暖通空调毕业设计说明书全套

./目录TOC\o"1-3"\u前言...1第一章工程概述与设计依据21.1工程概述21.2设计依据21.2.1围护结构热工指标21.2.2室外设计参数21.2.3室内设计参数31.2.4体力活动性质3第二章负荷计算42.1夏季冷负荷的计算42.1.1夏季冷负荷的组成4空调冷负荷计算方法42.2湿负荷的计算112.2.1湿负荷的组成112.2.2湿负荷的计算方法122.3冬季热负荷的计算122.3.1围护结构传热耗热量122.3.2冷风渗透耗热量132.3.3外门冷风侵入耗热量142.3.4热负荷计算举例及汇总14第三章空调方案的确定173.1空调系统的确定173.1.1全空气系统方案的确定173.1.2风机盘管加新风方式的确定173.2空气处理过程设计173.2.1全空气系统设计计算183.2.2风机盘管加独立新风系统设计20第四章风系统的设计294.1风管材料和形状的确定294.2送、回风管的布置294.3气流组织设计294.3.1全空气系统294.3.2风机盘管加新风系统304.4风管设计314.4.1风道水力计算步骤324.4.2全空气系统的风道水力计算324.4.3风机盘管加新风系统的新风管道水力计算394.4.4新风机组的选型41第五章水系统的设计425.1水系统方案的确定425.1.1两管制水系统的特点425.1.2闭式系统的特点425.1.3同程和异程系统的选择425.1.4一次泵变流量系统的选择依据425.1.5水系统方案的确定435.2冷冻水管路设计计算步骤435.3冷冻水供回水水力计算445.4冷冻水泵的选型475.4.1冷冻水泵设计规范475.4.2冷冻水泵的选型475.5冷凝水排放系统设计485.6膨胀水箱配置与计算49第六章空调冷热源的确定51第七章通风与防排烟设计537.1防排烟的方式537.2空调建筑的防火防烟措施537.3通风、防排烟设计54第八章管道保温设计的考虑558.1管道保温的一般原则558.2管道保温层厚度的确定55第九章空调系统消声减振的设计方案569.1空调系统消声设计569.2空调系统减振设计56结论..57参考文献58致谢..59.前言随着国民经济的飞速发展,空气调节技术已是保证室内良好环境的一种必不可少的技术。经济的发展使从事空调设计人员越来越多,对设计要求也越来越高。许多其他行业的人也越来越多的关心空调系统设计的合理性和经济性。尤其是近年来能源危机的出现、环保意识的不断提高,对空调设计提出了新的更为严峻的挑战。因此,利用自然资源,保护环境成了当前各国空调制冷行业的研究方向。为了适应时代的发展,各种空调应运而生。如变频空调,它是目前空调消费的流行趋势,节能环保,能耗低；无氟空调,由当前全球面临的一个重大环境问题所催生,无氟空调是众所期待的产品；舒适性空调得到了很大的发展,健康是空调发展的主题之一,人们对于生活质量的要求越来越高；一拖多的发展从侧面反映了我国居民居住环境的巨大变化,也为自身发展指明了方向。目前,对于办公楼的空调系统比较推崇的空调方式是风机盘管加新风系统,这种系统灵活性大,能独立的调节室温,不但节能,而且健康,得到了广泛应用。随着生产和科技的不断发展,人类对空调技术也进行了一系列的改进,同时也在积极研究环保、节能的空调产品和技术,已经投入使用了冰蓄冷空调系统、燃气空调、VAV空调系统、地源热泵系统等。本次设计中采用风冷螺杆式冷热水机组作为空调系统的冷热源,这样一台机组夏季可进行供冷,冬季又可进行供热。风冷螺杆式冷热水机组利用室内外空气作为冷热源,它不用冷却水泵、冷却水管路及冷却塔,省去了庞大的冷却水系统,投资省,安装方便。总之,伴随着科技和社会的进步,节能、环保、健康、智能控制已成为空调发展的大趋势。由于本人是一名即将毕业的大学生,无论是实践经验还是理论基础都还比较薄弱。在设计过程中难免存在错误和不足,恳请各位老师指正。工程概述与设计依据1.1工程概述本工程为某政府办公大楼空调系统设计,位于北京市中心,总建筑面积约为1000m2,共五层,每层层高为4m,一层有办公室、审讯室、守卫室、健身房、浴室等,二层至五层为办公室及舞厅。每层各设有一间空调机房,屋顶设有制冷机房。1.2设计依据1.2.1围护结构热工指标外墙：选用砖墙,内外粉刷,δ=370mm,K=1.49W/m2K,衰减系数β=0.15,延迟时间ε=12.7h[1]；内墙：选用混凝土隔墙,δ=200mm,K=2.59W/m2K,β=0.45,ε=6.2h,γf=2.0[1]；屋面：选用保温屋面,保温材料为水泥膨胀珍珠岩,K=1.10W/m2K,衰减系数β=0.52,延迟时间ε=5.9h[1]；外窗：假设C2A窗尺寸2100mm×2100mm,C3A窗尺寸1800mm×2100mm,C1A窗尺寸2400mm×2100mm,C4A窗尺寸1500mm×2100mm,选用单层金属窗,K=6.40W/m2K[2],窗的有效面积系数xg=0.85,地点修正系数xd=1,取6mm厚普通玻璃,遮挡系数Cs=0.89,选用浅色布帘,遮阳系数Cn=0.50[1]；楼板：选用面层+钢筋混凝土楼板+粉刷,K=3.13W/m2K,γf=1.5,β=0.64,ε=4.1h[1]；门：假设办公室的门尺寸为1000mm×2400mm,选用单层内门,K=2.91W/m2K,休息大厅外大门尺寸为4500mm×3000mm,选用双层〔金属框带玻璃的外门,K=3.26W/m2K[3]；房间类型：房间类型为中型[2]。1.2.2室外设计参数北京市室外设计参数表1-1冬季空调室外计算温度-12℃空调室外计算相对湿度50％室外平均风速2.8m/s通风室外计算〔干球温度-5℃夏季空调室外计算〔干球温度33.2℃空调室外〔湿球温度26.4℃室外平均风速1.9m/s通风室外计算〔干球温度30℃1.2.3室内设计参数夏季空调设计温度：26℃,风速不大于0.3m/s冬季空调设计温度：20℃,风速不大于0.2m/s北京市室内设计参数表1-2序号房间名称温度℃湿度％新风量标准m3/h·人噪声dB〔A夏季冬季夏季冬季1办公室262050~6035~4040≤402健身房262050~60≥3550≤553舞厅262050~60≥3530--4休息大厅262055~6530~3520≤555守卫室262050~6035~4040≤556更衣室262050~6035~4030≤551.2.4体力活动性质体力活动性质可分为[1]：静坐：典型场所：影剧院、会堂、阅览室等；极轻劳动：主要以坐姿为主,典型场所：办公室、旅馆等；轻度劳动：站立及少量走动,典型场所：实验室、商店等；中等劳动：典型场所：纺织车间、印刷车间、机加工车间等；重劳动：典型场所：炼钢,铸造车间、排练厅、室内运动场等。所以本设计中办公楼属于极轻劳动,舞厅、健身房属于重劳动。第二章负荷计算空调房间冷〔热、湿负荷是确定空调系统送风量和空调设备容量的基本依据。在室内外热、湿扰量作用下,某一时刻进入一个恒温恒湿房间内的总热量和湿量称为在该时刻的得热量和得湿量。当得热量为负值时称为耗〔失热量。在某一时刻为保持房间恒温恒湿,需向房间供应的冷量称为冷负荷；相反,为补偿房间失热而需向房间供应的热量称为热负荷；为维持室内相对湿度所需由房间除去或增加的湿量称为湿负荷。2.1夏季冷负荷的计算2.1.1夏季冷负荷的组成夏季空调房间的冷负荷主要有以下组成：1>通过围护结构传入室内的热量2通过外窗进入室内的太阳辐射热量3人体散热量4照明散热量5设备散热量6伴随人体散湿过程产生的潜热量2.1.2空调冷负荷计算方法冷负荷的计算常采用谐波反应法和冷负荷系数法。本设计采用谐波反应法。谐波反应法计算冷负荷的过程很复杂,一般需用电子计算机。为了便于手算,采用谐波法的工程简化计算方法。以1006办公室为例：1.外墙和屋顶〔2-1式中—计算面积,m2；—传热系数,W/<m2·℃>；—计算时刻,h；—温度波的作用时间,即温度波作用于围护结构内表面的时间,h；—作用时刻下,围护结构的冷负荷计算温差,简称负荷温差,可通过《空气调节》查得。南外墙〔1006办公室冷负荷表2-1计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00Δtx-τ887766666K1.49F11.19CLQτ133133117117100100100100100北外墙〔1006办公室冷负荷表2-2计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00Δtx-τ988877889K1.49F11CLQτ148131131131115115131131148屋顶〔1006办公室冷负荷表2-3计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00Δtτ-ε55681113161921K1.10F41CLQτ2262262713614965867228579472.外窗外窗的冷负荷包括两个部分,即窗户瞬变传导得热形成的冷负荷和窗户日射得热形成的冷负荷。1窗户瞬变传导得热形成的冷负荷CLQτ=KFΔtτ〔2-2式中Δtτ—计算时刻的负荷温差,℃,可通过《空气调节》查得；K—传热系数,W/<m2·℃>；—计算面积,m2。南外窗〔1006办公室瞬变传热冷负荷表2-4计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00ΔtτK6.40F4.41CLQτ51821101381581751861861812窗户日射得热形成的冷负荷CLQτ=xgxdCnCsFJj·τ〔2-3式中—窗的有效面积系数；单层钢窗0.85,双层钢窗0.75；—地点修正系数,可通过《空气调节》查得；Cn—窗内遮阳设施的遮阳系数,可通过《空气调节》查得；Cs—窗玻璃的遮挡系数,可通过《空气调节》查得；Jj·τ—计算时刻时,透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷,简称负荷强度,W/m2,可通过《空气调节》查得。南外窗〔1006办公室日射得热冷负荷表2-5计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00Jj·τ8213017319819917713810282F4.41CLQτ1372172883303322952301701373.内围护结构1当邻室为通风良好的非空调房间时,通过内墙和楼板的温差传热负荷,可按式〔2-1计算。此时负荷温差应按《空气调节》相应表中"零"朝向的数据采用。2当邻室为空调房间时,室温均相同,可不用计算内墙〔1006办公室冷负荷表2-6计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00Δtx-τ211122233K2.59F15.6CLQτ814040408181811211214.地面查舒适性空调,地面传热可忽略不计。5.室内热源散热形成的冷负荷设备、照明和人体散热得热形成的冷负荷,在工程上可用下式简化计算。1设备CLQτ=JEτ-TQ〔2-4式中Q—设备得热,W；T—设备投入使用时刻,h；Eτ-T—时间内的设备负荷强度系数,可通过《空气调节》查得。1006办公室有2台台式电脑,〔功率约为400W,从早上9：00工作到下午17：00。设备〔1006办公室负荷表2-7计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00JEτ-T00.580.770.810.840.870.890.900.92设备功率Q400×2=800CLQτ04646166486726967127207362照明CLQτ=JLτ-TQ〔2-5式中Q—照明得热,W；T—开灯时刻,h；Lτ-T—时间内的照明负荷强度系数,可通过《空气调节》查得。1006办公室安有2支40W的荧光灯,开灯时间从早上9：00到下午17：00。照明〔1006办公室负荷表2-8计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00JLτ-T00.430.630.700.750.790.830.850.88照明功率Q40×2=80CLQτ034505660636668703人体人体冷负荷包括人体显热冷负荷和人体潜热冷负荷。ⅰ.人体显热冷负荷CLQτ=JPτ-TQ〔2-6式中Q—人体得热,W；T—人员进入房间时刻,h；Pτ-T—时间内的人体负荷强度系数,可通过《空气调节》查得。1006办公室有2人工作,工作时间为早上9：00到下午17：00。人体〔1006办公室显热负荷表2-9计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00JPτ-T00.530.710.770.810.840.860.890.90人体显热Q61×2=122CLQτ07499108113118120125126ⅱ.人体潜热冷负荷〔2-7式中—不同室温和劳动性质时成年男子散热量,W,可通过《空气调节》查得；—室内全部人数；—群集系数,可通过《空气调节》查得。1006办公室的人体潜热负荷：=73×2×0.90=131W则1006办公室冷负荷汇总如下：1006办公室冷负荷表2-10房间号1006办公室冷负荷计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00南外墙133133117117100100100100100东外墙148131131131115115131131148北内墙81404040818181121121南外窗传热5182110138158175186186181南外窗日射137217288330332295230170137设备负荷0464616648672696712720736照明负荷03450566063666870显热负荷07499108113118120125126潜热负荷131总计69613211597171417771789177217671765其他房间亦如上计算,汇总如下：第一层各房间总冷负荷表2-11房间号第一层房间冷负荷汇总计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:001005休息厅1953268131243408358835613391330431831006办公室696132115971714177717891772176717651007办公室526117114481565164316551622161415951008守卫室4536968399249809709229058721009办公室526117114481565164316551622161415951010办公室526117114481565164316551622161415951011办公室526117114481565164316551622161415951012办公室526117114481565164316551622161415951013办公室526117114481565164316551622161415951014办公室82114661743183119091891188818501802总计70791319015991172671811218141177051751017192二层<同三、四层>各房间总冷负荷表2-12房间号二层〔同三、四层房间冷负荷汇总计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:002001大办公室1241247038703134331033203328331932692002办公室438101012251298139014371457149815062003办公室556106912841357150815551575167516832004办公室556106912841357150815551575167516832005办公室556106912841357150815551575167516832006副检察长办公室978144617341906200519851905187418242007办公室578123615281655173417431706168916672008办公室581124315351659174117471710169016602009办公室528117314501567164516571624161615972010办公室526117114481565164316551622161415952011办公室526117114481565164316551622161415952012办公室526117114481565164316551622161415952013办公室526117114481565164316551622161415952014办公室526117114481565164316551622161415952015办公室82114661743183119091891188818501802总计94631910624177249462647326720264532663126349第五层各房间总冷负荷表2-13房间号第五层房间冷负荷汇总计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:005001大办公室1467269741413495380639064050417642165002办公室551112313601478163817301818192719805003办公室669118214191537175618481936210421575004办公室669118214191537175618481936210421575005办公室669118214191537175618481936210421575006副检察长办公室1226169420312302254926292697281428645007办公室715137316921873203420982143220822415008办公室718138016991877204121022147220922345009办公室647129215921757190619662004206720965010办公室647129215921757190619662004206720965011办公室647129215921757190619662004206720965012办公室647129215921757190619662004206720965013办公室647129215921757190619662004206720965014办公室647129215921757190619662004206720965015办公室94015851885202121702200226823012301总计115062115026617281993094232005329553434934883按逐时法将每个房间冷负荷逐时相加,得出建筑物逐时冷负荷,其中建筑物逐时冷负荷中最大冷负荷即为建筑物的冷负荷。大空间冷负荷最大时刻房间冷负荷汇总如下：大空间房间冷负荷表2-14房间名称冷负荷〔W房间名称冷负荷〔W1015健身房75481016更衣室13841017更衣室15012016舞厅278493016舞厅278494016舞厅278495016舞厅33851五层总冷负荷表2-15计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00一层70791319015991172671811218141177051751017192二层94631910624177249462647326720264532663126349三层94631910624177249462647326720264532663126349四层94631910624177249462647326720264532663126349五层115062115026617281993094232005329553434934883总计4697491658115139120304128473130306130019131752131122根据计算得建筑物最大冷负荷出现在16：00,数值为131752W。2.2湿负荷的计算2.2.1湿负荷的组成空调房间的湿负荷有以下组成：1人体散湿量；2渗透空气带入室内的湿量；3化学反应过程的湿量；4各种潮湿表面、液面或流液的散湿量；5食物或其他物料的散湿量；6设备散湿量。2.2.2湿负荷的计算方法本次设计湿负荷主要考虑的是人体散湿量。人体湿负荷Wr〔kg/h可按下式计算：〔2-8式中—计算时刻空调房间内的总人数；—群体系数,可通过《空气调节》查得；—一名成年男子的每小时散湿量,g/h,可通过《空气调节》查得。各房间湿负荷汇总如下：房间湿负荷表2-16一层房间号人数湿负荷〔kg/s二〔同三四五层层房间号人数湿负荷〔kg/s休息大厅1005100.000272001大办公室40.00012办公室1006-101420.000062002-2005办公室20.00006办公室100810.000032006副检察长办公室10.00003大办公室101840.000122007-2015办公室20.00006健身房1015150.0009舞厅1000.0061016、1017更衣室80.000222.3冬季热负荷的计算2.3.1围护结构传热耗热量1围护结构的基本耗热量[3]Q1=KF〔tn-twα〔2-9式中K—传热系数,W/<m2·℃>,贴土非保温地面的传热系数K可通过《实用供热空调设计手册》查得；α—温差修正系数,如下表2-17选取；tn-tw—室内外计算温度差。温差修正系数α表2-17序号围护结构特征α1外墙、屋顶、地面以及与室外相通的楼板等1.002屋顶和与室外空气相通的非采暖地下室上面的楼板等0.903非采暖地下室上面的楼板,外墙上有窗时0.754非采暖地下室上面的楼板,外墙上无窗且位于室外地坪以上时0.605非采暖地下室上面的楼板,外墙上无窗且位于室外地坪以下时0.406与有外门窗的非采暖房间相邻的隔墙0.707与无外门窗的非采暖房间相邻的隔墙0.408伸缩缝墙、沉降缝墙0.309防震缝墙0.702围护结构附加耗热量围护结构的附加耗热量,应按其占基本耗热量的百分率确定。各项附加〔或修正百分率,宜按下列规定的数值选用①朝向修正查《暖通规范》规定,选用朝向修正系数如下：朝向修正系数表表2-18Xch南-15~-30％北、东北、西北0~10％东、西-5％东南、西南-10%~-15%在本次设计中朝向修正系数选定为：东、西：-5%；南：-20%；北：0%；东南：-10%②风力修正因位于北京市中心,平均风速不大,对传热的影响不很显著,故一般情况下可忽略不予考虑。③高度修正层高在4m以下,可不考虑沿房屋高度室内温度上升对耗热量的影响。2.3.2冷风渗透耗热量1冷风渗透量计算[3]V=Lln〔2-10式中L—每米门、窗缝隙渗入室内的空气量,在冬季室外平均风速vpj=2.8m/s下,单层金属窗的L1=2.6m3/m·h,双层〔金属框外门L2=1.8m3/m·h[3]；l—门、窗缝隙的计算长度,m；n—渗入空气量的朝向修正系数,如下表2-19渗透空气量的朝向修正系数表2-19n北1.00东、南0.15西0.42冷风渗透耗热量计算[3]〔2-11式中V—经门、窗缝隙渗入室内的总空气量,如上计算；ρw—供暖室外计算温度下的空气密度,kg/m3；cp—冷空气的定压比热,c=1kJ/kg·℃2.3.3外门冷风侵入耗热量外门冷风侵入耗热量公式[3]为：〔2-12式中N—外门附加率,N=80n％,其中n为建筑物的楼层数,所以n=1[3]；—外门的基本耗热量,W因此总热负荷为Q=++2.3.4热负荷计算举例及汇总以1006办公室为例,假设走道、楼梯及厕所的温度均为18℃1006办公室热负荷表2-20房间编号围护结构传热系数室内外计算温度差基本修正系数基本耗热量耗热量修正冷风渗透耗热量冷风侵入耗热量名称面积KW/m2℃tn-tw℃αQ1朝向修正修正后耗热量WWF/m2Xch1006办公室南外墙8.461.49321403-20%323390东外墙9.0751.49321433-5%411南外窗4.416.4321903-20%722北内门2.42.9120.4606北内墙10.472.5920.422022地面23.40.483213590359Q=1882W其他房间亦如上计算,汇总如下：各房间热负荷表2-21房间名称热负荷〔W房间名称热负荷〔W一层1006办公室17821007办公室13481008-1013办公室13481014办公室18011015健身房73911005休息厅28821016更衣室13961017更衣室1484二层〔同三、四层2001办公室32062002办公室14282003-2005办公室14962006副检察长办公室17022007-2008办公室11522009-2014办公室13482015办公室18402016舞厅10431五层5001大办公室41515002办公室19505003-5005办公室22185006副检察长办公室27865007-5008办公室20265009-5014办公室18325015办公室22295016舞厅19583第三章空调方案的确定3.1空调系统的确定3.1.1全空气系统方案的确定舞厅、健身房等房间空间大,人员密集,冷负荷密度大,室内热湿比小,综合舞厅的各个因素采用一次回风定风量全空气系统。其理由如下：适合于室内负荷较大时；与二次回风相比,处理流程简单,操作管理简单；设备简单,最初投资少；可以充分进行通风换气,室内卫生条件好。每层放置一个组合式空调机组在空调机房内。3.1.2风机盘管加新风方式的确定办公室、守卫室和休息厅等小空间人员集中程度大,各房间的负荷根据运行时间不一致,且各自有不同要求,因而采用风机盘管加新风系统。风机盘管直接放置在各个空调房间内,对室内回风进行处理；新风则由新风机组集中处理后通过新风管道送入室内与回风混合。新风机组每层放置一台在空调机房内,制冷机组放置在屋顶。风机盘管加新风系统的冷量或热量是由空气和水共同承担,所以属于空气-水系统。其优点如下：1布置灵活,节能效果好,各房间能根据室内负荷情况单独调节温湿度,房间不使用时可以关掉机组,不影响其他房间的使用；2各空调房间互不相通,不会相互污染；3只需要新风机房,机房面积小,风机盘管可以安装在空调房间内；4与集中式空调相比,不需要回风管道,节省建筑空间；5节省运行费用；6使用寿命长。办公楼内有部分审讯室,结合实际情况可知,这部分房间实用时间很不规律,当空调主系统停止运行时,部分房间可能还需使用,故增设分体空调,不考虑在风机盘管加新风系统中。3.2空气处理过程设计3.2.1全空气系统设计计算一、夏季送风状态点和送风量空气送风状态点和送风量的确定可在i-d图上进行,具体步骤如下：1在i-d图上找出室内状态点N,室外状态点W2根据室内冷负荷Q和湿负荷W求出,再过N点画出此过程线3确定送风温差⊿t,过程线与相对应的等温线相交于O点,O点即送风状态点。4过O点做垂线交相对湿度90%的曲线于L点,由确定新风与回风的混合状态点c,连接c和L点。如图3-1所示：图3-1一次回风系统夏季处理过程每层单独一个系统,以一层为例：1计算室内热湿比：健身房ε=Q/W=7.55/0.0009≈∞1006更衣室ε=Q/W=1.384/0.00022≈∞1007更衣室ε=Q/W=1.5/0.00022≈∞2确定送风状态点,取送风温差⊿t=6℃,则送风点to=20℃,过点N〔tN=26℃,=55%作ε=∞的直线交t=20℃的等温线于O点,则io=46kJ/kg,过O点作垂线交设定的=90%的曲线于L点,tL=16℃,iL=42kJ/kg.3总风量：G=Q/<iN-io>=10.43/<55.5-46>=1.1kg/s=3300m3/h健身房风量：G=7.55/<55.5-46>=0.79kg/s=2384m3/h4由新风量Gw=<15×50+8×2×30>/3600=0.27kg/s〔比10%G大,即选此值以及总风量G=1.1kg/s得一层新风比为=24%,即24%,则混合点C的位置可确定,ic=61.7kJ/kg。5健身房所需冷量：Qo=G<ic-iL>=0.79×<61.7-42>=15.6kW6健身房内冷量分析：Q1=7.55kw；Q2=Gw<>=0.21×<81.5-55.5>=5.46kWQ3=G<io-iL>=0.79×<46-42>=3.16kW回风量Gh=G-Gw=0.79-0.21=0.58kg/s=1740m3/h其他房间亦如上计算,汇总如下各房间的风量、冷量表3-1房间号冷负荷Q1〔kW新风量Gw〔kg/s总风量G〔kg/s回风量Gh〔m3/h新风负荷Q2〔kW冷量Qo〔kW1015健身房7.550.210.7917405.4615.61016更衣室1.380.0360.153420.9362.921017更衣室1.50.0380.163660.9883.132016舞厅〔同舞厅3016、4016660018.257.65016舞厅33.80.843.5798021.869.6二、空调机组的选型本设计采用卧式组合式空调机组,每层布置一个在空调机房内。根据各层送风量和系统冷量进行组合式空调机组的选型,选用靖江市春意空调制冷设备有限公司生产的空调机组,其型号及性能参数如下表所列：各层空调机组性能表表3-2层号型号额定风量〔m3/h风机余压〔Pa电机功率〔kW额定制冷量〔kW额定制热量〔kW水阻力〔kPa机组外形尺寸长×宽×高mm×mm×mm一层ZK-0550007002.2285628.84150×1350×850二层〔同三、四层ZK-101000070045210821.84600×1650×1050五层ZK-101000070045210821.84600×1650×1050机组安装注意事项：1.机组的四周,尤其是检查门及外接水管一侧应留有维修空间700-800mm；2.机组应放置在平整的基座上〔水泥或槽钢焊成；3.机房内应设有地漏,以便冷凝水排放或清洗机组时排放污水；4.机组段与段连接时,段间应衬以随机配给的50mm宽的密封条；5.必须将外接管路清洗干净后方可与空调机组的进出水管连接,以免将换热器堵塞,与机组管路连接时,不能使换热器进出水管受力太大,以免损坏换热器；6.机组的进出风口与风道间用软接头连接,机组不得承受额外的负荷。三、冬季热负荷的校核冬季只需要校核空调机组的热量是否满足房间要求即可。经校核,各空调机组所提供的热量Q远大于夏季空调冷量,而健身房和舞厅等房间冬季热负荷与夏季冷负荷相差并不大,故空调机组提供的热量满足房间要求。3.2.2风机盘管加独立新风系统设计一、夏季送风状态点和送风量1新风量的确定确定新风量的依据有下列三个因素：①稀释人群本身和活动所产生的污染物,保证人群对空气品质的要求；②补充局部排风量；③保持空调房间的"正压"要求。对于因素①,按规范上假定每人所需的新风量计算,查表1-2；对于因素②,由于相对来说很小,不予考虑；对于因素③,一般空调都满足其正压要求。因此满足卫生要求的新风量公式为Gw=n×gw〔3-1式中n—空调房间内的总人数；gw—新风量标准,即单位时间内每人所需的新风量,m3/h·人。2夏季送风状态点和送风量的确定考虑到卫生和能效,选择处理后的新风和风机盘管处理过的空气混合后送入室内的方案。采用新风不负担室内负荷的方式,新风处理到室内焓值,风机盘管处理到点L2,混合到O点一并送入房间,i-d图上的处理过程如图3-2所示。图3-2新风与风机盘管送风混合后送入时的空气处理过程以1006办公室为例1.满足卫生要求的新风量Gw1=n×gw=2×40=80m3/h=0.027kg/s2.热湿比ε=Q/W=1.79/0.00006=29833→∞3.送风状态点已知室内外参数tN=26℃,=55%,tW=33.2℃,tWs=26.4℃,查得iN=55.5kJ/kg,iw=81.5kJ/kg,由iN=55.5kJ/kg,=95%确定点L1,tL1=20℃,iL1=55.5kJ/kg。在i-d图中,过N点作ε线与=90%相交,即得送风状态点O,to=18℃,io=47.5kJ/kg,送风温差=26-18=8℃,总风量G=Q/<iN-io=0.216kg/s=648m3/h。4.用换气次数校核换气次数定义为房间通风量L<m3/h>和房间体积<m3>的比值,即n=G/V〔3-2则1006办公室换气次数n=648/<3.9×6×3.3>=8.4＞5,所以符合换气次数要求[1]。5.新风量的确定由于满足卫生的新风量Gw1=80m3/h＞总风量的10%〔即10%G=64.8m3/h,则1006办公室的最小新风量取两者中的较大值,即Gw=80m3/h。6.新风负荷〔3-3式中Gw—新风量,kg/siw,iL—室外新风点以及新风处理后点的焓值,kJ/kg则1006办公室的新风负荷为Qw=0.027×1000×<81.5-55.5>=702W7.风机盘管风量〔3-4式中G—总送风量,kg/s；GW—新风量,kg/s则风机盘管风量为GF=0.216-0.027=0.189kg/s=568m3/h8.风机盘管冷量连接点L1及点O并延长至L2点,使/<Gw/GF>,则iL2=io-<iL1-ioGW/GF=47.5-<55.5-47.5>×80/568=46.4kJ/kg则风机盘管冷量QF=GF〔iN-iL2〔3-5QF=GF〔iN-iL2=0.189×1000〔55.5-46.4=2064W各房间亦如上计算,汇总如下：一层表3-3房间号总风量G〔m3/h新风量Gw〔m3/h风机盘管风量GF〔m3/h风机盘管冷量QF〔W新风负荷Qw〔W1005休息厅13322001132412017421006办公室6488056820647021007办公室6088052819227021008守卫室3544031411433511009办公室6088052819227021010办公室6088052819227021011办公室6088052819227021012办公室6088052819227021013办公室6088052819227021014办公室703806232268702二层〔同三、四层表3-4房间号总风量G〔m3/h新风量Gw〔m3/h风机盘管风量GF〔m3/h风机盘管冷量QF〔W新风负荷Qw〔W2001大办公室12001601040378613782002办公室5968051618787022003办公室6008052018937022004办公室6008052018937022005办公室6008052018936242006副检察长办公室7247265223736522007办公室6388055820315582008办公室6388055820315582009办公室6088052819225282010办公室6088052819227022011办公室6088052819227022012办公室6088052819227022013办公室6088052819227022014办公室6088052819227022015办公室703806232268702五层表3-5房间号总风量G〔m3/h新风量Gw〔m3/h风机盘管风量GF〔m3/h风机盘管冷量QF〔W新风负荷Qw〔W5001大办公室15751601415515113785002办公室7428066224107025003办公室7878070725737025004办公室7878070725737025005办公室7878070725737025006副检察长办公室108810997935649365007办公室8258374227017155008办公室8258374227017155009办公室7878070725737025010办公室7878070725737025011办公室7878070725737025012办公室7878070725737025013办公室7878070725737025014办公室7878070725737025015办公室862867762825746二、风机盘管的选型根据风机盘管风量以及所承担的冷量对风机盘管进行选型。选用上海北极空调暖通设备厂生产的卧式暗装风机盘管,型号及性能参数如下表所列〔进出水温差5℃：一层风机盘管性能参数表3-6房间号型号风量<m3/h>冷量<w>热量<w>水阻力<kpa>水量<L/S>噪音dB<A>台数1005休息厅FP-7.575035505820250.2334021006办公室FP-7.575035505820250.2334011007办公室FP-5.55502650434512.50.1673711008守卫室FP-4400205034308.50.1423411009办公室FP-5.55502650434512.50.1673711010办公室FP-5.55502650434512.50.1673711011办公室FP-5.55502650434512.50.1673711012办公室FP-5.55502650434512.50.1673711013办公室FP-5.55502650434512.50.1673711014办公室FP-7.57503550582012.50.167371二层〔同三、四层风机盘管性能参数表3-7房间号型号风量<m3/h>冷量<w>热量<w>水阻力<kpa>水量<L/S>噪音dB<A>台数2001大办公室FP-7.575035505820250.2334022002办公室FP-5.55502650434512.50.1673712003办公室FP-5.55502650434512.50.1673712004办公室FP-5.55502650434512.50.1673712005办公室FP-5.55502650434512.50.1673712006副检察长办公室FP-7.575035505820250.2334012007办公室FP-7.575035505820250.2334012008办公室FP-7.575035505820250.2334012009办公室FP-7.575035505820250.2334012010办公室FP-7.575035505820250.2334012011办公室FP-7.575035505820250.2334012012办公室FP-7.575035505820250.2334012013办公室FP-7.575035505820250.2334012014办公室FP-7.575035505820250.2334012015办公室FP-7.575035505820250.233401五层风机盘管性能参数表3-8房间号型号风量<m3/h>冷量<w>热量<w>水阻力<kpa>水量<L/S>噪音dB<A>台数5001大办公室FP-8.585043807160330.34325002办公室FP-7.575035505820250.2334015003办公室FP-7.575035505820250.2334015004办公室FP-7.575035505820250.2334015005办公室FP-7.575035505820250.2334015006副检察长办公室FP-10100052208700330.34315007办公室FP-7.575035505820250.254015008办公室FP-7.575035505820250.254015009办公室FP-7.575035505820250.2334015010办公室FP-7.575035505820250.2334015011办公室FP-7.575035505820250.2334015012办公室FP-7.575035505820250.2334015013办公室FP-7.575035505820250.2334015014办公室FP-7.575035505820250.2334015015办公室FP-8.585043807160250.25401三、冬季热负荷的校核冬季只需要校核风机盘管提供的热量是否满足房间要求即可。经校核,风机盘管所提供的热量远大于夏季空调冷量,而夏季冷负荷与冬季热负荷相差不大,因此均能满足房间要求。第四章风系统的设计4.1风管材料和形状的确定风管按其形状一般分为圆形和矩形风管,本设计选用矩形风管,其占的有效空间较小、易于布置、明装较美观等,按其材料选用金属风管,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。4.2送、回风管的布置大空间内,按房间的空间结构布置送回风管的走向〔见图纸,采用上送下回方式,送风均采用圆形散流器下送,回风采用单层百叶回风口；小空间内,因本建筑层高较高,可充分利用吊顶,在房间的吊顶内放置卧式风机盘管,实现上送风,风口采用圆形散流器。4.3气流组织设计4.3.1全空气系统以1015健身房为例：1将健身房划分为6个小区,即长度方向划分为四等分,每等分为3.9m；宽度方向划分为三等分,每等分为5m,这样,每个小方区为5×3.9m。将散流器设置在小方区中央,则每个小方区可当作单独房间看待。2根据长度为5m,得室内平均风速=0.15m/s[2],对于送冷风情况,=1.2×0.15=0.18m/s＜0.3m/s,说明合适,对于送热风情况,=0.8×0.15=0.12m/s＜0.2m/s〔合适；3根据房间的冷负荷及送风温差,按下式[2]计算送风量==0.23查《实用供热空调设计手册》表11.9-7找到相近送风量=0.23,=3.15m/s,D=300mm；4对办公室来说,散流器送风速度3.15m/s是允许的[2],不会产生较大噪声；5查《实用供热空调设计手册》选用颈部名义直径D=300mm的散流器,风量在800〔0.26时的射程为1.94m,相当于从散流器中心至墙面距离的0.95倍,满足要求。5根据回风量Gh=1740m3/h,设置该房间3个回风口,则每个风口的回风量Go=580m3/h,选择单层百叶回风口,可通过《实用供热空调设计手册》查得对应的回风口尺寸。其他房间亦如上计算,汇总如下表4-1：各房间送回风口的选型表4-1房间号送风口尺寸D〔mm送风口个数回风口尺寸mm×mm回风口个数1015健身房3006250×25031016更衣室2501200×20011017更衣室3001200×20012016舞厅5008400×25065016舞厅5008500×25064.3.2风机盘管加新风系统以1006办公室为例：1根据1006房间长度为6m,得室内平均风速=0.17m/s[2],对于送冷风情况,=1.2×0.17=0.2m/s＜0.3m/s,说明合适,对于送热风情况,=0.8×0.17=0.136m/s＜0.2m/s〔合适；2根据房间的冷负荷及送风温差,按下式[2]计算送风量==0.19查《实用供热空调设计手册》表11.9-7找到相近送风量=0.19,=3.81m/s,D=250mm；3对办公室来说,散流器送风速度3.81m/s是允许的[2],不会产生较大噪声；4查《实用供热空调设计手册》选用颈部名义直径D=250mm的散流器,风量在750〔0.208时的射程为2.34m,相当于从散流器中心至墙面距离的0.9倍,满足要求。其他房间亦如上计算,汇总如下表4-2：各房间送回风口的选型表4-2房间号送风口尺寸D〔mm个数回风口尺寸mm×mm房间号送风口尺寸D〔mm个数回风口尺寸mm×mm一层1005休息厅2002250×2001010办公室2001250×2001006办公室2501250×2001011办公室2001250×2001007办公室2001250×2001012办公室2001250×2001008守卫室1501200×2001013办公室2001250×2001009办公室2001250×2001014办公室2501250×250二、三、四层2001大办公室2002250×2002009办公室2001250×2002002办公室2001250×2002010办公室2001250×2002003办公室2001250×2002011办公室2001250×2002004办公室2001250×2002012办公室2001250×2002005办公室2001250×2002013办公室2001250×2002006副检察长办公室2501250×2502014办公室2001250×2002007办公室2001250×2002015办公室2501250×2502008办公室2001250×200五层5001大办公室2502250×2505009办公室2501250×2505002办公室2001250×2505010办公室2501250×2505003办公室2501250×2505011办公室2501250×2505004办公室2501250×2505012办公室2501250×2505005办公室2501250×2505013办公室2501250×2505006副检察长办公室3001400×2005014办公室2501250×2505007办公室2501250×2505015办公室2501250×2505008办公室2501250×2504.4风管设计4.4.1风道水力计算步骤风道水力计算实际上是风道设计过程的一部分。它包括的内容有：合理采用管内空气流速以确定风管截面尺寸；计算风系统阻力及选择风机；平衡各支风路的阻力以保证各支风路的风量达到设计值。采用假定流速法进行风道水力计算的步骤如下：绘制空调系统轴测图,并对各段风道进行编号、标注长度和风量。管段长度一般按两个管件的中心线长度计算。确定风管内的合理流速。选定流速时,要综合考虑建筑空间、初始投资、运行费用及噪声等因素。查《空调制冷专业课程设计指南》表5-4选取主风道风速为5～6.5m/s,水平支风道风速为3.0～4.5m/s。根据各风道的风量和选定流速,计算各管段的断面尺寸,并使断面尺寸符合通风管道统一规格,再算出风道内实际流速。根据风量L或实际流速v和断面当量直径D查图得到单位长度摩擦阻力Rm。计算沿程阻力和局部阻力选择最不利环路〔即阻力最大的环路进行阻力计算ⅰ.沿程阻力公式为：〔4-1式中l—管段长度,m；Rm—单位长度摩擦阻力,Pa/mⅱ.局部阻力公式为：〔4-2系统总阻力公式为：〔4-34.4.2全空气系统的风道水力计算1一层送风管道布置图图4-1一层送风管轴测图一层风管水力计算汇总如下表所示：一层送风管道水力计算表4-3管段编号送风量m3/h管段尺寸mm×mm风速m/sRmPa/m管长mPaPaPa1-2480200×2003.30.7242.881.258.3211.202-3930320×2503.20.457.43.321.48.74123203.70.445.32.310.060.502.824-52510500×4003.50.301.70.5075-63300500×4004.60.4841.930.33.775.71阻力合计：33.47Pa注：管段1-2的水力计算包括节点1的局部阻力损失,其他管段亦如此计算2二层〔同三、四层送风管道布置图图4-2二层送风管轴测图二层风管水力计算汇总如下表所示二层送风管道水力计算表4-4管段编号送风量m3/h管段尺寸mm×mm风速m/sRmPa/m管长mPaPaPa1-21088400×3202.360.1950.942-32175500×4003.071.256.837.403-44350630×6303.040.050.280.924-58700800×8003.780.1714.12.371.129.5611.93阻力合计：25.39Pa3五层送风管道布置图图4-3五层送风管轴测图五层送风管道水力计算表4-5管段编号送风量m3/h管段尺寸mm×mm风速m/sRmPa/m管长mPaPaPa1-21313400×3202.80.275.01.351.256.087.422-32625500×4003.60.322.50.801.259.9510.753-45250630×6300.890.050.401.304-510500800×8004.50.24213.9314.17阻力合计：33.64Pa4一层回风管道布置图图4-4一层回风管轴测图注：各层回风管连接回风口末端处连接一个蝶阀以便控制风量。详见附图12。一层回风管道水力计算表表4-6管段编号回风量m3/h管段尺寸mm×mm风速m/sRmPa/m管长mPaPaPa1-2366200×1603.180.763.12.371.257.569.922-3708320×1603.840.861.81.541.2511.0512.593-41288400×2503.580.488.23.960.231.765.724-52448500×4003.400.2841.130.050.351.47阻力合计：29.7Pa5二层回风管道布置图图4-5二层回风管轴测图二层回风管道水力计算表4-7管段编号回风量m3/h管段尺寸mm×mm风速m/sRmPa/m管长mPaPaPa1-21100400×2503.060.367.82.841.256.999.832-32200500×4003.061.256.998.553-43300630×5002.910.1614.12.290.522.644.924-54400630×6303.060.231.312.475-65500800×6303.000.231.271.466-76600800×6303.670.32.383.75阻力合计：30.98Pa6五层回风管道布置图图4-6五层回风管轴测图五层回风管道水力计算表4-8管段编号回风量m3/h管段尺寸mm×mm风速m/sRmPa/m管长mPaPaPa1-21330400×2503.70.517.83.991.2510.2214.212-32660500×4003.70.3510.2212.413-43990630×5003.50.2323.8676301.620.231.913.555-66650800×6300.280.231.852.136-77980800×6304.40.267.51.930.33.475.41阻力合计：44.78Pa整理得各层最不利环路总阻力及空调机组余压值为：各层最不利环路总阻力及空调机组余压值归纳表表4-9层号最不利环路总阻力〔Pa空调机组余压值〔Pa一层63.17700二层〔同三、四层56.37700五层78.42700经校核,各层最不利环路的阻力损失均小于各层对应的空调机组的余压值,故满足最不利点的要求。4.4.3风机盘管加新风系统的新风管道水力计算1一层新风管道布置图图4-7一层新风管道轴测图一层新风管道水力计算表4-10管段编号新风量m3/h管段尺寸mm×mm风速m/sRmPa/m管长mPaPaPa1-280120×1201.50.3582.790.120.1710.22-3160120×124.270.050.294.563-4240120×1204.62.423.688.910.344.3613.274-5320160×1204.62.053.567.310.384.8812.195-6400160×1205.83.063.5810.90.469.2320.186-7480160×16077.700.467.4715.177-8520200×1206.02.946.4218.90.469.9828.868-9720200×2005.01.494.386.510.466.8913.399-10880250×200612.38阻力合计：130.19Pa2二层新风管道布置图图4-8二层新风管道轴测图二层〔同三、四层新风管道水力计算表4-11管段编号新风量m3/h管段尺寸mm×mm风速vm/sRmPa/m管长lmPaPaPa1-280120×1201.540.354.51.570.250.363.362-3160120×1203.091.183.544.180.050.294.463-4320160×1204.632.053.627.440.091.168.594-5480200×16084.560.181.876.435-6640200×2004.441.203.564.280.232.7272005.01.453.585.320.233.448.767-8800250×2004.441.063.673.880.354.1482004.850.355.018.969-101040250×2504.620.983.903.830.354.488.3110-111200320×20054.650.345.5210.1811-121272320×2005.521.384.125.680.346.2111.88阻力合计：85.95Pa3五层新风管道布置图图4-9五层新风管道轴测图五层新风管道水力计算表4-12管段编号新风量m3/h管段尺寸mm×mm风速vm/sRmPa/m管长lmPaPaPa1-280120×1201.540.354.51.570.250.363.362-3166120×144.450.050.314.773-4326120×1204.712.123.627.690.091.208.894-5486160×1204.211.263.684.660.181.926.585-6646160×1204.491.223.564.350.232.777.136-7726160×1605.041.513.585.400.233.508.907-8806200×1604.481.073.673.930.374.208.148-9886200×1604.921.273.154.00.355.089.089-101049200×2004.660.993.903.890.354.568.4510-111212200×2005.261.263.754.740.345.6410.3711-121321250×2005.731.474.126.080.346.6912.77阻力合计：88.44Pa4.4.4新风机组的选型根据新风量和新风负荷对新风机组进行选型,同时新风机组的出口余压需满足最不利环路的阻力要求。一至五层风量、冷量以及每层最不利环路总阻力归纳为下表：各层风量、冷量及最不利环路阻力归纳表表4-13层号新风量总冷量〔kW总阻力〔Pa一层8807.7130.19二层〔同三、四层127210.685.95五层132111.588.44每层布置一个柜式新风机组在空调机房内。选用清华同方人工环境工程公司生产的柜式新风机组,型号及性能参数如下表4-12所示：新风机组性能参数表表4-14型号ZKW3-JX额定风量3000m3/h盘管数