【某购物中心中央空调系统设计13000字（论文）】

引言建筑参数该购物中心地处于长沙市，具体建筑参数的详细信息见表1.1。表STYLEREF1\s1.SEQ表\*ARABIC\s11建筑参数分类层高（m）功能建筑面积（m2）空调面积（m2）商铺个数步行街负一层3.6设备间、停车场3115.34000一楼5.5商场3115.342106.04161二楼4.2商场3115.341625.71170三楼4.2商场3115.341625.71170总计17.5-12461.365357.46--室内外设计参数1.2.1室外设计参数根据文献《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》[2]得出室外参数详细信息见表1.2。表STYLEREF1\s1.SEQ表\*ARABIC\s12室外设计参数参数数值夏季通风室外计算相对湿度（%）61空气调节室外计算干球温度（℃）35.8空气调节室外计算湿球温度（℃）27.7冬季通风室外计算温度4.6室外平均风速（m/s）2.6室外大气压力（Pa）99920冬季供暖室外计算温度（℃）0.3空气调节室外计算温度（℃）-1.9空气调节室外计算相对湿度（%）83室外大气压力（Pa）1019601.2.2室内设计参数根据文献《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》[2]得出室内设计参数详细信息见表1.3。表STYLEREF1\s1.SEQ表\*ARABIC\s13室内设计参数分类夏季冬季室内温度（℃）2620相对湿度（%）5545空气流速（m/s）0.30.2参照文献《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》PAGEREF_Ref8831\h42[2]可得每人所需最小新风量见表1.4。表STYLEREF1\s1.SEQ表\*ARABIC\s14每人所需最小新风量建筑类型商场、超市人员密度PF（人/m2）PF≤0.4190.4＜PF≤1.016PF＞1.015因为该商场人员密度均大于0.4，所以根据上表1.4得出每人所需要的最小新风量为19m3/h。照明散热所形成的冷负荷参考文献《公共建筑节能设计标准》[4]中的照明密度选择计算。设备显热冷负荷根据商铺的建筑面积来确定相应的设备数量，选择合适的设备，然后即可得出商铺的设备冷负荷。人体显热冷负荷参考文献《公共建筑节能设计标准》[4]中的人体散热量、散湿量和群集系数选择计算。2负荷计算2.1夏季负荷计算2.1.1围护结构冷负荷计算（SEQ公式\*ARABIC\s11）外墙冷负荷按下式（2.1）计算： CL1=KF(t1−tn) （STYLEREF1\s2.式中：CLK−外墙传热系数[W/F−外墙传热面积（mt1（STYLEREF1\s2）屋面冷负荷按下式（2.2）计算： CL2=KFt2−tn （STYLEREF1\s2.SEQ公式\*ARABIC\s1式中：CLK−屋面F−屋面t2（3）外窗冷负荷按下式（2.3）计算： CL3=KF(t3−tn) （STYLEREF1\s2.式中：CLK−外窗F−外窗t32.1.2人体散热冷负荷计算人体散热冷负荷按式（2.6）计算： CLrt=CclrtφQrt （STYLEREF1\s2.式中：CLCclφ−群集系数；Qrt2.1.3照明散热冷负荷计算照明冷负荷按式（2.7）计算CLzm=C式中：CLCcCzQzm2.1.4设备散热冷负荷计算设备冷负荷按式（2.8）计算CLsb式中：CLCcCsb2.1.5渗透风冷负荷渗透风冷负荷按式（2.9）计算： Q=Gsρ(ℎ式中：Q−渗透风负荷（W）；Gsρ−空气密度（kg/hWℎ2.2建筑冷负荷汇总该建筑的总冷负荷和各项冷负荷详见下表2.1。表STYLEREF1\s2.SEQ表\*ARABIC\s11冷负荷汇总一层商铺空调面积m2室内冷负荷kW新风冷负荷kW室内湿负荷kg/h新风冷指标W/m2新风湿负荷kg/h总的冷负荷kW总的冷指标W/m2总湿负荷指标kg/（h·m2）1114.814.96.38.154.96.219.91730.122121.716.86.68.654.26.522.11820.123121.716.86.68.654.26.522.11820.12429.6522.267.61.75.71930.13558.78.43.44.254.53.210.51790.126121.716.86.68.652.66.522.11820.127121.716.86.68.652.66.522.11820.12898.813.95.4752.65.3181820.12913118.379.151.97241830.1210128.717.36.8951.36.822.81770.1211128.717.36.8951.36.822.81770.1212128.717.36.8951.36.822.81770.1213128.717.36.8951.36.822.81770.1214121.716.56.58.651.86.521.71780.121558.48.43.44.354.83.210.51800.1216117166.37.352.16.3211800.11门厅及电梯室158.47.82.73.746.22.810.51800.11门厅及电梯室225.73.81.21.746.71.351950.11步行街290.438.516.120.551.815.652.51800.12共计2106287.8113.7146.854112.6401.51950.12二层商铺空调面积m2室内冷负荷kW新风冷负荷kW室内湿负荷kg/h新风冷指标W/m2新风湿负荷kg/h总的冷负荷kW总的冷指标W/m2总湿负荷指标kg/（h·m2）1119.311.44.55.437.74.615.91330.08298.3103.74.437.63.813.71400.08398.3103.74.437.63.813.71400.08447.97.81.82.137.61.99.62000.08535.33.61.41.739.71.551400.08698.3103.74.437.63.813.71400.08798.3103.74.437.63.813.71400.088105.410.53.94.737414.41370.08913113.34.85.836.6518.11380.0810105.310.73.94.737414.61390.0811105.310.73.94.737414.61390.0812105.310.73.94.737414.61390.0813105.310.73.94.737414.61390.081498.310.13.74.437.63.813.81400.081558.15.82.22.737.92.381380.081637.43.81.51.840.11.55.31420.081794.59.43.64.338.13.7131380.08门厅及电梯室158.46.81.82.230.81.98.61470.07门厅及电梯室225.72.80.91350.93.71440.07共计1625.716860.372.637.262.6231.31430.08三层商铺空调面积m2室内冷负荷kW新风冷负荷kW室内湿负荷kg/h新风冷指标W/m2新风湿负荷kg/h总的冷负荷kW总的冷指标W/m2总湿负荷指标kg/（h·m2）1119.312.64.55.437.74.617.11430.08298.3113.74.437.63.814.71500.08398.3113.74.437.63.814.71500.08447.98.21.82.137.61.9102090.08535.341.41.739.71.55.41530.08698.3113.74.437.63.814.71500.08798.3113.74.437.63.814.71500.088105.411.73.94.737415.61480.08913114.64.85.836.6519.41480.0810105.311.844.837.14.115.71490.0811105.311.844.837.14.115.71490.0812105.311.844.837.14.115.71490.0813105.311.844.837.14.115.71490.081498.311.13.74.437.63.814.81500.081558.16.42.22.737.92.38.61480.081637.43.81.51.840.11.55.31420.081794.510.33.64.338.13.713.91470.08门厅及电梯室158.47.31.82.230.81.99.11560.07门厅及电梯室225.63.20.81.135.11.14.11560.07共计1625.7183.960.372.637.262.6244.21520.08三层总计5357.5621.1232.229243.3237.78771630.1该购物中心夏季的最大冷负荷出现在下午17:00。总冷负荷为877kW，平均冷负荷指标163W/m2，新风负荷为230.2kW，平均新风冷指标为43.3W/m2。2.3冬季热负荷计算2.3.1围护结构耗热量围护结构热负荷可按式（2.10）计算： Q=KF(tn式中：Q−围护结构耗热量（W）；F−围护结构面积（mK−围护结构传热系数[W/（mtwtnα−修正系数。 2.3.2新风耗热量新风耗热量可按式（2.11）计算：Qx=Gx式中：QxGxρ−空气密度（kg/hW，d2.3.3渗透风热负荷计算渗透风冷负荷按式（2.12）计算： Q=Gsρ(ℎ式中：Q−渗透风负荷（W）；Gsρ−空气密度（kg/hW2.3.4照明散热冷负荷计算照明冷负荷按式（2.13）计算CLzm=C式中：CLCcCzQzm2.3.5设备散热冷负荷计算设备冷负荷按式（2.14）计算CLsb式中：CLCcCsbQ2.4冬季热负荷汇总计算得出各个房间的总耗热量，见表2.2。表STYLEREF1\s2.SEQ表\*ARABIC\s12冬季耗热量汇总一层商铺空调面积m2围护结构耗热量kW新风耗热量kW渗透风耗热量kW照明和设备散热量kW总耗热量kW总热指标W/m21114.824.71.62.911.297.62121.72.44.91.73.112.199.43121.72.44.91.73.112.199.4429.60.50.70.50.92.687.8558.70.91.40.81.54.678.46121.72.44.91.73.112.199.47121.72.44.91.73.112.199.4898.82.13.81.42.59.899.291313.25.41.83.413.8105.310128.72.55.11.83.212.697.911128.72.55.11.83.212.697.912128.72.55.11.83.212.697.913128.72.55.11.83.212.697.914121.72.44.91.73.112.199.41558.40.91.40.81.54.678.8161172.14.81.6311.598.3门厅及电梯室158.40.91.40.81.54.678.8门厅及电梯室225.70.50.80.40.72.493.4步行街290.38.117.83.97.837.6129.5共计210633.287.124.344200.595.7二层商铺空调面积m2围护结构耗热量kW新风耗热量kW渗透风耗热量kW照明和设备散热量kW总耗热量kW总热指标W/m21119.32.14.80.92.310.184.7298.31.73.80.728.283.4398.31.73.80.728.283.4447.90.61.30.41.13.471.0535.30.51.10.30.92.879.3698.31.73.80.728.283.4798.31.73.80.728.283.48105.41.94.50.82.19.388.291312.65.41.12.611.789.310105.31.84.50.829.186.411105.31.84.50.829.186.412105.31.84.50.829.186.413105.31.84.50.829.186.41498.31.73.80.728.283.41558.10.81.40.51.23.967.11637.40.51.20.30.92.977.51794.51.73.60.71.97.983.6门厅及电梯室158.40.81.40.51.23.966.8门厅及电梯室225.70.71.10.41.13.3128.4共计1625.722.962.810.128.3125.377.8三层商铺空调面积m2围护结构耗热量kW新风耗热量kW渗透风耗热量kW照明和设备散热量kW总耗热量kW总热指标W/m21119.32.14.80.92.310.184.7298.31.73.80.728.283.4398.31.73.80.728.283.4447.90.61.30.41.13.471.0535.30.51.10.30.92.879.3698.31.73.80.728.283.4798.31.73.80.728.283.48105.41.94.50.82.19.388.291312.65.41.12.611.789.310105.31.84.50.829.186.411105.31.84.50.829.186.412105.31.84.50.829.186.413105.31.84.50.829.186.41498.31.73.80.728.283.41558.10.81.40.51.23.967.11637.40.51.20.30.92.977.51794.51.73.60.71.97.983.6门厅及电梯室158.40.81.40.51.23.966.8门厅及电梯室225.70.71.10.41.13.3128.4共计1625.722.962.810.128.3125.377.8三层总计5357.584212.749.2105.2451.184.8由表2.2可知，冬季空调最大热负荷为451.1kW，总的热指标是84.8W/m2。新风热负荷为212.7kW。3空调机组的确定3.1冷水机组方案确定根据参考文献《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》[2]，选取冷量消耗系数为1.05。根据计算可知，该建筑的总的冷负荷为877kW，则该设计采用的螺杆式冷水机组承担的空调冷负荷应该大于877×1.05=920.85kW，这样才能满足设计需要。3.2冷水机组类型的选择参考文献《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》[2]，水冷机组类型如下表3.1所示。表STYLEREF1\s3.SEQ表\*ARABIC\s11水冷式冷水机组选型范围类型制冷量（kW）涡旋式冷水机组≤116螺杆式冷水机组116～1054螺杆式冷水机组1054～1785离心式冷水机组离心式冷水机组≥1785由计算所得空调冷负荷920.85kW及上表得知，该系统应该选用螺杆式冷水机组，具体选型见表3.2。表STYLEREF1\s3.SEQ表\*ARABIC\s12螺杆机组选型表型号30XW1002（开利）制冷量kW987输入功率kW197最小冷量%8外形尺寸长mm4008宽mm1050高mm1846冷凝器水压降kPa72流量m3/h263进、出水温度℃32/37进出口径Dn200蒸发器水压降kPa80流量m3/h221进、出水温度℃12/7进出口径Dn200COP5.013.3热源的确定该购物中心位于长沙市滨江新城片区，由滨江新城智慧能源中心进行供暖。该智慧能源中心供水热水管网温度为80/70℃，利用换热器换热后供回水温度为60/50℃。该购物中心的热负荷Q=451.1kW，根据参考文献《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》[2]，选取1.1的安全系数，得出冬季的供热负荷为:451.11.1=496.21kW，根据供热负荷即可选择合适的换热器。换热面积按照式（3.1）计算：A=Q/K∆tm（3.1）式中：A--换热面积，㎡；-传热系数，取1150Kcal/(㎡·℃）；∆tm-对数平均温差，℃。根据参考文献《GB50189-2015.公共建筑节能设计标准》[4]，本设计选择的是板式换热器。利用式（3.1）计算得出换热面积为22.23m2。换热器具体参数见表3.3。表STYLEREF1\s3.SEQ表\*ARABIC\s13换热器参数型号最大流量（m3/h）单片换热面积（m2）纵向孔距（mm）横向孔距（mm）接口管径（mm）高度（mm）宽度（mm）MBRO.4-40450.18640140DN509303204空气处理4.1空调系统方案的确定空调系统分类见下表4.1表4.1空调系统分类由不同介质负担负荷分类种类系统特征系统应用全空气系统房间负荷由空气消除一次和二次回风冷剂系统制冷剂抵消冷热负荷分体式空调空气-水系统房间负荷是水和空气消除风机盘管（加新风）带盘管诱导器全水系统室内的热湿负荷由冷水消除风机盘管系统该工程属于舒适性空调。本次设计采用一次回风式全空气系统。4.2空气处理过程冬夏季空气处理流程图见图4.1。在焓湿图上的表示见图4.2。（1）夏季空气处理过程（2）冬季空气处理过程图STYLEREF1\s4.SEQ图\*ARABIC\s11冬夏季空气处理过程冬季先加热后加湿，这样可以增强保湿效果，且不易凝结。图STYLEREF1\s4.SEQ图\*ARABIC\s12一次回风系统夏、冬季空气处理过程4.3空调区的气流组织该购物中心所有的冷、热负荷均通过处理后的空气由散流器平送至送风口，然后送入空调区进行混合来消除。在营业时间里，该购物中心中每个商铺的门都是打开的，所以只需要在每一层楼流动人口少的位置设置一个回风口，通过回风口抽走空调区内的空气，绝大部分排至室外，少部分返回空调机组。5空气处理机组5.1风量的确定根据送风量和新风量，得出回风量。风量汇总见表5.1。表STYLEREF1\s5.SEQ表\*ARABIC\s11风量汇总一层商铺余热kW余湿g/s热湿比送风量m3/h新风量m3/h回风量m3/h新风比%113.82.36159.53598.9770.42830.521.4%215.72.56657.64223.6809.63416.019.1%315.72.56657.64223.6809.63416.019.1%43.90.76402.5984.5208.9777.621.1%57.31.26342.41887.7393.51496.320.8%615.72.56657.64223.6809.63416.019.1%715.72.56657.64223.6809.63416.019.1%812.826636.83395.3660.22737.119.4%917.22.66834.14683.3862.93842.318.3%1016.22.66539.74321.5849.63473.919.6%1116.22.66539.74321.5849.63473.919.6%1216.22.66539.74321.5849.63473.919.6%1316.22.66539.74321.5849.63473.919.6%1415.42.56537.24126.3809.63318.819.6%157.31.26341.51915.0392.11524.920.4%1614.92.17390.03993.6782.93212.719.5%门厅及电梯室17.91.27696.22217.1336.11889.015.1%门厅及电梯室23.90.68497.51121.5148.9973.813.2%步行街37.55.86637.310088.21943.48157.818.4%共计269.242.26831.772211.613944.458327.219.3%二层商铺余热kW余湿g/s热湿比送风量m3/h新风量m3/h回风量m3/h新风比%111.41.67750.13098.9569.42531.618.3%2101.38229.12782.9470.52314.516.8%3101.38229.12782.9470.52314.516.8%47.80.713499.72456.2221.92236.28.9%53.60.57916.1974.6174.1802.517.8%6101.38229.12782.9470.52314.516.8%7101.38229.12782.9470.52314.516.8%810.51.48159.62912.0497.52416.517.0%913.31.78375.03735.1614.03123.116.4%1010.71.48343.63001.5497.12514.316.5%1110.71.48343.63001.5497.12514.316.5%1210.71.48343.63001.5497.12514.316.5%1310.71.48343.63001.5497.12514.316.5%1410.11.38331.52828.7470.52360.316.6%155.80.87951.31584.3279.71306.617.5%163.80.67945.91027.8182.3847.517.6%179.41.37969.02588.8456.12134.717.6%门厅及电梯室16.80.711483.62082.0224.11860.010.7%门厅及电梯室22.80.410698.8843.199.8745.311.8%共计16821.58846.847391.07661.739689.316.2%三层商铺余热kW余湿g/s热湿比送风量m3/h新风量m3/h回风量m3/h新风比%112.61.49990.43576.1569.43008.715.9%2111.110512.23153.2470.52684.814.8%3111.110512.23153.2470.52684.814.8%48.20.616718.32635.6221.92415.68.4%540.510168.01125.8174.1943.715.6%6111.110512.23153.2470.52684.814.9%7111.110512.23153.2470.52684.814.9%811.71.210599.93370.0497.52874.517.0%914.61.510715.54227.5614.03615.514.7%1011.81.210667.63406.5497.12911.314.6%1111.81.210667.63406.5497.12911.314.6%1211.81.210667.63406.5497.12911.314.6%1311.81.210667.63406.5497.12911.34.6%1411.11.110631.53199.0470.52730.514.7%156.40.710222.41809.5279.71531.815.4%163.80.59240.71027.8182.3847.517.7%1710.31.110196.62943.8456.12489.715.5%门厅及电梯室17.30.614719.42292.0224.12069.99.7%门厅及电梯室23.10.313846.1938.599.8840.710.5%共计183.918.811900.353364.27661.745862.514.3%三层共计621.182.48039.5172826.829267.8143779.016.9%根据表5.1计算所得结果可知该购物中心的平均新风比为16.9%。5.2空气处理机组的选择根据上表的计算结果选择的是麦克维尔组合式空气处理机组，参数见表5.2。表STYLEREF1\s5.SEQ表\*ARABIC\s12空气处理机组选型型号额定风量（m3/h）最大风机全压（Pa)风机叶轮直径（mm)MDM1722H308000020001000MDM1720H30600002000900MDM1720H306000020009006风系统的设计及水力计算6.1风管设计及计算6.1.1风管要求首先需要计算每层的新风管路的阻力，该计算利用天正暖通进行计算，然后找出最不利环路，为选取新风机组做准备，选择合适的风管，使的每个房间都能达到要求的风速和风量。对于风管材料的选择，也要考虑耐腐蚀性和经济性。6.1.2设计风速查阅文献《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》[2]可知，风管内空气流速见表6.2。表STYLEREF1\s6.SEQ表\*ARABIC\s12风管内空气流速类型支管干管从支管上接出的风管通风机入口通风机出口公共建筑推荐流速（m/s）3.0～4.55.0～6.53.0～3.54.06.5～10最大流速（m/s）6.58.06.05.011.0住宅推荐流速（m/s）3.03.5～4.52.53.55.0～8.0最大流速（m/s）5.06.04.04.58.5本次购物中心空调设计采用假定流速法。根据文献《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》[2]选择合适的风管材料、风管尺寸和流速。利用天正暖通进行计算。假定流速的计算步骤如下：（1）利用天正暖通软件画出风系统风管图；（2）选择合适的风管内空气流速；（3）先按照规范假定一个合适的风速，之后在根据风速和风量计算出风管的尺寸。（3）得出风管尺寸和管内空气流速。6.1.3风管设计风管的分类见表6.1。表STYLEREF1\s6.SEQ表\*ARABIC\s11风管的分类分类依据分类结果风管材料金属风管非金属风管风管形状圆形风管矩形风管工作压力低压系统中压系统高压系统对比考虑后，该购物中心的送风管选用矩形镀锌钢管。6.2风管的水力计算6.2.1沿程损失风管水力的沿程压力损失公式：（6-1）单位长度的沿程阻力损失：（6-2）式中：ΔPm-单位管长动压损失，Pa/m；v-空气的管内平均流速，m/s；L-管的单位长度，m；λ-沿程阻力系数；ΔPY-沿程阻力，Pa；ρ-空气密度，kg/m³。6.2.2局部损失局部阻力是风管内的空气经过管路上的辅助部件产生的，局部损失：（6-3）式中：ρ-空气密度，kg/m³；V-空气流速，m/s。ε-阻力系数；ΔPj-局部阻力，Pa；6.2.3风系统的总阻力损失沿程损失与局部损失相加就是风系统的总阻力，公式如下：ΔP=ΔPy+Pj 6.2.4风管最不利环路计算该购物中心以第三层为计算实例，计算结果见表6.3和表6.4。表STYLEREF1\s6.SEQ表\*ARABIC\s13环路分支1水力计算编号G(m^3/h)管长L(m)D/W(mm)H(mm)V(m/s)ΔPy(Pa)ΔPj(Pa)ΔP(Pa)1498638.58150012507.662.8458.3761.162270602.44125010006.110.7335.1635.783243934.23125010005.490.9928.2229.214209832.12100010004.760.411.511.925210934.46100010007.382.2951.3953.686177936.298100010006.242.3136.5838.887139682.078008004.940.556.156.698139688.586308006.243.6243.8847.589108781.746308004.880.521.581.9910108783.326308006.131.6635.2936.871198075.846308005.532.2928.6430.931288741.295006304.990.481.652.121388441.575006306.210.9536.2337.171469454.495006304.891.561.593.151569451.535006306.190.7036.1136.721635966.985006303.241.192.213.22总计427.17表STYLEREF1\s6.SEQ表\*ARABIC\s14环路分支2水利计算编号G(m3/h)管长L(m)D/W(mm)H(mm)V(m/s)ΔPy(Pa)ΔPj(Pa)ΔP(Pa)1498538.58150012507.662.8458.9761.172288432.51125010006.500.8139.7440.443276728.72125012506.242.4636.5838.934244626.84125012505.511.5428.4329.865211615.74125012504.780.9721.3122.146175435.19100010003.990.674.975.657175434.54100010006.181.6535.9637.538152375.33100010005.351.4410.7812.229107894.648008003.890.793.694.4510107892.848008005.891.3541.1742.421171534.348008004.060.981.152.031271532.278008004.980.8723.8424.681335862.795006302.580.360.520.861435864.245006303.240.772.132.78总计325.6由上面计算所得结果可知，最不利管段是分支1，ΔP=427.17Pa，选用的是2000Pa的组合式空气处理机组，2000Pa＞427.17Pa，所以选用的组合式空气处理机组符合设计要求，经计算一楼和二楼也符合条件。风管环路简图见下一页图6.1，图STYLEREF1\s6.SEQ图\*ARABIC\s11三楼风系统简图7空调水系统设计及水力计算7.1空调水系统方案确定参考文献《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》[2]中指出“当建筑物所有区域只要求按季节同时进行供冷和供暖转换时，应采取两管制的空调水系统。”所有该系统选用两管制的闭式循环空调水系统。7.2冷冻水流量计算冷冻水流量按式（7.1）~（7.2）计算： qm=Q0Cp(t1−t2) qV=3600Q0ρCp(t1−t2) （式中：Q0ρ−水的密度（kgt1由上面公式计算出每层楼所需的冷冻水流量见下表7.1。表STYLEREF1\s7.SEQ表\*ARABIC\s11空气处理机组冷冻水流量楼层一层二层三层总计楼层冷负荷（kW)401.5231.3244.2877回水温度（℃）12121212供水温度（℃）7777冷冻水体积流量（m3/h)72.5543.1146.18161.84冷冻水质量流量（kg/s)20.2511.9812.8344.937.3最不利环路计算（1）沿程阻力按式（7.3）计算： ΔPy=RL（STYLEREF1\s7.SEQ公式\*ARABIC\s13）（2）比摩阻的计算公式为： ΔPm=λρV22d（STYLEREF1\s7.SEQ公式\*ARABIC\s14式中：ΔPL−冷冻水管长度（m）；λ−冷冻水管的摩擦阻力系数；d−冷冻水管管径（m）；V−冷冻水流速（m/s）；阻力系数λ按式（7.5）计算： 1λ=−2.01g(k3.71d+2.5Reλ) （STYLEREF1\s7.式中：k−冷冻水管内表面的当量绝对粗糙度（m）；（2）局部阻力按式（7.6）计算 ΔPj=ξρV22（STYLEREF1\s7.SEQ公式\*ARABIC\s16式中：ΔP（3）总阻力按式（7.7）计算： ΔP=ΔPm+ΔPj（STYLEREF1\s7.SEQ公式\*ARABIC\s17）（a）一层水系统不利环路（b）三层水系统不利环路图STYLEREF1\s7.SEQ图\*ARABIC\s11水系统不利环路图表STYLEREF1\s7.SEQ表\*ARABIC\s13一层水系统不利环路计算管段编号1236910111415G（m³/h）162.7162.7162.7116.673.673.673.6162.7162.7l（m）18.22.22.24.44.439.239.27.377.2D（mm）220220220175150150150220220v（m/s）1.541.541.541.441.251.251.251.541.54R（Pa/m）124124124134134134116124124ΔPm（Pa）21436250250569.6569.65167.14470.5879.29452.8ΔPj（Pa）6151.22063.73085.62691.51970.12945.22620.15517.69983.1ΔP（Pa）8286.22287.73329.63250.12528.78092.37070.66383.819426管路总阻力（Pa)ΔPm（Pa）23791.8ΔPj（Pa）37028.1ΔP（Pa）60655组合式空气处理机组压降（kPa)35螺杆式冷水机组压降(kPa)80总压降（mH2O)17.76表STYLEREF1\s7.SEQ表\*ARABIC\s14三层水系统不利环路计算管段编号1234512131415G（m³/h）162.7162.7162.747.247.247.290.21627162.7l（m）18.22.22.239.239.24.44.47.377.2D（mm）220220220150150150175220220v（m/s）1.541.541.541.151.151.151.511.541.54R（Pa/m）12412412499201201187124124ΔPm（Pa）21552512513773.94625.3508.8789879.29462.8ΔPj（Pa）6151.12063.73085.62472.42200.01655.01983.65517.69983.1ΔP（Pa）8286.12287.73329.66226.36805.32154.82760.66383.819426管路总阻力（Pa)ΔPm（Pa）22708ΔPj（Pa）35112ΔP（Pa）57660组合式空气处理机组压降（kPa)35螺杆式冷水机组压降(kPa)80总压降（mH2O)17.49由上表可知，水系统的最不利环路为一楼：1-2-3-6-9-10-11-14-15，总阻力损失为60655Pa，总压降为17.76mH2O。7.3冷冻水泵的选型因为该水系统是冷、热水共用的两管制系统，所有选用变频循环水泵。（1）冷冻水泵流量计算： G=M×1.1 （STYLEREF1\s7.SEQ公式\*ARABIC\s18）式中：G−冷冻水泵流量（mM−冷水机组蒸发器水流量（m1.1—冷冻水泵富裕量。由上式得出流量G=221×1.1=243.1m3/h。（2）冷冻水泵扬程计算： H=ℎ0+ℎ1+ℎ2 （STYLEREF1\s7.SEQ公式\*ARABIC\s19式中：h0h1因为总压降为17.76mH2O，水泵流量为243.1m3/h，扬程为19.54m，选用型号GWS-BS立式分体式全自动恒压变频水泵。水泵选型见表7.5。表STYLEREF1\s7.SEQ表\*ARABIC\s15冷冻水泵参数型号GWS-BS45-230流量(m3/h)259扬程(m)25转速r/min1450轴功率(kW)45配用电机（型号/kW)225S-4/37效率(%)70必需气蚀余量(m)5.47.4冷却水系统方案的确定7.4.1冷却塔的选型由前面的冷水机组选型的冷却水量264m³/h，选择冷却塔型号为DBNL3-250的圆形逆流湿式冷却塔1台，冷却塔的选型见表7.10。表STYLEREF1\s7.SEQ表\*ARABIC\s110冷却塔规格型号DBNL3-250电机功率(kW)7.5冷却塔水流量(m³/h)283进塔水压(kPa)32.6最大直径(mm)4342总高度（mm）4085风机直径(mm)2800风量（m3/h）134300噪声(dB)61塔体重量(kg)自重2344、运转重63657.4.2冷却水管管径的确定冷却水系统的水力计算见表7.11。冷却水系统的环路简图见图7.4。图STYLEREF1\s7.SEQ图\*ARABIC\s14冷却水系统环路简图表STYLEREF1\s7.SEQ表\*ARABIC\s111冷却水系统水力计算管段编号12345G（m³/h）231.8231.8231.8231.8231.8l（m）111919711D（mm）250250250250250v（m/s）1.351.351.351.351.35R（Pa/m）8080808080ΔPm（Pa）82014601460500820ΔPj（Pa）4285.62579.410257.54285.63432.5ΔP（Pa）5085.64019.4116984765.64232.5管路总阻力（Pa)ΔPm（Pa）5060ΔPj（Pa）24840.7ΔP（Pa）29801冷却水系统的水力计算见表7.11。冷却水系统的环路简图见图7.4。由表7.11可知，冷却水管路总阻力位29801Pa，即3.05mH2O。7.4.3冷却水泵选型冷却水泵的选取依据冷却塔的水冷来进行选取，在进行选取时，选型原则时一台正常使用，一台备用，防止在机组运行时存在意外情况，导致系统停机，空调停止工作。冷却塔位于楼顶，该建筑高17.5米，冷却水管路总阻力损失为29801Pa，总压降为17.76mH2O。乘上安全系数1.1得：扬程为19.54m，流量为243.1m³/h。查阅参数选择冷却水泵参数见下表7.9冷却水泵的选择IS150-125-400型号流量扬程转速轴功率配带电机效率汽蚀量m³/hmr/minPakw%m125-400B33020155025.330712.87.5膨胀水箱的选型该系统设计选用高位开式膨胀水箱定压，同时能够起到补水的作用。两管制系统按冬天的工况来算。具体的计算参数见下表7.15.表STYLEREF1\s7.SEQ表\*ARABIC\s115膨胀水箱参数表建筑面积m25357.5系统的单位水容量L/m22系统水容量L10714.92膨胀水量L289.30水的膨胀系数1/℃0.0006膨胀水箱容积m30.44系统补水量m30.21水的平均温差℃45经计算得出有效容积V=0.44m3，膨胀水箱的选型见下表7.16。表STYLEREF1\s7.SEQ表\*ARABIC\s116膨胀水箱规格形式有效容积（m3）公称容积（m3）内径（mm）长´宽´高（mm）溢流管径（mm）排水管径（mm）膨胀管径（mm）循环管径（mm）箱体重（kg）方形0.50.6900900´900´900503240252007.6冷凝水系统根据文献《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》[2]及上表数据和机组的冷负荷即可选定冷凝水管的公称直径[2]。冷凝水管管径型号见下表7.13.表STYLEREF1\s7.SEQ表\*ARABIC\s113冷凝水管管径选择冷负荷（kW）公称直径Dn（mm）422542～23032230～40040401～1100501100～2000802001～35001003501～15000125＞15000150根据上表即可选出每层楼的管径见表7.14表STYLEREF1\s7.SEQ表\*ARABIC\s114冷凝水管管径确定楼层一层二层三层冷负荷（kW）401.5231.3244.2管道公称直径（mm）DN50DN40DN40冷凝水管要有一定的坡度，坡至卫生间。7.7补水泵选型系统水容量的计算公式为：Vs=0.86×Q÷5(7-2)Vr=Vs×2%(7-3)Vb=Vr×5(7-4)式中：A建筑面积:㎡；Vs系统水容量：m³/h；Vr系统补水量：m³/h；Vb补水泵应补充的量m³/h。经计算系统水流量为10.71m³，取2%的补水系统水容量，则系统补水容量为10.71×0.02=0.21m³/h。则补水泵流量为0.215=1.05m³/h。根据文献《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》[2]可知，补水泵的扬程要比系统静压大30~50kPa，该系统取30kPa,则补水泵扬程为21.16m。根据所算得的流量和扬程，选用型号为IS50-32-160的立式单级离心泵，同时设一台备用水泵，参数见表7.17。表STYLEREF1\s7.SEQ表\*ARABIC\s117补水泵性能参数型号IS50-32-160流量(m3/h)10.1扬程(m)21转速r/min2900轴功率(kW)1.16配用电机（型号/kW)90L-2/2.2效率(%)50必需气蚀余量(m)27.8软化水箱的选择软化水箱容量按下公式计算：Vt=λVb式中：λ−计算系数，取软化水箱的容积按补水泵45min的水量来考虑，则容积为1.05m3/h×45min=0.79m3。8管道的保温8.1保温的目的对管道进行保温是为了防止空调水管结冰冻裂水管和防止形成冷凝水造成冷量损失。总的来说就是为了阻绝管道内外温度传递。8.1保温层选择保温层的厚度见表8.1。表STYLEREF1\s8.SEQ表\*ARABIC\s11保温层厚度管道蒸汽、凝结水蒸汽、凝结水冷冻水冷凝水管径（mm）＜DN50DN50～100＜DN40DN50～100＞DN100＜DN40保温层厚度（mm）507525325013根据上面的计算结果对照即可选择相应的保温层厚度。9空调系统的消声与减振9.1消声措施随着人民生活水平的提高，人们对生活环境的要求越来越高，因为噪声会影响人的身体健康，所以对于空调系统的设计需要采取相关的措施来降低噪声。根据参考文献《实用供热空调设计手册（第2版）》[3]得：（1）要合理的设计管道结构，尽量减少弯头，有弯头的地方需要装消声弯头。（2）在墙的内表面贴吸声材料。（3）动力部件选用震动小。效率高，噪声低的。（4）选用附有消声材料的风管。（5）进出风口处使用消声器等。9.2减振措施根据参考文献《实用供热空调设计手册（第2版）》[3]得：（1）使用减震垫包裹与建筑接触的风管。（2）使用柔性短管与风机连接以减少震动。（3）机组下面使用隔振基座。（4）风机，水泵等设备采用合理的转速及配套减震垫。总结本次设计的课题是长沙市某购物中心的中央空调系统，下面对该次中央空调系统设计的结果进行总结：对于空调系统的设计，我们要明确建筑的位置条件以及当地各种气象参数，之后查民用建筑确定屋面，窗户以及墙体的构造，对于负荷计算，我们要利用冷负荷系数法逐时计算找出最大值。在设计空调系统时一定要考虑实际，尽量符合节能与环保的标准，且保证系统能正常运行。另外，辅助设备的选择要符合设计规范，不能随意选择，每种设备都有相应的工作条件，只有每种设备都符合规范系统才能正常安全的运行。最重要的一点是论文的格式一定要规范，严格按照要求进行编写。让文章段落即规正又美观。通过这次论文，我对于空调系统的设计流程有了详细的理解，也养成了清晰的设计思路，完全串通了自己在书本上所学的知识，对知识的掌握更加牢固。

附表一表STYLEREF1\s2.SEQ表\*ARABIC\s11冷负荷汇总一层商铺空调面积m2室内冷负荷kW新风冷负荷kW室内湿负荷kg/h新风冷指标W/m2新风湿负荷kg/h总的冷负荷kW总的冷指标W/m2总湿负荷指标kg/（h·m2）1114.814.96.38.154.96.219.91730.122121.716.86.68.654.26.522.11820.123121.716.86.68.654.26.522.11820.12429.6522.267.61.75.71930.13558.78.43.44.254.53.210.51790.126121.716.86.68.652.66.522.11820.127121.716.86.68.652.66.522.11820.12898.813.95.4752.65.3181820.12913118.379.151.97241830.1210128.717.36.8951.36.822.81770.1211128.717.36.8951.36.822.81770.1212128.717.36.8951.36.822.81770.1213128.717.36.8951.36.822.81770.1214121.716.56.58.651.86.521.71780.121558.48.43.44.354.83.210.51800.1216117166.37.352.16.3211800.11门厅及电梯室158.47.82.73.746.22.810.51800.11门厅及电梯室225.73.81.21.746.71.351950.11步行街290.438.516.120.551.815.652.51800.12共计2106287.8113.7146.854112.6401.51950.12二层商铺空调面积m2室内冷负荷kW新风冷负荷kW室内湿负荷kg/h新风冷指标W/m2新风湿负荷kg/h总的冷负荷kW总的冷指标W/m2总湿负荷指标kg/（h·m2）1119.311.44.55.437.74.615.91330.08298.3103.74.437.63.813.71400.08398.3103.74.437.63.813.71400.08447.97.81.82.137.61.99.62000.08535.33.61.41.739.71.551400.08698.3103.74.437.63.813.71400.08798.3103.74.437.63.813.71400.088105.410.53.94.737414.41370.08913113.34.85.836.6518.11380.0810105.310.73.94.737414.61390.0811105.310.73.94.737414.61390.0812105.310.73.94.737414.61390.0813105.310.73.94.737414.61390.081498.310.13.74.437.63.813.81400.081558.15.82.22.737.92.381380.081637.43.81.51.840.11.55.31420.081794.59.43.64.338.13.7131380.08门厅及电梯室158.46.81.82.230.81.98.61470.07门厅及电梯室225.72.80.91350.93.71440.07共计1625.716860.372.637.262.6231.31430.08三层商铺空调面积m2室内冷负荷kW新风冷负荷kW室内湿负荷kg/h新风冷指标W/m2新风湿负荷kg/h总的冷负荷kW总的冷指标W/m2总湿负荷指标kg/（h·m2）1119.312.64.55.437.74.617.11430.08298.3113.74.437.63.814.71500.08398.3113.74.437.63.814.71500.08447.98.21.82.137.61.9102090.08535.341.41.739.71.55.41530.08698.3113.74.437.63.814.71500.08798.3113.74.437.63.814.71500.088105.411.73.94.737415.61480.08913114.64.85.836.6519.41480.0810105.311.844.837.14.115.71490.0811105.311.844.837.14.115.71490.0812105.311.844.837.14.115.71490.0813105.311.844.837.14.115.71490.081498.311.13.74.437.63.814.81500.081558.16.42.22.737.92.38.61480.081637.43.81.51.840.11.55.31420.081794.510.33.64.338.13.713.91470.08门厅及电梯室158.47.31.82.230.81.99.11560.07门厅及电梯室225.63.20.81.135.11.14.11560.07共计1625.7183.960.372.637.262.6244.21520.08三层总计5357.5621.1232.229243.3237.78771630.1

附表二表STYLEREF1\s2.SEQ表\*ARABIC\s12冬季耗热量汇总一层商铺空调面积m2围护结构耗热量kW新风耗热量kW渗透风耗热量kW照明和设备散热量kW总耗热量kW总热指标W/m21114.824.71.62.911.297.62121.72.44.91.73.112.199.43121.72.44.91.73.112.199.4429.60.50.70.50.92.687.8558.70.91.40.81.54.678.46121.72.44.91.73.112.199.47121.72.44.91.73.112.199.4898.82.13.81.42.59.899.291313.25.41.83.413.8105.310128.72.55.11.83.212.697.911128.72.55.11.83.212.697.912128.72.55.11.83.212.697.913128.72.55.11.83.212.697.914121.72.44.91.73.112.199.41558.40.91.40.81.54.678.8161172.14.81.6311.598.3门厅及电梯室158.40.91.40.81.54.678.8门厅及电梯室225.70.50.80.40.72.493.4步行街290.38.117.83.97.837.6129.5共计210633.287.124.344200.595.7二层商铺空调面积m2围护结构耗热量kW新风耗热量kW渗透风耗热量kW照明和设备散热量kW总耗热量kW总热指标W/m21119.32.14.80.92.310.184.7298.31.73.80.728.283.4398.31.73.80.728.283.4447.90.61.30.41.13.471.0535.30.51.10.30.92.879.3698.31.73.80.728.283.4798.31.73.80.728.283.48105.41.94.50.82.19.388.291312.65.41.12.611.789.310105.31.84.50.829.186.411105.31.84.50.829.186.412105.31.84.50.829.186.413105.31.84.50.829.186.41498.31.73.80.728.283.41558.10.81.40.51.23.967.11637.40.51.20.30.92.977.51794.51.73.60.71.97.983.6门厅及电梯室158.40.81.40.51.23.966.8门厅及电梯室225.70.71.10.41.13.3128.4共计1625.722.962.810.128.3125.377.8三层商铺空调面积m2围护结构耗热量kW新风耗热量kW渗透风耗热量kW照明和设备散热量kW总耗热量kW总热指标W/m21119.32.14.80.92.310.184.7298.31.73.80.728.283.4398.31.73.80.728.283.4447.90.61.30.41.13.471.0535.30.51.10.30.92.879.3698.31.73.80.728.283.4798.31.73.80.728.283.48105.41.94.50.82.19.388.291312.65.41.12.611.789.310105.31.84.50.829.186.411105.31.84.50.829.186.412105.31.84.50.829.186.413105.31.84.50.829.186.41498.31.73.80.728.283.41558.10.81.40.51.23.967.11637.40.51.20.30.92.977.51794.51.73.60.71.97.983.6门厅及电梯室158.40.81.40.51.23.966.8门厅及电梯室225.70.71.10.41.13.3128.4共计1625.722.962.810.128.3125.377.8三层总计5357.584212.749.2105.2451.184.8

附表三表STYLEREF1\s6.SEQ表\*ARABIC\s13环路分支1