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上海市某办公楼空调系统设计说明

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上海市某办公楼空调系统设计说明_第1页
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学生毕业设计(论文)原创性声明本人以信誉声明:所呈交的毕业设计(论文)是在导师的指导下进行的设计(研究)工作及取得的成果,设计(论文)中引用他(她)人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出,论文中的结论和结果为本人独立完成,不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料与我一同工作的同志对本设计(研究)所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意 毕业设计(论文)作者(签字): 年 月 日 摘要 摘 要本设计为法院办公楼空调系统设计该办公楼坐落于上海,属中型办公建筑本建筑总建筑面积10720㎡,空调面积5908㎡主体5层,裙房两栋,分别有3层全楼冷负荷为1025.18Kw在冷负荷计算的基础上完成主机和风机盘管的选型,并通过风量、水量的计算确定风管路和水管路的规格通过空调方案的优缺点及适用场合的比较,结合本工程实际情况及实际设计资料,本次设计除三号楼1F用全空气系统外,其他楼层均采用风机盘管加独立新风的半集中式空调系统,并在此基础上进行空调风、水系统及冷水机房的设计,水系统采用闭式双管同程式,冷水泵三台,两用一备;冷却水泵选三台,两用一备。

本设计选用的冷水机组为远大BZ-50溴化锂吸收式冷温水机组型 在设计过程中,主要做的工作有,空调系统的空调方案比较、空调系统冷负荷及湿负荷的计算、空调系统系统布置、空调设备及附件选择、空调系统水力计算、通风系统的设计和布置最后绘制出清晰明确的工程图纸关键词: 空调系统 风机盘管 水系统 - I -重庆科技学院本科生毕业设计 ABSTRACTABSTRACTThe design for the Court office building air conditioning system design.The office is located in Shanghai, is a medium-sized office buildings. This building with a total construction area of 10720 square meters, air-conditioned area of 5908 square meters. The main layer, the podium two, a three-tier. The whole building cooling load 1025.18Kw. Cooling load calculation on the basis of the selection of host and fan coil, and the amount of wind, water calculations to determine the specifications of the wind pipe and the water pipeline.By comparison of the advantages and disadvantages of air-conditioning program and the application of occasions, combined with the actual situation and the actual design data, the independent fresh air fan coil design in addition to the three Building 1F, the whole air system, the other floors are used semi-centralized air conditioning systems, and on this basis, the design of air-conditioning duct, water systems and the cold room, the water system uses a closed double-barreled program, three of the cold water pump, Uses a; cooling water pump selected three Uses a . This design uses chillers ambitious BZ-50 lithium bromide absorption chiller type. In the design process, mainly to do the work, the air conditioning system air-conditioning solutions, air-conditioning system cooling load and wet load calculation, air conditioning systems, system layout, air conditioning equipment and accessories selection, hydraulic calculation of air-conditioning system, ventilation system design and layout . Finally, draw a clear engineering drawings.Keywords: Air-conditioning system;fan coil;water system- II -目录目录摘要 ⅠABSTRACT II1 设计概况 51.1 原始资料 51.1.1 建筑概况 51.1.2建筑维护结构的特征 51.2 气象资料 51.3建筑所在地的能源特征 62 方案设计说明 72.1设计依据 72.2 空调系统方案 72.3 冷热负荷概算 72.4冷热源方案初步选择 73 空调系统负荷计算 93.1房间概况 93.2南外墙冷负荷 93.3南外窗冷负荷 103.3.1 南外窗舒适传热冷负荷 103.3.2南外窗日射得热冷负荷 113.4西外墙冷负荷 123.5西外窗冷负荷 123.5.1西外窗瞬时传热冷负荷 123.5.2西外窗日射得热冷负荷 133.6人员散热引起的冷负荷 133.7照明负荷 143.8设备冷负荷 153.9新风负荷 154 划分空调系统及确定空调方案 174.1 空调系统的划分原则 174.2空调系统的确定 175 空调系统的选择计算 195.1风机盘管加新风系统选型计算 195.2 新风机组选择 205.3 全空气系统空调机组的选择计算 215.4制冷机组的选型 225.4.1制冷机的节能性、环保性及投资运行 225.4.2制冷机台数的选择…………………………………………………225.4.3制冷机选型 236 空调系统风道设计 246.1确定空调房间气流组织 246.1.1气流组织介绍 246.1.1送风口的选择 246.2气流组织设计计算 256.3风管的布置 266.4风管水力计算 277 空调水系统设计 337.1选择水系统形式 337.2水系统管路的布置 337.3管路水力计算 337.3.1设备端水力计算 347.3.2供水干管段水力计算 357.4冷冻水系统 407.5冷却水系统 417.5.1冷却水泵的选取 417.5.2冷却塔 427.6分集水器 437.7冷凝水 447.8水系统的定压及其设备 44总结 46参考文献 47致谢 48- 5 -1 设计概况1 设计概况1.1 原始资料1.1.1 建筑概况本工程地处上海市。

上海位于北纬31度14分,东经121度29分正当中国海岸线中心点,守长江口处长江三角洲冲积平原前缘,东濒东海,北界长江,南临杭州湾,西与江苏省和浙江省接壤上海是我国最大的商业、金融中心是一座工商繁荣、文教发达、人居环境优良、风景优美的城市本建筑是一幢办公类建筑主体5层,裙房两栋,各三层总建筑面积为10720㎡,空调面积5908㎡1.1.2建筑围护结构的特征1)屋面:保温材料为沥青膨胀珍珠岩,厚度为60mm 2)外墙:外墙为厚度为200mm的红砖墙,墙外表面为水泥砂浆抹灰加浅色喷浆,墙为厚为70mm的加气混凝土保温层,内粉刷加油漆 3)外窗:双层钢窗,玻璃为3mm厚的双层普通玻璃,内有活动百叶帘作为内遮阳 1.2 气象资料上海的气候属于亚热带季风气候,四季分明,日照充分,雨量充沛气候温和湿润,春(4月-5月)、秋(10月-11月)较短,冬(12月-次年3月)、夏(6月-9月)较长每年的7月至8月进入伏旱天气,较之日常月份显得潮湿酷热,每年平均有8.7天最高气温超过摄氏35度由于地处东南沿海,每年夏天和初秋时节常会有来自太平洋上的热带气旋(台风)过境或影响每年1月中旬至2月初为全年最寒冷的季节,受北方蒙古高原和西伯利亚的冷空气影响,会出现霜冻现象。

表1.1上海地区气象参数[1]地理位置(上海)海拔(m)大气压力(Kpa)室外平均风速m/s北纬东经4.5冬季夏季冬季夏季31°14΄121°29΄1025.11005.33.13.2表2.2各房间内设计参数名称 房间用途 温度(℃) 湿度(%) 室内风速m/s 夏季 办公室 2655 v≤0.25 冬季 办公室 2040 v≤0.15 1.3建筑所在地的能源特征上海的淡水资源由潮水、上游径流、本地降雨径流和地下淡水资源组成上海水资源总量并不少,但由于遭污染严重,上海仍属全国水质性缺水的城市之一长三角地区作为西气东输工程的末段和主要的下游市场,是最大的受益者,天然气资源也相对充足 2 方案设计说明 2 方案设计说明2.1设计依据[ 1 ] 实用供热空调设计手册,陆耀庆主编,中国建筑工业出版社,1993[ 2 ] 空气调节设计手册(第二版),电子工业部第十设计研究院主编,中国建筑工业出版社,1995[ 3 ] 暖通空调,陆亚俊主编,中国建筑工业出版社,2002[ 4 ] 暖通空调规范,中国建筑工业出版社主编,中国建筑工业出版社,1996。

[ 5 ] 中央空调常用数据手册 机械工业出版社[ 6 ] 公共建筑节能设计标准 2005.42.2 空调系统方案本建筑属于办公楼,房间类型包括:审判厅、办公室各个房间使用情况不同,同时使用系数不大,故空调末端采用风机盘管加新风系统,可节省空间布置灵活,具有个别控制的优越性,各房间单独调节温度,房间无人时,可关掉机组,不影响其他房间的使用空调水系统设计为闭式异程式重力循环管路2.3 冷热负荷概算在未进行负荷计算前,对冷热负荷进行概算查民用建筑空调冷热负荷的概算指标[2]知冷热指标分别为:151w/㎡、60w/㎡冷负荷=151*5908=892.1kw热负荷=60*5908=354.5kw2.4冷热源方案初步选择目前,空调冷源[3]主要有以下几种:电动压缩制冷机组,如活塞式冷水机组、离心式冷水机组、螺杆式冷水机组;溴化锂吸收式制冷机组;直燃式溴化锂吸收式制冷机组;热泵(风冷热泵、水源热泵、地热源热泵) ;蓄冰系统由于地理位置和机房的特殊性,采用热泵和蓄冰系统比较困难,所以可以不需考虑以下对电动制冷机组和溴化锂机组进行比较表2.1各种机组性能比较种 类优点缺点离心式通过叶轮离心力作用吸入气体和对气体进行压缩,容量大,体积小,重量轻,易损件少,振动小,运转平稳,对基础要求低,能经济方便地调节制冷量适用于大型空气调节系统和石油化学工业;物质将被禁用,需找到新的制冷剂替代螺杆式通过转动的两个螺旋形转子相互啮合而吸入气体和压缩气体.利用滑阀调节汽缸的工作容积来调节负荷.转速高,允许压缩比高,排气压力脉冲性小,容积效率高,结构简单、紧凑、总量轻、可靠性高,维修周期长。

噪声相对较高,油处理设备庞大且结构较复杂,噪声大,泄漏量大活塞式通过活塞的往复运动吸入气体和压缩气体,它具有热效率高、高速、多缸、能量可调适用于单机容量较小的制冷机组结构复杂,易损件多,检修期短,由于往复运动的惯性力大,输气不连续,排气压力有脉动,设备振动大直燃式利用燃烧重油、煤气和天然气等作为热源,分为冷水和冷温水机组两种.由于减少了中间环节的热能损失,效率提高冷温水机组一机两用,节约机房面积,设备维修费用低,噪声和振动小,不使用物质,有利于环境保护由于溴化锂吸收式制冷机能适应各种热源,尤其为低品位热源也可用于空调制冷,属于节能产品近几年来,在我国由于夏季需要供冷冬季需要供热,直燃式溴化锂吸收式制冷机组具有体积小、结构紧凑等优点;电制冷机配合,实现电力和煤气错峰,并且环保性能好;由于我国油气价格与电价相比相对便宜,由此而被大量使用但一次投资大,使用费用较大 7 - 3 空调系统负荷计算 3 空调系统负荷计算本节以一号楼401房间为例计算夏季冷负荷,计算时刻为8:00—18:00,并将401各时刻的负荷汇总成表其他各层各房间计算结果列于附录中。

3.1房间概况(1) 办公室平面尺寸条件见平面图,层高为3600mm2)南外墙 :外墙的构造如下:①外墙为厚度为200mm的红砖墙;②内墙为厚为70mm的加气混凝土保温层;属于Ⅱ型,传热系数K=0.92w/(㎡﹒k)3)南外窗:双层钢窗,3mm厚双层普通玻璃;金属窗框,80%玻璃;内有活动百叶帘作为内遮阳,浅色,该遮阳设施的遮阳系数Ci = 0.60,其有效面积系数Ca=0.75窗高3600mm4)内墙:邻室有空调系统的无温差,邻室为走廊的温差3℃5)办公室内人员密度4㎡/人6)室内压力稍高于室外大气压力7)室内照明:荧光灯明装,11W/㎡,开灯时间为8:00-16:008)空调设计运行时间10小时9)上海市室外气象条件(见表1)10)室计算参数 夏季:室内空气干球温度26℃,室内空气相对湿度<65%;新风量:30m³/hp3.2南外墙冷负荷Qc(τ)=AK[(tc(τ)+td)kαkρ-tR] Qc(τ) — 外墙传热引起的逐时冷负荷,W; A — 外墙的面积,m2; K — 外墙的传热系数[4],W/(m2·℃ ),由文献[1]查取; tR — 室内计算温度,℃; tc(τ) — 外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值,℃;td — 地点修正值,由《暖通空调》附录2-6查取; kα — 吸收系数修正值,取kα=0.97; kρ — 外表面换热系数修正值,取kρ=0.94;表3.1南外墙逐时冷负荷时间91011121314151617181920tc(τ)34.233.933.533.232.932.832.933.133.433.934.434.9△t d-0.8K a0.97K p0.94t,c(τ)30.430.229.829.529.329.229.329.529.730.230.631.1t R 26△t4.44.23.83.53.33.23.33.53.7.4.24.65.1K0.92A22.32Qc(τ)91.5 8678.472.767.965.367.170.976.585.995.2104.6南外墙的最大冷负荷出现在晚上八点。

3.3南外窗冷负荷3.3.1 南外窗瞬时传热冷负荷Qc(τ) = cw Kw Aw ( tc(τ) + td — tR) 式中 Qc(τ) — 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷,W; Kw — 外玻璃窗传热系数,W/(m2·℃ ),由《暖通空调》附录2-7和附录2-8查得; Aw — 窗口面积,㎡; tc(τ) — 外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值,℃,由《暖通空调》附录2-10查得; cw — 玻璃窗传热系数的修正值;由《暖通空调》附录2-9查得; td — 地点修正值,由《暖通空调》附录2-11查得; 根据a i = 8.7 w/(㎡﹒k),a o=18.62w/(㎡﹒k),由文献[4]查得K=3w(㎡/k),对金属框双层窗应乘1.2的修正系数玻璃窗冷负荷计算温度也查文献[4]T c(t)表3.2 南外窗瞬时传热冷负荷时间91011121314151617181920tc(τ)27.92929.930.831.531.932.232.23231.630.829.9△t d126.92828.929.830.530.931.231.23130.629.8 28.9t R26△t-0.111.92.853.3.94.24.243.62.81.9Kw3.6A w14.04Qc(τ)45101146.192227247262262252232192146南外窗瞬时传热冷负荷的最大值出现在16:00,最大值为262.8W。

3.3.2南外窗日射得热冷负荷* Aw* Cs* Ci* Djmax*式中 — 有效面积系数,由《暖通空调》附录2-15查得; Aw— 窗口面积,m2; Cs— 窗玻璃的遮阳系数,由《暖通空调》附录2-13查得; Ci— 窗内遮阳设施的遮阳系数,由《暖通空调》附录2-14查得; Djmax— 日射得热因数,由《暖通空调》附录2-12查得; — 窗玻璃冷负荷系数,无因次,由《暖通空调》附录2-17查得由附录2-15查得双层钢窗有效面积系数Ca=0.75,由附录2-13查得遮挡系数Cs=0.516,由附录2-14查得遮阳系数Ci=0.5,再由附录2-12查得纬度30时,北向日射得热因数最大值=174W/㎡,再由2-17查得北区有内遮阳的玻璃窗冷负荷系数逐时值CLQ)由以上公式计算逐时进入玻璃日射得热引起的冷负荷,列入下表中:表3.3南外窗日射得热引起的冷负荷时间91011121314151617181920CLQ0.40.580.720.840.80.620.450.320.240.160.10.09174Cc,s0.516A w10.53Qc(τ)3785486807947565864253022271519485南外窗日射得热引起的冷负荷最大值出现在12:00,最大值为794.16w3.4西外墙冷负荷西外墙的冷负荷计算方法同南外墙。

表3.5西外墙逐时冷负荷时间91011121314151617181920tc(τ)37.336.836.335.935.535.234.934.834.834.935.335.8△td0.5K a0.97K p0.94T’ c(t)34.53433.633.232.832.632.332.232.232.332.633.1t R26△t8.58.7.67.26.86.66.36.26.26.36.67.1K0.92A8.64Qc(τ)67.363.760575452505050505356西外墙冷负荷最大值出现在早上9:00,因为选用的是Ⅱ型外墙,Ⅱ型外墙西向的逐时计算温度的值导致外墙冷负荷出现在早上9:003.5西外窗冷负荷3.5.1西外窗瞬时传热冷负荷西外窗瞬时传热计算方法同南外窗计算方法表3.6西外窗瞬时传热冷负荷时间91011121314151617181920tc(τ)27.92929.930.831.531.932.232.23231.630.829.9Δtd126.92828.929.830.530.931.231.23130.629.8 28.9t R26△t0.922.63.84.54.95.25.254.63.82.9K w3.6A w20.77Qc(τ)67.3149.5216.82833636639389374344284217由上表可知,西外窗瞬时传热冷负荷最大值出现在16:00,最大值为388.8W。

3.5.2西外窗日射得热冷负荷西外窗日射得热计算方法同南外窗日射得热计算方法表3.7 西外窗日射得热冷负荷时间91011121314151617181920CLQ0.170.180.190.20.340.560.720.830.770.530.110.1Dj,max539Cc,s0.516A w15.58Qc(τ)736780823866147324263119359633362296476433由上表知,西外窗日射得热最大值出现在16:00,最大值3596.53W3.6人员散热引起的冷负荷办公室属极轻劳动,查表知,当室温为26℃时,每人散发的显热和潜热量分别为60.5W和773.3W,由文献[4]查取群集系数为0.93,由附录2-23查得人体显热散热冷负荷系数逐时值(注意:9:00为人体进入室内后的第一个小时数)人员显热散热引起的冷负荷计算式为:Qc(t)=qs* n* &*Clq Qc(t)——人体显热散热形成的逐时冷负荷,W;qs——不同室温和劳动性质成年男子显热散热量,W;n——室内全部人数;&——群集系数;Clq ——人体显热散热冷负荷系数,计算时应注意其值为人员进入房间时算起到计算时刻的时间;人体潜热散热引起的冷负荷计算公式:Qc=ql*n*&Qc——人体潜热散热形成的冷负荷,W;ql——不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量,W;n——室内全部人数;&——群集系数;查得群集系数ψ=0.93表3.8 人员散热引起的负荷时间9101112131415161718:00CLQ0.530.620.690.740.770.80.830.850.870.89qs60.5n20ψ0.93Qc(τ)596697. 776 833866900 934956979 1001.5ql73.3Qc1363.38合计1960206121402196223022642297232023422364.90由上表知,人体散热引起的冷负荷最大值出现在18:00,最大值为2364.9W。

人体显热散热冷负荷系数随人员在室内停留的时间的增加而增大,故冷负荷出现在18:00合理3.7照明负荷荧光灯 Qc(τ) = 1000 n1 n2 N CLQ 式中 N — 照明灯具所需功率,W; n1—镇流器消耗功率稀疏,明装时,n1=1.2,暗装时,n1=1.0; n2—灯罩隔热系数,灯罩有通风孔时,n2=0.5—0.6;无通风孔时,n2=0.6—0.8; CLQ—照明散热冷负荷系数,由《暖通空调》附录2-22查得表4.9照明负荷时间9101112131415161718CLQ0.90.910.930.930.940.950.950.950.960.96n11.21.21.21.21.21.21.21.21.21.2n20.80.80.80.80.80.80.80.80.80.8N200200200200200200200200200200Qc(τ)173175178178180182182182184184照明负荷最大值出现在18:00,最大值为184.32w3.8设备冷负荷设备的显热散热冷负荷系数由文献[4]查得在表中找出设备连续使用10小时时对应的系数冷负荷的计算公式: =___设备和用具显热形成的冷负荷,W;____设备和用具的实际散热量,W;____设备和用具显热散热冷负荷系数,由《暖通空调》附录2-20查得。

表4.10设备冷负荷时间9101112131415161718散热冷负荷系数0.330.460.550.620.680.720.760.790.810.84面积80.1880.1880.1880.1880.1880.1880.1880.1880.1880.18单位面积负荷20202020202020202020电动机负荷系数1111111111同时使用系数0.80.80.80.80.80.80.80.80.80.8Q423590705.795.872923.975101310391078设备冷负荷最大值出现在18:00,最大值为1078W3.9新风负荷夏季空调新风冷负荷按下式计算Qc.0=M0(h0-hr)QC,0——夏季新风冷负荷,KW;M0——新风量;h0——室外空气焓值;hr——室内空气焓值;Q=ma*(h0-hr)=1.2*30/3600*20*(90-61.5)=5.7KW 内维护结构冷负荷: — 内围护结构的传热系数,W/(m2·℃) ; —内围护结构的面积,㎡; —夏季空调室外计算日平均温度,℃; —附加温升;内墙及内门的附加温升均取3℃,计算如下:内墙的冷负荷:Q=1.18*(9.71*3.6-0.9*2.1)*(30.4+3-26)=288.73w内门冷负荷:Q=2.5*0.9*2.1*(30.4+3-26)=33.1w表3.11 401房间逐时冷负荷汇总各分项逐时冷负荷汇总表时间91011121314151617181920外墙159 150 138 130 121 117 117 120 126 136 148 161 外窗1228 1579 1867 2137 2794 3627 4197 4551 4190 3024 1047 882 内墙289 289 289 289 289 289 289 289 289 289 289 289 内门30 30 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 小计1705 2047 2328 2589 3237 4066 4636 4993 4638 3482 1517 1365 照明173 175 179 179 180 182 182 182 184 184 0 0 人体1994 2090 2164 2217 2249 2280 2312 2333 2355 2376 0 0 新风5700 5700 5700 5700 5700 5700 5700 5700 5700 5700 0 0 设备423 590 706 795 872 924 975 1013 1039 1078 0 0 合计9995 10602 11076 11479 12238 13152 13805 14222 13916 12820 1517 1365 由汇总表知,房间最大冷负荷出现在16:00,最大值为14221.83W。

15 - 4 划分空调系统及确定空调方案 4 划分空调系统及确定空调方案 4.1 空调系统的划分原则空调管路系统的环路划分应该遵循满足空调的要求、节能、运行管理方便、节省管材等原则,按照建筑物的不同使用功能、不同的使用时间、不同的负荷运行、不同的平面图布置和不同的建筑层数正确划分空调管路系统的环路在本设计中,空调管路系统的环路划分原则应依据使用功能来划分,本工程为办公楼,各房间功能、用途、性质,基本相同表4.1 空调管路系统的划分原则序号依据划分原则1负荷特性根据建筑不同的朝向划分不同的环路根据内区与外区负荷划分不同的环路根据室内热湿比大小,将相同或接近的房间划分为一个系统或环路 2使用功能按房间的功能、用途、性质,将基本相同的者划分为一个区域或组成一个系统按使用时间的不同进行划分,将使用时间相同或相近的房间划分为一个系统或环路3空调房间的布置根据平面位置的不同进行分区设置4建筑层数在高层建筑中,根据设备、管路、附件等的承压能力,水系统按竖向分区,以减少系统内的设备承压为了使用灵活,也可按竖向将若干层组合成一个系统,分别设置管路系统高层建筑中,通常在公共部分与标准层之间设置转化层;因此,设计中空调管路系统也常以转化层进行竖向分区4.2空调系统的确定空调系统一般由空气处理设备和空气分配设备组成,根据需要,它可组成许多不同形状的系统,在工程上,应考虑建筑物的性质和用途,热湿负荷的特点,温室度调节和控制要求,空调机房的面积和布置,初投资和运行费用等多方面的因素,选定合理的空调系统。

由于该办公楼的使用性质和使用功能在整体上是一致的,所以在本设计中,办公楼采用风机盘管加新风系统本工程一号楼为主体,二、三号楼为裙房,主体与裙房都是独立的主体,故采用三个空气水系统,分别承担各栋的负荷对于风机盘管加新风系统[5],空气处理方式有以下几种:a)新风冷却去湿处理到低于室内的含湿量,承担室内的湿负荷及部分显热冷负荷;b)新风经除湿后承担室内湿负荷,风机盘管承担室内显热冷负荷;c)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、设备冷负荷和建筑围护结构冷负荷由于本系统采用风机盘管加新风系统供给室内新风,即把新风处理到室内状态的等焓线,不承担室内冷负荷方案这种方案提高了该系统的调节和运转的灵活性每层设一个新风机组,将新风用风管送至各个房间,风机盘管负责处理回风负荷 - 17 - 5 空调系统的选择计算 5 空调系统的选择计算5.1风机盘管加新风系统选型计算一号楼401房间为例,房间的负除去新风负荷为:Q=14221.83-5700=8521.83=8.523KW湿负荷=新风湿负荷+人体湿负荷新风湿负荷=新风量×室内外含湿量差;人体湿负荷 ---人体散湿量,㎏/s;---成年男子的小时散湿量,g/h;---室内全部人数;---群集系数;新风湿负荷=600*1.2/3600*(21.9-11.7)=2.04㎏/h人体湿负荷=0.278*20*0.93*73.3*=379× ㎏/s 由于人体湿负荷很小,可忽略不计。

ε=8.523*3600/2.04=15040室内空气计算温度=26℃,相对湿度55%,室外干球温度=34.6℃,相对湿度为62.1%,该房间室内人员20人,总新风量为600m3/h其焓湿图如下:图5.1风机盘管处理焓湿图查焓湿图可得: 风机盘管的风量: G===2157m³/h =2157-600=1557 m³/h 新风比= ==38.53%风机盘管冷量:=1557*(56-43.3)*1000/3600=5492.75W=5.492KW同理可算出其他房间的空气处理过程根据风机盘管的冷量和风量可对风机盘管进行选型本工程选用特灵[6]的风机盘管401房间的风机盘管型号为:FHCF12L40N1BACA,其他房间的风机盘管型号见附表风机盘管型号汇总表5.2 新风机组选择考虑到本工程各楼层未设置机房,新风机组则采用吊顶形式吊装式空调机组是将一些处理功能段和风机等组合在一起而形成的整体机组其主要特点是机组的高度小,安装方便,适用于吊装在吊顶内,可不占用机房面积,适用于建筑物层高的场合但由于机组高度的限制,机组处理的空气量有限,最大可15000m3/h,且机组的表冷段换热器的排数一般为4~8排,新风处理到室内空气焓值,而风机盘管承担室内人员、设备冷负荷和建筑围护结构冷负荷。

吊装式机组[7]一般采用低噪声双吸离心风机该风机类型具有能耗低、噪声小、静压高、经久耐用等优点机组的高度小,安装方便,适用于吊装在吊顶内 由前面负荷计算汇总表(见附表)计算出各层楼新风冷负荷及风量,可对新风机组进行选型表5.1 新风机组型号[8]汇总一号楼机组规格风量冷量 KW空气阻力 Pa水流量 L/s水阻力 KPa回路水盘回路1层39CBFI0712441723.921261.117.1HF4排2层39CBFI0813628635.391261.734.6HF4排3层39CBFI0712441737.962541.814.8FL8排4层39CBFI0813628655.052572.629.2FL8排5层39CBFI0813628648.281912.319.1FL6排二号楼机组规格风量冷量 KW空气阻力 Pa水流量 L/s水阻力 KPa回路水盘回路1层39CBFI0813628655.052572.629.2FL8排2层39CBFI0813628648.281912.319.1FL6排3层39CBFI0813628648.281912.319.1FL6排三号楼机组规格风量冷量 KW空气阻力 Pa水流量 L/s水阻力 KPa回路水盘回路2层39CBFI0813628648.281912.319.1FL 6排3层39CBFI0712441723.921261.117.1HF4排5.3 全空气系统空调机组的选择计算 本工程中三号楼一层用全空气系统,房间的总负荷为89kw,不含新风负荷为Q=37.3kw,湿负荷M=69.8kg/h,新风湿负荷M=56.1kg/h,室内空气计算温度=26℃,相对湿度60%,室外干球温度=34.6℃,相对湿度为62.1%,新风量4800m³/h。

焓湿图如下:图5.2全空气系统处理焓湿图查焓湿图可得: 新风比空调机组风量:G=G新风/m= 18000m³/hKW由于出空气处理过程未考虑送风温差,所以要加上1.1的保险系数Q’=1.1*69=75.9KW表5.2 三号楼全空气空调机组型号三号楼全空气机组型号型号风量m³/h冷量 KW空气阻力 Pa水流量 L/s水阻力 KPa回路水盘回路39CBFI11171868981.242114.221.3FL8排5.4制冷机组的选型5.4.1制冷机的节能性、环保性及投资运行选用制冷机时,应考虑的环境保护问题有以下几个方面:a) 噪声噪声值不仅随制冷机的大小而增减,而且各种类型的制冷机的噪声值也相关圈套b) 制冷剂的安全性有些制冷机所用的制冷剂有毒、有刺激味,具有燃烧性和爆炸性所以选型时必须来回注意其适用场所c) 制冷剂的环保性压缩制冷机所用CFCs制冷剂会破坏大气中的臭氧层,达到一定程度时,将会给人类带来灾难国际环境保护会议上已限定了CFCs停止生产的年限,已经引起世界各国对于CFCs替代物的大量研究与开发工作新的替代CFCs的不断涌现d) 振动压缩制冷机运行时振动频率与振幅大小因机种不同相关圈套。

对于制冷机房周围有防振要求的,应选择振幅较小的压缩制冷机或运行无振动的溴化锂制冷机对制冷机的基础与管道一般进行减振处理后均能达到要求5.4.2制冷机组台数选择总制冷量的大小将与该工程设计的冷负荷、一次性投资、占地面积、能量消耗和运行管理等密切相关设计制冷机房时,以2~3台机组为佳一般情况下不宜设单台制冷机,以保证一旦制冷机发生故障或停机检修时,仍能继续供冷但选用过多的机组也是不利于投资、占地和维修的,因此设计时必须单机制冷量,结合具体情况,确定机级台数在2.4节冷源方案初步比较时,溴化锂吸收式冷热水机组比较符合本工程,溴化锂吸收式制冷优点如下:①它以溴化锂水溶液作为工作物质,对大气臭氧层没有破坏作用,对人体和环境不会产生损害和污染,没有限用时间②利用热能为动力,节约电耗③能耗费用低④制冷机组在真空状态下运行,无高压爆炸危险,安全可靠;除屏蔽泵外,无其他振动部件,运行安静;⑤制冷量范围广,对外界条件变化的适应性强气密性要求高,腐蚀性强5.4.3 制冷机选型通过对本工程冷负荷的计算及负荷汇总,本工程冷负荷=1025.28KW, 冷源的负荷(装机容量)由系统冷负荷的总和乘以同时使用系数(取0.8)和附加修正系数(取1.15)确定,制冷机组的负荷:Q=1025.18×0.8×1.15=943.2576kW据此,查文献《空气调节设计手册》选远大溴化锂直燃机组,冷热两用,BZ-50型两台,其参数如下:表5.3制冷机组型号V型直燃溴化锂冷温水机组参数型号BZ50制冷量kw581供热量10^4kcal/h40冷水流量m³/h100压力损失MPa0.14接口直径mm(DN)125冷却水流量m³/h180压力损失MPa0.16接口直径mm(DN)200温水流量m³/h50压力损失MPa0.06接口直径mm(DN)100燃料量轻油kg/h37城市燃气Nm³/h101天然气Nm³/h48溶液量t4.5配电量kW7.1整机运重t10.2运转质量t18运输尺寸长mm5820宽mm2550高mm2615 - 23 - 6 空调系统风道设计 6 空调系统风道设计6.1确定空调房间气流组织6.1.1气流组织介绍房间内,新鲜空气的有效分布对热舒适性和室内空气质量来说是相当重要的。

气流组织设计的任务是合理地组织室内空气的流动,使室内工作区空气的温度、湿度、速度和洁净度能更好地满足工艺要求及人们的舒适感要求空调房间气流组织是否合理,不仅直接影响房间的空调效果,而且也影响空调系统的能耗量影响气流组织的因素很多,如送风口位置及形式,回风口位置,房间几何形状及室内的各种扰动等其中以送风口的空气射流及气流组织的影响最为重要一般的空调房间,主要是要求在工作区域内保持比较均匀而稳定的温湿度而工作区风速有严格要求的空调,主要保证工作区域内风速不超过规定的数值 常见的气流组织方式[2]有如下几种: a) 侧向送风侧向送风是最常用的一种送风方式,它具有布置方便、结构简单和节省投资等优点,适用于一般空调及空调精度℃和℃的工艺性空调侧向送风设计参考数据如下 :送风温差一般在6℃~10℃以下1) 送风口速度在2m/s~5m/s之间 2) 送风射程在3m~8m之间 3) 送风口每隔2m~5m设置一个 4) 房间高度一般在3m以上,进深为6m左右 5) 送风口应尽量靠近顶棚,或设置身上倾斜150~200的导流叶片,以形成贴附射流b)散流器送风散流器是装在顶棚上的一种送风口,它具有诱导室内空气使之与送风射流迅速混合的特性。

这种送风方式可用于一般空调,也可用于空调精度℃和℃的工艺性空调散流器送风气流有两种方式一种称为散流器平送,如图6.2所示这种送风方式使气流沿顶棚横向流动,形成贴附射流,射流扩散好,工作区总是处于回流区要求较高的恒温车间,如果房间较低、面积不大,而且有吊顶或技术夹层可以利用时,常采用这种气流组织方式,一般送风不超过6℃~10℃,散流器喉部风速为2m/s~5m/s如果房间面积较大,可采用几个散流器对称布置,散流器中心轴线距墙不宜小于1m各散流器的间距一般在3m~6m之间c) 孔板送风当空间接高度小于5m,空调精度为℃或℃,且单位面积送风量大,工作区要求风速较小时,宜采用孔板送风d) 喷口送风喷口送风又称集中送风一般采用上关下回式,将送、回风口布置在同侧,出风速度一般为4m/s~10m/s,具有较大风量的调整射流行到一定路后折回,工作区一般处于回流区域适用于空间较大的公共建筑如体育馆、礼堂、影剧院及高大厂房等空调精度大于或等于1℃的一般性空调e) 地板送风地板送风是一种下送风方式,常将送风管道和送风口布置在夹层地板内,采用下送上回的气流组织形式这种送风方式使新鲜空气首先通过工作区,有利于改善工作区的空气品质。

6.1.2送风口的选择本设计中,各办公室面积不太大,根据以上介绍,选择侧向送风方式,它能满足要求并且费用较低,结构简单考虑到底层长度过长的问题,采取从中间向两边送风的“侧向送风”方式回风口的气流速度衰减很快,对室内气流的影响比较小回风口通常设置在房间的下部,离地面0.15m以上回风口风速一般不大于3.0m/s,当回风口靠近操作位置时,一般不大于1.5m/s风机盘管自带回风口对于三号楼1F用散流器平送方式送风6.2气流组织设计计算平送方式以三号楼1F展览厅为例计算:面积18.66m×12 m+24.5m×24.9 m,净高3.6m, 18000图6.1风口布置2)初选散流器按颈部风速为2~6m选择散流器规格本例按3m/s 选风口选用颈部尺寸为φ200mm,颈部面积为0.0314㎡,则颈部风速为:==4.55m/s散流器实际出口面积约为颈部面积的90%,即即A=0.0314×0.9=0.0223㎡,则散流器出口风速v=4.55/0.9=5.1m/s(1) 射流末端速度计算公式: =,用该公式求射流末端速度为0.5m/s 的射程,即:—=—0.07=2.13m(2) 则室内平均速度==0.195m/s如果送冷风,则室内平均风速为0.24m/s;送热风时,室内平均风速0.16m/s。

所选散流器符合要求6.3风管的布置风管是空调系统必不可少的重要组成风管系统的设计正确与否,关系到整个空调系统的造价、运行的经济性以及运行效果风管系统的设计的基本任务是:布置合理的管线;经济合理的确定风管的形状及各段截面的尺寸,以保证实际风量符合设计得要求;并计算系统的总阻力 风管布置的原则[9]如下所述:a)布置应注意整齐、美观和便于维修、测试应与其它管道同时考虑;要考虑冷、热管间的不利影响设计时,应考虑各种管道的拆装方便b)风管布置时要尽量减少局部阻力弯管的中心曲率半径不要太小,一般应取风管当量直径的1~4倍支风管与主风管相连。

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