清华大学暖通空调毕业设计论文终稿

./TOC\h\z\t"设计2,2,设计1,1"1.工程概况及主要设计参数11.1工程概况11.2基本设计参数11.3设计依据32.空调系统的负荷计算32.1空调房间的冷负荷计算32.2湿负荷计算82.3热负荷计算93系统方案确定183.1系统的分区183.2空调系统的分类193.3空调系统的比较203.4空调系统方式的确定243.4空调房间送风量的确定273.5空气处理设备选型294.室内气流组织形式的确定及计算334.1送、回风口的型式334.2气流组织形式354.3气流组织的设计计算385水系统设计445.1水系统简介445.2水系统的管路设计计算495.4空调水系统水力计算515.5系统管材的选择536.风管的布置及其水力计算546.1风管设计的基本知识546.2风管的水力计算577.空调制冷机房设计627.1空调冷水系统627.2热水循环系统-65-7.3冷冻水系统设计-67-7.4冷却水系统-70-7.5循环水系统的补水、定压与膨胀-73-7.6管道的水力计算-75-8系统保温及消声、减震-78-8.1管道及设备的保温-78-8.2空调系统的消声-78-8.3空调装置的减振-80-参考文献-110-.1.工程概况及主要设计参数1.1工程概况本设计为北京某养老院空调系统设计。该养老院位于北京市,总建筑面积为9100平方米。建筑物主楼高度为35.9m,地下一层高为3.9m,地上九层层高为3.7,共9层,并且有四层裙房,属于一座综合性的住宅楼。1.2基本设计参数地理位置：北京,东经120.33度；北纬36.06度；从《GB50019-2003采暖通风与空气调节设计规范》查得基本设计参数。室外计算参数夏季：夏季空调室外计算干球温度29℃夏季空调室外计算日平均温度27.2℃夏季空调室外计算湿球温度26℃夏季空调室外计算相对湿度85%夏季大气压力99.72kpa冬季：冬季空调室外计算温度-9℃冬季采暖计算温度-6℃〔3冬季空调室外计算相对湿度64%〔4冬季室外大气压力101.69kpa〔5冬季室外风速6.5m/s室内设计参数室内设计计算参数推荐值见表1-1。表1-1 室内计算参数房间类型夏季冬季温度/℃相对湿度〔%气流平均速度/<m·s-1>温度/℃相对湿度〔%气流平均速度/<m·s-1>新风量/[m3/<h·人>]卧室26550.2520400.1550普通办公室26550.2520400.1530餐厅25550.2521400.1530会议室27550.2522400.1530陈列室27500.217450.1530档案室26500.214500.1530大厅27550.219500.1530控制室25500.219500.1525照明、设备：由建筑电气专业提供,根据《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005附录B围护结构热工性能的权衡计算,各房间的照明功率和设备功率按下表进行估算。表1-2 各房间照明功率密度值房间类型办公室会议室卧室餐厅陈列室门厅走廊照明密度1818151318155表1-3 各房间设备功率密度值房间类型办公室会议室卧室餐厅门厅其他设备密度135135551.3设计依据《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003；《住宅设计规范》GB500960-1999<2003年版>；《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005；《暖通空调制图标准》GB/T50114-2001；《实用供热空调设计手册》；《暖通空调常用数据手册》2.空调系统的负荷计算2.1空调房间的冷负荷计算空调房间的冷负荷包括建筑围护结构传入室内热量〔室内外空气温差经围护结构传入的热量和太阳辐射进入的热量形成的冷负荷,人体散热形成的冷负荷,灯光照明散热形成的冷负荷,以及其它设备散热形成的冷负荷。目前,空调系统冷负荷的计算方法有两种,一种是冷负荷系数法,一种是谐波反应法,本次设计采用冷负荷系数法来计算房间的冷负荷。冷负荷包括以下几种：〔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。空调冷负荷基本计算公式〔1墙体或屋面传热的热引起的冷负荷<W>公式〔2-1式中K̶−─墙体或屋面的传热系数’,由查暖通空调常用数据手册表4.1-20查得；A̶−─墙体或屋面的传热面积,；̶−─室内设计计算温度,；̶−─墙体或屋面冷负荷计算温度,；̶−─冷负荷计算温度地点修正系数,̶−─外表面放热系数的修正值,̶−─外表面吸收系数修正值：计算墙体时：中色,=0.97,浅色=0.94,计算屋面时,中色=0.94,浅色=0.88。以房间202为例,计算房间的冷负荷。该房间有南外墙、东外墙和西外墙,由设计原始资料可知,各个外墙的传热系数,传热修正值,由室外气候条件得室外计算温度,由公式〔2-1得北外墙的瞬时冷负荷,填入附表1中。〔2玻璃窗逐时传热得热引起的冷负荷公式〔2-2式中,̶−─窗的传热系数,[]；̶−─窗的传热面积,；̶−─玻璃窗传热系数的修正值,由《暖通空调》附录2-15查得,本设计采用的是单层窗,金属窗框,80%玻璃,=1.00；̶−─玻璃外窗的冷负荷温度的逐时值,,由《暖通空调》附录2-10查得；̶−─窗的冷负荷计算温度地点修正值,,由《暖通空调》附录2-11查得；−−─室内计算温度,。将以上数据列入附表6中。玻璃窗日射得热引起的冷负荷公式〔2-3式中,̶−─不同纬度带各朝向7月份日射得热因数的最大值,由《暖通空调》附录2-16查得；A̶−─玻璃窗的面积；̶−─有效面积系数,由《暖通空调》附录2-15查得；,̶−─玻璃窗遮挡系数和窗内遮阳设施的遮阳系数,由《暖通空调》附录2-13,2-14查得；̶−─玻璃窗冷负荷系数,本设计采用的是北区有内遮阳设施,所以由《暖通空调》附录2-17查得。北京位于北纬36.06°,属于北区。查表得南窗的=261.8,西窗的=580。将上述数据填入附表4、5中。〔4内墙冷负荷公式〔2-4式中,——内围护结构的传热系数,；——内围护结构的面积,；——夏季空调室外计算日平均温度,；——附加温升,；——室内设计计算温度,。由设计原始资料中内墙的结构可得其传热系数,楼梯间、卫生间可当作走廊算,取,根据公式〔2-6可得Q=257.08W。〔5照明得热引起的冷负荷照明冷负荷白炽灯：公式〔2-5荧光灯：公式〔2-6式中,——灯具散热形成的逐时冷负荷,；N——照明灯具所需功率,；——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=1.2；当暗装荧光灯镇流器装在顶棚内时,取=1.0；——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=0.5～0.6；而荧光灯罩无通风孔时=0.6～0.8；——照明散热冷负荷系数。由表1-3可知大包间的照明密度为,从而计算出大包间照明散热量N=13×128.2=1666.6W,照明灯具为荧光灯暗装,取=1.0,=0.8,根据公式〔2-10计算得房间照明冷负荷,并计入附表5中。<6>人体得热引起的冷负荷本项负荷包括两部分,有人体显热散热冷负荷和人体潜热散热冷负荷。1人体显热散热冷负荷公式〔2-7式中,——人体显热散热形成的逐时冷负荷,；——不同室温和劳动性质成年男子显热散热量,；——室内全部人数；——群集系数；——人体显热散热冷负荷系数。2>人体潜热散热冷负荷公式〔2-8式中,——人体潜热散热形成的冷负荷,；——不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量,；——同公式〔2-7。由《暖通空调》〔第二版表2-13得在大厅中属于极轻劳动,室温为26的条件下,成年男子散热量,散湿量,群集系数,大包间中人数90。根据公式〔2-7和〔2-8可得人体散热逐时冷负荷,并计入附表4中。<7>设备冷负荷〔公式〔2-9式中,——设备冷负荷,；——设备的实际显热散热量,；——设备散热冷负荷系数。由表1-4可知办公室的设备密度为,从而计算出办公室设备散热量Q=5×128.2=641W,根据公式〔2-11计算出房间设备冷负荷,并计入附表6中。<8>新风冷负荷〔公式〔2-10式中,——夏季新风冷负荷,；——新风量,；——室外空气的焓值,；——室内空气的焓值,。根据原始资料和设计推荐室内温度和相对湿度,从焓-湿图中查得室内、室外的空气焓值,查得规范推荐的大包间的新风量为20[],据公式<2-1>可得新风冷负荷=90×20×1000/3600×1.185×<85.21-50.7>=25559W,得到新风负荷面积指标为。最后将该房间的各项冷负荷逐时相加,得到该空调房间的夏季空调冷负荷,将结果列入附表7中。从附表7中可以看出该空调房间的最大冷负荷为39868W,最大负荷值出现在13:00。可得到冷负荷面积指标。2.2湿负荷计算空调房间的湿负荷和冷负荷一样,对空调系统的规模有着决定行的影响。空调湿负荷是指空调房间内湿源〔人体散湿、敞开水池或水槽表面散湿、地面积水等向室内的散湿量。〔1人体散湿量：<>公式〔2-11式中,——人体散湿量,；——成年男子的小时散湿量,；——同公式〔2-7。根据《暖通空调》〔第二版表2-13,选取设计温度为25℃条件下大包间内成年男子散湿量为,根据公式〔2-15可得人体的湿负荷为。〔2敞开水表面散湿量：公式〔2-12式中：——敞开水表面的散湿量,；——敞开水表面单位面积蒸发量,；A——蒸发表面面积,。由于大包间中很少有大面积的敞开水表面,所以此项不计。2.3热负荷计算建筑供暖设计热负荷基本公式〔1外围护结构的基本耗热量：公式〔2-13式中——围护结构的温差修正系数；是用来考虑供暖房间并不直接接触室外大气时,围护结构的基本耗热量会因内外传热温差的削弱而减少的修正,其值取决于邻室非供暖房间或空间的保温性能和透气情况。——围护结构的传热系数,；——围护结构的计算面积,；——冬季室内空气的计算温度,；——冬季室外空气的计算温度,；〔2围护结构的附加〔修正耗热量1朝向修正耗热量朝向修正耗热量是基于太阳辐射得热量对房间供暖的有力作用和各朝向房间温度平衡要求而提出的对各部分基本耗热量的附加〔或附减百分率。各朝向修正耗热量如表2-2所示。2风力附加耗热量风力附加耗热量是考虑室外风速超出常规而对围护结构基本耗热量的修正。由于我国大部分地区冬季室外平均风速大多在2～3m/s左右,一般建筑不考虑风力附加。表2-1 围护机构基本耗热量的附加〔或附减百分率围护结构朝向朝向修正率<%>北、东北、西北0～10东、西-5东南、西南-10～-15南-15～-303高度附加耗热量高度附加耗热量是在考虑房间高度过大时,由于存在竖向温度梯度而使围护结构基本耗热量附加的耗热量。房间高度大于4m时,每高出1m应附加2％,但总的附加率不因大于15％。由于房间层高均为3.7根据公式〔2-13计算围护结构的耗热量,计入表2-3中。表2-2202房间围护结构热负荷汇总表〔W围护结构传热系数室内计算温度室外计算温度室内外计算温差基本耗热量耗热量修正修正后围护结构耗热量名称面积朝向%风力附加修正值高度附加东外墙20.710.921-930559.17-500.950531.2西外墙34.50.921-930931.5-500.950884.9南外墙22.20.921-930599.4-2000.80480西外窗10.053.01-0.9=2.1121-930636.2-500.950604.4南外窗30.353.01-0.9=2.1121-9301921.2-2000.801536.9汇总4037.4〔3冷风渗透耗热量：公式〔2-14式中——冷风渗透耗热量,；——渗透冷空气量,；——冬季供暖室外计算温度下的空气密度,；——空气的定压比热,=1；——冬季室内空气的计算温度,；——冬季室外空气的计算温度,。表2-3换气次数房间类型一面有外窗的房间两面有外窗的房间三面有外窗的房间门厅换气次数〔0.52.0该大包间两面有外窗的房间的换气次数为1.0,根据公式〔2-14可得冷风渗透的热负荷为：冬季新风热负荷——夏季新风冷负荷,；——新风量,；——空气的定压比热,,取1.005；——室外空气的焓值,；——室内空气的焓值,。所以该房间的总的热负荷。综上所述,计算的出各个房间的冷、热负荷、湿负荷,列入表2-4中。表2-4各个房间的冷、热负荷房间编号功用面积〔冷负荷<W>热负荷<W>湿负荷<g/s>一层101陈列室38858200388001.881102大厅43430027950.252103消防控制室13.71370890.50.041104库房20.520501332.50.123105库房20.520501332.50.123106副食库20.520501332.50.123107主食库20.520501332.50.123108操作间971455063050.476109洗衣房23.1231016170.333110小包间41.9125702723.50.845111办公室20.320301319.50.035112办公室20.320301319.50.035113大厅20.320301319.50.116114管理室9.5950617.50.028二层201陈列室38858200388001.881202大包间128.23846083332.536203小包间43.41302028210.845204小包间43.41302028210.845205小包间43.41302028210.845206洗碗处1212008400.190207消毒处10.410407280.143208餐厅109.5273757117.51.550209管理室20.320301319.50.056三层301陈列室38858200388001.881302大厅122.61226079690.717303办公室42.742702775.50.113304办公室23230014950.056305办公室23230014950.056306休息室18.756101215.50.056307休息室18.756101215.50.056308办公室19.119101241.50.056309办公室19.119101241.50.056310办公室23230014950.056311办公室19.119101241.50.056312办公室23230014950.056313办公室19.119101241.50.056314办公室23230014950.056315办公室19.119101241.50.056316财务室23230014950.056317办公室50.6506032890.141四层401大厅122.61226079690.717402荣誉室1031545066950.457403药房24240015600.048404医务室25.3253017710.143405医务室25.3253017710.143406卧室20170012000.056407卧室20170012000.056408卧室20170012000.056409卧室20170012000.056410卧室20170012000.056411卧室20170012000.056412卧室20170012000.056413卧室20170012000.056414管理室14.814809620.028415卧室20170012000.056五层501大厅122.61226079690.717502卧室20170012000.056503卧室20170012000.056504卧室20170012000.056505卧室20170012000.056506卧室20170012000.056507卧室20170012000.056508卧室20170012000.056509卧室20170012000.056510卧室20170012000.056511卧室20170012000.056512卧室20170012000.056513卧室20170012000.056514卧室20170012000.056515卧室20170012000.056516卧室20170012000.056517管理室14.814809620.028518卧室20170012000.056六层601大厅1231230079950.717602介护老人室49.7472234790.141603介护老人室49.7472234790.141604管理室24240015600.056605管理室24240015600.056606介乎老人室49.7472234790.141607介乎老人室49.7472234790.141608卧室20170012000.056609卧室20170012000.056610洗衣房24235216800.056611卧室20170012000.056612卧室20170012000.056613管理室14.814809620.028614卧室20170012000.056七层701大厅122.61226079690.717702卧室20170012000.056703卧室20170012000.056704卧室20170012000.056705卧室20170012000.056706卧室20170012000.056707卧室20170012000.056708卧室20170012000.056709卧室20170012000.056710卧室20170012000.056711卧室20170012000.056712卧室20170012000.056713卧室20170012000.056714卧室20170012000.056715卧室20170012000.056716卧室20170012000.056717管理室14.814809620.028718卧室20170012000.056八层801大厅1001000065000.582802会客室41.2412026781.155803会客室41.2412026781.155804卧室20170012000.056805卧室20170012000.056806卧室20170012000.056807卧室20170012000.056808卧室20170012000.056809卧室20170012000.056810卧室20170012000.056811卧室20170012000.056812卧室20170012000.056813卧室20170012000.056814卧室20170012000.056815管理室14.814809620.028816卧室20170012000.056九层901活动厅80800052001.810902管理室13.813808970.028903办公室62.2622040430.169904办公室41.2412026780.113905办公室41.2412026780.113906会客室41.2412026780.705907办公室41.2412026780.113908办公室41.2412026780.113909卧室20170012000.056910卧室20170012000.056911会客室41.2412026780.7053系统方案确定3.1系统的分区同一座建筑物内平面和竖向房间的负荷差别大,各房间用途、使用时间和空调设备承压能力等均不相等,为使空调系统既能保持室内要求参数,又能经济管理,就需要将系统分区。一﹑空调系统的划分原则根据不同房间的使用情况、负荷条件的因素,可将系统分为多个区域,分别进行空调系统的设计；同时,根据分区不同的系统形式,从而达到节能、高效的目的,并能满足一定的控制精度。空调分区的原则：<1>室内的设计参数及热湿比相同或相近的房间宜划分为一个系统。这样做空气的处理和系统控制方案都可一致。<2>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。这样做,风道布置和安装容易、同时也便于管理。<3>工作班次和运行时间相同的房间宜划分为一个系统。这样有利于运行管理和节能。<4>空气洁净度和噪声级别要求一致的或产生有害种类一致的房间宜划分为一个系统。这样有利于节约投资、安全和经济运行。<5>总风量不能太大。鉴于以上原则,本设计的楼体分为两个大区,三层裙房为一个区,九层主体楼为一区。3.2空调系统的分类3.2.1按空气处理设备的设置情况分类集中式空调系统,如单风道系统、双风道系统、定风量系统及变风量系统；半集中式空调系统,如风机盘管+新风系统、诱导器系统、冷辐射板+新风系统及水源热泵空调系统；分散式空调系统。3.2.2按负担室内空调负荷所用介质种类不同分类全空气系统,如一、二次回风空调系统；全水系统；空气—水系统；冷剂系统。3.2.3按空调系统处理的空气来源不同分类封闭式系统；直流式系统；混合式系统。3.2.4按空气流量是否变化分类定风量系统；变风量系统。3.3空调系统的比较我们通常把空调系统分为全空气系统、全水系统〔一般是风机盘管系统、空气—水系统〔一般是风机盘管加新风系统、冷剂系统〔VRV系统等。一、全空气系统全空气系统可以分为定风量〔CVA系统与变风量〔VAV系统。定风量系统优点为：结构简单,初投资较低,控制方便；气流组织控制较好,对湿度控制较精确。其缺点是：无法根据负荷的变化改变风量,对于温度控制精度不高,当负荷部分减小时能耗没有降低；当室内参数或建筑布局改变时,改变系统困难。变风量系统优点为：用改变房间风量的方法,补偿房间负荷的变化,避免了因再热造成的冷热抵消,节约了能耗；采用全年变风量系统运行,可显著节约风机运行所耗的能量；系统的灵活性很大,易于改、扩建,特别适用于用途多变的建筑物,如办公室等,当室内参数改变和重新隔断时,无需重大改变,只须重调室内恒温器的设定值即可。风量平衡方便,节约了风量平衡中复杂的确定和调整的工作量。缺点为：由于增加了系统风量控制环节,每个房间都需安装变风量末端,自动控制系统复杂,因此设备投资有所提高；会出现风量变小时气流射程变短的问题。二、全水系统全水系统〔风机盘管系统的优点：〔1噪声小。对于旅馆的客房,夜间低档运行的风机盘管机组,室内环境一般在30—40dB。〔2具有个别控制的优越性。风机盘管机组的风机速度可分为高、中、低三档；水路系统采用冷热水自动控制温度调节器等,可灵活的调节各房间的温度；室内无人时机组可停止,运转经济、节能。〔3系统分区进行调节控制容易。冷热负荷按房间的朝向、使用的目的、使用的时间等把系统分割为若干区域系统,进行分区控制。〔4风机盘管机组的体积小,布置和安装方便,属于系统的末端机组类型。占建筑空间小。〔5对于将来建筑物的扩建,而相应增设风机盘管机组,实现比较容易。缺点：〔1因机组设在室内,有时与建筑物布局产生矛盾,需要建筑上的协调与配合。〔2因机组分散设置,台数较多时,维修管理工作量较大。随着机组质量的提高,这一缺点将逐渐减少。〔3风机盘管机组方式本身解决新风量是困难的。在冬季和过渡季节利用室外空气降温的时间较短。〔4由于机组风机的静压小,在机组中不可能使用高性能的空气过滤器,空气洁净度不高。〔5冷凝水容易发霉,产生卫生问题。三、风机盘管加新风系统风机盘管系统具有各空气调节区可单独调节,比全空气系统节省空间,比冷源的分散设置的空气调节器和变风量系统造价低廉等优点；目前,仍在宾馆客房、办公室等建筑中大量采用。风机盘管机组空调系统采用的新鲜空气补给方式有四种：由房间的缝隙自然渗入和排出。从机组背面墙洞引入新风和缝隙自然排出；由内部空间的空调系统供新风和单独设排风系统〔或缝隙排风。单独设新风系统和排风系统〔或缝隙排风。四、VRV系统VRV系统的优点：是指空调房间的冷负荷由制冷剂直接负担的系统。安装在空调房间或其邻室的空调机组属于这类系统。空调机组按制冷循环运行可以消除房间余热、余湿；空调机组按热泵循环运行可为房间供暖,因此使用非常灵活、方便。缺点：控制复杂,初投资大。全空气系统与空气－水系统方案比较：表3-1全空气系统与空气－水系统方案比较比较项目全空气系统空气－水系统设备布置与机房空调与制冷设备可以集中布置在机房；机房面积较大层高较高；有时可以布置在屋顶或安设在车间柱间平台上。只需要新风空调机房、机房面积小；风机盘管可以设在空调机房内；分散布置、敷设各种管线较麻烦。风管系统空调送回风管系统复杂、布置困难；支风管和风口较多时不易均衡调节风量。放室内时不接送、回风管；当和新风系统联合使用时,新风管较小。节能与经济性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节能运行调节,充分利用室外新风减少与避免冷热抵消,减少冷冻机运行时间；对热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间不经济；部分房间停止工作不需空调时整个空调系统仍需运行不经济。灵活性大、节能效果好,可根据各室负荷情况自我调节；盘管冬夏兼用,内避容易结垢,降低传热效率；无法实现全年多工况节能运行。使用寿命使用寿命长使用寿命较长安装设备与风管的安装工作量大周期长安装投产较快,介于集中式空调系统与单元式空调器之间维护运行空调与制冷设备集中安设在机房便于管理和维护布置分散维护管理不方便,水系统布置复杂、易漏水温湿度控制可以严格地控制室内温度和室内相对湿度对室内温度要求严格时难于满足空气过滤与净化可以采用初效、中效和高效过滤器,满足室内空气清洁度的不同要求,采用喷水室时水与空气直接接触易受污染,须常换水过滤性能差,室内清洁度要求较高时难于满足消声与隔振可以有效地采取消防和隔振措施必须采用低噪声风机才能保证室内要求风管互相串通空调房间之间有风管连通,使各房间互相污染,当发生火灾时会通过风管迅速蔓延各空调房间之间不会互相污染3.4空调系统方式的确定空调系统方案的确定与许多因素有关,在设计时,应与建筑、结构、工艺等专业密切配合,并与用户协商确定。确定方案以前,要了解建筑物所在地的气象参数、建筑物的周围环境、所设计建筑物的特点、室内参数要求、负荷情况及能源等。在这次设计中,我设计的空调房间类型主要有办公室、会议室门厅等。现就典型房间的空调方式进行选择。拟采用风机盘管加新风系统,风机盘管的新风供给方式用单设新风系统,独立供给室内。而对于会议室、门厅等空间较大、人员较多、温度和湿度允许值波动范围小的房间,拟采用全空气系统风机盘管加新风系统风机盘管机组简称风机盘管,它是一种末端装置,每个空调房间内设有风机盘管机组的空调系统,称为风机盘管式空调系统。"加新风系统"是指新风需要经过处理,达到一定的参数要求,有组织的送入室内。风机盘管+新风系统的优缺点及其适用性如表3-2所示。表3-2风机盘管+新风系统的特点优点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。缺点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>无法实现全年多工况节节能运行调；5>水系统复杂,易漏水；6>过滤性能差。适用性适用于旅馆、公寓、医院、办公楼等高层多层的建筑物中,需要增设空调的小面积多房间建筑室温需要进行个别调节的场合风机盘管机组的新风供给的方式有多种,在这次设计中我采用由独立的新风系统供给室内新风,将新风处理到室内的焓值,不承担室内的负荷,室内的负荷全部由风机盘管来承担,其处理过程如图3-1所示。图3-1 风机盘管加新风系统处理过程图此外,一次回风的全空气系统处理过程在图上的处理过程如图3-2所示图3-2 一次回风的全空气系统处理过程图夏季新风与风机盘管送风混合后送入房间新风机组把新风从室外W处理到沿室内状态点N等焓线的露点L1,室内空气由风机盘管处理到L2,将状态点L1的新风与状态点L2的风机盘管送风混合到空调房间送风状态O,最终使房间空气状态参数保持在室内设计状态点N。这种方式无须设置专门的新风送风口,对吊顶布置有利,夏季风机盘管处理的空气状态点L2温度低一些,当风机盘管停止运行时,送入室内的新风量会大于设计值。建议在无法布置新风口时采用此方案,但必须注意某些房间风机盘管停止运行时,统一新风系统的其他房间的新风量会有所减少。3.4空调房间送风量的确定空调房间送风量的计算在确定了空调系统的热、湿负荷后,就可确定为消除室内的余热和余湿、维持房间所需要的空气参数所必需的送风量和送风状态。但应注意必须同时满足房间的换气次数的要求。另外,还应注意校核是否有最大送风温差的可能,以利于节能。空调系统送风状态和送风量的确定,可以在空气焓-湿图即图上进行。具体计算步骤如下：〔1依据已知的室内空气状态参数〔如、,在图上找到空调房间室内状态点R。〔2根据计算出的空调室内冷负荷、湿负荷,求出热湿比。〔3对舒适性空调系统来说,在焓湿图上做线与=90%～95%线相交于S点即露点温度,则最大温差送风量为：由于此处"露点"为空气的送风状态点,因此,称为"露点送风",对于舒适性空调常采用此方式。式中：G——空调房间的送风量,；——室内空气状态点的焓值,；——露点的焓值,。。〔4将送风量折合成空调房间的换气次数,查看是否满足该类型空调房间的换气要求,否则调整送风温度后,再计算。冬季送风量可以与夏季送风量相同,也可以小于夏季送风量,但必须满足最小换气次数的要求,送风温度也不宜超过。计算示例、以202房间为例来说明全空气系统的计算过程。〔1求热湿比。〔2在图上确定室内空气状态点,通过该点画出的过程线=15384与相对湿度为90%的线相交于S点,见图3.5。从而得出：=53.35,=81.42。〔3按公式〔3-2计算得该空调房间的送风量为：将送风量折合成室内空气换气次数,满足要求。〔二、以111房间为例来说明风机盘管加新风系统的计算过程。〔1求热湿比。〔2在图上确定室内空气状态点,通过该点画出的过程线=58000与相对湿度为90%的线相交于M点,见图3.5。从而得出：=56.13,=46.25。〔3按公式〔3-2计算得该空调房间的送风量为：将送风量折合成室内空气换气次数,满足要求。3.5空气处理设备选型空气处理设备用于对房间空调送风进行冷却、加热、减湿、加湿以及空气净化等处理,通常使用的有风机盘管、柜式空调器和组合式空调机组。风机盘管是空调工程中广泛应用的空气处理设备,也常被成为空调末端装置。风机盘管根据安装形式分为卧式暗装、卧式明装、立式暗装、立式明装等几种基本形式,根据送风压力可分为普通型和高静压型。柜式空调器的构造和原理基本与风机盘管相同。柜式空调器处理空气的能力和机外余压都比风机盘管要大,可以接风管进行区域性空调。柜式空调器按结构形式可分为卧式和立式两类,按处理工况可分为空调机组和新风机组,空调机组的设计进风工况为室内回风工况,新风机组的设计进风工况为室外新风工况。组合式空调机组是由各种不同的功能段组合而成的空气处理设备。组合式空调机组的基本功能段有：混合段,表冷段,加热段,喷淋段,过滤段,加湿段,新风、排风段,送风段,二次回风段,中间检修段,送、回风机段,消声段等。根据空调设计对空气处理过程的需要,可选用其中某些功能段任意组合。通过对比选择,本设计中决定,全空气系统采用北京海尔公司生产的卧式柜式空调器吊顶安装,风机盘管加新风系统中新风机组采用北京海尔公司生产的柜式空调器,房间内安装北京海尔公司生产的风机盘管作为末端装置。全空气系统柜式空调器的选型该建筑的三层裙房可分为三个系统,每层楼为一个系统,每个系统各用一个空气处理机组,机组的型号为：G-6X2DF〔4排；。该型号的空气处理机组技术性能参数见表3-2。表3-2吊顶式空气处理机组技术性能表型号额定风量机组余压额定冷量额定热量冷媒水量冷媒水阻力机组约重G-6X2DF1200039059.687.611.223.12713.5.2新风机组和风机盘管的选型主体楼九层层每层采用一个新风机组,型号均为：一层G-1.5X2DF〔4排,二层G-2.5DF〔4排,三层G-1.5DF〔4排,四层G-2DF〔4排,五层G-DF〔4排,六层G-1.5X2DF〔4排,七层G-2DF〔4排,八层G-2DF〔4排,九层G-2.5DF〔4排。各个型号的新风机组技术性能参数见表3-3。表3-3新风机组技术性能表型号额定风量机组余压额定冷量额定热量冷媒水量冷媒水阻力G-1.5X2DF300021025.8933.764.511.9G-1.5DF150021013.116.892.34.6G-2DF200023017.8225.013.16.8G-2.5DF250025043.6560.893.78.6各个房间的风机盘管选型见表3-3,其型号及技术性能参数见表3-4。表3-3房间风机盘管选型表房间号风机盘管型号台数房间号风机盘管型号台数一层102FP-5.1WA1103FP-3.4WA1108FP-8.5WA4110FP-5.1WA1111FP-8.5WA2112FP-5.1WA1113FP-5.1WA1114FP-5.1WA1115FP-5.1WA1二层202FP-6.8WA6203FP-6.8WA2204FP-6.8WA2205FP-6.8WA2206FP-5.1WA1208FP-6.8WA5209FP-5.1WA1三层302FP-5.1WA1303FP-5.1WA2304FP-5.1WA1305FP-5.1WA1306FP-5.1WA1307FP-5.1WA1308FP-5.1WA1309FP-5.1WA1310FP-5.1WA1311FP-5.1WA1312FP-5.1WA1313FP-5.1WA1314FP-5.1WA1315FP-5.1WA1316FP-5.1WA1317FP-5.1WA2四层401FP-6.8WA4402FP-8.54403FP-5.1WA1404FP-5.1WA1405FP-5.1WA1406FP-5.1WA1407FP-5.1WA1408FP-5.1WA1409FP-5.1WA1410FP-5.1WA1411FP-5.1WA1412FP-5.1WA1413FP-5.1WA1414FP-5.1WA1414FP-5.1WA1五层501FP-6.8WA4502FP-5.1WA1503FP-5.1WA1504FP-5.1WA1505FP-5.1WA1506FP-5.1WA1507FP-5.1WA1508FP-5.1WA1509FP-5.1WA1510FP-5.1WA1511FP-5.1WA1512FP-5.1WA1513FP-5.1WA1514FP-5.1WA1515FP-5.1WA1516FP-5.1WA1517FP-5.1WA1518FP-5.1WA1六层601FP-6.8WA4602FP-5.1WA2603FP-5.1WA2604FP-5.1WA1605FP-5.1WA1606FP-5.1WA2607FP-5.1WA2608FP-5.1WA1609FP-5.1WA1610FP-5.1WA1611FP-5.1WA1612FP-5.1WA1613FP-5.1WA1614FP-5.1WA1七层701FP-6.8WA4702FP-5.1WA1703FP-5.1WA1704FP-5.1WA1705FP-5.1WA1706FP-5.1WA1707FP-5.1WA1708FP-5.1WA1709FP-5.1WA1710FP-5.1WA1711FP-5.1WA1712FP-5.1WA1713FP-5.1WA1714FP-5.1WA1715FP-5.1WA1716FP-5.1WA1717FP-5.1WA1718FP-5.1WA1八层801FP-6.8WA4802FP-5.1WA2803FP-5.1WA2804FP-5.1WA1805FP-5.1WA1806FP-5.1WA1807FP-5.1WA1808FP-5.1WA1809FP-5.1WA1810FP-5.1WA1811FP-5.1WA1812FP-5.1WA1813FP-5.1WA1814FP-5.1WA1815FP-5.1WA1816FP-5.1WA1九层901FP-6.8WA4902FP-6.8WA2903FP-5.1WA2904FP-5.1WA2905FP-5.1WA2906FP-5.1WA2907FP-5.1WA2908FP-5.1WA1909FP-5.1WA1910FP-5.1WA24.室内气流组织形式的确定及计算气流组织设计是空调系统设计的一个重要环节,它直接影响着空调系统的使用效果。只有合理的气流组织才能充分发挥送风的冷却或加热作用,均匀的移除室内热量或冷量,并能更有效地排除有害物和悬浮在空气中的粉尘。不同形状的房间、不同的送风口和回风口形式和布置、不同大小的送风量等都影响着室内空气的流速分布、温湿度分布和污染物浓度分布。因此,要使得房间内人群的活动区域成为一个温湿度适宜、空气品质优良的环境,不仅要有合理的系统形式及对空气的处理方案,而且还必须有合理的气流组织。4.1送、回风口的型式根据空调精度、气流型式、风口安装位置以及建筑室内装修的艺术配合等多方面的要求,可以选用不同的送风口和回风口。4.1.1送风口〔1侧送口在房间内横向送出气流的风口叫断面送风口,或简称侧送风口。这类风口中包括格栅型送风口、单层百叶型送风口、双层百叶型送风口和条缝型送风口。在本设计中采用北京研普机电设备有限公司生产的YRH系列单层格栅出风口。〔2散流器散流器是安装在顶棚上的送风口,其自上至下送出气流。散流器的型式很多,有盘式散流器、直片式散流器、流线型散流器等,可以形成平送和下送流型。从外观上分,有圆形、方形和矩形三种。对于冷风分布系统来说,有多种散流器可供选择。某些种类是对冷风分布也有效的常规散流器,另一些是专门为冷风分布系统设计的。如果选择正确,常规的与冷风的散流器都将在冷风分布系统中令人满意地运行。散流器的主要功能是为了提供所需要的出口流动动量,以达到在所要空调的房间里令人满意的混合。这种气流动量取决于散流器出口尺寸的正确选择。本设计中采用的是北京研普机电设备有限公司生产的YDA系列方形散流器。〔3喷射式送风口喷射式送风口在工程上简称喷口,它是一个渐缩圆锥台形短管。根据其形状,分为圆形喷口、矩形喷口和球形旋转风口,适用于大空间公共建筑,如体育馆、电影院等。〔4孔板送风口孔板送风口实际上是一块开有若干小孔的平板,在房间内既作送风口用,又作顶棚用。空气由风管进入楼板与顶棚之间的空间,在静压作用下再由孔口送入房间。其最大特点是送风均匀,气流速度衰减快,噪声小,多用于要求工作区气流均匀,区域温差较小的房间和车间。该设计中没有用到这种风口。回风口由于吸风口附近气流速度急剧下降,对室内气流组织的影响不大,因而回风口比较简单,类型也不多。回风口的形状和位置根据气流组织的要求而定。本设计中均采用上部回风,回风口采用北京研普机电设备有限公司生产的YKD自垂式百叶回风口。4.2气流组织形式气流组织形式,是指气流在空调房间内流动形成的流型。空调房间除了对工作区的温度、相对湿度有一定的精度要求外,还要求有均匀、稳定的温度场和速度场,有时还要控制噪声水平和含尘浓度,这些不仅直接受气流流动和分布状况的影响,而且又取决于送风口的构造形式、尺寸、送风温度、速度和气流方向、送回风口的位置等。气流组织的基本要求表4-1气流组织的基本要求空调类型室内温湿度参数送风温差每小时换气次数风速可能采取的送风方式送风出口工作区舒适性空调冬季：18～22夏季：24～28=40%～60%送风高度h≤5m时,不宜大于10；h＞5m时不宜大于15不宜小于5次,高度房间按其冷负荷通过计算确定与送风方式、送风口类型、安装高度、室内允许风速、噪声标准冬季不应大于0.2,夏季不大于0.31.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气流组织的基本形式表4-2气流组织的基本形式送风方式常见气流组织形式建议出口风速工作区气流流型技术要求及适用范围侧面送风1.单侧上送下回或走廊回风2.单侧上送上回3.双侧上送下回2～5〔送风口位置高时取较大指数回流1.温度场、速度场均匀,混合层高度0.3～0.5m2.贴附侧送风口宜贴顶布置,宜采用可调双层百叶风口。回风口宜设在送风口同侧3.用于一般空调,室温允许波动范围为±0.5的工艺空调散流器送风1.散流器平送,下部回风2.散流器下送,下部回风3.送吸式散流器,上送上回2～5回流、直流1.温度场、速度场均匀,混合层高度0.5～1.0m2.需设置吊顶或技术夹层。散流器平送时应对称布置,其轴线与侧墙距离不小于1m3.散流器平送用于一般空调,室温允许波动范围为±1和小于或等于±0.5的工艺空调孔板送风1.全面孔板下送,下部回风2.局部孔板下送,下部回风2～5直流或不稳定流1.温度场、速度场均匀,混合层高度0.2～0.3m2.需设置吊顶或技术夹层,静压箱高度不小于0.3m3.用于层高较低或净空较小建筑的一般空调,室温允许波动范围为±1或小于等于±0.5的工艺空调。当单位面积送风量较大,工作区要求风速较小,或区域温差要求严格时,采用孔板下送不稳定流型喷口送风上送下回。送、回风口布置在同侧4～10回流1.送风速度高,射程长,工作区新鲜空气,温度场和速度场分布均匀2.若等层房间屋面有一定倾斜度时,喷口与水平同保持一个向下倾角β。对冷射流β=0～0.2°；对热射流β＞15°3.用于空调较大的公共建筑和室温允许波动范围大于或等于高大厂房的一般空调条缝送风条缝型风口下送,下部回风2～4回流1.送风温差、速度衰减较快,工作区送风温度、速度均匀。混合层高度0.3～0.5m2.用于民用建筑和工业厂房的一般空调,在高级公共建筑中还可以与灯具配合布置旋流风口送风上送下回3～8回流1.送风温差、速度衰减较快,工作区送风温度、速度均匀2.可用大风口作大风量送风,也可用大温差送风,简化送风系统,节省投资。可直接向工作区或工作地点送风3.用于空间较大的公共建筑和室温允许波动范围大于或等于1的高大厂房根据上表中提到各气流分布形式的特点和适用范围,经过对比权衡,设计中决定裙房一～三层的全空气系统采用散流器吊顶送风,吊顶回风的气流组织形式,一到九楼的卧室全部用侧送风,上部回风的方式,其他的房间用风机盘管加新风系统采用方形散流器送风,风机盘管回风的气流组织形式。4.3气流组织的设计计算百叶风口侧送气流组织的设计计算舒适性空调百叶风口侧送的气流组织计算按照下列的步骤进行,并以401房间为例进行说明。〔1按公式〔3-1计算房间的总送风量。按照上述方法得505房间的总送风量。〔2根据总送风量和建筑尺寸,确定百叶风口的型号、个数,并进行布置。送风口最好贴顶布置,以获得贴附气流。送冷风时,可采取水平送出；送热风时,可调节风口外层叶片的角度,向下送出。预选505房间的百叶风口型号为120×500的风口一个,在与卫生间内墙齐平的走道的吊顶上作贴顶布置。〔3按下式计算射流到达工作区时的最大速度,校核其是否满足要求。公式〔4-1式中：——送风口的计算面积,；——射流股数修正系数,可取1～3；——受限系数,取决于相对射程,一般为0.1～1.0；——送风口的速度衰减系数,对于百叶风口可取为4.5；——贴附射流的到达距离,；——风口的颈部风速,。空调室内活动区的允许流速与温度的关系见表4-5。表4-3室内活动区的允许流速与温度的关系表室内温度1819202122232425262728允许流速0.100.120.160.200.250.300.350.400.450.500.55按照公式〔4-1计算,可以得到505房间的工作区最大风速为＜,满足要求。按照上述方法可以得到采用双层百叶风口侧送风的房间的百叶风口的型号规格,见表4-5。所选单层百叶风口的技术性能参数见表4-4。表4-4房间单层百叶送风口的型号表房间号风口规格房间号风口规格房间号风口规格三层306120x500307120x500四层406120x500407120x500408120x500409120x500410120x500411120x500412120x500413120x500414120x500415120x500416120x500五层501120x500502120x500503120x500504120x500505120x500506120x500507120x500508120x500509120x500510120x500511120x500512120x500513120x500514120x500515120x500516120x500517120x500518120x500七层701120x500702120x500703120x500704120x500705120x500706120x500707120x500708120x500709120x500710120x500711120x500712120x500713120x500714120x500715120x500716120x500717120x500718120x500六层608120x500609120x500610120x500611120x500612120x500613120x500614120x500八层804120x500805120x500806120x500807120x500808120x500809120x500810120x500811120x500812120x500813120x500814120x500815120x500816120x500九层908120x500909120x500表4-5所选双层百叶风口的技术参数表参数规格颈部风速吹出角度全压损失静压损失风量到达距离100×4503A11.86.34804.88100×5003A11.86.35705.28100×6004A21.111.38606.43100×8003B16.811.38704.76散流器送风气流组织的设计计算散流器送风计算可按以下步骤进行：根据房间建筑尺寸,不知散流器并决定其个数。散流器布置应满足0.5<<1.5要求,垂直射程。式中l──散流器中心为起点的射流水平距离,m──垂直射程,mH──空调房间净高,mh──工作区高度,m选取送风温差,计算送风量,校核换气次数。送风量按下式计算：公式〔4-2换气次数按下式计算：公式〔4-3式中──单位面积送风量,；q──显热冷负荷,；c──空气比热,──空气密度,──送风温差,H──空调房间高度,m选定喉部风速,根据单个散流器风量计算喉部面积。根据送风量确定单个散流器的风量,选定候补风速,一般宜为25m/s后,算出散流器的喉部面积。确定修正系数K值。根据和值,查图5-46,确定修正系数K值。计算轴心温差,其值应小于空调精度。轴心温差衰减按下式计算：公式〔4-4式中、送风温差及气流到达工作区上边界时的轴心温差,K考虑气流受限的修正系数。校核工作区流速。计算出气流轴心速度,该值应小于工作区允许风速。轴心速度衰减按下式计算式中散流器喉部风速及气流到达工作区上边界时的轴心速度,m/s；校核气流贴附长度。对于散流器平送风,需要校核气流贴附长度。当阿基米德数>0.18和<时,气流失去贴附性能。和按下式计算：公式〔4-5公式〔4-6公式〔4-7式中──阿基米德数；0.06──实验系数,考虑该型散流器平送时,气流温度、速度衰减而引起沿程改变的修正值。实例布置两个散流器。每个散流器的送风面积,水平射程1.35m和1.625m,平均射程l=1.48m。垂直射程=3.7-2=1.7m。=1.48/1.7=0.876,0.5<0.876<1.5,符合散流器布置的要求。根据表5-4选取送风温差=0.6。按式5-36和5-37计算单位面积送风量并校核换气次数==49.5/3.7=13〔次/h按表5-4精度为时,13>5,满足换气次数要求。选取喉部,计算得喉部面积为0.041,则m。确定修正系数K=根据和值,查图5-46得K=0.6。由式〔5-38计算轴心温差：0.68<1,满足空调精度要求。校核工作区风速,根据式5-39得：由表5-28可知,此风速能满足工作区的风速要求。按式5-40和5-52校核贴附长度：值为0.0725<0.18,但值为1.54m>1.48m,所以散流器气流组织满足要求。其他房间的气流组织也按同样的方法进行计算。5水系统设计5.1水系统简介空调水系统的形式多种多样,根据管道的布置形式和工作原理,通常有以下几种划分方式。5.1.1按冷冻水是否与空气接触,空调水系统可分为开始系统和闭式系统,如表5-1所示。表5-1 开始系统和闭式系统比较类型闭式系统开式系统特征管路系统不与大气相接仅在系统最高点设置膨胀。管路系统与大气相通适用范围风机盘管、诱导器和水冷式表冷器的系统,多用于高层建筑。有喷水室的系统,高层建筑很少用。优点管道与设备不易腐蚀；不需克服静水压力,水泵压力、功率均低；系统简单。与蓄热水池连接比较简单,冷水箱有一定蓄冷能力,可以减少开启冷冻机的时间,增加能量调节能力,且冷水温度波动可以小一些。缺点蓄冷能力小,低负荷时冷冻机也需要经常开动；膨胀水箱的补水有时需要加加压水泵。冷水与大气接触；腐蚀管道；水泵要克服静水压力,耗电大,采用自流回水时回水管径大因而投资高。本设计中,为了解决水力平衡,同时考虑到建筑内用风机盘管加新风系统和空调机组内用水冷式表冷器,且闭式水系统水泵的扬程仅需考虑最不利环路的沿程阻力和局部阻力,不需考虑提升高度。所以选用闭式系统。5.1.2同程系统中各并联环路中水的流量基本相同,即各环路的管路总长基本相等。反之即为异程系统,如表6-2所示。表5-2 同程和异程系统比较表类型同程系统异程系统特征供回水干管水流方向相同,经过每一环路的管路长度相等供回水干管水流方向相反,经过每一环路的管路长度不等优点水量分配、调节方便。便于水力平衡。不需回程管,管道长度较短,管路简单,投资较低。缺点需回程管,管道长度较长,投资较高。水量分配、调节难。不便于水力平衡。通过上表6-2本设计中采用异程式系统。5.1.3查《实用供热空调设计手册》P798表11.8–1表5-3定流量系统和变流量系统比较类型定流量系统变流量系统特征系统中的水量保持定值,负荷变化时改变供回水温度来匹配供回水温度保持定值,负荷变化时改变系统中的水量来匹配优点系统简单,操作方便。不需复杂的的自控系统输送能耗随流量的减少而减低,配管设计可考虑同时使用系数,管径相应减小缺点配管设计不能考虑同时使用系数,输送能耗始终处于最大值系统复杂。必须配自控系统通过上表6-3综合考虑,确定采用定水量。5.1.4对于风机盘管、诱导器、冷热共用表冷器的热水和冷水供应可分为两管制、三管制和四管制。表5-4水系统管制比较水系统二管制三管制四管制特点供回水管各一根,夏季供冷水,冬季供热水,简便；投资省；冷热水两相差较大盘管进口处设有三通阀,由室内温度控制装置控制按需要供应冷水或热水；使用同一根回水管,存在冷热量混合损失；初投资较高供冷、供热的供回水管均风开设置,灵活实现同时供冷供热。管路复杂,投资高,占空间见上表6-4根据《实用供热空调设计手册》P783风机盘管水系统表11.6–4的分析,再考虑系统简单性,管理方便,投资最少,效果理想等因素；还有三管制、四管制虽有很多优点,诸如节能,易调节等,但经济上分析却不合适,系统复杂,不便于管理,投资大,故选用两管制系统。一次泵系统和二次泵系统一次泵系统中只用一组循环泵,即冷热源侧合用一组循环泵。其具有系统简单和投资少的优点,但不能调节水泵流量,不能节约水泵能耗。二次泵系统中冷热源侧与负荷侧分别设循环泵,即采用二次泵系统。其系统较一次泵系统复杂且初投资较高,但可以有效降低水泵能耗。中小型工程宜采用一次泵系统。当系统阻力较大,且各环路特性或阻力相差悬殊时,宜采用二次泵系统。本设计中由于阻力不大,所以采用一次泵。5.1.6水系统的具体形式一、空调冷冻水系统：风机盘管加新风空调系统冷冻水系统采用一次泵系统,上供上回,冷冻水供、回水温度为7/120C。空调冷冻水系统采取水平异程、垂直异程布置。二、空调冷凝水系统：空调冷凝水根据就近排放、相对集中的原则。各区每层都设立一个集中排放处,将空调冷凝水排入卫生间地漏,个别带有卫生间的房间则直接通过冷凝水管派到其卫生间地漏。空调箱冷凝水排出口需设水封,空调冷凝水集中后排入明沟或地漏,不允许与污水管直接联接。三、凝结水管的选择：各种空调设备<例如风机盘管机组,柜式空调器,新风机组,组合式空调箱等>在运行过程中产生的冷凝水,必须及时排走。排放凝结水的管路系统设计,应注意以下各要点：<1>风机盘管凝结水盘的泄水支管坡度,不宜小于0.01。其它水平支干管,沿水流方向,应保持不小于0.002的坡度,且不允许有积水部位。如受条件限制,无坡度敷设时,管内流速不得小于0.25m/s；<2>当冷凝水盘位于机组内的负压区段时,凝水盘的出水口处必须设置水封,水封的高度应比凝水盘处的负压<相当于水柱高度>大50％左右。水封的出口,应与大气相通；<3>冷凝水管道宜采用聚氯乙烯塑料管或镀锌钢管,不宜采用焊接钢管。采用聚氯乙烯塑料管时,一般可以不加防二次结露的保温层；采用镀锌钢管时,应设置保温层。<4>冷凝水立管的顶部,应设计通向大气的透气管。<5>设计和布置冷凝水管路时,必须认真考虑定期冲洗的可能性。<6>冷凝水管的公称直径DN<mm>,应根据通过冷凝水的流量计算确定。一般情况下,每1kW的冷负荷每小时产生约0.4kg左右的冷凝水；在潜热负荷较高时,每lkW冷负荷每小时产生约0.8kg冷凝水。通常,可以根据机组的冷负荷Q<kW>按下列数据近似选定冷凝水管的公称直径：Q≤7kW时,DN＝20mmQ=7.1～17.6kW时,DN＝25mmQ=17.7～100kW时,DN＝32mmQ=101～176kW时,DN＝40mmQ=177～598kW时,DN＝50mmQ=599～1055kW时,DN＝80mmQ=1056～1512kW时,DN＝100mmQ=1513～12462kW时,DN＝125mmQ＞12463kW时,DN＝150mm。<7>闭式系统的热水和冷水管路的每个员高点,应设排气装置。为了拆装检修,在排气装置前应加装一个阀门。为避免排气装置漏水,排气管最好接至水池或室外。<8>系统最低点和需要单独放水的设备<如表冷器或加热器等>的下部应设带阀门的放水管,并接入地漏。系统的凝结水管路见水路系统图。5.2水系统的管路设计计算水系统的布置水系统管道布置为了避免穿过风管管道,水管干管布置标高为3m,风管管道布置标高为3.3m。供水、回水、冷凝水之间布置间距为0.2m。管路的摩擦阻力损失<1>沿程阻力水在管道内的沿程阻力：〔5-1单位沿程阻力<比摩阻>：〔5-2式中:A——摩擦阻力系数,无因次量l——直管段长度,m；d——管道内径,m；ρ——水的密度,1000kg／m3。摩擦阻力系数λ与流体的性质、流态、流速、管内径大小、内表面的粗糙度有关,过渡区的λ可按Colebrook公式计算：〔5-3式中K——管内表面的当量绝对粗糙度,m；闭式水系统K＝0．2mm,开式水系统K＝0．5mm,冷却水水系统K＝0．5mm；Re——雷诺数,Re=；p——运动粘滞系数,,标准大气压时水的运动粘滞系数见表5—5。表5-5标准大气压时水的运动粘滞系数温度〔℃0510152030406080ν×10-6〔1.7921.5201.3071.1391.0040.8010.6580.4750.365水管管径的选用应按经济流速选用,一般推荐流速如表10—3所示。表5-6推荐流速部位流速〔m/s部位流速〔m/s水泵压出口2.4～3.6向上立管1～3水泵吸入口1.2～2.1一般管道1.5～3.0排水管1.2～2.1冷却水1～2.4主干管1.2～4.5<2>局部阻力水流动时遇到弯头、三通及其它异型配件时,因摩擦及涡流耗能而产生的局部阻力为：<5-4>局部阻力可用某一长度、相同管径的直管道阻力来取代,称局部阻力当量长度。<5-5>下表为各种阀门、管配件的局部阻力系数。表5-7局部阻力系数名称形式ξ名称形式ξ球形<截止>阀全开DN40以下全开DN50以上15.07.0角阀全开DN40以下全开DN50以上8.53.9闸阀全开DN40以下全开DN50以上0.270.1890°弯头短的长的0.260.20三通直流三通旁流三通分流三通1.01.54.0突然扩大突然缩小==0.550.36四通分流四通直流四通3.02.0止回阀2.05.4空调水系统水力计算按照上面提供的方法对楼层进行水力计算,一到九层空调水系统管网管编号如下图；一到九层各层空调水系统水力计算表见附表8。图5.1一层水管水力计算图图5.2二层水管水力计算图图5.3三层水管水力计算图图5.4四层水管水力计算图图5.5五、七层水管水力计算图图5.6六层水管水力计算图图5.7八层水管水力计算图图5.8九层水管水力计算图5.5系统管材的选择中央空调水系统的管材,常用焊接钢管〔普通或加厚管和无缝钢管；对φ219X6〔mm以上的大管径,则多采用螺旋焊缝钢管。焊接钢管用碳素钢制成,它有镀锌管和不镀锌管之分,其管壁纵向有一条焊缝,一般用炉焊法或高频电焊法焊成。普通焊接钢管适用公称压力Pg≤1.0Mpa；加厚焊接钢管适用于公称压力Pg≤1.6Mpa。两种管的管端均可用手动工具或套丝机加工管螺纹,便于螺纹连接。镀锌钢管比普通钢管的单位重量约重〔3—6%。其公称直径以DN表示。无缝钢管采用优质碳素钢、普通低合金钢或合金结构钢材料经热轧或冷拔制成。习惯以D表示管子的外径,乘壁厚表示管子的规格,如D219X6,相当于公称直径DN200。热轧管的最大公称直径为DN600,冷轧〔拔管的最大公称直径为DN200。管径超过D57时,通常选用热轧无缝钢管〔GB8163—87。本设计冷冻水管、冷却水管、冷凝水管约采用无缝钢管。6.风管的布置及其水力计算6.1风管设计的基本知识风管是中央空调系统必不可少的重要组成。空调送风、回风、排风和新风供给以及正压防烟送风、机械排风等系统均要用到风管。风管系统设计的基本任务是：布置合理的管线；确定风管的形状和选择风管的尺寸；通过计算风管的压力损失来校核机组选型是否正确。6.1.1风管的分类〔1按风道形状分类：圆形管道和矩形管道。圆形管道具有强度大,相同断面积时消耗材料少于矩形风管及阻力小等优点。但由于它占据的空间较大,不易与建筑装修配合,而且圆形风道管件的放样、制作较矩形风管困难。因此,在普通的民用建筑空调系统中较少采用,一般多用于除尘系统和高速空调系统。矩形风道具有占用的有效空间少、易于布置及管件制作相对简单等优点,广泛地用于民用建筑空调系统。为避免矩形风道阻力过大及产生噪音,其宽高比宜小于6,最大不应超过10。〔2按风道材料分类：金属风道、非金属风道和土建风道。金属风道材料主要包括普通薄钢板、镀锌薄钢板及不锈钢板。金属风道的优点是易于加工制作,安装方便具有一定的机械强度和良好的防火性能,气流阻力较小,因而广泛用于通风空调系统。非金属风道具有耐腐蚀、使用寿命长和强度较高的优点。土建风道通常有两种做法：一种是混凝土现浇制成,另一种采用砖砌体制成。土建风道结构简单,随土建施工同时进行,节省钢材,经久耐用。但其施工质量不好时漏风情况严重,影响风系统的正常使用；风道内表面经常由于抹灰不平而比较粗糙,空气流动阻力增大,风机能耗增加；需要保温时,存在一定的困难。因此,土建风道主要用于不太重要的房间空气输送及防、排烟通风等场所。〔3按风道内的空气流速分类：低速风道和高速风道。低速风道内空气流速。由于风速较低,与风机产生的主要噪声源相比,风道系统产生的气流噪声可以忽略不计,因此它广泛用于民用建筑通风空调系统。高速风