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文档简介
某社区文体中心暖通空调工程设计摘要本设计为成都某社区文体中心暖通空调工程设计,本建筑地下一层,地上四层,局部五层。总建筑面积为11660平方米,经计算建筑夏季总冷负荷(含新风/全热)为685998.04W,总冷指标(含新风/全热)为125.15W/m2,建筑冬季总热负荷(含新风/全热)为476979.68W,冬季空调热指标为85.56W/m2。地下一层多为设备用房,包括制冷机房、变电站、水泵房等;首层主要为游泳馆、生态中庭、亲子乐园、社区展廊等;二层主要为羽毛球馆、乒乓球室、健身房、舞蹈练习室等;三层主要为老年大学、邻里社团、图书阅览室等;四层主要为多功能厅、报告厅、棋牌室等。该建筑内部兼有大型空间及小型分隔房间,会议室、社区学校及棋牌室等空间具有独立调控温湿度的需求,故采用风机盘管+新风机组的形式,游泳馆、羽毛球馆及生态中心等大型空间负荷量较大,送风距离长,故采用全空气系统。本项目地处成都,气候分区为夏热冬冷地区,无市政热网。查阅网络信息了解到,成都市大力发展地热资源利用,因此可考虑采用土壤源热泵为冷热源。关键词:全空气系统风机盘管加新风系统土壤源热泵目次1绪论 页1绪论公众对空调系统的了解,一般是基于空调系统所带来的舒适性,他们倾向于认为冬天空调越热,夏天空调越冷。以专业的视角来说,不仅把以空调的舒适性为出发点的这一理念有所违背,并且很大程度上增加了空调系统的能耗。再加上,室内和室外温差过大,人体的适应能力和免疫能力就会有所下降,容易导致空调病。1.1设计目的全面总结四年所学知识,致力于将理论知识和实践相结合。为我们将来做本专业工作奠定坚实的基础,比如规范的查找,图纸的制作,软件的运用。在本次设计中,只需要考虑本专业的要求,但在实际建筑中需要将多方面要求都考虑到,这是需要注意的一点。1.2设计要求1.2.1设计方案学生在得到设计任务后,熟悉土建工程图纸与原始资料,查阅和搜集资料,为设计对象选择多种空调形式,综合比较后最终确定较好的方案。(1)空气处理设备的设计应包括各种空气处理设备和终端设备的选择计算以及气流组织的设计。(2)在输配系统的设计中,应根据不同空调的冷热源方式,设计冷冻水(热水)系统、冷却水系统(如有)以及冷剂式系统(如有)和风系统,并包含空调分区方案。(3)自动控制系统的设计必须包括控制系统的设计原理、操作模式、操作策略。(4)节能、绿色环保节能、绿色环保应融入在设计的全过程,突出暖通空调系统的节能,特别是高效节能运行。1.2.2设计图纸明确设计概况和设计师的设计思路。设计图纸A.典型房间或区域的空调风系统、空调水系统的平面图、剖面图(如有需要);B.空调机房的风系统、水系统平面图、剖面图(如有需要);C.空调系统原理图;D.其它。2设计任务及依据2.1工程概况本建筑为成都市某文体中心。文体中心总占地面积为3875m2;总建筑面积为11660m2,其中地上建筑面积为10698m2,地下建筑面积为962m2;本工程地下一层,地上四层,局部五层。地下一层层高为5.8米,首层层高为5.4米,二至四层层高均为4.2米。建筑功能分布:地下一层主要为设备用房,包括制冷机房、变电站、水泵房等;首层主要为游泳馆、生态中庭、亲子乐园、社区展廊等;二层主要为羽毛球馆、乒乓球室、健身房、舞蹈练习室等;三层主要为老年大学、邻里社团、图书阅览室等;四层主要为多功能厅、报告厅、棋牌室等。2.2设计依据2.2.1地理环境参数表1地理位置省份城市纬度经度海拔四川成都30°40′104°02′506m2.2.2夏季室外计算参数表2夏季室外计算参数夏季空气调节室外计算干球温度31.9℃夏季空气调节室外计算湿球温度26.7℃夏季空气调节室外计算日平均干球温度27.9℃夏季空气调节室外大气压947.7℃夏季室外平均风速1.4m/s风向NNW频率10%2.2.3冬季室外计算参数表3冬季室外计算参数冬季空气调节室外计算干球温度1.2℃冬季空气调节室外计算相对湿度84%冬季空气调节室外大气压力965.1℃冬季室外平均风速1.0m/s风向NNE频率19%2.2.4室内设计参数表表4室内设计参数表房间名夏季冬季新风量(m3/h.p)空气温度℃相对湿度%风速m/s空气温度℃相对湿度%风速m/s功能厅25500.220550.1515报告厅25500.220550.158棋牌室25500.220550.1510羽毛球馆25500.218550.1513乒乓球室25500.218550.1513健身房25500.218550.1513舞蹈室25500.218550.1513游泳馆25500.220550.152.5生态中庭25500.220550.1510亲子乐园25500.220550.1513社区展廊25500.220550.150.25老年大学25500.220550.158邻里社团25500.220550.1510图书阅览室25500.218550.1582.2.5围护结构参数围护结构名称构造及热工指标通风屋面250厚加气混凝土,传热系数K=0.73W/(m2•K)外墙240多孔砖外贴40厚EPS保温板,内外砂浆,传热系数K=0.72W/(m2•K)外门双层玻璃门,传热系数K=2.5W/(m2•K))外窗6低透光Low-E+12A+6透明(中空玻璃),k=2.4W/(m2•K)3负荷计算3.1热负荷计算对于民用建筑物,冬天的热负荷包括两项:围护结构的耗热量和由门窗缝隙进入室内的冷空气耗热量,本建筑采用空调供热,房间内送风形成正压,门窗缝隙没有冷空气渗入,因此只考虑围护结构耗热量。3.1.1围护结构基本耗热量式中:Qj——通过供暖房间某一面围护物的温差传热量(也被称为围护结构基本耗热量),W;K——计算房间内该面围护物的传热系数,W/(m2·℃);F——计算房间内该面围护结构的散热面积,m2;tn——计算房间内空气计算温度,℃;tw——设计建筑所处地区供暖室外计算温度,℃;αQUOTE——温差修正系数,详细参见《实用供热空调设计手册第二版(上册)》表4.7-3,根据与该围护结构相邻房间的类型取值。3.1.2附加耗热量式中:Qj——考虑了各项附加后,某面围护结构的传热耗热量,W;βch——朝向修正系数;βf——风力修正系数;βw——两面外窗修正系数;βfg——房高修正系数。表5热负荷汇总表楼层面积(㎡)冬季总热负荷(含新风/全热)(W)冬季室内热负荷(全热)(W)冬季总湿负荷(含新风)(kg/h)冬季新风量(m3/h)冬季新风热负荷(W)冬季空调热指标(W/m2)1层2234.10116998.2021933.05-51.998164.6095065.1552.372层1295.73160925.5612779.89-72.6415291.80148145.67124.203层791.21100217.139694.25-43.479672.7990522.88126.664层1253.5598838.809115.70-40.8710446.5189723.1078.85小计5574.59476979.6853522.89-208.9743575.70423456.8085.563.2冷负荷计算3.2.1外墙、屋顶的瞬变传热的冷负荷在日射和外界气温的共同作用下,外壁和屋顶瞬变传热引起的逐时冷负荷可按下式计算:式中:F——外墙和屋面的面积,m2;K——屋面和外墙的传热系数,W/(m2·℃);τ——计算时刻,h;ε——围护结构表面受到周期为24h谐性温度波作用,温度波传到内表面的时间延迟,h;τ-ε——温度波的作用时间,即温度波作用于围护结构外表面的时间,h;t——作用时刻下,围护结构的冷负荷计算温差,简称负荷温差,℃。3.2.2外窗玻璃瞬变传导得热形成的冷负荷在室内外温差的作用下,玻璃窗瞬传热形成的冷负荷可按下式计算:式中:Qc——外玻璃窗瞬变传热引起的逐时冷负荷,W;F——窗口的面积,m2;K——玻璃窗的传热系数,W/(m2·℃);ΔQUOTEtτ——计算时刻的负荷温差,℃。3.2.3玻璃窗日射得热形成的冷负荷透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷按下式计算:式中:Qj.τ——透过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷,W;Xg——窗的有效面积系数;Xd——地点修正系数;Jj.τ——计算时刻时,透过窗口面积的太阳能辐射热形成的冷负荷,称负荷强度,W/m2Cs——窗玻璃遮阳系数;Cn——内遮阳设施的遮阳系数。3.2.4设备、照明和人体散热得热形成的冷负荷内扰形成的冷负荷按下式计算式中:Qn——照明、设备、人体的得热,W;T——设备投入使用时刻或开关灯时刻或人员进入房间时刻,h;τ-T——从设备投入使用时刻或开灯时刻或人员进入房间时刻到计算时刻,h;JXτ-T(JEτ-T,JLτ-T,JPτ-T)——时间的设备负荷系数,照明负荷强度系数,人体负荷强度系数。3.2.5空调新风冷负荷空调房间通入新风带来的负荷按下式计算:式中:Qx——新风冷负荷,kW;Gw——新风量,kg/h;iw——室外空气焓值,kJ/kg;in——室内空气焓值,kJ/kg。3.2.6空调湿负荷计算式中:D——人体散湿量,kg/s;φ——群集系数;n——室内全部人数;q——成年男子的小时散湿量,g/h。人体散湿形成的潜热冷负荷Qs按下式计算:式中:q2——一名成年男子小时潜热散热量,W。表6冷负荷汇总表楼层面积(㎡)夏季总冷负荷最大时刻(含新风/全热)(h)夏季总冷负荷(含新风/全热)(W)夏季室内冷负荷(全热)(W)夏季总湿负荷(含新风)(kg/h)夏季新风湿负荷(kg/h)新风量(m3/h)总冷指标(含新风/全热)(W/m2)1层2234.116:00185738.99114229.01133.2674.448164.6083.142层1295.7316:00204064.6999092.13179.88111.8611191.80157.493层791.2116:00139314.9358355.50114.8684.839072.79176.084层1253.5516:00156879.4381343.78122.0577.618935.71125.15小计5574.5916:00685998.04353020.41550.06348.7337364.90125.153.2新风负荷计算为了使室内空气质量好,通常向室内引入室外新鲜空气(简称新风)。夏季应对空气进行降温除湿。冬季室内的温度和焓值比室外高很多,而且室外空气比较干燥,所以冬季设备要对室外引入的新风进行加热和加湿。由于新风处理能耗比较高,能耗可能占总能耗的25%~30%,所以在满足室内空气质量要求的前提下,应选择较小的新风量。新风量一般应满足三个要求:确保卫生要求;补充局部排风;保持空调房间的正压要求。参照《实用供热空调设计手册》(下册)及《民用建筑空调设计》(第二版)等相关书籍,确定公共建筑不同功能房间人均最小新风量及各房间人员密度,从而确定不同房间所需新风量,既满足室内人员舒适性要求,又达到建筑节能的目的。
夏季空调新风冷负荷按下式计算:式中:Qw——新风冷(热)负荷,kW;Gw——新风量,kg/h;iw——室外空气焓值,kJ/kg;in——室内空气焓值,kJ/kg;4空调系统的方案确定4.1冷热源方案本项目位于成都,气候区夏热冬冷,没有市政热网。年平均气温均大于5℃,适合风冷热泵机组运行。查阅网络信息了解到,成都市大力发展地热资源利用,可以考虑采用土壤源热泵为冷热源。方案A:土壤源热泵机组方案B:风冷热泵机组现对两方案进行技术经济性比较,成都市日平均气温小于等于8℃的天数为68d(12月8日至次年2月14日),供冷天数取210d,电价为高峰时段1.02元/KWh,平谷时段0.89元/KWh,低谷时段0.52元/KWh。该文体中心空调运行时间为7:00-21:00,有8h处于高峰时段,4h处于平谷时段,2h处于低谷时段。设夏季运行时有120d在满负荷运行,45d处于60%负荷运行,45d处于30%负荷运行,冬季运行时20d处于满负荷运行,20d处于60%负荷运行,28d处于30%负荷运行。方案1设备主要包括:土壤源热泵机组、空调侧冷水泵、空调侧热水泵、土壤侧水泵。此外还包括打换热井、埋管以及机房土建工程的费用。方案2设备主要包括:风冷热泵机组,冷水泵,热水泵。两方案的初投资计算如下:表1方案1冷热源初投资设备名称规格台数单价(万元)总价(万元)土壤源热泵机组KCWF1135BR
冷量Q=478kwNc=94kw
制热量510kwNh=115kw23570空调侧冷水泵Q=80m³/h,N=7.5kw30.51.5空调侧热水泵Q=28m³/h,N=3kw30.30.9土壤侧水泵Q=50m³/hN=7.5kw30.51.5附属建设费用打井、埋管以及机房土建费用(估算)130小计203.9表2方案2初投资设备名称规格台数单价(万元)总价(万元)风冷热泵机组30XQ-430
Qc=422kW,电功率Nc=117.7kW
Qh=415kW,电功率Nh=115.9kW1454530XQ-330
Qc=322kW,电功率Nc=90.3kW
Qh=318kW,电功率Nh=87.1kW13535冷水泵Q=80m³/h,N=7.5kw30.51.5热水泵Q=56m³/h,N=5.5kw30.30.9合计81.5运行费用计算如下:表3方案1运行费用项目耗电量kWh土壤源热泵机组276262土壤侧循环水泵515.9空调侧冷水泵20223空调侧热水泵12726运行费用(万元)29.81表4方案2运行费用项目耗电量kWh风冷热泵机组330024.94257823.86冷水泵50557.5热水泵7999.2运行费用(万元)58.40在前20年使用期内总运行投资费用趋势如图1所示:图1两方案总投资运行费用比较经计算,约在系统运行4年时,两方案的总运行投资相同,长期来看选择方案一更满足技术经济性要求,故本设计中冷热源方案选择为土壤源热泵机组。4.2空调系统形式选择本建筑地下一层设有空调机房、配电房、水泵房和值班室;一层主要功能用房为门厅、接待室、茶餐厅、亲子乐园、游泳馆、更衣室;二层主要功能用房为健身房、乒乓球室、羽毛球馆、办公室;三层主要功能房间为社区学校、自习室、桌球室、图书阅览室、藏书室;四层主要功能房间为报告厅、活动室、会议室、琴房、棋牌室、网络机房。结合建筑各楼层的防火分区、房间功能分区及各空调系统优缺点分析,制定相应的空调方案。由于接待室、茶餐厅、亲子乐园、健身房、乒乓球室、办公室、自习室、桌球室、棋牌室、琴房等房间众多且面积相对较小,每个房间空气系统需要单独调整,并且对房间内的温湿度控制精度要求不高,因此,这种房间较适宜选用风机盘管加新风系统,室外新风由新风机组处理至室内等焓点后送入室内,室内负荷由风机盘管机组承担。而游泳馆、羽毛球馆、报告厅、活动室等房间面积较大,人员众多且对房间温湿度控制精度要求较高,需要能够实现快速的升温、降温,因此,这种房间比较适合全空气系统的选择。由于使用时间的特殊性,安防控制室、消防控制室单独设置分体空调。生态中庭层高较高,且顶部天窗带来的负荷占比较大,从节能的角度来看,设计只需要满足工作区域人体的舒适度,所以采用分层空调形式。由于淋浴室水蒸气较大,将风机盘管放在淋浴室会导致设备腐蚀等问题,所以淋浴室的负荷将由更衣室的风机盘管承担。并且淋浴室的回风不进行热回收,通过卫生间直接排走。5空调风系统设计5.1风量计算5.1.1风机盘管加新风系统夏季处理过程风机盘管加新风系统的室内回风由风机盘管处理,新风处理到室内空气焓值,单独送至房间,在出风过程中与风机盘管冷风混合到达O点,再沿热湿比线达到室内状态点N,其空气处理过程如下图所示:图2风机盘管加新风系统夏季空气处理过程在焓湿图上标出室内状态点N,过N点作室内热湿比线(ε线),与ϕ=90%相对湿度线的交点O即为送风状态点,并校核送风温差Δt0。再标出室外状态点W,通过新风机组将室外空气处理到与ϕ=90%的机器露点L,风道温升1℃,可以获得L’点。已知N、O点和房间余热Q、余湿W,可以算出空调送风量G,又由房间新风风量Gw可得出风机盘管处理的回风量Gf=G-Gw,由新回风混合比OM/OL’=Gw/Gf可以确定M点位置。新风机组承担负荷:Qow=Gw(hw-hl)风机盘管承担冷量:Qof=Gw(hN-hM)表5接待中心夏季空气处理状态点状态点温度t
℃相对湿度φ
%含湿量d
g/kg干焓
kJ/kgW31.866.219.882.7L18.99012.450.5L’19.984.612.451.5O9.5906.626.3N256011.955.6M5.178.24.315.8以一层接待中心为例:已知室内冷负荷Q=16.49W,室内湿负荷W=6.03kg/h,室内热湿比ε=23370.8(1)在焓湿图上确定室外状态点W、室内状态点N。(2)从N点引hN线,等焓线hN线和φ=90%线交于L点,连接WL,W→L是新风在新风机组内实现的冷却减湿过程,确定L点的参数,经过管道温升1度为L’点。(3)从N点作热湿比线ε=23370.8,与φ=90%的线相交于送风状态点O,则可确定O点参数。(4)连接并延长到M点,M点为经风机盘管处理后的空气状态。(5)总送风量G=Q/(hn-ho)=2158.5m³/h。(6)新风量:满足局部排风量、维持室内正压、满足卫生要求以及不低于最小新风比10%。该房间无局部排风设备,因此局部排风不予考虑;满足卫生要求新风量=637.5m³/h;维持房间正压要求新风量:该房间外窗密封性良好,根据《民用建筑空调设计》2.2章图2-1,取房间保持10Pa正压,查图得每米缝隙渗风量为0.2m³/(h•m),房间门窗缝隙长度为20m,因此可得=20×0.2=4m³/h;取房间送风量的最小新风比10%,=215.8m³/h。最终取新风量Gw=Max(Gw1,Gw2,Gw3)=637.5m³/h(7)回风量Gf=G-Gw=1521.04m³/h(8)新风比Gw/G=29.53%(9)换气次数n=G/V=8次其余房间风量计算详见附表。
5.1.2风机盘管加新风系统冬季处理过程风机盘管系统冬季送风量一般保持与夏季相同,处理过程如下。图3风机盘管加新风系统冬季过程焓湿图新风经新风机组预热处理至W’点,再等焓除湿至W’’点与风机盘管处理至M点的出风以夏季送风新风比混合,达到送风状态点O,送至房间,经热湿比线ε到达室内设定状态点N。首先在焓湿图上确定出状态点W、N,然后利用室内热负荷Qℎ、湿负荷wℎ以及夏季风量O点焓值:O点含湿量:从而确定出状态点O,根据夏季送风新风比计算出W’点的焓值,由于W’与W点等湿,确定出状态点W’。根据新风回风混合比例有如下公式:从而得出W’’点含湿量,与W’点等焓线相交即得出点W’’。连接W’’O,延长与N点等湿线相交即可得出M点。表6102房间冬季空气处理状态点状态点温度t
℃相对湿度φ
%含湿量d
g/kg干焓
kJ/kgW2.768%1.5-2W’344.6%1.538.1W’’22.436.3%6.138.1O2147.6%7.440N1860%7.737.7M20.750.6%7.740.55.1.3一次回风系统夏季处理过程图4一次回风系统夏季处理过程以一层大堂风量计算为例,首先确定室内外状态点N、W,N’点为回风在风管内温升1℃后的状态点,过N点做ε线与送风温差9℃线相交得到状态点O,在O点的等含湿量线上与机组的露点相对湿度线φ=90%相交得到状态点L。出风点N’与室外新风混合后达到状态点C,根据新风混合比N’C/N’W=Gw/G可得到状态点C。将混合状态C的空气经表冷器处理到机器露点L点,露点温度的风经过送风管温升1℃后达到送风状态点O点,送入房间,处理室内余热余湿,沿热湿比线到达室内状态点N点。表7夏季一次回风状态点状态点温度t
℃相对湿度φ
%含湿量d
g/kg干焓
kJ/kgW31.866.219.882.7N’2656.511.956.7L7.5905.822.1O9.677.85.824.3N256011.955.6C32.659.218.580.3一次回风计算过程:(1)根据得到的室内余热(Q)、余湿(W)量,计算室内热湿比:;(2)在h-d图上确定室内状态点N点和室外状态点W,过N点做ε线与送风温差9℃线相交得到状态点O,在O点的等含湿量线上降低1℃确定为机组的露点出风点N;(3)在N点的等含湿量线上温升1℃得到状态点N’;(4)计算总送风量(G)为:按吸收余热量(Q)计算:按吸收余湿量(W)计算:若两种方法计算得到的送风量相同,则计算无误。计算得中庭送风量为29763.4m³/h;(5)计算新风量Gw,新风量计算原则与风机盘管部分相同,计算得新风量为9888m³/h;(6)回风量Gf=G-Gw=20986.8m³/h;(7)新风比Gw/G=9888/29763.4×100%=29.5%5.1.4一次回风系统冬季处理过程室外W点新风经预热达到W’状态点,与室内N点回风混合达到状态点C,再等湿加热至L点,经过等焓加湿处理至送风状态点O’。首先在焓湿图上确定状态点W、N,空气加热器将新风加热到10℃,达到状态点W’,根据夏季新风比Gw/G=NC/NW’,确定出状态点C。过N点作热湿比线ε,为保持冬季送风量与夏季相同,根据dO=dO’(dO为夏季图5冬季一次回风处理过程送风状态点含湿量),确定送风状态点O’,过O’做等焓线与C点的等含湿量线相交可得L点。冬季过程中的风量均与夏季工况一致。系统中采用全空气一次回风各区域风量如下表:表8全空气风表区域一层大堂报告厅总风量m³/h29763.546219.7新风量m³/h988813866回风量m³/h20986.832353.9表9冬季一次回风状态点状态点温度t
℃相对湿度φ
%含湿量d
g/kg干焓
kJ/kgW2.7681.5-2W’1020.11.513.9L35.316.15.750.4O33.320.46.550.4N19557.538.3C16.349.75.7315.1.5卫生间排风量计算参照《民用建筑空调设计》,卫生间排风量可以换气次数计算,换气次数不小于每小时5-10次。以一层南侧男卫生间为例,房间面积为17.68㎡,层高为5.1m,从而可得房间体积为90.2m³,取换气次数为10次,排风量Gp=10×90.2=902m³/h。其他卫生间排风量计算见附表。5.2风机盘管及新风机组选型5.2.1风机盘管选型以一层接待中心为例:已知房间总风量为G=2158.54m³/h,新风量GW=637.5m³/h,回风量Gf=1521.04m³/h。风机盘管承担的全冷量为:16.7kW风机盘管承担的显冷量为:9.64kW新风机组承担的全冷量为:6.50kW风机盘管按中档风量选择,此房间选用格瑞德FP-136型两台,中档风量为1020m³/h,冷量为8.79kW。其它房间风机盘管选用详见附表。5.2.2新风机组选型本设计中1~4层每层布置两台新风机组,各承担一部分房间的新风量和新风负荷,将新风处理到室内状态点的等焓线。新风机组均选用吊顶式新风机组,参考格瑞德新风换气机样本,选型如下:表10新风机组选型表楼层新风机房负载房间总风量m³/h总负荷kW型号F1西侧1001-10031013155415.84格瑞德XH-200D东侧1005-10111763.616.87格瑞德XH-200DF2西侧2001-20032008-20092191.817.45格瑞德XH-150D东侧2003-2006350027.35格瑞德XH-150DF3西侧3001-300530131974.5519.66格瑞德XH-100D东侧3006-30123261.3427.74格瑞德XH-150DF4西侧4001-40064018-4019335034.17格瑞德XH-400D东侧4007-40172668.5128.49格瑞德XH-400D5.3组织形式及风口类型选择气流分布计算的工作是选择气流分布形式,明确送风口的形式、数量和大小,使工作区域的风速和温差满足设计要求。工作区的温湿度、洁净度的要求,一般根据舒适空调或工艺空调提出的参数来确定。对于工作区的流速,当前中国的规定:舒适的空调房间里的风速在冬天不应超过0.2m/s,而夏季不应超过0.3m/s,工艺性空气调节工作区风速宜采用0.2~0.5m/s。另外,送风口出流速度u0值应考虑高速气流通过风口所产生的噪声,因此在要求较高的房间应取较低的送风速度,一般的取值范围为2~5m/s。排(回)风口的风速一般限制在4m/s以下,靠近人群时不宜大于3m/s。考虑到噪声因素,住宅建筑一般采用2m/s,而工业建筑可以大于4m/s。根据本建筑的结构及气流组织和空气分布的要求和特点,从空气分布和运行费用以及噪声强度的角度考虑,接待室、茶餐厅、棋牌室、练舞房等小型房间采用方形散流器顶送顶回;回风口设置单层百叶风口,安装在风机盘管下部;新风单独送到房间,新风口设置单层百叶风口。全空气系统部分,一层游泳馆采用方形散流器顶送风,由于游泳池环境的特殊性,防止过大的风速快速带走人体表的水分导致热舒适性变差,工作区风速应小于0.3m/s。羽毛球馆气流组织形式:考虑到风速和风向会对羽毛球的飞行轨迹产生影响,故对此查找相关资料,要求羽毛球馆风速小于0.2m/s。参考到的部分设计案例有采用布袋风管送风以及圆形可调喷口送风,经过流场fluent模拟确定喷口角度和出风流速等。布袋风管整体送风,可选择渗透和排孔出风模式,根据现场的需求多角度送风,实现有序的气流组织,气流速度稳定在0.2m/s,在低风速下保证气流组织均匀,使羽毛球的飞行区域内的气流保持层流状态,避免产生涡流,不会影响羽毛球的飞行轨迹。还有的专业比赛场馆将风口分布设置在观众席座位下,考虑到本羽毛球馆无观众席,故采用布袋风口均匀排孔送风。5.4送风校核计算5.4.1方形散流器气流组织校核查取《简明空气调节设计手册》例5-7,方形散流器气流组织校核过程如下:图7方形散流器射程示意图(1)按房间(或分区)的尺寸布置散流器,计算每个散流器的送风量;(2)计算水平射程l及垂直射程x’。x’为从散流器风口到工作区断面射程,l为水平射流距离。(3)选定送风速度u0,计算出风面积F0:(3-4)(4)到达计算截面的送风风速ux:(3-5)式中:F0—— L——水平射程,m;X’——垂直射程,m;K1——射流受限系数;K2——射流重合修正系数;K3——非等温修正系数。(5)到达计算截面的温度衰减Δtx:(3-6)Δtn1——散流器特性系数。(6)检查贴敷长度xl(3-7)(3-8)式中k——k=0.35-0.7h0/b0取h0/b0=0.3;m1——风口特性系数,取1.0,见《简明空气调节设计手册》表5-12;n1——风口特性系数,取0.88,见《简明空气调节设计手册》表5-12。以一层VIP接待室为例,净高度为4.2m,采用径向散流器平送。(1)单个散流器风量为L=1216.3m3/h;在《民用建筑设计空调规范》表6.8中查得颈部最大送风速度为4-5m/s,拟定散流器出风速度3.5m/s,该散流器水平射程l=3.65m,垂直射程x’=2.2m。(2)检查ux:式中K2、K3均取1,K1查表取0.43(3)检查Δtx:(4)检查射流贴附长度xl由公式3-7、3-8计算得xl=3.66m>l,设计合理。5.4.2单层百叶风口气流组织校核图8百叶风口射流长度示意图(1)确定风口位置及数量,计算射流长度x,x为水平射程与垂直到工作区射程之和。(2)假定风口尺寸a、b计算出风面积F0=a×b×0.8,0.8为有效面积系数(3)计算射流截面面积Fn射流截面为与每股射流垂直的截面面积。(4)利用各修正系数图求得K1,K2,K3(5)利用风量及出风面积计算送风风速u0。(6)计算截面风速u(3-9)(7)检查工作区风速(8)检查温度衰减Δt(3-10)式中Δt(9)检查射流长度xl(3-11)(3-12)以一层接待中心百叶侧送为例:房间尺寸为16.1×20.4×5.1m,单个风口风量为1026.32m3/h。(1)将百叶风口设置在大堂两侧吊顶,双侧送风,安装高度4.2m,共使用8个风口,水平射程为5.7m,射流长度x=7.9m。(2)选定风口尺寸为200×100,出风面积F0=0.016㎡。(3)射流截面面积Fn=20.4×4.2/4=21.42㎡(4)根据《简明空气调节设计手册》图5-26查得射流受限系数K1=1,图5-27查得射流重合修正系数K2=1,图5-28查得非等温修正系数K3=1(5)送风风速=8.9m/s(6)计算截面风速(7)工作区处于送风回流区,因此工作区风速约为计算截面处的一半,即uh=0.44m/s,比夏季送风室内工作区限制风速0.3m/s稍高,考虑到送风应用场所为大堂,故认为风速满足需求。(8)送风温度衰减(9)检查射流长度xl根据式3-11、3-12计算得xl=7.47m,射流长度基本满足需求。5.4.3侧送喷口气流组织校核(1)根据空调区的显热冷负荷和送风温差,计算总送风量,根据建筑平面特点布置送风喷口,确定每个喷口的送风量。(2)假设喷口出口直径ds,求得喷口送风温度vs,按公式3-13计算阿基米德数Ar,代入式3-14中计算射流到达工作区的风速vx,若vx不满足设计要求,则需重新假定ds或重新布置风口。(3-13)(3-14)式中正负号在送冷风时取正号,送热风时取负号;x——喷口垂直向下送风的射程,m;Kp——射流常数,对于圆形和矩形风口,当vs=2.5~5m/s时,Kp=5.0;当vs≥10m/s时,Kp=6.2;Δts——送风温差,℃;tn——室内设计温度,℃。(3)按照公式3-15校核区域温差Δtx(3-15)若不满足要求,也重新假定ds或重新布置风口。喷口向下垂直送风的气流组织计算,先按照夏季送冷风的工况进行设计。对于定风量系统,冬季送热风工况时要关掉若干风口,再进行校核计算。5.5风系统设计5.5.1风系统的设计布置1.以的满足设计风量要求前提下来设计通风管道,已达到初投资和运行费用最低。同时,一定要和建筑设计相互配合,做到美观与协调。
2.风管的布置和设计计算原则:
(1)风道系统要简洁、灵活、可靠,风道布置尽可能短,减少分支管,要便于安装、调节、控制和维修。
(2)风道的断面形状要由建筑空间制宜。风道断面尺寸要国标化,矩形风道的长宽比一般小于4。
(3)正确选择经济风速。风速选用视风道的种类及风道的性质(主风道、支风道、水平风道与垂直风道)、输送介质气体的性质以及对噪声要求。3.本项目的风管系统分为全空气风管系统以及新风风管系统。全空气风管系统应用在一层生态中庭、游泳馆和二层羽毛球馆。生态中庭属于高大空间,温度分层明显,故在顶部天窗设置排风口,将夏季热空气直接排出。5.5.2风系统的水力计算根据《实用供暖空调设计手册》第二版第十一章,本设计风管水力计算采用假定流速法,先按技术经济要求选定风管流速,然后根据风道内的风量确定风管断面尺寸和系统阻力。
(1)绘制系统布置图,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,不扣除管件本身的长度。(2)选定最不利环路划分管段,初步选择流速,主风管流速选择5~6.5m/s,支风管流速3~5m/s。(3)根据给定风量和选定风速,查出符合国家统一规格的通风管道尺寸,并算出风道内的实际流速。
(4)根据风量或实际流速及风管尺寸查《实用供暖空调设计手册》表11.2-3,可以得到单位长度摩擦阻力R,计算各管段的沿程阻力损失。(5)计算各管段的局部阻力损失。
(6)计算各段的总阻力损失。
(7)检查并联环路的阻力平衡情况,要求各支路与最不利环路的阻力相差不应超过15%。
(8)根据系统的总阻力和总风量选择风机。以一层新风管道末端局部为例:(1)尺寸确定:此管段为末端分支管段,推荐流速3~5m/s,根据风量443.7m³/h,可选出矩形风管尺寸250×160mm,根据实际风量和管道截面积算出管道设计流速为2.16m/s,符合流速要求;(2)查得管道摩擦阻力R=0.72Pa/m,量得管长L=3.27m,可得Py=RL=0.72×3.27=2.35Pa;(3)此管段产生局部阻力的构件为一个蝶阀,一个分流三通,根据《实用供热空调设计手册》表11.3-1查得局部阻力系数∑ξ=3.7,可计算局部阻力得=21.25Pa;(4)总阻力损失为沿程阻力损失和局部阻力损失之和,即△P=△Py+△Pj=23.6Pa其他管路水力计算见附表。6空调水系统6.1水系统设计本项目采用土壤源热泵机组作为冷热源,机组冷却形式为风冷,制出冷热水经水管系统送至末端设备,该套水系统夏季为冷水系统,冬季为热水系统。机组置于楼顶,经分集水器分支两套立管系统,通过水暖管井送至各楼层。6.2供回水系统水力计算空调水系统管路计算的步骤与空调风管系统阻力计算的步骤相近:(1)划分管段。在系统轴测图或简图上以冷热负荷不变为准则划分管段,标注各管段长;(2)选定最不利环路,对整个管路进行编号。一般选组合管段长度最长的管路为最不利环路,先对其组成管段从离分水器最近的一段开始,逐段由近至远(最后到集水器)顺序编号,再对与最不利环路并联的各分支管路或管段由远而近进行编号。编号数字标注在各管段或设备的起始节点处;(3)计算管段流量。根据管段的冷热负荷,按公式求出管段的流量;(4)选流速,确定管径。根据管段性质(主管、立管还是一般管道),选定水的流速范围。然后根据管段流量和该流速范围查表,选择最接近管段流量,且流速值在选定流速范围内的对应管径(公称直径),查出相应的比摩阻值R;(6)计算管段的沿程阻力。;(7)计算管段的局部阻力。根据管段的实际情况,可查得各种管道附件和管件的局部阻力系数,计算各管段的局部阻力;(8)检验各并联管路的阻力平衡情况。并联管路之间的阻力不平衡偏差值应不大于15%,如果大于15%,则可采取调整其中一个管路的管径,改变其断面面积,或加阀的方法使阻力尽量平衡;(9)计算最不利环路的阻力。该环路的阻力即为系统总阻力H,考虑一定的安全因数(一般为1.1~1.2)后就可以作为选择水泵所需要的扬程(Hp)依据。以最不利环路末端管段1为例:(1)尺寸确定:管段1承担冷负荷为Q=4938W,根据以下公式计算水流量:(3-16)式中c——水的比热容,取4.2×10-3J/(kg•℃);Δt——冷水供回水温差,取5℃。计算得该管段流量G=849.34kg/h,由《实用供热空调设计手册》冷水管道的比摩阻计算表26.5-1将比摩阻R控制在100-300Pa/m范围内,可选出水管尺寸DN25;(2)沿程阻力:由查得的管道摩擦阻力R=241Pa/m,量得管长L=2.23m,可计算沿程阻力为△Py=RL=241×2.23=537.43Pa;(3)局部阻力:此管段产生局部阻力的构件为三通及截止阀,根据《实用供热空调设计手册》表26.5-3查得局部阻力系数总共为∑ξ=10.5,可计算局部阻力=758.1Pa;(4)总阻力损失:沿程阻力损失和局部阻力损失及末端风机盘管水阻之和,风机盘管水阻为17kPa,计算得△P=△Py+△Pj=537.43+758.1+17000=18295.53Pa其他各管段水力计算见附表,计算得最不利环路负荷侧总阻力为97.421kPa。6.3冷凝水管路风机盘管及吊顶式新风机组冷凝水管根据所接末端设备的负荷量按下表选定,走向由各设备汇合后就近排至卫生间,组合式机组冷凝水出口设水封,就地排放到机房地漏。表11冷凝水管管径冷负荷(kW)公称直径(mm)冷负荷(kW)公称直径(mm)冷负荷(KW)公称直径(mm)≤720101~176401056~15121007.1~17.625177~598501513~1246212517.7~10032599~105580>124621507羽毛球馆空调系统方案7.1羽毛球馆概况及空气调节需求分析(1)该羽毛球馆位于二楼,长31.7m,宽19.4m,占地面积626m2,净高8.3m。羽毛球馆的东、南、西方向的围护结构均为体育中心的内墙,北方向为体育中心的外围护玻璃幕墙,平面图如图X-1所示。羽毛球馆属于典型的高大空间。X-1羽毛球馆平面示意图(2)该羽毛球馆基本设计参数见表X-1。项目面积(m2)夏季室内设计温度(℃)夏季室内设计湿度%冬季室内设计温度(℃)冬季室内设计湿度%人员数量照明功率(W/m2)人均新风量(m3/h)6222655194537819表X-1羽毛球馆的空调基本设计参数羽毛球馆的夏季负荷情况如表X-2所示。项目计算结果冷负荷(kW)69.17室内冷负荷(kW)43.53湿负荷(kg/h)27.89室内湿负荷(kg/h)3.21新风量(m3/h)2576负荷指标(W/m2)107.41表X-2羽毛球馆的夏季负荷情况根据负荷计算结果,选取一次回风方案。可以计算得到该羽毛球馆所需送风量约为11400m3/h,送风温度为15.4℃,回风量约为8475.9m3/h。综合分析可知羽毛球馆送风量、排风量较大,若直接排风会导致能耗极高浪费巨大,故可采用全热交换机进行排风热回收。(3)气流组织要求:羽毛球馆属于特殊空间,送风风速的大小将对羽毛球的飞行轨迹产生影响,根据《体育建筑设计规范》(JGJ31-2003)的建议,室内羽毛球馆在高度9m以下的区域内空调设计风速不宜大0.2m/s。7.2气流组织方案选择羽毛球馆是一个较高的空间,而且对风速有特殊的要求,所以采用上送风,有利于送风的流速的充分衰减;如果设置侧墙回风可能会影响场地内活动,破坏整体美观,所以采用顶回风。综上考虑采用上送上回形式。送风风口一般采用散流器或喷口顶送风。喷口送风的射程一般可达6-8m,且风速衰减较慢,若采用大风速送风则工作区风速过大,难以满足要求;且高大空间室内空气分层明显,若送风风速过小可能使工作区无法有效降温,故不宜采用喷口顶送风。查阅文献及网络资料可知,羽毛球馆可采用布袋风口送风,能够很好的满足规范需求。同时也查阅到部分设计案例利用Airpak进行CFD模拟,比较了散流器、喷口和布袋风管送风的气流组织情况:喷口送风时羽毛球场地内局部风速过大,利用散流器送风时空间内风速也略超过限定值,且布置大量散流器及其风管会占用大量空间,还会遮挡照明光线,影响场地正常使用,故此两种方案均不合适。根据案例中羽毛球馆布袋风管送风方案的模拟结果,四个羽毛球场地内的平均风速均在建议值内,仅有局部风速稍大于建议值0.2m/s,最大值为建议值的1.4倍。在羽毛球场地边缘上空悬挂布袋风管不会占用羽毛球场地上空空间,也不会遮挡照明光线,因此,布袋风管送风方案是该羽毛球馆较为合适的送风方案。查阅相关设计手册和规范,我没有找到相关布袋风管送风的气流组织设计校核方法,相关内容由风管厂家做详细设计。7.3节能措施(1)该空间送风、排风量较大,可利用空气的温度自然分层在上部设置排风,夏季将部分高温的空气直接排出。(2)回风可利用全热交换器进行热回收,用于夏季新风预冷,冬季新风预热,降低空气处理机组的能耗。(3)新风量可根据室内CO2浓度灵活供给,避免直接采用人均新风量送新风导致新风能耗过高的问题。8游泳馆空调系统方案8.1游泳馆概况及空气调节需求分析1、本次设计的游泳池位于该建筑一楼,是一个室内游泳池,占地面积为850.52m2,平面图如图所示。游泳池北面的围护结构为外墙和玻璃幕墙,窗墙比近似0.5;其它三面为内墙,分别是更衣室内墙、休息等待区内墙和走廊内墙;顶部为二楼包间的楼板地面。该游泳池属于文体中心娱乐性游泳池,池水周边无观众席和看台。图Y-1游泳馆平面示意图2、室内设计参数确定室内游泳池的空调设计标准与普通舒适性空调系统不同,其室内设计参数的确定需考虑以下几点内容:(1)游泳池要求池水的水温与游泳池的用途、类型以及人员在水中的停留时间和运动量有关。人体在33℃的水温中处于静止状态时,长时间逗留也会感到不舒服,所以国际游泳池设计标准规定水温33℃为最高限值;池水温度也不能过低,要是水温过低的话,就只能短时间停留,不然人体耗热量就会过大,体温就会下降。我国的设计规范的温度取值范围为25~27℃,本次设计的游泳池属于室内娱乐性游泳池,池水温度应较比赛性用的游泳池高一些,较治疗性温度应低一些,所以确定本次设计的池水温度为26℃。(2)游泳池要求室内空气环境温度保证游泳者在水中和出水后的舒适感。人体刚出水面时,空气温度不能低于水温,否则人体会感到寒冷。按国际游泳池设计标准提出的空气温度高于水温2℃,确定本次设计空气温度为28℃。(3)游泳池要求适宜的室内空气相对湿度。相对湿度偏高,空气露点温度便会升高,冬天围护结构内表面就比较容易结露;如果相对湿度过低,刚出水面的游泳者皮肤表面水分蒸发就会加快,很容易产生冷感。规范规定相对湿度≤75%。按节能设计和保证游泳池围护结构内表面不结露要求,确定本次设计值,夏季的空气相对湿度为70%,冬季的空气相对湿度为60%。(4)游泳池要求室内适宜空气流速。风速过大,游泳者上岸后会有吹风感,加剧身体表面水分的蒸发,游泳者会有冷感;空气流速过小,室内气流组织就会困难。另外,池面的空气流速将直接影响池水的蒸发量,从而影响游泳池空调系统的能耗。因此,本次设计的室内空气风速选为0.2~0.3m/s。游泳池的室内设计参数见下表。室内设计温度℃室内设计湿度%空气流速照明负荷(W/m2)设备负荷(W/m2)池边人数(人)人体全热(kW)人体散湿(g/h)夏季28~30≤700.2~0.32015590.407425冬季28~30≤60表Y-1游泳池室内设计参数表3、负荷计算结果项目计算结果冷负荷(kW)144.67室内冷负荷(kW)115.14湿负荷(kg/h)154.90室内湿负荷(kg/h)128.59新风量(m3/h)5220负荷指标(W/m2)166.294、其他考虑因素(1)此次设计的游泳池的一面外墙是玻璃幕墙,在设计时要考虑冬季防结露问题;(2)从泳池刚出来的人赤脚走动时,为防止冬季足部寒冷,可在游泳馆周围铺设地板辐射采暖;(3)泳池采用含氯化合物消毒,因此对泳池的通风换气次数有要求,需要满足4-6次/h的换气要求。(4)泳池的散湿量大,湿量来自泳池水表面、泳池附近湿润的地面以及人体散湿,故泳池设计时要满足泳池除湿的需要。8.2游泳馆空气处理方案游泳馆作为房间功能特殊的场馆,与普通房间相比除温度控制值不同外,还需要除湿。因泳池内池水消毒使用了大量的氯,随着池水的蒸发,馆内空气会变得高氯高湿,接触到馆内材料后会产生结露、腐蚀的问题。考虑到上述问题,游泳馆气流组织采用上送上回,贴近围护结构送风,泳池上部回风。靠近幕墙侧采用双层可调百叶风口送风,冬季热风可吹送至玻璃幕墙等围护结构上,减缓结露的问题,另一侧靠近内墙部分采用方形散流器送风。泳池上部回风可带走含有氯的空气。由于泳池带来的散湿量,导致回风的含湿量较大,需经过除湿后再与新风混合处理。为防止泳池边地面较凉带来的不适感,可在泳池周围地面设置地板辐射采暖管道,由于时间原因,该部分未作相关设计。由于一层游泳馆和二三层跨层羽毛球馆周围无单独空调机房,故将该两个房间的空调机房设置于地下室,送回风风管经建筑风道连接。9保温、消声与隔振本章是针对保温、消声以及隔振等设计内容的介绍,主要从防止冷热量散失的角度出发,对空调冷冻水供水管道、空调供热水管道进行保温设计,为了防止结露,对冷凝水管道进行保温设计。并根据实际需要结合现场研究,进行了相关的消声隔振设计。9.1保温的目的暖通空调设备及管道需要保温、隔热的原因主要考虑以下四点:(1)减少系统的热损失和冷损失;(2)防止管道的表面温度过高而引起灼伤,起火或粉尘爆炸的危险,或由于过度的辐射强度而对人体造成伤害;(3)防止管道表面温度过低从而导致结露,例如蒸发器冷冻水管、寒冷地区的新风管道等都可能出现结露;(4)管道中的气体含有可凝结物时,防止内部凝结而堵塞,如排风中含苯蒸气时,则排风管内温度过低时可能会形成凝结物。9.2保温材料的选择保温隔热结构由防腐层、保温层、保护层组成。减少管道内部腐蚀的有效方法是采用有效的水处理方法,减少管道外部腐蚀的措施是对管道和设备的表面进行喷涂。保温层由保温材料构成,是实现保温隔热的主要部分。保温材料应具有导热系数小,重量轻,有一定机械强度,吸水率低和无管道腐蚀的特性。另外,应当考虑其易于施工安装,成本低并且使用寿命长。保护层的功能是防止由于碰撞而破坏保温层,防止水分进入保温层降低其性能,美化外观。在本设计工程中考虑上述因素,考虑空调风管保温采用玻璃棉保温,水管采用离心玻璃棉保温。9.3消声措施空调系统的噪声源主要包括风机噪声、风道系统的气流噪声、电机噪声、空调设备噪声等。在工程实际中,常见措施有噪声沿管道的自然衰减,利用消声器、消声弯头、消声静压箱等在风的输配过程中进行消声。为了减少空调系统消声和隔振处理及降低被空气调节房间噪声的困难,应尽可能减少噪声源的噪声。为此,在进行空气调节系统设计及选择通风设备时要注意:1、大风量的系统分成许多小系统;2、使用高效率、低噪声的通风机;3、风量一定时,争取降低风管系统的压力损失及选用转速低的风机,必要时可选用双风机;4、阀门,分支管三通等部件需用较厚的钢板。弯头及分支管三通等气流急剧转弯处,宜装设导流叶片。对于消声要求严格的房间,连接风管的支管上最好不设调节阀。主要操作如下:1、在空调装置的送风口处,通过装设柔性软接管以用来减少通风机对风管系统的震动;2、在送风管的系统气流稳定的管段上安装微孔消声器,消声弯头,消声箱;3、在风管管路急剧转弯处安装带导流叶片的风管弯头;4、在穿墙的风管周围,务必用麻丝等纤维材料进行填充密实,在外表面用水泥砂浆抹平;5、应该设防振橡胶等对管道的吊架与楼板之间进行隔振连接;6、垂直与水平风管的防震,对于出口处具有出色的防振软接管的低速风管,可以不考虑风管吊架与支撑件的防震;7、风机出口应设置软接头,并且出口调节阀必须位于该软接头后面,以避免由于风机振动而导致风门产生附加振动。此外,在管道安装消声器能起到很好的效果,消声器应安装于风管系统中气流平稳的管段部分。如果风管内的气流速度超过8m/s时,则应将消声器安装于接近通风机的主风管上。如果风速小于8m/s时,则必须在各分支风管上单独安装消声器。9.4隔振措施减振器的选择方案比较如下表8-2。表8-2减振器的方案比较表类型优点缺点橡胶减振器造价低廉,承载负荷大、对冲击振动及高频率振动的使用效果较好用久后易老化和腐蚀刚弹簧造价较高,其固有频率及阻尼比都较低,效果极佳稳定性较差,共振时易产生振幅激增的现象空气弹簧可不考虑设备安装的重心问题可靠性差空调系统的噪声可以通过空气传到外界也可以通过建筑物本身来进行传递,因此,通过削弱空调系统的振动机理,可以有效地降低和减弱噪声,通过消除它们之间的刚性连接来削弱由机器传给基础的振动,即在振源和它的基础之间安装避振构建(如弹簧减震器、橡皮、软木等),可以一定程度上减弱从振源的振动。空调系统减震的措施:1、空调机组与风管连接的地方采用软接头;2、通风机、水泵和机组固定在隔振基座上,以增加其稳定性;3、水管、风管采取减振措施;4、通过在机房的墙、顶棚贴吸声材料进行吸声降噪;5、机房墙体可以制成有夹层的复合墙体,可以在夹层内添加吸声材料;6、双层隔声窗加密封条的形式也可以降低噪声影响。在本次设计中,风机出口装帆布接头,管路上安装消声器。风机、压缩机、水泵基础考虑防振外压缩机和水泵进出口管路处均设有隔振软管,在管道穿越楼板或屋面时采用软连接,隔振吊架采用金属弹簧、橡胶制作。10项目特色与自评10.1特色从土壤源热泵的整个工作原理来看,土壤源热泵系统实际上是一种非常环保的空调,不论在冬季或夏季,它不会对建筑物外部的大气环境产生不利影响。土壤源热泵机组与外环境之间的换热是通过大地来进行的,大地的温度又是基本稳定的,很少会受到因外界空气变化而导致运行效率产生影响,总的来说土壤源热泵运行效率是较好的。以上分析,可以看出土壤源热泵的环保、节能、稳定、可靠,因此选用土壤源热泵负荷绿色节能设计理念。羽毛球馆送风量,排风量较大,若直接排风会导致能耗极高浪费巨大,那么就会考虑采用全热交换机来进行排风热回收。热能回收,它在减少燃料、降低加热成本和减少环境污染方面都起到非常重要的作用。全热交换器不仅可以满足人体对舒适的要求还能节约有限的能源,这对全人类来说都是非常有意义的。羽毛球馆采用布袋风口均匀排口送风。用布袋风管送风会更加均匀,可以选择和建筑物内部装修相匹配的颜色,冷气通过管壁纤维进行渗透,在风管外面就会形成冷气层,这样就不会发生风管凝露问题,也就不需要进行管道保温。布袋风管它很容易安装也很容易拆卸和清洗,大大提高了系统中的洁净程度,因此它能够满足人体健康和环境的环保要求。布袋风管的材质是属于柔性材质的那种,因此它在运转时风速就比较低,就不会产生传递和共振,就显得非常的宁静,改善了环境的品质。传统风管要想达到指定温度大约需要一小时左右而布袋风管只需要半小时左右,所以就明显的看出布袋风管就传统风管而言更加节能与环保。在羽毛球场地边缘上空悬挂布袋风管不会占用羽毛球场地上空空间,也不会遮挡照明光线,因此,布袋风管送风方案是该羽毛球馆较为合适的送风方案。10.2自评环境的恶化,建筑物的封闭,装修的污染,空气污染的因素太多,现代人不仅将自己锁在屋里,还造成许多身体健康问题,室内通风换气越来越受到关注。在此次方案设计过程中秉承“在满足舒适度的前提下,尽量实现节能、降耗、减排及提高能源的综合利用效率”的设计理念,综合考虑了本地的气候特征以及能源情况,结合建筑的负荷特性,制定灵活多样的方案,辅以优化的控制策略,从而实现空调系统舒适性和节能性的设计目标。参考文献设计手册:[1]电子工业部第十设计研究院.空气调节设计手册.第2版.北京:中国建筑工业出版社,2005.[2]陆耀庆.实用供热空调设计手册.第2版.北京:中国建筑工业出版社,2008.[3]马最良,姚扬.民用建筑空调设计.第2版.北京:化学工业出版社,2003[4]刘宝林.暖通空调设计图集1.第1版.中国建筑工业出版社,2004[5]刘宝林.暖通空调设计图集2.第1版.中国建筑工业出版社,2004[6]赵荣义.简明空气调节设计手册.中国建筑工业出版社,1998文献:[1]王思叶,于振峰,赵伟.深圳某综合医院门诊楼冷热源方案技术经济比较[J].洁净空调技术,2019(04):90-94.[2]张晓霞,王刚.某工程空调冷热源方案决策及优化[J].青岛理工大学学报,2019,40(06):110-116.[3]延晨越,陈剑波,王丹阳,赵蒙.某图书馆冷热源方案能耗与经济性分析[J].建筑节能,2019,47(11):65-70.[4]姬立敏,肖孝徕.大空间建筑暖通空调设计与节能[J].居舍,2019(27):92.[5]舒力帆.冷热源工程标准化技术经济分析方法[J].建材与装饰,2019(16):139-141.[6]辛玉广.合肥地区酒店建筑冷热源方案分析[J].四川建筑,2019,39(02):318-319+322.[7]辛亚娟.北京某中小学冷热源方案比选[J].建筑热能通风空调,2019,38(01):94-96+49.
附录附录1:各房间热负荷计算表楼号楼层房间面积m2空调总热负荷(含新风/全热)W空调室内热负荷(不含新风/全热)W空调新风热负荷W空调总湿负荷kg/h空调室内湿负荷kg/h空调新风湿负荷kg/h空调总热指标(含新风)W/m2空调新风热指标W/m2空调总湿指标kg/hm2空调新风量m3/h1号楼1层1001[接待中心]170.008458.222946.005512.23-2.520.00-2.5249.7532.42-0.01637.501002[VIP接待]30.601700.57403.581296.99-0.590.00-0.5955.5742.39-0.02150.001003[接待]22.201734.79295.121439.66-0.660.00-0.6678.1464.85-0.03166.501004[门厅]75.001217.11854.67362.44-0.150.00-0.1516.234.83-0.0050.001005[茶餐厅]50.103262.47663.302599.18-1.190.00-1.1965.1251.88-0.02300.601006[亲子乐园]116.008349.151822.426526.72-3.130.00-3.1371.9856.26-0.03696.001007[安防监控室]40.301847.67631.941215.73-0.610.00-0.6145.8530.17-0.02120.001008[门厅]49.10665.96520.99144.97-0.060.00-0.0613.562.95-0.0020.001009[女淋浴更衣]41.402840.671169.301671.38-1.050.00-1.0568.6240.37-0.03103.501010[男淋浴更衣]41.401671.380.001671.38-1.050.00-1.0540.3740.37-0.03103.501011[备餐、休闲茶吧]82.403631.580.003631.58-1.660.00-1.6644.0744.07-0.02420.001012[生态中庭]599.0018205.540.0018205.54-9.110.00-9.1130.3930.39-0.021797.001013[接待中心]73.606680.461492.495187.98-2.370.00-2.3790.7770.49-0.03600.001014[游泳馆]843.0056732.6111133.2545599.37-27.850.00-27.8567.3054.09-0.033000.001层小计2234.10116998.2021933.0595065.15-51.990.00-51.9952.3742.55-0.028164.602层2001[健身房(大器械)]171.307894.742268.265626.49-2.700.00-2.7046.0932.85-0.02600.002002[教练办公]30.601271.53403.29868.25-0.380.00-0.3841.5528.37-0.0191.802003[练舞房]92.049415.27975.548439.73-4.050.00-4.05102.3091.70-0.04900.002004[乒乓球]227.4723669.703039.2520630.45-9.890.00-9.89104.0690.70-0.042200.002005[淋浴更衣]45.637447.73988.306459.43-4.050.00-4.05163.22141.56-0.09400.002006[淋浴更衣]43.105830.35985.784844.57-3.040.00-3.04135.28112.40-0.07300.002007[羽毛球馆]615.5997135.203360.4393774.77-44.950.00-44.95157.79152.33-0.0710000.002008[瑜伽]35.004130.51379.523750.99-1.800.00-1.80118.01107.17-0.05400.002009[瑜伽]35.004130.51379.523750.99-1.800.00-1.80118.01107.17-0.05400.002层小计1295.73160925.5612779.89148145.67-72.640.00-72.64124.20114.33-0.0615291.803层3001[图书阅览]171.2322290.642028.4920262.15-10.140.00-10.14130.18118.33-0.062000.003002[藏书]31.683785.03326.383458.65-1.580.00-1.58119.48109.17-0.05400.003003[社区学校]41.00928.38472.77455.61-0.200.00-0.2022.6411.11-0.0057.403004[社区学校]41.00928.38472.77455.61-0.200.00-0.2022.6411.11-0.0057.403005[社区学校]41.00928.38472.77455.61-0.200.00-0.2022.6411.11-0.0057.403006[社区学校]41.00928.38472.77455.61-0.200.00-0.2022.6411.11-0.0057.403007[社区学校]41.00928.38472.77455.61-0.200.00-0.2022.6411.11-0.0057.403008[社区学校1]33.24671.85302.44369.41-0.160.00-0.1620.2111.11-0.0046.543009[邻里社团]88.2512855.60949.4911906.11-5.150.00-5.15145.67134.91-0.061500.003010[邻里社团1]81.8310776.591251.709524.89-4.120.00-4.12131.69116.40-0.051200.003011[桌球]70.887165.811087.176078.64-3.040.00-3.04101.1085.76-0.04600.003012[桌球1]35.994662.91610.484052.43-2.030.00-2.03129.56112.60-0.06400.003013[社区学校]73.111586.63774.23812.39-0.350.00-0.3521.7011.11-0.00102.353层小计791.2168436.969694.2558742.71-27.560.00-27.5686.5074.24-0.036535.894层4001[会议]70.555244.831353.853890.98-1.780.00-1.7874.3455.15-0.03450.004002[会议1]60.475657.36469.385187.98-2.370.00-2.3793.5685.79-0.04600.004003[小会议]31.472921.04327.052593.99-1.180.00-1.1892.8282.43-0.04300.004004[小会议1]44.424835.69512.384323.31-1.970.00-1.97108.8697.33-0.04500.004005[棋牌]54.404767.49547.634219.86-2.020.00-2.0287.6477.57-0.04450.004006[棋牌]54.404767.49547.634219.86-2.020.00-2.0287.6477.57-0.04450.004007[棋牌]54.404767.49547.634219.86-2.020.00-2.0287.6477.57-0.04450.004008[棋牌]54.404767.49547.634219.86-2.020.00-2.0287.6477.57-0.04450.004010[网络天地]88.108475.740.008475.74-4.060.00-4.0696.2196.21-0.05903.844011[琴房]49.83958.22404.51553.71-0.240.00-0.2419.2311.11-0.0069.764012[琴房]49.83958.22404.51553.71-0.240.00-0.2419.2311.11-0.0069.764013[琴房1]49.831432.93879.22553.71-0.240.00-0.2428.7611.11-0.0069.764014[琴房2]38.21893.38468.81424.57-0.180.00-0.1823.3811.11-0.0053.494015[网络机房]44.483387.86574.622813.24-1.350.00-1.3576.1763.25-0.03300.004016[报告厅]188.0430260.91409.9029851.01-12.920.00-12.92160.93158.75-0.073760.804017[大活动室]215.642633.40237.102396.30-1.040.00-1.0412.2111.11-0.00301.904018[会议]42.544332.92441.943890.98-1.780.00-1.78101.8691.47-0.04450.004019[会议]42.544332.92441.943890.98-1.780.00-1.78101.8691.47-0.04450.004层小计1233.5595395.399115.7086279.69-39.220.00-39.2277.3369.94-0.0310079.31附录2:各房间冷负荷计算表楼号楼层房间面积m2房间最大冷负荷时刻(含新风/全热)房间最大冷负荷(含新风/全热)W工程负荷最大值时刻(16点)的各项负荷值总冷负荷(含新风/全热)W室内冷负荷(不含新风/全热)W新风冷负荷W总湿负荷kg/h新风湿负荷kg/h总冷指标(含新风)W/m2新风冷指标W/m2总湿指标kg/hm2新风量m3/h1号楼1层1001[接待中心]1701616495.7616495.7611571.584924.186.034.8897.0328.970.04637.51002[VIP接待]30.6163036.913036.911878.281158.631.421.1599.2537.860.051501003[接待]22.2132720.172465.131179.061286.081.581.27111.0457.930.07166.51004[门厅]75133330.482889.712503.5386.210.650.3838.535.150.01501005[茶餐厅]50.1136616.576103.383036.433066.954.913.35121.8261.220.1300.61006[亲子乐园]1161019175.0618092.111564.026528.0715.226.96155.9756.280.136961007[安防监控室]40.3103248.882595.71470.171125.531.821.264.4127.930.051201008[门厅]49.1101666.561513.461358.98154.480.260.1530.823.150.01201009[女淋浴更衣]41.4163347.613347.612376.84970.772.651.0380.8623.450.06103.51010[男淋浴更衣]41.4162920.762920.761949.99970.772.651.0370.5523.450.06103.51011[备餐、休闲茶吧]82.4167734.547734.543449.384285.167.84.6993.87520.094201012[生态中庭]5991624109.0624109.0610228.6813880.3817.0113.7640.2523.170.0317971013[接待中心]73.61611040.5111040.516405.
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