畢業(yè)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計(論文)`題目北京某綜合辦公樓暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計北京某綜合辦公樓暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計摘要本文對北京某綜合辦公樓暖通空調(diào)系統(tǒng)進行設(shè)計，對于每一環(huán)節(jié)的設(shè)計，都要提出幾種預(yù)選方案并比較各個方案的優(yōu)缺點及進行經(jīng)濟技術(shù)分析，最終得到最優(yōu)方案，來達到辦公樓暖通空調(diào)設(shè)計要求。針對設(shè)計過程中出現(xiàn)的問題我也提出一些切實可行的解決辦法并改善方案。建筑對象為北京某綜合辦公樓，一至三層為裙房，房間類型有中庭、餐廳、辦公室、配電室、IT中心，四至十二層以辦公室為主，考慮到房間類型和使用時間，空調(diào)系統(tǒng)采用的是風(fēng)機盤管加新風(fēng)的形式，對于個別不需要新風(fēng)的房間只采用風(fēng)機盤管提供冷量即可。制冷機房單獨布置，采用兩臺螺桿式制冷機組，由于冷熱負荷相差不大，流量接近兩倍，故分別設(shè)置冷熱水泵，機房內(nèi)有板式換熱器進行市政熱網(wǎng)與二次側(cè)換熱，用于冬季采暖供水。設(shè)計中有一些必須注意的問題，如風(fēng)管水管的布置，風(fēng)機盤管選型，制冷機房的布置是否合理，應(yīng)結(jié)合實際施工情況來確定設(shè)計方案。整個暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計遵守了相關(guān)的國家設(shè)計規(guī)范，對配套設(shè)備的選擇也查閱了大量的設(shè)計手冊和樣本，而且通過經(jīng)濟技術(shù)的比較，最終確定了合理的設(shè)計方案、設(shè)備選型，并完成了有關(guān)施工圖的繪制。在本文中詳盡地說明了設(shè)計原理和方法，涉及到的具體數(shù)據(jù)也都反映在了本文中。關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)系統(tǒng)；系統(tǒng)設(shè)計；設(shè)計原理；節(jié)能設(shè)計；可持續(xù)發(fā)展THEHVACSYSTEMDESIGNOFAGENERALOFFICEBUILDINGINBEIJINGAbstractThispaperonthedesignoftheHVACsystemofageneralofficebuildinginBeijing,foreveryaspectofthedesign,Ihaveproposedseveralpreliminaryschemeandcomparedtheadvantagesanddisadvantagesofeachscheme,madetechnicalandeconomicanalysis,finallygetoptimalsolutiontoachievetheofficebuildingHVACdesignrequirements.Inviewoftheproblemsinthedesignprocess,Ialsoputforwardsomepracticalsolutionstoimprovetheprogram.ConstructionobjectforacomprehensiveofficebuildinginBeijing,onetothreelayersforthepodium,roomtypehastheatrium,restaurant,office,transformerroom,ITcenter,fourtotenintheofficeonthesecondfloorisgivenpriorityto,consideringtheroomtypeandusetime,airconditioningsystemisfancoilplusfreshairintheformof,fortheindividualdoesnotneedtouseonlyfreshairintheroomfancoilunitsprovidecoldenergyequipmentroomarrangementseparately,usingthetwoscrewrefrigerationunit,duetothecoldandhotloadweresimilar,trafficnearlytwotimes,hotandcoldwaterpumpweresetuprespectively,equipmentroominsidetheplateheatexchangerformunicipalheatsupplynetworkandthesecondarysideheattransfer,usedforwatersupplyofheatinginaresomemustpayattentiontointhedesignofproblems,suchasductpipelayout,selectionoffancoilunits,refrigerationroomlayoutisreasonable,shouldbecombinedwiththeactualconstructionsituationtodeterminethedesignscheme.TheHVACsystemdesigncomplywiththerelevantnationaldesignspecification,selectionofequipmenthaveaccesstoalotofdesignmanualandsample,andthroughthecomparisonoftechnologyandeconomy,andultimatelydeterminethereasonabledesign,equipmentselection,andthecompletionoftheconstructionplansoftherendering.thispaperillustratesthedesignprincipleandmethodindetail,andtherelatedspecificdataarealsoreflectedinthispaper.Keywords:HVACsystem;Systemdesign;principleofdesign;Energy-efficientdesign;sustainabledevelopment目錄TOC\o"1-3"\h\u188摘要 I231Abstract II214041緒論 118827 19862 130832 16293 1177072工程概述 227723 213425 25853 29392 327362 3236753空調(diào)系統(tǒng)方案的確定與比較 416789 44428 424325 420845 428906 5209954負荷計算 617656 627277 6314565冷熱源的確定與經(jīng)濟技術(shù)分析 94447 922379 92264 10187676空氣處理方案分析及計算 1111110 1129847 114394 126089 13135237氣流組織計算 1514643 153847 15175028空調(diào)風(fēng)管水力計算 178400 1729514 18278689空調(diào)水系統(tǒng)及水管水力計算 2029648 2028645 2017666 2013575 212984610制冷機房設(shè)備的選擇 2311780 2325758 2330354 2317441 258991 2531055 2632436 2629274 263093411空調(diào)系統(tǒng)的消聲與隔振 2714924 2719355 2722859 2725426結(jié)論 281060參考文獻 297272附錄 307272致謝 321緒論近幾年來，在新興的城市建筑中普遍要求采用設(shè)備能耗較低、符合環(huán)境保護要求和可智能化操作的中央空調(diào)系統(tǒng)。中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計與相關(guān)配套設(shè)備如制冷機組、空調(diào)機組、新風(fēng)機組、系統(tǒng)末端裝置以及風(fēng)機、循環(huán)水泵、冷卻塔等的優(yōu)化選擇是息息相關(guān)的、相輔相成的。隨著社會的不斷進步、科技的快速發(fā)展，人民生活水平有了大幅提高，暖通空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用也越來越廣泛，暖通空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)造日益復(fù)雜，因此人們對暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計和工程實際應(yīng)用的要求也逐漸越來越高。它不但要求設(shè)計人員應(yīng)掌握本專業(yè)的基本理論知識，同時還要求設(shè)計人員相應(yīng)地掌握本專業(yè)工程設(shè)計方面的方法、程序和有關(guān)的規(guī)范、標(biāo)準。隨著國民經(jīng)濟的快速持續(xù)發(fā)展，作為支柱產(chǎn)業(yè)之一的建筑業(yè)也得到迅猛發(fā)展。而作為建筑業(yè)的重要組成部分的暖通空調(diào)業(yè)，其新產(chǎn)品、新技術(shù)、新材料更是層出不窮。暖通空調(diào)業(yè)發(fā)展所遵循的原則，概括起來就是：節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展，保證建筑環(huán)境的衛(wèi)生與安全，適應(yīng)國家的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整戰(zhàn)略，貫徹?zé)?、冷計量政策，?chuàng)造符合不同地域特色的暖通空調(diào)發(fā)展技術(shù)。暖通空調(diào)設(shè)計是建筑業(yè)發(fā)展的重要組成部分，我國經(jīng)濟不斷發(fā)展，人民對居住工作環(huán)境的要求越來越高，因此暖通空調(diào)行業(yè)的要求也不斷提高。暖通空調(diào)正向著節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)的方向發(fā)展，對于大型公共辦公建筑，設(shè)計合理的暖通空調(diào)系統(tǒng)，將有利于人們對工作環(huán)境的舒適度要求。本設(shè)計對象是北京某綜合辦公樓暖通空調(diào)系統(tǒng)，為達到人們工作環(huán)境及各方面要求進行的設(shè)計，主要設(shè)計內(nèi)容有對辦公樓夏季冷負荷和冬季熱負荷計算，根據(jù)國家規(guī)定負荷指標(biāo)確定是否滿足要求，應(yīng)盡可能的節(jié)能。進行方案的比較選擇，提出幾種可行性方案，按照節(jié)能環(huán)保可持續(xù)的要求選擇最優(yōu)方案進行設(shè)計。設(shè)備選擇，管路計算，校核應(yīng)保證滿足正常工作要求。最后進行制冷機房相關(guān)設(shè)計，選擇合適的機房設(shè)備，繪制相關(guān)平面圖系統(tǒng)圖。2工程概述本次設(shè)計對象為北京某綜合辦公樓，其建筑面積約為10700m2，該辦公樓共十二層，地下一層為車庫，一至三層為裙房，且有變形伸縮縫將每層分為兩部分，首層為接待大廳和一些辦公室，二層含有大餐廳、辦公室和IT中心，三層為辦公室，四層以上為標(biāo)準層，以辦公室為主。本設(shè)計對辦公樓進行暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計，來滿足冬季和夏季的冷負荷和熱負荷要求，并滿足人們的舒適度要求。表2-1室內(nèi)設(shè)計參數(shù)匯總表房間類型溫度(夏季)，oC濕度(夏季)，%溫度(冬季)，oC濕度(冬季)，%風(fēng)速，m/s人均新風(fēng)量，m3/h噪聲，dB含塵量，mg/m3大廳266018502050辦公室266018503045接待室266018503045休息室266018503035會議室266018502045餐廳266018502045資料室265018503045配電室265018503060IT中心265018503050包間266018503045交接班室266018503045工程師站266018503045地點：北京市寒冷地區(qū)，北緯39°8′，東經(jīng)116°47′，；大氣壓力：，冬季：；年平均溫度：℃；室外計算干球溫度：℃；℃；℃；℃；℃；℃；℃；室外計算相對濕度：冬季空調(diào)44％；夏季通風(fēng)61％；室外風(fēng)速：；；最多風(fēng)向平均速度及頻率：冬季W(wǎng)N，，頻率25％；夏季SE，，頻率15％；全年N，頻率15％；最大凍土深度：92cm（1）外墻：混凝土加氣混凝土，K=；不透明玻璃幕墻，玻璃棉板，K=；屋面：基體為聚苯板，屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為K=。外窗：空氣層為14mm的熱防護玻璃窗，冬季K=，夏季K=內(nèi)墻：輕集料混凝土框架填充墻，硬質(zhì)聚氨酯板，K=。（5）本建筑為地上十二層、地下一層的高層建筑，。動力：有380V和220V電源，用電容量能夠滿足要求。能源：該建筑無熱源需選擇供熱方式，滿足冬季供熱及全年熱水供應(yīng)。氣源：該建筑的北側(cè)敷設(shè)有天然氣管道，天然氣低位熱值為19000kJ/Nm3，且供應(yīng)量充足。水源：該建筑北面有市政給排水管線，水源較充足，水質(zhì)較硬。冷熱媒：熱媒由市政熱網(wǎng)供給，經(jīng)過板式換熱器后提供60℃的熱水；冷媒為7℃冷凍水，由集中冷凍機房供給。3空調(diào)系統(tǒng)方案的確定與比較按承擔(dān)室內(nèi)熱濕負荷所用的介質(zhì)分類：全水系統(tǒng)：全部用水承擔(dān)室內(nèi)的熱負荷和冷負荷，當(dāng)為熱水時，向室內(nèi)提供熱量，承擔(dān)室內(nèi)熱負荷；當(dāng)為冷水時，向室內(nèi)提供冷量，承擔(dān)室內(nèi)冷負荷和濕負荷。全空氣系統(tǒng)：全部用空氣承擔(dān)室內(nèi)熱負荷、冷負荷?？諝馑到y(tǒng)：以空氣和水為介質(zhì)，共同承擔(dān)室內(nèi)熱負荷、冷負荷。制冷劑系統(tǒng)：以制冷劑為介質(zhì)，直接用于對室內(nèi)空氣進行冷卻，去濕或加熱。按室內(nèi)空氣處理設(shè)備的集中程度分類：集中式系統(tǒng)：空氣集中于機房內(nèi)進行處理，如冷卻、去濕、加熱、加濕等，而房間只有空氣分配裝置。半集中式系統(tǒng)：對室內(nèi)空氣處理（加熱或冷卻、去濕）的設(shè)備分設(shè)在各個被調(diào)節(jié)和控制的房間內(nèi)，而又集中部分處理設(shè)備，如冷凍水或熱水集中制備或新風(fēng)進行集中處理等。典型應(yīng)用是風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。分散式系統(tǒng)：對室內(nèi)進行熱濕處理設(shè)備全部分散于各房間內(nèi)。主要有單元式空調(diào)機組、房間空調(diào)器、多聯(lián)機等。全空氣系統(tǒng)是完全由空氣來負擔(dān)房間的冷熱負荷的系統(tǒng)。全空氣空調(diào)系統(tǒng)通過輸送熱濕處理過的冷空氣向房間提供顯熱冷量和潛熱冷量，其空氣的冷卻、去濕由空調(diào)機房內(nèi)的空氣處理機組來完成，在房間內(nèi)不再進行補充冷量；而對輸送到房間內(nèi)的空氣的加熱可在空調(diào)機房內(nèi)完成，也可在各房間內(nèi)完成。目前常用全空氣系統(tǒng)主要有定風(fēng)量單風(fēng)道空調(diào)系統(tǒng)、定風(fēng)量雙風(fēng)道空調(diào)系統(tǒng)和變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)。本設(shè)計中采用定風(fēng)量單風(fēng)道系統(tǒng)，其優(yōu)點是送風(fēng)量大，換氣充分，特別是設(shè)置了回風(fēng)風(fēng)機，過渡季節(jié)可采用全新風(fēng)，但也存在一定缺點，如風(fēng)道截面大，占用建筑空間；一般送風(fēng)機功率全年不變，不利于節(jié)能。風(fēng)機盤管機組是目前應(yīng)用較為廣泛的一種空調(diào)形式，它具有的優(yōu)點是布置靈活，容易與裝飾工程配合進行暗裝；各房間可獨立調(diào)節(jié)室溫，當(dāng)房間無人時可方便地關(guān)機而不影響其他房間的使用，有利于節(jié)約能量；房間之間空氣互不串通；系統(tǒng)占用建筑空間少。風(fēng)機盤管機組的缺點是布置分散，維護管理不方便；當(dāng)機組沒有新風(fēng)系統(tǒng)同時工作時，冬季室內(nèi)相對濕度偏低，故不能用于全年室內(nèi)濕度有要求的地方；空氣的過濾效果差；必須采用高效低噪聲風(fēng)機；水系統(tǒng)復(fù)雜，容易漏水；盤管冷熱兼用時，容易產(chǎn)生污垢，不易于清洗。而本次設(shè)計中配電室、機柜間對溫濕度控制要求不高，所以采用了單獨風(fēng)機盤管不加新風(fēng)的系統(tǒng)形式，節(jié)省了初投資。結(jié)合本建筑的結(jié)構(gòu)特點和各房間的使用功能，劃分了本建筑的空調(diào)系統(tǒng)：（1）二層的大餐廳與包間采用風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。因為空調(diào)房間面積大，使用時人員較集中，空調(diào)容量大，而且房間溫濕度參數(shù)、潔凈度要求、使用時間等基本一致，易于統(tǒng)一控制管理，且利于節(jié)能。（2）其他的房間如辦公室，休息室，會議室等采用風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，因為這部分房間負荷分布不均勻，使用功能和時間不統(tǒng)一，風(fēng)機盤管系統(tǒng)具有較高的調(diào)節(jié)靈活性。4負荷計算其空調(diào)房間的冷負荷包括以下幾部分，一是建筑圍護結(jié)構(gòu)傳入室內(nèi)的熱量所形成的冷負荷，這其中包括太陽輻射進入的熱量和室內(nèi)外空氣溫差經(jīng)圍護結(jié)構(gòu)傳入的熱量，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他設(shè)備散熱形成的冷負荷。暖通空調(diào)工程中，空調(diào)冷負荷的計算方法很多，如諧波反應(yīng)法、反應(yīng)系數(shù)法、傳遞函系數(shù)法和冷負荷系數(shù)法等。目前，在我國常采用冷負荷系數(shù)法計算空調(diào)冷負荷，冷負荷系數(shù)法是建立在傳遞函數(shù)基礎(chǔ)上，是便于在工程上進行手工計算的一種簡化方法。此設(shè)計即采用冷負荷系數(shù)法來計算空調(diào)冷負荷。以房間1001消防控制室為例，進行夏季冷負荷計算，具體過程如下：分類夏季總冷負荷(含新風(fēng)/全熱)，W夏季總冷負荷(潛熱)，W夏季總濕負荷(含新風(fēng))，kg/h夏季總冷負荷最大時刻(全熱)冬季總熱負荷（全熱)，W冬季空調(diào)室內(nèi)熱負荷(全熱)，W冬季空調(diào)總濕負荷(含新風(fēng))，kg/h100115人體1700新風(fēng)[冷]000新風(fēng)[熱]0000設(shè)備001700燈光001700外墻[北]0000內(nèi)墻0000內(nèi)墻0000表4-1消防控制室負荷計算表圖4-1冷負荷曲線根據(jù)各個房間的冷負荷、濕負荷、新風(fēng)冷負荷、新風(fēng)濕負荷做成匯總表，再得到整個樓層的負荷結(jié)果，最終計算可得整棟辦公樓的負荷。夏季冷負荷最大時刻可以通過負荷與時間關(guān)系表看出來，在一天之內(nèi)負荷變化情況，更有利于掌握整棟樓最大負荷時刻，則該時間負荷較大，運行風(fēng)量也較大。且有利于計算整棟樓的最大負荷。表4-2冷負荷匯總表房間號夏季總冷負荷(含新風(fēng)/全熱)，W夏季室內(nèi)負荷(全熱)，W夏季總濕荷(含新風(fēng))，kg/h夏季室內(nèi)濕負荷，kg/h夏季新風(fēng)負荷，W夏季新風(fēng)濕負荷，kg/h建筑物1樓層1001[消防控制室]1002[資料室]1003[辦公室]1004[辦公室]1005[辦公室,2]1007[辦公室]1008[辦公室]1009[辦公室]1010[工程師站]1011[機柜間]00001012[配電室]00001013[中庭]2樓層2001[包間,2]2003[餐廳]2004[IT中心]2005[交接班室]2006[辦公室]2007[辦公室]3樓層3001[辦公室]3002[會議室,2]53004[辦公室]3005[調(diào)度室]3006[辦公室]3007[辦公室]3008[辦公室]3009[辦公室]3010[交接班室]3011[操作間]3012[交接班室]3013[交接班室]4樓層（標(biāo)準層）4001[辦公室]4002[會議室,2]4004[辦公室]4005[會議室]4006[會議室]74007[辦公室]經(jīng)計算，，。夏季冷負荷與冬季熱負荷相差不大，滿足實際情況，并且采用了節(jié)能建筑材料，有效地降低了建筑物負荷，達到設(shè)計要求，滿足節(jié)能要求。5冷熱源的確定與經(jīng)濟技術(shù)分析空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源是空調(diào)系統(tǒng)組成的三大部分中的重要部分，它向空調(diào)系統(tǒng)提供冷媒和熱媒，空調(diào)系統(tǒng)可以直接或間接地通過冷媒從室內(nèi)除去熱量，也可以直接或間接地通過熱媒向室內(nèi)加入熱量，以維持被調(diào)房間內(nèi)的熱濕環(huán)境。因此冷熱源是空調(diào)系統(tǒng)的核心部分?？照{(diào)系統(tǒng)冷熱源設(shè)計的合理與否將會直接影響空調(diào)系統(tǒng)是否能正常運行與經(jīng)濟運行。常見的冷熱源組合方式：電動冷水機組供冷，鍋爐供熱：制冷設(shè)備為活塞式、螺桿式、離心式冷水機組，制熱設(shè)備為燃氣鍋爐或燃煤鍋爐。特點是電動冷水機組能效比高，冷原、熱源一般集中設(shè)置，運行及維修管理方便，對環(huán)境有一定影響，占據(jù)一定的有效建筑面積，夏季用電動冷水機組供冷，冬季用鍋爐供暖。溴化鋰吸收式冷水機組供冷，鍋爐供熱：制冷設(shè)備為熱水型吸收式冷水機組，制熱設(shè)備為燃氣鍋爐、電鍋爐或燃煤鍋爐。特點是冬季鍋爐供暖，夏季鍋爐供蒸汽或熱水，作為溴化鋰吸收式冷水機組的動力，供冷時，安全性高、噪聲小。（3）空氣源熱泵冷熱水機組：制冷制熱設(shè)備為空氣源熱泵冷熱水機組，它是一種具有顯著節(jié)能環(huán)保效益的空調(diào)冷熱源，應(yīng)合理使用高位能，空氣是熱泵的優(yōu)良低位熱源之一，設(shè)備利用率高，一機兩用，省掉冷水機組的冷卻水系統(tǒng)和供熱鍋爐房，可置于屋頂，節(jié)省建筑有效面積。按照建筑物的實際用途、各類制冷機的特性、結(jié)合工程所給的水源條件，電源和熱源條件，從初投資和后期運行費用進行技術(shù)經(jīng)濟比較分析來確定。對于大型集中空調(diào)系統(tǒng)，冷源的選擇宜選用結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小的冷水機組，可以將壓縮機、電動機、冷凝器、蒸發(fā)器、壓力表以及自控元件等都組裝在同一基礎(chǔ)上。選擇電力驅(qū)動的冷水機組時，當(dāng)單機空調(diào)制冷量大于1160kW時，宜選用離心式；制冷量在580～1160kW之間時，宜選用離心或螺桿式；制冷量小于580kW時，宜選用活塞式或者螺桿式。由于設(shè)備的選型涉及到投資問題，在本設(shè)計中，我對各種可能的方案進行了認真分析和比較。，,可選用兩臺螺桿型冷水機組和一臺板式換熱器。選用螺桿式制冷機的優(yōu)點有：（1）本螺桿壓縮機運行零部件少，特別是沒有活塞式壓縮機的閥片組等易損件，因而運行可靠，壽命長。（2）與活塞式制冷機相比，螺桿式冷水機組沒有不平衡慣性力，也不存在液擊的問題，機組可平穩(wěn)的高速工作。（3）與離心式冷水機相比，螺桿式冷水機組排氣量不受排氣壓力的影響，既不存在喘振問題，具有強制輸其的特點，在寬廣的負荷范圍內(nèi)保持較高的效率。（4）與活塞式和吸收式機組相比，操作維護方便。利用可靠的控制系統(tǒng)操作人員不必經(jīng)過長時間的專業(yè)培訓(xùn)，可實現(xiàn)無人職守運轉(zhuǎn)。選擇兩臺螺桿式冷水機組和一臺板式換熱器，螺桿水冷機組和板式換熱器參數(shù)如下：表5-1制冷機組性能參數(shù)型號冷凍水流量，m3/h管徑，mm冷卻水流量，m3/h管徑，mm電動機功率，kW制冷量，kW臺數(shù)SFWW300D1782002142003132冷凍水進/出水溫度7℃/12℃冷卻水進/出水溫度35℃/30℃表5-2板式換熱器性能參數(shù)型號單片面積，安裝面積，熱負荷，kW管徑，mm熱網(wǎng)供水溫度，℃熱網(wǎng)回水溫度，℃臺數(shù)BR064600100957016空氣處理方案分析及計算對于風(fēng)機盤管的選擇，主要是根據(jù)房間的余熱量，余濕量、風(fēng)量和顯熱量等相關(guān)參數(shù)來確定的。風(fēng)機盤管因為其具有的優(yōu)點而廣泛被使用，比如調(diào)節(jié)方便，可以由房間人員進行自由調(diào)節(jié)，從而有利于減少能源的浪費。但是它同時也存在缺點，它工作的時候采用的是低溫水，夏季管道上容易結(jié)露，因此必須加以保溫，而且對于舒適性空調(diào)，因為風(fēng)機盤管處理的是室內(nèi)空氣，所以單純地只用風(fēng)機盤管，僅僅只能夠解決房間里的負荷問題，無法滿足房間的衛(wèi)生要求，因此一般在選用風(fēng)機盤管的時候是需要配合新風(fēng)系統(tǒng)的。其形式主要有兩種：一種是新風(fēng)不承擔(dān)房間內(nèi)的冷負荷，另一種是新風(fēng)承擔(dān)房間內(nèi)的冷負荷。本次設(shè)計中兩種都有涉及，一般的辦公室采用風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，新風(fēng)由室外引入，經(jīng)過新風(fēng)機組處理，再送到各房間風(fēng)機盤管，與風(fēng)機盤管處理過的室內(nèi)空氣混合后由風(fēng)機盤管吹出，且承擔(dān)房間內(nèi)的負荷，各房間不單獨設(shè)置排風(fēng)系統(tǒng)，通過門窗縫隙滲透風(fēng)量。配電室和機柜間由于無人待在室內(nèi)，故采用單獨風(fēng)機盤管即可，可以不需要新風(fēng)。例如1001消防控制室送風(fēng)量的計算房間冷負荷Q=1077W，余濕量W=，室內(nèi)全年維持空氣狀態(tài)參數(shù)為℃，，，則（1）求熱濕比kJ/kg；（2）在i－d圖上確定室內(nèi)空氣狀態(tài)點N，在通過N點畫出過程線。取送風(fēng)溫差為最大到露點溫度，交線于O點，從而得出kJ/kg，kJ/kg，，，℃。焓濕圖如下：圖6-1空氣處理焓濕圖（3）計算送風(fēng)量，按消除余熱計算：m3/h根據(jù)所選的風(fēng)機盤管中檔所對應(yīng)的風(fēng)量，除以房間的總體積，計算得出房間的換氣次數(shù)是不是滿足衛(wèi)生要求。如果所選擇的風(fēng)機盤管對應(yīng)的風(fēng)量加上新風(fēng)量所達到的換氣次數(shù)達到要求，則認為選擇合理。如所選擇的風(fēng)機盤管對應(yīng)的風(fēng)量和送入的新風(fēng)量達不到換氣次數(shù)的要求，則應(yīng)重新選擇處理風(fēng)量較大的風(fēng)機盤管，直到滿足要求。在選擇過程中，所選擇的風(fēng)機盤管提供的冷量可能會比房間所需的冷量大很多，但在滿足衛(wèi)生要求的前提下，可用電動兩通閥門進行調(diào)節(jié)。表6-1風(fēng)機盤管選型房間號面積，夏季室內(nèi)冷負荷(全熱)，W室外焓值，kJ/kg室內(nèi)焓值，kJ/kg室內(nèi)外焓差，kJ/kg風(fēng)機盤管處理狀態(tài)點焓值，kJ/kg風(fēng)機盤管處理空氣焓差，kJ/kg風(fēng)機盤管風(fēng)量，m3/h風(fēng)機盤管型號臺數(shù)1層1001417FP-51110022482636FP-85210034204496FP-10251004463FP-511100550631FP-851100763703FP-851100848510FP-8511009385FP-5111010981138FP-6821011981457FP-852101216811697FP-1023101340812072FP-13662層200156724FP-85120033525011333FP-13692004220497959FP-102420055013365FP-5112006635FP-8512007624FP-851標(biāo)準層400130473FP-5114002801148FP-682400440332FP-51140051924032FP-136440061632807FP-10234007731782FP-1022空調(diào)系統(tǒng)除了滿足對室內(nèi)環(huán)境的溫濕度控制外，還要給環(huán)境提供足夠的室外新鮮空氣。新風(fēng)量通常需要滿足以下三個要求：一是不小于按相關(guān)衛(wèi)生標(biāo)準或文獻規(guī)定的最小新風(fēng)量，二是補充室內(nèi)因燃燒所消耗的空氣和局部排風(fēng)量，三是保證房間的正壓。根據(jù)規(guī)范，選擇相應(yīng)的房間類型的新風(fēng)量標(biāo)準，確定最小新風(fēng)量。其計算結(jié)果如下表：房間號面積，m2人數(shù)人均新風(fēng)量，m3/h新風(fēng)量，m3/h1樓層40501001[控制室]130301002[資料室]248330901003[辦公室]420503015001004[辦公室]4301201005[辦公室,2]506301801007[辦公室]636301801008[辦公室]485301501009[辦公室]4301201010[工程師站]9810303001013[中庭]408602012002樓層39602001[包間,2]5616304802003[餐廳]3521202024002004[IT中心]2202030600標(biāo)準層25604001[辦公室]304301204002[會議室,2]8010303204004[辦公室]40230604005[會議室]19227308104006[會議室]16324307204007[辦公室]73830240 表6-2新風(fēng)量的計算根據(jù)各新風(fēng)機組所負擔(dān)的空調(diào)區(qū)域，將房間的新風(fēng)量之和作為新風(fēng)機組選型的標(biāo)準，查找合適的新風(fēng)機組樣本，進行選型，結(jié)果如下：表6-3新風(fēng)機組選型樓層新風(fēng)量，m3/h新風(fēng)機組型號臺數(shù)余壓，Pa功率，kW額定風(fēng)量，m3/h1F2820KG03D1-B129530001230129515002F3960KG04D3-B131514000標(biāo)準層2560129525007氣流組織計算空調(diào)房間氣流組織首先應(yīng)滿足兩個基本要求，擠壓原則和稀釋原則，擠壓原則即送入空氣使室內(nèi)原有空氣被擠壓到回風(fēng)口或排風(fēng)口出去，稀釋原則即送入空氣使室內(nèi)熱濕環(huán)境改變，并且利用氣流的誘導(dǎo)作用，加強熱質(zhì)交換，從而形成較為均勻的溫度場?？照{(diào)氣流組織計算的目的是選擇合適的送風(fēng)方式以及確定房間內(nèi)送回風(fēng)口個數(shù)、型號及布置樣式，使室內(nèi)溫度和濕度達到要求，氣流速度滿足冬季和夏季要求，，。其次氣流組織計算對送風(fēng)口的風(fēng)速有一定要求，風(fēng)速過高必然會導(dǎo)致噪聲過大，因此要控制送風(fēng)口速度，同時考慮層高問題，選擇合適送風(fēng)速度，回風(fēng)風(fēng)速可以稍微大些，但辦公樓一般應(yīng)滿足送風(fēng)速度不大于2m/s，回風(fēng)口不大于3m/s。本設(shè)計室內(nèi)溫濕度參數(shù)冬季供暖18℃，夏季空調(diào)26℃，φ=60%，房間送風(fēng)高度不大于5米，所設(shè)計的空調(diào)系統(tǒng)為舒適性空調(diào)，根據(jù)《實用空調(diào)設(shè)計手冊》中相關(guān)要求，本設(shè)計各房間氣流組織形式選擇上送上回送風(fēng)方式。中庭部位采用的是雙層百葉風(fēng)口，風(fēng)機盤管系統(tǒng)送風(fēng)口選擇的是方形散流器。散流器平送方式，一般用于室溫允許有一定波動范圍，有技術(shù)夾層、層高較低的空調(diào)房間，送風(fēng)射流沿著頂棚徑向形成貼附射流，保證了工作區(qū)穩(wěn)定均勻的溫度和風(fēng)速。散流器的布置：根據(jù)空調(diào)房間的大小和室內(nèi)所要求的參數(shù)，選擇散流器的個數(shù)，一般按對稱位置或梅花形布置。散流器中心線和側(cè)墻的距離，一般不小于1m。布置散流器時，散流器之間的距離，應(yīng)滿足使射流有足夠射程。以1001消防控制室為例，進行氣流組織計算該房間面積為，，送風(fēng)量為417m3/h，布置一個散流器，與風(fēng)機盤管回風(fēng)口均勻放置在房間內(nèi)，承擔(dān)的送風(fēng)區(qū)域；初選散流器，選擇方形平送散流器，按頸部風(fēng)速的選擇規(guī)格，選用散流器，，則頸部風(fēng)速為散流器實際出口面積為90%，即，則出口風(fēng)速為，即：室內(nèi)平均風(fēng)速為所選散流器符合規(guī)格。表7-1風(fēng)口型號及個數(shù)房間號風(fēng)口尺寸個數(shù)風(fēng)管尺寸風(fēng)速，m/s比摩阻，Pa/m1001[消防控制]11002[資料室]81003[辦公室]181004[辦公室]11005[辦公室,2]21007[辦公室]41008[辦公室]21009[辦公室]21010[工程師站]61011[機柜間]61012[配電室]81013[中庭]62001[包間,2]12003[餐廳]172004[IT中心]42005[交接班室]12006[辦公室]12007[辦公室]14001[辦公室]14002[會議室,2]44004[辦公室]14005[會議室]64006[會議室]64007[辦公室]28空調(diào)風(fēng)管水力計算控制流速法的特點是根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟比較推薦的風(fēng)速和已知風(fēng)管的風(fēng)量確定斷面尺寸和阻力損失。目前工程中常用的是控制流速法，此次畢業(yè)設(shè)計風(fēng)管水力計算采用控制流速法。水力計算的目的是校核所選設(shè)備型號壓力能否滿足工作要求。根據(jù)風(fēng)管的水力計算，校核所選風(fēng)機盤管及新風(fēng)機組是否滿足余壓要求，能否保證送風(fēng)口的風(fēng)速，如能滿足，則選型符合條件，如不滿足，則應(yīng)該重新進行選型，選擇余壓較大的型號，直到滿足為止。風(fēng)管水力計算主要步驟：（1）確定空調(diào)系統(tǒng)方案，繪制系統(tǒng)軸測圖，標(biāo)注管段長度和風(fēng)量。（2）確定最不利環(huán)路，并對各管段進行編號。最不利環(huán)路指的是阻力最大的管路，一般來說是指最遠或配件和部件最多的環(huán)路。（3）設(shè)計原則，初步選定各管段風(fēng)速。如下表不同管段不同位置均有不同速度要求：表8-1風(fēng)管風(fēng)速要求部位不同管段風(fēng)速要求，m/s新風(fēng)入口~總管和總干管~無送、回風(fēng)的支管~有送回風(fēng)的支管~根據(jù)風(fēng)量和風(fēng)速，計算管道斷面尺寸，并使其符合管道統(tǒng)一規(guī)格，再用規(guī)格化的風(fēng)管尺寸及風(fēng)量計算出管道內(nèi)實際風(fēng)速。根據(jù)風(fēng)量和管道斷面尺寸，查表可得到單位長度摩擦阻力R。則沿程阻力根據(jù)公式來計算計算各管段的沿程阻力和局部阻力，之和即為管路的總阻力，并使各并聯(lián)管路之間的不平衡率不超過15%。當(dāng)不平衡率大于15%時，要重新調(diào)整風(fēng)管尺寸；若仍不能滿足要求，則可以采用閥門進行調(diào)節(jié)。計算出最不利環(huán)路的總阻力，并考慮風(fēng)量與阻力的安全系數(shù)，進而選擇合適的風(fēng)機型號及電機功率。常用的局部阻力系數(shù)：，，，，，則局部阻力損失可根據(jù)式計算。對新風(fēng)機組送風(fēng)管段進行編號，由管段風(fēng)量，根據(jù)流速要求確定比摩阻，進行水力計算。風(fēng)管水力計算簡圖如下：圖9-1空調(diào)風(fēng)管水力計算簡圖表9-2空調(diào)風(fēng)管水力計算表樓層管段風(fēng)管尺寸風(fēng)量，m3/h長度，m比摩阻，Pa/m局部損失，Pa風(fēng)速，m/s損失，Pa總損失，Pa1層左側(cè)0~150032029401~2500320291052~332025012003~43202509004~53202506005~62001203006~72001203007~82001203001層右側(cè)0~132025012301~232025010502~33201607503~42001604504~51201201205~61201201202層0~1500400396071~250032019402~332025013303~4320250133024~532025010655~63202508006~73202505307~82001202658~92001202659~10200120265標(biāo)準層0~150025025601~250025025002~350025022603~450025020304~550025016305~650025012306~750025011607~83201601160248~93201608809~10320160520411~1212012020012~1312012020013~141201202009空調(diào)水系統(tǒng)及水管水力計算空調(diào)水系統(tǒng)按其功能分為冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)和冷凝水系統(tǒng)。空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計是否合理將會對空調(diào)的效果、能耗、運行費用、初投資等產(chǎn)生影響?？照{(diào)水系統(tǒng)是空調(diào)建筑中必須存在的。除了在全年中多數(shù)時間需要同時進行供冷和供熱的建筑外，其他大部分空調(diào)建筑通常是冷凍水系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)用同一個管路系統(tǒng)，這樣只需將冷水機組及其水泵或者熱源及其水泵并聯(lián)即可。該設(shè)計中選用了兩管制，是因為兩管制系統(tǒng)較為簡單，初投資較少，實際運行中對室內(nèi)要求不高。管路設(shè)計的主要目的是為了選擇合適的管徑，并求出循環(huán)阻力損失，進而來選擇合適的水泵。水管的設(shè)計有以下幾點需要注意：（1）空調(diào)水管一般采用鍍鋅鋼管，均需保溫；（2）各水管支路設(shè)置調(diào)節(jié)閥，可保證各支路間的壓力損失差值小于15%；（3）水管設(shè)計計算采用假定流速法；（4）水泵的流量由夏季最大冷負荷確定，并附加5%~15%的余量；（5）二次泵的揚程為二次環(huán)路中最不利環(huán)路的總阻力，并附加5%~15%的余量。管路計算方法：根據(jù)管內(nèi)的水流速度來確定各管段管徑，查閱相關(guān)規(guī)范，管內(nèi)水流速的推薦值見下表：表9-1管內(nèi)水流速推薦值部位速度，m/s部位速度，m/s水泵吸水管~向上立管1~3水泵壓出管~一般管道~排水管~冷卻水1~主干管~圖9-2最不利環(huán)路簡圖根據(jù)環(huán)路圖，查《簡明空調(diào)設(shè)計手冊》，得到相應(yīng)數(shù)據(jù)如下：表9-2最不利環(huán)路水力計算表管段流量，L/s長度，m比摩阻，Pa/m管徑，mm局部阻力系數(shù)動壓，Pa局部損失，Pa流速，m/s損失，Pa總損失，Pa0~116320803681~2170202~325525180189363~4155324~514240180185~6225406~75321404057~8110501802705568~9145652459~10926510~11926512~131508013`1411010014`1519410015~169712550050116`171381257207217~181851259809818~199615019-2011515020-2117515021-22208150144522-2328215023-2430615010制冷機房設(shè)備的選擇確定機組型號：，二臺SFWW300D型螺桿冷水機組，供回水溫度7～12℃時單臺制冷量為313kW，總制冷量為626kW。略大于冷負荷，符合要求。，一臺BR06型板式換熱器，組裝面積選擇，供回水溫差50℃時制熱量為650kW，略大于熱負荷，符合要求。表10-1制冷機組性能參數(shù)型號冷凍水流量，m3/h管徑，mm冷卻水流量，m3/h管徑，mm電動機功率，kW制冷量，kW臺數(shù)SFWW300D1782002142003132水泵是中央空調(diào)水系統(tǒng)的動力設(shè)備，常用的水泵有單級單吸清水離心水泵和管道泵兩種。當(dāng)流量較大時，也采用單級雙吸離心水泵；當(dāng)高揚程小流量時，常采用雙級離心水泵。（1）冷凍水泵的選擇冷水泵的臺數(shù)及流量，必須與制冷機組的臺數(shù)和流量相對應(yīng)，“一機一泵”的運行方式，并且設(shè)置一臺備用泵。水泵流量（10-1）水泵揚程（10-2）（2）冷卻水泵的選擇冷卻水泵的流量，應(yīng)按照冷水機組要求的冷卻水量，再考慮5%~15%的余量計算（10-3）冷卻水泵的揚程，按各部分阻力和計算并考慮5%~15%的余量（10-4）式中——水泵的揚程，；——安全系數(shù)，=~；——冷凝器的阻力，；——管路系統(tǒng)的阻力，；——冷卻塔噴水壓頭，；——冷卻塔自身高差，。（3）熱水泵的選擇熱水泵流量根據(jù)承擔(dān)的熱負荷及供回水溫差來確定并考慮一定的余量（10-5）式中——熱水泵的流量，；——熱水泵承擔(dān)的熱負荷，；——水的比熱容，；——供回水溫差，；——安全系數(shù)，=~。熱水泵的揚程（10-6）式中——熱水泵的揚程，；——安全系數(shù)，=~；——換熱器的阻力，；——管路系統(tǒng)的阻力，；——末端設(shè)備阻力，。本設(shè)計中采用的水泵見下表：表10-1冷凍水泵性能參數(shù)型號流量，m3/h揚程，m轉(zhuǎn)速，r/min效率，%電動機功率，kW必須汽蝕余量，m臺數(shù)SLS100-200B873829501543表10-2冷卻水泵性能參數(shù)型號流量，m3/h揚程，m轉(zhuǎn)速，r/min效率，%電動機功率，kW必須汽蝕余量，m臺數(shù)SLS100-160B242950113表10-3熱水泵性能參數(shù)型號流量，m3/h揚程，m轉(zhuǎn)速，r/min效率，%電動機功率，kW必須汽蝕余量，m臺數(shù)KQWR-G50/200-3/434145071313（1）補給水泵定壓補給水泵定壓的主要設(shè)備是水泵，容易實現(xiàn)，效果好，但是要消耗電能。在本次設(shè)計中將采用補給水泵定壓?？照{(diào)水系統(tǒng)的補水點一般設(shè)在冷凍水泵的吸入端。（2）補給水泵選取用補給水泵定壓時，補給水泵的臺數(shù)應(yīng)選兩臺以上兼顧備用，可不考慮單獨設(shè)備用泵。選泵時要分別考慮正常和事故工況補水要求。選取兩臺時，正常工況下一臺工作，一臺備用，事故工況下兩臺同時運行。室內(nèi)采暖通風(fēng)空調(diào)的水系統(tǒng)一般采用低溫水，補給水泵揚程需要保證將水送到系統(tǒng)的最高點并且留有2~5m水柱的富余壓頭。補給水泵的流量應(yīng)補充系統(tǒng)的漏水量。正常條件下補水裝置的補水量取系統(tǒng)循環(huán)水量的1％，事故補水量為正常補水量的4倍。補給水泵揚程（10-7）式中——補給水泵的揚程，；——補水點壓力值，；——水泵吸入管壓力損失，；——水泵出水管壓力損失，；——補給水箱最低水位比補水點高出的距離，；——安全系數(shù)，~。表10-5補給水泵性能參數(shù)型號流量，m3/h揚程，m轉(zhuǎn)速，r/min效率，%電動機功率，kW必須汽蝕余量，m臺數(shù)SLS40-160A2829502冷卻水量與機組散熱量和供回水溫差有關(guān)（10-8）（10-9）式中——冷卻水量，；——冷凝器散熱量，W；——壓縮機制冷量，W；P——壓縮機指示功率，W；——水的比熱容，，；——冷卻水供回水溫差，。在集中供水系統(tǒng)中，設(shè)置分集水器的目的是合理分配各個空調(diào)分區(qū)的供水，參照《簡明空調(diào)設(shè)計手冊》有分集水器設(shè)計的標(biāo)準，按照流速為進行設(shè)計管徑，經(jīng)計算分集水器管徑為680mm，。在補給水系統(tǒng)中，需要對補給的自來水進行處理，并且在循環(huán)使用過程中，水會蒸發(fā)，有灰塵或者雜物進入，都會引起水質(zhì)變差，另外像換熱器、閥門、水泵等設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點，以及材料等多種因素的影響，在系統(tǒng)內(nèi)會有產(chǎn)玷污附著，微生物腐蝕等現(xiàn)象。這些會導(dǎo)致傳熱效率下降、系統(tǒng)管道堵塞、浪費能源、減短設(shè)備壽命。根據(jù)冷凍水總量選用全自動電子水處理儀WT-300型，進口尺寸為60mm，流量300m3/h，功率為150W。軟化水箱根據(jù)補水量，按照四十分鐘補充完，。對于整個暖通空調(diào)系統(tǒng)，保溫極其重要，保溫材料的選擇和保溫層厚度的確定關(guān)系到系統(tǒng)的能源利用效率，對于棺材的合理使用也有一定的保護作用。保溫厚度根據(jù)傳熱學(xué)原理進行計算，或根據(jù)工程實際經(jīng)驗來確定，滿足制冷機組、冷凍水系統(tǒng)、冷凝水系統(tǒng)的保溫要求。保溫材料需要考慮實際環(huán)境，應(yīng)根據(jù)因地制宜的原則，選取價格低廉，來源廣泛、保溫性能好、易于施工且耐用的材料。11空調(diào)系統(tǒng)的消聲與隔振噪聲來源主要是風(fēng)機，風(fēng)機在運行過程中產(chǎn)生低頻率噪聲，空調(diào)系統(tǒng)的噪聲來源除風(fēng)機外，還包括由于風(fēng)管內(nèi)氣流壓力發(fā)生變化引起的鋼板振動產(chǎn)生的噪聲，尤其當(dāng)氣流遇到障礙物時產(chǎn)生的噪聲更大，在低速系統(tǒng)中由于管內(nèi)風(fēng)速已經(jīng)考慮了聲學(xué)因素，所以不必計算?？照{(diào)系統(tǒng)的噪聲除了可以通過空氣傳播到室內(nèi)外，還能通過建筑物的結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)傳播，例如，轉(zhuǎn)動的風(fēng)機，壓縮機所產(chǎn)生的振動可以直接傳給基礎(chǔ)，以彈性波的形式從機器基礎(chǔ)沿房屋結(jié)構(gòu)傳到其它房間,又以噪聲的形式出現(xiàn)，因此對空調(diào)系統(tǒng)振動機構(gòu)削弱能有效的降低噪聲。削弱由機器傳給基礎(chǔ)的振動是靠消除它們之間的剛性連接實現(xiàn)的，即在振源的和它的基礎(chǔ)之間安設(shè)避振構(gòu)件，使從振源傳到的振動得到一定程度的減弱。風(fēng)機盤管：空調(diào)方式為風(fēng)機盤管，根據(jù)所選的風(fēng)機盤管的技術(shù)參數(shù)可以知道，風(fēng)機盤管的噪聲基本滿足設(shè)計要求，不需要設(shè)置消聲器，只需在風(fēng)口與風(fēng)機連接