的商场办公综合建筑，利用武汉市位于海岸线上的地理优势，中庭结构的设计能充分在过渡季节利用室外新风降温，减少建筑能耗。办公层内冷热负荷密度不大，在过渡季节，也应该关掉风机盘管，利用室外新风进行降温。

空调系统方案的确定商场办公综合建筑的空调特点1）建筑特点该汇港中心综合大楼位于武汉市，为商场办公综合建筑。一层为商场、购物中心，人员密度大；二层为西餐厅及用餐包厢，湿负荷大；三至九层为商务办公室。2）使用特点该汇港中心类型繁多，应充分考虑各空调系统的使用特点。像一层商场设置空调系统的主要目的是：创造吸引顾客的舒适的冷暖环境，增进顾客的购物欲望；为商场职工提供舒适的工作环境；创造商品保存所需要的适宜环境。3)空调系统注意事项a.过渡季节问题：过渡季节部分房间可不用冷热源,但部分房间仍需要降温,这时应用室外空气直接进入需降温房间降温,即节能又简单。b.大空间空调形式问题：对于个别大空间可选择取全空气系统。c.特殊房间的个别控制问题：用风机盘管系统以便控制。方案的确定本设计为商场办公综合建筑的空调系统设计，系统的选定应注意档次和使用特点的要求。1）在我国的商厦建筑中，单风道全空气一次回风定风量空调系统应用得最多，其特点是送风量大，换气充分，再加上过滤完全，商场内的空气品质较好。特别是若设置回风机或排风机，则可在过渡季节利用新风进行供冷。因此本汇港中心的一层商场拟采用一次回风全空气系统。2）餐厅在使用时的最大特点是，室内的人员密度变化大，空调负荷变化大。本中心二层的西餐厅考虑到建筑面积大和使用时间的连续性，对新风的要求易于调节，西餐厅及餐厅包厢拟采用风机盘管加新风的空调系统。3）随着我国经济的发展和人们的思想观念的改变，办公建筑的环境质量已不再是仅仅为工作人员的舒适为前提，而首要目标是工作效率。再我国加入世界贸易组织后，外资的大量引入会使高水平的办公建筑需求量大增。在我国的写字楼建筑中，目前应用的空调系统主要有以下几种形式：（1）风机盘管加新风空调系统。风机盘管加新风空调系统是写字楼最常用的空调方式，特别是常规写字楼，大多采用的是这种空调方式。智能化写字楼由于其自身的特点，该方式的使用有所降温。（2）单风道全空气一次回风定风量空调系统。近年来，该空调系统方式在写字楼建筑中的使用有上升的趋势，原因是常规写字楼的负荷主要随季节变化，全空气系统可在过渡季节充分利用新风进行供冷，而由于内区的存在，智能化写字楼可利用新风进行供冷的时间更长，这都为节能提供了条件。综上考虑，本中心商务办公室拟采用风机盘管加独立新风系统，且新风处理到室内等焓值线，该方案的优点是：冷负荷室由风机盘管与新风系统“各负其责”，室内参数的控制对新风系统的依赖性较小。另外，据此选择的风机盘管噪声相应的也小。当室内无人时，风机盘管随之停止运行，而新风系统的工作是不间断的，如此的方案使得室内无人时，虽然室内的空气参数会偏离设计值远一些，但此时新风系统运行的经济性是不言而喻的。4）门厅与四季厅的空调方式，应尽可能采用全空气低风速系统，只有当层高较低或因其他原因无法设置大断面风道时，才考虑采用风机盘管加新风系统。5）更衣室考虑到建筑面积小和使用时间的不连续性，拟采用窗式空调器，单独进行供冷或供热。空调风系统的选取表3.1空调系统划分房间名称空调方式送回风方式噪声dB办公室PAU+FCU方形散流器上送上回25～35双层百叶侧送上回百货商场卧式暗装方形散流器上送上回50～60走廊门厅卧式暗装方形散流器上送上回35～45西餐厅PAU+FCU双层百叶侧送上回40～50餐厅包厢PAU+FCU双层百叶侧送上回35～45注：PAU—新风机组FCU—风机盘管机组

空调系统设备机组的选型一次回风全空气系统空调机组的选型计算由该栋建筑物的特点，在一层各商场大空间选用一次回风全空气系统，分别设置五台空调机组。整个一层划分为五个区域，1001室和1002室共用一台空调机组，1003、1004和1005室共用一台空调机组，1006室和南向门厅走廊共用一台空调机组，1008、1009室和北向门厅走廊共用一台空调机组，另外配楼的三个商场共用一台空调机组。现以1001室和1002室为例选择空调机组：图4.1全空气系统空气处理方案过程图以1001室和1002室为例，室内总冷负荷（不含新风）为Q=59900W，新风负荷为23140W，室内湿负荷（不含新风）W=9.33g/s，室内空气设计温度tN=26℃，相对湿度φN=65%，室外干球温度=34.5℃，湿球温度为＝28.5℃，该房间室内人员为230人，新风量为10m/h，总新风量为2293.8m/h。采用全空气系统露点最大温差送风，露点送风相对湿度为90%。处理过程焓湿图见上图（图5.1）。(1)热湿比：采用机器露点送风，过N点作ε线交φ=90%线于O,O点为送风状态点：IO=53.5kJ/kg，M点为新回风混合状态点，查表得：iR=61.9kJ/kg,φN=65%,iW=93.5kJ/kg。（2）总送风量：7.1kg/s=14578新风量=2293.8回风量G=G-=14578-2293.8=12284.2=得i=66.86kJ/kg空调机组的总耗冷量Q=G（i-iO）=7.1×(66.86-53.5)=87.68KW根据以上数据，选择组合空调机组型号为MSW150H，在入口空气干球温度27℃，湿球温度19.5℃，进水7℃，出水12℃，温差为5℃的标准工况下，其性能参数见表表4.1一层各房间一次回风处理情况表房间号回风量(m^3/h)新风量(m^3/h)送风量(m^3/h)空调机组承担总耗冷量(kW)空调机组承担除湿湿负荷(g/s)热湿比(kJ/kg)商场（1001室）7333.81191.38525.147.428.05496739.3商场（1002室）4950.71102.56053.240.267.45446073.3商场（1003室）3668.41102.54770.937.775.34595617.8商场（1004室）9791.61877.51166971.2312.69456359.3商场（1005室）3054.91042.454097.434.937.04845466.8商场（1006室）5566.31047.96614.239.965.08126395.6门厅（1007）166422323.321896596.4614.78577876.3商场（1008室）5403.81673.457077.357.0211.31495578.7商场（1001A室）6107.7685.8458326.555.65436774.9商场（1002A室）5623.61169.76793.350.249.64395590.8商场（1003A室）5493684617733.695.63946520.7

表4.2组合式空调机组性能参数表房间号机组型号风量机组外形盘管列数冷量水量水阻余压（m3/h）长度（mm）高度（mm）宽度（mm）（排）（kW）（Kg/h）（kpa）（Pa）1001、2MSW150H15000105072324904891440020.82201003、4、5G-22WF220001475139924604146.882530036.63501006、门厅MSW150H15000105072324904891440020.82201008、9G-18WF180001345234012474121.993950010.2300配楼G-20WF200001345124725704133.832310043.1350风机盘管加新风系统选型计算(1)空气处理方案及有关参数的查取风机盘管的选型应根据风机盘管所能提供的显热和全热冷负荷能满足房间所需显热和全热负荷的原则选型，选择时首先考虑冷量，再考虑风量，按中速风量选择。设计方案为：新风处理到室内空气的焓值，而风机盘管承担室内人员、设备冷负荷和建筑物围护结构负荷。现以二层VIP10人包厢（2001室）为例选择风机盘管：图4.2风机盘管空气处理方案过程图夏季：℃℃kJ/kg室内冷负荷Q=12710W，湿负荷：M=0.852g/s采用将新风处理到室内空气焓值的方案，空气处理过程如图4.2。1）计算热湿比kJ/kg℃及相对湿度确定N点，得kJ/kg，g/s,过N点作kJ/kg线与相对湿kJ/kg,kg/s=4593.98m3/hGw=10×25=250m3/h＜10%系统的新风量不应小于其总风量的10%，所以新风不满足要求，因此系统的新风量应按其总风量的10%选取。Gw=G×10%=4593.98×10%=459m3/h3)计算风机盘管(FP)送风量m3/h4)确定M状态点44.3kJ/kg连接L、O两点并延长与iM相交得M点。5)风机盘管承担的冷量KW6）选择风机盘管所选的风机盘管要求当进水温度为7℃，进出口温差5℃，进风参数DB/WB=27/19.5℃，LF=4134m³/h，QF=12678W。根据所需风量及冷量，按中等风速选型原则，选择开利公司生产的42CE014300A型风机盘管两台，其每台额定风量为2380m³/h，额定制冷量13000W，满足要求。用同样方法确定其他房间风机盘管型号,见下表:表4.3风机盘管选型表房间名称盘管型号送风量供冷量输入功率水量水压降台数m3/hwwl/minkpa2001VIP10人包厢厢厢想厢42CE0143238013000290374722002西餐大厅42CE00621060523012215224200315人包厢42CE01021800830021024322200410人包厢42CE00325502820658161200510人包厢42CE00325502820658161200610人包厢42CE00325502820658161200710人包厢42CE00621060523012215224200820人包厢42CE010317009460205274022009办公室42CE006210605230122152242010走廊大厅42CE00831360815017423.53543001商务办公室42CMX008/010234012500270374723002商务办公室42CP010270015000300404723003商务办公室42CMT008/010234012500270374723004商务办公室42CMT008/01023401250027037472注：三至九层商务办公室为标准层，风机盘管选型结果同三层。新风机组选型表4.4新风机组选型表空调分区所需新风量（m3/h）所需新风负荷（KW）机组型号额定风量（m3/h）冷量（KW）盘管数量水流量（Kg/h）水压降（Kpa）机组余压（Pa）主楼二层579048.48G-06WF600060.14排1040012.6250主楼三层438842.66G-05WF500058.94排1020052250注：三至九层商务办公室为标准层，新风机组选型结果同三层。

空调风系统设计计算空调房间气流组织本中心建筑包括一层的商场，二层的西餐厅及各包厢，三层及三层以上商务办公室，由于各房间使用功能的不一致性，所采用的气流组织形式也不尽相同。根据《实用供热空调设计手册》表11.9-1中所示气流组织的基本要求，本设计中一层商场的气流组织选择方形散流器上送上回风方式和侧送上回风方式；二层的餐厅及以上房间选择风机盘管侧送侧回风的气流组织形式。方形散流器送风口的选择计算散流器送风气流分布设计步骤为首先布置散流器，然后预选散流器，最后校核射流的射程和室内平均风速。本中心一层商场选用方形散流器平送方式，一般用于室温允许波动范围有要求的场所，送风射流沿着顶棚径向流动形成贴附射流，保证工作区稳定而均匀的温度和风速，为保证贴附射流有足够的射程，并不产生较大噪声，所以选取散流器喉部风速V=2~5m/s，最大风速不得超过6m/s，送热风时取较大值。具体选择过程以一层商场1002室为例，房间面积10.5mX10.5m，净高4.2m，送风量为6053m3/h（1.68m3/s）。（1）布置散流器，采用对称布置方式，每个散流器承担5m×5m的送风区域,选4个风口。（2）散流器的选择。选用方形散流器，按颈部风速2～6m/s选择散流器规格，层高低或要求噪声低时应选低风速，层高较高或噪声要求不高时，可选用高风速，甚至可以>6m/s的风速，本例按4m/s左右选风口，选用颈部尺寸为360mm×360mm的方形散流器，颈部面积为A=0.1296㎡，则颈部风速为v=1.68/（4X0.1296）=3.24m/s，散流器实际出口面积约为颈部面积的90%，即A’=0.9×0.1296=0.1166㎡，则散流器出口风速v’=3.24/0.9=3.6m/s。（3）散流器射程计算：射流末端速度为0.5m/s的射程为：m则室内平均速度为：m/s如果送冷风，则室内平均风速为0.31m/s；送热风时，室内平均风速为0.21m/s。设计所要求的散流器的射程为2.5m，而现在的射程为3.37m，即所选散流器符合要求。同理可得一层其他各空间的散流器型号见下表。表5.1方形散流器选型表房间号房间送风量（m3/h）散流器规格（mm×mm）风口风量（m3/h）颈部风速（m/s）个数商场（1001室）8525.083360×36014203.056商场（1002室）6053.165360×36015133.244商场（1003室）4770.945360×3601192.52.564商场（1004室）11669.071420×42016672.627商场（1005室）4097.38300×30010243.164商场（1006室）6614.177420×4201653.52.64商场（1001A室）6793.498420×4201698.42.674商场（1002A室）6793.295420×4201698.32.674商场（1003A室）3396.6420×4201698.32.672双层百叶侧送风口的选择计算风机盘管加新风系统的送风口根据送风管尺寸风机盘管送风量选择合适的双层百叶送风口(45度角)，同时也要考虑送风距离、送风速度的影响。新风送风口选择双层百叶风口。风机盘管送风量气流组织设计计算以二层VIP10人包厢（2001室）为例，房间的风机盘管送风口及新风均采用侧送侧回的气流组织方式。该餐厅包厢尺寸为10.5×10.5×3.5m3；室内空调系统为风机盘管加新风系统，其安装的风机盘管为42CE014300A型，室内送风量4593.98m³/h；新风量为459m³/h，风机盘管送风量4134.98m³/h=1.14m³/s,送风温度ts=18℃,工作区温度tr=24℃。新风作为辅助送风，为简化计算，可忽略新风对气流的影响，因此只需对风机盘管送风的气流组织进行计算。1）设ΔtX=1℃,因此ΔtX/Δts=1/6=0.167。查《暖通空调》表11-1得射流最小相对射程x/do=16.6。2）设在墙一侧靠顶棚安装风机盘管，风口离墙为2米，射流末端离墙0.5米，则射流的实际射程为x=10.5-2-0.5=8m。由最小相对射程求得送风口最大直径do,max=8/16.6=0.48m，选用ABEK系列双层百页风口，规格为600mm×300mm。根据《暖通空调》式（11-14）计算与风口面积相当的直径：=1.128=1.128=0.478m3）设有2个平行的的风口，根据《暖通空调》式（11-15）计算风口的出口速度：m/s4）根据《暖通空调》式（11-16），可以求出射流自由度：并由式（11-11）求出允许最大出口风速：Vo,max=0.43×9.82=4.22m/s>v(4.2m/s)所假定风口数量及规格达到回流区平均风速在0.2—0.3m/s之间。5）根据《暖通空调》式（11-12）有：=从《暖通空调》表11-12可查得，相对贴附射程为29.2，因此，贴附射程为29.2×0.478=13.9m>8m。满足要求。用相同方法计算其他房间，各房间风机盘管送风口（见表5.2）。

表5.2房间风机盘管送风口汇总房间2001（餐厅包厢）2002（西餐厅）2003（餐厅包厢）2004（餐厅包厢）2005（餐厅包厢）2006（餐厅包厢）2007（餐厅包厢）2008（餐厅包厢）2009（办公室）3001（商务办公室）3002（商务办公室）风口类型双层百叶风口（45度角）风口数量24211112122风口规格600×300750×150550×150400×150400×150400×150750×150550×150750×150800×2001000×200房间3003（商务办公室）3004（商务办公室）1007（大厅）1008（商店）注：三至九层商务办公室为标准层，送风口选型结果同三层。续表5.2房间风机盘管送风口汇总风口类型双层百叶风口（45度角）风口数量2221风口规格850×150750×2001000×3001000×300选择新风送风口根据新风量及新风口出风速度选择新风送风口：2001室餐厅包厢选用120×1200的双层百叶风口，此时送风速度为125/（3600×0.12×0.12）=2.41m/s，符和要求。其他如下表：

表5.3各房间新风送风口规格房间编号2001（餐厅包厢）2002（西餐厅）2003（餐厅包厢）2004（餐厅包厢）2005（餐厅包厢）2006（餐厅包厢）2007（餐厅包厢）2008（餐厅包厢）2009（办公室）3001（商务办公室）3002（商务办公室）3003（商务办公室）3004（商务办公室）风口规格120×120320×250200×120200×120200×120200×120200×120160×120120×120250×200400×200250×200400×200风口数量2321111212111送风速度（m/s）2.492.892.892.893.612.843.753.313.753.31注：三至九层商务办公室为标准层，新风送风口选型结果同三层。空调风系统水力校核计算送风系统水力校核计算风管道的阻力损失计算与水管的阻力损失计算类似，阻力损失的构成相同，绘制各层风管道系统图，从距空调机组最远的风口开始编号，各分支处依次为1，2，3，……，根据《实用供热空调设计手册》[2]P563风管计算方法,首先选定系统最不利环路作为计算的出发点（一般是某一空调系统中最长管路或者局部构件最多的管路），以商场1001室全空气系统为例，选出区域中的最不利环路为1—2—3—4—5，全空气系统的管路走向示意如图5.1所示。图5.1一层1001室送风系统简图对于管段1：流量G=1513.25m3/h，管长L=2.13m，初选流速，根据G和V可以算得管道的截面面积，查《实用供热空调设计手册》表8.1—2，风管端面尺寸为500×250（mm×mm）。实际流速：动压：局部阻力系数：查《实用供热空调设计手册》可知该管段上的附件的总的局部阻力系数：局部阻力：单位比摩阻用插值法确定：则沿程阻力：管道阻力即为风管的压力损失：其他管段的各个参数的确定方法与管段1的确定方法相同。则该教室的风管阻力计算表如下：表5.4商场一层1001室风管水力计算表商场一层1001室风管水力计算表最不利环路1-2-3-4-5管段12345管长(m)2.131.434.253.62风量(m3/h)1513.2530276053605314578假定流速（m/s)3.54556计算面积360.3360.675管宽5006308008001250管高250320400400500实际流速(m/s)3.3634.1715.2545.2546.479当量直径（mm)333.333424.421533.333533.333714.286比摩阻（Pa/m）0.3930.4310.4970.4970.513沿程阻力（Pa）0.8370.6162.1121.7891.0266.381密度1.2051.2051.2051.2051.205动压（Pa）6.81310.48116.63416.63425.292总局部阻力系数0.23+1.280.230.13++0.25+0.3+1.51.510.230.260.232.95局部阻力10.2882.4114.3253.82674.61295.461静压箱的压力损失为：40Pa，吊挂机组的压力损失为30Pa，维持正压5Pa总计压力损失为176.84Pa（1）支路1-2-3-4管段1234管长(m)2.131.434.253.6风量(m3/h)1513.25302760536053假定流速（m/s)3.5455计算面积360.336管宽500630800800管高250320400400实际流速(m/s)3.3634.1715.2545.254当量直径（mm)333.333424.421533.333533.333比摩阻（Pa