蚌埠市某综合营业楼中央空调系统设计方案-毕业设计方案论文

本科生毕业设计（论文）PAGEIV摘要本次设计为蚌埠市某综合营业楼中央空调系统设计。该办公楼坐落于蚌埠，为十二层建筑，地下一层是配电室和消防控制室，一层是营业大楼、二层为商务间、三层餐厅。四至六层办公室、七至十二层为宾馆客房。通过空调方案的优缺点及适用场合的比较，结合本工程实际情况及实际设计资料（经济效益、环境效益），本次设计采用风机盘管加独立新风空调系统，并在此基础上进行空调风、水系统及冷水机房的设计。在设计过程中，主要做的工作有，空调系统的空调方案比较、空调系统冷负荷及湿负荷的计算、空调系统系统布置、空调设备及附件选择、空调系统水力计算、通风系统的设计和布置。最后绘制出清晰明确的工程图纸。设计施工图简要明了，同时符合设计施工规范要求，能够指导材料采购，设备的安装和工程施工，为建筑室内环境的舒适、健康提供了保证。关键词：中央空调风机盘管制冷机组负荷等

AbstractThisistheairconditioningrefrigerationengineeringdesignforaCenterforDiseaseControl.ThebuildingislocatedinBengbuanditiselevenpublicconstructions.Undergroundoneistheengineroomandthegarage,anditistheworkhallfromonetoeleven.Advantagesanddisadvantagesoftheprogrambyair-conditionedplacesforcomparison,inlightofactualconditionsandpracticalengineeringdesigninformation(economic,environmentalbenefits),thisdesignusesafancoilplusfreshairofsemi-independentcentralairconditioningsystem,andthewatersystemsandchillerplantdesignonthebasisoftheairconditioning.Inthedesignprocess,themainworkoftheairconditioningsystemhaveairconditioningschemecomparison,airconditioningcoolingloadofthesystemandmoistureloadcalculation,airconditioningsystemarrangement,airconditioningequipmentandaccessories,airconditioningandventilationsystemofthehydrauliccalculationofthedesignandlayout.Finallydrawoutaclearengineeringdrawings.Designandconstructionplanskeptconcisedesignandconstructionatthesametimemeettheregulatoryrequirements,toguidethepurchaseofmaterials,equipmentinstallationandconstructionworksfortheconstructionofacomfortableindoorenvironment,healthguarantees.Keywords：CentralairconditioningFanCoilunitloadetc

目录引言 1第1章确定空调系统的设计方案 31.1设计背景 31.1.1设计需求 31.1.2已知资源 31.2系统方案分析 31.2.1空调系统分类 31.2.2确定系统方案 4第2章空调负荷的计算 62.1主要设计参数 62.1.1室外气象参数 62.1.2室内设计参数 62.1.3建筑热工 72.2冷负荷的计算 72.2.1具体计算步骤 72.2.2冷负荷计算所需基本数据 102.3冷负荷计算数据 14第3章空气处理 153.1各房间冷热负荷汇总 153.2空气处理过程的计算 163.3各房间新风负荷分析结果汇总（见附表） 203.4空气处理设备的选择 20第4章空气输送与分配 234.1空气管道的设计与阻力计算 234.1.1计算方法 234.1.2具体计算 234.1.3新风管道阻力计算表 24第5章空调水系统 315.1水系统的设计 315.1.1冷冻水系统形式 315.1.2水系统分区 315.1.3各系统水力计算过程 325.1.4冷凝水管设计 32第6章制冷机房设备选型 346.1制冷机组选型 346.2水泵选型 366.2.1冷却水泵选型 366.2.2冷冻水泵选型 376.3分、集水器设计 376.4制冷机房布置 396.5空调系统的保温防腐 39致谢 40参考文献 41附录Ⅰ 42附录Ⅱ 51附表一冷符合计算汇总 51附表二风系统阻力计算汇总 51附表三最不利水环路阻力计算 51PAGE24引言空调系统的作用就是对室内空气进行处理，使空气的温度、湿度、流动速度及新鲜度、洁净度等指标符合场所的使用要求。为此必须对空气进行冷却或加热、减湿或加湿以及过滤等处理措施。其相应设备有制冷机组、空调机组、风机盘管等。建筑物内空气环境的控制，一般是指对室内空气的温度、湿度、清洁度、流速、压力以及噪声等进行调节或控制。这不仅意味着受控的空气环境对各种生产过程的稳定运行和保证产品质量有重要作用，而且对提高劳动效率，保护人的身体健康，创造舒适的工作及生活环境有重要意义。随着我国国民经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，空调已进入医院、宾馆、饭店、工矿企业、办公楼等各领域。常规中央空调系统是按照最大冷热负荷进行选型设计。而全年最热及最冷的天气只有几天，据统计，满负荷运行时间每年不超过10—2O小时。因而中央空调大多数时间是在低于机组额定负荷即部分负荷状态下运行，造成了电能极大的浪费。我国是世界上仅次于美国的第二大能源消费国，其中空调能耗是导致我国出现季节性能源短缺的主要原因。因此，空调的节能问题引起了人们越来越高的重视。空调的能耗主要包括制冷制热系统的能耗、冷冻水、冷却水循环系统水泵消耗的电能及房间内风机盘管消耗的电能。所以应从这几方面来减少空调能耗。例如降低建筑物的冷热负荷、降低水泵的能耗、降低风机的能耗、加强系统管理等。本次设计题目为“蚌埠市某综合营业楼中央空调系统设计”，以办公楼为设计对象，以现行中央空调设计标准为设计标准规范，理论联系实际，尽量使设计符合实际情况，本着合理和经济的要求，经过复杂而缜密的计算后，认真比较了多种空调方案，结合实际情况确定出最优方案。满足方案合理的同时，对空调设备进行多方面的综合考虑，选择最经济最适宜的型号。设计中涉及到如下方面的内容：空调系统的空调方案比较、空调系统冷负荷及湿负荷的计算、空调系统系统布置、空调设备及附件选择、空调系统水力计算、新风系统的设计、布置，最后绘制出清晰明确的工程图纸。由于本人系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。

确定空调系统的设计方案设计背景设计需求本设计为蚌埠市一综合营业楼空调系统设计，以满足建筑空间内人舒适的生活、工作。利用该空调装置，将主要进行空调房间内气流组织不同高度不同位置温湿度、不同区域内供冷量等调节控制，能够使不同功能的房间保持各自适宜的温度功能。已知资源地理位置：蚌埠市能源供应：，需自行制备空调系统冷冻水空调区域及建筑条件：该建筑为十三层综合营业楼所用，其结构尺寸详见建筑条件图。系统方案分析空调系统分类按空气处理设备的设置情况分，空调系统可分为：1．集中式系统：空气处理设备集中设置在空调机房内，空气处理后，由风管送入各房间2．分散式系统（局部系统）：将整体组装的空调器直接放在空调房间内或空调房间附近，每个机组只供一个或几个小房间，或一个房间内放几个机组的系统。3．半集中式系统：集中处理部分或全部风量，然后送往各房间（或各区），在各房间（区）再进行处理的系统。包括集中处理新风，经诱导器（全空气或另加冷热盘管）送入室内或各室有风机盘管系统（即风机盘管与风道并用的系统）也包括分区机组系统等。确定系统方案该中央空调系统，应在能够保证空调房间的舒适性参数的基础上，容易控制，适用各个空调房间。在空调设备方面，在建筑的一二层，由于房间面积相对比较大，对于一楼的营业大厅以及二楼的商务间，若采用全空气系统，通过对风量的控制，可以实现对房间温度、负荷要求不同的房间进行精确的控制，但是全空气系统在系统比较小时统效率低，费用较高，因此考虑到经济性因此本设计选择使用了空气－水风机盘管空调系统，这种系统属半集中式空调系统，风机盘管加新风空调系统还具有以下优点：1：风机盘管系统的机组较小，不占用很大的空调房间，布置和安装都很方便；2：尤其适合作为本建筑空调系统的是它具有良好的个别控制性，可以对不同空间做不同的空气处理；易于实现各个房间内不同的空调参数，利于对综合营业楼不同功能房间，对室温要求的不同而进行控制；3：与自动控制系统结合，使风机盘管系统具有更好的使用和调节性能；4：风机盘管系统的改造也较容易，适合实验装置可能发生的形式变化；5：采用组合式空调机组作为新风处理机组，这样，满足了室内对新风的需求，保证室内良好的空气条件；6：风机盘管系统噪声较小。在冷源和热源方面，夏季准备采用冷水机组为系统提供冷冻水，而冬季则利用四通阀，使空调机组达到供暖的目的。在机组类型方面，考虑改建筑为综合营业楼，要求制冷机组的震动和噪声等级不能过高，螺杆式制冷压缩机组构造简单、体积小、易损件少、容积效率高，对湿压缩不敏感并且振动小噪声低，轴承寿命长，因此冷源采用螺杆式制冷机组。在系统调节与控制方面，采用系统自动控制方式。通过中央中央监控系统对建筑内暖通空调各参数进行监控与管理。采用这种自动控制方式具有以下优点：1：保证系统按预定的最佳方案运行，能耗和运行费用低；2：保证室内达到所要求的条件；3：系统运行安全、可靠，如防止空调系统动机运行时空调机组中盘管冻结；4：管理人员少，劳动强度低。综上所述，本设计最终确定的方案为空气-水和新风系统，采用螺杆式制冷机组提供冷源，放置于地下室。考虑到水力平衡，同楼层各末端装置以及竖直各立管都采用同程式布置。考虑楼顶风力的影响，以及蚌埠市当地空间面积充足，冷却塔置于地面上，这样也能减小系统阻力。

空调负荷的计算主要设计参数室外气象参数地点：蚌埠纬度：32°57´海拔：21.0m冬季大气压力：102.41KPa冬季空调室外计算温度：-7冬季空调室外计算相对湿度：71%夏季大气压力：100.23KPa夏季空调室外空气计算温度：35.6℃夏季空调室外空气计算湿球温度：28.1℃夏季空调室外空气计算日平均温度：32.0℃夏季平均日较差：6.9℃夏季室外平均风速：2.3m室内设计参数表2.1室内设计参数房间使用性质夏季冬季新风量噪音NC(dB)干球温度℃相对湿度％气流速度m/s干球温度℃相对湿度％营业大厅2660~700.21835~451025~35商务间2660~700.21835~452025~35餐厅2660~700.21835~451735~40办公室2460~700.22035~455040~50宾馆客房2460~700.22035~455035~40建筑热工外墙屋面内墙楼面传热系数0.57W/(m·℃)0.44W/(m·℃)2.01W/(m·℃)1.83W/(m·℃)冷负荷的计算空调房间的冷负荷包括建筑围护结构传入室内热量(这其中包括太阳辐射进入的热量和室内外空气温差经围护结构传入的热量)所形成的冷负荷,另外还要有人体散热形成的冷负荷,以及灯光照明散热形成的冷负荷和其它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和室外气象参数(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—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。本设计中采用的是冷负荷系数法。具体计算步骤主要应用的公式如下：（1）外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷Qc（τ）=AK（tc（τ）－）WQc（τ）——外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷的逐时值；K—围护结构传热系数，；F—围护结构计算面积，；——室内计算温度°C;tc（τ）—外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值。（2）、窗户A窗户瞬变传导得热形成的冷负荷Qc（τ）=KwFw（tc（τ）－）WQc（τ）——外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷的逐时值；Kw—外玻璃窗传热系数，;Fw—窗口计算面积，;——室内计算温度°C;tc（τ）—外玻璃窗冷负荷计算温度的逐时值。B透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷的计算方法Qc（τ）=CaAwCsCiDjmaxCLQCa—有效面积系数；Aw——窗口面积；Cs—窗玻璃的遮阳系数；Ci—窗玻璃的内遮阳系数；Djmax—最大日射得热因数；CLQ—窗玻璃的冷负荷系数。（3）、室内热源散热引起的冷负荷电动设备Qs=1000n1n2n3N/ηN——电动设备的安装功率；η——电动机效率；n1——利用系数；n2——电动机负荷系数；n3——同时使用系数。电热设备的散热量Qs=1000n1n2n3N式中n4——考虑排风带走的热量系数；其他符号意义同前。（4）、照明散热形成的冷负荷荧光灯Qc(τ)=1000n1n2NCLQQc(τ)——灯具散热形成的冷负荷；n1——镇流器消耗功率系数；n2——灯罩隔热系数；CLQ——照明散热冷负荷系数。（5）、人体散热形成的冷负荷人体显热散热形成的冷负荷Qc(τ)=qsnφCLQQc(τ)——人体散热形成的冷负荷qs——不同室温和劳动强度成年男子显热散热量；n——室内全部人数；φ——群集系数；CLQ——人体显热散热人体潜热散热形成的冷负荷Qc=qlnφQc——人体潜热散热形成的冷负荷ql——不同室温和劳动强度成年男子潜热散热量；n,φ——同前式冷负荷计算所需基本数据1.室内房间性质人员密度（1人/㎡）照明容量(W/㎡)大厅（一层）0.240商务间（二层）0.415餐厅（三层）0.620办公室（四至六层）0.2511客房（七至十二层）0.1152.围护结构尺寸房间及功能朝向面积㎡外墙窗地面一层大厅（办公室营业收费大厅财会室）南145.92（玻璃）0758北141.1222.44东111.8419.14西19.25.28西南29.60二层（商务用房办公室小会议室）南145.920758北141.1222.44东111.8419.14西19.25.28西南29.60三层（宴会大厅雅座）南145.9230.24758北62.647.56东48.784.32西15.574.32西南24.050四至五层（办公室小会议室）南75.1225.21302北38.8812.6东36.993.6西13.233.6西南20.490六层（办公室小会议室）南84.2425.2651北86.5812.6东39.153.6西14.763.6西南22.20七至十二层（客房小会议室）南75.1225.23906北72.5412.6东23.763.6西13.233.6西南33.6603.房间功能、编号及基本参数（例）房间及其功能朝向面积㎡外墙窗地面101北28.8021.6东17.284.62102-103东17.284.62104北40.9222.44460南145.92（玻璃）0东9.650西南29.6(玻璃)0105北48.96052西19.25.28东19.25.28201北28.8021.6东17.284.62202-203东17.284.6221.6204北8.8428.8228南72.96（玻璃）0东9.650205北5.7620.16219.62南72.96（玻璃）0西南29.6（玻璃）0206北48.96052.02西19.25.28东19.25.28301北22.867.56237.12南44.1615.12东33.150302-303-304-305南11.043.7823.94306西南24.05（玻璃）047.78307北39.78052.02西15.574.32东15.574.32401-402北9.723.1528.08403北19.446.356.16东23.760404-405...-411南9.393.1523.94412西南20.49（玻璃）047.78413北33.66052.02西13.233.6东13.233.6601-602北10.893.1528.08603北28.086.356.16东25.920604-605...-611南10.533.1523.94612西南22.2（玻璃）047.78613北36.72052.02西14.763.6东14.763.6701-702-703北9.723.1528.08704北9.723.1528.08东23.760705-706...-711-712南9.393.1523.94713西南20.35047.78714北33.66052.02西13.233.6东13.233.61201-1202-1203北9.723.1528.081204北9.723.1528.08东23.7601205-1206...-1211-1212南9.393.1523.941213西南20.35047.781214北33.66052.02西13.233.6冷负荷计算数据（详见附表一冷负荷计算汇总）

空气处理各房间冷热负荷汇总房间夏季冷负荷（W）湿负荷（g/h）1011805.23280102~1031738.0228010477974.9462561054696.016722011793.81280202~2031687.6528020424405.92612020523923.1761202064674.2767230131504.41672302~3053816.38163066933.0820403074396.87680401~402、501~502、601~6021612.8196403、503、6032434.17672404~408、504~508、604~6081584.87408409~412、509~512、609~6122951.63408413、513、6134297.17408701~703、801~803、~1201~12031572.3204704、、804、~12041739.03204705~712、805~812、~1205~12121580.97204713、813、~12132773.89280714、814、~12144254.56672空气处理过程的计算（1）一层各房间：室内热湿比及房间送风量101房间：ε101=Q/w=1805.23×3600/280=23210.1G101=Q/(in-io)=1.805/(55.51-48)=0.24kg/s=102~103房间：ε102=ε102=Q/w=1738.02×3600/280=22345.97G102=G103=Q/(in-io)=1.738/（53.06-43.74)=0.186104房间：ε104=Q/w=77974.94×3600/15364=18670.61G104=Q/(in-io)=77.974/(61.63-54.54)=11kg105房间：ε105=Q/w=4696.01*3600/672=25157G105=Q/(in-io)=4.96/(62.21-54.39)=0.63kg（2）新风量Gw101=Gw102=Gw103=0.04kg/sGw104=1.104kg/sGw105=一层新风量Gw=Gw101+Gw102+Gw103+Gw104+Gw105=1.634kg（3）风机盘管风量Gf101=G101-Gw101=0.24-0.04=0.2kg/s=600Gf102=Gf103=0.146kg/s=438Gf104=9.986kg/s=29958Gf105=0.47kg/s=(4)风机盘管机组出口空气的焓imim101=(G101io-Gw101iL)/Gf101=40.42kj/kgim102=im103=32.29kj.kgim104=53.19kj/kgim105=40.3kj/kgo点与L点的连线的延长线与等焓线im的交点是m点tm101=14.8ºCtm2=tm3=13.2ºCtm104=16.3ºCtm105=15.2ºC风机盘管显冷量Qs101=Gf101Cp(tn-tm101)=1.86kwQs102=Qs103=Gf102Cp(tn-tm102)=0.7kwQs104=Gf104Cp(tn-tm104)=97.8kwQs105=Gf105Cp(tn-tm105)=4.2kw(5)新风机组所承担的冷负荷Qw101=Gw101*(iw-in)=1.36kwQw102=Qw103=Qw101=1.36kwQw104=32.01kwQw105=7.3kwQw=Qw101+Qw102+Qw103+Qw104+Qw105+Qw105=43.39kw二层204房间（1）室内热湿比及房间送风量ε204=Q/w=24405.92×3600/6120=14356.42G204=Q/(in-io)=24.405/(61.72-54.55)=3.4kg（2）新风量Gw204=0.33kg（3）风机盘管风量Gf204=G204-Gw204=3.4-0.33=3.07kg/s=9210(4)风机盘管机组出口空气的焓imim204=(G204io-Gw204iL)/Gf204=50.79kj/kgo点与L点的连线的延长线与等焓线im的交点是m点tm204=17.8ºC风机盘管显冷量Qs204=Gf204Cp(tn-tm101)=19.2kw(5)新风机组所承担的冷负荷Qw204=Gw204*(iw-in)=11.88kw三层301房间（1）室内热湿比及房间送风量ε301=Q/w=31504.1×3600/672=16877.2G301=Q/(in-io)=31.504/(61.72-54.55)=4.39kg（2）新风量Gw301=0.64kg（3）风机盘管风量Gf301=G301-Gw301=4.39-0.64=3.75kg/s=11250（4）风机盘管机组出口空气的焓imim301=(G301io-Gw301iL)/Gf301=53.34kj/kgo点与L点的连线的延长线与等焓线im的交点是m点tm301=17.6ºC风机盘管显冷量Qs301=Gf301Cp(tn-tm301)=24.24kw（5）新风机组所承担的冷负荷Qw301=Gw301*(iw-in)=23.08kw四层404房间（1）室内热湿比及房间送风量ε404=Q/w=1584.87×3600/408=13984.15G404=Q/(in-io)=1.584/(61.72-54.55)=0.22kg（2）新风量Gw404=0.04kg（3）风机盘管风量Gf404=G404-Gw404=0.22-0.04=0.18kg/s=540（4）风机盘管机组出口空气的焓imim404=(G404io-Gw404iL)/Gf404=46.15kj/kgo点与L点的连线的延长线与等焓线im的交点是m点tm404=16.7ºC风机盘管显冷量Qs404=Gf404Cp(tn-tm404)=1.33kw（5）新风机组所承担的冷负荷Qw404=Gw404*(iw-in)=1.41kw七层712房间（1）室内热湿比及房间送风量ε712=Q/w=1580.97×3600/204=27899.5G712=Q/(in-io)=1.581/(61.72-54.55)=0.22kg（2）新风量Gw712=0.04kg（3）风机盘管风量Gf712=G404-Gw712=0.22-0.04=0.18kg/s=540（4）风机盘管机组出口空气的焓imim712=(G404io-Gw712iL)/Gf712=46.15kj/kgo点与L点的连线的延长线与等焓线im的交点是m点tm712=16.7ºC风机盘管显冷量Qs712=Gf712Cp(tn-tm712)=1.33kw（5）新风机组所承担的冷负荷Qw712=Gw712*(iw-in)=1.41kw各房间新风负荷分析结果汇总（见附表二）空气处理设备的选择空气处理设备的选择以以上负荷分析的结果和设备手册为依据。一至十二层分别各选用一台吊顶式新风处理机；各房间的风机盘管型号及数量见汇总表；标准层客房每一房间选一个风机盘管。设备详细情况如下：(1)各楼层新风处理机型号楼层号新风机组型号一层海尔G5-DF二层海尔G5-DF三层海尔G-3.5×2DF四至六层海尔G-3.5×2DF七至十二层海尔G-3.5×2DF（2）各空调房间风机盘管汇总房间号风机盘管型号数量101CP-6001102~103CP-6001104FP-16×D410542CP×0081201CP-6001202~203CP-6001204FP-16×D2205FP-16×D3206FP-16×D1301FP-16×D2302~305CP-6001306CP-6001307FP-16×D1401~40242CE002300A140342CE002300A1404~41142CE002300A1412FP-10WA1413FP-12.5WA1501~50242CE002300A150342CE002300A1504~51142CE002300A1512FP-10WA1513FP-12.5WA1601~60242CE002300A160342CE002300A1604~61142CE002300A1612FP-10WA1613FP-12.5WA1701~703FP-3.4WA/A1704FP-3.4WA/A1705~712FP-3.4WA/A1713FP-5.1WA/A1714FP-12.5WA1801~803FP-3.4WA/A1804FP-3.4WA/A1805~812FP-3.4WA/A1813FP-5.1WA/A1814FP-12.5WA1901~903FP-3.4WA/A1904FP-3.4WA/A1905~912FP-3.4WA/A1913FP-5.1WA/A1914FP-12.5WA11001~1003FP-3.4WA/A11004FP-3.4WA/A11005~1012FP-3.4WA/A11013FP-5.1WA/A11014FP-12.5WA11101~1103FP-3.4WA/A11104FP-3.4WA/A11105~1112FP-3.4WA/A11113FP-5.1WA/A11114FP-12.5WA11201~1203FP-3.4WA/A11204FP-3.4WA/A11205~1212FP-3.4WA/A11213FP-5.1WA/A11214FP-12.5WA1

空气输送与分配空气管道的设计与阻力计算综合营业楼设计中空调风系统按管道输送风量及管道布置形式比较简单，一至十二层全部为空调水系统以及地下室的送排风系统。为传输既定的空气量以满足空调房间的送风量，回风量或排风量的要求，综合营业楼设计分别对各风系统进行计算。计算方法本设计采用基于推荐风速的空气管道设计和阻力计算法，步骤如下：1.根据空气处理装置及各送风店所在位置设计风道的走向和联接管，空调机房内的新风通路也需确定位置与走向。2.画出空调系统的轴侧图，管段编号并标出长度和风量。3.根据风速推荐表选择各管段的风速，并计算管道断面。在确定断面时应尽量选用通风管道的统一规格。具体计算一层空调风系统的阻力计算选择最不利环路选择管路1-11为最不利环路摩擦阻力的计算管段1-2：管段长度l=3.8,流量L=120kg/s，初选风速v=4m断面面积A=L/(v*3600),根据A选得管道尺寸为120×120，实际风速v=0.6m/s,根据实际风速和管道尺寸得比摩阻Rm=0.57Pa/m管道摩擦阻力⊿Py=Rm·l=0.57·3.8=2.6Pa其它管段的摩擦阻力计算与以上方式相同（3）局部阻力的计算管段1-2：动压Pd==5.3Pa,Fs-4四面吹散流器250×250，局部阻力系数ξ=1.0，局部压力损失⊿Pj=ξ·Pd=5.3Pa渐缩管，局部阻力系数ξ=0.08，局部压力损失⊿Pj=ξ·Pd=0.42Pa等截面矩形弯头，局部阻力系数ξ=0.29，局部压力损失⊿Pj=ξ·Pd=1.54Pa矩形分叉三通，局部阻力系数ξ=0.27，局部压力损失⊿Pj=ξ·Pd=1.43Pa风量调节多叶阀，局部阻力系数ξ=0.83，局部压力损失⊿Pj=0.43Pa管段1-2的压力损失⊿P=⊿Py+⊿Pj=7.9Pa其它管段与1-2管段计算方法一样支管阻力平衡计算管段4-f：按同样方法计算的此段阻力损失为⊿P=20.4Pa列计算表统计得：⊿P1-11=153.4Pa⊿Pf-11=146.8Pa为改善各支管的平衡性，利用调节阀调节。系统总阻力⊿P=153.4Pa其它风系统的计算步骤同上。新风管道阻力计算表PAGE54一层新风系统阻力计算表管段编号风量管长初选风速m/s管道尺寸（mm）实际流速m/s比摩阻摩擦阻力Pa动压局部阻力系数局部阻力管段总阻力Pa备注m3/hmPa/mPa123456789101112131-2支管1203.84120×1200.60.572.65.315.326.55Fs-4四面吹散流器0.081.56渐缩管0.275.26等截面矩形弯头0.295.65矩形分叉三通0.8316.14风量调节多叶阀2-3支管2403.84250×1920.89005.093-4支管36010.84250×1201.40.838.420.898.44-5支管7231.85320×2402.50.651.0523.065.075-6支管15303.86400×3002.90.8515.322.8615.36-7支管2274.86400×4004.10.732.827.4632.87-11（总管）3520024.08630×5005.10.73120.337.45.27×330.3389.093个矩形弯头带导流叶片二层新风系统阻力计算表管段编号风量管长初选风速m/s管道尺寸（mm）实际流速m/s比摩阻摩擦阻力Pa动压局部阻力系数局部阻力管段总阻力Pa备注m3/hmPa/mPa123456789101112131-21203.84120×1200.60.572.65.315.326.55Fs-4四面吹散流器0.050.55渐扩管0.293.22等截面矩形弯头0.050.55渐缩管0.55.55风量调节多叶阀2-32403.85250×1911.62002.53-4360116250×1201.30.513.83153.834-57231.86.5320×2502.40.624.6521.964.655-615047.88400×3207.140.695.1830.595.186-7180612.08400×4007.90.352.7637.450.2710.112.76等截面矩形弯头7-113406246630×500024.60.276.6439.09等截面矩形弯头三层新风系统阻力计算表管段编号风量管长初选风速m/s管道尺寸（mm）实际流速m/s比摩阻摩擦阻力Pa动压局部阻力系数局部阻力管段总阻力Pa备注m3/hmPa/mPa123456789101112131-2660.006.04.50200×2004.581.307.8012.591.0012.5933.09Fs-4四面吹散流器0.050.63渐缩管0.293.65等截面矩形弯头0.162.12渐缩管0.506.30风量调节多叶阀0.000.00三通2-31321.006.04.50400×2004.591.166.9612.640.030.387.34三通3-41844.003.84.50400×2505.120.903.4215.730.000.003.42三通4-52367.002.54.50500×3204.110.621.5510.140.010.101.65三通5-64459.002.05.50500×5004.950.691.3814.700.000.001.38三通a-b523.003.84.50200×2003.630.803.047.911.007.9116.57Fs-4四面吹散流器0.050.40渐缩管0.503.95风量调节多叶阀0.000.00三通0.161.27渐缩管b-c1046.007.54.50320×2004.671.319.8313.090.273.5315.98等截面矩形弯头0.101.31减缩管0.101.31T型分流三通直通c-d2092.006.05.50320×3205.671.166.9619.290.107.9315.68T型分流三通直通0.010.79渐缩管最不利环路为1-2-4-5-6⊿P=46.7Pa支路a-b-c-d-5⊿P=49.61Pa,此支路阻力基本达到平衡无需加风阀四至六层新风阻力计算表管段编号风量管长初选风速m/s管道尺寸（mm）实际流速m/s比摩阻摩擦阻力Pa动压局部阻力系数局部阻力管段总阻力Pa备注m3/hmPa/mPa123456789101112131-2486.562.54.00200×2003.381.062.657.082.4016.9927.00Fs-4四面吹散流器0.050.35渐缩管0.211.49等截面矩形弯头0.523.68风量调节多叶阀0.261.84裤衩三通支流2-3978.122.04.00320×3202.650.290.584.350.401.742.32裤衩三通支流3-4190400×3204.220.611.5311.040.343.755.28裤衩三通支流4-53892.489.06.50500×4005.410.645.7618.150.031.096.85Y型分流三通5-67784.004.56.50800×4006.760.894.0028.334.006-79941.007.55.001000×5005.520.463.4518.280.62弯头2个h1-h21467.005.05.50320×2505.091.105.5015.544.3667.7877.63网板回风口（多叶阀全开）0.284.35矩形弯头h2-h32934.005.05.50500×3205.090.804.0015.540.020.314.31渐扩管h3-h44402.005.05.50630×3206.050.904.5021.960.010.224.72Y型分流三通h4-h55631.006.05.50630×5004.970.482.8814.820.649.4912.37弯头2个ha-hb511.004.55.50200×1604.441.526.8411.834.3651.5761.72网板回风口（多叶阀全开）11.830.283.31矩形弯头hb-hc870.004.55.50250×2004.831.356.0814.000.020.286.35渐扩管hc-h41229.004.55.50320×2005.331.335.9917.050.305.1111.10Y型分流三通a-b448.002.54.00200×1603.891.132.839.080.211.9131.70等截面矩形弯头2.4021.79Fs-4四面吹散流器0.020.18渐缩管0.030.27渐缩管0.524.72风量调节多叶阀b-c896.004.54.00320×2503.110.441.985.800.000.003.20T型分流三通直通0.211.22弯头c-d1526.004.55.00320×3204.240.632.8410.79-0.04-0.432.41T型分流三通直通d-e2156.009.05.00400×3204.610.741.4812.750.212.68T型分流三通旁通最不利环路为1-2-4-5-6-7-空调机组-h5-h5~h1空调机组外压力损失：⊿P=144.47Pa支路a-b-c-d-e-6-7-空调机组-h5-h4-~-ha空调机组外压力损失：⊿P=128.85Pa(144.47-128.85)/144.47*100%=10%所以支路上不需加阀门，就可以达到阻力平衡七至十二新风系统阻力计算表管段编号风量初选风速比摩阻管长实际风速摩擦阻力Pa动压局部阻力系数局部阻力管段总阻力Pa备注比摩阻m3/hm/sPa/mmPaPa/m124537891011121351-210831.27112.0813.972.600.030.0817.40三通1.270.290.75等截面矩形弯头12.60双层百叶风口0.010.03三通2-3177.4531.0732.573.213.960.010.043.25三通1.073-4246.930.952.82.862.664.910.010.052.71三通0.954-5316.3530.872.52.932.1755.150.010.052.23三通0.875-6455.2530.6863.164.085.990.010.064.14三通0.686-7594.1530.6520.010.061.36三通0.657-8733.0530.5663.183.366.070.010.063.42三通0.568-9871.9540.623.781.28.570.010.091.29三通0.69-101010.8540.663.513.67.390.010.073.67三通0.610-111149.7540.796.53.995.1359.550.010.105.23三通0.7911-121236.7540.8524.291.711.040.010.111.81三通0.85最不利环路阻力损失⊿P=46.51Pa空调水系统空调水系统的设计包括冷媒水系统设计、冷却水系统设计、冷凝水系统设计及其相关设备的选择。水系统的设计冷冻水系统形式本设计中冷媒系统为闭式、变水量、一次泵系统，这是通过几方面的利弊比较得出的。水压特性方面：开式系统虽然可以起蓄冷的作用，但是，这种系统要求的水泵扬程比闭式大，管道容易腐蚀，而且水利平衡非常困难，对于多层建筑是部适用的，所以采用这里闭式系统。冷水管道的设置方式方面：同程式水系统把冷水用管道不同时的送至空气处理机，投资少，管道布置、控制简单，所以很适用本设计的建筑。水量特性方面：定流量有系统简单，操作方便的优点，但其不考虑同时使用系数，输送能耗始终处于最大值，且运行中因水泵联动方式不同会出现两种问题：1.送回水温差降低，空调设备因此效率降低；2.水泵处于超流量状态或设备水量不足。变流量系统虽然投资较之颇高，系统复杂些，但其可节约运行能耗克服顶流量系统的不足。冷源侧与负荷侧循环水泵分配方式方面：二次泵系统运行方面优于一次泵，当系统的非线性程度较大时一次泵出现的问题更多。但一次泵系统的投资少，系统简单，且并建筑规模不大，水系统的划分简单，所以选择一次泵系统。考虑到为接管方便，机房布置，水泵与机组采用独立并联方式。水系统分区本建筑是综合性的，它分为营业大厅、商务间、餐厅、办公室和客房，这几部分在使用时间，使用方式上存在很大的差别。为了便于各部分独立管理，不用时最大程度的节约能源，把空调冷水系统分为三个系统，分别为：风机盘管系统、新风机组系统。各系统水力计算过程（1）绘制水管布置系统图，对管路进行编号，如下图所示；（2）选取最不利环路和最有利环路，进行水力计算；（3）根据管内允许流速，假定流速，选择标准尺寸，然后确定实际流速；（4）计算各管段的沿程阻力和局部阻力，计算过程中，将局部阻力按占沿程阻力20%计算，最后校核阻力。水力计算举例：本设计共两种系统，即风机盘管加独立新风系统、全空气系统，冷冻水经过分集水器分出两路，分别提供给两种系统，因此水管路的水力计算实际有两部分组成。风机盘管加独立新风系统水管路水力计算：对比该系统底层最不利环路与顶层最不利环路，比较出整个系统的最不利环路。底层水力计算表见附表三冷凝水管设计由于各种空调设备如风机盘管机组等在运行的过程中产生的冷凝水，必须及时予以排走。冷凝水的管路设计，应注意以下各要点：（1）风机盘管凝结水盘的进水坡度不应小于0.01。其它水平支干管，沿水流方向，应保持不小于0.003的坡度，且不允许有积水部位；（2）当冷凝水盘位于机组内的负压区段时，凝水盘的出口处必须设置水封，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。（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。（4）为了防止冷凝水管道表面产生结露，必须进行防结露验算。当采用聚氯乙烯塑料管时，一般可以不进行防结露的保温和隔汽处理；而采用镀锌钢管时应设保温层。（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，并应设计安排必要的设施。（6）冷凝水管的公称直径DN（mm），应根据冷凝水的流量计算确定。一般情况下，每1KW冷负荷每1h大约产生0.4kg左右的冷凝水；在潜热负荷较高的场合，每1KW冷负荷每1h大约产生0.8kg左右的冷凝水。查《民用建筑空调设计》得到下列数据，近似选定冷凝水管的公称直径：冷负荷kw公称直径DN/mm≤7207.1-17.62517.7-10032101-17640177-59850599-105580105612462125≥12462150制冷机房设备选型制冷机组选型此次设计冷水进出口水温12/7℃，冷却水进出口水温32/37℃，设定制冷机组数目为两台，水泵两用一备。选择机组时考虑的因素：建筑物的用途；各类冷水机组的性能和特征；当地水源、电源和热源；建筑物全年空调冷负荷的分布规律；初投资和运行费用；对氟利昂制冷剂限用期限及使用替代制冷剂的可能性。通常情况下选择电力驱动的制冷机组时，当单机空调制冷量＞1163kw时，宜选用离心式；＞582-1163kw时，宜选用离心式或螺杆式；＜582kw时，宜采用活塞式。计算单台制冷量因为制冷系统的冷负荷小于580KW，所以只考虑选用活塞式制冷机组。该机组优点有：装置简单、高效、低噪音、结构合理、操作简便、运行安全、安装维护方便，且机组体积小，占地面积小制冷剂常采用R-22，对环境的危害程度较小。当然它也有一定缺点：即往复惯性大，转速不能太高，单机容量不大，机组受水管流速限制大，组合片数不易超过8片。（1）根据制冷系统负荷Q=746KW，结合建筑物的构造和用途进行综合考虑，所以选择两台上海联合开利空调设备有限公司生产的螺杆式冷水机组（30HXY130A.464），名义制冷量在为464kw。（2）在设计工况下，2台机组的总制冷量为Q=2×464=928kw>746kw，满足要求。（3）该系统机组的设计工况为：冷冻水进水温度为12℃，出水温度为7℃。冷却水进水温度为32℃，出水温度为37（4）机组在设计工况下运行，制冷量为464kw，冷冻水流量为60m³/h，配管DNB125mm，冷却水流量为75表6-1制冷机组参数机组型号30HK-115冷冻水进水温度℃12名义制冷量（kw）348出水温度℃7工质R-22流量m³/h60压缩机型号及台数1台06EF、两台06E6压头损失kpa21冷量调节范围（%）22/33/66/100污垢系数0.086电源（V-Ph-Hz）380-3-50进出口管径mmDN125输入功率（kw）90冷却水进水温度℃32重量R-22充注量（kg）63出水温度℃37机组重量（kg）1920流量m³/h75机组运行重量（kg）2154压头损失kpa93外形尺寸长度mm3200污垢系数0.086宽度mm1020进出口管径mmDN70高度mm1630噪声（dB）75注：压缩机型号中6表示有一只卸载；7表示两只卸载；F表示无卸载。水泵选型冷却水泵选型根据选型原则，选择三台冷却水泵（两用用一备），并预先连接在冷却水管路系统中，可切换使用。为利于安全运行和维护保养，制冷机组的冷凝器宜设在冷却水泵的压出段上，冷却水吸入端应设过滤器。以便于调节控制冷水机组运行为原则，冷却塔的配置是一台冷水机组相对应的一台冷却塔。冷却水泵选择原则：1.冷却水泵的流量应为冷却水量的1.1倍。制冷机组的额定水流量为G=72.58m3/h,单台水泵设计流量V=1.1×72.58=79.84m32.冷却水泵的扬程：H=【（H1+H2）+H3+H4+H5】×1.1式中：H1—管路沿程阻力；H2—管路局部阻力；H3—设备阻力（冷凝器）；H4—冷却塔中水的提升高度（冷却塔水盘到喷水口的高差4mH2O）；H5—冷却塔喷嘴的喷雾压力（5mH2O)；1）选用多台水泵时，要考虑流量的衰减，一般附加5%～10%的裕量。

2）水泵并联不宜超过3台，即进行制冷主机选择时也不宜超过三台。

3）大中型工程应分别设置冷,热水循环泵。设管路长度35m，比摩阻300pa/m，局部阻力为沿程阻力的20%。根据此可选择一台山东双轮空调循环水泵100RK74-20B，性能参数见表9-2。表6-2循环水泵100RK80-20B的主要性能参数转速n流量Q扬程H功率(kw)必须汽蚀余量(r/min)(m3/h)(m)轴功率配电机r(m)145080冷冻水泵选型1.制冷机组蒸发器水阻力：一般为5～7mH2O；（具体值可参看产品样本）；

2.末端设备（空气处理机组、风机盘管等）表冷器或蒸发器水阻力，一

般为4～6mH2O；（具体值可参看产品样本）；

3.回水过滤器阻力，一般为3～5mH2O；

4.分水器、集水器水阻力：一般一个为3mH2O；

5.制冷系统水管路沿程阻力和局部阻力损失，沿程阻力一般为比摩阻(80～

120Pa/m)每乘以管道长度.局部阻力为沿程阻力的50%，长度35m；

综上所述，冷冻水泵扬程为上述阻力之和。冷冻水泵扬程表6-3冷冻水泵100RK65-25B的主要性能参数转速n流量Q扬程H功率(kw)必须汽蚀余量(r/min)(m3/h)(m)轴功率配电机r(m)145065分、集水器设计分集水器是一段水平安装的大管径钢管。各制冷机组（换热器）生产的冷（热）水都先经过供水集管，在经过与供水管相连的各子系统或分区供水干管向各子系统或各区供水；各子系统或各分区的空调回水，由于回水管相连的各回水管先回流至回水集管，然后再送入制冷机组（换热器）。分集水器的水流速控制在0.5-0.8m/s，其管径按照这个确定，并且应该大于最大接管开口直径的2倍，则为DN300。两相邻配管间距分别为各自直径和＋120，最外管与边缘距离为其临近外侧管径＋60。膨胀水箱设计选型（1）膨胀水箱的容积计算由于本设计采用闭式水系统，为了贮存系统中的水因温度上升时的膨胀水量以及排除系统中存在的空气，并且稳定系统压力，因此在管路系统中连接膨胀水箱。为保证膨胀水箱和空调水系统的正常运作，水箱应该接在水泵的吸入口侧，水箱标高应至少为1.0～2.0m。膨胀管最好接至循环水泵入口，当水箱距水泵入口较远时，可接至该建筑物内的回水总管上，但运行时，回水总管和水泵吸入口之间不应有关断的阀门。在本设计中，膨胀水箱连接至回水总管上，起定压、排气、补水的作用。膨胀水箱的配管应包括膨胀管、信号管、溢流管、排水管等。为防止冬季供暖时水箱里的水冻结，在膨胀水箱上接出一根循环管，把循环管接至系统定压点前的水平回水干管上，这样可使少量热水缓慢地通过循环管和膨胀管流过水箱。定压点和循环管连接点间距取1.5～3.0m。在膨胀管、循环管上，严禁安装阀门，以防止系统超压，水箱水冻结。膨胀水箱的容积是由系统中水容量和最大的水温变化幅度决定，由下式计算：V==式中-膨胀水箱有效容积（即从信号管到溢流管之间高差内的容积），；-水的体积膨胀系数，α=0.0006，L/℃；-最大的水温变化值，℃，取12-7=5℃，-系统内的水容量，m³，计算时可按建筑面积1L/㎡取。（2）膨胀水箱的选型对应采暖通风标准，查得膨胀水箱的尺寸如下：表6-4膨胀水箱的性能参数图6-1膨胀水箱立面图制冷机房布置机房内设备布置，应符合以下标准：（1）机组与墙之间的净距不小于1m，与配电柜的距离不小于1.5m；（2）机组与机组或其他设备之间的净距不小于1.2m；（3）留有不小于蒸发器、冷凝器或低温发生器长度的维修距离；（4）机组与其上方管道、烟道或电缆桥架的净距不小于1m；（5）机房主要通道的宽度不小于1.5m。空调系统的保温防腐管道的保温和防腐一是为了减少管道的冷、热损失，二是防止冷管路表面结露，三是防止金属表面的外部腐蚀并保护好涂料层。保温材料的热工性能主要取决于其导热系数，导热系数越大，说明保温性能越差，因此选择导热系数低的保温材料是首要原则；同时要综合考虑保温材料的吸水率、使用温度范围、使用寿命、抗老化性、机械强度、防火性能、造价及经济性，在本设计中对供回水管及风管的保温材料均采用带有网格线铝箔帖面的防潮离心玻璃棉。致谢通过本次空调设计，我学到了很多有用的东西，也锻炼了自己分析问题解决问题的能力，为自己以后的工作奠定了基础，使我受益终身！在这次毕业设计过程中，我通过亲自实践将课本知识运用到实际工程中，加深了对空调系统方案和流程的了解，从负荷计算到方案的确定，再到气流组织计算和水力计算，我走了很多弯路，但是在导师和同学的指导与交流下，我一次次的改进，终于顺利完成了毕业设计。在本次空调的设计过程中，首先应当向我的毕业设计指导老师张士轩老师表示最诚挚和由衷的感谢和敬意。通过从他丰富的实践经验和严谨治学的工作态度，以及坚韧不懈的探索精神，给予了我铭记于心的印象和无微不至的帮助。张老师在我的知识学习和研究的方向、方法，以及论文书写等方方面面都进行了细心认真的指导和督促，使得本人得以顺利完成学业和该毕业设计的全过程。与此同时，我仍然发自内心的感谢学院的其他教师，在学校期间，他们的无私关怀和耐心指导使得我终身受益。在他们的身上依然有很多值得我学习的和作为榜样的地方。在此我要向他们道谢，并祝他们在今后的工作和生活中一帆风顺！

参考文献[1]陆耀庆主编.实用供热空调设计手册.北京：中国建筑工业出版社.2007[2]简明空调设计手册/赵荣义主编.北京：中国建筑工业出版社.1998.12[3]吴继红，李佐周主编.中央空调工程设计与施工.北京：高等教育出版社.2001[4]马最良,姚杨.民用建筑空调设计.北京：化学工业出版社.2003[5]付祥钊,流体输配管网.北京:中国建筑工业出版社.2001[6]陆亚俊,暖通空调.北京：中国建筑工业出版社.2002[7]GB50019-2003.采暖通风与空气调节设计规范[S][8]GB/T50114-2001.暖通空调制图标准[S][9]GB50243-2002.通风与空调工程施工质量验收规范[S][10]GB50189-2005.公用建筑节能设计标准[S][11]电子工业部.空气调节设计手册.中国建筑工业出版社.1995[12]GB50235-97.工业金属管道工程施工及验收规范[S][13]AllanT，KirkpatrickandJamesS，Ellison.Coldairdistributionsystemdesignguides[A].AmericaSocietyofHeating.RefrigeratingandAir-ConditioningEngineers.Inc[C].[14]LevineMD，BushJF，DeringerJJ.OverviewofbuildingenergyconservationactivitiesinASEAN.In:ProcASEANSpecialSessionsoftheASHAREFarEastConferenceonAirCondictioninginHotClimates,KualaLumpur,Malaysia,1989附录Ⅰ英文文献ExperimentalstudyofsensibleheatrecoveryofheatpumpduringheatingandventilationAbstractIndoorspacerequiresheating,coolingandventilatingformaintaininghumanoccupantspacetoacomfortablelevel.Heatpumpsystemisnowwidelyusedsinceithasthecapabilitiesofprovidingbothcoolingandheatingwithasingleunit.Ventilation,whichexhauststhecontaminatedindoorairandbringsinthefreshoutdoorairisessentialformaintainingpleasantindoorairquality.Ventilation,however,causesenergylosssinceair-conditioningisnecessarytochangethestateofoutdoorairtothatofindoor.Whenoutdoorairisintroducedintotheinteriorspace,itmustbecooledorheatedtobringittotheindoorspacecondition.Inthiswork,threemethodsofrecoveringsensibleheatduringheatingandventilationprocessofheatpumphavebeenstudiedexperimentally.Thosemethodsa