建筑環(huán)境與設備工程畢業(yè)設計說明書

1、內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書引 言建筑是人們生活與工作的場所?，F(xiàn)代人類大約有五分之四的時間在建筑物中度過。隨著人民生活水平的提高，人們對控制建筑熱濕環(huán)境和室內空氣品質的要求越來越高。已不再局限于必要的工藝過程所需要的環(huán)境控制和少數(shù)公共和居住建筑內創(chuàng)造舒適的空氣環(huán)境，而是越來越普及到人們的日常生活中。暖通空調系統(tǒng)的構造日趨復雜，人們對暖通空調系統(tǒng)及工程設計的要求也越來越高。因此，人們對暖通空調系統(tǒng)及工程設計也提出了更高的要求，所以在設計的過程中，舒適性、經濟性和節(jié)能性成為首要考慮的因素。本次設計為內蒙古呼和浩特市某辦公樓舒適性空調設計，在考慮了地區(qū)性的特點之外，著重考慮了該建筑的使用功能及建

2、造特點，采用風機盤管加新風的設計方法。設計中采用的空調形式都盡量以滿足要求、布置簡單、維修方便為宗旨，在設備的選擇與布置中，也進可能的考慮了以上因素及節(jié)能的要求。主要設計參數(shù)、設計原理及設計方法參照了實用供熱空調設計手冊等多種資料。第一章 工程概況1.1課題名稱 呼和浩特市某辦公樓舒適性空調設計1.2畢業(yè)設計的目的和任務 通過對此辦公樓的采暖、制冷、通風的設計，鞏固與加深所學專業(yè)知識，初步解決一些一般實際問題，對以后的實際工作得到相應的幫助，并且使得自己的獨立完成任務的能力得到提升，在克服困難中，專業(yè)知識與個人能力同時提升。1.3設計原始資料 1.2.1土建資料本工程為內蒙古呼和浩特市某辦公樓

3、舒適型空調設計建筑規(guī)模15961平方米，地下2層，地上11層，局部12層（設備用房）地下一層為戊類庫房及設備用房，地下兩層為設備用房及地下停車場17層為辦公用房，其中標準辦公室99間，會議室7間，活動室1間（辦公室按座椅尺寸最多容納7人每間）811層為公寓用房，其中標準公寓76間，套間4間（按每間上下鋪最多可住460人）12層為樓梯，庫房及水箱間用房1、墻體工程地下部分外圍護墻體采用300mm厚鋼筋混凝土自防水墻，其它內隔墻（除注明外）為200陶?；炷疗鰤K砌塊墻。陶粒混凝土砌塊砌塊墻耐火極限不少于3小時。隔墻直接砌在結構底板上。防水混凝土采用多功能混凝土防水劑，防水混凝土的施工縫，穿墻管道預

4、留洞、轉交、坑槽、后澆帶等部位和變形縫等地下防水薄弱環(huán)節(jié)建筑構造做法應按地下防水工程質量驗收規(guī)范處理。2、地上部分本工程外維護墻統(tǒng)一采用300（特殊標注除外）厚陶?；炷疗鰤K砌塊墻，80厚超細無機纖維噴涂，燃燒性能為A級，外掛仿石材外墻磚。外墻整體傳熱系數(shù)0.60w|（.K）。部分內隔墻采用200厚陶?；炷疗鰤K墻，用M7.5混合砂漿砌筑，建筑物的客房衛(wèi)生間、管井隔墻采用100厚混凝土砌塊墻。門窗部分見“門窗表”附注，門窗五金件選用專業(yè)廠家的合格產品，由甲方和設計方共同確定后使用。 1.3.2氣象資料 呼和浩特市室外計算參數(shù)： 冬季室外主要參數(shù)：采暖計算溫度-19； 空調計算溫度-22； 通風

5、計算溫度-13； 平均相對濕度（%）56； 大氣壓力（Pa）90090； 夏季室外主要參數(shù)：空調計算日平均溫度25； 空調計算干球溫度29.9； 空調計算濕球溫度 20.8； 平均相對濕度（%）64 大氣壓力（Pa）889401.3.3室內設計參數(shù)房間名稱溫度（）相對濕度（%）工作區(qū)風速（m/s）新風量(m3/h.p)夏季冬季夏季夏季冬季大廳2616600.30.230會議室2618600.30.230客房2618600.30.230樓梯間2616600.30.230電梯間2612600.30.2301.4動力與能源資料 動力：工業(yè)用電 能源：采暖可用： 熱媒：為95-70熱水，由集中鍋爐房供

6、給，機房內設換熱裝置； 冷媒：為7-12冷水，由系統(tǒng)集中冷凍機房供給。第二章 方案的比較及論證2.1集中式空調系統(tǒng)的比較（1）集中式空調系統(tǒng)的使用條件1. 房間面積大或多層,多室而熱濕負荷變化情況類似;2. 新風量變化大;3. 室內溫度,濕度,潔凈度,噪聲,振動等要求嚴格;4. 全年多工況節(jié)能;5. 采用天然冷源（2）分散式空調系統(tǒng)的適用條件1各房間工作班次和參數(shù)要求不同且面積較小；2空調機房布置分散； 3工藝變更可能性較大或改建房屋層高較低且無集中冷源。（3）風機盤管空調系統(tǒng)的特點1. 只需要新風空調機房,機房面積小;2. 風機盤管可以安設在空調房間內;3. 分散布置,敷設各種管線較麻煩;4

7、. 放室內時,不接送回風管;5. 當和新風系統(tǒng)聯(lián)合使用時,新風管較小;6. 靈活性大,節(jié)能效果好,可根據(jù)各室負荷情況自行調節(jié);7. 盤管冬夏兼用,內壁容易結垢,降低傳熱效率;8. 無法實現(xiàn)全年多工況節(jié)能運行調節(jié);9. 布置分散,維修管理不方便.水系統(tǒng)復雜,易漏水;10. 對室內溫濕度要求較嚴時,難于滿足;11. 必須采用低噪聲風機,才能保證室內要求;12. 各空調房間之間不會互相污染.（4）全空氣系統(tǒng)特征1室內負荷全由處理過的空氣負擔.2空氣比熱,密度小,需空氣量多,風道斷面大,輸送耗能大.（5）集中混合式一次回風系統(tǒng)的特征1除部分新風外使用相當多數(shù)量的循環(huán)空氣(回風).2在空氣處理箱前進行混

8、合，該系統(tǒng)是普通應用最多的全空氣系統(tǒng).風機盤管加新風系統(tǒng)分為兩種：新風負擔室內負荷和新風不負擔室內負荷.按程度劃分屬半集中式.空氣-水系統(tǒng):由處理過的水和新風共同負擔室內負荷或只有水負擔室內負荷.半集中式的特征:除由集中的空氣處理箱處理空氣外,在各個空調房間還分別有處理空氣的末端裝置.風機盤管新風供給方式有房間縫隙自然滲入；機組背面墻洞引入新風；單設新風系統(tǒng)獨立供給室內；單設新風系統(tǒng)供給風機盤管。2.2方案的選擇2.2.1概況本建筑以辦公室為主，大空間較少。2.2.2初擬如下幾種方案：1、 全空氣系統(tǒng)（即集中式）全空氣空調系統(tǒng)具有如下特點：優(yōu)點：全空氣空調系統(tǒng)設備集中,運行和管理都比較容易，施

9、工方便，系統(tǒng)簡單。在過度季節(jié)能全新風運行。缺點：全空氣空調系統(tǒng)當房間熱濕負荷變化時不能作出相應調節(jié)，并且當一部分房間不再需要空調時而整個系統(tǒng)還在繼續(xù)運行，造成能源的浪費。2、 風機盤管加新風系統(tǒng)對于辦公室和客房等小空間，若運用風機盤管加新風系統(tǒng)可根據(jù)房間負荷變化及使用情況進行靈活調節(jié)。這樣既節(jié)省能源同時也滿足用戶的使用要求。故方案定為：風機盤管加新風。 由于空調面積不大，管道及系統(tǒng)阻力不是很大，且處理的空氣量也不大，采用一個風機就可滿足機組承擔的空調任務，故采用單風機系統(tǒng)而不采用雙風機系統(tǒng)。 對于本設計，每個季節(jié)各房間功能要求單一，故采用單風道定風量系統(tǒng)。定風量單風道系統(tǒng)可用于需要恒溫、恒濕、

10、無塵無噪聲等高級環(huán)境的場合,如凈化房間、醫(yī)院手術室、電視臺、播音室等.也可用于負荷變化均勻的場合,如辦公樓建筑的內區(qū)、劇場餐廳等。還可用于負荷變化雖然不均勻但人員停留時間短，不需要嚴格控制溫度的場合，如建筑物的公用部分大廳商場等。與定風量單風道系統(tǒng)對應是定風量雙風道系統(tǒng)，它可用于需要單個房間進行控制，或由于建筑物的形狀和用途等原因使得其冷熱負荷分布復雜的場所.這種系統(tǒng)的設備費用和運行費用都比較高,耗能大,一般不宜采用。第三章 空調負荷計算3.1 負荷的計算 因采用新風機組將新風處理至設計溫度后送入室內，故不考慮新風所帶來的冷熱負荷。3.1.1 冷負荷的計算空調房間的冷負荷包括建筑圍護結構傳入室

11、內熱量(這其中包括太陽輻射進入的熱量和室內外空氣溫差經圍護結構傳入的熱量)所形成的冷負荷，另外還要有人體散熱形成的冷負荷，以及燈光照明散熱形成的冷負荷和其它設備散熱形成的冷負荷。在我國暖通空調工程中，常采用冷負荷系數(shù)法計算空調冷負荷，冷負荷系數(shù)法是建立在傳遞函數(shù)基礎上，是便于在工程上進行手工計算的一種簡化方法。此設計即采用冷負荷系數(shù)法來計算空調冷負荷。 主要應用的公式如下：（1）外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負荷Qc（）=AK（t c（）tR）1 (3-1)式中: Qc（）外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負荷的逐時值，W； K圍護結構傳熱系數(shù)，W/m2K； F圍護結構計算面積，m2； tR室內計算溫度C

12、； t c（）外墻和屋面冷負荷計算溫度的逐時值。（2）窗戶a.窗戶瞬變傳導得熱形成的冷負荷 Qc（）=KwFw（t c（）tR）1 (3-2)式中: Qc（）外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負荷的逐時值，W； Kw外玻璃窗傳熱系數(shù)，W/m2K； Fw窗口計算面積，m2； tR室內計算溫度C； t c（）外玻璃窗冷負荷計算溫度的逐時值。b.透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷的計算方法 Qc（）=CaAwCsCiDjmaxCLQ1 (3-3) 式中: Ca有效面積系數(shù)； Aw窗口面積； Cs窗玻璃的遮陽系數(shù)； Ci窗玻璃的內遮陽系數(shù)；Djmax最大日射得熱因數(shù)；CLQ窗玻璃的冷負荷系數(shù)。（3）室內熱源散熱

13、引起的冷負荷a.電動設備 Qs=1000n1n2n3N/ (3-4)式中： N電動設備的安裝功率；電動機效率；n1利用系數(shù)；n2電動機負荷系數(shù)；n3同時使用系數(shù)。b.電熱設備的散熱量 Qs=1000n1n2n3n4 (3-5) 式中：n4考慮排風帶走的熱量系數(shù)；其他符號意義同前。c.照明散熱形成的冷負荷d.熒光燈Qc()=1000n1n2NCLQ (3-6)式中：Qc()燈具散熱形成的冷負荷；n1鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)；n2燈罩隔熱系數(shù)；CLQ照明散熱冷負荷系數(shù)。（4）人體散熱形成的冷負荷a.人體顯熱散熱形成的冷負荷Qc()=qsnCLQ (3-7)式中：Q c()人體散熱形成的冷負荷；qs不同室

14、溫和勞動強度成年男子顯熱散熱量；n室內全部人數(shù)；群居系數(shù)；CLQ人體顯熱散熱冷負荷系數(shù)。b.人體潛熱散熱形成的冷負荷 Qc=qln1 (3-8)式中：Qc人體潛熱散熱形成的冷負荷；ql不同室溫和勞動強度成年男子潛熱散熱量；n, 同前式。3.1.2一層夏季空調設計冷負荷計算：1層1001【左接待室】2111.3215.70.390.230.83.10.01901002大廳走廊2352.2958.51.30.917.57.10.011801004【右接待室】2111.3215.70.390.230.83.10.01901005【值班室】1002.3143.80.260.254.57.80.0160

15、1006【值班室】816.2143.80.260.217.63.10.01601007【大辦公室】106682444.14.392.678.317.90.0310201008【小辦公室】2571.9575.11.030.674.816.70.032401009【小辦公室】2571.9575.11.030.674.816.70.032401010【小辦公室】2571.9575.11.030.674.816.70.032401011【小辦公室】2571.9575.11.030.674.816.70.032401012【小辦公室】2571.9575.11.030.674.816.70.0324010

16、13【衛(wèi)生間】2752.512781.291.28037.20.042401014【會議室】4628.912222.21.367.617.80.035101015【消防控制中心】2471.1311.50.910.352.26.60.02130 詳見附表冷負荷計算詳盡表3.1.3 熱負荷的計算供暖系統(tǒng)設計熱負荷是指在某一是外溫度下，為了達到要求的室內溫度，供暖系統(tǒng)在單位時間內向建筑物供給的熱量。它是設計供暖系統(tǒng)基本依據(jù)。冬季供暖通風系統(tǒng)的熱負荷，應根據(jù)建筑物或房間的得、失熱量來確定。失熱量有：(1) 維護結構傳熱耗熱量Q1；(2) 加熱由門、窗縫隙滲入的冷空氣的耗熱量Q2，稱為冷風滲透耗熱量；(

17、3) 加熱由門、孔洞及相鄰房間侵入的冷空氣的耗熱量Q3；(4) 水分蒸發(fā)的耗熱量Q4；(5) 加熱由外部運入的冷物料和運輸工具的耗熱量Q5；(6) 通風耗熱量。通風系統(tǒng)將空氣從室內排到室外所帶走的熱量Q6；得熱量有：(7) 生產車間最小負荷班的工藝設備散熱量Q7；(8) 非供暖通風系統(tǒng)的其他管道和熱表面的散熱量Q8；(9) 熱物料的散熱量Q9；(10) 太陽輻射進入室內的熱量Q10；此外，還有通過其他途徑散失或獲得的熱量Q11。對沒有裝置機械通風系統(tǒng)的建筑物，供暖系統(tǒng)的設計熱負荷可用下式表示：在工程設計中，供暖系統(tǒng)的設計熱負荷，一般可分幾部分進行計算。Q=Q1,j+Q1,x+Q2+Q3 (3-

18、9)式中： Q1,j維護結構的基本耗熱量； Q1,x維護結構的附加（修正）耗熱量。維護結構的基本耗熱量，可按下式計算：q=KF(tn-tw)a2 （3-10）式中： K維護結構的傳熱系數(shù)，W/m2 a； F維護結構的面積，m2； tn冬季室內計算溫度，； tw 供暖室外計算溫度, ； a維護結構的溫差修正系數(shù)。整個建筑物或房間的基本耗熱量Q1,j=q=KF(tn-tw)a2 (3-11)3.1.4一層冬季供暖設計熱負荷計算： 1層1001【左接待室】2469.21997.104466.3-0.9565.2-0.01901002大廳走廊1151.43423.504574.9-1.4634-0.0

19、11801004【右接待室】2508.51997.104505.7-0.9565.8-0.01901005【值班室】13151331.402646.5-0.63143.8-0.03601006【值班室】2023.21331.403354.6-0.6372.1-0.01601007【大辦公室】3620.122633.9026254.1-10.79192.8-0.0810201008【小辦公室】860.85325.606186.4-2.54179.8-0.072401009【小辦公室】864.25325.606189.9-2.54179.9-0.072401010【小辦公室】864.25325.6

20、06189.9-2.54179.9-0.072401011【小辦公室】864.25325.606189.9-2.54179.9-0.072401012【小辦公室】864.25325.606189.9-2.54179.9-0.072401013【衛(wèi)生間】781.94564.605346.6-1.94155.4-0.062401014【會議室】1506.411317012823.3-5.4187.2-0.085101015【消防控制中心】814.72884.703699.4-1.3878.2-0.03130詳見附表熱負荷計算詳盡表 第四章 空氣處理過程4.1新風量的確定方法目前，人們對空氣品質的要

21、求越來越高，空調新風量也在不斷增大，空調系統(tǒng)的新風量是指冬夏季設計工況下應向空調房間提供的室外新鮮空氣量，它的大小與室內空氣品質和能量消耗有關。一般原則為：1、滿足衛(wèi)生要求：一般以稀釋室內產生的CO2，使室內CO2濃度不超過1000PPM(1L/m3)為基準，由此確定常態(tài)下的每人新風量約30m3/h。在實際工作中可按現(xiàn)行設計規(guī)范GBJ1987規(guī)定采用。對于人員密集和居留時間短暫的建筑物，新風量所形成的冷負荷比例甚高，確定新風量時尤應慎重。一般情況下根據(jù)使用性質的不同而對新風量的大小提出了不同的要求，辦公室和旅館客房新風量實際采用的數(shù)值比我國現(xiàn)行規(guī)范要大。如辦公室一般采用每人30m3/h.；旅館

22、按等級而異，高級別的客房可用每人50 m3/h。2、補充局部排風量：當空調房間內有排風罩或者排風柜等局部排風裝置時，為了不使房間產生負壓，在系統(tǒng)中必須有相應的新風量來補償排風量。3、保證空調房間的正壓要求：為防止外界未經處理的空氣滲入空調房間，干擾室內空調參數(shù)，在空調系統(tǒng)中利用一定量的新風來保證房間的正壓（室內空氣壓力房間周圍的空氣壓力）。這部分與新風量相當?shù)目諝饬吭谡龎鹤饔孟掠煞块g門窗縫隙等不嚴密處滲透出去。這部分滲透的空氣量的大小由房間的正壓、窗戶結構形式的縫隙狀況（縫隙的面積和阻力系數(shù)）所決定。普通系統(tǒng)空調正壓可取510Pa。在實際工程設計中，新風量也可按總送風量的百分數(shù)來設計，一般規(guī)定

23、不小10。4.2夏季空氣處理過程計算4.2.1風機盤管加新風系統(tǒng)的空氣處理過程： 新風不承擔室內負荷，故只需滿足房間負荷需要即可，及夏季冷負荷只需考慮房間負荷。以一層1007大辦公室為例。西外墻冷負荷為16w，南外墻為5w，南外窗（3個）：420、892、920。人體：2947w、照明：1859w、設備：244w。新風負荷不考慮，即此房間負荷為各項之和：8224w。 圖4-2 新風與風機盤管送風各自獨立送入房間連接方式4.3冬季空氣處理過程計算 冬季的送風量就取夏季設計條件下確定的送風量?？照{設計熱負荷主要是建筑維護結構熱負荷。因新風機組不承擔負荷，故不用計算。與冷負荷計算相同第五章 空氣處理

24、設備的選擇5.1 空調機組的選型根據(jù)總制冷量和送風量就可以選取空氣處理機及新風機組?？諝馓幚碓O備獨立完成對室內環(huán)境進行降溫、加熱、加濕和除濕以及過濾等處理設備的組合。本設計空氣處理設備選用標準設備型號。5.1.1房間風機盤管的選擇主要選型依據(jù)各個間的冷負荷來進行選擇。以一層1005房間為例：風機盤管處理的冷量Qf=971w，Gf=60m/h，熱量為1300w。該風機盤管冬夏兩季共用。查風機盤管樣本，選擇FP-34型風機盤管，冷量為1800w，風量為340m/h，符合要求。其余各房間風機盤管選型方法與此相同，以一層為例，風機盤管選型匯總表如下：風機盤管選型匯表 風量冷負荷型號臺數(shù)1001做接待室

25、60971FP-3411002大廳走廊601849FP-3411004右接待室60928FP-3411005值班室60856FP-3411006值班室60929FP-3411007大辦公室5106870FP-3421008小辦公室2402000FP-3411009小辦公室*32402000FP-3411013衛(wèi)生間601475FP-3411014會議室5103407FP-3411015消防控制中心3302293FP-341第六章 氣流組織設計6.1 送、回風口的選擇、布置 一層全空氣系統(tǒng)送風口選擇平送型方形散流器，回風口選擇單層百葉（配回風過濾網），采用室內回風的方式，采用單層百葉回風口。其它

26、房間送風口選擇雙層百葉送風口，回風口采用單層百葉回風口。百葉送風口的選擇步驟：1根據(jù)房間空調風機盤管送風量和使用場合要求的風口頸部最大風速來確定送風速度和百葉風口的尺寸；2將選到的其他參數(shù)的要求，例如允許噪聲，進行校核。若噪聲超出，則重新選擇風口。3按所選的風口的參數(shù)，對其進行射程的校核計算。散流器的選擇步驟和百葉風口相同，不同的是射程的校核計算。經校核計算，百葉風口送風時到達工作區(qū)域的末端風速一般符合要求，因為百葉風口的送風方向是可以調節(jié)的，這時可通過調節(jié)百葉風口的送風方向，使風不直接吹到工作區(qū)域內或是直接吹到工作人員的身上。布置回風口時應注意幾個要求：回風口不設在射流區(qū)和人員長時間停留地點

27、；采用孔板或散流器下送風時，回風口宜設置在下部；采用頂棚回風時，回風口宜與照明燈具組合成一整體；回風口的回風量應能調節(jié)，可采用帶有對開式多葉調節(jié)閥的回風口；也可采用設置在回風支管上的調節(jié)閥。風管材料選擇鍍鋅薄鋼板。風道采用矩形加工，其優(yōu)點是占空間小、美觀、易于布置等，目前用的較多。房間氣流分布的形式多種多樣，取決于送風口的形式及送排風口的布置方式。(1)上送下回：送風氣流不直接進入工作區(qū)，有較長的與室內空氣摻混的距離，能夠形成比較均勻的溫度常和速度場，但對房間溫濕度和潔凈度要求高。(2)上送上回：可將送、排（回）風管集中于空間上部，且可設置吊頂，使管道成為暗裝。(3)下送上回：要求降低送風溫差

28、，控制工作區(qū)內的風速，有一定的節(jié)能效果。(4)中送風: 適合某些高大空間內，實際工作區(qū)在下部的場所。不需將整個工作區(qū)作為控制對象，可以節(jié)省能耗。但這種氣流分布會造成空間豎向溫度分布不均勻，存在著溫度“分層” 現(xiàn)象。根據(jù)本設計項目所給條件，各層均設置了吊頂，管道可暗裝在頂棚內，因此：風機盤管+新風系統(tǒng)采用測送風，使得工作區(qū)常是回流。所謂回流，即指由于送風射流的誘導作用而引起回旋流動氣流，其速度和溫度分布一般比較均勻。6.2 送、回風口的選型一層各房間全空氣系統(tǒng)送風采用方形散流器平送；在頂棚留有較大的空間，本次設計全空氣系統(tǒng)回風采用室內布置回風口，回風口為單層百葉回風口（配回風過濾網）。風機盤管加

29、新風系統(tǒng)送風采用雙層百葉送風口，回風采用單層百葉回風口（配回風過濾網）1、回風口不應設在射流區(qū)和人員長時間停留的地點；2、室溫允許波動范圍0.10.2的空調房間，宜采用雙側多風口均勻回風；0.51的空調房間，回風口可以布置在房間的同一撤；1，且室溫參數(shù)相同或相近似的多房間空調系統(tǒng)，可采用走廊回風；3、采用側送時，回風口宜設在送風口的同側；采用孔板或散流器下送時，回風口宜設在下部；采用頂棚回風時，回風口與照明燈具宜結合成一個整體；4、回風口的回風量應能調節(jié)，可采用帶對開式多葉閥的回風口，也可采用設在回風支管上的調節(jié)閥；5、回風口的吸風速度。見下表：表7-1回風口吸風速度回風口的位置吸風速度(m/

30、s)房間上部4.05.0房間下部不靠近人經常停留的地方時靠近人經常停留的地方時用走廊回風時3.04.01.52.01.01.5常用的回風口的型式：單層百葉風口、固定百葉格柵風口、網板風口、蓖孔和孔板風口等。也有與過濾器組裝在一起的條縫活芯回風口。第七章 空調風管水力計算7.1 計算方法風管的水力計算是為了確定風管的形狀和幾何尺寸，并通過計算風管的壓力損失，確定風管所需要得風機。風管的壓力損失包括沿程壓力損失和局部壓力損失。風管的壓力損失計算公式：P=Pj+Pm （7-1）式中：Pj風管的沿程壓力損失； Pm 風管的局部壓力損失； 風管的壓力損失計算方法很多，例如：假定流速法；假定流速當量長度法

31、；靜壓復得法。本設計采用假定流速法。依據(jù)空調系統(tǒng)中的空氣流速推薦表，見空氣調節(jié)清華大學出版社，薛殿華主編P225頁，選定流速。設計計算步驟如下：1、 繪制系統(tǒng)軸測草圖，標住各管段長度和風量；2、選擇最不利環(huán)路，劃分管段，按空氣流速表選定流速，選定流速時，要綜合考慮建筑空間，初投資和運行費用及噪聲等因素。如果風速選得太大，則風道斷面小，消耗管材少，初投資省，但是阻力大，運行費用高，而且噪聲也可能高。如果風速選的低，則運行費用低，但風道斷面大，初投資大，占用空間也大，經過技術經濟比較，選擇合適的流速。3、根據(jù)給定的風量和流速，計算管道段面尺寸，并使其符合通風管道統(tǒng)一規(guī)格，再用規(guī)格化得斷面尺寸及風量

32、，計算出風管內實際流速。4、根據(jù)風量（或實際流速）和斷面尺寸，查鋼板矩形風管計算表。見實用供熱空調設計手冊P567頁，得到單位長度摩檫阻力Rm和動壓值。5、計算各管段的沿程阻力。沿程阻力由比摩阻和管長之積求的。6、計算各管段的局部阻力。由局部阻力件的局部阻力系數(shù)之和與動壓頭之積求得局部阻力。7、計算各管段總阻力。8、檢查并聯(lián)管路的阻力平衡情況。根據(jù)空調方案，布置系統(tǒng)圖，計算出各計算管段的流量，采用假定流速法進行水力計算。風管干管的推薦流速為59m/s，支管為36m/s.根據(jù)流量及流速、管徑等綜合因數(shù)進行風管的選擇。另：局部阻力及其系數(shù)根據(jù)所布置的草圖和實際情況進行查相關資料。7.2 計算說明1

33、、說明：在進行水力計算時，可能會出現(xiàn)最不利點和最近點間的計算阻力不平衡。如果采用調管徑方式進行阻力調節(jié)，其效果不是很好，或者說有的情況下行不通。但可在不改變風管尺寸前提下用閥門進行阻力調節(jié)。所以若已在最不利點阻力計算中涉及到的風量所對應的管道尺寸出現(xiàn)于其他支路中則不予計算，取其和最不利管路中同風量的尺寸（只限于同一系統(tǒng)）2、由于局部阻力系數(shù)要根據(jù)對應的流量、管段尺寸及其他因數(shù)進行計算查取，若在每個出現(xiàn)局部計算點都進行如此計算，則計算量過大煩瑣?？紤]到局部阻力的取值范圍及其具體情況，本設計計算中取的局部阻力系數(shù)部分為所對應涉及種類范圍中的中間值。大多數(shù)按實際情況進行查取。7.3計算過程以第一層為

34、例。首先選定系統(tǒng)最不利環(huán)路作為計算的出發(fā)點（一般是某一空調系統(tǒng)中最長管路或者局部構件最多的管路）。（1）繪制空調系統(tǒng)軸測圖,并對各段風管進行編號,標注風量和長度。本系統(tǒng)的的最不利環(huán)路為1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16（2）確定風管內的合理流速。 根據(jù)實用供熱空調設計手冊（第二版）表11.5-3確定各管段流速。以管段6為例風量M=240m3/h，初選風速4m/s，根據(jù)公式： F= （7-2） 式中： F- 斷面面積 m2 Q- 每小時的流量 m3/h V- 流速 m/s得，F(xiàn)=0.02143m2。查實用供熱空調設計手冊（第二版）表11.1-5，選取12

35、0120mm的矩形風管，則實際流速為V10=Q/3600F=5.21m/s流速當量直徑 DV=0.12m 式中：a,b-分別為矩形風道的邊長(m)根據(jù)流速當量直徑Dv=0.12m，流速V10=5.21m/s，查工業(yè)通風附錄6-通風管道單位長度摩擦阻力線算圖并進行修正，得Rm10=3.5Pa/m。（3）根據(jù)各風管的風量和選擇的流速確定各管段的斷面尺寸,計算沿程阻力和局部阻力。沿程阻力的計算公式:Py= RmL （7-3） 式中：Py-沿程阻力，Pa Rm-單位長度的比摩阻， Pa/mL-管長，m則 Py= RmL=44.15=14.55 Pa局部阻力的計算公式:Pj=（v2/2） （7-4）式中

36、 ：Pj局部阻力，Pa；局部阻力系數(shù)；v與對應的風道斷面平均速度,m/s。該管段局部阻力構件有：Y型分流三通1個，查實用供熱空調設計手冊（第二版）表11.3-1，=-0.05則Pj=（v2/2）=-0.75Pa。管段10總阻力為: P=Py+Pj=14.55-0.75=13.8Pa。同理可計算出其它管段的沿程阻力和局部阻力。系統(tǒng)總阻力即為管段1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16之和為273.0517pa，所以風機的總壓頭應不少于273.0517pa，風量應不少于1.13600 =3960m3/h（3600m3/h為該新風機組的總送風量）。查新風機組樣本，

37、選用型號為HDK-04水平吊頂式新風機組。對于不平衡的管路，采用閥門調節(jié)的方法使其平衡。根據(jù)以上方法，風管水利計算結果詳見附表。第八章 空調水系統(tǒng)的設計計算風機盤管的水系統(tǒng)包括冷(熱)水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)和冷凝水排放系統(tǒng)。冷凍水循環(huán)系統(tǒng)：來自空調設備的冷凍水回水經集水器、除污器、循環(huán)水泵，進入冷水機組蒸發(fā)器內、吸收了制冷劑蒸發(fā)的冷量，使其溫度降低成為冷凍水，進入分水器后再送入空調設備的表冷器或冷卻盤管內，與被處理的空氣進行熱交換后，再回到冷水機組內進行循環(huán)再冷卻。熱水循環(huán)系統(tǒng)：主要是完成冬季空調設備所需的熱量，使其加熱空氣用，熱水循環(huán)系統(tǒng)需包含熱源部分。冷卻水循環(huán)系統(tǒng)：進入到冷水機組的冷凝器的冷

38、卻水吸收冷凝器內的制冷劑放出的熱量而溫度升高，然后進入室外冷卻塔散熱降溫、通過冷卻水循環(huán)水泵進行循環(huán)冷卻，不斷帶走制冷劑冷凝放出的熱量，以保證冷水機組的制冷循環(huán)。冷凝水排放系統(tǒng)：排放空調器表冷器表面因結露而形成的冷凝水的水管。在空氣調節(jié)中，常常通過水作為載冷劑或冷卻劑來實現(xiàn)熱量的傳遞，因此水系統(tǒng)是中央空調系統(tǒng)的一個重要的組成部分，其設計和安裝的好壞直接影響到空調系統(tǒng)的效果和使用壽命。8.1 水系統(tǒng)的分類8.1.1閉式循環(huán)和開式循環(huán)1、閉式循環(huán)系統(tǒng)管路不與大氣接觸，在系統(tǒng)最高點設膨脹水箱并有排氣和泄水等動力裝置的系統(tǒng)當空調系統(tǒng)采用風機盤管、誘導器和水冷式表冷器做冷卻作用時，冷水系統(tǒng)宜采用閉式系統(tǒng)

39、。高層建筑也宜采用閉式系統(tǒng)。熱水系統(tǒng)，一般均為閉式系統(tǒng)。在設計時應考慮鍋爐房或熱網在低負荷時供熱的可能性。如低負荷時，不可能供熱，則應考慮其它措施（如電加熱等）。（1）閉式循環(huán)的優(yōu)點：a由于管路不與大氣相接觸，管道與設備不宜腐蝕。b不需為高處設備提供的靜水壓力，循環(huán)水泵的壓力低，從而水泵的功率相對較小。c由于沒有回水箱、不需重力回水、回水不需另設水泵等，因而投資省、系統(tǒng)簡單。（2）閉式循環(huán)的缺點：a蓄冷能力小，低負荷時，冷凍機也需經常開動。b膨脹水箱的補水有時需要另設加壓水泵。2、開式循環(huán)系統(tǒng)管路之間有貯水箱（或水池）通大氣，自流回水時，管路通大氣的系統(tǒng)。當空調系統(tǒng)采用噴水池冷卻空氣時，宜采用

40、開式系統(tǒng)?？照{系統(tǒng)采用冷水式表冷器，冷水溫度要求波動小或冷凍機的能量調節(jié)不能滿足空調系統(tǒng)的變化時，也可采用開式系統(tǒng)。當采用開式水箱蓄冷或貯水以消減高峰負荷時，也宜采用開式系統(tǒng)。（1）開式系統(tǒng)的優(yōu)點：冷水箱有一定的蓄冷能力，可以減少冷凍機的開啟時間，增加能量調節(jié)能力，且冷水溫度的波動可以小一些。（2）開式系統(tǒng)的缺點：a冷水與大氣接觸，循環(huán)水中含氧量高，宜腐蝕管路。b末端設備（噴水池、表冷器）與冷凍站高差較大時，水泵則須克服高差造成的靜水壓力，增加耗電量。c如果噴水池較低，不能直接自流回到冷凍站時，則需增加回水池和回水泵。d如果采用自流回水，回水的管徑較大，會增加投資。8.1.2系統(tǒng)管制（兩管制、

41、三管制、四管制）1、兩管制冷水系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)采用相同的供水管和回水管，只有一供一回兩根水管的系統(tǒng)。兩管制系統(tǒng)簡單，施工方便；但是不能用于同時需要供冷和供熱的場所。2、三管制分別設置供冷管路、供熱管路、換熱設備管路三根水管；其冷水與熱水的回水關共用。三管制系統(tǒng)能夠同時滿足供冷和供熱的要求，管路系統(tǒng)較四管制簡單；但是比兩管制復雜，投資也比較高，且存在冷、熱回水的混合損失。3、四管制冷水和熱水的系統(tǒng)完全單獨設置供水管和回水管，可以滿足高質量空調環(huán)境的要求。四管制系統(tǒng)能夠同時滿足供冷和供熱的要求，并且配合末端設備能夠實現(xiàn)室內溫度和濕度精確控制的要求；由于冷水和熱水在管路和末端設備中完全分離，有助于系統(tǒng)

42、的穩(wěn)定運行和減小設備的腐蝕。8.1.3定水量和變水量系統(tǒng)1、定水量系統(tǒng)系統(tǒng)中循環(huán)水量為定值，或夏季和冬季分別采用不同的定水量，負荷變化時，改變供、回水溫度以改變制冷量或制熱量的系統(tǒng)。優(yōu)點：定水量系統(tǒng)簡單，操作方便，不需要復雜的自控設備和變水量定壓控制。用戶采用三通閥，改變通過表冷器的水量，各用戶之間互不干擾，運行較穩(wěn)定。缺點：系統(tǒng)水量均按最大負荷確定，而最大負荷出現(xiàn)的時間很短，即使在最大負荷時，建筑物各朝向的峰值負荷也不會在同一時間出現(xiàn)，絕大多數(shù)時間供水量都是大于所需要的水量，因此水泵的無效能很大。另外，如采用多臺冷凍機和多臺水泵供水，負荷小時，有的冷凍機停止運行，而水泵卻全部運行，則供水溫度

43、會升高，使表冷器等設備的降濕能力減低，會加大室內的相對濕度。通常采用多臺冷凍機和多臺水泵的系統(tǒng)，當冷凍機停止運行時，相應的水泵也停止運行。這樣節(jié)約了水泵的能耗，但水量也隨之變化，成為階梯式的定水量系統(tǒng)。定水量系統(tǒng)，一般適用于間歇性降溫的系統(tǒng)（如影院、劇場、大會議廳等）和空調面積小，只有一臺冷凍機和一臺水泵的系統(tǒng)。2、變水量系統(tǒng) 保持供水溫度在一定范圍內，當負荷變化時，改變供水量的系統(tǒng)。 變水量系統(tǒng)的水泵的能耗隨負荷減少而降低，在配管設計時可考慮同時使用系數(shù)，管徑可相應減小，降低水泵和管道系統(tǒng)的初投資；但是需要采用供、回水壓差進行流量控制，自控系統(tǒng)較復雜。8.1.4同程式和異程式1、同程式系統(tǒng)經

44、過每一并聯(lián)環(huán)路的管長基本相等，如果通過每米長管路的阻力損失接近相等，則管網的阻力不需調節(jié)即可保持平衡。同程式系統(tǒng)中 系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性好，各設備間的水量分配均衡，調節(jié)方便。室內管網，尤其是有吊頂?shù)母邔拥氖覂裙芫W，當采用風機盤管時，用水點很多，利用調節(jié)管徑的大小進行平衡，往往是不可能的；采用平衡閥或普通閥門進行水量調節(jié)則調節(jié)工作量很大。因此，水管路宜采用同程式。同程式系統(tǒng)由于采用回程管，管道的長度增加，水阻力增大，使水泵的能耗增加，并且增加了初投資。2、異程式系統(tǒng)經過每一并聯(lián)環(huán)路的管長均不相等。異程式系統(tǒng)簡單，耗用管材少，施工難度小。對于外網，各大環(huán)路之間、用水點少的系統(tǒng)，可以采用異程式，水量調節(jié)

45、可采用在每一個并聯(lián)支路上安裝流量調節(jié)裝置。8.1.5單式泵和復式泵1、單式泵冷（熱）源側與負荷側合用一組循環(huán)水泵單式泵系統(tǒng)簡單， 初投資省。但是不能調節(jié)系統(tǒng)流量，在低負荷時不能減少系統(tǒng)流量 以節(jié)約能耗。常用于小型建筑物的空調系統(tǒng)中，不能適應供水半徑 相差懸殊的大型建筑 物的空調系統(tǒng)中。2、復式泵冷（熱）源測與負荷側分別配備循環(huán)水泵復式泵系統(tǒng)可實現(xiàn)水泵變流量（冷熱源側設置定流量，負荷側設置二次水泵，可調節(jié)流量），節(jié)約輸送能耗。能過適應空調分區(qū)的負荷變化。適用于大型的空調系統(tǒng)。根據(jù)以上各系統(tǒng)的特征及優(yōu)缺點，本設計空調水系統(tǒng)選擇閉式、異程、雙管制、變流量和單式泵系統(tǒng)，空調風機盤管水系統(tǒng)和新風機組水系

46、統(tǒng)同用一根立管，這樣布置的優(yōu)點是當過度季節(jié)，只使用新風供給，不使用風機盤管的時候便于系統(tǒng)的調節(jié)。8.2 水管的水力計算8.2.1 計算依據(jù)本計算依據(jù)陸耀慶編著的供暖通風設計手冊和電子工業(yè)部第十設計研究院主編的空氣調節(jié)設計手冊。8.2.3 壓力損失的構成 （1）. 管道的沿程壓力損失由實冊P805，管道的沿程壓力損失可按下式計算， P = Pm （8-1）式中： Pm比摩阻，Pam-1； 管長，m計算中所需數(shù)據(jù)見實冊圖11.8-24 冷水管道的水力計算圖。（2）. 管道的局部壓力損失由實冊P806，管道的局部壓力損失可按下式計算， P j= 2/2 （8-2） 式中：管件的局部阻力系數(shù)，見實冊表

47、11.8-4和表1.1-5；2/2動壓，Pa8.2.3 水利計算結果詳見附表水管水力計算表8.3 冷凝水管路系統(tǒng)的設計與管徑的確定 各種空調設備在運行過程中產生的冷凝水，必須及時排走。排放凝結水的管路系統(tǒng)設計，應注意以下各要點：（1）風機盤管凝結水盤的泄水支管坡度，不宜小于0.05，其它水平支干管，沿水流方向，應保持不小于0.002的坡度，且不允許有積水部位。如受條件限制，無坡度敷設時，管內流速不得小于0.25m/s。 （2）當冷凝水盤位于機組內的負壓區(qū)段時，凝水盤的出水口處必須設置水封，水封的高度應比凝水盤處的負壓（相當于水柱高度）大50%左右。水封的出口，應與大氣相通。（3）冷凝水管道宜采

48、用聚氯乙烯塑料管或鍍鋅鋼管，不宜采用焊接鋼管。采用聚氯乙烯塑料管時，一般可以不加防二次結露的保溫層；采用鍍鋅鋼管說，應設置保溫層。（4）冷凝水立管的頂部，應設計通向大氣的透氣管。（5）設計和布置冷凝水管路時，必須認真考慮定期沖洗的可能性。（6）冷凝水管的公稱直徑DN（mm），應根據(jù)通過冷凝水的流量計算確定。一般情況下，每1KW的冷負荷每小時產生約0.4kg左右的冷凝水；在潛熱負荷較高時，每1KW冷負荷每小時產生約0.8kg冷凝水。通常，可以根據(jù)機組的冷負荷Q（KW）按下列數(shù)據(jù)近似選頂冷凝水管的公稱直徑：Q7KW時，DN = 20mmQ = 7.117.6KW時，DN = 25mmQ =17.7

49、100KW時，DN = 32mmQ = 101176KW時，DN = 40mmQ = 177598KW時，DN = 50mmQ = 5991055KW時，DN = 80mmQ = 10561512KW時，DN = 100mmQ = 151312462KW時，DN = 125mmQ 12462KW時，DN = 150mm（7）閉式系統(tǒng)的熱水和冷水管路的每個最高點，應設排氣裝置。為了拆裝檢修，在排氣裝置前應加裝一個閥門。為避免排氣裝置漏水，排氣管最好接至水池或室外。（8）系統(tǒng)最低點和需要單獨放水的設備的下部應設帶閥門的放水管，并接入地漏。根據(jù)以上要點，冷凝水管坡度為0.01，冷凝水管道采用聚氯乙烯塑料管，各層冷凝水直接排到各層衛(wèi)生間地漏，不設置統(tǒng)一立管排放。第九章 冷、熱源主機的配置方案9.1 制冷機組的選擇 制冷機組的選擇應該根據(jù)建筑物的用途，建筑條件，各類制冷機的特性，結合當?shù)厮矗òㄋ?、水溫及水質）、電源等情況，從初投資和運行費用進行綜合技術經濟比較來確定。制冷機分壓縮式、吸收