大型购物商场空调设计

第二章大型购物商场空调设计工程概况与设计依据2.1工程概况本建筑是徐州市的一个大型购物商场，主要经营的有日用商品、针纺织品、文体用具、副食、粮油、饮料、冲调、家电、生鲜、鞋、床上用品、图书音像、服装等，经调查商场的总建筑面积为8403.15平方米。2.2设计参照资料1.供暖通风与空气调节的设计规范（GB50019-2003）2.建筑节能设计标准（GB50189-2005）3.建筑设计防火规范（GBJ16-87）4.采暖通风与空气调节规范（GBJ114-88）5.商店建筑设计规范(JG48-2014)6.通风与空调工程施工规范(GB50738-2011)7.通风与空调工程施工质量规范(GB50243-2002)8.制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范(GB50274-2010)2.3设计参数2.3.1.围护结构热工参数1.外墙：全部外墙采用混凝土加气混凝土，根据墙体尺寸和构造，传热系数k=0.71W/(m2·℃);2.外窗：该建筑为大型超市购物商场，而大型超市购物商场设计一般窗户很少或者没有窗户。3.外门：采用节能外门，传热系数k=3.02W/(m2·℃);4.楼板：传热系数k=0.65W/(m2·℃);衰减系数β=0.22；5.屋面：细石混凝土板，传热系数k=0.71W/(m2·℃);衰减系数β=0.68；2.3.2.室外设计计算参数本商场建筑位于江苏省徐州市，徐州市夏季各参数如下：夏季：空调室外计算干球温度34.4℃；空调室外计算湿球温度27.6℃；空调室外计算日平均干球温度30.4℃；空调室外计算室外平均风速2.2m/s；冬季：冬季室外供暖计算干球温度-3.4℃；冬季通风计算温度-2.3℃；冬季室外空调计算干球温度-5.6℃；室外平均风速3.6m/s.2.3.3.室内的设计计算参数商场夏季室内设计温度25℃；湿度为60%；商场照明电功率为11W/m2；商场设备电功率为13W/m2；商场人数根据整个商场的最多人流量来估算；

第三章负荷计算3.1空调负荷计算原理空调是在室内或空间中提供足够的新鲜空气，调节和控制温度、湿度、清洁及空气流动速度。目的时向室内提供冷量或者热量，并稀释室内的污染物，以保证室内具有适宜的舒适环境和良好的空气品质。为了稀释室内的污染物质，保证室内环境和舒适的空气质量，在自然环境下，室内空气以特定的温度，湿度和气流速度得到控制。还有一定程度的清洁。室内冷气(热)及冷气负荷是决定冷气系统气量和冷气设备容量的基本基础。室内及室外热和湿度障碍的影响，在一定时间内进入一定温度和湿度室内的总热和湿度，称为瞬间热和湿度。所谓失热量是得热量负数时。在某个瞬间，室内为了保持一定的温度和湿度而必须向室内供应的冷气量称为“冷却负荷”，相反，室内要提供的热量量则称为“热负荷”，以补偿室内的热量损失。室内去除或追加的水分量叫做湿式负荷。工程上常用的冷负荷计算方法有谐波反应法和冷负荷系数法，谐波反应法考虑了围护结构的蓄热性能，计算冷负荷过程比较复杂，计算过程一般需用道计算机操作。冷负荷系数法是在传递函数法的基础上，为了方便于在工程设计中用手算而逐渐建立起来的一种简化的计算方式。本商场设计过程中先采用计算机利用谐波法进行计算，然后再采用冷负荷系数法来进行负荷的计算。得热量的各项热量组成主要包含：通过围护结构进入房间内的热量；通过外面窗户进入房间内的太阳热量辐射；人体失去的热量；照明散出的热量；设备器具还有管道散出的热量；随着人体散湿过程产生的潜热量；食物或物料的散出热量；渗透空气带入房间内的热量；夏季室内的冷负荷，应根据上面各项指标的热量的种类、性质以及空气调节区域的蓄热特性，分别进行逐时分别计算，最后计算并确定出各项冷负荷。散湿量的各项散湿量组成主要有：人体散去的湿量；渗透空气带进房间内的湿量；化学反应过程的散去湿量；食物和其他物料的散湿量；设备的散湿量等。3.2热负荷计算方法3.2.1围护结构的耗热量计算围护结构的基本耗热量可以按照下面式子进行计算:式中:-j部分围护结构的基本耗热量（W);-j部分围护结构的表面积(m2);-j部分围护结构的传热系数[W/(m2°C)];-冬季采暖室内计算温度(°C);-冬季采暖室外设计温度(°C);-围护结构的温差修正系数可参照下面表格;但是，在已经知道冷测温度或者用热平衡法可以计算出冷测的温度的时候，可直接用冷测温度进行代入，就不再进行对值的修正。3.2.2围护结构附加耗热量1.朝向修正率不同方向的围护结构有不同的太阳辐射热。同时风速和频率方向不同。所以规定会提供对其它垂直围护结构的修改。校正率:东北，北和西北方向:0-10%;东西方向:-5%;东南与西南方向:-15%-10%;南方向:-30%~-15%。在选择修改速度的时候，应该考虑到地区冬天的阳光和辐射强度。冬季日照不足35%的地区，东南、西南、南向的日照率应保持在-10%~0，其他方向可以不被修正。2.风力附加率在《规范》中明确规定:不避风保护的建筑物，高地，江河，海岸，荒野，特别是城市和工厂的高楼，垂直外壳的热负荷加5%-10%。3.外门附加率未加热开启外门时间浸人的冷空气(短时间开启无热风幕的外门)，可以用外门的基本耗热量乘以相应的附加率，阳台门不用考虑外门附加率。4.高度附加率由于各个房间内温度的影响，房间内上部的热量传递常会增加。因此，民营建筑和产业建筑的辅助建筑物每超过4米房间的高度，每1米增加2%，但增加速度必须不超过15%。增加高度应包括基本的耗热量加其他附加热量(取向、风力和校核过后的耗热量)之和。3.2.3门窗缝隙渗入冷空气耗热量由于各种缝隙之间宽度是不一样的，风向、风速和频率也不会相同，因此，由门或者窗的缝隙渗人的冷空气量很难去进行准确的计算。对于许多层或者高层的民用建筑物，可按照下面的计算式子计算门或者窗的缝隙渗入的冷空气的消耗热量:式中:-加热门或者窗的缝隙渗入的冷空气的耗热量(W);L-渗透的冷空气量(m*/h)，对多层建筑物可按换气次数的方法来进行计算;-采暖室外的计算温度下的空气的密度，kg/m3;-空气的定压比热，cp=1kJ/(kg℃);-采暖室外的计算的温度(℃)。当无准确的计算数据的时候，多层的建筑物可按下表所列的推荐的值来计算渗透冷风的量，下表中换气次数是风量(m3/h)与房间体积(m3)之比，单位为次/h。因此，房间渗入冷风量就等于表中推荐值来乘以房间的相应体积。换气次数3.2.4冷风渗透耗热量有空调系统的房间内通常都保持正压，在一般的情况下，不计算门或窗的缝隙渗人室内的冷空气的耗热量。有封窗习惯的地区，也可不计算冷风渗透耗热，本商场为一大型超市，不设窗户，因此不用考虑。下表为围护结构耗热量的计算统计表围护结构耗热量计算表围护结构传热系数室内计算温度室外计算温度室内外温度差值温差修正系数基本耗热量耗热量修正热负荷名称及方向面积计算面积（㎡）KW/(㎡℃）t(℃）（℃）（℃）Q(W)朝向修正率（%）风力附加修正值修正后热量高度附加45302.77北外墙105.7*6634.20.7125-3.428.4112788001127880西外墙79.5*6-4*35.4335.40.7116763-500.956424.850南外墙105.7*6634.20.71112788001127880东外墙79.5*6-4*8.8441.80.7118908.45-500.958463.020地面2*105.7+2*79.5370.40.4614838.90014838.903.3冷负荷计算方法下面为冷负荷的计算过程。由于本商场是比较大的整体空间，所以围护结构计算过程中不涉及内墙、内窗产生的相应冷负荷。从空气调节书中房间类型和放热特性表查得该建筑的房间类型为中型。3.3.1外墙和屋面冷负荷的计算外墙和屋顶的瞬变传热形成的计算时刻的冷负荷，可按下面式子计算：式中：A—外墙和屋面面积，㎡；K—外墙和屋顶的传热系数，W/(m2·℃)；—室内计算温度，℃；—外墙或屋面的冷负荷计算的逐时值，℃；对于不同设计地点，应进行修正，即为，为地点修正值；表1西外墙瞬变传热冷负荷计算时间8：0010：0012：0014：0016：0018：0020：0022：00(℃)37.836.835.935.234.834.935.837.3A(㎡)335.4K(W/(m2·℃))0.71(℃）25(W)3048.12809.92595.62428.92333.72357.52571.82929.0表2东外墙瞬变传热冷负荷计算时间8：0010：0012：0014：0016：0018：0020：0022：00（℃）36.035.235.035.636.637.538.238.5A（㎡）441.8K(W/(m2·℃)0.71（℃）25（W)3450.43199.53136.73324.93638.63920.94140.54234.6表3北外墙瞬变传热冷负荷计算时间8：0010：0012：0014：0016：0018：0020：0022：00（℃）32.331.831.431.231.331.632.132.6A（㎡）634.2K(W/(m2·℃)0.71（℃）25（W)3287.03061.92881.82791.72836.72971.83197.03422.1表4南外墙瞬变传热冷负荷计算时间8：0010：0012：0014：0016：0018：0020：0022：00（℃）34.633.933.232.833.133.934.933.7A（㎡）634.2K(W/(m2·℃)0.71（℃）25（W)4322.74007.53692.33512.13647.24007.54457.73917.4表5屋面瞬变传热冷负荷计算时间8：0010：0012：0014：0016：0018：0020：0022：00（℃）43.441.940.238.938.338.840.242A（㎡）634.2K(W/(m2·℃)0.71（℃）25（W)8285.17609.76844.26258.95988.76213.86844.27654.73.3.2外窗传热冷负荷的计算本设计为大型超市，大型超市购物商场设计一般窗户很少或者没有窗户，本设计中不考虑。3.3.3内围护结构冷负荷通过空气调节系统的房间内隔板、楼板、内窗、内门等一些内围护结构的温差传热而产生的冷负荷，可将其看作式稳定的传热，负荷不随时间变化而变化，可按下面式子进行计算:-内围护结构（如内窗楼板等）的传人系数(W/(m2·℃)-内围护结构面积（㎡）-夏季空调室外计算日平均温度（℃）-附加温升（℃）表6附加温升邻室散热量W/m2/℃邻室散热量W/m2/℃很少(如办公室、走廊）＜230~2323~116＞116573.3.4人体散热形成的冷负荷的计算人体散热量与性别、年龄、衣着、劳动强度及环境条件(温、湿度等)等多种因素有关。人体释放的潜热与对流热直接形成瞬间冷却负荷，辐射放出的热则形成滞后冷却负荷。因此，应该采用相应的冷负荷系数进行相应的计算。人体显热散热引起的冷负荷：-不同房间温度状态下和劳动情况下成年男子的显热散失热量（W)；n-室内全部人数；-群集系数；-人体显热散热冷负荷系数；人体潜热散热引起的冷负荷：-不同房间温度和劳动情况下成年男子潜热散热量(W)；-同上；某些空调建筑物内群集系数不同室温和劳动性质成年男子散热量和散湿量表（热量单位W;湿量单位g/h)3.3.5商场照明设备冷负荷的计算本商场设计中设置为只有照明负荷，商场内安置荧光灯，商场灯光的电功率约为11W/m2，总功率约60000W,照明设备散热形成的冷负荷可按下式计算：照明灯具所需功率（KW）；-镇流器的消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器是装在空调房间内时，取n=1.2;当暗装荧光灯的镇流器式装设在顶棚内时，可取n=1.0。-灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部穿有小孔(下部为玻璃板)、可利用自然通风散热于顶棚内时，取n2=0.5~0.6;而荧光灯罩无通风孔者n2=0.6~0.8。-照明散热冷负荷系数;3.3.6新风冷负荷计算新风冷负荷：式中：-新风量，kg/s；-室外空气焓值，kJ/kg；-室内空气焓值，kJ/kg;3.4湿负荷计算在室内热、湿扰量等作用下，某一时刻进入空调房间的总湿量称为该房间的得湿量。某一时刻维持室内相对湿度恒定所需要除去的湿量是成为湿负荷。空调房间的湿负荷和冷负荷一样，对空调系统的规模有着决定性的影响。它们是确定空调系统送风量和空调设备容量的基本依据。湿负荷包括人体的湿负荷、化学反应的湿负荷还有设备水槽和食品的湿负荷三个部分，在本次工程的设计当中，空调房间的湿负荷只考虑全由人体湿负荷构成。人体散湿量可按下式计算：式中：g-成年男子的小时散湿量（g/h)；n-室内全部人数；-群集系数；（百货商店取0.89）表7负荷汇总西墙负荷(w)东墙负荷(w)北墙负荷(w)南墙负荷(w)屋面负荷(w)照明负荷(w)人体显热(w)人体潜热(W)人体散湿(kg/h)冷负荷汇总3048.14234.63422.14457.78285.1397442848052065778.75143736.6

第四章商场空调系统方案的选定4.1空气调节系统分类空气调节系统一般均由空气处理设备和空气供应管道和空气分配装置构成。根据需要，能组成多种多样的不同形式的空气调节系统系统，在设计的过程中，考虑道建筑物用途性质，地理位置，热负荷冷负荷还有湿负荷等一系列特点来选定一个合理的舒适度空调系统。常见以下几种分类按空气处理装置的安装情况可分为：集中式的系统：所有空气的处置设备（包涵有风机、过滤器、加热器、冷却器、加湿器等等）都集中的布置在在空调的机房里面。半集中式的系统：除了集中的空调机机房房外，半集中式的空气处理系统还有分散在被调房间内的二次辅助装置，其中大多数设有冷热交换的装置，它们的主要用途就是在空气进入被调房间里面之前，对从集中处理设备来的空气做下一步更近处理，例如，诱导式空气调节系统。全分散式系统（又称局部机组）：这种局部机组就是把冷源还有热源和空气的处理输送的设备（如风机）集中的布置在一个方框内，形成一个紧凑的空调系统，可以按照需要的灵活性布置在相应的空调的房间内，而且局部机组不需要集中机房来布置。由集中式的空气调节系统空气处理的来源来进行分类：封闭式的系统：这种系统它处理的空气所有都来自空调房间内的自身，没有室外的空气来相应进行补充，全部为可再循环的空气。因此房间内和空气的处理设备之间形成了一个相应的封闭的环路。由此可见，封闭式系统用于密闭空间而且无法采用室外空气的场合。因而这种系统冷，热消耗量是最省的，但卫生效果不是很好。换句话说，如果室内有人长时间停留时，必须考虑空气的再生。从上可以发现，这种系统只应用于战时的地下庇护所等战备工程以及很少有人进出的仓库。直流式系统：这种话系统，它所处理的空气全部是来自房间外的，室外的空气经过相应的处理过后在送入房间内，然后再全部排出室外，由此可见，这种系统也只适用于不允许采用回风的场合，例如放射性实验室以及散发大量有害物的车间等。混合式的系统：空调器处理的空气全部由回风和新风混合而成，兼备封闭式和直流式的系统的优点，而且既能满足卫生的要求，同时又经济合理，这种系统也应用最广。按负担室内负荷所采用的介质种类来分类：全空气空调系统：这种系统是指空调房间的室内负荷全部由经过处理的空气来负担的一种空调系统。全水系统：空调房间内的热湿负荷得全靠水作为冷热的介质来承担。空气-水系统：随着空调装置的日益广泛使用，建筑物的不断发展，大型建筑布置空调系统的场合也越来越多，由此可见，全靠空气来处理热湿负荷，将会占用较多的建筑空间，所以可以同时使用空气还有水来处理空调的室内的负荷。冷剂的系统：将制冷系统的蒸发器直接放在室内来消除余热还有余湿。4.2本商场空调方案确定商场空调系统设施需要考虑多种因素，该商场空间大，面积大，人员密集，在温度上首先要满足舒适，能源价格日益上涨，因此也要注重节能，本商场可采用一次回风定风量全空气系统，且全部的负荷由集中处理后的空气来处理，而且处理过程简单，操作还有管理也简单，设备布置简单，最初的投资少，噪声容易控制，新风也方便可以调节，有利于过度季节节能运行，除湿功能强，由此可见，可以充分进行通风换气，能够保证室内卫生条件，保持经济合理。

第五章商场空调房间风量的确定5.1送风量的计算空气送入到空调房间内同时吸收余热还有余湿，送风量而且满足下面的等式：G-送风量(kg/s)；Q-室内的余热量（即室内冷负荷）(kw);-室内空气焓值（kj/kg)；-送风状态下的空气的焓值（kj/kg);室内湿负荷（kg/s);-室内空气的含湿量(g/kg);-送风状态下的空气的含湿量(g/kg);图1送入空气状态变化过程线计算过程选定送风温差；在h-d图上找出室内空气状态点N;根据算出的Q和W求出热湿比,再通过N点画出相应的过程线；根据所选定的送风温度差，求出送风温度，等温线与过程线的交点O就是送风的状态点；按照上述公式进行送风量计算。《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736-2012)规定，空调系统常用的上送风方式的夏季送风温差，应根据空气供应端口的类型，安装高度和气流范围以及是否附着等因素决定。要在满足舒适和工艺要求的条件下，增加供给空气的温差。舒适和谐的空气供应空气温度差异是空气排放高5米以下时,应不大于10℃,高5米,空气排出要大于15℃以下。技术空调的供应空气温度差异必须依据下表所提供的数据而定。送风温差与换气次数计算具体过程：热湿比=143736.6/218.05=659.2；在h-d图上确定房间里面空气状态点N，通过该点画出热湿比为659.2的过程线，取送风温差为8℃，则送风温度=25-8=17℃。读h-d图，=35.39kj/kg;=55.44kj/kg;=7.22kj/kg;=11.89kj/kg;则送风量=143736.6/(55.44-35.39)=7168.9kg/h;5.2新风量的确定空气调节系统新鲜空气量是指根据冬夏设计条件需要向室内供给的室外新鲜空气量。在空调系统引进室外新鲜空气是提高室内空气质量的钥匙。使用空气时大部分情况下都要使用，夏天和冬天使用的空气混合得越多，新鲜的空气就越少，这是经济的，但经济的。不仅要满足环境的温湿控制，还要为环境提供充足的新鲜空气，减少新鲜空气的量。一般规定，空调系统中新风占送风量的百分数不应低于10%。确定新风量的依据有以下几个相关因素：为了满足个人卫生的要求，请在室内稀释有害物质的浓度。长期入住的客房内新鲜空气的量直接影响健康，而且人体需要持续吸入氧气和排出二氧化碳。有害物质一般指稀释室内产生的CO2，使其浓度不超过0.1%(即1L/m3)。房间内补充局部排气量。室内如果有局域性排气装置，为了保证室内不发生浮压，就需要有相应的系统补充排气量。保证空调房间的正压要求。为防止室外空气入侵，影响室内空调参数。在正常情况下，空调房间的压量可达5~10Pa，不得超过50Pa。过度的正压不仅不必要，而且有害。但是手术室的正压要注意一些特殊室内的特殊要求，比如20~25Pa。在实际的工程设计中，新鲜空气量是按上述三项中最大的一项来计算的。另外，空调系统的新鲜空气总量必须在10%以上，以保证卫生和安全。新风量：=7168.910%=716.89kg/h.5.3一次回风系统本建筑设计采用一次回风全空气空调系统，回风与室外新风在空气冷却器前混合。一般的中央集中式空调系统是典型的全空气系统。下面为一次回风装置图。图二一次回风系统系统图式；（b)h-d图上的表示由前面送风量的相关确定方法，可在h-d图上标出这个室内状态点N，通过N点作出室内的热湿比线，然后根据选定的送风温差，画出线，这条线和热湿比线的交点O就是为送风的状态点。为了取得O点的状态，将室外的新风W和部分室内的回风N混合后的混合风C经过喷水室(或表冷器)再冷却减湿到L点(L为机器露点，一般位于90%~95%的相对湿度线上)，再从L点加热到O点，然后送入相应室内，吸收房间的余热余湿后最终变为室内状态点N,一部分排到室外，还有另一部分再次回到空调内再和新风去混合。由此可见，整个空气处理过程可以写成：按h-d图上空气混合的比例关系：,而即为新风百分比，这样C点的位置就确定了。计算室内热湿比=659.2.确定送风状态点，过N点作热湿比为659.2的直线与设定的=90%的曲线相交得L点=17℃，=35.4kj/kg;取=8℃；得送风点O为=17℃，=35.39kj/kg;求风量：=143736.6/（55.44-35.39）=7168.9kg/h=1.992kg/s;由新风比0.1和混合空气的比例关系可以直接确定出混合点C的位置：=65.79kj/kg；空调系统的所需冷量：=1.992(65.79-35.4)=60.52kw=60520w;5.4组合式空气处理机组选型组合复合空调装置是空气处理最重要的设备之一，是所有空气系统中常用的终端设备，没有空气过滤、净化、加热、冷却和加湿的冷气和热源。进入空调系统，混合除湿、减少噪音、处理新鲜空气等新鲜空气进入室内，并在混合区域与室内空气混合。混合空气经过初效过滤段，滤去尘埃和杂物，再经过中效过滤段进行二次过滤，滤去更小的尘埃和杂物。然后，通过表冷段或加热段进行降温或加热后使空气达到所需的温度点，然后再通过加湿段加湿到系统所需要的湿度要求即达到指定的送风状态点，最后通过风机段把处理好的空气送入室内。它的使用侍奉灵活而且方便，是目前应用面比较广泛的一种空调处理机组。它有多种处理段性能和较强的处理空气能力，尤其是具有较强的除湿能力。由此可见，它具有风量处理大，处理的空气品质高、节省能量等一系列优点，尤其适合人员密度大的一些餐厅、剧场、商场、机场、博物馆、和一些净化要求高的场所等。本商场建筑选用基本型组合式空气处理机组ZKW7-JT,为组合卧式金属的一组空调机组，额定风量7000。基本型组合式空气处理机组（1）新回风混合段：新风与回风混合进入机组，风口可以选配法兰或风阀，选配风阀可以根据风阀性能进行新回风比调节，达到过渡季节节能或保证室内工况稳定的效果。混合段配置检修门，一般可以对后面功能段进行检修使用(如过滤段)。风口方向:一般新风在上方，回风在端面侧，这是最节省的组合，也可以按照相应要求布置，在新回风口上可装配调节阀，执行机构有手动的，电动的，还有气动的三种形式，可自己挑选。(2)过滤段:空气过滤区的功能就是过滤空气灰尘。初始效果过滤分为正方板形和袋型两种类型，一般装配是初效选用的正方板形，而袋类型则在中间效果中使用。过滤所需净化效果;为监控过滤器的电阻变化，可以根据需要设置一个查封开关或一个查封门。模块化设计的过滤器及框架，过滤器采用卡扣式固定，框架采用海绵密封，水平拼接，折边限位，螺栓连接方式固定，牢靠密封性好。粗效的过滤器分为袋型和白板型，由不织布和化学纤维组成，经常在空气调节和通风系统的第一阶段过滤中使用，适合不需要清洁的过滤器。只需一级过滤的空调和通风系统，如洁净室回风过滤、一般的办公室、教学楼、商场等。板式过滤器可以使用吸尘器或压缩气体进行清洗，不可水洗，袋式过滤器不能清洗。对于有中等净化要求的空调系统，选可设置粗、中效两道过滤器。从效果上讲，避免由于密封没做好而导致污染空气漏入系统，中效过滤器最好设置在系统的正压段;从成本上讲，中效直接与粗效过滤器放在一起，节省段长，节省安装空间。对于有超洁净要求的空调系统，则应至少设置三道过滤器，第一、二道为粗、中效过滤器作过预过滤，高效过滤器的空气在进入高效过滤器前要经过规格不低于F8的预过滤器。在这之外，为了去防止管道对洁净空气的再次污染，高效的过滤器应布置在系统的末端(送风口处)。（3）表冷段：表面冷却器是空气和制冷剂进行热交换的场所，是复合空气处理装置的核心部分，用于空气冷却和除湿。表面冷却器采用4，6或8排铜管和铝箔片结构，铝箔采用双层成套波纹形状，弯曲的管状热交换器可以减少焊接肘部的60%，提高热交换率。组合柜子里使用的表面冷凝器是冷却剂，使用的是冷水。结合空气调和装置的一般使用的表面冷凝器是冷却线圈。表面冷却期到来的风俗一般在2.5m/s以下。过来的风俗太大的话，会使冷却空气伴随着水滴增加空气湿度。一般来说，如果风速比2.5m/s大时，为防止空气中的水滴混入，表面冷却板块的出口将提供挡水板。(4)风机段：随着科学技术的开发和自动控制水平的提高，风机在空气处理装置的各个功能单元中是唯一的能源消耗部分。一般来说，选择风扇类型、速度、电力和配对马达所需的总空气量和电阻与普通风扇一样。一般来说，有后弯叶片或前弯叶片的风机，后弯叶片由于效率高，噪音小而受到欢迎。（5）其余辅助功能段：混合功能段，这段的上部和侧部都开有风管的接口，以接回风还有新风管，通过入口处的风门用来调节新回风比例；中间功能段，这段开设有检修门，时用来机组内部的保养、还有维修，但有些厂生产的机组主要设备都可以抽出，因此可以不配置中间段；二次回风功能段，这段开设有回风入口的接管；消声功能段，这段用来消除风机内的噪声。（6）壁板的保温：空气处理机组的相应壁板一般都采用双层彩色钢板或冷轧钢板粉末来喷涂，中间的保温材料大多为聚氨酯发泡或阻燃性离心玻璃棉等材料。

第六章商场空调房间空气气流组织设计6.1气流组织设计目的有效的通风和合理的空气流动构成对室内空气质量的改善，室内污染物浓度的控制以及健康舒适的空气调节至关重要。室内气流分布由于受多种因素影响，分布方法难以明确。近年来计算机的开发和应用使数字解决方案的能力越来越强，这为通过理论流体力学直接计算空气流动组织创造了条件。空气调节系统处理的空气通过空气供给端口送入空气调节室，室内空气为交换热量，将热量和质量返回端口。温度区、湿度区和浓度区是其他区域存在的前提和基础，所以需要一定的温度准确度、清洁度和其他使用条件不同的冷气区，往往需要不同形状的空气流动模式和速度区。温度高的地方一般会提高风速，改善热量舒适的环境。我国规定:舒适空调的房间内的风速冬季不得超过0.2米/秒，夏季不得超过0.3米/秒。由此可见，空气送风口的相应位置及类型、回风口的相应位置、室内结构及室内杂乱等影响空气流动构成的诸多因素。其中对空气流动组织的空气喷射及其相应参数的影响尤为重要。空调室的空气流动结构是否合理，将会直接影响空调室的空气调节效果及空调系统的能源消费。气流设计的任务是，合理地组织室内空气流动，使室内工作空间的空气温度和湿度更好地满足进程要求和人们方便的要求。6.2送风口设计送风口的形状和暖流系数的大小对喷气机的开发和室内气流的流动模式影响很大，因此有很多类型的空气流体设计时要根据室内的要求进行。空调准确度、气流动流图、送回式排气口的安装位置及房屋装饰的合理选择。常见有以下几种：侧送风口：侧送风口就是指安装在空调房间的侧墙或者风道的侧面上可横向送风的风口，有格栅风口、百叶风口、条缝风口等。其中用得最多的是活动百叶的风口，分为单层的、双层的和三层的百叶。铝框或其他材料外框；2-水平叶片；3-叶片轴；4-垂直叶片散流器：散流器是一个送风口，安装在天花顶棚上。供空气的流动通过送风机向四周释放，根据不同的传达方向可以分为平送的散流器和下送的散流器。从平送散流器传送的空气流动附着在天花板上，向周围扩散，适合室内地面高度低、一定温度正确度高的情况。下送的散流器传递的空气随着气流向下降而扩散，房间的地板高度和净化条件较高时很适合。孔板送风口孔板送风口型式如下图所示。用静压箱传送的空气，通过有小圆孔的穿孔板送入室内。孔板空气供给端口的主要特点是一种均匀的空气供给和快速的空气流动减速。因此，适合在工作领域均匀要求空气流动，小流量，区域温差小和高清洁性，如高精度恒温室和并行清洁室。采用散流器平送为本商场送风较为合适。散流器底面与顶棚在同一平面上。传送的空气流动是附着在天花板上的喷气，室内空气被吸入喷气口下面，喷气口落到墙附近。回风口离散热器应该很远。空气混入了工作空间。6.3回风口设计回风口的空气吸入口具有快速减速和小的作用范围，回风口的吸入速度几乎不影响室内空气流动组织，因此，回风口的类型应调整空气量和形状。该商城采用单层百叶的形态，例如格栏、单层百叶、金属网格等。6.4空间气流分布的形式目前空调区的气流组织形式主要可分为四种:上(顶)送下回式、上送上回式、中送风式和下送风式。上送下回气流分布上送上回气流分布6.5气流组织的设计计算气流组织的设计与计算是在室内工作领域，根据空气每一个变数的设计要求，设计适当的气流流型，并决定空气每一个回风口的形状、大小和排列，计算空气每一个喷气的变量。计算散流器的空气分布，主要是选择室内散流器适合的，以满足设计要求。散流器供给的空气流动模式分为平送空气散流器和盘式散流器两种类型，一般首先要选择平送空气散流器类型。平送空气散流器类型包括盘型散流器、圆头型散流器、正方形型散流器以及直片型散流器。供应的空气射流沿着天花板半径方向流动，形成附着射流，使工作领域稳定，保持均匀的温度和风速。装置中的空气供应装置不仅能满足使用的要求，而且更加美丽。设计步骤：根据房间来布置相应的散流器；选择相应散流器；计算其射程；校核风速；本商场长度为105.7m,宽度为79.5m,高度6m.可视为一大型房间，送风量为1.992/s.布置散流器，每一个散流器来承担5m5m的送风区域。选散流器，选用圆形散流器，取颈部风速2~6m/s，建筑层高低或要求噪声较低，用低风速，本设计按3m/s选风口，选择颈部尺寸为φ257mm的圆形散流器，其颈部面积为0.052m2,那么颈部的风速为:v=1.992/90.052=4.25m/s;散流器的实际出口的面积约为颈部的面积的90%，即:A=0.0520.9=0.0468㎡。那么散流器出口风速：=4.25/0.9=4.72m/s;（3）射流末端速度为0.5m/s的射程为：=-0.07=2.78（m）;服务区域的一半为2.50.75=1.875m,2.78m＞1.875m,可行。（4）室内的风速=0.16m/s;根据我国现行的《采暖通风和空气设计规范》（GB50019-2003)的规定，舒服的空气调节室内的冬季风速不应该大于0.2m/s,夏季不应该大于0.3m/s.如果要是送的话，室内平均风速大约为0.19m/s(加20%）；如果送热风的话，室内平均风速为0.12m/s.符合要求。

第七章风管与风机风管的安装与空气调节系统的整体布局直接相关，与专业技术、土木工程、电气、自来水和排水密切相关，需要配合和调整。根据风管的材质不同，有各种类型的空调风管，有金属的，非金属的及复合材料的。按风管相应的的断面几何形状来分，有矩形的风管、圆形的风管和椭圆形风管道;按风管的连接对象来分，有主(总)风管和支路风管;按风管能否任意弯曲和伸展来分，有柔性风管(软管)和刚性风管;按风管内的空气流的流速的高低来分，有低速的风管(道)和高速的风管(道)等。对公共和民间建筑时，为了使用建筑空间，降低建筑高度，将建筑空间和谐美丽地用在方形或矩形的风管上。矩形风管的宽与高比率一般不大于4：1.

由于风管的材料多，使用要求事项和材料要根据从当地使用要求加以选择。金属风管(即镀锌铁皮)是风管的常用一种材料，适用于各种类型的空调系统;本商场选用矩形风管。风机是为空调的风系统提供充足动力的一种设备，按工作原理的不同可相应分为离心式、轴流式和贯流式的风机。目前在通风和空调工程的设计中大量使用的是离心式通风机还有轴流式通风机，贯流式的风机主要用于空气幕、壁挂式的风机盘管机组还有分体式房间空调器的室内机等。本商场选用离心式通风机。7.1风管布置要求（1）短线布置；主风管要干净、短，支风管要更少，占用的空间要小、简练、隐蔽。直线型空气风管系统的能源消耗和早期投资是最低的。从节约能源的角度看，空气以直线移动减少能源消耗。从费用的角度看，直线管道系列的费用要比多种弯头及其他管道的费用低很多。因此，在风管系统的平面方向排列时，应力图将转弯次数降到最低，便于建设，安装，调整，维护和管理。(2)采用标准长度的直线管段，标准长度的直线管道将用于最小化缩小管道和接口的数量。因为直线型标准长度可以在自动化的生产线上建造，所以施工比较便宜。所有的非标准长度的矩形风管都不能用标准线圈材质制作，因此技术上可以作为配件使用。螺旋形圆形风管可以做成所有的长度，椭圆形风管的标准长度完全取决于金属处理厂的处理标准。(3)科学，合理，安全，稳定地分配体系。系统部门应该考虑到防止火灾的要求事项，包括室内每个变量、生产交替、运营时间还有防火要求等。7.2风管材料选择（1）薄钢板（普通的薄钢板，镀锌的薄钢板）：空气调节系统中最常用的几种材料，易于工业化，易于安装，耐高温，具有适合要求净化的空调的特定防腐蚀特性，适用于有净化要求的空气调节系统，钢板的厚度一般按0.5~1.5mm左右。（2）硬质聚氯乙烯塑料板：空调项目需要防止腐蚀，空调项目可使用硬质聚氯乙烯塑料板或玻璃钢板制成的风管。这类材料的制品表面光滑,容易制造,但在高温或者低温不强,容易被防热作用裂化,所以被限制为室内用途,流体的温度-10~60℃的范围不能超过。（3）胶合板铝板砖及混凝土：建筑和结构一致的场所使用，节约钢铁和装饰相结合，耐久性强，抵抗力强，经常在体育场或剧场等空调项目上制成送回风管道。7.3新风口位置要求(1)新风口应位于外部干净的场所，进气口室外空气有害物质含量应不超过室内作业场所允许的最大浓度30%。(2)在布置安装时要使排风口还有进风口尽量相互远离。进风口应该低于排出有害物的排风口。(3)为了避免吸入室外地面灰尘，空气进风口的地面离室外地面不应超过2米。当你把它放在绿色区域带时，也必须保持一米以上。(4)为使夏季吸入的室外的空气温度更低一些，进风口应该设相应建筑物的背阴处，而且可设在北墙上，避免布设在屋顶和西墙的墙面上。7.4风管水力计算风管系统设计的合适与否，直接影响通风系统运行的效率性和节能性，关系到整个空调系统的造价、运行的经济性和效果，运营经济和效益要考虑经济和实用性这两项基本原则。空调风管系统的设计计算方法较多，主要有假定流速法、压损平均法和静压复得法。下面为假定流速法计算步骤：（1）首先确定空气调节系统的风管的形式，然后合理布置风管，并绘制风管的系统图，作为水力计算的相应草图。(2)在风管的计算草图上进行相应的管段编号，并标注管段的长度还有风量。(3)然后选定系统的最不利环路，最不利环路一般指最远或局部阻力最大的环路。(4)选择合适的空气流速。风管内的空气的流东速度对空调系统的皆能性有较大影响。空调系统中空气流速低速风管风速(m/s）根据系统g给定的风量还有选好的风速，确定各计算管道断面的尺寸，并使其符合下表所列的一些矩形风管的统一的规格(或圆形的风管标准的管径)。然后依据选定的断面尺寸还有风量，计算出风管内实际流速。矩形风管规格通过矩形风管的风量可依据下面方式进行计算：风量m3/h;a,b-风管断面净宽和净高（m）;（6）计算风管沿程阻力损失；（7）计算各管段局部阻力损失；（8）计算系统的总阻力；风管的阻力损失(Pa)由沿程阻力损失和局部阻力损失两部分组成。；a.在长度为L米的风管中沿程阻力可按下式计算：；-单位管长沿程阻力损失（）；-空气的密度，标准状况下=1.2kg/v-风管内空气平均流速（m/s);-风管当量直径（矩形风管为；a,b为宽和高）；-摩擦阻力系数；（；（K为风管内壁粗糙度（mm),Re为雷诺数）；各种材料粗糙度（mm)b.风管局部阻力损失可按下式计算：；-局部阻力系数；V-与对应的断面流速；以下为商场风系统图：商场风系统图本商场建筑的设计中风管材料采用镀锌钢板，布置时注意整体布置美观以及便于维修和检测，根据商场内所允许的噪声极限的要求，风管主干管的流速取6m/s，支管的流速取4m/s.按照假定流速法进行计算，也称为比摩阻法。这种方法是以风管内空气的流速作为控制的因素，首先照按技术经济要求选定风管的风速，再根据风管的风量来确定风管的断面尺寸还有阻力。在进行具体的设计过程中，先对商场进行风口的布置，然后设计风管，连接各风管，进行水力计算，同时在风管系统中产生局部阻力的配件，主要有空气的进口、风管的弯道、风管的变径管、三（四）通风管、风量调节阀，防火阀还有空气出口等。根据风口的布置具体情况和风管布置选择相适应的局部阻力系数来计算局部阻力损失。由风系统布置图，确定管段上的局部阻件类型和数量，并在图纸上连接风管。在设计时考虑保温设计，风管布置时一般使用的隔热结构由防腐层，隔热层，防潮层和保护层组成。防腐蚀层一般涂1-2防腐涂料。绝缘层是目前的绝缘性聚苯乙烯或玻璃纤维薄板，是最新高速泡沫聚乙烯泡沫塑料薄板，特定厚度可参考相关设计手册。绝缘防潮层要用铁丝或带子绑起来，再放上保护层。布置保护层时可以用水泥，玻璃纤维布，木材板或粘合剂包装后一起捆绑。设定气垫和隔热材料层时，要注意其外观和柔软性，避免户外直射光线。保护层应防止外部绝热材料对绝热层造成伤害，并应满足结构便利，防火，耐用和外观美观的相应技术要求。保冷层的外表面不得产生凝结的水。冷管道与支架之间应采取防止“冷桥”的措施，穿越墙体或楼板处的管道绝热层应该连续且不断。商场风系统水力计算统计如下表：

表8风系统水力计算表编号截面类型风量(m^3/h)宽/直径(mm)高(mm)长(m)风速(m/s)比摩阻(Pa/m)局阻系数沿程阻力(Pa)局部阻力(Pa)总阻力(Pa)管段0矩形2600020005001.017.220.600.000.610.000.61管段1矩形2600020005007.097.220.600.004.290.004.29管段2矩形22000200050014.176.110.440.106.252.198.45管段3矩形18000200050014.175.000.300.114.291.625.90管段4矩形14000160040013.336.080.570.717.6215.4023.02管段5矩形10000125032013.426.940.970.4013.0411.3324.37管段6矩形6000100025013.616.671.210.2416.426.2722.69管段7矩形2000100025051.742.220.167.608.1422.0530.19管段8矩形2000100025051.242.220.169.068.0626.2934.35管段9矩形200010002503.692.220.169.060.5826.2926.87管段10矩形2000100025051.242.220.166.278.0618.1926.25管段11矩形200010002503.692.220.166.270.5818.1918.77管段12矩形2000100025051.242.220.164.038.0611.6919.75管段13矩形200010002503.692.220.164.030.5811.6912.27管段14矩形2000100025051.442.220.166.198.0917.9626.05管段15矩形200010002503.892.220.166.190.6117.9618.57管段16矩形2000100025051.622.220.168.328.1224.1432.26管段17矩形200010002504.072.220.168.320.6424.1424.78管段18矩形200010002509.582.220.163.471.5110.0711.57管段19矩形200010002504.192.220.160.270.660.791.45管段20矩形200010002504.192.220.167.600.6622.0522.71

表9商场风系统环路分析表环路名称环路管段环路阻力损失(Pa)环路不平衡率(%)环路10-1-2-3-4-5-6-7119.510.00环路20-1-839.2467.16环路30-1-931.7673.42环路40-1-2-1039.6066.87环路50-1-2-1132.1273.13环路60-1-2-3-1239.0067.37环路70-1-2-3-1331.5273.62环路80-1-2-3-4-1468.3242.83环路90-1-2-3-4-1560.8449.09环路100-1-2-3-4-5-1698.9017.25环路110-1-2-3-4-5-1791.4223.51环路120-1-2-3-4-5-6-18-19102.3514.36环路130-1-2-3-4-5-6-20112.036.26商场风系统最不利环路为通过管段0-1-2-3-4-5-6-7的环路，最不利阻力的损失为119.51Pa。风机的风量：=1.15✖26000=29900；风机的风压：=1.15✖119.51=137.44pa；

第八章空调系统消声隔振设计8.1空调系统噪声源从声学的角度看，音调一般分为纯色调、复声调和噪声。不同的频率还有不同强度的声音不规则地结合在一起就变成噪音。但是广义上来讲，对特定的工作不需要，妨碍，烦琐的声音是噪声。噪音是一种声波，它具有声波的所有特性。长期在吵闹的环境中工作的人们影响健康，降低工作效率。特殊工作室(如录音棚，录音棚等)如果有噪音，就不能正常工作。满足生产要求，消除对人体的不良影响，噪声标准这一多种场所所允许的噪声水平必须公式化。完全消除空调设置地区的噪音并非易事。将噪音标准公开化的时候，应该考虑到技术上的妥当性和经济上的合理性。空气调节工程的主要噪声来源是风机，配套的制冷机组，水泵和机械式换气冷却塔。风机噪音主要是气动力学噪音(包括空气涡流噪音、冲击噪音和旋转体噪音)以及风机启动时机械噪音。风机频率在200Hz到800Hz之间，介于中，低频范围内。噪音的大小主要与风机的相应构造，相应型号，相应速度及处理品质有密切联系。此外，风机管壁因空气流动而产生的振动，以及通过弯管的空气流动所产生的涡流区以及空气排放口风速不同造成的空气流动噪声。噪声除了可由风管传入室内外，还可以通过建筑物的围护结构的不严密处传入室内，设备的振动和噪声也可通过地基、围护结构和风管壁传入室内。8.2降低空调系统噪声办法减少噪声一般要注意工作场所的声音源、音源传