暖通空调毕业设计论文

如文档对你有用，请下载支持！如文档对你有用，请下载支持！如文档对你有用，请下载支持！中国工商银行杭州支行办公楼空调工程设计摘要本设计为杭州地区中国工商银行支行办公楼空调工程设计，该建筑地下一层，地上十一层，办公楼里有发行库、多功能厅、大厅、会议室、开敞式办公室等大空间房间，也有办公室等小空间房间。首层高度为5.2m，二层和三层高度均为4.5m，三层以上每层高度为3.6m，总高度为43m，建筑总冷负荷为509689W，冬季总热负荷为163775.2W，空调面积为5387m2，冷指标为94.6W/m2，热指标为30.4W/m2。根据各房间大小、功能等具体情况选取不同空调方案，例如面积较大的会议室、多功能厅、大厅和营业厅等采用全空气系统，设置散流器平送的形式，这样能有效的进行除湿并能满足风量要求，而对于一般的办公室，因为其面积较小，多采用风机盘管加新风系统侧送的气流组织形式，主要是考虑了其占地小、噪音低和便于控制等优点。本设计的水系统采用了垂直方向的同程式，水平方向采用异程式的形式。根据杭州当地的特点，我选用了直燃型溴化锂吸收式冷（热）水机组，这样不仅可以夏季供冷，冬季还可以供热。此外，我还对空调系统的防腐保温以及消声减震等进行了简单的设计。关键词中央空调系统，冷热负荷、空调方案，直燃型溴化锂吸收式冷热水机组

THEAIRCONDITIONDESIGNOFTHEINDUSTRIALANDCOMMERCIALBANKOFCHINAINHANGZHOUABSTRACTair-conditioningsystemisdesignedforaofficeofTheindustrialandcommercialbankofCinainHangZhou(ICBC).Constructionoverview:Thisbuidingisabankofficewithabasement,whichhas11floors.Thisofficehasissuelibrary,functionroom,hall,conferenceroomandopen-office,etc,alsohasordinaryoffices.Thefirstfloor’sheightis5.2m,thesecondandthethirdflooris4.5m,theflooroverthethirdis3.6meachlayer.Thetotalheightis43m.Thetotalcoolingloadis509689W,andthetotalheatloadis163775.2W,theair-condintioningareais5387m2,thecoolingloadindicatoris94.6W/m2,theheatloadindicatoris30.4W/m2.Accordingtoroomsizeandfunctionofthespecificcircumstances,Iselecttherightprogram.Forexample,largerconferenceroom,functionroombusinessoffice,wecanusethefullairsysteminordertocarryoutthedehumidificationeffectivelyandmeettherequiementsofwind.Butfortheordinaryofficebecausetheareaisrelativelysmall,wecanusefancoilplusfreshairsysteminmainlyonaccountofitssmallfootprint,lownoiseandeaseofcontrol,ect.AccordingtothelocalcharacteristicsofHangZhou,IselectedThedirect-firedlithiumbromideabsorptionchiller(hot)waterunit.Inaddition,Ialsomakeasimpledesignforanti-corrsion,heat,mufflerandshockabsorption.KEYWORDScentralairconditioningsystem,cooling(hot)load,airconditioningdesign,direct-firedlithiumbromidesbsorptionchiller.目录前言 1第一章原始资料 3§1.1建筑物概况 3§1.2气象资料 3§1.3土建资料 4第二章冷、热负荷计算 9§2.1负荷计算 9§ 9§ 12§ 13§2.2计算实例 14第三章空调系统方案的确定和风量的计算 21§3.1确定空调方案，划分空调系统 21§3.1.1空调方案的确定 23§ 25§3.2空调水系统的比较和选择 26§ 26§ 29§3.3送风状态点的计算和确定 30§ 30§3.3.2风机盘管加新风系统 34§3.3.3典型房间计算 39第四章空调设备的选择 44风机盘管的选择 44新风机组的选择 48冷热水机组的选择 52第五章气流组织 56 56§5.2气流组织计算 58 62§6.1空调系统的风管、水管布置 62§6.2风管水力计算 63§6.3水管水力计算 66§6.4冷凝水管的设计 72§6.5机房的水力计算 73第七章其它设备的选择 76§7.1冷却塔的选择 76§7.2水泵的选型 77§7.3膨胀水箱 78第八章排风系统的设计 80第九章空调系统的消声减振 82§9.1空调系统的消声 82§9.2空调装置的减振 83第十章空调系统的保温与防腐设计 84§10.1空调系统的保温 84§10.2空调系统的防腐和保温 85第十一章空调系统的防火排烟 86§11.1空调系统的防火措施 86§11.2空调系统的排烟 86结论 87参考文献 88致谢 89附录 90前言自从空调设备的问世以来，空调技术得到了飞速的发展，随着人们生活水平的不断提高，人们对生活环境舒适度的要求也越来越高，同时空气调节的技术也不断提升。二十一世纪的工作者需要一个更为舒适的环境，不但温度适宜而且要湿度适中，通风室内空气品质都符合人们满足的标准，要为室内工作人员营造一个舒适健康的办公环境，令人精神愉快，精力充沛工作效率得到提高，并且有益于身心健康。本设计建筑为十一层的银行办公楼，根据当地的情况与房间的布置，有针对性的采用空调方案，进行合理的设计，将会给建筑室内环境营造一种适宜，舒服的感觉，这样既有利于人体健康，又能提高工作效率，同时，将室内舒适条件维持在一个适宜的水平上，对降低建筑物能耗也具有重大意义。本设计的空调方案采用了风机盘管空调系统和全空气系统兼用的形式。新风加风机盘管系统是近20年来高层民用建筑采用最为普遍的一种空调系统形式，以适应建筑层高低的客观条件，并满足各房间独立调节的需要，它以投资少、布置灵活的特点，广泛应用于各种建筑中，设计、施工及运行管理方面十分成熟，深受业主信赖。但是，它的缺点也是显而易见的:风机盘管数量较多，导致维修、维护日常工作量激增;水管阀门的漏水，尤其是冷冻水管因保温未做好造成凝结水滴下将污染吊顶板，发生霉变;过度季节不能充分利用室外新风节约能耗;全年新风量固定不变，以满足最低的卫生标准所要求的最小新风量来设计的，因而空气品质较差。针对我国室内空调存在品质差的要求，新风量采用及空气过滤装置的设计没有给予充分的重视。全空气系统是完全由空气来担负房间的冷热负荷。一个全空气系统通过输送的冷空气向房间提供冷热量，其空气的冷却、去湿处理全集中于空调机房内的空气处理机组，在房间内不再进行补充冷却，而对输送到房间内的空气的加热可在空调机房内完成，也可在房间内完成。一个全空气系统可以为一个或者多个区服务，其具有以下优点：有专门的过滤段，有较强的空气除湿能力；送风量大，换气充分，空气污染小；在初秋过渡季节课实现全新风运行，节约运行能耗；空调机组置于机房内，运转维修容易，能进行完全的空气过滤；产生的振动、噪声传播问题较少。缺点：占用机房。本设计的冷热源采用了直燃式溴化锂双效冷（热）水机组。此机组不仅可以在夏季提供冷源而且在冬季也可以提供热源，适合无集中市政供热的地区。溴化锂冷（热）水机组具有加工简单，操作方便，可实现无级调节，运动部件少，噪声低，振动小，对臭氧成无破坏以及成本低，对热源品位要求不高，运行费用少等优点；热泵机组适合我国夏热冬冷地区具有环保节能，冷热联供，无需冷却水系统和供热锅炉等优点，在我国将发挥越来越重要的作用。本设计是针对银行综合楼的办公建筑，对它的营业厅、营业室、办公用房、会议室、多功能厅等的室内空气进行中央空调的系统的设计，使之符合风速、温度、湿度、及人的舒适性需要。根据杭州地区的气候条件及建筑物的性质、功能以及对室内空气环境的要求，要求我们运用所学的理论知识，且依据各种国家地区的建筑设计规范标准及相关手册，独立的完成并熟练掌握舒适性空调的设计及其运行管理。设计思想应科学、新异、图纸绘制要规范化，设计过程中要注重培养解决工程实际问题的能力。第一章原始资料§1.1建筑物概况本设计为中国工商银行杭州支行办公楼空调工程设计，功能房间大致分为：办公室、营业厅、大厅、会议室、多功能厅等。一层高5.2m，二层和三层高4.5m，其他层均为3.6m。名称：中国工商银行杭州支行办公楼空调工程设计地点：杭州用途：地下室为机房，一层为复点室、业务室、接款室、交款室等，二层为营业室、大厅、各种办公室和票据交换中心等，三层为多功能厅和会议室和办公室等，四至十一层多为办公室。建筑空调面积：5387m§1.2气象资料整理的室外气象资料见表1-1和表1-2。表1-1室外气象参数地理位置（杭州）海拔（m）大气压力（Kpa）室外平均风速（m/s）室外计算相对湿度北纬东经41.7冬季夏季冬季夏季冬季空调夏季空调最热月月平均30°14′120°10′102.09100.052.32.2-4℃35.7℃80%表1-2室外空气参数表冬季夏季夏季空调室外计算湿球温度空气调节通风采暖空气调节空调日平均通风28.5℃-4℃4℃-1℃35.7℃31.5℃33℃室内参数设计为：夏季：温度为26℃，相对湿度为60%冬季：温度为20℃，相对湿度为50%§1.3土建资料围护结构（窗户、外门和天窗除外）传热阻，在全面采暖的情况下，应根据技术经济比较确定，且应该符合国家现行有关节能标准的规定。对于部分围护结构如外墙和屋面的传热阻，要满足一下计算的最小的传热阻。（1-1）式中Ro·min——围护结构的最小传热阻（m2·℃/Ｗ）；tn——冬季室内计算温度（℃），本设计取20℃tw——冬季围护结构室外计算温度，按文献[3]采用；——冬季室内计算温度与维护结构内表面温度的允许温差（℃），按文献[14]采用；α——围护结构温差修正系数，按文献[14]采用；αn——围护结构内表面换热系数[w/(m2·℃)]，按文献[14]采用。一、外墙的选取外墙为普通砖外墙，属于Ⅱ类外墙其结构见表1-3。表1-3外墙结构类型表类型壁厚δ（mm）保温厚（mm）导热热阻（m2·K/W）传热系数（W/m2·℃）质量（kg/m2）热容量（kJ/(m2·K）Ⅱ240——0.950.9534478外墙构造如下：图1-1外墙构造示意图注：外墙颜色为浅色，吸收系数为Kρ=0.94二、屋面的选取所选屋面为普通Ⅳ型屋面，其结构参数见表1-4。表1-4屋面结构类型表壁厚（mm）保温层导热热阻（m2·K/W）传热系数（W/m2·℃）类型材料厚度l35水泥膨胀珍珠岩500.980.87Ⅳ屋面构造如下图1-2：图1-2屋面构造示注：屋面颜色为浅色，吸收系数Kρ=0.94三、校核评价围护结构保温性能主要指标是围护结构的热阻R，R值的大小直接影响通过围护结构耗热量的多少和其内表面温度的高低，也会影响围护结构的造价。因此围护结构的热阻R，应根据技术经济比较确定，且应符合国家有关民用建筑热工设计规范和节能标准的要求。外墙：α=1，tn=20℃，=6℃，αn=8.7，tw按表1-5中表1-5冬季围护结构室外计算温度表围护结构类型热惰性指标D值tw的取值（℃）Ⅰ＞6.0tw=twnⅡ4.1～6.0tw=0.6twn+0.4tp,minⅢ1.6～4.0tw=0.3twn+0.7tp,minⅣ≤1.5tw=tp,min注：twn和tp,min——分别为采暖室外计算温度和累年最低日平均温度（℃），按文献[1]数据采用。其中所选墙为Ⅱ型墙，根据上表得tw=0.6×（-1）+0.4×（-6）=-3（℃）。则

=0.44（m2·℃/Ｗ）所选外墙的传热系数为0.9（W/m2·℃），则其导热热阻为1.11＞0.44，则所选型号合格。屋面：α=1，tn=20℃，=4℃，αn=8.7，屋面为围护结构Ⅳ类，则tw=tp,min=-6（℃则=0.747（m2·℃/Ｗ）所选屋面的传热系数为0.87（W/m2·℃），其导热热阻为1.15＞0.747，则所选型号合格。四、内墙的选取：本设计内墙的型号与外墙相同。五、楼板的选取楼板的构造如下图1-3图1-3楼板构造示意图楼板为钢筋混凝土楼板，厚度为80mm面层厚度为20mm，内粉刷厚度为25mm；K=1.65（W/m2·℃）六、窗、照明等设备的选取（1）窗的系数根据αi和αo来决定，其中αi=8.7（W/m2·K），αo根据一下公式计算得αo=3.5+5.6ν（1-2）式中ν——室外平均风速，取2.2m/s则，αo=15.82（W/m2·K）查文献[]得窗的传热系数为K=2.94（W/m2·K），所选材质为金属框双层活动百叶帘3mm厚普通窗。（2）照明均采用明装荧光灯，镇流器装设在房间内，故镇流器消耗功率系数n1取1.2，灯罩隔热系数n2取1.0。七、人员及照明等指标人员数的确定是根据各房间的使用功能及使用单位提出的要求确定的。由于办公室属于极轻劳动，则成年男子在冬夏不同温度下的散热量和散湿量查文献得如表1-6，人员密度和照明见表1-7：表1-6不同温度下成年男子散热量和散湿量表体力活动性质热湿量w(g/h)室内温度（℃）2026极轻劳动显热9060.5潜热4773.3全热137134湿量69109人员密度及照明密度如下表：表1-7人员、照明参数表房间人员密度（m2/人）照明密度（w/m2）办公室835大厅1530会议室235多功能厅235计算机房435休息室835第二章冷、热负荷计算§2.1负荷计算§目前，在我国常用冷负荷系数法计算空调冷负荷。冷负荷系数法是建立在传递函数法的基础上，是便于手算的一种简化计算方法。夏季建筑围护结构的冷负荷是指由于室内外温差和太阳辐射作用，通过建筑维护结构传入室内的热量形成的冷负荷。具体计算方法如下：冷负荷计算方法1、外墙和屋面逐时传热形成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（2-1）式中——外墙屋面的逐时冷负荷，W；A——外墙或者屋面的面积，m2；——外墙或者屋面的传热系数，（W/m2·℃），可根据外墙和屋面的不同构造，在文献中查取。——室内计算温度，℃；——外墙或者屋面的逐时冷负荷计算温度，℃，其计算方法多样，计算过程也比较复杂，常用已有的计算结果，列表查取，在文献[2]中查取。（1）由于文献中给出的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算出来的。因此，对于不同的设计地点，应对值修正为+Δtd，见表2-1。表2-1结构地点修正值表城市ESWN水平浙江2.11.02.13.11.5（2）吸收系数修正如表2-2表2-2吸收系数修正值Kρ表颜色外墙屋面浅色0.940.88中色0.970.94二、内围护结构冷负荷[2]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而产生的冷负荷可按公式（2-1）计算。当邻室有一定的发热量时，通过空调房间隔墙、楼板、内窗、内门等内围护结构的温差传热而产生的冷负荷，可视作不随时间变化的稳定传热，按下式计算：=KiAi（to.m+Δta-tR）(2-2)式中Ki——内围护结构的传热系数，（W/m2·℃）；Ai——内围护结构的面积，m2；to.m——夏季空调室外计算日平均温度，℃；Δta——附加温升，℃，可按表2-3选取表2-3附加温升表邻室散热量W/m2Δta（℃）邻室散热量W/m2Δta（℃）很少＜230～2、323～116＞11657三、外玻璃窗逐时传热形成的冷负荷在室内温差作用下，通过外玻璃窗传热形成的冷负荷可按下式公式计算（2-3）式中——外玻璃窗的逐时冷负荷，W；——窗口面积，m2；——外玻璃窗的传热系数，（W/m2·℃），可由文献[2]附录2-7和附录2-8查的；——外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，℃，可由文献[2]附录2-10查的。注：（1）对附录2-7、2-8中的值要根据窗框等情况的不同加以修正，修正值cw可从文献[2]附录2-9中查的。（2）对附录2-10中的值要进行地点修正，修正值Δtd可从附录2-11中查取。四、透过玻璃窗的日射得热形成冷负荷的计算方法（1）日射得热因数：透过玻璃窗进入室内的日射得热分为两部分，即透过玻璃窗直接进入室内的太阳辐射热ql和窗玻璃吸收太阳辐射后传入室内的热量qa。采用3mm厚的普通平板玻璃作为“标准玻璃”，在αi=8.7（W/m2·K）和αo=18.6（W/m2·K）的条件下，得出夏季通过这一“标准玻璃”的日射得热量ql和qa值，两者相加得：Dj=ql+qa（2-4）称Dj为日射得热因数。（2）透过玻璃窗日射得热形成的逐时冷负荷按下式计算：（2-5）式中——窗口面积，m2；——有效面积系数，由文献[2]附录2-15查的；——窗玻璃冷负荷系数，无因次，由文献附录2-16～附录2-19查的；五、照明散热形成的冷负荷根据照明灯具的类型和安装方式不同，其逐时冷负荷计算公式分别为：（2-6）（2-7）其中，（2-6）为白炽灯的计算公式，（2-7）为荧光灯的计算公式。式中——灯具散热形成的逐时冷负荷，W；——照明灯具所需功率，Kw；——镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器在空调房间内时，取1.2，当安装荧光灯镇流器装在顶棚内时，可取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，去0.5～0.6；而荧光灯罩无通风者取0.6～0.8；——照明散热冷负荷系数，计算时应注意其值为从开灯时刻算起到注：计算时刻的时间，可由文献[2]附录2-22查的。六、人体散热形成的冷负荷[2]1、人体显热散热引起的冷负荷计算公式为：（2-8）式中——人体显热散热量形成的逐时冷负荷，W；——不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W，见表1-5；——室内全部人数；——群集系数，取1；——人体显热散热冷负荷系数，计算时应该注意其值为从人员进入房间时算起到计算时刻的时间，由文献[2]附录2-23差得。2、人体潜热散热引起的冷负荷计算公式为：（2-9）

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，W，见表1-5；、——同式2-8。§建筑物冬季采暖通风设计的热负荷在文献中明确规定应根据建筑物散失和获得的热量确定。对于民用建筑，冬季热负荷包括两项：围护结构的耗热量和由门窗缝渗入室内的冷空气耗热量。对于生产车间还应包括由外面运入的冷物料及运输工具的耗热量，水分蒸发耗热量，并应考虑因为车间内设备散热、热物料散热的获得的热量。一、围护结构耗热量文献中所规定的“围护结构的耗热量”实质上是围护结构的温差传热量、加热由于外门短时间开启而侵入的冷空气的耗热量以及一部分太阳辐射热量的代数和。为了简化计算，文献[14]规定，维护结构的耗热量包括基本耗热量和附加耗热量两部分。按一下公式计算：（2-10）式中——j部分围护结构的基本耗热量，W；——j部分围护结构的表面积，m2；——j部分围护结构的传热系数，（W/m2·℃）；——冬季室内计算温度，（℃）；——采暖室外计算温度，（℃）；——围护结构的温差修正系数，由文献[2]表二、围护结构附加耗热量1、朝向修正率不同朝向的围护结构，受到的太阳辐射热量是不同的，同时不同的朝向，风的速度和频率也不同。因此文献[14]规定对不同的垂直外围护结构进行修正。其修正率见表2-4:表2-4朝向修正率表朝向修正率北、东北、西北0东、西-5%东南、西南-10%南向-15%2、高度附加率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%。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。本建筑一层为5.2m，二～三层为4.5m3、有空调的房间通常保持正压，因而在一般情况下，不计算门窗缝渗入室内的冷空气的耗热量。对于有封窗习惯的地区，也可以不计算门窗缝隙的冷风渗入。§一、湿负荷计算湿负荷是指空调房间（或者区）的湿源（人体散湿、敞开水池表面散湿、地面积水、化学反应过程的散湿、食品或者其他物料的散湿、室外空气带入的湿量等）向室内的散湿量，也就是为维持室内含湿量恒定需从房间除去的湿量，本设计大楼为办公楼，湿负荷为人员散湿，不涉及食物和水池等散湿。计算公式如下：（2-11）

式中——人体散湿量，kg/s；——成年男子的小时散湿量，g/h，见表2-5；、——同式2-9。二、新风负荷空调系统中引入室外新鲜空气（简称新风）是保障良好室内空气品质的关键。在夏季室外空气焓值和气温高于室内空气焓值和气温时，空调系统为处理新风势必要消耗冷量。而冬季室外气温比室内气温低且含湿量也低时，空调系统为加热加湿新风势必要消耗能量。据调查，空调工程中处理新风的能耗要占到总能耗的25%～30%，对于高级宾馆和办公建筑可高达40%。可见，空调处理新风所消耗的能量是十分可观的。所以在满足空气品质的前提下，尽量选用较小的新风量。否则，空调制冷系统与设备的容量将增大。目前，我国空调设计中对于新风量的确定，仍采用现行规范、设计手册中规定的原则。1、夏季空调新风冷负荷按下式计算：（2-12）

式中——夏季新风冷负荷，kW；——新风量，kg/s；——室外空气的焓值，kJ/kg；——室外空气的焓值，kJ/kg。2、冬季空调新风热负荷按下式计算：（2-13）式中——空调新风热负荷，kW；——空气的定压比热，kJ/(kg·℃)，取1.005kJ/(kg·℃)；——冬季空调室外空气计算温度，℃；——冬季空调室内空气计算过温度，℃。§2.2计算实例一、夏季冷负荷计算实例以113房间为典型房间进行计算：113办公室长6.6m，宽4m，人员为3人，办公时间为早8点到晚6点。1、东外墙由[2]附录2-4得Ⅱ型外墙冷负荷计算温度，将其逐时值及计算结果列入表2-5中。按公式（2-1）计算。表2-5东外墙冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00tc(τ）3635.535.2353535.235.636.136.637.137.5Δtd2.12.12.12.12.12.12.12.12.12.12.1kα1.031.031.031.031.031.031.031.031.031.031.03kρ0.940.940.940.940.940.940.940.940.940.940.94tˊc(τ）3736363636363737373838tR2626262626262626262626K0.90.90.90.90.90.90.90.90.90.90.9A23.723.723.723.723.723.723.723.723.723.723.7Qc(τ)2332222162122122162252352452562642、南外墙由[2]附录2-4得Ⅱ型外墙冷负荷计算温度，将其逐时值及计算结果列入表2-6中。按公式（2-1）计算。表2-6南外墙冷负荷表时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00tc(τ）34.634.233.933.533.232.932.832.933.133.433.9Δtd11111111111kα1.031.031.031.031.031.031.031.031.031.031.03kρ0.940.940.940.940.940.940.940.940.940.940.94tˊc(τ）3434343333333333333334tR2626262626262626262626K0.90.90.90.90.90.90.90.90.90.90.9A9.49.49.49.49.49.49.49.49.49.49.4Qc(τ)72686663605857585962663、屋面由[2]附录2-5得Ⅳ型外墙冷负荷计算温度，将其逐时值及计算结果列入表2-7中。按公式（2-1）计算。表2-7屋面冷负荷表时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00tc(τ）31.230.73132.334.537.54144.647.950.752.7Δtd1.51.51.51.51.51.51.51.51.51.51.5kα1.031.031.031.031.031.031.031.031.031.031.03kρ0.940.940.940.940.940.940.940.940.940.940.94tˊc(τ）3231313335384145485152tR2626262626262626262626K0.870.870.870.870.870.870.870.870.870.870.87A26.426.426.426.426.426.426.426.426.426.426.4Qc(τ)1301191261542032703484285015646084、南外窗瞬时冷负荷由[2]附录2-10得玻璃窗冷负荷计算温度，将其逐时值及计算结果列入表2-8中。按公式（2-3）计算。表2-8南外窗瞬时冷负荷表时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00tc(τ）26.927.92929.930.831.531.932.232.23231.6Δtd3333333333329.930.93232.933.834.534.935.235.23534.6tR2626262626262626262626Δt3.904.906.006.907.808.508.909.209.209.008.60Kw3.533.533.533.533.533.533.533.533.533.533.53Aw55555555555Qc(τ)69861061221381501571621621591525、南外窗日射得热冷负荷由[2]附录2-17得玻璃窗冷负荷计算温度，将其逐时值及计算结果列入表2-9中。按公式（2-5）计算。表2-9南外窗日射得热冷负荷表时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00CLQ0.260.40.580.720.840.80.620.450.320.240.16Dj,max174174174174174174174174174174174Cc,s0.520.520.520.520.520.520.520.520.520.520.52Aw3.753.753.753.753.753.753.753.753.753.753.75Qc(τ)8813619724428527121015310981546、人员散热引起的冷负荷由[2]附录2-23得人体显热散热冷负荷逐时值，将其逐时值及计算结果列入表2-10中。按公式（2-8）和（2-9）计算。表2-10人员散热引起的冷负荷表时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00CLQ0.510.610.670.720.760.80.820.840.380.30.25qs6161616161616161616161n33333333333Φ11111111111Qc(τ)93.33111.63122.6131.8139.1146.4150.1153.769.5454.945.75ql7373737373737373737373Qc219219219219219219219219219219219合计312.33330.63341.6350.8358.1365.4369.1372.7288.5273.9264.87、照明散热引起的冷负荷由[2]附录2-22得照明散热冷负荷系数，将其逐时值及计算结果列入表2-11中。按公式（2-7）计算。表2-11照明散热引起的负荷表时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00CLQ0.370.670.710.740.760.790.810.830.840.290.26n11.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.2n211111111111N851.2851.2851.2851.2851.2851.2851.2851.2851.2851.2851.2Qc(τ)3786847257567768078278488582962668、各项汇总表2-12113房间各分项逐时冷负荷汇总表时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00屋顶130119126154203270348428501564608东外墙233222216212212216225235245256264南外墙7268666360585758596266南外窗日射881361972442852712101531098154南外窗瞬时6986106122138150157162162159152人员312331342351358365369373289274265照明378684725756776807827848858296266合计12821647177719022033213821932256222316911674注：其他房间的冷负荷汇总见附表由表2-12113房间各项逐时冷负荷汇总表可以看出，夏季冷负荷最大值出现在15：00，共2256W，建筑物总冷负荷汇总表见表2-13，最大值为507497W，出现在15点。表2-13建筑物各层逐时冷负荷汇总表时间10:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00一层306063193732879338203416734242322912081920443二层727677683080010821098190781512764654459242125三层7548072072四层325983433135744366733662336546339502062619458五层325983433135744366733662336546339502062619458六层296213126932624334623334733194309701891517866七层296213126932624334623334733194309701891517866八层296213126932624334623334733194309701891517866九层296213126932624334623334733194309701891517866十层296213126932624334623334733194309701891517866顶层236042531727081285322930730082293872194621750二、冬季热负荷计算实例以113和412房间为例进行计算冬季热负荷计算：113房间长6.6m，宽4m，高3.6m；412房间南外墙长23m，宽7.8m，高3.6m。表2-14热负荷计算表房间编号围护结构传热系数室内温度室外温度温度修正基本耗热量耗热量修正热负荷(W)名称面积twaQ(W)朝向修正%修正值高度附加﹪113屋面26.40.8720-41551.20101635南外窗9.40.920-41203-1510东外墙23.760.920-41513.2-510南外窗9.43.5320-41423.6010412南外墙48.080.920-411038.5-15103834南外窗253.5320-412118010西外墙4.230.920-4191.4-510东外墙4.230.920-4191.4-510注：其他热负荷见附录2，由附录得总热负荷为163775.2W。三、新风负荷和人员湿负荷计算1、各房间每人新风量指标如表2-14表2-15各功能房间新风指标表房间新风量（m3/h.人）办公室30大厅25会议室10多功能厅10休息室30计算机房20以113房间进行计算，113房间为办公室，人员为3人，新风量=30×3×1.2÷3600=0.03（kg/s）（1）夏季新风冷负荷计算：根据夏季室内外气象参数查焓湿图得夏季室内、外焓值分别为：58.85kJ/kg，92.58kJ/kg。由公式2-12得=0.03×（92.58﹣58.85）=1.01（kW）（2）冬季新风热负荷计算：根据冬季室内外气象参数查焓湿图得冬季室内、外焓值分别为：38.84kJ/kg，0.93kJ/kg。由公式2-13得=0.03×（38.84－0.93）×1.005=1.14（kW）2、人员湿负荷计算：房间人员散湿量和散热量见表1-5（1）夏季人员散湿量由公式2-11得=0.278×3×1×109×=91×（kg/s）（2）冬季人员散湿量由公式2-11得=0.278×3×1×69×=58×（kg/s）第三章空调系统方案的确定和风量的计算§3.1确定空调方案，划分空调系统空气调节系统一般均由被调对象、空气处理设备、空气输送设备和空气分配设备所组成。空调系统的种类很多，在工程上应根据空调对象的性质和用途、热湿负荷特点、室内设计参数要求、可能为空调机房及风道提供的建筑面积和空间、初投资和运行费用等多方面的具体情况，经过分析和比较，选择合理的空调系统。一、空调系统的划分原则(1)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)初投资和运行费用综合起来较为经济；(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。空调系统所负担的房间不宜过多，以便于调节、使用灵活和减少噪声。(5)系统应与建筑物分区一致。(6)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。(7)一般民用建筑中的全空气系统不宜过大，否则风管难于布置；系统最好不要跨楼层设置，需要跨楼层设置时，层数也不应过多这样有利于防火。二、确定空调系统方案的因素空调系统方案的确定与很多因素有关，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一下内容：1、外部环境（1）气象资料：建筑物所在的地点，纬度，海拔高度，室外气温，相对湿度，风向，平均风速，冬季和夏季的日照等。（2）周围环境：建筑物周围有无有害气体放射源、灰尘放散源，周围对噪声的要求，属于住宅区、混合区还是工业区，周围建筑物的位置、规模和高度，环保防火和城市规划等部门对本建筑物的要求等。2、所设计的建筑物的特点规模：需要空调净化的面积，所在的位置。用途：目前的用途，今后可能的变化，例如需要扩建等，用户对该建筑物空调标准的要求，对能源计量的要求，如高层或者大面积空调是否分区计量核算，各不同用途的房间使用空调的时间和工作时间。室内参数要求：要求得温度、相对湿度及其允许波动的范围，有无区域温差要求，允许的工作区气流速度和均匀度，房间的净化要求，需不需要过滤、需要的净化等级，噪声的控制要求等。负荷情况：房间朝向、围护结构的构造，窗的构造和尺寸，设备的发热情况，人员及其流动情况，照明等发热情况，排风量。能源：有无区域供热、供冷及其压力、温度，可供应的量、价格等，在扩建时，原有的锅炉和冷冻设备的情况，电力供应的可靠性、用量有无限制、价格。三、几种比较常用空调方式的比较和选择各种空调方式有不同的优缺点和适用范围，在这仅对比较常见的全空气系统和空气-水系统进行相关的比较。1、设备布置和机房的比较全空气系统：空调和制冷设备可以集中布置在机房，机房面积较大，净高较高，可以不知在屋顶或者安放在车间柱间平台上。空气-水系统：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，布置较分散，敷设各种管线较麻烦。2、风管系统的比较全空气系统：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空气-水系统：放在室内不接送、回风管，当和新风系统联合使用时，新风管较小。3、节能与经济性的比较全空气系统：可以根据室内气象参数的变化和室内符合的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；但是对热湿负荷变化不一致或者室内参数不同的多房间不经济，部分房间停止工作不需要空调时整个空调系统仍需运行不经济。空气-水系统：灵活性大、节能效果好，可根据各房间符合情况自我调节，但是盘管冬夏兼用，内壁容易结垢，降低传热效率，无法实现全年多工况节能运行。4、使用寿命和安装的比较全空气系统：使用寿命长，设备与风管的安装工作量大，周期长。空气-水系统：使用寿命较长，安装投产较快，介于集中式空调系统与单元式空调系统之间。5、维护运行和温湿度控制的比较全空气系统：空调与制冷设备集中安设在机房便于管理和维护，并且可以严格地控制室内温度和室内相对湿度。空气-水系统：布置分散维护管理不方便，水系统布置复杂、易漏水。对室内温度要求严格时难于满足。6、空气过滤和净化的比较全空气系统：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，需要常换水。空气-水系统：过滤性能差，室内清洁度要求较高时难于满足7、消声与隔振及风管互相串通的比较全空气系统：可以有效低采取消防和隔振措施，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。空气-水系统：必须采用低噪声风机才能保证室内要求，各空调房间之间不会互相污染。§3.1.1空调方案的确定本设计为办公楼设计，一至三层为复点室、大厅、多功能厅及大型会议室等，建筑空间比较大，人员活动不集中，房间分布不规则，还有一些较小房间，如更衣室、业务室、办公室等。因此采用全空气系统与风机盘管系统混用的空调系统方案。此种方法比较适合房间布置不规则，且使用时间比较分散的建筑。对于四层及以上房间，主要为办公室，全部采用风机盘管加新风混合送入房间。这样可以利于系统简单化，有利于水管、风管的安装，减小阻力，减少能源消耗和后期的维护。1、与集中空调和局部空调相比，风机盘管加新风系统有如下优点：（1）噪音小。（2）具有个别控制的优越性，水系统采用冷热水自动控制温度调节器等，可灵活调节各房间的温度，室内无人时机组可停止运行，经济，节能。（3）系统分区进行调节控制容易。（4）风机盘管机组体型小，布置和安装方便，属系统末端机组类型。（5）占建筑空间小。（6）对于将来的建筑扩建，而相应增设风机盘管，实现比较容易。（7）初投资小，耗电少，冷热混合损失少。2、风机盘管加新风系统的缺点：（1）因机组设在室内，与建筑布局可能有矛盾，需在建筑上配合和协调。（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，这一缺点将逐渐减小。（3）风机盘管机组方式本身解决新风量是困难的。（4）由于机组风机静压小，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）由于风机盘管机组有旋转部位，对加工质量要求较高，供给机组水系统。在风机盘管加新风系统中，每层设一个新风机组，将新风用风管送至各个房间，风机盘管只负责处理回风负荷。利用风机盘管的高、中、低三档来调节室内冷量。用来满足室内负荷的变化。另外，利用三通调节阀来调节冷水流量，也是起到了调节的作用。当室内无人时，冷水可以不经过风机盘管而直接流回，以节省冷量，其运行费用远比诱导器系统低。而且，新风经净化处理以后，经管道直接送入房间，空气的品质有了极大的保证，室内的空气质量也有了很大的提高，这种系统往往应用于对空气要求较高的房间且运行费用较高，这也是这种系统的缺点。3、风机盘管的特点：（1）布置方便灵活，各房间可独立调节，既节能又节省费用。（2）由于独立新风系统和独立机组，调节灵活，管理方便。（3）系统噪声小，有利于形成比较宁静的环境。控制调节方法优越，能适应人体，舒适感有比较宽的调节范围。4、全空气系统的一些注意事项（1）为了满足室内人员所必须的卫生标准，系统向室内提供一定量的新鲜空气。（2）为了减少采用全新风带来的能量损失，采用了部分回风来节省能源，是一种平衡使用标准与经济效益相结合的综合系统，因此，在高层民用建筑中，这是应用最为广泛的全空气系统之一。本设计采用一次回风系统，与二次回风相比，一次回风夏季再热问题中，即为了保证必需的送风温差，一次回风系统有时需要夏季再热来解决，从而存在着能量的浪费，而二次回风则可以节约。然而，二次回风系统的使用是有条件的，首先，εs线必须与φL线有交点，即存在L点；其次，由于冷媒的温度的限制，L点的温度不能过低，尤其对于以冷冻水为冷媒的中央空调系统来说，必须是要求冷水盘管在常用冷冻水供/回水温度下（通常为7oC/12oC）可以达到。如果为此而要求降低冷冻水水温，势必严重影响冷水机组的运行效率而使整个中央空调系统更多耗能，反而达不到节能的目的。由于高层民用建筑空调多以舒适性为主，对送风温度的要求一般并不严格，加上二次回风系统在控制时的复杂性，因此，只要一次回风系统能够满足要求和解决问题，就尽可能不采用二次回风。全空气风管系统与风机盘管加新风机组系统相比,具有较大优越性,在过渡季节可以增大新风量,而且更多地利用室外自然条件以节约能源;在冬季可以增大新风量以避免内区的室温过高，它还利于维护检修和楼宇自控与智能化管理。§空调系统除了满足对室内环境的温、湿度控制以外，还需给环境提供足量的室外新鲜空气（简称新风）。新风量通常应满足一下三个要求：（1）不小于按卫生标准或者相关文献规定的人员所需最小新风量；（2）补充室内燃烧所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，通常取上述要求计算出新风量中的最大值作为系统的最小新风量。若以上三项中的最大值仍不足系统的系统送风量的10﹪，则新风量应按总送风量的10﹪计算，以确保卫生和安全。§3.2空调水系统的比较和选择§一、空调冷热水系统，可按一下方式进行分类：按循环方式，可分为开式循环系统和闭式循环系统。按供、回水制式（管数），可分为两管制水系统、四管制水系统和分区两管制水系统。按供、回水管路的布置方式，可分为同程式系统和异程式系统。按运行调节的方法，可分为定流量系统和变流量系统按系统中循环泵的配置方式，可分为一次泵系统和二次泵系统。对不同水系统的比较1、闭式循环系统和开式循环系统闭式循环系统：管路系统不与大气接触，在系统最高点设膨胀水箱或者在循环水泵之前设置补水泵，并有泄水装置的系统。当空调系统采用风机盘管、诱导器和水冷式表冷器作冷却作用时，冷水系统采用闭式系统，高层建筑宜采用闭式系统。热水系统，一般均采用闭式系统。再设计时应考虑锅炉房或者热网在低负荷时供热的可能性。如是低负荷时，不可能供热，则应该考虑其他措施。其优点在于：A管道与设备不易腐蚀。B不需要为提升高度的静水压力，循环水泵压力低，从而水泵功率小。C由于没有储存箱、不需要重力回水、回水不需要另设水泵等，因而投资省、系统简单。其缺点在于：A蓄冷能力小，低负荷时，冷冻机也需要经常开动。B膨胀水箱的补水有时需另外加加压水泵。开式循环系统：管路之间有贮水箱（或水池）通大气，自流回水时，管路通大气的系统。开式系统的优点是冷水箱有一定的蓄冷能力，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。其缺点为：A冷水与大气接触，易腐蚀管路；B喷水室如果较低，不能直接自流回到冷冻站时，则需要增加回水池和回水泵；C用户（喷水室、表冷器）与冷冻站高差较大时，水泵则需克服高差造成的静水压力，耗电量大；D采用自流回水时，回水管径大，因而投资高一些。2、两管制、三管制、四管制仅要求冬季加热和夏季降温的系统；以及全年运行的空调系统，整个水系统内不要求有的房间加热，有的房间冷却，可以按季节进行冷却和加热的转换时，应采用两管制系统。当冷却和加热工况交替频繁或不同房间同时要求冷却和加热时，可采用四管制系统。三管制由于冷热损失大，控制较复杂，一般不采用。对于工艺性有严格温、湿度要求的空调系统，一般冷热水系统均分开设置。3、定水量和变水量定水量系统：系统中循环水量为定值，或夏季和冬季分别采用不同的定水量，负荷变化时，减少制冷量或者热量，改变供、回水温度的系统。定水量系统简单，不需要变水量定压控制。用户采用三通阀，改变通过表冷器的水量，各用户之间不互相干扰，运行较稳定。其缺点是水量均按最大负荷确定的，而最大负荷出现的时间很短，即使在最大负荷时，各朝向的峰值也不会在同一时间内出现，绝大多数时间供水量都大于多需要的水量，因此水泵的无效耗能很大。另外，如果采用多台冷冻机和多台水泵供水，负荷小时，有的冷冻机停止运行，而水泵却全部运行，则供水温度升高，使风机盘管等降湿能力降低，会加大室内相对湿度。定水量系统，一般适用于间歇性降温的系统和空调面积小，只有一台冷冻机和一台水泵的系统。变水量系统：保持供水温度在一定范围内，当负荷变化时，改变供水量的系统为变水量系统。变水量系统的水泵能耗随着负荷减少而降低，系统的最大水量亦可按综合最大负荷计算，因而水泵运行能量可大为降低，管路和水泵的初投资亦可降低。但需要采用供、回水压差进行台数和流量控制，自控系统较复杂。变水量系统适用于大面积空调全年运行的系统。变水量系统的各用户流量应采用自动控制。同程式和异程式室内管网，尤其是带有吊顶的高层的室内管网，当采用风机盘管时，用水量很少，利用调节管径的大小，进行平衡，往往是不可能的。采用平衡阀或者普通阀门进行水量调节则调节工作量很大。因此，针对本设计大楼，在垂直方向上采用同程式，而水平方向上采用异程式相结合的水系统方式，不仅能解决上述的问题还能节约部分管材。总结：根据以上各系统的特征及优缺点，结合本综合楼情况，本设计空调水系统选择闭式、竖直同程、水平异程式、双管制、单级泵、定流量系统，这样布置的优点是过渡季节只供给新风，不使用风机盘管的时候便于系统的调节，节约能源，本设计可以采用双管制供应冷冻水，且具有结构简单，初期投资小等特点。同时考虑到节能与管道内清洁等问题，可以采用闭式系统，不与大气相接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱，管路不易产生污垢和腐蚀，不需要克服系统静水压头，水泵耗电较小。由于设计属于多层建筑，因此可以采用水平异程，竖直同程式水系统，此系统的立管除了供回水管路外，还有一根同程管，由于各并联环路的管路总长度基本相同，各用户盘管的水阻力大致相等，采用三通电动调节阀调节水流量。所以系统的水力稳定性好，流量分配均匀，且此系统属于垂直同程系统。4、关于分区问题的讨论水系统分区一般考虑的问题为垂直高度和节能等问题，由于本设计大楼在垂直方向上低于50m，且为银行办公楼，加班时间较少，大楼一般统一使用，所以不进行分区。§冷水机组的冷凝器散热，需要依靠冷却水进行冷却。空调的冷却水系统有直流式冷却水系统、混合式冷却水系统和循环式冷却水系统，冷却水量非常大，考虑到节约能量和水资源，且降低运行费用，循环式冷却水系统是非常经济合理的，在目前的实际工程中得到了广泛的应用，尤其是机械通风冷却塔循环系统。冷却水系统的形式：系统的布置形式有很多种，比较典型的有：1、单机配套互相独立的冷却水循环系统冷却塔和冷却水机组一对一配套，彼此构成独立的冷却水系统，这种流程运行方便，便于管理，但管路复杂，难以布置，而且成本较高。目前已不多用。2、共用供、回水管的冷却水循环系统冷却塔和冷水机组通常设置相同的台数，共用供、回水干管的循环系统。下水箱式冷却水系统和上水箱式冷却水系统以及无水箱式冷却水系统是这种方式的常见系统形式。其中无水箱式冷却水系统是当前采用比较多的形式，冷却塔设在建筑物三楼屋顶上，空调冷冻机组设在地下室，水从冷却塔的集水槽出来后，直接进入冷水机组而不设水箱。当空调冷却水系统只在夏季使用时，这种系统非常合理，运行管理方便可以减小循环水泵的扬程，节省运行费用。§3.3送风状态点的计算和确定§一、夏季：送风在机房内经过冷却去湿处理后，送到室内，回风一部分用于再循环并与新风混合，经过去湿降温再送入室内，另一部分直接排到室外。其布置方式及h-d图上的处理过程分别如下图3-1、3-2所示。图3-1一次回风系统工作流程OOMRSε90%图3-2一次回风夏季运行工况其中：R——室内状态点，O——室外状态点，S——送风状态点，M——混合点，ε——热湿比线。1、全空气一次回风系统的计算公式及步骤：（1）计算热湿比：ε=Q/W（3-1）式中Q——室内冷（热）负荷，kW；W——室内湿负荷，g/s（2）总送风量：G=Q/(hR-ho)（3-2）式中hR——室内焓值，kJ/kg；ho——室外焓值，kJ/kg（3）混合点的确定：hRGR+GXho=GhM（3-3）式中GR——回风量，kg/s；GX——新风量，kg/s；hM——混合点的焓值，kJ/kg（4）新风冷负荷QX=GX(hO-hR)（3-4）2、以307房间进行计算夏季全空气系统送风状态点307房间长l=19.6m，宽b=4.5m，为会议室。人员为175人，室外设计计算参数to=35.7℃，to.s=28.5℃，室内冷负荷Q=37.98kW，湿负荷w=5.3g/s，室内计算参数为：tR=26℃,φ=60%。1）计算热湿比ε=Q/W=37.98/5.03×0.001=13563.9kJ/kg在h-d图上根据室内26℃及相对湿度60﹪确定R点，过R点作ε线与90﹪相对湿度线相交与送风状态点S点；则：hR=58.85kJ/kg；ho=92.58kJ/kg；hs=49.25kJ/kg；ts=18.24℃2）总送风量G=Q/(hR-ho)=37.98/（58.85-49.25）=3.96kg/s新风量：GX=10×175×1.2/3600=0.58kg/s3）回风量GR=G-GX=3.96-0.58=3.37kg/s4）新风量校核新风比：GX/G=0.58/3.96=15%>10%系统的新风量不应小于其总风量的10%，所以新风满足要求5）混合点M的确定由hRGR+GXho=GhM得hM=63.82kJ/kg。5）计算冷量新风冷量QX=GX(hO-hR)=0.58×（92.58-58.85）=19.68kW6)系统总耗冷量G总=G（hM-hs）=3.96×（63.82-49.25）=57.65kW二、冬季空气处理过程：室外新风与再循环回风混合到M点，经加热器加热到H，喷蒸汽加湿到点S。送风过程图如图3-3：OOMRHSε90%图3-3一次回风冬季运行工况以307房间进行计算冬季全空气系统送风状态点307房间：室外计算温度tO=-4℃，φ=77%，室内热负荷Q=6.10kW，湿负荷w=3.36g/s，室内工艺要求空气参数：tR=20℃，φ=50%。1）计算室内热湿比ξ=-Q/w=-6.10×1000/3.36=-1817.48kJ/kg2）由室外状态点求相应焓值tR=20℃，φ=50%得hR=38.84kJ/kg，dR=7.34g/kgtO=-4℃，φ=77%得hO=0.93kJ/kg，dO=1.99g/kg3)冬季送风点焓值和含湿量hS=Q/G+hR=41.28kJ/kgdRGR+dOGX=dMG得dM=6.49g/kg由焓湿图查的S点温度tS=26.45℃4)混合点的焓值由hOGX+hRGR=hMG得hM=30.01kJ/kg5)由M点等湿加热到送风状态点等温线H点，则新风热负荷Q新=GX（hR-hO）=0.58×（38.84-0.93）=22.11kW§3.3.2风机盘管加新风系统风机盘管加新风系统是目前我国的高层民用建筑空调中，采用最为普遍的一种空调系统形式，它以其投资少，使用灵活性高等优点，广泛应用于各种建筑之中，尤其是酒店、办公楼等建筑，目前大量采用了这一系统。风机盘管加新风系统有以下三种送风形式，在此一一介绍。一、新风与风机盘管送风各自独立送入房间其布置方式如图3-4所示，h-d图上的处理过程如图3-5所示图3-4新风与风机盘管送风各自独立送入OOS1S2RεOO'S1RS2S3ε90%图3-5新风与风机盘管送风各自独立送入时的处理过程夏季：新风送风点S1为与室内状态点等焓线，hR线与新风空调机器露点的交点，风机盘管送风点为室内夏季热湿比线与风机盘管机器露点的交点。冬季：新风先预热到O′点后，喷蒸汽加湿至送风状态点S1，风机盘管加热回风至S2点，沿着几乎与室内冬季热湿比线ε的平行线送入室内。显然，如果仅有风机盘管送风，室内相对湿度将不断加大，但因有送风点含湿量dS1小于室内含湿量的新风不断送入，两者的综合作用使得室内湿度得以保证。总结：这个送风方式的好处新风与风机盘管的运行互不干扰，即使风机盘管停止运行，新风量仍然保持不变。在实际工程设计中，这种方式对施工也较为简单，风管的链接方便；不利之处是室内至少要有两个送风口，对室内的吊顶装修产生一些影响。二、新风与风机盘管送风相混合其布置方式如图3-6所示，h-d图上的处理过程如图3-7所示。回风口回风口风机盘管新风管送风空调房间图3-6新风与风机盘管送风相混合送入图3-7新风与风机盘管送风相混合送入时的处理过程夏季：新风处理到S1点，风机盘管送风点为S2，混合点为S点，送入房间。冬季：新风加热至O’点，再等温加湿到S1点，风机盘管送风加热至S2点，其混合点为S点，然后送入室内。总结：这种方式相对来说对室内的装修设计较为有利（只有一个送风口）。但其缺点是：A如果新风道的风压控制不好，与风机盘管会相互影响，因此要求计算要更为精确一些；或者在新风道上采取风量的调节措施，因为新风的风压通常会高于风机盘管，这些调节措施将是有效的。B与图3-5相比，要求风机盘管的处理点S2更低一些（夏季）。C当风机盘管不使用时，新风量会大于设计值（尤其是当混合送风道较长时），这与节能的原则相违背（因为通常这时室内无人，新风标准可以降低）。三、新风送风与风机盘管回风相混合其布置方式如图3-8所示，h-d图上的处理过程如图3-9所示回风口回风口风机盘管新风口送风空调房间图3-8新风与风机盘管回风送风相混合oo90%oS1SRS2εo'S1S2SRε图3-9新风与风机盘管回风送风相混合时的处理过程（1）夏季：新风预处理到S1点后与回风混合至S2点，经风机盘管处理至S点后送入室内。（2）冬季：新风加热并加湿处理后到达O’点与回风混合至S2点，再经过风机盘管加热至送风点S。总结：与第一方案相比，夏季风机盘管的处理点不变，因此该方式的优点与第一方案相似，此方案的缺点是：A由于总送风量即为风机盘管的送风量，因此此时房间的换气次数略有减少。B同样需要对新风的风压进行调控或计算精确。C当风机盘管停用时，新风量会减少，且有可能把回风口过滤网上已过滤下的灰尘重新吸入室内。D由于夏季混合点S2的温度较低，风机盘管的制冷量将会有所减少。E风机盘管需要配回风混合箱，对风盘检修不利。四、总结第一方案和第二方案是现实中应用比较广泛的风机盘管加新风系统装置，由于第三种方案对室内洁净度有一定影响，安装和检修都存在一些固有的不足，本设计采用第一方案和第二方案兼用的方式，进行布置，不仅满足施工简单，节能环保的特点还能有效地运行，更具有针对性和实用性。§3.3.3典型房间计算一、独立送风系统的计算公式及步骤：（1）计算热湿比：ε=Q/W（3-5）式中Q——室内冷（热）负荷，kW；W——室内湿负荷，g/s（2）总送风量即回风量：G=Q/(hR-ho)（3-6）式中hR——室内焓值，kJ/kg；ho——室外焓值，kJ/kg（3）新风冷负荷QX=GX(hO-hR)（3-7）二、以113房间进行风机盘管加新风送风点计算：1、113房间的风盘和新风管的布置属于第一方案，焓湿图如图3-10：OOS1S2Rε90%图3-10夏季新风与风机盘管送风各自独立送入时的处理过程113办公室：长l=6.6m，宽b=4m，人员为3人，室外设计计算参数to=35.7℃，to.s=28.5℃，室内冷负荷Q=2.26kW，湿负荷w=0.091g/s，室内计算参数为：tR=26℃,φ=60%。（1）计算热湿比ε=Q/W=2.26/0.091=24818.92kJ/kg在h-d图上根据室内26℃及相对湿度60﹪确定R点，过R点作ε线与90﹪相对湿度线相交与送风状态点S2，hS2=48.11kJ/kg由室内等焓线与90%机器露点的交点确定S1，hS1=58.85kJ/kg；则：hR=58.85kJ/kg；ho=92.58kJ/kg；（2）计算回风量GR=Q/(hR-ho)=2.26/（58.85-48.11）=0.21kg/s（3）计算新风量GX=3×30×1.2/3600=0.03kg/s（4）确定最小新风比m=GX/(GX+GR)=13%﹥10%，符合要求。（5）计算新风冷量QX=GX(hO–hR)=1.01kW注：各房间送风量见附录2、以113房间进行计算冬季风机盘管加新风系统送风状态点，焓湿图如图3-11：OOO'S1RS2S3ε90%图3-11冬季新风与风机盘管送风各自独立送入时的处理过程113房间：室外计算温度tO=-4℃，φ=77%，室内热负荷Q=1.63kW，湿负荷w=0.06g/s，室内工艺要求空气参数：tR=20℃，φ=50%。（1）计算室内热湿比ξ=-Q/w=-1.63×1000/0.06=-28411.53kJ/kg（2）由室外状态点求相应焓值tR=20℃，φ=50%得hR=38.84kJ/kg，dR=7.34g/kgtO=-4℃，φ=77%得hO=0.93kJ/kg，dO=1.99g/kg（3）加热量新风等湿加热到室内等温线上O1点，查得hO1=25.25kJ/kgQ热=GX（hO1-hO）=0.03×（25.25-0.93）=0.73kJ/kg（4）确定S2点由Q=GR（hS2-hR）得hS2=46.81kJ/kg（5）确定S3点由S2点沿热湿比线加湿处理到与室内等温线上，查得hS3=39.48kJ/kg（6）确定S1点由GXdS1+GRdS3=GdR得dS1=5.56g/kg（7）新风热负荷Q热=GX（hR-hO）=1