学位论文--大厦通风空调

毕业设计说明书毕业设计题目石家庄深蓝大厦通风空调工程设计学院专业班级市政与环境工程学院建筑环境与设备工程11-05班学生姓名性别指导教师职称起止日期2014年3月1日至2014年6月18日

摘要本文以石家庄深蓝大厦为工程背景，充分考虑经济、节能、环保等实际因素，设计完成了包括建筑物的供热通风、空调及制冷机房的工程设计。主要的工作内容包括方案确定、负荷计算、管路系统的水力计算、设备选型、施工图纸绘制等。本建筑共十五层，地下1层为机房，地上1~2层为中央大厅及餐厅，3~4层为办公区域,5～15为客房。通过对各种空调形式的分析及比较，设计方案确定如下：1~3层采用露点送风的全空气系统。由于一层空间相对较大，人员较多，热湿比较大，为了降低系统能耗，并且满足舒适性，同时使室内温度分布更均匀，送风均匀，满足卫生条件，故采用散流器送风，气流组织形式为上送上回；4至15层房间较小，人员较少，使用时间不统一，变化性很大，且对舒适性的要求经常不同，为了满足不同的需求，采用风机盘管加独立新风系统。新风冷却去湿处理到室内空气的焓值，而风机盘管承担室内人员、设备冷负荷和建筑物维护结构的冷负荷。新风由设于每层走廊的新风机组处理后送入房间，气流组织形式采用上送上回的形式；空调系统的冷源采用冷水机组。本设计的内容主要包括系统的选择与布置，相关计算，设备选择，以及机房的布置等，且附有空调系统、冷水机房设计施工图纸。总的说来，本次设计非常贴近工程实际，是实际工程的模拟再现。关键词：全空气系统；风机盘管加独立新风

AbstractBasedontheengineeringbackgroundofdarkbluebuildingcity,Shijiazhuang,takeintoaccounteconomic,energy-saving,environmentalprotectionandotherpracticalconsiderations,designed,buildingheating,ventilation,airconditioningandrefrigerationengineering.Majorworkincludesprogrammesidentified,loadcalculationandhydrauliccalculationofpipesystem,equipmentselection,constructiondrawings,etc.Thisbuilding,whichcontains15floors,1undergroundroom,1~2storeysabovegroundfortheCentralHallandthediningroom,anOfficeareaonthe3~4and5~15rooms.Analysisandcomparisonofvariousformsofairconditioning,thedesignisdeterminedasfollows:1~3layerofdew-pointairsupplyairsystem.Duetoalayerspacerelativelarger,personnelmore,hotwetcomparedbig,toreducedsystemenergy,andmeetcomfortablesex,whilemakesindoortemperaturedistributionmoreuniform,sentwinduniform,meethealthconditions,sousedbulkflowdevicesentwind,airOrganizationforShangsentlast;4to15layerroomsmaller,personnelless,usingtimenotunified,changessexisbig,andoncomfortablesexofrequirementsoftendifferent,tomeetdifferentofneeds,usedwindmachinedisctubeaddedindependentairsystem.Freshaircoolingdehumidifyingindoorairenthalpy,andfan-coiltakeindoorstaff,equipmentcoolingloadandcoolingloadofthebuildingstructure.Corridormake-upairunitslocatedineachlayeroffreshairintotheroomafter,airflowintheformsentback;coldsourcesforairconditioningsystemusingchiller.Thisdesignincludesthesystemofselectionandarrangement,computing,equipmentselectionandroomlayout,anddesignandconstructiondrawingswithairconditioningsystem,coldroom.Overall,thisdesignisveryclosetotheproject,isasimulationoftheactualproject.Keywords:all-airsystems;fan-coilplusindependentfreshair目录摘要 2Abstract 3前言 8第一章 毕业设计任务书 91.1设计的原始资料及依据 91.2设计任务及要求 91.3对设计说明书内容的要求 101.4图纸要求 101.5时间进度安排 111.6主要参考资料（文献） 12第二章 工程概况和原始资料 132.1工程概况 132.2原始资料 132.2.1室外气象参数 132.2.2室内设计参数 132.2.3围护结构参数 132.2.4其他设计参数 14第三章 空调负荷计算 153.1计算依据 153.1.1夏季冷负荷的计算 153.1.2冬季热负荷的计算 173.1.3湿负荷 193.1.4新风负荷 193.2空调负荷计算 203.2.1冷负荷计算 203.2.2热负荷计算 203.2.3湿负荷计算 20第四章 空调方案的确定 214.1空调系统方案的确定原则 214.2方案比较 214.2.1系统方案的比较 214.2.2冷源的比较 234.3系统划分及空调方案 23第五章 空气处理过程及设备选择计算 255.1夏季空调过程设计 255.1.1空调送风状态的确定和送风量的计算 255.1.2空气处理过程计算 255.2空调机组的布置 265.3风机盘管加新风系统空气处理过程与计算 265.3.1风机盘管的选择计算 265.3.2风机盘管的布置 285.3.3新风机组的选择计算 285.3.4新风机组的布置 28第六章 气流组织设计 296.1气流组织形式 296.2风口型式的确定 296.2.1送风方式及送风口的选型要求 296.2.3风口型式的确定 316.3风口的布置 316.4气流组织的设计计算 32第七章 第七章.通风及防排烟设计 357.1方案的确定 357.1.1防火和防烟分区的划分 357.1.2通风及防排烟方案的确定 377.2地下室通风及防排烟设计 377.2.1地下车、设备机房库风量计算 377.3防烟楼梯间及前室加压送风设计 377.3.1加压送风量计算 377.3.2风口选择计算 39第八章 风系统设计及计算 408.1水力计算方法 408.2送风系统的设计 408.2.1基本任务 408.2.2送风管道的水力计算 408.3回风系统的设计 418.3.1回风口的布置方式和吸风速度 418.3.2回风管道的水力计算 418.4新风系统设计 41第九章 水系统的设计及计算 429.1空调冷热水系统的形式 429.1.1开式和闭式系统 429.1.2同程式和异程式系统 429.1.4定流量和变流量系统 429.1.5一次泵与二次泵系统 429.2空调水系统的分区 429.3空调水系统的定压 439.4空调水系统的设计原则 439.5冷冻水系统设计 439.5.1系统方案的确定 439.5.2冷冻水系统的水力计算 449.6凝结水系统设计 459.6.1注意事项 459.6.2凝结水管径的确定 469.7空调机房设计 469.7.1设备选型计算 46第十章 消声减震设计 4810.1消声设计 4810.2减振设计 48参考文献 50谢辞 51附录 52附件 53前言宾馆、酒店是现代人们在工作和生活中必不可少的场所。很多经常出差的人士的大部分时间都是在宾馆、酒店中度过的。随着社会的进步和人民生活水平的不断提高，人们对宾馆、酒店的室内环境的要求也越来越高，从单一的满足温度的高要求向温湿度、室内空气品质等多方面同时满足的方向发展[1]。尤其是生产实践与科学实验，对环境提出了更为苛刻的要求。这就给我们设计人员的设计、施工人员的施工提出了更高的要求。由于建筑空调系统的能耗也相对的增加，作为设计人员既要选择合理的系统以满足人们的要求，又要尽可能的节约能源，减少污染，并兼以考虑经济可行性[2]。为人们创造一个良好的居住、工作环境，使室内空气温度、相对湿度、速度、噪声、压力、洁净度等参数保持在一定范围内，正是我们建筑环境与设备工程专业得以存在的原因。一般空调是以室内人员为对象，创造舒适环境为目的，因此也叫舒适性空调。此次设计对我们了解建筑土建资料，掌握设计方法，熟悉空调设计步骤，运用CAD辅助设计软件完成建筑施工图的绘制提供了锻炼机会。使自己能通过设计说明书和施工图纸表达自己的语言，并且能准确地指导建筑安装、施工。本建筑是一幢坐落于上海的高级酒店。建筑面积大，使用时间不统一，室内设计参数要求高。这些因素给设计者带来了很多困难，如何确定合理的冷热源配置方案，选择、划分空调系统形式，设计、校核气流组织等等是本设计的主要内容。石家庄深蓝大厦通风空调设计毕业设计任务书1.1设计的原始资料及依据（1）课题名称：石家庄深蓝大厦通风空调工程设计（2）地点：石家庄（3）建筑结构、平面布置及使用性质：见土建条件图。（4）设计依据：我国有关暖通空调专业的现行设计标准、设计规范。（5）设计资料：相关的设计指南、设计手册及实习收集的资料和教师协助提供的参考图、相关设计样本等。1.2设计任务及要求（1）确定室内外设计参数：包括冬、夏季室内外设计计算参数；室内的温度、湿度、风速、新风量、噪声、含尘量等参数。（2）确定空调负荷：包括维护结构传热及太阳辐射、新风负荷，人体及照明设备形成的负荷。（3）空调系统的划分与组成：包括全空气系统与空气－水系统等方案，空调送、回风管道布置方案。（4）空气处理过程（包括冬、夏季空调过程）①送风状态的确定②送风量计算③新风量、回风量计算④冷量计算与除湿量计算⑤加热与加湿量的计算（5）空气处理设备的选择：包括空调机组、风机盘管。（6）气流组织设计：送、回风口布置及其选择计算。（7）防火排烟设计：①防排烟系统②正压送风系统③防火阀、排烟防火阀的布设（8）风道水力计算及送、排风设备选择。（9）水系统的水力计算：确定管径、定压方式及其装置、水泵的选择计算。（10）冷、热源主机的配置方案：包括制冷与供热主机类型选择比较，空调系统供冷热原理图，水泵、冷却塔、换热器的配置。（11）消声防振：水泵、风机、空调机组的消声减振、消声器的选择布置。1.3对设计说明书内容的要求论文格式按《沈阳建筑工程学院毕业设计说明书规范》执行。内容应包括：设计任务书、前言、目录、中英文摘要、设计构想、冷热负荷计算、冷热源组合方案选择、系统型式确定、水力计算、文献译文等。1.4图纸要求图纸数量不少于15张（折合1号图），绘制主要的施工图，图面表达清楚、规范，达到施工图基本要求。图面能反映设计特点。要求有自编计算程序，上机时数不少于50h，外文翻译(要求查找一篇3000字以上的外文文献进行翻译,文献出处及页数写清楚)格式和字数符合教务部门的要求,四周内完成。1.5时间进度安排4.时间进度安排：（按教学周安排、内容详细）（单独设页）时间计划完成内容第一周毕业实习第二周毕业实习第三周熟悉图纸、确定方案第四周空调冷负荷计算第五周空调冷负荷计算第六周热负荷校核及风量计算第七周空气处理过程及设备选择第八周气流组织设计第九周风、水系统水力计算第十周中期答辩冷热源方案确定第十一周制冷机房设备布置及设备选型第十二周防排烟设计第十三周绘图、撰写说明书第十四周绘图、撰写说明书第十五周绘图、撰写说明书第十六周预答辩、查图纸和说明书、修改第十七周答辩1.6主要参考资料（文献）（1）《暖通空调》建工出版社（2）《实用供热空调设计手册》建工出版社（3）《空气调节设计手册》建工出版社（4）《暖通设计规范》建工出版社（5）《暖通设计资料便览》建工出版社（6）《暖通设计技术措施》建工出版社（7）《暖通空调制图标准》建工出版社（8）《流体输配管网》建工出版社（9）产品样本及其他它资料工程概况和原始资料2.1工程概况2.2原始资料2.2.1室外气象参数石家庄室外计算参数：北纬38.03°，东经114.42°；寒冷地区；大气压力：夏季99.39kPa，冬季：102.02kPa；室外计算干球温度：冬季空调－8.6℃；夏季空调35.2℃；夏季通风30.8℃；夏季空调日平均30.1℃；夏季空调室外计算湿球温度：26.8℃；室外计算相对湿度：冬季54%；夏季56%室外风速：冬季平均1.4m／s；夏季平均1.5m／s；2.2.2室内设计参数2.2.3围护结构参数本建筑地下1层，地上15层。1层为大厅、餐饮区，2层设有办公区及餐厅，3,4层为办公区，5层以上为客房，各层均有电梯空间。地下停车场人防工程设于建筑物地下一层,平时为汽车库,战时为防空洞（一个防护单元）。地下车库分1个防火分区，2个防烟分区。主要围护结构如下：1.墙：选K0=0.47手册上册245，从外至内依次为——水泥砂浆抹灰、砖墙、EPS板、水泥砂浆抹灰；2.屋面：传热系数为0.37，从上至下依次为——混凝土压顶板、EPS挤塑板、防水层、水泥砂浆、钢筋混凝土、水泥砂浆；⒊外门、窗：空气层为14mm的热防护玻璃窗；⒋其他详见建筑条件图。2.2.4其他设计参数动力与能源资料动力：工业动力用电；能源：热媒为城市外网通过换热冬季为空调循环系统提供60/50℃循环热水；冷媒由自备冷冻机房供给7/12℃循环冷水。空调负荷计算按照文献[2]第7.2.2条规定，空调区的夏季计算得热量，应根据下列各项确定：

1）通过围护结构传入的热量。

2）通过外窗进入的太阳辐射热量。

3）人体散热量。

4）照明散热量。

5）设备、器具、管道及其他内部热源的散热量。

6）食品或物料的散热量。

7）渗透空气带入的热量。

8）伴随各种散湿过程产生的潜热量。3.1计算依据3.1.1夏季冷负荷的计算（1）外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷3-1式中——外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，W；——外墙和屋面的面积，m2；——外墙和屋面的传热系数，外墙取K=0.9，屋顶取K=0.48，W/（m2·℃）；——室内计算温度，℃；——外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，℃；——地点修正值，取，℃；——吸收系数修正值，取=0.98；——外表面换热系数修正值，取=0.9；（2）内围护结构冷负荷3-2式中——内围护结构（如内墙、楼板等）传热系数，W/（m2·℃）；——内围护结构的面积，m2；——夏季空调室外计算日平均温度，℃；——附加温升，℃。（3）外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷3-3式中——外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷，W；——外玻璃窗传热系数，普通玻璃取，玻璃幕墙取，W/（m2·℃）；——窗口面积，m2；——外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，℃；——玻璃窗传热系数的修正值，双框木窗，取；——地点修正值，；（4）透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷3-4式中——有效面积系数，取；——窗口面积，m2；——窗玻璃的遮阳系数，取；——窗内遮阳设施的遮阳系数，浅蓝色玻璃幕墙，取；——日射得热因数，；——窗玻璃冷负荷系数。（5）设备散热引起的冷负荷3-5式中——设备和用具显热形成的冷负荷，W；——设备和用具的实际显热散热量，W；——设备和用具显热散热冷负荷系数；如果空调不连续，则=1.0。（6）人体散热形成的冷负荷1)人体显热散热形成的冷负荷3-6式中——不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W；——室内全部人数；——群集系数，取；——人体显热散热冷负荷系数；2)人体潜热散热形成的冷负荷3-7式中——人体显热散热形成的冷负荷，W；——不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W；——室内全部人数；——同上。（7）照明散热形成的冷负荷白炽灯3-8日光灯3-9式中——照明灯具所需功率，按表2-2照明功率指标计算，W；——镇流器消耗功率系数，明装时，=1.2，暗装时，=1.0；——灯罩隔热系数，灯罩有通风孔时，=0.5～0.6；无通风孔时，=0.6～0.8；——照明散热冷负荷系数。3.1.2冬季热负荷的计算冬季热负荷包括围护结构的基本耗热量及加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的附加耗热量。在工程实际中，围护结构的基本耗热量按一维稳定传热过程计算。即假设在计算时间内，室内、外空气温度和其他传热过程参数都不随时间变化。（1）围护结构的基本耗热量3-10式中——部分围护结构的基本耗热量，W；——部分围护结构的表面积，m2；——部分围护结构的传热系数，W/（m2℃）——冬季室内计算温度，℃；——冬季室外空气计算温度，℃；——围护结构的温差修正系数。（2）围护结构的附加耗热量1）朝向附加耗热量朝向附加耗热量是考虑建筑物受太阳照射影响而对围护结构基本耗热量的修正。对于冬季日照率小于35%的地区，东南、西南和南向修正率，宜采用，东、西向可不修正。长沙冬季日照率为27%。那么：朝向修正：东、西0，南：，北：。2）高度附加耗热量由于室内温度梯度的影响，往往使房间上部的传热量加大。因此规定：当房间净高超过4米时，每增加1米，附加率为2%，但最大附加率不超过153）风力附加耗热量风力附加耗热量是考虑室外风速变化而对维护结构基本耗热量的修正。在计算基本耗热量时，外表面换热系数是对应风速约为4m/s的计算值。我国大部分地区冬季平均风速为2～3m/s。因此按照文献[2]第5.2.5条条文说明，一般情况下，不必考虑风力附加。在风力和热压造成的室内外压差作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后逸出，此部分耗热量为冷风渗透耗热量。为防止外界环境空气进入空调房间，干扰空调房间内温湿度变化而破坏室内洁净度，需要在空调系统中由一定量的新风来保持房间的正压。由于空调建筑室内通常保持正压，因而在一般情况下，不计算门窗缝隙渗入室内的冷空气和由门，孔洞等侵入室内的冷空气引起的耗热量。4）外门开启附加耗热量当建筑物的楼层数为n时：一道门65%×n，两道门(有门斗)80%×n。3.1.3湿负荷（1）人体散湿量3-11式中——人体散湿量，kg/s；——成年男子的小时散湿量，g/h；——室内全部人数；——群集系数。（2）敞开水表面的散湿量3-12式中——敞开水表面单位面积蒸发量，；——蒸发表面面积，；——同上式。3.1.4新风负荷（1）夏季，空调新风负荷按下式计算：3-13式中——夏季新风冷负荷，kW；——新风量，kg/s；——室外空气的焓值，kJ/kg；——室内空气的焓值，kJ/kg。（2）冬季，空调新风负荷按下式计算：3-14式中——空调新风热负荷，kW；——空气的定压比热，kJ/(kg·℃)，取1.005kJ/(kg·℃)；——冬季空调室外空气计算温度，℃；——冬季空调室内空气计算温度，℃。3.2空调负荷计算3.2.1冷负荷计算详细见附表冷负荷计算书3.2.2热负荷计算详细见附表热负荷计算书3.2.3湿负荷计算详细见附表冷负荷计算书空调方案的确定4.1空调系统方案的确定原则空调系统方案的确定与许多因素有关，在设计时，应与建筑、结构、工艺等专业密切配合，并与用户协商确定。确定方案时应遵循以下原则：功能：是指建筑物目前的用途和今后可能的改变（例如需扩建等）；规模：包括需要空调的面积，及其所在的位置；当地的能源情况、气候条件、地质条件等。4.2方案比较4.2.1系统方案的比较系统方案的比较对照表表4-2全空气系统多联机风机盘管加新风天棚辐射制冷风管系统1.空调送回风管系统复杂，布置困难2.支风管和封口较多时，不容易均衡调节风量3.风道要求保温，影响造价1.系统小、风管短，各个风口风量的调节比较容易达到均匀2.直接放室内时，可不接风管，也没有回风管3.小型机组余压小，有时难于满足风管布置和必需的新风量1.放室内时，不接送回风管2.当新风系统联合使用时，新风管较小室内相对湿度较大时，为防止结露，需要设置新风系统全空气系统多联机风机盘管加新风天棚辐射制冷设备布置与机房1.空调与制冷设备可集中布置在机房2.机房面积较大，层高较高3.有时可布置在屋顶上，或安装在车间柱间平台上1.设备成套，紧凑，可以安装在空调机房内2.机房面积较小，机房层高较高3.机组分散布置，敷设各种管线复杂1.只需要新风空调机房，机房面积小2.风机盘管可以安设在房间内3.分散布置，安设各种管道复杂1.需新风空调机房，面积较小2.辐射盘管装于顶棚，占有空间小温湿度控制可以严格的控制室内温度和相对湿度各房间可以根据各自的负荷变化与参数要求，进行温湿度调节。但是波动范围较大对室内温湿度要求较严时，难于满足不具有除湿能力安装设备与风管的安装工作量大，周期长1.安装投产快2.对旧建筑和工艺变更的适应性强安装投产较快，介于集中式空调和单元式空调器之间在国内属新兴技术，施工安装经验缺乏维护运行空调与制冷设备集中安设在机房内，便于管理和维修机组容易积灰、积油垢，清理比较麻烦；使用两三年后，风量冷量将减少；难以做到快速加热与快速冷却；分散维修和管理麻烦布置分散，维护管理不方便；水系统复杂，易漏水盘管系统维护运行十分方便，新风系统设备位于机房，管理维修方便通过以上比较，不难看出每套系统都有不同的优缺点，适用于不同的场所。全空气单风管集中式系统适用于：（1）空调房间比较大，房间各区域热湿负荷变化情况相类似，当集中控制时，其温湿度波动范围不会超过允许波动范围时；（2）用一个空调系统供给几个房间，各房间的热湿负荷变化所引起的室内温湿度波动不会超过各房间的允许波动范围时。风机盘管系统适用于：适用于大面积的宾馆，办公楼，公寓，医院等多层多房间，且对室内空气相对湿度的要求不严格的建筑物。多联机系统适用于建筑物层高有限，房间较多而整体规模不大的项目。天棚辐射供冷系统无吹风感，噪声小，经济节能，节省空间，但由于其在国内不是很普遍，因此施工管理方面不够成熟，适宜搞小范围的试点工程。4.2.2冷源的比较对于冷源的选择有冷水机组、海水源热泵、溴化锂直燃机三种选择。三种冷源的比较见表2-5。冷水机组、海水源热泵、溴化锂直燃机表2-5冷水机组水源热泵溴化锂直燃机特点消耗电能驱动制冷循环，从而冷却室内空气通过输入少量高品位能源（电能），实现水中的低品位的热能向高品位热能转移。通过热能的输入用溴化锂-水工质对按吸收式制冷原理实现制冷。优点使用电能，为清洁能源，且能源使用方便。工程量相对小，受其他因素影响小1、高效节能；2、属可再生能源利用技术；3、环保效益显著；4、运行稳定可靠成本低，维护方便；5、符合国家政策，获得政策性支持。1、使用一次能源，用电少2、几乎没有转动部件，维修费用低3、制冷量较大时，运行成本低缺点运行成本高不节能水源条件限制初投资较大1、燃料燃烧会对周围环境造成影响，容易存在火灾隐患2、燃料运输需要成本4.3系统划分及空调方案根据建筑物楼层的使用功能的不同，以及建筑物所在城市气象条件，由上面表格中各空调系统的比较，可以初步确定设计方案为如下：冷热源选择冷水机组，冬季采暖需要接入市政热网，避免了使用直燃机运煤不便影响景区环境的缺点。空调系统系统末端，夏季供冷一~三层空调区域大，为便于气流的组织以及为湿度分布均匀，采用全空气系统。四到九层为客房，考虑到层高问题和便于各个客房独立控制，还要保证室内空气品质，选用风机盘管加新风系统；楼梯间设通风和防排烟。空气处理过程及设备选择计算5.1夏季空调过程设计5.1.1空调送风状态的确定和送风量的计算空调系统送风状态的确定，可以在图上进行。具体计算步骤如下：图5-1利用焓湿图确定送风状态点（1）图上找出室内空气状态点R；（2）根据计算的室内冷负荷Q和湿负荷W计算热湿比，再通过R点画出空气处理过程线（注：选取热湿比线，同一空调系统选取各个空调房间的平均热湿比线作为总热湿比线）；（3）选取合理的送风温差（或者露点送风)，根据室温允许波动范围查取送风温差（当送风口高度不大于5m时，送风温差不宜大于10℃，当送风口高度大于5m时，送风温差不宜大于15℃），并求出送风温度，画等温线与过程线的交点S即为送风状态点。（4）按下式计算送风量：（5-1）5.1.2空气处理过程计算见附表5.1.25.2空调机组的布置表5-2-1系统楼层机组型号风量(m³/h)空调机组一层BFP2222000BFP1818000二层BFP99000BFP2222000三层BFP1212000BFP27270005.3风机盘管加新风系统空气处理过程与计算5.3.1风机盘管的选择计算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×gw5-2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5-3所示。图5-3新风与风机盘管送风混合后送入时的空气处理过程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/W3.送风状态点已知室内外参数tN，，tW，tWs，查得iN，iw，由iN，=95%确定点L1，，iL。在i-d图中，过N点作ε线与=90%相交，即得送风状态点O，to，io，送风温差，总风量G=Q/(iN-io)。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/V5-35.新风量的确定由于满足卫生的新风量Gw1=＞总风量的10%（即10%G）,6.新风负荷5-4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/kg7.风机盘管风量5-5式中G—总送风量，kg/s；GW—新风量，kg/s8.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-io）则风机盘管冷量QF=GF（iN-iL2）5-6计算见附表5.1.25.3.2风机盘管的布置参考表5-3-2及新风系统施工图5.3.3新风机组的选择计算见附表5-3-35.3.4新风机组的布置表5-3-4系统楼层机组型号风量(m³/h)新风机组四层HDK-022000五~十一层HDK-022000十二、十三层HDK-022000十四层HDK-022000十五层HDK-022000气流组织设计6.1气流组织形式气流组织形式，是指气流在空调房间内流动所形成的流型。气流分布的流动模式取决于送风口的构造形式、尺寸、送风温度、速度和气流方向，送回风口的位置等。其中送风口是气流分布的主要影响因素。按照送回风口位置的相互关系和气流方向，一般分为以下五种:侧送侧回，上送下回，中送下回，下送上回和上送上回。6.2风口型式的确定6.2.1送风方式及送风口的选型要求(1)侧面送风eq\o\ac(○,1)常见气流组织型式：a)单侧上送下回或走廊回风b)单侧上送上回c)双侧上送下回建议出口风速：2－5m/s（送风口位置较高时取较大值）工作区气流流型：回流；eq\o\ac(○,2)技术要求及适用范围：a)温度场、速度场均匀，混合层高度0.3－0.5ｍb)贴附侧送风口宜贴顶布置，采用可条双层百叶风口。回风口宜设在送风口同侧；c)对于一般空调，室温允许波动范围为±1℃，和小于等于±0.5℃的工艺空调；备注：可调双层百叶风口，配对开多叶调节阀；散流器送风eq\o\ac(○,1)常见气流组织型式：a)散流器平送，下部回风；b)散流器下送，下部回风；c)送吸式散流器，上送上回eq\o\ac(○,2)建议出口风速：2－5m/s；eq\o\ac(○,3)工作区气流流型：回流直流；eq\o\ac(○,4)技术要求及适用范围：a)温度场、速度场均匀，混合层高度0.5－1ｍb)需设置吊顶或技术夹层，散流器平送时应对称布置轴线与侧墙距离不小于1ｍ；c)散流器平送于一般空调，室温允许波动范围为±1℃和小于或等于±0.5℃的工艺性空调；d)散流器下送密集布置用于净化空调。表6-2-1送风口形式常见形状常用类型特点应用百叶送风口方形，矩形单层，双层调送风方向，又能调送风量大小侧送风，下送风散流器送风口圆形，方形，矩形单向，多向下送型，平送型流线形，直片式，圆环式。造型美观，易与房间装饰要求配合。影剧院，图书馆、商场等喷口式送风口圆形、球形球形旋转式，带长嘴球形式射程远、送风口数量少、系统简单、投资较小远距离送风场所，侧送风。机场，体育场等条缝送风口矩形单条缝，多条缝风口平面的长宽比值很大，使出风口形成“条缝”状，送风气流为扁平射流侧送风。机场，旅店大厅等旋流送风口圆形上送式，下送式能诱导周围大量空气与之混合，然后送至工作区。展览馆，计算机房等孔板送风口小孔形全面孔板和局部孔板送风均匀，噪声小；射很快；区域温流的速度和温度都衰减差小，可达到±0.1℃的要求。恒温室，洁净室6.2.3风口型式的确定商场拟选用方形散流器，散流器送风有平送和下送两种典型的送风方式。办公室、宾馆拟选用双层百叶送风口，送风方式为侧送。表6-2-3送风颈部最大允许风速使用场合颈部最大风速/（m·s-1）播音室3~3.5医院门诊室、病房、旅店客房、接待室、居室、计算机房4~5剧场、剧场休息室、教室、音乐厅、食堂、图书馆、游艺厅、一般办公室5~6商店、旅店、大剧场、饭店6~7.56.3风口的布置根据空调房间的大小和室内所要求的参数，选择散流器的个数。一般按对称位置或梅花形布置，梅花形布置时每个散流器送出气流有互补性，气流组织更为均匀。圆形或方形散流器相应送风面积的长宽比不宜大于1:1.5。散流器中心线和侧墙的距离，一般不应小于1m。布置散流器时，散流器之间的间距及距墙的距离，一方面应使射流有足够射程，另一方面又应使射流扩散效果好。布置时充分考虑建筑结构的特点，散流器平送方向不得有障碍物（如柱）。每个圆形或方形散流器所服务的区域最好为正方形或接近正方形。如果散流器服务区的长宽比大于1.25时，宜选用矩形散流器。如果采用顶棚回风，则回风口应布置在距散流器最远处。[4]6.4气流组织的设计计算（1）送风采用散流器平送，散流器射流的速度衰减方程为：（6-1）式中：——以散流器中心为起点的射流水平距离，；——在处最大风速，；——散流器出口风速，；——平送射流原点与散流器中心的距离，一般为；A——散流器的有效流通面积，；K——系数，多层锥面散流器为1.4，盘式散流器为1.1；室内平均风速可按下式计算：（6-2）式中：L——散流器服务区边长，；H——房间净高，；——射流射程与边长L之比；送冷风增大20%，送热风减小20%。=1\*GB3①总送风量14710，商场面积1012，每个散流器服务区域为5×5米，总计布置52个风口，每个风口的风量为295m³/h（0.082）。=2\*GB3②按5m/s左右选择风速，选择颈部尺寸为120×120的方形散流器，则颈部风速为：v=0.082/（0.12×0.12）=5.69，散流器实际出口面积约为颈部面积的90%，即A=0.12×0.12×90%=0.013，散流器出口实际风速为=6.2/0.9=6.3=3\*GB3③求射流末端速度为0.5的射程即1.4×6.9×/0.5-0.07=2.13，考虑自由扩散0.5米，满足要求。=4\*GB3④计算室内平均风速=0.381×2.13/=0.166m/s，送冷风时室内风速为0.199，送热风时为0.133，满足要求。（2）喷口侧送风的公式有：Q=eq\f(∏,4)*d20*v0(6-3)(eq\f(v(r,max),v0))(eq\f(√A,d0))=0.69(6-4) Ar=eq\f(gd0△ts,v20Tr)(6-5)eq\f(y,d0)=eq\f(x,d0)tgα±K′Ar(eq\f(x,d0cosα))n(6-6)eq\f(vx,d0)=K(eq\f(d0cosα,x))(6-7)eq\f(△tx,△ts)=0.83eq\f(vx,vo)(6-8)其中，v0宜在2～5m/s，vr,max宜在0.2～0.3m/s,eq\r(A)为房间的断面积，△ts为9℃，g为9.8m/s2,Tr为300，y为3m，K为5，n为3，K´为0.066，α为0。双层百叶风口侧送风的计算公式有：d0=1.128eq\r(A)（6-9）v0=eq\f(V,ΨA0n)（6-10）A=BH/n（6-11）v0,max=(0.29～0.43)eq\f(\r(A),d0)(v0宜在2～5m/s)（6-12）Ar=eq\f(gd0△ts,v20Tr)（6-13）计算见附表6-4第七章.通风及防排烟设计7.1方案的确定7.1.1防火和防烟分区的划分地下室防火分区、防烟分区划分原则1、防火分区划分原则及面积控制a)水平防火分区水平防火分区是指用防火门、防火卷帘等防火分隔物将各楼层在水平方向分隔出的防火区域。防火分区应用防火墙分隔,如确有困难时,可采用特种防火卷帘或防火卷帘加防护冷却水幕或防火分隔水幕分隔。①多层民用建筑地下室一般用途500㎡地下商场等1000㎡不宜设在地下三层以下地下汽车库2000㎡②高层民用建筑地下室a、歌舞厅、卡拉ok:只能设在地下一层,符合高规4.15条规定b、商业营业厅、展览厅面积2000㎡(最大)c、车库4000㎡d、其他用房1000㎡b)竖向防火分区:竖向防火分区的建筑面积也应符合相应各种建筑物水平防火分区或防火间隔的建筑面积要求。2、防烟分区划分原则及面积控制①按用途划分时应注意a、各种管道穿墙、穿楼板处,应用不燃烧材料b、疏散走道单独划分防烟分区,走道上的门用防火门②按面积划分时,应注意如所有防烟分区共用一套排烟设备,排烟风机的容量应按最大防烟分区的面积计算。③按楼层划分时,应注意:a、有效地防止烟气无限制地向上蔓延b、对高度超过200m的超高层建筑,一般将一座建筑每15~20层分为一段,利用不连续的电梯井在分段处错开,楼梯间做成不连续的。防烟分区的设置一般遵循下列原则①不设排烟设施的房间(包括地下室)和走道,不划分防烟分区;②防烟分区不应跨越防火分区;③对有特殊用途的场所如地下室、防烟楼梯间、消防电梯、避难房间等,应单独划分防烟分区;④防烟分区一般不跨越楼层,如需要,则以不超过三层为宜;⑤每个防烟分区的面积。a、高层建筑、其他建筑≤500㎡b、地下建筑≤500㎡c、地下汽车库≤2000㎡⑥高层建筑中设置排烟设施的走道,净高不超过6.00米的房间,应划分防烟分区。3、提请设计中注意的几点:1)人防工程内的防火分区应在各出入口的甲级防火门或管理门的范围内划分;GB50098-98.4.1条2)水泵房、污水泵房、水库、厕所、盥洗间等无可燃物的房间,其面积可不计入防火分区之内;3)设备用房如柴油发电机房、直燃机房、锅炉房等以及各自配套的储油间,水泵间、风机房等,应独立划分防火分区。4)避难走道不应划分防火分区5)地下室每个防火分区的安全出口数量不应少于两个,当有多个防火分区时,另一个防火分区可为一个安全出口,但必须有一个直通室外的安全出口。6)每个防烟分区在设排烟系统的同时也应设进风系统;一层地下室时汽车进出口坡道可作为防烟分区的补风系统,可不再单独设置进风系统!!!7.1.2通风及防排烟方案的确定地下一层面积约为3007平方米,大于2000平方米.以中间楼梯间为界，分成两个排烟区域。排烟与排风共用一个风管，在风口处加280℃的防火排烟阀。7.2地下室通风及防排烟设计7.2.1地下车、设备机房库风量计算表7-2-1楼层房间面积层高换气次数排风量Q1补风量Q2㎡m进气m³/hm³/h地下室001[空调机房]2223639963330.00002[洗衣房]132.72362388.961990.80003[办公室]32.436583.2486.00004[高压室]34.3336617.94514.95005[变压室]162.38362922.842435.70车库1614.453629060.124216.757.3防烟楼梯间及前室加压送风设计7.3.1加压送风量计算（1）防烟前室加压送风计算本设计电梯前室及楼梯间的正压送风的送风量采用压差法及风速法计算，取其中大值作为系统计算的加压送风量。差法：即当疏散通道门关闭时，加压部位保持一定的正压值所需送风量。Ly=0.827×A×ΔP1/b×1.25×3600(7-1)式中：Ly-加压送风量（m³/h）A-门、窗缝隙的计算漏风总面积（m²）ΔP-门、窗两侧的压差值Pa，取25～30Pa。b-指数，对于门缝及较大漏风面积取2，对于窗缝取1.6。0.827、1.25-分别为计算常数和附加系数（对于不严密缝隙）。②风速法：开启着火层疏散门时需要相对保持门洞处一定风速所需送风量。Ly=EQ\F(nFV（1+b）,a)x3600(7-2)式中：Ly-加压送风量（m³/h）F-每个门的开启面积（m²）V-开启门洞处的平均风速，取0.6～1.0m/s；a-背压系数，根据加压间密封程度，在0.6～1.0m/s范围内取值b-漏风附加率，取0.1～0.2；n-同时开启门的计算数量。该建筑为21层，取3。计算见表7-3-1表7-3-1门窗类型洞高(m)洞宽(m)缝宽(m)数量漏风面积(m2)压差法Ly（m³/h）风速法Lv（m³/h)送风量（m³/h)风口数量风口风量（m³/h)双扇门2.11.6810.0311841.7426611.2026611.2015.001774.1（2）防烟楼梯间加压计算①通过开启门洞的风量用式进行计算，即：V1=mAa,d*v(7-3)②分别求出三条路的当量流通面积第一条路线当量流通面积为：Ae,1=m(1A第一条路线当量流通面积为：Ae,2=(n-1)Aw,c(7-5)第一条路线当量流通面积为：Ae,3=m(1A2s,c③求第二条路线和第三条路线的风量V2=Ae,2Ae,1V1；V3=Ae,3Ae,1④总风量V=V1+V2+V3考虑到漏风及不可预见的原因，系统加压送风的风量应增加10%的富余量。我国《高规》的条文说明中推荐：20层以下，取m=2；大于等于20层，取m=3。通过概率分析是适宜的。计算结果见表7-3-2表7-3-2位置类型洞高(m)洞宽(m)缝宽(mm)数量当量流通面积(m2)V1（m³/s)V2（m³/s)V3（m³/s)V（m³/s)风口数量风口风量（m³/h)右侧双层钢窗21.50.3510.035.400.050.796.2473206.597双扇门2.11.6823.730.54左侧双层钢窗21.50.3510.035.400.040.666.1073134.577双扇门2.11.6824.480.547.3.2风口选择计算风口形式采用常闭型电磁式多叶调节阀加自垂式百叶风口，同时具有手动和自动开启功能，并与加压风机连锁，手动开启装置设在距地1.2m处。送风口风速控制在7m/s以内，封口大小为500x400。合用前室每隔一层设置一个，其风口的下边缘距地面为0.5～1.0m，本设计中取0.5m。风系统设计及计算8.1水力计算方法风管尺寸的计算在系统和设备布置、风管材料、各送排风点的位置和风量均已确定的基础上进行，采用假定流速法,其计算方法如下：确定空调系统风道形式,合理布置风道,并绘制风道系统轴侧图,作为水利计算草图。在计算草图上进行管段编号,并标注管段的长度和风量,管段长度一般按两管件中心线长度计算,不扣除管件(如三通,弯头)本身的长度。选定系统最不利环路，一般指最远或局部阻力最大的环路。选择合适的空气流速，同前页各管段建议流速和最大流速表中所列。根据给定风量和选定流速，逐段计算管道端面尺寸，并使其符合矩形风道统一规格。然后根据选定了的段面尺寸和风量，计算出风道内的实际流速。通过矩形风道的风量G可按下式计算：G=3600abv（）(8.1)式中a、b——分别为风道断面净宽和净高，m。计算风道的沿程阻力。计算各管段的局部阻力。计算系统的总阻力。检查并联管路的阻力平衡情况。根据系统的总风量，总阻力选择风机。说明：本设计的主风道设计风速为6~8m/s；支风道最大风速为4.5m/s，根据式子G=3600abv并结合《空气调节工程》中表6.1的矩形风道规格确定风道断面规格，具体规格尺寸详见图纸。风口尺寸根据计算出的风量以及流速来选择，详细规格尺寸详见图纸。8.2送风系统的设计8.2.1基本任务布置合理的管线；确定风管的形状及各段截面的尺寸；通过阻力计算来选择风机。8.2.2送风管道的水力计算见表8-18.3回风系统的设计8.3.1回风口的布置方式和吸风速度回风口布置方式和吸风速度：

1、回风口不应设在射流区和人员长时间停留的地点。

2、室温允许波动范围±0.1～0.2℃的空调房间，宜采用双侧多风口均匀回风；±0.5～1℃的空调房间，回风口可以布置在房间的同一撤；>±1℃，且室温参数相同或相近似的多房间空调系统，可采用走廊回风。

3、采用侧送时，回风口宜设在送风口的同侧；采用孔板或散流器下送时，回风口宜设在下部；采用顶棚回风时，回风口与照明灯具宜结合成一个整体。

4、回风口的回风量应能调节，可采用带对开式多叶阀的回风口，也可采用设在回风支管上的调节阀。

5、回风口的吸风速度。见下表：

回风口的位置吸风风速（m/s）房间上部4.0~5.0房间下部不靠近人经常停留的地方3.0~4.0靠近人经常停留的地方时1.5~2.0用走廊回风时1.0~1.5常用的回风口的型式：单层百叶风口、固定百叶格栅风口、网板风口、蓖孔和孔板风口等。也有与过滤器组装在一起的条缝活芯回风口。本设计中回风口选择单层百叶风口，风口的选型主要根据风量的大小，按照控制风速的方法，计算风口出口面积，同时要满足射程的要求，参考资料为《暖通空调常用数据手册》具体型号见图纸。8.3.2回风管道的水力计算计算见附表8-18.4新风系统设计计算见附表8-2水系统的设计及计算9.1空调冷热水系统的形式

9.1.1开式和闭式系统

开式循环系统：下部设有回水箱或蓄水池，末端管路与大气相通。水泵扬程高，循环水易受污染。闭式循环系统：冷水在系统内进行密闭循环，不与大气相通。水泵扬程小，不易污染。9.1.2同程式和异程式系统同程式：水流通过各末端设备的路程都相同，各环路阻力比较接近，有利于水力平衡，管路布置复杂，投资高。异程式：水流通过各末端设备的路程不同，管路配置简单，投资省，阻力不易平衡。9.1.3两管制和四管制水系统两管制系统：仅有一套供水管路和一套回水管路，供水管路夏季供冷水，冬季供热水，构造简单，布置方便，节省初投资，不能实现同时供冷和供热三管制和四管制系统：投资高，系统较复杂，可实现同时供冷与供热9.1.4定流量和变流量系统定流量系统：循环水流量保持恒定值变流量系统：冷源供给用户的水量随负荷的变化而变化，节能9.1.5一次泵与二次泵系统一次泵系统：一次泵系统中，用一级冷冻水泵克服制冷机组、输配管路以及末端设备的全部沿程与局部阻力。一次泵系统组成简单，控制容易，运行管理方便，一般多用次系统。二次泵系统：二次泵系统中，用一次泵克服制冷机组即其前后管道、部件的阻力，用二次泵克服户端阻力。9.2空调水系统的分区本建筑共十五层，一层高度为6m，二层为5.4m，三层5.1m，四层3.9m，五层到十五层每层层高为3.6m。总高度为59.95m，大于50m。水系统进行垂直分区，前三层为一区，后十二层为一区。9.3空调水系统的定压在闭式循环的水系统中，需要给系统定压，其目的是保证系统管道及设备内充满水，以避免空气被吸入系统中。为此，必须保证管道中任何一点的压力都要高于大气压力。目前，空调水系统的定压方式有两种，一是高位开式膨胀水箱方式；二是气压罐方式(俗称落地式膨胀水箱)。在工程中，应优先采用高位开式膨胀水箱，因为它运行时无需消耗电能，工作稳定可靠。只有当建筑物无法设置高位开式膨胀水箱时，采用气压罐方式。本建筑分区都采用膨胀水箱来进行定压。9.4空调水系统的设计原则空调水系统设计应坚持的设计原则是：力求水力平衡；防止大流量小温差；水输送系数要符合规范要求；变流量系统宜采用变频调节；要处理好水系统的膨胀与排气；要解决好水处理与水过滤；要注意管网的保冷与保暖效果。水系统设计应力求各环路的水力平衡9.5冷冻水系统设计9.5.1系统方案的确定水管布置采用两管制，各层水管同程布置垂直异程，水平同程，水系统选择闭式等温一次泵变流量系统的形式。（1）两管制系统的优点两管制水系统是采用同一套供回水管路，冬季供热水、夏季供冷水。由运行人员依据多数房间的需要决定，实行供热与供冷的转换。两管系统具有管理方便，一次性投资较小等优点。本设计对空调精度要求不是很高，故采用两管制。而三管制是共用一根回水管，因此冷热有混合损失，运行效率不高，而且系统水力工况复杂，难于运行。四管制初投资较高且多占空间。（2）闭式系统的优点1）水泵扬程仅需克服循环阻力，与楼层数无关仅取决于管路长度和阻力。2）循环水不易受污染，管路腐蚀情况比开式系统好。3）不需要设回水池，但要设一个膨胀水箱。膨胀水箱尽量接至靠近水泵入口的回水干管。（3）同程和异程系统的选择在本设计中同层的水平管上采用同程系统，而在立管上则采用异程系统，这样有既利于管路阻力的平衡也能够给施工带来方便且减少后期调试的费用。综上所述：本设计中，水系统采用双管制。在水管布置上，采用同程式和异程式相结合系统，在同一层楼中采用水平同程系统，在层与层的立管上采用异程系统。同程系统的特点在于供回水的水流方向相同，经过每一环路的管路长度相等，优点在于水量分配和调节方便，易于实现水利平衡。而异程系统的供回水的水流方向相反，经过每一环路的管路长度不相等，优点在于不需要单独设置回水管，管路长度较短，管路简单，初投资缴低，但是水量分配和调节困难，不容易实现水力平衡。因此在本设计中，立管干管上采用异程系统，在同一层楼中采用同程系统。为了实现水力平衡，在立管进入每层的水平管处设调节阀。说明：出冷水机组的主管道之间的压差旁通阀通过调节水量来适应负荷变化。②末端风机盘管或新风机组回水管上采用电动二通阀调节水量来调节风机盘的冷量。安装样式见大样图。计算见附表9-5-19.5.2冷冻水系统的水力计算（1）冷冻水量的计算公式：G=Q/Cρ（th-tj）(9-1)式中：Q——风机盘管负荷，kW；C——水的比热，kJ/kg·ºC；ρ——水的密度,kg/m3；th——回水的平均温度，取12ºC；tj——供水的平均温度，取7ºC。d=（4G式中：G——冷冻水流量，m³/hν——计算流速，m/s（2）水系统设计及水力计算①确定管路中最不利环路。②确定各管段的管径及沿程压力损失。③管道的沿程压力损失由《实用供热空调设计手册》P805，管道的沿程压力损失可按下式计算，[1]（9-2）式中—比摩阻，Pa·m-1；—管长，m。计算中所需数据见《实用供热空调设计手册》图11.8-24冷水管道的水力计算图。④管道的局部压力损失由《实用供热空调设计手册》P806，管道的局部压力损失可按下式计算，[1]（9-3）式中—管件的局部阻力系数，见《实用供热空调设计手册》表11.8-4；—动压，Pa。9.6凝结水系统设计9.6.1注意事项由于空调设备处理空气时产生的冷凝水很小（根据经验，每千瓦的冷负荷每小时约产生0.4kg的冷凝水，在湿负荷高的的地区或场合，每千瓦的冷负荷每小时产生的冷凝水一般不超过0.77但应注意：接至厕所的冷凝水管必须设置水封。本工程空调冷凝水系统，采用就近排放（排至厕所或室外沿沟）的形式，且冷凝水管（CPVC管）向下坡度不小于0.005，冷凝水管管径按表6－5选择。9.6.2凝结水管径的确定表9－6冷凝水管选择表管径DN/mm20253240506580100125最大冷负荷/kW71710517559710551758351712309本工程空调冷凝水系统见冷凝水系统图（设计图部分）。9.7空调机房设计9.7.1设备选型计算9.7.1.1选型方法按机组制冷量≥空调冷负荷，冷冻水流量满足空调要求来选择机组型号。9.7.1.2选型结果该整幢办公大厦的总冷负荷约为672.65KW，考虑机组本身和介质在泵、风机、管道中升温及泄露的损失，取1.05系数，制冷系统总制冷量取706.28KW。取冷冻水进出口温度为12℃、7℃，（1）冷冻水流量为：G==33.79=101.38m³/h（9-