密度按不同使用类型房间人均面积进行估算
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安徽理工大学土木工程系毕业设计摘要本设计为南京市XX宾馆中央空调系统,拟为之设计合理的中央空调系统,为室内工 作人员、客人等提供一个舒适健康的环境。 本设计根据该建筑各部分的结构特点及其用途，在充分考虑室内环境的舒适性、运 行管理上的方便和节能等各方面的基础上，并依据有关规范考虑节能和舒适性要求，对 ， 一楼等大空间采用全空气系统，而对客房等小空间采用风机盘管加新风系统。这样可以 满足不同功能房间使用时间段人员活动情况的不同要求，布置灵活，控制方便。 关键词： 关键词： 宾馆 较 舒适 全空气系统 风机盘管—新风系统 节能 内部环境 性能比AbstractThis design for the Nanjing XX guesthouse central air-conditioning system, draws up for it design reasonable central air-conditioning system, for the office work personnel, the visitor and so on provides a comfortable health the environment. This design acts according to this building various part of unique feature and the use, in full consideration indoor environment comfortableness, the movement management convenience and the energy conservation and so on in various aspects foundation, and based on the related standard consideration energy conservation and the comfortable request, and so on the big space uses the entire air system to a building, but and so on the small space uses the air blower serpentined to the guest room to add the new atmosphere system.This may satisfy the different function room period of revolution section personnel to move the situation the different request, the arrangement is nimble, the control is convenient. Key word: The guesthouse -- new atmosphere system compare. comfortable entire air system Fan coil units (FCUs) The function Conserves energy internal environment- 1 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计1 设计简介1.1 任务来源 本次毕业设计的主要内容是南京某宾馆采暖通风及空调工程设计。 我们自己在网上 找个符合学校关于毕业设计选题要求的建筑条件图， 然后由指导老师审核并规定一些相 应的设计任务。 1.2 设计标准及原则 严格按照节能规范以及相关的设计手册的标准来进行毕业设计。 以使所设计的建筑 物空气调节达到所要求的标准。 1.3 研究目标 设计出节能、舒适、健康符合标准的十三层宾馆大楼采暖通风空调系统。同时做好 建筑防火排烟系统的设计。具体工作量包括：计算、设备选型、图纸的绘制、整体方案 的评定。2 绪论2.1 研究意义 目前，随着我国经济的逐步增长，居住条件日益改善人们对生活环境的舒适性的要 求越来越高，对采暖通风空气调节的需求越来越大，对中央空调节能、舒适、健康更加 关注。因此，设计一项节能、舒适、健康的采暖通风空调工程是很有实际意义的。 2.2 性质及目的 毕业设计（论文）是培养学生综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能、分 析解决具有一定复杂程度的工程实际问题的综合性实际训练， 是学生综合素质与培养效 果的全面检验。通过工程设计或专题研究，综合运用和深化所学的专业理论知识，培养 独立工作能力，分析、解决一般工程实际问题的能力，使学生受到工程技术和科学研究 的基本训练。 2.3 研究现状 中央空调在世界上已有百年的发展历史，在中国也有 20 多年的应用时间，然而真 正引起国内企业关注还是近几年。目前国内市场中央空调领域竞争已经进入白热化阶 段，随着价格战连绵不断，在家用空调领域几乎已经无利可图的企业纷纷开始在中央空 调领域寻找新的发展空间和利润增长点。 与家用空调行业相比，中央空调仍是保持较高利润的空调，这使得由原来约克、大 金、开利等国外品牌所占领的国内中央空调市场开始发生变化，国内一些品牌也纷纷进 入这个领域。中央空调品种多，发展迅速。在中央空调发展趋势中，健康、环保、节能 也将是永远的主题。 2.3.1 我国暖通空调现状 进入90年代后，我国的居住环境和工业生产环境都已广泛地应用空调，空调技术已- 2 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计成为衡量建筑现代化水平的重要标志之一 。90年代中期，由于大中城市电力供应紧张， 供电部门开始重视需求管理及削峰填谷，蓄冷空调技术提到了议事日程。近年来，由于 能源结构的变化，促进了吸收式冷热水机组的快速发展，以及热泵技术在长江中下游地 区的应用。 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。 2.3.2 国外暖通空调现状 能源是整个经济系统的基本组成部份，作为一个能源消耗大国，美国在节能和提高 能源利用率方面投入了大量的人力、物力。在美国的整个能源消耗中，有约1/3以上消 耗在建筑能耗上，这些能耗用来满足人们的热舒适、空气品质、提高人们的生活质量。 美国暖通空调制冷工程师协会、美国制冷协会、美国冷却塔协会等组织、美国能源部以 及众多暖通空调设备生产厂家如York, Carrier等都为建筑节能做出了很大贡献。特别 是美国制冷设备生产厂商投入了大量的资源研究高性能冷水机组， 使得冷水机组单位制 冷量的能耗仅为20世纪70年代的62.3%。 美国在空调冷源水系统方面的研究也卓有成效， 在冷却水系统方面着重于降低冷却水流量，以达到减少冷却水泵能耗的目的。日本是一 个资源贫困的国家，其主要能源来自进口，同时又是一个能源高消费国家。因此，节能 和提高能源的利用率对日本来讲有着重要的意义。长期以来，在建筑节能方面，日本做 了大量工作，颁布了许多节能法规，提出了建筑节能的评价方法。日本的一些设备生产 厂家对空调和制冷设备的投入也很大。Daikin公司首推的变频VRV系统，为中小型建筑 安装集中式空调系统创造了条件；Sany公司则在直燃式冷水机组上成绩卓著。世界各国 大力发展可再生能源作为空调冷热源用能。 地源热泵供暖空调是一种使用可再生能源的 高效节能、 环保型的工程系统。 在美国地源热泵系统占整个空调系统的20%左右;瑞士40% 的热泵为地祸热泵，瑞典65%的热泵为地祸热泵。 2.3.3 暖通空调研究存在的问题 国内外的能源都很紧缺，现在要解决的就是用提高能源利用率。而我国更是一个人 均资源相对贫乏的国家，因此节能降耗有着十分重要的意义。近年来，由于国民经济的 快速发展，使我国的能源显得越来越紧张。 通过对一些地区空调系统的调查发现， 设计人员在涉及选用冷水机组时多考虑其额 定工况下的全负荷性能，而对其部分负荷性能的考虑较少。在风冷式冷水机组和水冷式 冷水机组的选择应用上我国制冷工程界也存在着认识上的差异。 我国在冷源水系统方面 的研究目前较少， 一般都是按冷水机组的样本提供的冷却水量和冷冻水量进行冷却水泵 和冷冻水泵的选择。对于水系统的水泵是否运行节能则关注不多。事实上，对于冷水机- 3 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计组的运行而言，冷凝器和蒸发器都要求定流量，因此，对于冷水机组部分负荷状态运行 时，水泵的输出都是全负荷输出，水系统的全年运行能耗是相当大的。因此水系统的节 能具有很大的潜力。 2.3.4 本课题研究方案 （1）主机选择水冷式冷水机组。水冷式冷水机组具有制冷量大、水冷冷却效果好、 受环境因素影响小等特点。 （2）大空间采用全空气系统的单风道定风量方式。大空间用全空气系统空气集中处 理可以减少噪音、减少系统部件便于维修、与半集中式系统相比可防止冷冻水的泄漏损 坏设备。 （3）客房采用风机盘管加新风系统。便于各个房间空调的调节控制、可减少机房面 积降低建筑空间、节能、易于选择安装。 （4）由于宾馆进出人员频繁，且易燃物多，为保证人员更加安全。因此，整栋大楼 应配置防火排烟设备，做好建筑防火排烟系统的设计。 主要特色： a 大空间各层分别设置空调机组、具有灵活、操作简单、节省占地和节能等特色 b 大空间采用全空气加新风系统可避免因风机盘管及水管漏水而危害物品和建筑装 修，以及维护不便等问题。 c 大空间过渡季节可采用全新风。 d 客房风机盘管加新风的半集中式空调系统：节省空间、布置灵活（各房间能单独 调节控制不住人时可关掉机组不影响其它房间的使用） 、节省运行费用。3 工程概况3.1 工程名称 南京某宾馆中央空调系统设计 3.2 建筑物的地理位置及功能介绍 本建筑是一幢十三层高的宾馆建筑，地处江苏省南京市。南京地处我国长江下游地 区，属北亚热带季风气候区，四季分明，夏热冬冷，春秋短暂，雨量集中，历年平均气 温16℃，主导风向夏季为西南风，冬季为东北风。 本宾馆主体结构为钢筋混凝土，属于二类建筑。地下一层为地下室机房，一层为大 堂及营业厅,二层为餐厅，三、四层为娱乐场所，五层为会议室, 六层以上为客房。一 层、二层、五层的大空间采用全空气系统，其他楼层采用风机盘管加新风系统。 一～五层层高均为4.5m，六～十三层层高均为3.6m，建筑物总高度约为59.8m。总- 4 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计建筑面积约为12171.8m?。 本系统管线不复杂，施工方便，夏季空调和冬季供暖同用一套系统，无论从经济、 使用寿命，还是从美观、清洁的角度讲，该系统都很符合建筑用途的要求。厕所设置排 风扇，保持厕所的相对负压，通过其他房间渗透补充厕所风量，再通过厕所风机排出， 使厕所异味不能扩散至其他房间。正压控制的问题，为防止外部空气流入空调房间，设 定保持室内5～10Pa正压，送风量大于排风量时，室内将保持正压。 3.2.1 各层空调设计要求 地下室要求有良好的通风、防火和防排烟系统，以满足地下室通风要求和满足作为 战时人防工程的要求；空调房间要求有良好的空调环境和较高的室内空气品质，以满足 室内人员舒适性要求，能提供舒适性的空调环境。各层洗手间要求有排风设计，设计机 械排风系统。 该设计中采用的计算方法和数据依据主要来源于由中国建筑工业出版社出版， 《空气 调节设计手册》 （第二版）参考文献[1]、陆耀庆主编的《实用供热空调设计手册》参考 文献[2],还有其他的一些相关资料。 3.2.2 建筑物相关资料 1）屋面 预制03-1-35-3，传热系数为0.607 w/㎡.℃，保温材料为水泥膨胀珍珠岩，厚度为 150mm。屋面示意图如下：图3.1 屋面示意图2）外墙 外墙为厚度240mm的普通砖墙，型号为砖墙36-240-1。墙内表面为水泥砂浆厚度为 15mm，墙外表面为抹面胶浆6.0mm厚和聚苯板30mm厚。传热系数为0.889 w/㎡.℃。外墙 示意图如下：- 5 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计图3.2 外墙示意图3）外窗 塑钢中空玻璃窗，为5mm厚的平板玻璃，内有活动百叶帘或布窗帘作为内遮阳，传 热系数为2.61 w/㎡.℃。玻璃幕墙为普通玻璃和空气层和10-16mm双层空气层,隔热玻璃 组成的三层窗，为5mm厚的平板玻璃，内有活动百叶帘或布窗帘作为内遮阳，传热系数 为2.009 w/㎡.℃。 4）内墙 内墙为混凝土隔墙004001，属于供热空调内墙。由水泥砂浆和混凝土浇筑而成。传 热系数为2.33 w/㎡.℃。 5）内门 内门是属于常用门，为木（塑料）框单层实体门，传热系数为3.35 w/㎡.℃；楼梯 间采用双层金属门板,中间填充15～18厚玻璃棉板，传热系数为2.52 w/㎡.℃。 6）人数 人员数的确定是根据各房间的使用功能及使用单位提出的要求确定的，本宾馆人员 密度按不同使用类型房间人均面积进行估算。 7）照明、设备 由建筑电气专业提供，照明设备为暗装荧光灯，吊顶玻璃内的荧光灯，反射通风系 数为0.6。 8）空调使用时间 宾馆空调每天使用12小时，即8：00～20：00。 9）动力与能源资料 a 动力：工业动力电 380V－50Hz; b 能源：由自备空调机房供给，及热力公司提供的蒸汽。 10）气象资料及室内计算参数- 6 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计查参考文献[1]《空气调节设计手册》 （第二版）以及参考文献[3]《公共建筑节能 设计标准》知道南京地区的相关气象资料及室内计算参数，见下表：表3.1 室外气象参数表地理位置（南京） 北纬 31°10′ 东经 118°43′海拔(m) 8.9大气压力(Kpa) 冬季 夏季 4.0室外平均风速m/s 冬季 2.6 夏季 2.6表3.2 室外计算（干球温度℃）表冬季 空气调节 -6 通风 2 空气调节 35夏季 空调日平均 31.4 通风 32夏季空调 室外计算 湿球温度 28.3表3.3 室内计算参数表名称 夏季 冬季 夏季 冬季 夏季 冬季 夏季 冬季 夏季 冬季 夏季 冬季 夏季 冬季 夏季 冬季房间用途 办公室 办公室 营业厅 营业厅 宾馆大堂 宾馆大堂 餐厅 餐厅 娱乐场所 娱乐场所 会议室 会议室 客房、多功能 厅 客房、多功能 厅 走廊 走廊温度(℃) 25 20 25 18 25 18 25 18 25 20 25 18 25 20 25 16- 7 -湿度(%) 55 45 65 55 60 55 50 50 55 50 65 50 55 50 65 50室内风速m/s 0.15≤v≤0.30 0.10≤v≤0.20 0.15≤v≤0.30 0.10≤v≤0.20 0.15≤v≤0.30 0.10≤v≤0.20 0.15≤v≤0.30 0.10≤v≤0.20 0.15≤v≤0.30 0.10≤v≤0.20 0.15≤v≤0.30 0.10≤v≤0.20 0.15≤v≤0.30 0.10≤v≤0.20 0.15≤v≤0.30 0.10≤v≤0.20&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计11)其他 新风量也是按不同类型的场所取不同的新风量，营业厅、宾馆大堂10 m?/h.p、餐厅、 走廊20 m?/h.p、娱乐场所、客房、多功能厅、会议室30 m?/h.p; 噪声声级不高于40 dB; 空气中含尘量不大于0.30 mg/m?; 室内空气压力稍高于室外大气压。4 设计方案的论证4.1 宾馆空调特点 4.1.1 建筑特点 宾馆的外围护结构多为钢筋混凝土的框架结构,采用自重的轻型墙体材料作为外围 护结构。大量采用玻璃幕墙。 4.1.2 使用特点 宾馆的使用性质与时间全楼大体一致,所以整幢楼可选择用同样的空调系统和设备, 管理比较方便。宾馆一般采用集中或半集中空调系统。 4.1.3 宾馆空调系统注意事项 a 分区问题： 按建筑物分为内区和外区,也可以按朝向分或根据房间用途、 标准高低、 负荷变化以及使用时间等特点划分系统。 b 过度季节问题：过度季节外区可不用冷热源,但内区仍需要降温,这时应用室外空 气直接进入内区降温,即节能又简单;或考虑采用一台小容量的制冷机。 c 特殊房间的个别控制问题：用风机盘管系统以便控制。 4.2 确定空调方案的因素 由参考文献[1]《空气调节设计手册》 （第二版）我们可以知道，空调系统的方案确 定与很多因素有关，在设计是应与建筑、结构、工艺等专业密切配合，其中主要需考虑 以下的因素： （1）外部环境 1） 气象资料：建筑物所处的地点，纬度，海拔高度，室外气温、相对湿度、风 向、平均风速，冬季和夏季的日照率等。 2）周围环境：建筑物周围有无有害气体放散源、灰尘放散源；周围环境噪声要求； 属于住宅区、混合区还是工业区；周围建筑的位置、规模和高度；环保、防火和城市规 划等部门对本建筑的要求等。 （2）所设计建筑物的特点 1） 规模：需要所空调净化的面积，所在的位置。- 8 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计2） 用途：目前的用途，今后可能的改变。 3） 室内参数要求：要求的温度、相对湿度及其允许波动范围，有无区域温差要求； 允许的工作区气流速度和均匀度；房间的净化要求；需不需要过滤、需要的净化级别； 噪声的控制要求等。 4） 负荷情况：房间朝向、围护结构的构造，窗的构造和尺寸；设备的发热情况， 人员及其流动情况，照明等发热情况；排风量。 5） 能源：有无区域供热、供冷及其压力、温度，可供应的量、价格等。4.3 方案比较表4.1 全空气系统与空气－水系统方案比较表比较项目 设备布置与 机房 2 3 风管系统 1 2 节能与经济 性 1 1全空气系统 空调与制冷设备可以集 中布置在机房 机房面积较大层高较高 有时可以布置在屋顶或 安设在车间柱间平台上 空调送回风管系统复 杂、布置困难 支风管和风口较多时不 易均衡调节风量 可以根据室外气象参数 的变化和室内负荷变化 实现全年多工况节能运 行调节，充分利用室外 新风减少与避免冷热抵 消，减少冷冻机运行时 间 2 对热湿负荷变化不一致 或室内参数不同的多房 间不经济 3 部分房间停止工作不需 空调时整个空调系统仍 需运行不经济- 9 -空气－水系统 1 2 3 1 2 只需要新风空调机房、 机房面 积小 风机盘管可以设在空调机房 内 分散布置、 敷设各种管线较烦 放室内时不接送、回风管 当和新风系统联合使用时， 新 风管较小 1 2 3 灵活性大、 节能效果好， 可根 据各室负荷情况自我调节 盘管冬夏兼用，内避容易结 垢，降低传热效率 无法实现全年多工况节能运 行&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计续表4.1比较项目 使用寿命 安装 维护运行 温湿度控制 空气过滤与 净化全空气系统 使用寿命长 设备与风管的安装工作量 大周期长 空调与制冷设备集中安设 在机房便于管理和维护 可以严格地控制室内温度 和室内相对湿度空气－水系统 使用寿命较长 安装投产较快，介于集中式空调 系统与单元式空调器之间 布置分散维护管理不方便，水系 统布置复杂、易漏水 对室内温度要求严格时难于满足可以采用初效、中效和高效 过滤性能差，室内清洁度要求较 过滤器，满足室内空气清洁 高时难于满足 度的不同要求，采用喷水室 时水与空气直接接触易受 污染，须常换水消声与隔振 风管互相串 通可以有效地采取消防和隔 振措施 使各房间互相污染，当发生 火灾时会通过风管迅速蔓 延必须采用低噪声风机才能保证室 内要求空调房间之间有风管连通， 各空调房间之间不会互相污染表4.2 风机盘管+新风系统的特点表优点1)布置灵活， 可以和集中处理的新风系统联合使用， 也可以单独 使用 2)各空调房间互不干扰， 可以独立地调节室温， 并可随时根据需 要开停机组,节省运行费用，灵活性大，节能效果好 3)与集中式空调相比不需回风管道，节约建筑空间 4)机组部件多为装配式、定型化、规格化程度高，便于用户选择 和安装 5)只需新风空调机房，机房面积小 6)使用季节长 7)各房间之间不会互相污染- 10 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计续表4.2缺点1)对机组制作要求高，则维修工作量很大 2)机组剩余压头小室内气流分布受限制 3)分散布置敷设各中管线较麻烦，维修管理不方便 4)无法实现全年多工况节能运行调节 5)水系统复杂，易漏水 6)过滤性能差适用性适用于旅馆、公寓、医院、办公楼等高层多层的建筑物中,需要 增设空调的小面积多房间建筑室温需要进行个别调节的场合表4.3 风机盘管的新风供给方式表供给方式 房间缝隙 自然渗入示意图特点适用范围1)无规律渗透风， 室温不 1)人少，无正压要求， 均匀 2)简单、方便 3)卫生条件差 4)初投资与运用费用低 清洁度要求不高的空 调房间 2)要求节省投资与运 行费用的房间5)机组承担新风负荷， 长 3)新风系统布置有困 时间在湿工况下工作 机组背面 墙洞引入 新风 难或旧有建筑改造1)新风口可调节，冬、夏 同上 季最小新风量； 过渡季大 房高为6m以下的建筑 新风量 2)随新风负荷变化， 室内 直接受影响 3)初投资与运行费节省 4)须作好防尘、防噪声、 防雨、防冻措施 5)机组长时间在湿工况 下工作 物- 11 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计续表4.3单设新风系 统，独立供 给室内1)单设新风机组，可随室 要求卫生条件严 外气象变化进行调节，保 格和舒适的房 证室内湿度与新风量要求 间，目前最常采 2)投资大 3)占有空间多 4)新风口尽量紧靠风机盘 管，为佳 用此方式单设新风系 统供给风机 盘管1)单设新风机组，可随室 要求卫生条件严 外气象变化进行调节，保 格的房间，目前 证室内湿度与新风量要求 较少采用此种方 2)投资大 3)新风接至风机盘管，与 回风混合后进入室内，加 大了风机风量，增加噪声 式本设计为宾馆的空调系统设计，系统的选定应注意档次和安全的要求，按负担室内 空调负荷所用的介质来分类可选择四种系统——全空气系统、 空气—水系统、 全水系统、 冷剂系统。全空气系统分一次回风式系统和二次回风式系统，该系统是全部由处理过的 空气负担室内空调冷负荷和湿负荷；空气—水系统分为再热系统和诱导器系统并用、全 新风系统和风机盘管机组系统并用；全水系统即为风机盘管机组系统，全部由水负担室 内空调负荷，在注重室内空气品质的现代化建筑内一般不单独采用，而是与新风系统联 合运用；冷剂系统分单元式空调器系统、窗式空调器系统、分体式空调器系统，它是由 制冷系统蒸发器直接放于室内消除室内的余热和余湿。对于较大型公共建筑，建筑内部 的空气品质级别要求较高，全水系统和冷剂系统只能消除室内的余热和余湿，不能起到 改善室内空气品质的作用，所以全水系统和冷剂系统在本次的建筑空调设计时不宜采 用。 终上所述，拟采用风机盘管加新风系统，风机盘管的新风供给方式用单设新风系 统，独立供给室内。- 12 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计4.4 方案的确定 根据以上空调系统方案确定因素的分析，本空调系统方案确定如下： （1） 本宾馆建筑的一层、二层和五层均是大空间，如宾馆大堂等。由参考文献[1]《空 气调节设计手册》可知，对于负荷变化较小或间歇供冷风的，如大型建筑的内区、影剧 院、商场等，宜采用集中式全空气系统。由于每层没有设置空调机房，故在每层设置吊 顶式空气处理器。 （2） 三四层和六到十三层的客房这类空调房间排风量少，要求舒适。可采用风机盘管 加新风空调系统，它有投资少，使用灵活性高等优点。风机盘管加新风系统，从其名义 上可以看出它由两个部分组成， 首先， 在系统内， 按房间分别设置许多个风机盘管机组， 它的主要功能是负担房间随时变化的冷、热负荷，第二，它设有一个新风系统，通常这 一新风经过了空气的冷、热处理。风机盘管空调方式，这种方式风管小，可以降低房间 层高，但维修工作量大，如果水管漏水或冷水管保温不好而产生凝结水，对线槽内的电 线或其它接近楼地面的电器设备是一个威胁，因此要求确保管道安装质量。风机盘管加 新风系统占空间少，使用也较灵活，但空调设备产生的振动和噪音问题需要采取切实措 施予以解决。 对于该系统所存在的缺点， 可在设计当中根据具体的问题予以解决和弥补。 综上所述， 风机盘管加新风空调系统实际上是一个直流式空调系统加一个循环式小 空调系统组成，它具有以下一些特点： 1） 与直流式相比，节省能源，此系统的新风量只是以保证卫生标准为基础，不承担 房间负荷，因此新风量相对较小，处理新风的冷、热量也较小。 2） 与一次回风系统相比，可进行局部区域的温度控制，各房间可通过风机盘管控制 其供冷量、供热量，一满足正常使用的需求。当部分房间负荷变小时，其供冷量可随自 动控制而减小，如果房间不使用，房间温度标准可降低甚至可以停止风机盘管的运行， 这对于有客房（24 小时使用）又有办公室（10 小时使用）的建筑更为方便。 3） 可部分节省整个大楼空调系统的电气安装容量。 风机盘管系统属于全水系统范畴， 冷、热水送至使用房间，由于水的比热远大于空气，因此，输送同样的冷、热量至统一 地点时，用水管输送时的能耗小于用风输送的能耗。 4） 由于风机盘管体积小，结构紧凑，因此分布较为灵活。 5） 由于各空调房间都设有风机盘管，因此其台数较多、导致检修和日常维护工作量 增加。 6） 水管进入室内，要求施工严格，特别是冷冻水管的保温施工要求较好，否则将导 致水管漏水或产生凝结水滴至吊顶，严重影响房间的正常使用。 7） 室内空调噪声主要取决于风机盘管本身的质量，因此在选型时应注意到风机盘管 的噪声。 8） 每个风机盘管必须凝结水管，其排水坡度的要求有时也会影响到吊顶的布置，或- 13 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计导致水流不畅，因此，凝结水管的坡度不小于 5‰。 4.5 风机盘管机组的结构和工作原理 风机盘管机组是空调机组的末端机组之一,就是将通风机、换热器及过滤器等组成 一体的空气调节设备。 机组一般分为立式和卧式两种,可以按室内安装位置选定,同时根 据室内装修要求可做成明装或暗装。 风机盘管通常与冷水机组(夏)或热水机组(冬)组成一 个供冷或供热系统。风机盘管是分散安装在每一个需要空调的房间内(如宾馆的客房、 医院的病房、写字楼的各写字间等)。 风机盘管机组中风机不断循环所在房间内的空气和新风， 使空气通过供冷水或供热 水的换热器被冷却或加热，以保持房间内温度。在风机吸风口外设有空气过滤器，用以 过滤被吸入空气中的尘埃，一方面改善房间的卫生条件，另一方面也保护了换热器不被 尘埃所堵塞。换热器在夏季可以除去房间的湿气，维持房间的一定相对湿度。换热器表 面的凝结水滴入接水盘内，然后不断地被排入下水道中。 由于本系统采用风机盘管+新风系统，有独立的新风系统供给室内新风，即把新风 处理到室内参数，不承担房间负荷。这种方案既提高了该系统的调节和运转的灵活性， 且进入风机盘管的供水温度可适当提高，水管结露现象可以得到改善。 机组由风机、电动机、盘管、空气过滤器、室温调节装置及箱体等组成(见图4.1) 。图 4.1 风机盘管机组构造图5 空调负荷计算夏季空调负荷包括冷负荷和湿负荷。冷负荷主要由围护结构的得热量、室内热源的 散热量而形成；湿负荷由室内湿源的散湿形成。根据参考文献[2]《实用供热空调设计 手册》中的计算公式进行负荷计算，详细计算过程如下： 5.1 外墙和屋面传热冷负荷计算公式- 14 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计5.1.1 外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷 Qτ(W)，按下式计算： Qτ=KFΔtτ-ξ 式中 F—计算面积，㎡； τ—计算时刻，点钟； τ-ξ—温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻， 点钟； Δtτ-ξ—作用时刻下，通过外墙或屋面的冷负荷计算温差，简称负荷温差，℃。 注：例如对于延迟时间为 5 小时的外墙,在确定 16 点房间的传热冷负荷时,应取计 算时刻τ=16,时间延迟为ξ=5,作用时刻为τ?ξ=16-5=11。 这是因为计算 16 点钟外墙 内表面由于温度波动形成的房间冷负荷是 5 小时之前作用于外墙外表面温度波动产生的 结果。 当外墙或屋顶的衰减系数β&0.2 时，可用日平均冷负荷 Qpj 代替各计算时刻的冷 负荷 Qτ： Qpj=KFΔtpj 式中 Δtpj—负荷温差的日平均值，℃。 通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷 Qτ按下式计算： Qτ=KFΔtτ 式中 Δtτ—计算时刻下的负荷温差，℃； K—传热系数。 5.1.3 外窗太阳辐射冷负荷 透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷 Qτ，应根据不同情况分别按下列各式 计算： 1） 当外窗无任何遮阳设施时 Qτ=FCsCaJwτ 式中 Jwτ—计算时刻下太阳总辐射负荷强度,W/㎡； Qτ=FCsCaCnJwτ 式中 Jwτ—计算时刻下太阳总辐射负荷强度,W/㎡； Qτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCa 算。 4） 当窗口既有内遮阳设施又有外遮阳板时 Qτ=[F1Jnτ+FJnnτ]CsCnCa- 15 -(5.1)(5.2)5.1.2 外窗的温差传热冷负荷 (5.3)(5.4)2） 当外窗只有内遮阳设施时 (5.5)3） 当外窗只有外遮阳板时 (5.6) 注：对于北纬 27 度以南地区的南窗， 可不考虑外遮阳板的作用，直接按式(5.4)计(5.7)&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计式中 Jnτ—计算时刻下，标准玻璃窗的直射辐射照度，W/㎡； Jnnτ—计算时刻下，标准玻璃窗的散热辐射照度，W/㎡； F1—窗上收太阳直射照射的面积； F—外窗面积（包括窗框、即窗的墙洞面积）㎡ Ccl、CclN—冷负荷系数（CclN 为北向冷负荷系数），无因次，按纬度取值； Ca—窗的有效面积系数； Cs—窗玻璃的遮挡系数； Cn—窗内遮阳设施的遮阳系数； 注：对于北纬 27 度以南地区的南窗， 可不考虑外遮阳板的作用，直接按式(5.5)计 算。 5.1.4 内围护结构的传热冷负荷 （1） 当邻室为通风良好的非空调房间时，通过内窗的温差传热负荷，可按式(5.3)计 算。 （2） 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(5.1) 计算，或按式(5.2)估算。此时负荷温差Δtτ?ξ及其平均值Δtpj，应按&零&朝向的 数据采用。 （3） 当邻室有一定发热量时，通过空调房间内窗、隔墙、楼板或内门等内围护结构的 温差传热负荷，按下式计算： Q=KF(twp+Δtls-tn) 式中 Q—稳态冷负荷，下同，W； twp—夏季空气调节室外计算日平均温度，℃； tn—夏季空气调节室内计算温度，℃； Δtls—邻室温升，可根据邻室散热强度采用，℃。 5.1.5 人体冷负荷 人体显热散热形成的计算时刻冷负荷 Q，按下式计算： Qτ=nq1CclrCr 式中 Cr—群体系数； n—计算时刻空调房间内的总人数； q1—一名成年男子小时显热散热量，W； Cclr—人体显热散热冷负荷系数。 5.1.6 灯光冷负荷 照明设备散热形成的计算时刻冷负荷 Qτ，应根据灯具的种类和安装情况分别按下 列各式计算： （1） 白炽灯和镇流器在空调房间外的荧光灯- 16 -(5.8)(5.9)&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计Q=1000n1NXτ-T （2） 镇流器装在空调房间内的荧光灯 Q=1200n1NXτ-T （3） 暗装在吊顶玻璃罩内的荧光灯 Q=1000n0NXτ-T 式中 N—照明设备的安装功率，kW； n0—考虑玻璃反射，顶棚内通风情况的系数，当荧光灯罩有小孔， 利用自然通风 散热于顶棚内时， 取为 0.5-0.6， 荧光灯罩无通风孔时， 视顶棚内通风情况取为 0.6-0.8； n1—同时使用系数，一般为 0.5-0.8； T —开灯时刻，点钟； τ-T—从开灯时刻算起到计算时刻的时间，h； Xτ-T—τ-T 时间照明散热的冷负荷系数。 5.1.7 设备冷负荷 （1） 热设备及热表面散热形成的计算时刻冷负荷 Qτ，按下式计算： Qτ=qsXτ-T 式中 T—热源投入使用的时刻，点钟； τ-T—从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的时间，ｈ； Xτ-T—τ-T 时间设备、器具散热的冷负荷系数； qs—热源的实际散热量，W。 （2） 电热、电动设备散热量的计算方法如下： qs=n3n4N 2） 电动机和工艺设备均在空调房间内的散发量 qs=1000n1aN 3） 只有电动机在空调房间内的散热量 qs=-η)N 4） 只有工艺设备在空调房间内的散热量 qs=1000n1aηN 式中 N—设备的总安装功率，kW； η—电动机的效率； n1—同时使用系数，一般可取 0.5-1.0； n2—利用系数，一般可取 0.7-0.9； n3—小时平均实耗功率与设计最大功率之比，一般可取 0.5 左右； n4—通风保温系数；- 17 -(5.10) (5.11) (5.12)(5.13)1） 电热设备散热量 (5.14) (5.15) (5.16) (5.17)&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计a—输入功率系数。 5.1.8 渗透空气显热冷负荷 （1） 渗入空气量的计算 1） 通过外门开启渗入室内空气量 G1(kg/h)，按下式估算： G1=n1V1pw 式中 n1—小时人流量； V1—外门开启一次的渗入空气量，m^3/h； pw—夏季空调室外干球温度下的空气密度，kg/m^3。 2） 通过房间门、窗渗入空气量 G2(kg/h)，按下式估算： G2=n2V2pw 式中 n2—每小时换气次数； V2—房间容积，m^3。 （2） 渗透空气的显冷负荷 Q(W)，按下式计算： Q=0.28G(tw-tn) 式中 G—单位时间渗入室内的总空气量，kg/h； tw—夏季空调室外干球温度，℃； tn—室内计算温度，℃。 5.1.9 食物的显热散热冷负荷 进行餐厅冷负荷计算时，需要考虑食物的散热量。食物的显热散热形成的冷负荷， 可按每位就餐客人 8.7W 考虑。 5.1.10 伴随散湿过程的潜热冷负荷 （1） 人体散湿和潜热冷负荷 1） 人体散湿量按下式计算 D=0.001φng 式中 D—散湿量，kg/h； g—一名成年男子的小时散湿量，g/h。 2） 人体散湿形成的潜热冷负荷 Q(W)，按下式计算： Q=φnq2 式中 q2—一名成年男子小时潜热散热量，W； φ—群体系数。 （2） 渗入空气散湿量及潜热冷负荷 1） 渗透空气带入室内的湿量(kg/h)，按下式计算： D=0.001G(dw-dn) 2） 渗入空气形成的潜热冷负荷(W)，按下式计算：- 18 -(5.18)(5.19)(5.20)(5.21)(5.22)(5.23)&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计Q=0.28G(iw-in) 式中 dw—室外空气的含湿量，g/kg； dn—室内空气的含湿量，g/kg； iw—室外空气的焓，kJ/kg； in—室内空气的焓，KJ/KG。 （3） 食物散湿量及潜热冷负荷 1） 餐厅的食物散湿量(kg/h)，按下式计算： D=0.0115n 式中 n—就餐总人数。 2） 食物散湿量形成的潜热冷负荷(W)，按下式计算： Q=8.7n （4） 水面蒸发散湿量及潜热冷负荷 敞开水面的蒸发散湿量(kg/h)，按下式计算： D=(a+0.00013v)(Pqb-Pq)AB/B1 式中 A—蒸发表面积，㎡； a—不同水温下的扩散系数； v—蒸发表面的空气流速； Pqb—相应于水表面温度下的饱和空气的水蒸气分压力； Pq—室内空气的水蒸气分压力； B—标准大气压，101325Pa； B1—当地大气压（Pa）。 现以标准层 6001 房间为例进行详细计算， 室外温度 35℃， 相对湿度 81%； 室内温度 25℃， 相对湿度 65%；计算具体结果如下表： (5.27) (5.26) (5.25) (5.24)- 19 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计表 5.1 6001 负荷计算表东 外 墙 东 外 窗东 外 窗 北 外 墙计算时刻 长：7.8 传热负荷温差 总辐射照度 W/㎡ 冷负荷 长：1.5 传热负荷温差 直射面积 辐射照度 W/㎡ 冷负荷 长：1.8 传热负荷温差 直射面积 辐射照度 W/㎡ 冷负荷 长：8.15 传热负荷温差 总辐射照度 W/㎡ 冷负荷8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 宽： 3.6 面积： 21.96 传热系数： 0.89 12.07 11.92 11.97 12.22 12.63 13.11 637 639 535 370 177 174 236 233 234 239 247 256 宽： 1.8 面积： 2.7 传热系数： 2.61 5.41 6.18 6.88 7.59 8.22 8.72 2.7 2.7 2.7 2.7 0 0 436|96 403|121 272|136 100|144 0|146 0|144 542 539 435 284 184 189 宽： 1.9 面积： 3.42 传热系数： 2.61 5.41 6.18 6.88 7.59 8.22 8.72 3.42 3.42 3.42 3.42 0 0 436|96 403|121 272|136 100|144 0|146 0|144 687 683 551 359 234 239 宽： 3.6 面积： 29.34 传热系数： 0.89 9.56 9.4 9.31 9.28 9.3 9.38 149 147 165 174 177 174 249 245 243 242 243 244续表 5.1南 内 墙 西 内 墙 南 内 墙 南 内 门 人 体 新 风长：5.75 邻室温差 冷负荷 长：4.5 邻室温差 冷负荷 长：2.34 邻室温差 冷负荷 长：0.8 邻室温差 冷负荷 显热|全热 湿负荷 显热|全热 湿负荷宽： 3 453 宽： 3 355 宽： 3 148 宽： 3 53 76|123 0. 9 0. 453 3.6 3 355 3.6 3 148 2.1 3 53 60|94 0. 4 0.3018面积： 3 453 面积： 3 355 面积： 3 148 面积： 3 53 58|92 0. 4 0. 3 453 16.2 3 355 6.74 3 148 1.68 3 53 58|91 0. 4 0.2555传热系数： 3 453 传热系数： 3 355 传热系数： 3 148 传热系数： 3 53 57|91 0. 0. 453 2.33 3 355 2.33 3 148 3.35 3 53 57|91 0. 4 0.2021- 20 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计续表 5.1设备 灯光显热|全热 显热|全热8|8 143|14 37|7 143|14 36|6 143|14 36|6 143|14 35|5 143|14 35|5 143|14 3表 5.1 6001 负荷计算表东 外 墙 东 外 窗东 外 窗 北 外 墙计算时刻 长：7.8 传热负荷温差 总辐射照度 W/㎡ 冷负荷 长：1.5 传热负荷温差 直射面积 辐射照度 W/㎡ 冷负荷 长：1.8 传热负荷温差 直射面积 辐射照度 W/㎡ 冷负荷 长：8.15 传热负荷温差 总辐射照度 W/㎡ 冷负荷14:00 宽： 13.56 165 265 宽： 9.03 0 0|136 188 宽： 9.03 0 0|136 238 宽： 9.5 165 .6 13.93 147 272 1.8 9.09 0 0|121 179 1.9 9.09 0 0|121 226 3.6 9.66 147 25216:00 面积： 14.22 117 278 面积： 8.78 0 0|96 159 面积： 8.78 0 0|96 202 面积： 9.85 149 .96 14.45 84 282 2.7 8.63 0 0|69 138 3.42 8.63 0 0|69 175 29.34 10.07 170 :00 传热系数： 0.89 14.63 14.75 43 0 286 288 传热系数： 2.61 8.14 7.46 0 0 0|35 0|0 109 76 传热系数： 2.61 8.14 7.46 0 0 0|35 0|0 138 97 传热系数： 0.89 10.28 10.5 127 0 268 274续表 5.1南内 墙 西内 墙 南内 墙 南内 门 人体 新风 设备 灯光邻室温差 冷负荷 邻室温差 冷负荷 邻室温差 冷负荷 邻室温差 冷负荷 显热|全热 湿负荷 显热|全热 湿负荷 显热|全热 显热|全热3 3 3 3 3 3 453 453 453 453 453 453 3 3 3 3 3 3 355 355 355 355 355 355 3 3 3 3 3 3 148 148 148 148 148 148 3 3 3 3 3 3 53 53 53 53 53 53 57|91 57|90 57|90 56|90 56|90 72|119 0.9 0.9 0.9 126|314 126|314 126|314 126|314 126|314 177|439 0.8 0.7 0.9 4|4 4|4 4|4 3|3 214|214 235|235 143|143 204|204 215|215 248|248 346|346 366|366- 21 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计各个房间的详细冷负荷详见附表 5.1、热负荷见附录表 5.2； 冷负荷汇总表如下表 5.2，其中负荷的单位为 W表 5.2 负荷汇总房间 层 03 2004 2层 03 06 11 15 3层 03 06 5层 03 09 :00 10:00 11:00 12:00
04 08 97 05 967
824 146439 注：4 层同 3 层，、 相同 21 123
26 52 71 62 15 51 82 51 35 85 34 :00
49 58- 22 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计续表 5. 76 14 17 09 35 85 53 78 18 16 73 46 78 2377 6层
注：7～11 层同 6 层，、、 相同
87 002 61 58
38 007 51 49
44 009 86 06
51 013 98 30
21 016 86 06
51 018 99 40
注：1、1、1 相同
38 002 38 26
09 007 28 17
注：1 相同 总计 804 864 327表 5.2 负荷汇总14:00
672&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计续表 5.81
634 394 注：4 层同 3 层，、 相同 26 04
22 05 65 63 48 94 51 46 53 01 94 46 86 27 18 04 01 56 32 17 07 91 36 32 20 59 88 50 39 12
32921 注：7～11 层同 6 层，、、 相同 27 03 81 27 27 23 29 55 54 2153- 24 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计续表 5. 21 38 25 68 87 36 25 37 20 38 25 68 87 49 45 23 13
40318 注：1、1、1 相同 02 59 85 06 09 88 73 88 71
注：1 相同 829 522 918 .2 各个房间送风状态的确定 5.2.1 方案确定采用风机盘管加新风系统，风机盘管的新风供给方式用单设新风系统，独立供给室03 81 50 48161内。 风机盘管加新风系统的空气处理方式有: 1）新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷； 2）新风处理到室内状态的等含湿量线，新风机组承担部分室内冷负荷； 3）新风处理到焓值小于室内状态点焓值,新风机组不仅承担新风冷负荷，还承担部分 室内显热冷负荷和全部潜热冷负荷，风机盘管仅承担一部分室内显热冷负荷，可实现等 湿冷却，可改善室内卫生和防止水患； 4）新风处理到室内状态的等温线风机盘管承担的负荷很大，特别是湿负荷很大，造 成卫生问题和水患； 5）新风处理到室内状态的等焓线，并与室内状态点直接混合进入风机盘管处理。风 机盘管处理的风量比其它方式大，不易选型。 所以本设计选择新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷方案。 5.2.2 新风量及新风负荷的确定 查参考文献[3]《公共建筑节能设计标准》 ，对于公共建筑设计新风量按表 3.0.2 公 共建筑主要空间的设计新风量来选取，选择指标见下表：- 25 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计表 5.3 公共建筑设计新风量房间类型 办公室 客房 会议室 多功能厅 KTV （1）新风量 m /（h.p） 30 30 30 30 303房间类型 营业厅 餐厅 大堂 走廊新风量 m /（h.p） 10 20 10 203新风冷负荷计算，按下式计算： Q=LρC（tw-tn）/3600 kw （5.28）式中：L—新风量，m3/h； ρ—密度。取ρ=1.2 kg/ m3； c—空气定压热比容，取 c=1.01kJ/kg； tw—室外空调计算温度，31.4℃； tn—室内温度℃。 （2） 新风量的计算，按下式计算： L=L1 S/ρ 式中： L—新风量，m3/h； ； L1—人均新风量，m3/（h.人） ρ—人均面积，m /人； S—面积，m2 查参考文献[3]《公共建筑节能设计标准》 ，对于未能确定准确设计人数时按照表 B.0.6-1 不同类型人均占有使用面积，选择指标见下表：表 5.4 人均使用面积2（5.29）建筑类别房间类别 办公室 普通客房 高级客房人均占有使用面积 m2/人 4 15 30 2.5 50 4宾馆建筑会议室、多功能厅 走廊 高档营业厅注：上表中未标明的房间人数在房间功能设计时就已注明房间人数，具体如下：餐 厅大包间 30 人、小包间 15 人，餐厅大堂 250 人，KTV 大包间 40 人，一般包间 20 人。 以上人数均指人员密度最大时。- 26 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计将新风量及新风负荷计算结果列入下表：表 5.5 新风量及新风负荷计算表房间名称及类型 1001（营业厅） 1002（宾馆大堂） 2001（餐厅大包间） （餐厅包间） 2004（餐厅大堂） 03（包间） 3004（走廊） （KTV） 3015（办公室）人数 71.15 18.38 30 15 250 40 2.25 20 8.69新风量 m /h 711.5 183.82 600 300 .93 600 260.623新风负荷 kw 5.115 1.426 5.335 2.667 44.458 9.991 0.323 4.996 2.174 层新风量和新风负荷和 3 层一样 5001（小会议室） 5002（会议室 1） 25.43 50.86 762.84 .484 10.969续表 5.3房间名称及类型 5003（会议室 2） 5004（会议室 3） 5005（多功能厅） 5006（走廊） 6001（豪华客房） （客房） 6008（客房） （客房） （客房） （客房） 6019（走廊）人数 44.54 54.41 54.41 2.25 1.76 1.72 2.57 1.92 1.72 1.92 2.25新风量 m /h 2.4 .93 52.77 51.56 77.02 57.5 51.56 57.5 44.933新风负荷 kw 9.606 11.736 13.591 0.323 0.439 0.429 0.641 0.479 0.429 0.479 0.3237~12 层的新风量及新风负荷和 6 层一样- 27 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计续表 5.3房间名称及类型 13001（豪华客房） （客房） 13008（走廊） 5.3 制冷系统负荷的确定人数 1.76 1.72 2.25新风量 m3/h 52.77 51.56 44.93新风负荷 kw 0.439 0.429 0.323查参考文献[1]《空气调节设计手册》 ，计算选择程序如下： （1） 根据房间的用途，了解确定房间的各种要求参数。 （2） 计算空调房间的空调冷负荷计算公式为： Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 式中：Q—空调冷负荷。 （w） （w） Q1—室内人员负荷。 （w） Q2—房间照明负荷。 Q3—太阳辐射及围护结构传热冷负荷。 （w） Q4—房间空气渗透进入的冷负荷。 （w） （w） Q5—送入新风的冷负荷。 当新风单独处理至与房间内空气相同状态相同焓值时，机组不承担新风冷负荷，计 算公式如下： Q=Q1+Q2+Q3+Q4 则本设计的制冷系统的负荷为 Q=993 KW。 （5.31） （5.30）6 空气处理设备的选择通过对各种产品进行比较，选择“海尔”生产的空气处理设备。该产品具有高效节 能、健康环保、运转宁静、安装灵活、外型等特点，并有多种形式可进行选择。 6.1 全空气系统空气处理设备的选择 由于一层、 二层和五层的大空间楼层没有设置空调机房， 因此空调机组选用吊顶式， 现以一层营业厅为例，详细计算选择吊顶式空调机组。 已知一层营业厅室内冷负荷为 30.286 kW，新风负荷为 5.115kW，共计 35.4kW。由 参考文献[4]《海尔空调设备选型手册》 ，选择 G-5X2DF，数量 1 台。其参数如下：额定 风量 10000m3/h，机组余压 320Pa，额定冷量 49.2kW，水流量 8090 Kg/h，水阻 18.5kPa， 满足要求。已知：tn=25℃，φn=65％，tw=35℃，tws=28.3℃，室内热湿比由计算式： ε=Q/W 式中： Q—房间的冷负荷 KW；- 28 -（6.1）&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计W—房间湿负荷，Kg/s。 根据参考文献[9]《暖通空调》送风量的确定计算公式： Ms=1000Mw/（dr-ds） 式中： Ms—房间送风量，Kg/s； Mw—房间湿负荷，湿负荷详见负荷计算表，Kg/s； dr-ds—房间室内空气和送风的含湿量，g/Kg。 处理过程如下 （6.2）W NCLN图 6.1 处理过程示意图根据新回风比，可确定出混合点 C，过 N 点作 ε 的热湿比线，与 φ=90％的相对湿 度线的交点即为空气处理器的机器露点 L。营业厅空调属于舒适性空调，因此可直接以 L 点作为送风状态点，查 ID 图可求得 L 点：ts=14.9℃，h=39kj/kg。送风温差： ?t=25-15=10℃，满足要求。 空气处理过程在 ID 图上表示如下图：图 6.2 一层吊顶式空气处理器处理过程空气处理器冷量校核，查产品说明，其额定工况，进风干球温度 t=27℃，进风湿球 温度 ts=19.5℃，由上式计算可知实际进风干球温度 t=25℃，湿球温度 ts=17.5℃，因 此冷量需要进行修正，查产品说明书，修正系数 ? 取 1.5，显然修正后的冷量能满足室 内要求。 按照同样的方法可以确定整个楼层的空气处理器的型号，结果如下表：- 29 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计表 6.1 空调机组选型表房间
二层 03 新风量 m 3/ h 711.5 183.82
6.2 0.4冷负荷 kw 35.34 29.785 162.35 12.13 20.5 20.5 25.74 27.3型号 G-5X2DF G-5X2DF G-8X2DF G-3DF G-4DF G-4DF G-6DF G-6DF额定风 量 m /h
00 60003机组 余压 Pa 320 320 390 290 410 410 390 390额定 冷量 kw 49.2 49.2 81.8 16.9 21.6 21.6 31.2 31.2水流量 Kg/h 800 00 冷冻 水阻 kPa 18.5 18.5 49 11.9 13.2 13.2 18.8 18.8台 数 1 1 2 1 1 1 1 16.2 风机盘管系统选型计算 6.2.1 空气处理方案及有关参数的查取 采用新风直入式空气处理方式，新风机组不承担室内负荷。查参考文献[1]《空气 调节设计手册》知道各种不同用途房间的各种要求参数。 由tN=25℃,Φ=55%得hN=53KJ/Kg，tNS=17.5℃； 由tw=35℃,tws=28.3℃得hW=91.2 KJ/Kg； 查h-d图知tNL=14.9℃，tN-tNL=26-14.9=11.1&10℃，则取送风温度差为Δt=10℃；则tl’(F)=25-10=16℃,由tl’(F)=15℃，Φl’(F)=90%，在h-d图上定出风机盘管机器露点L’(F)，得 hl’(F)=39KJ/Kg。（1） 房间所需冷量（包括新风） 以6001客房为例： 以6001客房为例： 以1#办公室为例：Q=3436 W CLW=439W =7W（2） 房间所需新风冷负荷5（3） 风机盘管所需冷量QF=Q- CLW5（4） 风机盘管所需风量LF= QF/[1.2·(hN - hl’(F))]=3.436/[1.2×(53-39)]=0.1784m?/s=642.2143 m?/h6.2.2 选择风机盘管 所选的风机盘管要求当进水温度为7℃时，进风参数DB/WB=25/17.5℃，LF=642.2143 m?/h，QF=2997W。 根据所需风量及中等风速选型原则，由参考文献[5]《山东德州富达集团风机盘管选 型手册》 ，初选型号为FP-8WA的标准型风机盘管一台，其额定风量为680m?/h，取最小水- 30 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计量L=800kg/h，进水温度为7℃时查得风机盘管的冷量为4000W，满足要求。故选FP-8WA 的标准型风机盘管一台，其水流损失为36.8kpa。 用同样方法确定其他房间风机盘管型号,见下表:表6.2 各房间风机盘管汇总表额定 冷量 w
FP-16WA 263 FP-16WA 265 FP-16WA 46 FP-20WA 16 FP-20WA 08/14 FP-20WA 12 7366 FP-20WA 16 FP-20WA 23 FP-20WA 45 FP-12.5WA 层一样
FP-8WA 23 FP-5WA 04/90 FP-3.5WA 14 FP–5WA 65 FP-12.5WA 23 FP–6.3WA 11/ FP–6.3WA
FP–6.3WA 14/ FP-12.5WA 23 FP–6.3WA 53 FP–6.3WA 35 FP–7.1WA 层一样
2023 FP-5WA // FP-3.5WA
2014 FP–5WA
4773 FP-12.5WA
2859 FP–7.1WA / 2789 FP–7.1WA
2857 FP–7.1WA / FP-12.5WA
2859 FP–7.1WA 3500 房间名称 冷负 荷w 型号- 31 -额定 风量 m3/h 50 00 00
600 680 428 296 428
600 噪 声 dB 44 44 44 46 46 46 46 46 46 41 38 35 32 35 41 36 36 36 41 36 36 36 38 35 32 35 41 36 36 36 41 36冷冻 水量 kg/h 00 00 00
700 800 500 350 500
700 水压 台 降 数 kPa 37.4 2 37.4 2 37.4 2 47.6 1 47.6 1 47.6 1 47.6 1 47.6 1 47.6 1 30.4 1 36.8 20.2 15.2 20.2 30.4 27 27 27 30.4 27 27 31.5 36.8 20.2 15.2 20.2 30.4 31.5 31.5 31.5 30.4 31.5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计续表6.2房间名称
冷负 荷w 25 2230型号 FP– 7.1WA FP-8WA FP-10WA FP－ 6.3WA FP–5WA FP– 6.3WA额定 额定 冷量 风量 w m3/h 00 00 600 680 840 540 428 540噪 声 dB 36 38 42 36 35 36冷冻 水量 kg/h 700 800
650水压 台 降 数 kPa 31.5 36.8 43.5 27 20.2 27 1 1 1 1 1 04/
2220为了使新风与风机盘管出风有较的混合效果， 应使新风送风口紧靠风机盘管的出口。 新风口和风机盘管的布置图如下：图6.3 风机盘管与新风口的布置6.3 新风机组的选择 风机盘管系统需要选用新风机组，新风机组型号为吊顶式空气处理器，处理工况为 全新风工况。根据每层的总新风量选择新风机组，同时保证冷量符合。由参考文献[4] 《海尔空调设备选型手册》选择新风机组，各层新风机组选型见下表：表6.3 新风机组的选型房间 三～四层 六～十二层 十三层新风量 冷负荷 m 3/ h kw .426 .667 407.07 3.336额定 型号 G-6DF G-1.5DF G-1.5DF 风量 m3/h 00机组 余压 Pa 390 210 210额定 冷量 kw 51.79 78 78水流 量 Kg/h 50冷冻 水 阻 kPa 28 4.4 4.4台 数 2 1 1- 32 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计7 冷水机组的选型及冷冻站的布置7.1 冷水机组的选型 7.1.1 冷冻站冷负荷的确定 查参考文献[1]《空气调节设计手册》 ，根据生产、空调需要的冷负荷，计算出冷冻 站的设计最大冷负荷，作为选择冷水机类型、台数、确定冷冻站规模的依据。冷冻站的 最大计算冷负荷等于设计计算冷负荷乘以冷量消耗系数， 对于一般冷水机组冷量消耗系 数取1.05～1.10，氨制冷系统取1.10～1.15。本设计将采用一般的冷水机组，在此取 1.05。根据前面的冷负荷计算可知道本建筑的设计计算冷负荷为：993kw，所以冷冻站 的最大计算冷负荷为：993×1.05=1042.6kw。 7.1.2 冷水机组类型的选择 制冷机组种类较多，各种制冷机组的容量范围和性能都各有特点及最佳适应条件。 主要应根据用户的经济效益及能耗等优劣状况进行综合分析，全面衡量，一般要考虑以 下几点： （1） 需要冷冻水的温度范围，供回水温差，压力等参数符合要求。 （2） 总制冷量和单机冷量能适合在全年需要负荷情况下安全、经济运行。 （3） 节约能源。 （4） 保护环境，优先选用 ODP 值及 GWP 值低的产品，应考虑到有些制冷剂的毒性，设 备噪声和振动对周围环境的影响程度要小。 （5） 对冷却水源的水量、水温，水质及冷却设备设置的可靠性，对采用风冷或水冷式 冷水机组应进行综合技术经济比较择优选取。 （6） 站房建设一次性投资费用要低，全年运行费用要低。 （7） 维修期长，自动化程度要高，操作方便。 根据以上几点的考虑，本设计选用螺杆式制冷机组，其优点是：结构简单、紧凑、 重量轻、易损件少、可靠性高、维修期长；在低蒸发温度或高压缩比工况下仍可单机运 行；采用滑阀装置，制冷量可在 10％～100％范围内进行无级调节，这就特别适合综合 性多功能高层建筑， 对湿进行不敏感， 当湿蒸汽或少量液体进入机内， 没有液击的危险， 排气温度低，主要由温度控制，一般在 100℃以下，热效率较高；运转平稳，对基础要 求通常不需要采用隔振措施；尤其是当今 CFCs 物质即将被禁止使用之际，螺杆式压缩 机制冷机的适用制冷剂为 R22 和氨。其缺点是噪声相对较高，油路系统较复杂，耗油量 较大。 根据参考文献[6]《台佳中央空调设计选型手册》 ，选用“台佳实业”的水冷螺杆式 冷水机组，根据以上的冷负荷资料，选择的冷水机组型号为：RSW–310–2 ，台数 2 台, 其中一台做为备用。 其基本参数如下：- 33 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计制冷剂—R22；额定制冷量—1094kW；输入功率—220kW；压缩机数量—2 台；冷却 水流量—235m3/h；出口管径—DN200；冷却水阻力—60KPa；冷冻水流量—188m3/h；出 口管径—DN200；冷冻水阻力—70kPa；机组外形尺寸—长×宽×高=4606 ㎜×1200 ㎜× 2577 ㎜。冷冻水进/出水温度—12/7℃；冷却水进/出水温—25/30℃。 7.2 冷冻机房的布置 查参考文献[2]《实用供热空调设计手册》 ，制冷机房的布置原则如下： （1） 制冷机房的位置应尽可能靠近负荷中心，力求缩短输送管道，本设计将机房布置 在地下室。 （2） 大中型制冷机房的主机宜与辅助设备分间布置。 （3） 在建筑设计中，应根据需要预留大型设备的进出安装和维修的空间，并应配备必 要的起吊设备。 （4） 机房需要设置每小时不小于 2 次的机械通风，配用的电机必须采用防爆型，并设 置必要的消防和安全器材。 （5） 制冷机房设备布置的间距见下表 7.1表 7.1 制冷机房设备布置间距表项目间距（m） ≥1.5 ≥1.5 ≥1.0 ≥0.8 ≥0.8主要通道和操作通道宽度 制冷机突出部分与配电盘之间 制冷机突出部分相互之间的距离 制冷机与墙面之间的距离 非主要通道 类和规格适当加宽。（6） 机房内应考虑留出必要的检修用地，当利用通道作为检修用地时，根据设备的种 根据以上布置原则布置制冷机房，主要布置见图7.1，机房布置草图如下：图7.1 机房布置平面图 - 34 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计8 空调风系统8.1 空调房间气流组织 本设计的室内温湿度参数详见表 3.3，房间送风高度不大于 3 米。设计的空调系统 为舒适性空调。根据参考文献[2]《实用供热空调设计手册》中表 11.9-1 中所示气流组 织的基本要求，本设计各小房间新风气流组织选择侧送送风方式，大空间采用散流器下 送。 8.2 风口布置 风机盘管加新风系统的送风口根据送风管尺寸新风量和风机盘管风量之和选择合 适的双层百叶送风口(45度角)，同时也要考虑送风距离、送风速度的影响。新风送风口 选择双层百叶风口。大空间是采用方形散流器。 8.2.1 新风入口注意事项 （1） 新风进口位置：本系统采用独立的新风系统，因此只须考虑风机盘管机组配置合 理；布置时应尽量使排风口与进风口远离，进风口应尽量放在排风口的上风侧；为避免 吸入室外地面灰尘，进风口底部应距地面不宜低于2m。 （2） 新风口其他要求：进风口应设百叶窗，以防雨水进入，百叶窗应采用固定的百叶 窗，在多雨地区，宜采用防水的百叶窗。 8.2.2 风道的布置和制作要求 （1） 风管应注意布置整齐，美观和便于维修、测试，应与其他管道统一考虑，要防止 冷热源管道之间的不利影响，设计时应考虑各管道的装拆方便。 （2） 风管布置应尽量减少局部阻力，弯管中心曲率半径要不小于其风管直径或边长。 一般采用1.25倍直径或边长。 （3） 风管法兰间应放置具有弹性的垫片，如海绵橡胶、橡皮等，以防止漏风，风管与 风管之间不应有看得见的孔洞。 （4） 风管涂漆。 本系统设计时选用镀锌薄板钢板， 可以不涂漆， 但咬口损坏处要涂漆， 施工时已发现锈蚀时要涂漆。 8.2.3 风管材料和形状 对于舒适性空调，风管材料一般采用薄钢板涂漆或镀锌薄钢板，本设计采用镀锌薄 钢板，该种材料做成的风管使用寿命长，摩擦阻力小，风道制作快速方便，通常可在工 厂预制后送至工地，也可在施工现场临时制作。风管的形状一般为圆形和矩形，圆形风 管强度大，耗材量少，但占有效空间大，其弯头与三通需较长距离，矩形风管占由空间 较小，易于布置、明装较美观的特点。本设计采用矩形风管，而且矩形风管的高宽比控 制在2.5以下。 8.2.4 百叶送风口的选择步骤 （1） 绘制系统轴测图，标注各段长度和风量。当气流组织及风口位置确定后，接下来35&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计就是布置风管，通过风管将各个风口连接起来，为风口提供一个输送空气的渠道。 （2） 选定最不利环路（一般是指最长或局部构件最多的分支管路） 。 （3） 根据房间空调风机盘管送风量和使用场合要求的风口颈部最大风速来确定送风速 度和百叶风口的尺寸。 （4） 将选到的其他参数的要求，例如允许噪声，进行校核。若噪声超出，则重新选择 风口。 （5） 按所选的风口的参数，对其进行射程的校核计算。 8.3 送风系统设计 8.3.1 一、二、五层空调送风系统设计 该空调房间采用的是吊顶式处理器对室内进行空气调节。因此在空气处理器的出口 需接送风管。将处理好的空气平均送到房间的各个地方。现以二层为例，对该类送风系 统采用详细水力计算。从上面的设备选型知道，二层房间选用的是G-8X2DF型吊顶式空 气处理机组，两台，每台机组风量为16000m3/h，机组余压390Pa。送风口采用方型散流 器，查参考文献[7]《青云空调风口系列》 ，方型散流器性能表，采用颈部尺寸240×240 的方型散流器。送风管的布置草图见下图8.1。现对商场下边的吊顶式空调器及其送风 管路进行水力计算，根据参考文献[2]《实用供热空调设计手册》 ，采用假定流速法进行 水力计算，先按技术经济要求选定风管的流速，在根据风管的风量确定风管的断面尺寸 和沿程阻力，查表8.5–1风管和设备内的风速，对风机出口v取8m/s，干管v取5m/s，支 管v取3.5m/s。由图8.1可知，该送风系统共有48个方形散流器，即48个送风口，按照平 均分配风量原则，每个风口的风量为.5m3/h 。具体计算时以其中的一台 空调机组所送风的过程为例。具体的计算步骤如下： （1） 绘制空调系统图，对各管段进行编号，标注长度和风量，系统草图见图 8.2。 （2） 选定最不利环路，本系统的最不利环路为 1–2–3–4–5–6–7–空调机组。 （3） 根据各管段的风量及选定的流速，查参考文献[2]《实用供热空调设计手册》表 8.2–2，钢板矩形风管计算表，确定最不利环路上各管段的断面尺寸和单位长度 摩擦阻力，结果见表 （4） 查参考文献[2]《实用供热空调设计手册》 ，得出各管段局部阻力系数。 1） 管段 1：方形散流器 ，颈部名义直径 240×240mm。查表 11.9-12，其全压损失 为 22.32Pa。A1 θA0单开阀杆式风量调节阀：ζ=0.9 2）管段 2：矩形风管渐缩管 A1/A0=(320×250)/(250×250)=1.28 θ=60° 查：ζ=0.0636&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计A3矩形风管 Y 型裤衩三通。 A1/A2=1 查：ζ=0.25A1A23） 管段 3：矩形渐缩管，同上 ，A1/A0=(630×250)/(320×250)=1.97 θ=60° 查：ζ=0.06 v1/v2=1 T 型分流三通，矩形主通道，45°斜接，两个。 查：ζ=0.02 ∑ζ=0.06+0.02×2=0.1v1L1v2L2v3L34） 管段 4：T 型分流三通，矩形主流通道，45°斜接，两个，同上。ζ=0.02 渐缩管：A1/A0=(630×400)/(630×250)=1.6 θ=60° ∑ζ=0.02×2+0.06=0.1 5） 管段 5：T 型分流三通，矩形主流通道，45°斜接，两个，同上。ζ=0.02 渐缩管：A1/A0=1.25 θ=60° 查：ζ=0.06 ∑ζ=0.02×2+0.06=0.1 6） 管段 6：同上；∑ζ=0.06+0.02×2=0.10 7） 管段 7： 型分流三通， T 两个， ζ=0.02， 渐缩管： A1/A0=1.25 θ=60°查： ζ=0.06 弯头：宽/高=.5 r/b=350/500=0.7 防火阀：ζ=0.5 ∑ζ=0.02×2+0.39+0.5+0.6=0.99 （5） 环路总阻力计算 将最不利环路上各管段的阻力累加起来即可得出环路总阻力， 由以上计算可以得出 环路总阻力为 102.46Pa。37查：ζ=0.06ζ=0.39&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计由空气处理器得性能参数可知，该机组得机内余压为 390Pa，考虑新风入口的百叶 窗以及新风阀门的阻力，该机组的机内余压能满足要求。 二层另外一台空气处理器的送风系统与这台机组一样， 具体的风管布置与尺寸见设 计风管布置图，其它图层各风管的尺寸详见施工图。图 8.1 二层风管平面布置图图8.2 二层北边空调机组系统草图8.3.2 新风系统设计 三、四层和六至十三层采用独立的新风系统，现以六层客房为例，对其新风系统进 行详细的水力计算，由前面计算可知六层新风机组型号为G-5X2DF，处理风量为： 1500m3/h，机组余压为210Pa，其新风管的布置草图见图8.3。水力计算方法与二层房间 的水力计算一样，对于客房的新风管道，管内流速选定2m/s，根据前面的计算可知各个38&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计房间的新风量。绘制各层风管道系统图，其新风系统草图见8.4。从距空调机组最远的 风口开始编号，各分支处依次为1，2，3，……，根据参考文献[2]《实用供热空调设计 手册》中风管设计计算方法,计算结果见下表：表8.1 新风管管径六层新风管管径 管段 风量m3/h 矩形风管尺 寸a×b 风速 1—2 52.77 120× 120 2.0 2—3 52.7 120× 120 2.0 3—4 129.79 120× 120 2.5 4—5 187.29 160× 120 3.0 5—6 244.79 200× 120 3.0 6—7 353.86 250× 160 3.0 7—8 462.92 250× 160 2.5续表8.1六层新风管管径 管段 风量m3/h 矩形风管尺 寸a×b 风速 层百叶风口。 风管阻力损失概算及风机压头校核： 最不利环路总长度约为48米(见图8.4,1～14)， 根据通风管道单位长度摩擦阻力线图，取Rm=0.753Pa/m；因为管段中局部构件较少,因 此取K=2， 则送风管空气流动总阻力为： =Rm· · K)=0.753×48×(1+2)=108.432Pa。 ΔP L (1+ 送风口为双层百叶风口，由参考文献[7]《青云空调风口系列》知其静压查得当风量为 72m3/h,角度为45度时, 静压为0.28mH20=2.744Pa,则送风风机所需机外余压为两者之 和,即111.176Pa,而G-1.5DF型风机的机外余压为210Pa, 111.176Pa &210Pa,所以满足要 求。 由此可知其他楼层的新风系统及风管管径六到十二层的相同，三四层相同，十三层 又是一种布置。下面列出四层和十三层的管径列表，其管段详细标号详见图8.5和图8.6 四层系统草图和图8.7十三层系统草图。 8—9 571.98 250× 200 3.5 9—10 675.1 320× 200 3.5 10—11 778.22 400× 200 3..28 400× 200 3.512—13 994.78 400× 200 4.013—14 ×200 4.0新风机组为G-1.5DF,其额定风量为1500m /h， 所有房间的新风口选用100×100的双39&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计图8.3 标准层新风管布置草图图8.4 标准层新风系统草图40&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计图8.5 三、四层北区新风系统草图图8.6 三、四层南区新风系统草图41&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计图8.7 十三层新风系统草图表8.2 新风管管径三、四层新风管管径（北区） 管段 矩形风管 尺寸a×b 风速 1—2 250× 200 3.5 2—3 250× 200 4.0 3—4 500× 200 4.0 4—5 500× 250 4.5 5—6 500× 400 4.0 6—7 630× 400 4.0 7—8 800× 400 3.5 8—9 800× 400 4.0表8.3 新风管管径三、四层新风管管径（南区） 管段 矩形风管尺寸 a×b 风速 1—2 250× 200 3.5 2—3 250× 200 4.5 3—4 400× 200 4.5 4—5 500× 250 4.5 5—6 630× 250 4.5 6—7 800× 320 4.5 7—8 800× 400 4.0续表8.3三、四层新风管管径（南区） 管段 矩形风管尺 寸a×b 风速 百叶风口。428—9 1000× 400 3.59—10 1000× 400 4.010—11 1000× 400 4.0新风机组为G-6DF,其额定风量为6000m3/h， 所有房间的新风口选用250×250的双层&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计风管阻力损失概算及风机压头校核：三、四层南区最不利环路总长度约为21.83米 (见图8.6,1～11)，根据通风管道单位长度摩擦阻力线图，取Rm=0.62Pa/m；因为管段中 局部构件较少,因此取K=2， 则送风管空气流动总阻力为： =Rm· · K)=0.62×21.83 ΔP L (1+ ×(1+2)=40.6Pa。送风口为双层百叶风口，由参考文献[7]《青云空调风口系列》知其 静压查得当风量为645m /h,角度为45度时, 静压为0.63mH20=6.174Pa,则送风风机所需 机外余压为两者之和,即46.78Pa,而G-6DF型风机的机外余压为390Pa, 46.78Pa &390Pa, 所以满足要求。 然而北区的新风机组为G-6DF,其额定风量为6000m3/h，所有房间的新风口选用250 ×250的双层百叶风口。 风管阻力损失概算及风机压头校核：三、四层北区最不利环路总长度约为21.122 米(见图8.5,1～9)，根据通风管道单位长度摩擦阻力线图，取Rm=0.7625Pa/m；因为管 段中局部构件较少,因此取K=2， 则送风管空气流动总阻力为： =Rm· · K)=0.7625 ΔP L (1+ ×21.122×(1+2)=48.32Pa。送风口为双层百叶风口，由参考文献[7]《青云空调风口系 列》知其静压查得当风量为645m3/h,角度为45度时, 静压为0.63mH20=6.174Pa,则送风 风机所需机外余压为两者之和,即54.5Pa,而G-6DF型风机的机外余压为390Pa, 54.5Pa &390Pa,所以满足要求。表8.4 新风管管径3十三层新风管管径 管段 矩形风管 尺寸a×b 风速 层百叶风口。 风管阻力损失概算及风机压头校核：十三层最不利环路总长度约为48.2米(见图 8.7,1～9)，根据通风管道单位长度摩擦阻力线图，取Rm=0.786Pa/m；因为管段中局部 构件较少,因此取K=2，则送风管空气流动总阻力为：ΔP=Rm·L·(1+K)=0.786×48.2 ×(1+2)=113.7Pa。送风口为双层百叶风口，由参考文献[7]《青云空调风口系列》知其 静压查得当风量为72m3/h,角度为45度时, 静压为0.28/mH20=2.744Pa,则送风风机所需 机 外 余 压 为 两 者 之 和 , 即 116.4Pa, 而 G-1.5DF 型 风 机 的 机 外 余 压 为 210Pa, 116.4Pa &210Pa,所以满足要求。 8.4 回风系统设计 根据参考文献[1]《空气调节设计手册》 ，知回风口的布置原则如下： （1） 空调房间的气流流型主要取决于送风射流，回风口的位置对气流流型很小，对区431—2 120× 120 2.02—3 120× 120 2.03—4 120× 120 2.54—5 160× 120 3.035—6 200× 120 3.06—7 200× 160 3.07—8 250× 160 3.58—9 250× 160 3.0新风机组为G-1.5DF,其额定风量为1500m /h， 所有房间的新风口选用100×100的双&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计域温差的影响也很小； （2） 回风口不应设在射流区内。对于侧送方式，一般设在送回风口同侧下方； （3） 高大厂房上部有一定余热量时，宜在上部增设排风口或回风口； （4） 有走廊的多间空调房间，如对消声、洁净度要求不高，室内又不排出有害气体时 可在走廊设置集中回风，而空调房间内，在与走廊邻近的门或内墙下侧，宜设可 调百叶栅口，走廊两侧应设密闭性好的门； （5） 影响空调区域局部热源，可用排风罩或排风口形式进行隔离。 对于本设计的一、二、五层的全空气系统，采用集中式回风，即在吊顶式空气处理 器上直接设回风口，在有些地方设置回风管道以增强回风能力。而对于其他风机盘管加 新风系统采用单层百叶回风口，各层回风口的布置见设计图。 8.5 排风系统设计 对于一些不需要进行空气调节而必须通风的房间，可以采用设立独立的排风系统， 从而达到通风的效果，如地下机房，厨房，洗手间等。 8.5.1 卫生间排风 卫生间排风换气次数为 10 次/小时，由参考文献[8]《松下设备选型手册》客房每 个卫生间选用松下 FV—24CHL1C 型照明换气扇一台， 公共厕所选用松下 FV—24CHL1C 型 照明换气扇两台，其单台风量为 207m3/h,排风管直径为 100 mm。卫生间排风由各换气 扇的排风管集中到排风竖井, 通过排风竖井将排气扇排出的气体排至室外。 8.5.2 厨房排风 厨房总的面积为 222.498 ㎡，由参考文献[2]《实用供热空调设计手册》知面积大于 200 ㎡的需要进行防排烟设计。机械补风量不小于 50%的排烟量，而且每单位面积的排 风量不少于 60 m3/h，故厨房的排烟量为 222.498×60=/h。所以由参考文献 [2]《实用供热空调设计手册》表 10.5-10 知厨房应选择 PA 型轴流式排烟风机中的型号 4C，风量 5100 m3/h 的 4 台。 8.5.3 地下机房排风 地下机房总的面积为 813.45 ㎡，由参考文献[2]《实用供热空调设计手册》知面积 大于 200 ㎡的需要进行防排烟设计。机械补风量不小于 50%的排烟量，故地下机房的排 烟量为排烟量为 813.45×60=48807m3/h。所以由参考文献[2]《实用供热空调设计手册》 表 10.5-10 知地下机房应选择 PA 型轴流式排烟风机中的型号 5， 风量 11000m3/h 的 5 台。 8.5.4 楼梯间及其前室、走廊的防排烟 根据参考文献[2]《实用供热空调设计手册》中表 10.1-1 自然排烟部位及开口有效 面积知道，长度小于 60 米的内走道，有外窗的开口形式且其窗面积大于内走道面积的 2%的采用自然排烟；靠外墙的防烟楼梯间前室，有外窗的开口形式且开口面积大于 2.0 ㎡的可以采用自然排烟；靠外墙的合用前室有外窗的开口形式且开口有效面积大于 3.044&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计㎡时，可采用自然排烟。而本建筑的走道上采用的窗户是 SGH-2 的面积为 2.7 ㎡，共两 扇。而走道面积为 112.32 ㎡，故窗户总面积为 5.4 ㎡＞112.32×2%=2.25 ㎡，可以采 用自然排烟。 对于靠外墙的防烟楼梯间前室，其外窗为 SGH-3，面积为 3.78 ㎡＞2.7 ㎡符合自然 排烟；然而对于靠外墙的合用前室其外窗为 SGH-2，面积为 2.7 ㎡＜3.0 ㎡，不符合自 然排烟，故需要进行加压送风或排烟。 对于防排烟计算，根据参考文献[2]《实用供热空调设计手册》知道可以通过压差 法和风速法来进行计算。计算公式如下： 压差法 式中 Ly--送风量（m3/h） △P--门、窗两侧的压差值 b--指数 f--门、窗漏缝隙的计算漏风总面积㎡ 风速法 式中 Lv=nFv （1+b)/a×3600 v--开启门洞处的平均风速 m/s F--每个门的开启面积㎡ a--背压系数 b--漏风附加率 n--同时开启门的计算数量 由压差法知道 门 Ly1=0.827×13×2×0.×=/h 窗户 Ly2=13×7.6×8.4=829.9 m /h 则 Ly=Ly2+Ly1=/h 由风速法知道 门 Lv1=2×3.6×0.8×（1+0.1）×=22809.6 m /h 风速法的计算结果大于压差法，故采用风速法结果，且其与参考文献[2]《实用供 热空调设计手册》中表 10.2-4 控制风量相符。 风道断面选 0.45 ㎡、风速为 14.08m/s，共设置 13 个风口，风速为 5m/s 风口有效 面积为 0.1 ㎡。 由参考文献[7] 《青云空调风口系列》 选定 300×400 的自垂式百叶风口。 根据上虞市聚英风机工业有限公司提供的产品样本选择 SWF 高效低噪声混流风机， 机号 JYSF-3，风量 28000 m3/h、压力 800Pa、功率 11KW，加压送风详见设计图纸。 8.6 气流组织计算 本设计采用的气流组织主要有下送上回和侧送风，对于一层等大空间采用下送上 回，对于客房则采用单侧上送下回，现分别对两类送风方式进行气流组织计算。在风机 盘管加新风系统中新风作为辅助送风，为简化计算，可忽略新风对气流的影响，因此只 需对风机盘管送风的气流组织进行计算。453 3Ly=0.827f△P1/b×（8.1）（8.2）&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计8.6.1 客房侧送风系统 现以 6001 号客房为例，依据参考文献[2]《实用供热空调设计手册》，如下图进行 计算。图8.8 客房气流组织采用双层百叶送风口，射程为χ=5.75-0.5=5.25m（0.5m为射流末端长度，5.75为 房间长度减去卫生间的长度） 。风机盘管的送风口尺寸为800×130，则风口的当量直径 为： ds= =0.36mm ν=L/ 3600ab） （ Ar = g ? d 0 (T0 ? Tn ) v0 ? Tn2（8.3） （8.4） （8.5）式中：To——射流出口温度，K； Tn——房间空气温度，K； do——风口面积当量直径，m； g——重力加速度，m/s246&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计由Ar数的绝对值查得x/d0值，就可以得到射流贴附长度x。由公式计算阿基米德数Ar=0.146，查得x/d0=20,则x=20×0.36=7.2m&5.25m，满足要求。校核房间高度 公式H=h+w+0.07·x+0.3 m ，房间高度&=H为满足要求；（8.6）式中：h——空调区高度，一般取2m；w——送风口底边至顶棚距离，m ；0.07·x——射流向下扩展的距离，m ； 0.3——安全系数，m 。 H=h+w+0.07·x+0.3=2+0.5+0.07×5.25+0.3 =3.17&3.6 m 符和要求。 空调房间各新风送风口均选择双层百叶送风口。三四层KTV选用250×250的风口，其 中的办公室选用100×200的风口，标准层的客房选用100×100的风口，走廊上选择散流 器进行下送风以达到走廊新风的要求， 尺寸为120×120。 以上的选择均来自参考文献[7] 《青云空调风口系列》 。 8.6.2 大空间散流器下送上回系统 以二层的一个散流器为例，由前面设计计算可知各个散流器之间长度方向的距离为 3.9 米，横向的距离为 1.63 米。因此可以前单个别散流器看成是安装在一个尺寸为 3.9 ×1.63×3(长×宽×高)(m)的房间内的散流器。由参考文献[9]《暖通空调》教材 P256 页中关于散流器的气流组织计算来对本房间来进行计算。 本房间选用的是 240×240 的方形散流器，风量为 663.5 m3/h，则颈部风速为 ν=663.5/.576=3.2m/s2（8.7）散流器实际出口面积约为颈部面积的 90%，即 A=0.=0.52 m 。则散流器 出口风速νo=3.2/0.9=3.6m/s。因此，射流末端速度为 0.5m/s 的射程，即 X=KA1/2νo/νx-Xo=7.2m 故室内平均速度为νm=0.381×7.2/（3.9×1.63/4+3×3） =0.26m/s； 如果送冷风，则室内的平均风速为 0.3 m/s；送热风时，平均风速 0.22 m/s。所选散流 器符合要求。 由此，本建筑的大空间所选的散流器分别如下：一层、二层大空间均选 240×240 的散流器，五层大空间选用 300×300 的散流器和 240×240 的散流器，其中五层走廊送 风散流器的尺寸为 180×180。以上散流器的选取均来自参考文献[7]《青云空调风口系 列》。1/2（8.8）9 水系统设计9.1 水系统的比较选择- 47 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计空调水系统包括冷水系统和冷却水系统两个部分，它们有不同类型可供选择。由参 考文献[2]《实用供热空调设计手册》知空调水系统比较表如下：表9.1 空调水系统比较表类 型 闭 式 开 式特征 管路系统不与大气相 设置膨胀水箱 管路系统与大气相通优点 与设备的腐蚀机会少;不需 功率均低。系统简单 与蓄热水池连接比较简单 水量分配，调度方便，便于 水力平衡缺点接触， 仅在系统最高点 克服静水压力，水泵压力、 与蓄热水池连接比较复杂易腐蚀，输送能耗大 需设回程管，管道长度增 加，初投资稍高同 供回水干管中的水流 程 方向相同； 经过每一管 式 路的长度相等 异 供回水干管中的水流 程 方向相反； 经过每一管 式 路的长度不相等 两 管 制 供热、 供冷合用同一管 路系统不需设回程管，管道长度较 水量分配，调度较难，水 短，管路简单，初投资稍低 力平衡较麻烦 无法同时满足供热、供冷 的要求 有冷热混合损失，投资高 于两管制，管路系统布置 较简单 管路系统复杂， 初投资高， 占用建筑空间较多 不能调节水泵流量，难以管路系统简单，初投资省三 分别设置供冷、 供热管 管 路与换热器， 但冷热回 制 水的管路共用 四 供冷、供热的供、回水 管 管均分开设置，具有能同时满足供冷、供热的要 求，管路系统较四管制简单 能灵活实现同时供冷或供 热，制 冷、 热两套独立的系统 没有冷、热混合损失 单 式 泵 复 式 泵 冷、 热源侧与负荷侧合 用一组循环水泵系统简单，初投资省节省输送能耗，不能适应 供水分区压降较悬殊的情 况冷、 热源侧与负荷侧分 别配备循环水泵可以实现水泵变流量，能节 省输送能耗，能适应供水分 系统较复杂，初投资较高 区不同压降， 系统总压力低。根据以上各系统的特征及优缺点， 结合本办公楼情况， 本设计空调水系统选择闭式、 同程、双管制系统。- 48 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计9.2 空调水系统的布置 根据参考文献[1]《空气调节设计手册》知，目前空调设备常用表面冷却器冷却空 气，如本设计采用的风机盘管和吊顶式空气处理器，因此可以采用闭式系统，该系统只 有膨胀箱通向大气，为压力式回水系统，所以系统腐蚀性小。由于系统简单，冷损失较 少，且不受地形的限制，而且再系统的最高点设置膨胀水箱，整个系统都充满了水，冷 冻水泵的扬程仅需要克服系统的流动摩擦阻力和局部阻力， 因而冷冻水泵的功率消耗较 小，由此看来采用闭式系统较为合理。 9.3 冷冻水水管水力计算 9.3.1 水管管径、流速等确定及计算步骤 该建筑属于高层建筑， 而且该建筑功能较多， 因此可以将冷冻水系统分为两个系统， 根据各层的功能和用途，将一至五层划分为一个系统，一到五层的冷负荷较大，冷冻水 量也较大，六至十三层为一系统，这几层为客房和办公室，冷冻水量较少。各层冷冻水 的布置见设计图。现对冷冻水系统进行水力计算，本系统最不利环路为：第十三层最远 端的风机盘管至地下室机房的环路。先计算从集水器至 13001 房间的风机盘管的环路， 其水力计算草图见图 9.1，另一分区的见图 9.2，水力计算步骤如下： （1） （2） 对图中各管段进行标号，详见系统草图 9.1； 查参考文献[2]《实用供热空调设计手册》中表 11.8-9 选定流速。水泵吸水管1.2～2.1 m/s；水泵出水管：0.9～3.0m/s，一般供水管：1.5～3.0m/s，室内供水立管： 0.9～3.0m/s，根据选定的流速和已知的流量查参考文献[10]《现代住宅暖通空调设计 手册》 关于流量的计算公式算出流量然后再根据水管的经济流速及其管径附录表选出合 适的管径，查出单位长度摩擦阻力以及选定的流速，计算流量的公式如下： W=3600Q/Cpρ （tn-tg） 式中： W——水流量（m /h） ； Q——冷负荷（KW） ； tn-tg——进出水温差； ρ——水的密度； Cp——比热容；取 4.193（9.1）表9.1 管内水的最大允许流速表公称直径DNV（m/s）- 49 -公称直径DNV（m/s）&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计&15 20 25 32 40 50 0.3 0.65 0.80 1.00 1.50 1.50 65 80 100 125 ≥150 1.15 1.60 1.80 2.00 2.00-3.00空调系统的水系统的管材有镀锌钢管和无缝钢管。 当管径 DN≤100mm 时可以采用镀 锌钢管，其规格用公称直径 DN 表示；当管径 DN&100mm 时采用无缝钢管，其规格用外径 ×壁厚表示，一般须作二次镀锌。图 9.1 6～13 层区的水力系统草图图 9.2 1～5 层水力系统草图- 50 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计计算详细结果列入下表：表 9.2 冷冻水管干管表13 层干管 流量 m3/h 管径 mm 流速 m/s 动压 Pa 比摩阻 Pa/m 允许水量 m3/h 1 2 3 4 5 6 7 0......668 20 25 32 32 32 32 32 0.6 0.6 0.6 0.6 0.8 0.8 1 183.5 183.5 183.5 183.5 326.3 326.3 509.9 683 493.5 338.5 338.5 573.6 573.6 867.2 0.7 1.15 2.05 2.05 2.73 2.73 3.41续表9.212 层干管 流量 m3/h 管径 mm 流速 m/s 动压 Pa 比摩阻 Pa/m 允许水量 m3/h 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 0.627 1.19 1.76 2.59 3.42 3.998 4.56 5.12 5.68 6.26 7.19 7.78 8.198 8.51 8.82 9.14 9.45 9.87 20 32 32 32 40 40 50 50 50 50 50 70 70 70 70 70 70 70 0.6 0.6 0.6 0.8 0.8 1 0.6 0.8 0.8 1 1 1 1 1 1 1 1 1 183.5 183.5 183.5 326.3 326.3 509.9 183.5 326.3 326.3 509.9 509.9 509.9 509.9 509.9 509.9 509.9 509.9 509.9 683 338.5 338.5 573.6 477.7 722.2 200.4 339.6 339.6 513.5 513.5 369.4 369.4 369.4 369.4 369.4 369.4 369.4 0.7 2.05 2.05 2.73 4.52 4.52 4.59 6.12 6.12 7.65 7.65 12.69 12.69 12.69 12.69 12.69 12.69 12.69续表 9.26~11 层干流量 m3/h 管径 mm 流速 m/s 动压 Pa 比摩阻 Pa/m 允许水量 m3/h- 51 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计管 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 180.59 1.11 1.64 2.44 3.24 3.77 4.29 4.81 5.33 5.87 6.75 7.34 7.76 8.07 8.38 8.69 9.01 9. 32 40 40 40 50 50 50 50 50 70 70 70 70 70 700.6 0.6 0.6 0.8 0.8 1 1 0.8 0.8 0.8 1 1 1 1 1 1 1 .5 183.5 326.3 326.3 509.9 509.9 326.3 326.3 326.3 509.9 509.9 509.9 509.9 509.9 509.9 509.9 509. 338.5 573.6 477.7 722.2 722.2 339.6 339.6 339.6 513.5 513.5 369.4 369.4 369.4 369.4 369.4 369.40.7 1.15 2.05 2.73 3.62 4.52 4.52 6.12 6.12 6.12 7.65 7.65 12.69 12.69 12.69 12.69 12.69 12.69续表 9.23~4 层干管 流量 m3/h 管径 mm 流速 m/s 动压 Pa 比摩阻 Pa/m 允许水量 m3/h 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1.12 3.013 4.92 7.05 9.17 11.08 12.97 14.864 16.76 18.665 20.87 22.87 24.88 26.87 28.87 30.87 32.87 25 40 50 50 70 70 70 70 80 80 80 80 80 100 100 100 100 0.6 0.8 0.8 1 1 1 1.2 1.2 1 1.2 1.2 1.4 1.4 1 1 1 1.2 183.5 326.3 326.3 509.9 509.9 509.9 734.2 734.2 509.9 734.2 734.2 999.3 999.3 509.9 509.9 509.9 734.2 493.5 477.7 339.6 513.5 369.4 369.4 517.4 517.4 295.7 414.3 414.3 563.8 563.8 206 206 206 288.5 1.15 3.62 6.12 7.65 12.69 12.69 15.23 15.23 17.87 21.44 21.44 25.02 25.02 31.17 31.17 31.17 37.41表 9.3 冷冻水管支管表- 52 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计13 层支管 流量 m3/h 管径 mm 流速 m/s 动压 Pa 比摩阻 Pa/m 允许水量 m3/h
0.457 0.35 0.35 0.35 0.35 0.46 20 20 20 20 20 20 20 0.6 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 183.5 81.6 81.6 81.6 81.6 81.6 81.6 683 328.1 328.1 328.1 328.1 328.1 328.1 0.7 0.46 0.46 0.46 0.46 0.46 0.46续表9.312 层支管 流量 m3/h 管径 mm 流速 m/s 动压 Pa 比摩阻 Pa/m 允许水量 m3/h
0.59 0.42 0..... 0.574 0....83 0.83 0.83 0.574 0..627 20 20 20 20 20 20 20 25 20 20 20 20 25 25 25 20 20 20 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 683 683 683 683 683 683 683 493.5 683 683 683 683 493.5 493.5 493.5 683 683 683 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 1.15 0.7 0.7 0.7 0.7 1.15 1.15 1.15 0.7 0.7 0.7续表9.3 - 53 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计6~11 层支管 流量 m3/h 管径 mm 流速 m/s 动压 Pa 比摩阻 Pa/m 允许水量 m3/h 03 06 09 12 15 18 0.59 0.42 0.31 0.31 0.31 0.31 0.42 0.877 0.533 0.52 0.52 0.52 0.533 0.799 0.799 0.533 0.52 0. 20 20 20 20 20 25 20 20 20 20 20 25 25 20 20 20 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 683 683 683 683 683 683 683 493.5 683 683 683 683 683 493.5 493.5 683 683 683 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 1.15 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 1.15 1.15 0.7 0.7 0.7续表9.33~4 层支管 流量 m3/h 管径 mm 流速 m/s 动压 Pa 比摩阻 Pa/m 允许水量 m3/h 3001(2 台) 3002(2 台) 3003(2 台) 07 10 13 .9 3. 1.91 1.89 1.89 1.89 1.91 2.12 2.12 1.91 1.89 1. 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 32 25 0.6 0.6 0.6 0.8 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.8 0.8 0.6 0.6 0.6 183.5 183.5 183.5 326.3 183.5 183.5 183.5 183.5 183.5 326.3 326.3 183.5 183.5 183.5 328.5 328.5 328.5 573.6 338.5 338.5 338.5 338.5 338.5 573.6 573.6 338.5 338.5 493.5 2.05 2.05 2.05 2.73 2.05 2.05 2.05 2.05 2.05 2.73 2.73 2.05 2.05 1.15表9.4 冷冻水水管立管表 - 54 -&&&&安徽理工大学土木工程系毕业设计6~13 层立管 流量 m3/h 管径 mm 流速 m/s 动压 Pa 比摩阻 Pa/m 允许水量 m3/h L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L8 74.71 64.87 55.025 45.183 35.34 25.5 15.66 5.38 150 150 125 125 100 100 80 50 1.4 1.4 1.4 1.4 1.2 1 1 0.8 999.3 999.3 999.3 999.3 734.2 509.9 509.9 326.3 253.6 253.6 313.1 313.1 288.5 206 295.7 339.6 85.54 85.54 61.85 61.85 37.41 31.17 17.87 6.12续表9.4 1~5 层立管 流量 m3/h 管径 mm 流速 m/s 动压 Pa 比摩阻 Pa/m 允许水量 m3/h L1 113.8 200 1.6 .9 177.36 L2 103.7 200 1.6 .9 177.36 L3 85.3 150 1.4 999.3 253.6 85.54 L4 51.73 125 1.4 999.3 313.1 61.85 L5 18.17 80 1.2 734.2 414.3 21.44 而接新风机组的水管管径六到十三层的均为40mm、 三层和四层的接口管径为50mm； 全空气系统的空气处理设备的接口除五层外全为70mm，五层的接口尺寸为50mm。它们的 详细管径计算方法同上面，一样根据参考文献[13]《现代住宅暖通空调设计手册》 。具 体尺寸详见设计图。 9.3.2 水力计算 根据参考文献[2]《实用供热空调设计手册》表11.8-4查的各部件的局部阻力系数， 知整个系统的最