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文檔簡介
上海市某商會大廈中央空調(diào)系統(tǒng)設計摘要本設計內(nèi)容包括:空調(diào)冷負荷的計算;空調(diào)系統(tǒng)的劃分與系統(tǒng)方案的確定;冷源的選擇;空調(diào)末端處理設備的選擇;風系統(tǒng)的設計與計算;室內(nèi)送風方式與氣流組織形式的選定;水系統(tǒng)的設計、布置與水力計算;風管系統(tǒng)與水管系統(tǒng)的設計;消聲防振設計等。本設計依據(jù)有關規(guī)范考慮節(jié)能和舒適性要求,設計的空調(diào)系統(tǒng)采用風機盤管—新風系統(tǒng)。關鍵詞:中央空調(diào);負荷;風機盤管-新風系統(tǒng);條縫送風
AbstractThedesignforCommerceBuildinginShanghaicontains:coolingloadcalculationandtheestimationofsystemzoningandtheselectionofrefrigerationunitsandtheselectionofairconditioningequipmentsandthedesignofairductsystemandcalculationandtheestimationofairdistributionmethodandtheselectionofrelevantequipments;thedesignofwatersystemanditsresistanceanalysis;thedesignofairductplantandchilledwaterpipes;noiseandvibrationcontrol;etc...Thedesignbasisforthespecificationstoconsiderenergyefficiencyandcomfortrequirements,designofair-conditioningsystemwithfancoil-anewairsystem.Keyword:center-air-condition;load;Fancoilunits(FCUs)—freshairsystem;
前言隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展和我國市場經(jīng)濟的大發(fā)展,各地都在興建高標準的辦公樓。辦公樓的建筑水準和設備水準是一個國家現(xiàn)代化程度和技術水平的標志,而其空調(diào)方式應能適應辦公樓的功能需求,因此搞好辦公樓空調(diào)設計是至關重要的。在各類建筑物中,大量采用先進設備和相應配套設備而成的中央空調(diào)系統(tǒng)已成為現(xiàn)代化建筑技術的重要標志之一,是現(xiàn)代建筑創(chuàng)造舒適高效的工作和生活環(huán)境所不可缺少的重要基礎設施。在現(xiàn)代的辦公大樓中,通過采用舒適性空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),保證了辦公人員在工作學習時的舒適性感覺。具體而言,我們研究、設計的目的除了滿足室內(nèi)空氣溫度、濕度和速度方面的要求之外,更重要的是滿足其舒適性方面的要求。空氣溫濕度與一般舒適性空調(diào)的溫濕度基本類似。根據(jù)我國《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》(GB50019-2003)中規(guī)定,舒適性空調(diào)的室內(nèi)參數(shù)應達到以下水平:表1舒適性空調(diào)室內(nèi)計算參數(shù)季節(jié)溫度(℃)相對濕度(%)風速(m/s)夏季22~2840~65≤0.3目錄HYPERLINK第一章緒論 1HYPERLINK1.1風機盤管加獨立新風社會背景 1HYPERLINK1.2風機盤管加獨立新風優(yōu)點 1HYPERLINK1.3風機盤管加獨立新風供給方式及設計原則 1HYPERLINK第二章建筑概況 3HYPERLINK2.1工程概況 3HYPERLINK2.2設計依據(jù) 3HYPERLINK2.3設計參數(shù) 3HYPERLINK第三章空調(diào)負荷的計算 6HYPERLINK3.1夏季室內(nèi)冷負荷 6HYPERLINK3.2室內(nèi)濕負荷 11HYPERLINK第四章系統(tǒng)方案論證 12HYPERLINK4.1空調(diào)系統(tǒng)的確定 12HYPERLINK4.2空調(diào)系統(tǒng)的比較 12HYPERLINK第五章風機盤管系統(tǒng)設計 24HYPERLINK5.1風機盤管機組的新風供給方式 24HYPERLINK5.2風機盤管選型計算 24HYPERLINK第六章空調(diào)風系統(tǒng)設計 28HYPERLINK6.1新風量的確定 28HYPERLINK6.2新風機組選型 28HYPERLINK6.3風道設計 29HYPERLINK6.4風速的選擇 30HYPERLINK6.5風管管徑的確定 30HYPERLINK6.6氣流組織設計 31HYPERLINK第七章水系統(tǒng)設計 34HYPERLINK7.1水系統(tǒng)的比較選擇 34HYPERLINK7.2供回水管管徑計算 34HYPERLINK第八章空調(diào)系統(tǒng)水力計算 35HYPERLINK8.1風系統(tǒng)的水力計算 35HYPERLINK8.2水系統(tǒng)的水力計算 35HYPERLINK第九章制冷機組及其他設備的選擇 39HYPERLINK9.1冷水機組的選型 39HYPERLINK9.2輔助設備選型 39HYPERLINK第十章消聲與防振設計 42HYPERLINK10.1噪聲控制措施 42HYPERLINK10.2系統(tǒng)隔振措施 42HYPERLINK結論 44HYPERLINK參考文獻 45HYPERLINK致謝 46HYPERLINK附錄: 47第一章緒論1.1風機盤管加獨立新風社會背景風機盤管加獨立新風系統(tǒng)是半集中式空調(diào)系統(tǒng)的典型代表,它投資少,使用靈活,廣泛應用于酒店客房、辦公樓、別墅等建筑中,是目前我國民用建筑空調(diào)中最普遍采用的一種系統(tǒng)形式。風機盤管加獨立新風空調(diào)系統(tǒng)是以風機盤管為主,擔負空調(diào)房間的冷熱負荷,風機盤管一般安裝在每個空調(diào)房間。1.2風機盤管加獨立新風優(yōu)點1、可進行局部區(qū)域的溫度調(diào)整與控制。各房間可通過風機盤管控制其供冷量和供熱量,滿足房間對不同室溫的要求,并且較容易實現(xiàn)自動控制,當房間負荷變化時,自動控制系統(tǒng)可根據(jù)室溫情況自動關停風機盤管的運行,有利于系統(tǒng)的全年節(jié)能運行。2、減少輸送過程中的能耗。研究表明,輸送同樣的冷熱量至同一地點時,通常用水管輸送時的能耗為用風管輸送時的1/2-1/3.3、由于風機盤管體積小,結構緊湊,布置靈活且輸送同樣的冷熱量時,水管管徑遠遠小于風管管徑,有利于房間的美觀。1.3風機盤管加獨立新風供給方式及設計原則由獨立的新風系統(tǒng)供給室內(nèi)新風,即把新風處理到一定參數(shù),也可承擔一部分房間負荷。這種方案既提高了該系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和運轉的靈活性,且進入風機盤管的供水溫度可適當提高,水管的結露現(xiàn)象可得到改善。1.3.1具有獨立新風的風機盤管機組的夏季處理過程:新風處理到室內(nèi)空氣焓值,不承擔室內(nèi)負荷。確定新風處理狀態(tài);根據(jù)室內(nèi)空氣線、新風處理后的機械露點相對濕度確定新風處理后的機械露點L;確定總風量與風機盤管風量過N點作線按最大送風溫差與線相交,即送風點O,因為風機盤管系統(tǒng)大多用于舒適型空調(diào),一般不受送風溫差限制,故可采用較低的送風溫差。房間送風量連接L、O兩點并延長到M點,使故房間總送風量,而M即風機盤管的出風狀態(tài)點,為了使新風與風機盤管出風有較好的混合效果,應使新風送風口僅靠風機盤管的出口。1.3.2設計原則上海市屬于夏熱地區(qū),風機盤管設計應以夏季降溫為主,要求空調(diào)系統(tǒng)滿足國家及行業(yè)有關規(guī)范、規(guī)定的要求,利用國內(nèi)外先進的空調(diào)技術和設備,創(chuàng)建健康舒適的室內(nèi)空氣品質及環(huán)境。第二章建筑概況2.1工程概況本設計為上海市某商會中央空調(diào)設計。建筑高度約54米。各層房間有會議室、休息室及餐廳、酒吧、KTV、包廂等。其中一到三層層高為4.5米,四層層高為3.6米,五層層高為3.6米,六到十五層層高為3.3米,全樓共高54.3m。建筑總面積約為20334m2?,F(xiàn)將一層劃分為101-115室,二層劃分為201室~212室,三層劃分為301室~319室,四層劃分為401室~407室,五層劃分為501室~507室,六劃分為601室~609室,七至十五層劃分與六層相同。2.2設計依據(jù)1)設計任務書及建設單位提出的設計要求2)采暖通風空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范(GB50029-2003)3)建筑給排水及采暖工程施工質量驗收規(guī)范(GB50242-2002)4)通風與空調(diào)工程施工質量驗收規(guī)范(GB50243-2002)5)采暖通風與空氣調(diào)節(jié)制圖標準(GB/T50144-2001)2.3設計參數(shù)2.3.1室外氣象參數(shù)地理位置(上海市)室外計算相對濕度(%)室外平均風速m/s北緯東經(jīng)最冷月月平均夏季833.02.3.2室外計算參數(shù)大氣壓室外日平均溫度室外計算日較差室外干球溫度室外濕球溫度室外平均風速室外相對濕度101.325kpa30.4℃6.9℃34℃28.2℃3.2m/s83%2.3.3室內(nèi)空氣設計標準根據(jù)“采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范”確定本建筑的夏季室內(nèi)空氣設計標準:夏季室內(nèi)空氣溫度tn=26℃夏季室內(nèi)空氣相對濕度夏季室內(nèi)風速室內(nèi)空氣壓力稍高于室外大氣壓。設計時使室內(nèi)空氣壓力稍高于室外大氣壓,此種情況可以不考慮由于室外的空氣滲透而引起的附加冷負荷。2.3.4維護結構參數(shù)圍護結構的選取均根據(jù)《實用供熱空調(diào)設計手冊》中的規(guī)定選用:1.外墻:磚墻δ=370mm,水泥砂墻厚度δ=20mm;防潮層;保溫層厚度δ=120mm;墻外表面為水泥砂漿加油漆厚度δ=20mm;。傳熱系數(shù)K=0.57W/(m2·k);衰減系數(shù)=0.55。2.內(nèi)墻:采用加氣混凝土隔墻,其厚度δ=20+100+100mm;傳熱系數(shù)K=1.34W/(m2·k);衰減系數(shù)=0.83。3.屋面:采用通風屋面,樂砂外表層厚度δ=5mm;卷材防水層;水泥砂漿找平層;保溫層厚度δ=125mm;隔汽層;水泥砂漿找平層;鋼筋混凝土屋面板厚度δ=120mm;內(nèi)粉刷;傳熱系數(shù)K=0.67W/(m2·k);衰減系數(shù)=0.67。4.外窗:單層鋼窗,玻璃厚為5mm普通雙層玻璃,遮擋系數(shù)Cs=0.78;采用活動百葉窗簾(中間色)作為遮陽,其遮陽系數(shù)Cn=0.5。外窗傳熱系數(shù)修正值K=1.00;外窗冷負荷計算溫度地點修正值td=2℃。尺寸為1.8m*1.5m.根據(jù)房間長寬確定窗戶的數(shù)量;傳熱系數(shù)K=3.3W/(m2·k)。5.門:各層均采用雙層復合門,傳熱系數(shù)K=1.98W/(m2·k)6.房間分類:房間為中型。2.3.5體力活動性質體力活動性質可分為:靜坐:典型場所:影劇院、會堂、閱覽室等;極輕勞動:主要以坐姿為主,典型場所:體育館、旅館等;輕度勞動:站立及少量走動,典型場所:辦公樓、實驗室、商店等;中等勞動:典型場所:紡織車間、印刷車間、機加工車間等;重勞動:典型場所:煉鋼,鑄造車間、排練廳、室內(nèi)運動場等。所以本設計中主要為辦公、展銷,屬于輕度勞動。2.3.6其它參數(shù)1.人數(shù):人員數(shù)的確定是根據(jù)各房間的使用功能及使用單位提出的要求確定:總人數(shù)為920人,最大流動人數(shù)可達1280人。人體顯熱為63W/人,潛熱為45W/人,散濕量為109g/h。2.照明與設備:每個房間照明負荷100W-200W,設備根據(jù)房間用途為300W-600W,甚至更高的功率。3.空調(diào)使用時間:大樓空調(diào)使用時間為8小時,即9:30~17:30。第三章空調(diào)負荷的計算空調(diào)房間冷、濕負荷是確定空調(diào)系統(tǒng)送風量和空調(diào)設備容量的基本依據(jù)。在室內(nèi)外熱、濕擾量作用下,某一時刻進入恒溫恒濕房間內(nèi)的總熱量和濕量稱為在該時刻的得熱量和得濕量。在某一時刻為保持房間恒溫恒濕,需向房間供應的冷量稱為冷負荷;為維持室內(nèi)相對濕度所需由房間出去或增加的濕量稱為濕負荷。而房間冷、濕負荷的計算則必須以室外氣象參數(shù)和室內(nèi)要求維持的氣象條件為依據(jù)。得熱量通常包括以下幾個方面:由于太陽輻射進入的熱量和室內(nèi)外空氣溫差經(jīng)周圍圍護結構傳入的熱量。人體、照明設備、各種工藝設備及電氣設備散入的熱量。得濕量主要為人體散濕量和工藝設備散出的濕量。本設計采用負荷溫差的逐時法反應法來計算夏季冷負荷。3.1夏季室內(nèi)冷負荷3.1.1房間冷負荷的構成房間冷負荷由如下幾部分構成:外墻和屋面的溫差傳熱形成的冷負荷;外窗溫差傳熱引起的冷負荷;透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷;內(nèi)圍護結構的冷負荷;室內(nèi)熱源散熱形成的冷負荷;人體散濕形成的潛熱冷負荷。3.1.2有關負荷計算的公式[3]1、外墻和屋面的溫差傳熱形成的冷負荷在日射和室外氣溫綜合作用下,外墻瞬變傳熱引起的逐時冷負荷可按下式計算:()式中:F——計算面積,m;——計算時刻,h;——溫度波的作用時刻,即溫度波作用于外墻或屋面外側的時刻,h;K——維護結構傳熱系數(shù),W/(m2·k);——作用時刻下,通過屋面的冷負荷計算溫差,簡稱負荷溫差,℃。2、外玻璃窗冷負荷(1)外玻璃窗溫差傳熱引起的冷負荷通過外墻溫差傳熱形成的計算時刻冷負荷Q可按下式計算:式中:——計算時刻下的負荷溫差,℃;K——傳熱系數(shù),雙層窗可取3.3,單層窗可取5.8,W/(m2·℃)。(2)透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷透過外窗的太陽輻射形成的計算時刻冷負荷Q可按下式計算:式中:x——窗的有效面積系數(shù);單層鋼窗0.85,雙層鋼窗0.75;單層木窗0.7,雙層木窗0.6;x——地點修正系數(shù),;J——計算時刻下,透過單位窗口面積的太陽總輻射熱形成的冷負荷,簡稱負荷強度,W/m。3、內(nèi)圍護結構的冷負荷夏季空調(diào)開啟,空氣調(diào)節(jié)房間與鄰室的夏季溫差設定值相同,所以內(nèi)圍護結構的冷負荷忽略不計。(1)當鄰室為通風良好的非空調(diào)房間時,通過內(nèi)墻的溫差傳熱負荷,可按下式計算公式:式中:—通過房間某一面圍護物的溫差傳熱量(或稱基本耗熱量),W;K—該面圍護物的傳熱系數(shù),W/(m2·℃);F—該面圍護物的散熱面積,m2;t—室內(nèi)空氣計算溫度,℃;—夏季空調(diào)室外計算日平均溫度,℃;—附加溫升,可根據(jù)鄰室散熱強度,℃。(2)當鄰室為通風良好的非空調(diào)房間時,通過內(nèi)墻和樓板的溫差傳熱負荷,可按式計算此時負荷溫差,應按表中“零”朝向的數(shù)據(jù)采用。(3)當鄰室有一定的發(fā)熱量時,通過空調(diào)房間內(nèi)墻、隔墻、樓板或內(nèi)門等內(nèi)圍護結構的溫差傳熱負荷,可按如下傳熱公式計算:式中:—通過房間某一面圍護物的溫差傳熱量(或稱基本耗熱量),W;K—該面圍護物的傳熱系數(shù),W/(m2·℃);F—該面圍護物的散熱面積,m2;t—室內(nèi)空氣計算溫度,℃;—夏季空調(diào)室外計算日平均溫度,℃;—附加溫升,可根據(jù)鄰室散熱強度,℃。4、人體冷負荷人體顯熱散熱形成的計算時刻冷負,可按下式計算:式中:——群集系數(shù),;n——計算時刻空調(diào)房間內(nèi)的總人數(shù);—一名成年男子小時顯熱散熱量,W;T——人員進入空調(diào)房間的時刻,點鐘;τ-T——從人員進入房間時算起到計算時刻的時間,h;——τ-T時間人體顯熱散熱量的冷負荷系數(shù)。5、照明冷負荷根據(jù)前面所選照明設備的情況,照明設備散熱形成的計算時刻冷負荷Qτ可按下式計算:式中:——照明設備的安裝功率,W;——考慮玻璃反射,頂棚內(nèi)通風情況的系數(shù),熒光燈罩無通風孔時,視頂棚內(nèi)通風情況取為0.6~0.8;——鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù),當明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝在空調(diào)房間內(nèi)時,取n1=1.2;當安裝熒光燈鎮(zhèn)流器裝設在頂棚內(nèi)時,可取n1=1.0。T——開燈時刻,h;τ-T——從開燈時刻算起到計算時刻的時間,h;——時間照明散熱的冷負荷系數(shù),見表11.4-186、設備冷負荷熱設備及熱表面散熱形成的計算時刻冷負荷Qτ,可按下式計算:式中:T——熱源投入使用的時刻,h;τ-T——從熱源投入使用的時刻算起到計算時刻的時間,h;——τ-T時間設備、器具散熱的冷負荷系數(shù),見表11.4-19q——熱源的實際散熱量,W。3.1.3冷負荷計算舉例現(xiàn)在按照上面所述的計算公式,選房間101為例來進行計算說明。假定該商務樓的工作時間是上午9:30到17:30。1.外墻冷負荷計算時刻的負荷溫差t,按式(3.1.1)計算2.外窗冷負荷(1)瞬變傳熱得熱形成的冷負荷計算時刻的負荷溫差t,按式(3.1.2)計算(2)日射得熱形成的冷負荷計算時刻的負荷強度J,地點修正系數(shù)x,按式(2.1.3)計算3.內(nèi)圍護結構形成的冷負荷(1)內(nèi)墻溫差傳熱負荷,(2)門溫差傳熱負荷按式(3.1.4)計算4.室內(nèi)熱源形成的冷負荷(1)照明散熱形成的冷負荷(2)設備散熱形成的冷負荷(3)人體散熱形成的冷負荷時間的設備負荷強度系數(shù)JX,按式(3.1.5),(3.1.6),(3.1.7)計算。不同時刻商會大廈總冷負荷如圖3-1所示圖3-1不同時刻綜合樓總冷負荷變化圖由圖可知,該綜合大樓的最大冷負荷出現(xiàn)在15:00。3.2室內(nèi)濕負荷人體散濕量可按下式計算:式中,W——人體散濕量,kg/h;φ——群集系數(shù);n——室內(nèi)全部人數(shù);g——一名成年男子的小時散熱量,kg/(h·人);26℃時,輕度勞動成年男子的小時散熱量為109g/(h·人)。第四章系統(tǒng)方案論證4.1空調(diào)系統(tǒng)的確定本設計為一商會大樓的設計,系統(tǒng)的選定應注意檔次和安全的要求。根據(jù)各類房間的使用功能及一下所提及的選擇原則,為了運行管理和調(diào)節(jié)的方便,便于單個獨立調(diào)節(jié)和節(jié)能性分析,全樓擬采用風機盤管加新風系統(tǒng)。為了運行管理的方便,豎管和各層水平支管均采用同程式。整個冷凍水系統(tǒng)采用一次泵,定水量、雙管制的閉式循環(huán)。4.2空調(diào)系統(tǒng)的比較4.2.1空氣處理方式的比較空調(diào)系統(tǒng)的方式很多,根據(jù)空調(diào)冷熱源的布置,冷媒輸送方式及空氣處理過程的特點,概括性地說空調(diào)系統(tǒng)一般有三種形式,即集中式空調(diào)系統(tǒng)、半集中式空調(diào)系統(tǒng)、分散式空調(diào)系統(tǒng)。對空調(diào)系統(tǒng)的選擇,《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》(GBG19-87)規(guī)定了選擇空調(diào)系統(tǒng)的總原則和要求:1.選擇空調(diào)系統(tǒng)時,應根據(jù)建筑物的用途、規(guī)模、使用特點、室外氣象條件、負荷變化情況和參數(shù)要求等因素,通過技術經(jīng)濟比較確定。這樣就可在滿足要求的前提下,盡量做到投資省、系統(tǒng)運行經(jīng)濟和能耗小。2.對集中式空調(diào)系統(tǒng),要求一般宜用單風管式的空調(diào)系統(tǒng),當房間負荷變化較大,采用變風量系統(tǒng)能滿足要求時,不宜采用定風量再熱的定風量再熱式系統(tǒng),不過普通舒適性空調(diào)對空調(diào)精度無嚴格的要求,目前仍較多采用無再熱的定風量集中式系統(tǒng)。3.空調(diào)面積較小的房間,或建筑物中僅個別房間有空調(diào)要求的情況,宜采用分散式空調(diào)系統(tǒng)。對空氣調(diào)節(jié)房間較多,且各房間空調(diào)要求不一的建筑物,條件許可時,宜采用四管制或雙風道變風量空調(diào)系統(tǒng)。4.面積很大的空調(diào)房間,或者室內(nèi)空氣設計狀態(tài)相同、熱濕比和使用時間也大致相同,且不要求單獨調(diào)節(jié)的多個空調(diào)房間,通常多采用單風管、低速、一次回風、無再熱的定風量集中式空調(diào)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)現(xiàn)在在我國民用建筑舒適性中央空調(diào)中采用最多。一般來說,賓館式建筑和多功能綜合大樓的中央空調(diào)系統(tǒng),一般都有集中冷熱源,水-空氣形式的集中空調(diào);其中的餐廳、商場、舞廳、展覽廳、大會議室、辦公室等多采用組合式空調(diào)器(或柜式空調(diào)器)的風系統(tǒng),并且多為低速單風管、一次回風與新風混合、無再熱的定風量系統(tǒng);客房、中小型會議室、貴賓房等常用風機盤管加新風系統(tǒng)。全空氣與空-水系統(tǒng)方案的比較表4-1比較項目全空氣系統(tǒng)空-水系統(tǒng)設備布置與機房空調(diào)與制冷設備可以集中布置在機房機房面積較大層高較高有時可以布置在屋頂或安設在車間柱間平臺上只需要新風處理空調(diào)機房、機房面積小風機盤管考研設在空調(diào)機房內(nèi)分散布置、敷設各種管線較麻煩風管系統(tǒng)空調(diào)送回風系統(tǒng)復雜、布置困難支風管和風口較多時不易平衡調(diào)節(jié)風量放室內(nèi)時不接送、回風管當和新風系統(tǒng)聯(lián)合使用時,新風管徑較小節(jié)能與經(jīng)濟性可以根據(jù)室外氣象參數(shù)的變化和室內(nèi)負荷變化實現(xiàn)全年多工況節(jié)能運行,充分利用市外新風減少冷凍機運行時間對熱濕負荷變化不一致或室內(nèi)參數(shù)不同的多房間不經(jīng)濟部分房間不工作時,空調(diào)仍在運行不經(jīng)濟靈活性大、節(jié)能效果好,可根據(jù)各室內(nèi)負荷情況自我調(diào)節(jié)盤管容易結垢,降低傳熱效率無法實現(xiàn)全年多工況節(jié)能運行使用壽命使用壽命長使用壽命長安裝設備與風管的安裝工作量大周期長安裝使用快,介于既重視與單元式空調(diào)之間維護運行空調(diào)與制冷設備集中便于管理與維護布置分散管理不方便,水系統(tǒng)布置復雜、易漏水溫濕度控制可以嚴格控制室內(nèi)溫度和濕度難嚴格控制空氣過濾與凈化可采用初中高效過濾器,滿足不同房間的空氣清潔度要求過濾性能差,室內(nèi)清潔度要求較高是難于滿足消聲與隔振可以有效地采取消防和隔振措施必須采用低噪聲風機才能保證室內(nèi)要求風管相通性空調(diào)房間之間有風管連接,使各房間相互污染,當發(fā)生火災時會通過風管迅速蔓延各空調(diào)房間之間不戶相互污染分別以定風量全空氣系統(tǒng),風機盤管+新風系統(tǒng)和單元式空調(diào)機,作為集中式空調(diào)、半集中式空調(diào)和分散式空調(diào)系統(tǒng)的代表,比較其特征和適用性,見下表4-2,空氣處理方式的比較表表4-2名稱集中式分散式半集中式風管、設備與布置風管系統(tǒng)1.空調(diào)送回風管系統(tǒng)復雜,布置困難2.支風管和風口較多時不易均衡調(diào)節(jié)風量3.風管要求保溫,影響造價1.系統(tǒng)小,風管短,各個風口風量的調(diào)節(jié)比較容易達到均勻;2.直接放室內(nèi)時,可不接送風管,也沒有回風管;3.小型機組余壓小,有時難于滿足風管布置和必需的新風量放室內(nèi)時,不接送、回風管;當和新風系統(tǒng)聯(lián)合使用時,新風管較小設備布置與機房1.空調(diào)與制冷設備可以集中布置在機房;2.機房面積較大,層高較高;3.有時可以布置在屋頂上或安設在車間柱間平臺上1.設備成套,緊湊,可以放在房間內(nèi),也可以安裝在空調(diào)機房內(nèi);2.機房面積較小,只有集中系統(tǒng)的50%,機房層高較低;3.機組分散布置,敷設各種管線較麻煩1.只需要新風空調(diào)機房,機房面積??;2.風機盤管可以安設在空調(diào)房間內(nèi);3.分散布置,敷設各種管線較麻煩風管互相串通空調(diào)房間之間有風管連通,使各房間互相污染。當發(fā)生火災時會通過風管迅速蔓延空調(diào)房間之間有風管連通,使各房間互相污染。當發(fā)生火災時也不會通過風管蔓延各空調(diào)房間之間不會互相污染空調(diào)控制品質溫濕度控制可以嚴格地控制室內(nèi)溫度和室內(nèi)相對濕度各房間可以根據(jù)各自和負荷變化與參數(shù)要求進行溫濕度調(diào)節(jié)。對要求全年須保證室內(nèi)相對濕度允許波動范圍小于±5%或要求室內(nèi)相對濕度較大時,較難滿足。多數(shù)機組按17~21kJ/kg的最大焓降設計,對室內(nèi)溫度要求較低、室外濕球溫度較高、新風量要求較多時,較難滿足對室內(nèi)溫濕度要求較嚴時,難于滿足空氣過濾與凈化可以采用初效、中效和高效過濾器,滿足室內(nèi)空氣清潔度的不同要求。采用噴水室時,水與空氣直接接觸,易受污染,須常換水過濾性能差,室內(nèi)清潔度要求較高時難于滿足過濾性能差,室內(nèi)清潔度要求較高時難于滿足空氣分布可以進行理想的氣流分布氣流分布受制約氣流分布受一定制約安裝與維修安裝設備與風管的安裝工作量大,周期長機組安設在空調(diào)房間內(nèi)時,噪聲、振動不好處理必須采用低噪聲風機,才能保證室內(nèi)要求消聲與隔振可以有效地采取消聲和各鎮(zhèn)措施機組安設在空調(diào)房間內(nèi)時,噪聲、振動不好處理必須采用低噪聲風機,才能保證室內(nèi)要求維護運行空調(diào)與制冷設備集中安設在機房,便于管理和維修機組易積灰與油垢,清理比較麻煩,使用二三年后,風量、冷量將減少;難以做到快速加熱(冬天)與快速冷卻(夏天)。分散維修與管理麻煩布置分散,維護管理不方便。水系統(tǒng)復雜,易漏水經(jīng)濟性節(jié)能與經(jīng)濟性1.可以根據(jù)室外氣象參數(shù)的變化和室內(nèi)負荷變化實現(xiàn)全年多工況節(jié)能運行調(diào)節(jié),充分利用室外抵消,減少與避免冷熱抵消,減少制冷機運行時間;2.對于熱濕負荷變化不一致或室內(nèi)參數(shù)不同的多房間,不經(jīng)濟;3.部分房間停止工作不需要空調(diào)時,整個空調(diào)系統(tǒng)仍須運行,不經(jīng)濟1.不能按室外氣象參數(shù)的變化和室內(nèi)負荷變化實現(xiàn)全年多工況節(jié)能運行調(diào)節(jié),過渡季不能用全新風;2.靈活性大,各空調(diào)房間可根據(jù)需要停開;3.加熱大多采用熱泵方式,經(jīng)濟性好靈活性大,節(jié)能效果好,可根據(jù)各室負荷情況自行調(diào)節(jié);盤管冬夏兼用,內(nèi)壁容易結垢,降低傳熱效率;無法實現(xiàn)全年多工況節(jié)能運行調(diào)節(jié)造價除制冷機鍋爐設備外,空調(diào)機組和風管造價均較高僅設備造價,單元式空調(diào)機價格全理,故造價較低介于兩者之間使用壽命使用壽命長使用壽命較短使用壽命較長適用性1.建筑空間大,可布置風道2.室內(nèi)溫濕度、潔凈度要求嚴格的生產(chǎn)車間3.空調(diào)容量很大的大空間如商場、大廳等空調(diào)房間布置分散;空調(diào)使用時間要求靈活無法設置集中式冷熱源室內(nèi)溫濕度控制要求一般的場合;層高較低的多層或高層建筑場合,如旅館和一般標準的辦公樓4.2.2空調(diào)氣流組織的比較所謂氣流組織,就是指如何送入空調(diào)房間內(nèi)的空氣,使其在室內(nèi)合理的流動和分配??照{(diào)房間的溫度場和速度場的均勻與氣流組織的合理與否有著密切的關系,氣流組織的好壞直接影響到保證的區(qū)域溫差和氣流速度的規(guī)定值及潔凈房間內(nèi)空氣潔凈度。目前對于一般性舒適性空調(diào)來說送風口一般采用側送風或上平送風。根據(jù)以下對氣流組織的分析及比較,在本設計中空調(diào)房間均采用條縫側送風,下部回風的氣流組織方式。1.氣流組織的基本要求表4-3舒適性空調(diào)氣流組織的基本要求:(選擇散流器送風)室內(nèi)溫濕度要求送風溫差(℃)每小時換氣次數(shù)風速(m/s)常見氣流組織形式特點、技術要求及使用范圍送風出口工作區(qū)夏季:24-28℃φ=40-60%不宜大于10(送風高度h<5m)不宜小于5次全部采用條縫送風方式,建議出口風速為2-5夏季不大于0.31.平送風下部回2.下送下部回3.上送上回1.溫度場均勻,速度場均勻,混合層高度為0.5-1.0m2.需設置吊頂或技術夾層。散流器平送風時應對稱布置,其軸線與側墻距離不小于1m3.散流器平送用于一般空調(diào),試問允許波動范圍為±1℃4.散流器下送密集布置用于凈化空調(diào)表4-4舒適性空調(diào)氣流組織的基本要求:(選擇側面送風)室內(nèi)溫濕度要求送風溫差(℃)每小時換氣次數(shù)風速(m/s)常見氣流組織形式特點、技術要求及使用范圍送風出口工作區(qū)夏季:24-28℃φ=40-60%不宜大于10(送風高度h<5m)不宜小于5次1.6-5.0夏季不大于0.31.單側上送下回、走廊回風2.單側上送上回3.雙側上送下回1.溫度場均勻,速度場均勻,混合層高度為0.3-0.5m2.貼附側送風口宜貼頂布置,宜采用可調(diào)雙層百葉風口?;仫L口宜設在送風口同側。3.用于一般空調(diào),溫室允許波動范圍±1℃2.空氣分布器的比較送風氣流組織包括送風形式及空氣分布器的類型,這里只對上述兩種的空氣分布類型進行比較,如表3-3。3.空調(diào)水系統(tǒng)的比較空調(diào)水系統(tǒng)包括冷水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)兩個部分,它們有不同類型可供選擇。詳見下表3-4。表4-5常見空氣分布器的型式、特征及使用范圍空氣分布器類型送風口名稱型式氣流類型及調(diào)節(jié)性能適用范圍備注側送風口格柵送風口葉片固定和葉片可調(diào)兩種,不帶風量調(diào)節(jié)1.屬圓射流2.葉片可調(diào)節(jié)格柵,可根據(jù)需要調(diào)節(jié)上、下傾角或擴散角3.不能調(diào)節(jié)風口風量要求不高的一般空調(diào)工程葉片固定的格柵風口可做回風用,也可做新風進風口單層百葉送風口葉片橫裝為H型,豎裝為V型,均帶有對開式風量調(diào)節(jié)閥1.屬圓射流2.H型可調(diào)節(jié)豎向仰角或傾角,V型可調(diào)節(jié)水平擴散角3.能調(diào)節(jié)風口風量用于一般精度的空調(diào)工程單層百葉風口與過濾器配套使用可做回風口雙層百葉送風口雙層百葉送風口1.屬圓射流2.外層葉片可調(diào)節(jié),可根據(jù)需要調(diào)節(jié)豎向仰角或俯角,以及調(diào)節(jié)水平擴散角3.能調(diào)節(jié)風口風量用于公共建筑的舒適性空調(diào),以及精度較高的工藝空調(diào)葉片可調(diào)成A、B、C、D四種吹出角度,調(diào)節(jié)范圍為:0-180。條縫形百葉送風口常看比大于10,葉片橫裝可調(diào)節(jié)的格柵風口,或者與對開式風量調(diào)節(jié)閥組裝在一起的條縫百葉風口1.屬平面射流2.根據(jù)需要可調(diào)節(jié)上下傾角3.必要時也可調(diào)節(jié)風量可作為風機盤管出風口,也可用于一般的空調(diào)工程-散流器圓形(方形)直片式散流器擴散圈為三層錐形面,拆裝方便。可與單開閥板式或雙開板式風量調(diào)節(jié)閥配套使用1.擴散圈掛在上面一檔呈下送流型,掛在下面一檔呈平送貼附射流型2.能調(diào)節(jié)送風量用于公共建筑的舒適性空調(diào)和工藝空調(diào)-圓盤型散流器圓盤呈倒蘑菇型,拆裝方便??膳c單開或雙開閥板風量調(diào)節(jié)閥配套使用1.圓盤掛在上面一檔時呈下送流型,掛在下面一檔呈平送貼附射流2.能調(diào)節(jié)送風量同上-流線型散流器散流器及其擴散圈呈流線型,可調(diào)節(jié)風量氣流呈下送流型,采用密集分布用于凈化空調(diào)-方(矩)形散流器擴散圈的形式有10多種,可形成1-4個不同的送風方向,可與對開式多葉調(diào)節(jié)閥或單開閥板式風量調(diào)節(jié)閥配套使用,拆裝方便平送貼附射流型能調(diào)節(jié)送風量用于公共建筑舒適性空調(diào)-條縫形(線形)散流器長寬比很大,葉片單向傾斜為一面送風,葉片雙向傾斜為兩面送風氣流呈平送貼附射流型用于公共建筑舒適性空調(diào)-表4-6空調(diào)水系統(tǒng)比較表類型特征優(yōu)點缺點閉式管路系統(tǒng)不與大氣相接觸,僅在系統(tǒng)最高點設置膨脹水箱與設備的腐蝕機會少;不需克服靜水壓力,水泵壓力、功率均低。系統(tǒng)簡單與蓄熱水池連接比較復雜開式管路系統(tǒng)與大氣相通與蓄熱水池連接比較簡單易腐蝕,輸送能耗大同程式供回水干管中的水流方向相同;經(jīng)過每一管路的長度相等水量分配,調(diào)度方便,便于水力平衡需設回程管,管道長度增加,初投資稍高異程式供回水干管中的水流方向相反;經(jīng)過每一管路的長度不相等不需設回程管,管道長度較短,管路簡單,初投資稍低水量分配,調(diào)度較難,水力平衡較麻煩兩管制供熱、供冷合用同一管路系統(tǒng)管路系統(tǒng)簡單,初投資省無法同時滿足供熱、供冷的要求三管制分別設置供冷、供熱管路與換熱器,但冷熱回水的管路共用能同時滿足供冷、供熱的要求,管路系統(tǒng)較四管制簡單有冷熱混合損失,投資高于兩管制,管路系統(tǒng)布置較簡單四管制供冷、供熱的供、回水管均分開設置,具有冷、熱兩套獨立的系統(tǒng)能靈活實現(xiàn)同時供冷或供熱;沒有冷、熱混合損失管路系統(tǒng)復雜,初投資高,占用建筑空間較多單式泵冷、熱源側與負荷側合用一組循環(huán)水泵系統(tǒng)簡單,初投資省不能調(diào)節(jié)水泵流量,難以節(jié)省輸送能耗,不能適應供水分區(qū)壓降較懸殊的情況復式泵冷、熱源側與負荷側分別配備循環(huán)水泵可以實現(xiàn)水泵變流量,能節(jié)省輸送能耗,能適應供水分區(qū)不同降壓,系統(tǒng)總壓力低。系統(tǒng)較復雜,初投資較高根據(jù)以上各系統(tǒng)的特征及優(yōu)缺點,結合本商會大廈情況,本設計空調(diào)水系統(tǒng)選擇閉式、同程、雙管制、單式泵系統(tǒng),這樣布置的優(yōu)點是過渡季節(jié)只供給新風,不使用風機盤管的時候便于系統(tǒng)的調(diào)節(jié),節(jié)約能源。本系統(tǒng)設計采用雙管制供應冷凍水,具有結構簡單,初期投資小等特點。同時考慮到節(jié)能與管道內(nèi)清潔等問題,可以采用閉式系統(tǒng),不與大氣相接觸,僅在系統(tǒng)最高點設置膨脹水箱,管路不易產(chǎn)生污垢和腐蝕,不需要克服系統(tǒng)靜水壓頭,水泵好點較小。由于設計屬于多層建筑,因此可以采用同程式水系統(tǒng),此系統(tǒng)除了供回水管路外,還有一根同程管,由于各并聯(lián)環(huán)路的管路總長度相同,各用戶盤管的水阻力大致相等,所以系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性好,流量分配均勻,且此系統(tǒng)屬于垂直同程系統(tǒng)。第五章風機盤管系統(tǒng)設計5.1風機盤管機組的新風供給方式風機盤管機組的新風供給方式有:靠滲入室外空氣以補給新風;墻洞引入新風直接進入機組;由獨立的新風系統(tǒng)供給室內(nèi)新風,即把新風處理到一定參數(shù),也可承擔一部分房間負荷。具有獨立新風系統(tǒng)的風機盤管機組的夏季處理過程有下列兩種:新風處理到室內(nèi)空氣焓值,不承擔室內(nèi)負荷。新風處理后的焓值低于室內(nèi)焓值,承擔部分室內(nèi)負荷。本設計選擇新風處理到室內(nèi)空氣焓值,不承擔室內(nèi)負荷的方案。5.2風機盤管選型計算以401房間為例,計算如下:CLQτ=2422.45W濕量W=(109×10)/3600=0.303g/s采用新風不負擔室內(nèi)全冷負荷的方案。熱濕比ε=Q/W=2422.45/0.303=8000kJ/kg以最大溫差送風,焓濕圖如圖6-1,得4.總風量:5.新風量:根據(jù)《暖通通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》(GB50019-2003)的規(guī)定,民用建筑中人員所需最小風量按國家現(xiàn)行衛(wèi)生標準確定;(1)工業(yè)建筑中應保證每人不小于30m/h,(2)新風比要大于10%。經(jīng)過計算,當按每人新風量30m/h時,每個房間都能達到10%以上的新風比。此處的新風比為21%。則401房間新風量Gw=150m3/h6.風機盤管風量GF=G-Gw=686-150=536m3/h根據(jù)所需風量及冷量以及房間布置情況,選擇臥式暗裝薄型風機盤管,型號FP-8,共一臺。同理,可選出其他各房間風機盤管型號及臺數(shù),見表6-1風機盤管選型房間號最大冷負荷(W)風機盤管風量m3/h型號名義風量m3/h名義制冷量(W)1011496411FP-550028001021292354FP-3.535020001031340368FP-550028001041340368FP-550028001051396383FP-550028001061308359FP-550028001071289354FP-3.535020001082004550FP-6.363052501091630447FP-55002800110608167FP-2.52501400111608167FP-2.5250140011243621197FP-2.5125066001131098301FP-3.535020001141072294FP-3.535020001151084297FP-3.535020002011667457FP-550028002021687463FP-550028002031687463FP-550028002041687463FP-550028002052109579FP-6.363052502061686463FP-550028002071355372FP-55002800208619170FP-2.52501400209585161FP-2.52501400210446122FP-2.525014002111221333513FP-12.53750159002121214333FP-3.535020003011736476FP-550028003021687463FP-550028003032109579FP-6.363052503041788491FP-550028003051764484FP-550028003062109579FP-6.363052503071687463FP-550028003081736476FP-550028003091523418FP-550028003101492410FP-550028003111524418FP-550028003121221333513FP-12.53750159003131214333FP-3.535020003141727474FP-550028003151658455FP-550028003161694465FP-550028003171653454FP-550028003181982544FP-6.363052503191711470FP-550028004012422686FP-88004500402713196FP-2.52501400403973267FP-3.53502000404515141FP-2.52501400405970266FP-3.535020004062357647FP-6.363052504071904523FP-6.3630525050147011290FP-12.5125066005022924802FP-880045005032882791FP-880045005043308908FP-10100053005052867787FP-880045005062822774FP-880045005073290903FP-10100053006012234613FP-6.36305250602770211FP-2.525014006031503412FP-55002800604806221FP-2.52501400605770211FP-2.525014006061503412FP-550028006072266622FP-6.36305250608797219FP-2.525014006091285353FP-3.535020008012234613FP-6.36305250802770211FP-2.525014008031503412FP-55002800804806221FP-2.52501400805770211FP-2.525014008061503412FP-550028008073599987FP-1010005300808797219FP-2.525014008091285353FP-3.5350200015012762758FP-8800450015021297356FP-3.5350200015032030557FP-6.363052501504806221FP-2.5250140015051297356FP-3.5350200015062030557FP-6.3630525015072794767FP-8800450015081324363FP-5500280015091812497FP-55002800六至十四層選型一樣,除八層807房間,具體房間型號可見圖上標注。第六章空調(diào)風系統(tǒng)設計6.1新風量的確定一般空調(diào)系統(tǒng)中新風量的確定要遵循以下三個原則:補充局部排風的排風量房間設有機械排風時,新風量能補充這部分排風量(2)保證空調(diào)房間正壓要求的正壓風量空調(diào)房間相對于室外保持正壓是為了防止室外空氣滲入空調(diào)房間內(nèi),干擾室內(nèi)空調(diào)參數(shù)??照{(diào)房間正壓值按規(guī)范規(guī)定不應大于50Pa。通常保持正壓值在5~10Pa即可。(3)衛(wèi)生標準要求的風量[4]根據(jù)《暖通通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》(GB50019-2003 )的規(guī)定,民用建筑中人員所需最小風量按國家現(xiàn)行衛(wèi)生標準確定;工業(yè)建筑中應保證每人不小于30m/h,且新風比要大于10%。上述三項計算完成后,取其中最大者。本設計按保證每人不小于30m/h計算。6.2新風機組選型由于本工程為15層建筑,層數(shù)多,總新風量太大,且沒有專門設計新風機房,又因商會大廈分為兩個部分(一至四層、一至十五層),所以將新風機組分別放在四層和十五層屋面上。下面以一至四層為例進行設計計算。根據(jù)計算所得新風量為6600m/h,由此可算出新風冷量。新風冷量根據(jù)新風量和新風冷量選擇大金商務中央空調(diào)有限公司生產(chǎn)的超薄式吊頂式新風機組,型號為:RCXYQ16PAY1,選5臺,為型號:RCXYQ80PAY1。新風機組,見表6-1新風機組選擇新風量(m3/h)冷量(Kw)型號名義風量(m3/h)名義冷量(Kw)水阻(kp)水量(t/h)尺寸mm*mm*mm1-46600216RCXYQ80PAY15592022510812.61680*1240*765*55-157920256RCXYQ96PAY18388027012614.21680*1240*765*66.3風道設計6.3.1風管分類及規(guī)格風管按其形狀分,有圓形風管及矩形風管。圓形風管具有強度大,相同斷面積時消耗材料小于矩形風管,及阻力小等優(yōu)點。但它占有的有效空間較大,不易與建筑裝修配合,而且圓形風管管件的放樣、制作較困難,一般多用于除塵系統(tǒng)和高速空調(diào)系統(tǒng)。矩形風管由于其占有的有效空間較小、易于布置、明裝較美觀等特點,故一般的空調(diào)風管多采用矩形風管。風管按其材料分,有金屬分管與非金屬風管。金屬風管的材料一般采用薄鋼板涂漆或鍍鋅薄鋼板。金屬風管的優(yōu)點是易于加工制作、安裝方便,具有一定的機械強度和良好的防火性能,氣流阻力較小,廣泛應用于通風空調(diào)系統(tǒng)。非金屬風管的材料有無機玻璃窗、熟料、纖維板等。非金屬風管具有耐腐蝕、使用壽命長、強度較高等優(yōu)點。為了設計、制作和安裝的方便,按照優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系原則,國家制定了統(tǒng)一的通風管道規(guī)格。設計時應盡可能采用標準規(guī)格的風管。6.3.2風管的布置 風管布置的原則如下所述:(1)風管布置應注意整齊、美觀和便于檢修、測試。應與其他管道同時考慮;要考慮冷、熱管道間的不利影響。設計時,應考慮各種管道的拆裝方便。(2)風管布置時要盡量減少局部阻力。彎管的中心曲率半徑不要太小,一般應取風管當量直徑的1~4倍。支風管與主風管相連接時,應避免900垂直連接。通常支管應在順氣流方向上制作一定的導流曲線或三角形切割角。對于圓風管,三通或四通的夾角不宜大于450。對于矩形風管,三通或四通的彎管應有與彎管相同的曲率半徑。彎管或三通的后面,以有4~5個當量直徑的直管再接直管為好。風管的變徑宜做成漸擴管或漸縮管。漸擴管每邊擴展角度不宜大于150,漸縮管每邊收縮角度不宜大于300。風機出口宜順風機葉片轉向接彎管。6.4風速的選擇(1)風管的風速風管內(nèi)風速的范圍(m/s)表6-2風管類別鋼板及塑料風管磚及混凝土風道干管5~144~12支管2~82~6送風口的出風風速為防止風口噪音,送風口的出風風速宜采用2~5 m/s?;仫L口的吸風速度回風口位于房間上部時,吸風速度取4~5m/s,回風口位于房間下部室,若不靠近人員經(jīng)常停留的地點,取3~4m/s,若靠近人員經(jīng)常停留的地點,取1.5~2m/s,若用于走廊回風時,取1~1.5m/s。6.5風管管徑的確定新風風管采用鋼板矩形風管。根據(jù)各個房間的新風量,假定一個風速,計算出風管截面積,從《實用供熱空調(diào)設計手冊》選取風管的尺寸,然后計算出實際速度,風管的選型見風系統(tǒng)圖。假定支管送風速度為4m/s,干管送風速度為8m/s。立管管徑表6-3樓層流量m3/h矩形風管a*b管長L(m)單位比摩阻R(Pa/m)實際流速v沿程阻力損失(Pa)局部阻力損失(Pa)總阻力損失(Pa)4-126400168*601.01.00.067.31.01.912.93-124486168*603.61.00.066.73.61.645.22-11122094*504.51.00.066.64.51.586.11-1277236*404.51.00.175.34.52.927.41-4層總阻力21.615-517280113*601.01.00.067.11.01.802.814-516056105*603.31.00.067.13.31.805.113-514832105*603.31.00.066.53.31.544.812-51360888*603.31.00.067.23.31.855.111-51238488*603.31.00.066.53.31.534.810-51116094*503.31.00.066.63.31.574.99-5993674*503.31.00.067.53.32.005.38-5871268*503.31.00.067.13.31.825.17-5748862*503.31.00.066.73.31.624.96-5626463*403.31.00.606.93.317.1620.55-5504056*403.31.00.176.33.33.987.35-15層總阻力70.7每層風管管徑標注在圖上。6.6氣流組織設計房間內(nèi)合理的氣流組織主要取決于送風口的形式和位置。氣流組織的比較見表。在本設計中空調(diào)房間均采用條縫側送風,下部回風的氣流組織方式。各房間的條縫送風口及回風口尺寸見下表6-4:條縫送風口(b*l*nmm*m*n)方形回風口(a*b*n)型號房間號101102103104105106107108送風口10*2.28*2.28*2.28*2.28*2.28*2.28*2.216*2.2回風口250*250250*200250*200250*200250*200250*200250*200300*250房間號109110111112113114115201送風口12*2.26*2.26*2.216*2.2*26*2.26*2.26*2.212*2.2回風口250*250200*100200*100400*250400*250250*200250*200250*250房間號202203204205206207208209送風口12*2.212*2.212*2.216*2.212*2.28*2.26*2.26*2.2回風口250*200250*200250*200300*250250*250250*200200*100200*100房間號210211212301302303304305送風口6*2.210*2.2*86*2.212*2.212*2.216*2.212*2.212*2.2回風口200*100400*200*3250*200250*250250*250300*250250*250250*250房間號306307308309310311312313送風口16*2.212*2.212*2.210*2.210*2.210*2.210*2.2*88*2.2回風口300*250250*250250*250250*200250*200250*200400*200*3250*200房間號314315316317318319401402送風口12*2.212*2.212*2.212*2.216*2.212*2.26*2.2*26*2.2回風口250*250250*250250*250250*250300*250250*250300*250200*100房間號403404405406407501502503送風口6*2.26*2.26*2.26*2.216*2.210*2.2*310*2.2*210*2.2*2回風口200*100200*100200*100200*100300*250400*300400*300400*300房間號504505506507601602603604送風口12*2.2*210*2.2*28*2.2*212*2.2*216*2.26*2.210*2.26*2.2回風口400*300400*300400*300400*300300*250200*100250*200200*100房間號60560660760860980715011502送風口6*2.210*2.216*2.26*2.28*2.216*2.2*28*2.2*28*2.2回風口200*100250*200300*250200*100250*200400*300400*300250*200房間號1503150415051506150715081509送風口16*2.26*2.28*2.216*2.210*2.2*28*2.216*2.2回風口300*250200*100250*200300*250400*300250*200300*250
第七章水系統(tǒng)設計7.1水系統(tǒng)的比較選擇本次設計采用的是風冷冷水機組系統(tǒng),所以主要的水系統(tǒng)是冷凍水系統(tǒng)。水系統(tǒng)中開式循環(huán)系統(tǒng)與閉式循環(huán)系統(tǒng)的比較,水系統(tǒng)管制的比較,同程式與異程式的選擇前表。7.2供回水管管徑計算1.基本公式(1)式中Q——各房間風機盤管的冷量,W;c——水的比熱容,c=4.2×103J/(kg×℃);m——管段的質量流量,kg/s;Δt——冷凍水供回水溫差,Δt=12-7=5℃。(2)q=3600m/ρ(m3/h)式中q——管段的體積流量,m3/h;ρ——水的密度,ρ=1.0×103kg/m3;3600——單位換算系數(shù);其他符號的意義同上。(3)q=(π/4)×d2×v式中d——水管的管徑,m;v——管段的實際水流速度,m/s?;厮軓綐俗⒃趫D上。第八章空調(diào)系統(tǒng)水力計算8.1風系統(tǒng)的水力計算8.1.1基本步驟及公式選用假定流速法:1.繪制空調(diào)系統(tǒng)軸測圖,對管段進行編號,并標注管段長度和風量。2.選擇合理的空氣流速,風道內(nèi)的空氣流速對空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟性有較大的影響。流速高,風道斷面小,材料消耗少,投資費用小,但是系統(tǒng)的阻力大,動力消耗增加,運行費用增大,而且系統(tǒng)噪聲比較大。流速低,阻力小,動力消耗小,但是風道斷面大,材料和投資費用增加,風道占用的空間也比較大。所以必須通過全面的技術經(jīng)濟比較,選擇合理的空氣流速,是系統(tǒng)的造價和運行費用最經(jīng)濟。根據(jù)經(jīng)驗總結,初選風速,主風道=8.0m/s,支風道=4m/s。3.根據(jù)給定的風量和選定流速,查得風管的斷面尺寸和單位摩擦阻力,計算出風道的實際流速。通過矩形風道的風量G,可按照下式計算:式中:a、b分別為風道斷面凈寬和凈高(m)。4.風管阻力損失概算公式如下:△P=Pm×L×(1+k)式中:Pm——單位長度風管的摩擦壓力損失,Pa/m;L——到最遠送風口的送風管總長度加上到最遠回風口的回風管的總長度,m;k——局部壓力損失與摩擦壓力損失的比值。彎頭三通少時,取k=1.0~2.0;彎頭三通多的場合,可取到k=3.0~5.0。8.2水系統(tǒng)的水力計算8.2.1基本公式1.摩擦阻力損失△Pm(Pa)當流體沿管道流動時,由于流體分子間與其管壁間的摩擦而損失的能量。Pa式中λ——摩擦系數(shù);d——管道內(nèi)徑,m;L——管道長度,m;v——流體在管道內(nèi)的流速,m/s;ρ——流體的密度,kg/m3。簡便計算法:ΔPm=R×LPa式中R——單位管長的阻力損失,Pa/m;L——管道長度,m。(2)局部阻力損失ΔPj(Pa)當流體流過管道的一些附件(如閥門、彎頭、三通等)時,由于流動方向或速度的改變,產(chǎn)生局部旋渦和撞擊而損失的能量。Pa式中ζ——局部阻力系數(shù)。(3)水管總阻力ΔP(Pa)ΔP=ΔPm+ΔPjPa8.2.2管段水力計算本次設計中,在15層屋頂上放置的風冷單螺桿式冷水機組送出的冷凍水通過立管通往各層干管向每個房間的末端送冷凍水。圖8-1立管水系統(tǒng)圖圖現(xiàn)將冷凍水系統(tǒng)的最不利環(huán)路水利計算分為兩部分計算:每層水管最不利環(huán)路水利計算15層總立管水力計算以總立管水力計算為例,計算結果列于表。立管水管水力計算管段編號冷負荷(KW)水量m3/h流速m/s管徑DN(mm)沿程水頭損失R(Pa/m)管段長度L(m)Py(Pa)局部阻力損失Pj(Pa)總阻力損失(Pa)15-1530652.461.8610039413941.52584.2297815281.348.231.711003533.311651.52184.1334914265.045.431.611003133.310331.51938.0297113248.742.632.36808353.327561.54166.5692212232.339.832.20807653.325251.53637.5616211216.037.032.05806343.320921.53144.4523710199.734.241.89805733.318911.52687.245789183.431.441.74804613.315211.52265.937878165.728.402.386510433.334421.54242.676847149.325.602.14658723.328781.53447.763256133.022.801.91657173.323661.52735.251015117.520.142.855021183.982601.56092.3143534106.218.212.585025003.690001.54982.213982360.610.392.304020054.590231.53958.212981239.96.842.363226004.5117001.54193.115893126.74.571.583211604.552201.51870.67091每層水管管徑標注在圖上第九章制冷機組及其他設備的選擇9.1冷水機組的選型9.1.1冷負荷計算制冷系統(tǒng)負荷Q可按下式確定:kW式中Q——空調(diào)系統(tǒng)冷負荷,kW;Kr——房間同時使用系數(shù),0.6~1.0,本次設計中Kr=0.95;Kf——冷量損失附加系數(shù),風—水系統(tǒng)Kf=1.10~1.15;直接蒸發(fā)式表冷器系統(tǒng)Kf=1.05~1.10;本次設計為空氣—水系統(tǒng),所以Kf=1.0;Kη——效率降低修正系數(shù),Kη=1.05~1.10;本次設計Kη=1.05;Kb——事故備用系數(shù),一般不考慮備用。本設計不考慮備用,Kb=1.0。本次設計中制冷系統(tǒng)所需的冷量為:9.1.2機組選型根據(jù)制冷系統(tǒng)冷量Q=306kW,風冷單螺桿式冷水機組型號如下:制冷機組型號選型型號制冷量(KW)流量(m3/h)壓力損失(KPa)進水溫度出水溫度BZ-3030652.536.01279.2輔助設備選型9.2.1水泵的選型暖通水泵的選擇:通常選用比轉數(shù)ns在130~150的離心式清水泵,水泵的流量應為制冷機組額定流量的1.1~1.2倍(單臺工作時取1.1,兩臺并聯(lián)工作時取1.2。按估算可大致取每100米管長的沿程損失為5mH2O,水泵揚程6mH2O)。水泵的揚程應為它承擔的供回水管網(wǎng)最不利環(huán)路的總水壓降的1.1~1.2倍。1.水泵流量的確定單臺冷水機組的額定水流量為52.46m3/h。根據(jù)水泵的單臺工作時,去流量儲備系數(shù)β1=1.2。則單臺水泵設計流量V=1.2×52.46=63m3/h。2.水泵揚程的確定水泵揚程按公式H=β2×Hmax計算。一般揚程儲備系數(shù)取β2=1.2??偹畨航礖max為供水管網(wǎng)最不利環(huán)路的水壓降,可按下面公式。Hmax=ΔP1+ΔP2+0.05×L×(k+1)mH2O冷水機組蒸發(fā)器的水壓降ΔP1=50kPa=5.1mH2O。最不利環(huán)路中并聯(lián)的空調(diào)末端裝置中水壓損失最大者是DXC8新風處理機組,它的水壓降ΔP2=36kPa=3.67mH2O。環(huán)路中各種管件的水壓降與沿程壓降之和按估算法計算:水系統(tǒng)為同程式,由水系統(tǒng)軸測圖可知最不利環(huán)路總長約為200。取K=0.6最不利環(huán)路總阻力約為:Hmax=ΔP1+ΔP2+0.05×L×(k+1)=5.1+3.67+0.05×200×(1+0.6)=24.77mH2O水泵設計揚程為H=1.2×24.77=30mH2O。根據(jù)水泵流量和水泵揚程,選擇BZ-30型立式低噪聲離心泵。流量為63m3/h,揚程30mH2O,效率為70%,電機功率38kW,轉速1480r/min,必需汽蝕余量3.5m。9.3膨脹水箱的選擇與確定由于本次設計中采用閉式水系統(tǒng),為了使系統(tǒng)適應溫度變化而引起的體積膨脹,應給予一定余量以及有利于系統(tǒng)中的空氣排除,同時有利于對系統(tǒng)進行穩(wěn)壓的作用。為保證膨脹水箱和空調(diào)水系統(tǒng)的正常工作,水箱應該接在水泵的吸入口側,水箱標高應至少高出系統(tǒng)最高點1米。膨脹管最好接至循環(huán)水泵吸入口,當水箱距水泵入口較遠時,可接至該建筑物內(nèi)的總回水管上,但運行時,回水總管和水泵吸入口間不應有關斷的閥門。在本設計中,膨脹水箱設置在循環(huán)水泵入口處起定壓、排氣、補水、膨脹的作用。膨脹水箱的容積是由系統(tǒng)中水容量和最大水溫變化幅度決定的,可由下式計算:式中:Vp——膨脹水箱的有效容積(即從信號管道溢流管之間高差的容積)α——水的體積膨脹系數(shù),取0.006,1/oCΔt——最大的水溫變化,即12-7=5oCVs——系統(tǒng)內(nèi)的水容量,m3,即系統(tǒng)中管道和設備內(nèi)總容量水量。供冷時Vs=(0.7~1.30)(L/m2建筑面積)。本次設計中,商會樓的建筑面積為20334m2則查表可選用3號方形水箱,其基本參數(shù)如下:公稱容積:1.0m3,有效容積:1.15m3尺寸(mm):1100×1100×1100第十章消聲與防振設計10.1噪聲控制措施噪聲控制的措施可以在噪聲源,傳播途徑和接受者三方便實施。降低聲源噪聲輻射是控制噪聲最根本和最有效的措施。比如在回風口及送風口與風管間設置適當長度的擴散管,或者在回風口后送風口前設置靜壓箱。其次,氣流通過風管輸送到房間的過程中,由于氣流同管壁的摩擦,部分聲能轉化為熱能,以及管道截面變化和構造不同,部分聲能反射回聲源處,從而使噪聲衰減。所以在設計中采取了如下噪聲控制措施:1.吊頂機組的正下方設吸聲板,吸聲板面積應大于機組底部面積的二倍,吸聲板厚25mm。2.機組本身有如下降低噪聲措施:(1)機箱內(nèi)側全部貼有專門的吸聲及保溫材料;(2)風機與壓縮機的空間分開,以避免壓縮機噪聲傳至室內(nèi);(3)機組進出口要裝設一段內(nèi)貼吸聲材料的風管,不應在機組進出口直接安裝風口,防止噪聲反射到房間內(nèi)。吸聲材料一般采用超細玻璃棉,厚度為25mm,按消聲器標準制作。(4)機組進出風口與風管之間采用軟接頭連接,防止機組震動直接傳到風管上。房間送風口風速不超過3.5m/s。(5)采用90°直角彎頭和導向葉片。3.機組選型時,傾向于采用渦旋式壓縮機機組。而且在選擇安裝位置上選擇把機組安裝在底層的一個房間內(nèi),以防止機組噪聲的傳播。4.選用中、低檔噪聲較低的風機盤管。風機盤管開至高檔時,噪聲一般都比較高,同時又不易控制,在這種情況下,可以選用中、低檔噪聲較低的風機盤管,以便在使用時根據(jù)需要進行調(diào)節(jié),如在工行或休息時,開低檔;而在白天,背景噪聲較高,又不需要很安靜時,開高檔。5.空氣進出機組的路線是噪聲傳播的主要途徑,安裝時應特別注意。10.2系統(tǒng)隔振措施空調(diào)系統(tǒng)中的風機、水泵、制冷壓縮機在運行過程中會產(chǎn)生振動。這些振動有時會影響人的身體健康,或者會影響產(chǎn)品的質量,有時還會危及建筑支撐結構的安全。因此,對振源采取隔振措施是十分必要的。空調(diào)裝置隔振的主要措施是在設備上安裝隔振器或隔振材料,將機器與設備間的剛性接連變成彈性連接,從而削弱由機器設備傳給基礎的振動,同時也減弱振動因其的彈性波沿建筑結構傳到其他房間中去的固體聲。故在這里采取了如下措施:1.風管、水管的進出均采用軟連接。2.吊裝機組采用減振吊架。3.壓縮機裝設專門的減振彈簧。4.頂棚吊架不應與風管相碰,所有頂棚、風管、管件和機組均應設有單獨的吊架。5.把風冷冷水機組安裝在專門的隔振基座上。結論在畢業(yè)設計過程中,我遇到了許多的困難,在解決這些困難的過程當中,我得到了許多老師和同學的幫助,特別是我的指導老師劉明會。此外,我也要向那些在我四年的大學學習中曾經(jīng)指導和幫助過我的所有老師和同學表示我最真誠的謝意,沒有你們的教導和幫助也就不會有今天的我。至此,我已經(jīng)順利完成了商會中央空調(diào)系統(tǒng)的設計。設計內(nèi)容具體包括:設計參數(shù),負荷計算,空調(diào)風系統(tǒng)、水系統(tǒng)等的設計計算,末端裝置,氣流組織,消聲與防振等。該商會地下一層沒有設立專門的空調(diào)機房,故風冷冷水機組系統(tǒng)是最好的選擇,設備簡單,無需機房,放于樓頂即可,也節(jié)省了包括冷卻塔在內(nèi)的冷卻水系統(tǒng)。末端采用了風機盤管加新風系統(tǒng),此系統(tǒng)有布置靈活,可以單獨使用,各空調(diào)房間互不干擾,可以獨立地調(diào)節(jié)室溫,并可隨時根據(jù)需要開停機組,節(jié)省運行費用,靈活性大,節(jié)能效果好等特點。通過畢業(yè)設計,我鞏固了三年來專業(yè)所學的知識,把以前所學的零星知識串成一個整體;對空調(diào)系統(tǒng)有了一個比較完整的認識和了解,并系統(tǒng)的掌握了設計的過程和方法。至于本系統(tǒng)的設計方案,在設計中的每一步,
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