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PAGE本科畢業(yè)設(shè)計說明書題目:青島某綜合樓空調(diào)設(shè)計院(部):熱能工程學(xué)院專業(yè):建筑環(huán)境與設(shè)備工程班級:建環(huán)xxx姓名:xxx學(xué)號:xxx指導(dǎo)教師:xxx完成日期:2014年6月 PAGE53目錄摘要.VABSTRAVI1前言1.1設(shè)計目的11.2設(shè)計意義11.3設(shè)計的技術(shù)要求及指導(dǎo)思想11.3.1空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 11.3.2我國空調(diào)系統(tǒng)的現(xiàn)狀 21.3.3設(shè)計的技術(shù)要求 21.4設(shè)計主要解決的問題32工程概況2.1建筑特點(diǎn)42.2設(shè)計依據(jù)42.3氣象資料42.4室內(nèi)計算參數(shù)52.5建筑資料63負(fù)荷計算3.1空調(diào)冷負(fù)荷的計算73.1.1外墻冷負(fù)荷與屋面冷負(fù)荷... 73.1.2玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷 .73.1.3透過玻璃窗進(jìn)入的日射得熱引起的冷負(fù)荷 73.1.4內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷 83.1.5室內(nèi)得熱冷負(fù)荷 83.1.6空氣滲透冷負(fù)荷 93.2空調(diào)熱負(fù)荷的計算113.2.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量113.2.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加耗熱量113.2.3朝向修正123.3新風(fēng)量和新風(fēng)負(fù)荷的確定133.3.1新風(fēng)負(fù)荷的計算133.3.2新風(fēng)量的確定134空調(diào)系統(tǒng)的確定及論證4.1空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的基本原則....144.2.空調(diào)系統(tǒng)的確定144.3空調(diào)系統(tǒng)的分類144.4空調(diào)水系統(tǒng)的分類154.5本次設(shè)計的方案164.5.1風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)164.5.2全空氣一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)164.6方案比較論證174.6.1一次回風(fēng)、二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)比較174.6.2定風(fēng)量與變風(fēng)量系統(tǒng)的比較174.6.3風(fēng)機(jī)盤管與新風(fēng)連接方式的比較184.7結(jié)論185送風(fēng)狀態(tài)參數(shù)及送風(fēng)量的確定5.1新風(fēng)量規(guī)定195.2風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)風(fēng)量的選擇195.2.1風(fēng)機(jī)盤管的夏季處理過程196空氣處理設(shè)備的選型6.1風(fēng)機(jī)盤管的選型...216.2新風(fēng)機(jī)組的選型...226.3全空氣處理機(jī)組的選型237冷熱源的選擇及設(shè)備選型7.1冷熱源的選擇257.1.1冷源257.1.2冷源267.2機(jī)組選型267.2.1冷水機(jī)組267.2.2換熱器288氣流組織計算8.1氣流組織方案論證298.1.1風(fēng)口形式的確定298.1.2氣流組織形式的確定309管道布置及水力計算9.1空調(diào)水系統(tǒng)水力計算319.1.1水管管徑的確定319.1.2阻力的確定319.1.3計算步驟如下329.1.4水系統(tǒng)的水力計算339.2風(fēng)管的水力計算349.2.1風(fēng)管系統(tǒng)349.2.2風(fēng)管水利計算的內(nèi)容349.2.3計算方法359.2.4風(fēng)管的水利計算359.3冷凝水管道設(shè)計369.3.1設(shè)計原則369.3.2管徑確定379.4水系統(tǒng)安裝要求379.5排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計3710其他設(shè)備的選擇10.1冷卻塔的選擇3810.1.1冷卻塔選擇事項(xiàng)3810.1.2冷卻塔的選擇3810.2水泵的選擇3910.2.1選擇原則3910.2.2循環(huán)水泵的選擇3910.2.3循環(huán)水泵配管布置4010.3水處理設(shè)備的選擇計算4110.3.1系統(tǒng)軟化水箱及水處理設(shè)備的選擇4110.4定壓補(bǔ)水設(shè)備4210.4.1定壓補(bǔ)水設(shè)備選擇計算4210.5除污器的選擇4310.6分集水器的選擇計算4410.7閥門安裝4411自動控制與節(jié)能分析11.1空調(diào)機(jī)房的控制4611.1.1冷凍水系統(tǒng)的監(jiān)控4611.1.2冷卻水系統(tǒng)的監(jiān)控4611.2新風(fēng)機(jī)組的自動控制4611.3風(fēng)機(jī)盤管的控制4712消聲減振設(shè)計4813空調(diào)系統(tǒng)的保溫防腐49結(jié)論52謝辭53參考文獻(xiàn)54附錄55摘要本設(shè)計為青島市某綜合樓空調(diào)工程設(shè)計,總建筑面積14225m2,地上9層,地下一層;建筑高度43.5m。包括一樓大廳,宴會廳,客房,辦公室,等功能間。通過方案比較,在負(fù)荷計算的基礎(chǔ)上,采用了風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)和全空氣兩種空調(diào)系統(tǒng)形式。風(fēng)機(jī)盤管為臥式暗裝,新風(fēng)不承擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷,室內(nèi)回風(fēng)與新風(fēng)混合后經(jīng)雙層百葉風(fēng)口送出;全空氣系統(tǒng)為一次回風(fēng)系統(tǒng),全空氣送風(fēng)采用吊頂送風(fēng)方式,吊頂回風(fēng),送風(fēng)口均為雙層百葉風(fēng)口,回風(fēng)口均為單層百葉風(fēng)口。新風(fēng)從墻洞引入,再由新風(fēng)機(jī)組集中處理供應(yīng)。用假定流速法對風(fēng)管及水管進(jìn)行水力計算,并進(jìn)行校核。在滿足冷量,盡量滿風(fēng)量的前提下進(jìn)行設(shè)備選型。冷凍水由制冷機(jī)房供應(yīng),熱源為市政管網(wǎng)提供。水管大部分采用了異程兩管制水系統(tǒng)。水管用泡沫橡塑保溫。設(shè)計工程中考慮了消聲、減振和防火排煙的措施。由于該建筑的建筑高度較高,高度為43.5m,層數(shù)為9,設(shè)計時應(yīng)充分考慮水系統(tǒng)設(shè)備的承壓問題,合理布置管路系統(tǒng)和設(shè)備的位置。關(guān)鍵詞:空調(diào)負(fù)荷;全空氣系統(tǒng);一次回風(fēng);風(fēng)機(jī)盤管。ABSTRACTThisdesignforQingdaoacomplexairconditioningengineeringdesign,atotalconstructionareaof14225m2,9floorsontheground,underground;Buildingheightof43.5m.Includingthefirstfloorhall,banquethall,livingroom,office,,andotherfunctions.Throughtheschemecomparison,onthebasisofloadcalculation,adoptfan-coilunitplusfreshairandtwokindsofairconditioningsystemforms.Fancoilforhorizontalloading,freshairdoesnotundertakeindoorload,indoorreturnairmixedwithfreshairafterthedoubleshuttertuyeresentout;Allairsystemforprimaryreturnairsystem,airsupplyadoptstheceilingairsupplymethod,condoletopreturnairandairsupplyoutletarebasedonthedoubleshuttertuyere,returnairmoutharesinglelouverstuyere.Freshairfromtheholeinthewalltointroduce,thefreshairunitsfocusonsupply.Byassumingthevelocitymethodforducthydrauliccalculationandpipe,andcarryonthecheck.Inthecold,daymeasureairflowunderthepremiseofequipmenttypeselection.Chilledwatersuppliedbycoolingmachine,heatsourceformunicipalpipenetwork.Conduitisusedmostofthedifferentprocesstwocontrolswatersystem.Conduitwithfoamrubberinsulation.Wereconsideredinthedesignprojectofnoiseeliminationandvibrationandmeasuresoffiresmoke.Duetotheconstructionofhighbuildingheight,heightof43.5m,thelayersof9,thedesignshouldbefullyconsideredwhenwaterpressureontheproblemofsystemequipment,reasonabledecoratethelocationofthepipingsystemandequipment.KeyWord:Airconditioningload.Allairsystem;Areturnair;Fancoilunits.1前言1.1設(shè)計目的畢業(yè)設(shè)計是在完成教學(xué)計劃規(guī)定的全部課程后所必須進(jìn)行的重要實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。通過工程設(shè)計達(dá)到綜合運(yùn)用和深化所學(xué)專業(yè)理論知識的目的,培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決一般工程問題的能力。1.2設(shè)計意義通過此次畢業(yè)設(shè)計使得我們對我國空調(diào)系統(tǒng)發(fā)展的過去、現(xiàn)狀、未來及發(fā)展前景都有了一些基本了解,這對我們以后的工作有重要的啟蒙作用。通過畢業(yè)設(shè)計也使得我們學(xué)會了如何靈活的運(yùn)用專業(yè)知識并使之與實(shí)際工程相結(jié)合,這對為社會培養(yǎng)專業(yè)的暖通人才有很重要的作用。1.3設(shè)計的技術(shù)要求及指導(dǎo)思想1.3.1空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)入90年代后,我國的居住環(huán)境和工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境都已廣泛地應(yīng)用空調(diào),空調(diào)技術(shù)已成為衡量建筑現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一。90年代中期,由于大中城市電力供應(yīng)緊張,供電部門開始重視需求管理及削峰填谷,蓄冷空調(diào)技術(shù)提到了議事日程。近年來,由于能源結(jié)構(gòu)的變化,促進(jìn)了吸收式冷熱水機(jī)組的快速發(fā)展,以及熱泵技術(shù)在長江中下游地區(qū)的應(yīng)用。隨著生產(chǎn)和科技的不斷發(fā)展,人類對空調(diào)技術(shù)也進(jìn)行了一系列的改進(jìn),同時也在積極研究環(huán)保、節(jié)能的空調(diào)產(chǎn)品和技術(shù),已經(jīng)投入使用了冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)、燃?xì)饪照{(diào)、VAV空調(diào)系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)等。暖通空調(diào)技術(shù)的發(fā)展,必然會受到能源、環(huán)境條件的制約,所以能源的綜合利用、節(jié)能、保護(hù)環(huán)境及趨向自然的舒適環(huán)境必然是今后發(fā)展的主題。能源是整個經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的基本組成部份,作為一個能源消耗大國,美國在節(jié)能和提高能源利用率方面投入了大量的人力、物力。在美國的整個能源消耗中,有約1/3以上消耗在建筑能耗上,這些能耗用來滿足人們的熱舒適、空氣品質(zhì)、提高人們的生活質(zhì)量。美國暖通空調(diào)制冷工程師協(xié)會、美國制冷協(xié)會、美國冷卻塔協(xié)會等組織、美國能源部以及眾多暖通空調(diào)設(shè)備生產(chǎn)廠家如York,Carrier等都為建筑節(jié)能做出了很大貢獻(xiàn)。特別是美國制冷設(shè)備生產(chǎn)廠商投入了大量的資源研究高性能冷水機(jī)組,使得冷水機(jī)組單位制冷量的能耗僅為20世紀(jì)70年代的62.3%。美國在空調(diào)冷源水系統(tǒng)方面的研究也卓有成效,在冷卻水系統(tǒng)方面著重于降低冷卻水流量,以達(dá)到減少冷卻水泵能耗的目的。另外,Daikin公司首推的變頻VRV系統(tǒng),為中小型建筑安裝集中式空調(diào)系統(tǒng)創(chuàng)造了條件;Sany公司則在直燃式冷水機(jī)組上成績卓著。世界各國大力發(fā)展可再生能源作為空調(diào)冷熱源用能。地源熱泵供暖空調(diào)是一種使用可再生能源的高效節(jié)能、環(huán)保型的工程系統(tǒng)。在美國地源熱泵系統(tǒng)占整個空調(diào)系統(tǒng)的20%左右;瑞士40%的熱泵為地源熱泵,瑞典65%的熱泵為地源熱泵。1.3.2我國空調(diào)系統(tǒng)的現(xiàn)狀近年來,由于國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,使我國的能源顯得越來越緊張。隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷深入和人們生活水平的不斷提高,空調(diào)建筑物越來越多,建筑物消耗的能量也越來越大,甚至出現(xiàn)了空調(diào)系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)爭搶電力資源的情況。因此,在建筑物節(jié)能顯得十分迫切。在我國建筑總能耗中,空調(diào)系統(tǒng)的能耗占有相當(dāng)大的比重,因此研究探討空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能就顯得十分重要。在建筑物空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行能耗中,冷源系統(tǒng)的能耗是最大的。近年來,我國暖通空調(diào)學(xué)術(shù)界和工程界在空調(diào)冷源系統(tǒng)的節(jié)能方面做了大量的研究工作。研究工作主要集中在冷源系統(tǒng)的形式選擇上,對壓縮式冷水機(jī)組和吸收式冷水機(jī)組的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較研究較多,通過對眾多方案的分析已經(jīng)基本達(dá)成共識:吸收式冷水機(jī)組節(jié)電而不節(jié)能,對其在我國的應(yīng)用應(yīng)區(qū)別對待,對于有余熱可以利用的地區(qū),應(yīng)大力提倡使用吸收式冷水機(jī)組,而一般建筑物則應(yīng)采用蒸汽壓縮式制冷。當(dāng)然,在進(jìn)行冷熱源系統(tǒng)的選擇時,還要考慮建筑物所在地的氣象條件、電力供應(yīng)狀況、能源情況、空調(diào)系統(tǒng)有無采用余熱回收的可能性等方面的問題。1.3.3設(shè)計的技術(shù)要求隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展以及對節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高,暖通空調(diào)領(lǐng)域中新的設(shè)計方案大量涌現(xiàn),針對同一個設(shè)計項(xiàng)目,往往可以有很多不同的設(shè)計方案可供選擇,設(shè)計人員要進(jìn)行大量的方案比較和優(yōu)選工作,設(shè)計方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較正在成為影響暖通空調(diào)設(shè)計質(zhì)量和效率的一項(xiàng)重要工作。如何對暖通空調(diào)設(shè)計方案進(jìn)行科學(xué)的比較和優(yōu)選,是我們暖通空調(diào)設(shè)計人員在實(shí)際設(shè)計工作中經(jīng)常遇到的一個重要技術(shù)難題。雖然對目前空調(diào)系統(tǒng)的現(xiàn)狀有了一定程度的了解,我們設(shè)計過程中應(yīng)盡量考慮系統(tǒng)的節(jié)能,但必須是在設(shè)計合理的情況下。此次設(shè)計中我們不僅要學(xué)會怎樣全面、完整的去完成一個設(shè)計,包括設(shè)計步驟及計算結(jié)果,設(shè)計方案及計算要合理,而且還要求我們熟練的運(yùn)用AutoCAD將我們的設(shè)計成果表達(dá)出來。要求我們不僅要有編寫設(shè)計說明書的能力,而且要有熟練運(yùn)用計算機(jī)畫圖的能力。1.4設(shè)計主要解決的問題除了對設(shè)計中基本的設(shè)計能力及作圖能力的要求外,我們還應(yīng)盡量使自己的設(shè)計合理及考慮到我國能源現(xiàn)狀,使我們的設(shè)計更加完美。通過對一些地區(qū)空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)查發(fā)現(xiàn),設(shè)計人員在涉及選用冷水機(jī)組時多考慮其額定工況下的全負(fù)荷性能,而對其部分負(fù)荷性能的考慮較少。在風(fēng)冷式冷水機(jī)組和水冷式冷水機(jī)組的選擇應(yīng)用上我國制冷工程界也存在著認(rèn)識上的差異。我國在冷源水系統(tǒng)方面的研究目前較少,一般都是按冷水機(jī)組的樣本提供的冷卻水量和冷凍水量進(jìn)行冷卻水泵和冷凍水泵的選擇。對于水系統(tǒng)的水泵是否運(yùn)行節(jié)能則關(guān)注不多。事實(shí)上,對于冷水機(jī)組的運(yùn)行而言,冷凝器和蒸發(fā)器都要求定流量,因此,對于冷水機(jī)組部分負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行時,水泵的輸出都是全負(fù)荷輸出,水系統(tǒng)的全年運(yùn)行能耗是相當(dāng)大的,因此水系統(tǒng)的節(jié)能具有很大的潛力。2工程概況2.1原始資料1、本工程位于青島市。建筑物東西長66.2米,南北寬30.2米。2、總建筑面積14225m2。3、建筑層數(shù)、高度:地上9層,地下一層;建筑高度43.5m。4、建筑防火設(shè)計的分類為一類高層公共建筑。5、本工程主要功能為餐飲、住宿、辦公、會議等,9層上部為電梯機(jī)房及水箱間。6、本工程要求設(shè)計中央空調(diào)系統(tǒng)(包括空調(diào)冷熱源)。冷熱源機(jī)房位于地下一層。7、城市熱網(wǎng)可全年為該工程提供0.6MPa的飽和蒸汽。當(dāng)?shù)仉娏?yīng)充足,工程所在位置亦設(shè)有燃?xì)夤芫W(wǎng),可保證有足夠的天然氣供給。另外,本工程周邊有空地(擬作為綠地),面積約10000m2。2.2設(shè)計依據(jù)(1)《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》GB50736-2012(2)《高民用建筑防火規(guī)范》GB50045-95(2005)(3)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2006(4)《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2005(5)《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(山東省)BJ14-036-2006(6)《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》GB3096-93(7)《人民防空地下室設(shè)計規(guī)范》GB50038-2005(8)《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》GB50015-2003(9)《民用建筑采暖通風(fēng)設(shè)計技術(shù)措施》(2007)(10)書及相關(guān)主業(yè)提供的資料2.3設(shè)計原始資料2.3.1氣象資料1.室內(nèi)參數(shù):空調(diào)房間:夏季溫度25℃冬季溫度18℃相對濕度:夏季濕度60%冬季濕度50%室內(nèi)風(fēng)速:夏季風(fēng)速≤0.3m/s冬季風(fēng)速≤0.2m/s2.室外參數(shù):查《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》得青島市市室外氣象參數(shù)值為:地理位置:北緯36°04′東經(jīng)120°20′海拔76m夏季室外主要參數(shù):空調(diào)計算日平均溫度27.2空調(diào)計算干球溫度29空調(diào)計算濕球溫度26平均相對濕度(%)85大氣壓力(pa)99720冬季室外主要參數(shù):采暖計算溫度-6空調(diào)計算溫度-9通風(fēng)計算溫度-1平均相對濕度(%)64大氣壓力(pa)1016902.4室內(nèi)計算參數(shù)表2.1室內(nèi)設(shè)計參數(shù)房間名稱溫度℃(波動范圍±2℃)相對濕度%(波動范圍±10%)新風(fēng)量m3/(h·人)工作區(qū)風(fēng)速m∕s允許噪音A聲級∕dBA夏季冬季夏季冬季門廳大廳262065—100.2~0.360餐廳262065—200.2~0.365客房262060—300.2~0.345辦公室、會議室262065—300.2~0.350衛(wèi)生間26186510次∕h———表2.2公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GB50189-2005公共建筑房間類型照明功率密度f1(W/m2)人均占有使用面積m2/人電氣功率密度f2(W/m2)辦公建筑普通辦公室11420高檔辦公室18813設(shè)計室18813會議室112.55走廊5500其他11205商場一般商場12313高檔商場19413賓館客房151520餐廳133013會議、多功能廳182.55走廊55002.5建筑資料各個圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱物性參數(shù)如下:(1)外墻:采用50厚爐渣混凝土聚苯板,傳熱系數(shù)0.42W/㎡·K。(3)窗戶:PA斷橋鋁合金輻射率≤0.25Low-E中空玻璃(空氣12mm)傳熱系數(shù)為2.30W/㎡·K。(4)屋面:采用50厚膨脹聚苯板外保溫鋼筋砼板(聚苯板),傳熱系數(shù)為0.42W/㎡·K。3負(fù)荷計算3.1空調(diào)冷負(fù)荷的計算本設(shè)計采用天正暖通冷負(fù)荷系數(shù)法計算夏季空調(diào)冷負(fù)荷,通過冷負(fù)荷溫度與冷負(fù)荷系數(shù)直接從各種擾量值求得各分項(xiàng)逐時冷負(fù)荷?,F(xiàn)分項(xiàng)說明如下:3.1.1外墻冷負(fù)荷與屋面冷負(fù)荷:Q=Ko·Fo·[(tlo-tdl)·Ca·Cp-tn(3.1)式中Ko——傳熱系數(shù),W/(m2·℃);Fo——外墻和屋頂?shù)拿娣e,m2;tlo——墻體或屋面冷負(fù)荷計算溫度的逐時值,℃;tdl——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的地點(diǎn)修正系數(shù),℃;Ca——外表面放熱系數(shù)修正值;Cp——圍護(hù)結(jié)構(gòu)外表面日射吸收系數(shù)的修正值;tn——室內(nèi)設(shè)計溫度,℃。 3.1.2玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷Q=F·K·CK1·Ck2·[(tlc+td2)-tn](3.2)式中K—外窗傳熱系數(shù),W/(m2·℃);F—外窗窗口面積,m2;Tlc—外窗的逐時冷負(fù)荷計算溫度,℃;td2—外窗逐時冷負(fù)荷計算溫度的地點(diǎn)修正值;K1—不同類型窗框的外窗傳熱系數(shù)的修正值;K2—有內(nèi)遮陽設(shè)施外窗的傳熱系數(shù)修正值;tn—室內(nèi)設(shè)計溫度,℃。3.1.3透過玻璃窗進(jìn)入的日射得熱引起的冷負(fù)荷透過玻璃窗進(jìn)入室內(nèi)的日射得熱形成的逐時冷負(fù)荷按下式計算:(2.4)式中:AW—玻璃窗的面積,㎡;CC.S—玻璃窗的綜合遮擋系數(shù)CC.S=CS·CI;其中,CS—玻璃窗的遮擋系數(shù),本設(shè)計中,6mm厚吸熱玻璃Cs=0.75;CI—窗內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù),本設(shè)計中,中間色活動百葉簾CI=0.6;Ca—窗的有效面積系數(shù);單層鋼窗,雙層鋼窗0.75;單層木窗0.7,雙層木窗0.6,CLQ—玻璃窗冷負(fù)荷系數(shù),無因次數(shù),Djmax—日射得熱因數(shù)最大值3.1.4內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)Q=K·F·(tls–tn),tls=tw.pj+△tls(3.4)式中K——內(nèi)圍護(hù)結(jié)的傳熱系數(shù),W/(m2·℃);F——內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積,m2;Tls——鄰室計算平均溫度,℃;tn——室內(nèi)設(shè)計溫度,℃;pj——設(shè)計地點(diǎn)的日平均室外空氣計算溫度,℃;△tls——鄰室計算平均溫度與夏季空調(diào)室外計算平均溫度的差值,℃。3.1.5室內(nèi)得熱冷負(fù)荷(1)照明散熱引起的冷負(fù)荷Q=N·n1·Ccl(白只燈和鎮(zhèn)流器在空調(diào)房間外的熒光燈)(3.5a)Q=(N1+N2)·n1·Ccl(明裝熒光燈:鎮(zhèn)流器安裝再空調(diào)房間內(nèi)(3.5b)Q=N1·n1·n2·Ccl(暗裝熒光燈:燈管安在吊頂玻璃罩內(nèi))(3.5c)式中N——白熾燈的功率,W;N1——熒光燈的功率,W;N2——鎮(zhèn)流器的功率,一般取熒光燈功率的20%,W;n1——燈具的同時使用系數(shù),即逐時使用功率與安裝功率的比例;n2——考慮玻璃反射,頂棚內(nèi)通風(fēng)情況的系數(shù),當(dāng)熒光燈罩有小孔,利用自然通風(fēng);熱于頂棚內(nèi)時,取為0.5-0.6,熒光燈罩無通風(fēng)孔時,視頂棚內(nèi)通風(fēng)情況取為0.6-0.8;Ccl——照明散熱形成的冷負(fù)荷系數(shù)。(2)人體散熱引起的冷負(fù)荷Qr=Qs+Qq(3.6a)Qs=n·Cr·q1·CLQ(3.6b)Qq=n·Cr·q2(3.6c)式中Qs——顯熱冷負(fù)荷;Qr——人體散熱引起的冷負(fù)荷,W;CCL——人體顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù);Qq——潛熱冷負(fù)荷,W;q1——不同室溫和勞動性質(zhì)時成年男子的顯熱量,W;n——空調(diào)房間內(nèi)的人數(shù),人;Cr——群集系數(shù);q2——每個人散發(fā)的潛熱量,W。Wr=n·Cr·w(3.7)式中Wr——人體的散濕量,g/h;Cr——群集系數(shù);n——空調(diào)房間內(nèi)的人數(shù),人;W——每個人的散濕量,g/h。3.1.6空氣滲透冷負(fù)荷W=1/1000·ρw·L·(dw–dn)(3.8)Qx=1/3.6·ρw·L·(tw-tn)(3.9)Qq=1/3.6·ρw·L·(Iw-In)(3.10)式中Ρw——夏季室外空調(diào)計算干球溫度下密度:一般取:1.13kg/m3;L——空氣量m3/h;Dw——室外空氣含濕量,g/kg干空氣;Dn——室內(nèi)空氣含濕量,g/kg干空氣;Tw——室外空氣調(diào)節(jié)計算干球溫度,℃;tn——室內(nèi)計算溫度,℃;Iw——室外空氣焓值,kJ/kg干空氣;In——室內(nèi)空氣焓值,kJ/kg干空氣。以8002房間為例介紹冷負(fù)荷計算的過程:表3.28002房間負(fù)荷計算8002房間南外墻瞬變傳熱引起冷負(fù)荷時間891011121314151617181920tlo32.832.632.532.532.732.933.333.834.334.835.235.532.6tdl3Ca1Cp1t'lo29.829.629.529.529.729.930.330.831..331.832.232.529.6tn25K0.42A9.4Qc(t)1918.217.817.818.619.320.922.924.926.828.429.618.28002房間南外窗瞬變傳熱引起冷負(fù)荷時間891011121314151617181920tc(t)26.727.127.527.928.328.628.828.828.728.628.328.027.6td0Ck10.78Ck20.6t'c(t)26.727.127.527.928.328.628.828.828.728.628.328.027.6tn25K2.3A7Qc(t)12.815.818.821.924.927.128.628.627.927.124.922.627.63002房間南外窗透入日射得熱引起冷負(fù)荷時間891011121314151617181920CLQ0.510.530.670.680.650.440.390.320.220.17Djmax265Ca0.85Cc,s0.78Cn0.6AW7Qc(t)55221295376391494502480325288236162125Q87255332416435541551531377342289215171人體散熱引起的冷負(fù)荷:顯熱負(fù)荷:時間891011121314151617181920CLQ0.930.940.950.950.960.960.59N2Cr0.89q266Qc(t)10911011211211311362251915141211Qs=n·Cr·q1·CLQ=2×0.96×66=113W潛熱負(fù)荷:Qq=n·Cr·q2=2×0.89×68=121W人體散熱引起的冷負(fù)荷:Qr=Qs+Qq=113+121=234W濕負(fù)荷:Wr=n·Cr·w=0.001×2×0.89×102=181.6g/h照明散熱引起的冷負(fù)荷:時間891011121314151617181920CLQ0.900.910.920.930.940.950.590.260.140.12N1244.4n10.8n20.6Qc(t)10510610710911011169.231.725.822.318.816.414.1Q=N1·n1·n2·Ccll=244×0.8×0.6×0.95=111.4W3.2空調(diào)熱負(fù)荷的計算圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量包括基本耗熱量和附加耗熱量兩部分。3.2.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量(3-11)式中:K——傳熱系數(shù);F——傳熱面積;tn——室內(nèi)空氣計算溫度;tw——室外空調(diào)計算溫度;α——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)。3.2.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加耗熱量(3-12)式中:Q1——考慮各項(xiàng)附加后,某圍護(hù)的耗熱量;Qj——某圍護(hù)的基本耗熱量;βch——朝向修正;βf——風(fēng)力修正;βli——兩面外墻修正;βm——窗墻面積比過大;βfg——房高附加;βj——間歇附加。3.2.3朝向修正朝向修正系數(shù):(1)北向,東北向,西北向:0%;(2)南向:-20%;(3)東向,西向:-5%;(4)西南向,東南向:-10%。3.2.4高度修正對于外圍護(hù)結(jié)構(gòu),超過4米的建筑均需要進(jìn)行高度修正,每超過1米,高度修正增加2%以8002房間為例,計算結(jié)果如下:熱負(fù)荷計算表房間編號圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)計算溫差修正系數(shù)基本耗熱量熱量修正冷風(fēng)滲透耗熱量房間耗熱量朝向修正后名稱面積K△taQ'1jXcn1+XcnQ1jQ2Qmw/m.℃℃w%%www1234567891011128002北外墻11.70.42261161.20100161.20東外墻9.00.42261124-1090111.60總計272.83.3新風(fēng)量和新風(fēng)負(fù)荷的確定3.3.1新風(fēng)負(fù)荷的計算Qw=Gw(iw–in)(3.13)式中Qw——新風(fēng)負(fù)荷,KW;Gw——新風(fēng)量,kg/s;iw——室外新風(fēng)的焓,KJ/kg;in——室內(nèi)新風(fēng)的焓,KJ/kg。以8002房間為例計算夏季新風(fēng)負(fù)荷:在i-d圖上根據(jù)tn=25℃及n=60%確定室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)N,in=58kJ/kg;干球溫度td=29℃和相對濕度85%確定室外狀態(tài)點(diǎn)W,iw=85kJ/kg。根據(jù)規(guī)范確定新風(fēng)量為60m3/h。則計算新風(fēng)負(fù)荷為:Qw=Gw(iw–in)=60*1.2/3600*(85-58)=0.54kw3.3.2新風(fēng)量的確定(1)最小新風(fēng)量的目的:衛(wèi)生和IAQ要求、補(bǔ)充局部排風(fēng)量、維持空調(diào)房間的正壓要求。(2)衛(wèi)生與IAQ要求:查手冊與規(guī)范,一般在每人8~30m3/h左右。加入新風(fēng)負(fù)荷后,該建筑總冷指標(biāo)為55W/㎡.,總冷負(fù)荷為776.6Kw??偀嶂笜?biāo)為51W/㎡,總熱負(fù)荷為725.8Kw.4空調(diào)系統(tǒng)的確定及論證4.1空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的基本原則(1)選擇空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)時,應(yīng)根據(jù)建筑物的用途、規(guī)模、使用特點(diǎn)、符合變化情況與參數(shù)要求、所在地區(qū)氣象條件與能源狀況等,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定;當(dāng)各空氣調(diào)節(jié)區(qū)熱濕負(fù)荷變化情況相似,宜采用集中控制,各空氣調(diào)節(jié)區(qū)溫濕度波動不超過允許范圍時,可集中設(shè)置共用的全空氣定風(fēng)量空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。需分別控制各空氣調(diào)節(jié)區(qū)室內(nèi)參數(shù)時,宜采用變風(fēng)量或風(fēng)機(jī)盤管空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),不宜采用末端再熱的全空氣定風(fēng)量空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng);(2)選擇的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)能保證室內(nèi)要求的參數(shù),即在設(shè)計條件下和運(yùn)行條件下均能保證達(dá)到室內(nèi)溫度、相對濕度、凈化等要求。(3)綜合考慮初投資和運(yùn)行費(fèi)用,系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理;(4)盡量減少一個系統(tǒng)內(nèi)的各房間相互不利的影響;(5)盡量減少風(fēng)管長度和風(fēng)管重疊,便于施工、管理和測試。(6)各房間或區(qū)的設(shè)計參數(shù)值和熱濕比相接近污染物相同,可以劃分成一個全空氣系統(tǒng)。對于定風(fēng)量單風(fēng)道系統(tǒng),還要求工作時間一致,負(fù)荷變化規(guī)律基本相同。4.2.空調(diào)系統(tǒng)的確定空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般均由被調(diào)對象、空氣處理設(shè)備、空氣輸送設(shè)備和空氣分配設(shè)備所組成??照{(diào)系統(tǒng)的種類很多,在工程上應(yīng)根據(jù)空調(diào)對象的性質(zhì)和用途、熱濕負(fù)荷特點(diǎn)、室內(nèi)設(shè)計參數(shù)要求、可能為空調(diào)機(jī)房及風(fēng)道提供的建筑面積和空間、初投資和運(yùn)行費(fèi)用等多方面的具體情況,經(jīng)過分析和比較,選擇合理的空調(diào)系統(tǒng)。4.3空調(diào)系統(tǒng)的分類(1)根據(jù)空氣處理設(shè)備的集中程度分類: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);(2)根據(jù)負(fù)擔(dān)室內(nèi)熱濕符合所用的介質(zhì)不同分類:全空氣系統(tǒng)、全水系統(tǒng)、空氣-水系統(tǒng)、冷劑系統(tǒng);(3)根據(jù)空調(diào)系統(tǒng)使用的空氣來源分類:直流式系統(tǒng)、封閉式系統(tǒng)、回風(fēng)式系統(tǒng)。4.4空調(diào)水系統(tǒng)的分類空調(diào)水系統(tǒng)主要包括冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、凝結(jié)水系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)??照{(diào)水系統(tǒng)區(qū)分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng),兩管制、三管制和四管制,同程式和異程式,上分式和下分式;按運(yùn)行調(diào)節(jié)方法分定流量和變流量。(1)開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)開式系統(tǒng)的回水集中進(jìn)入建筑物底層或地下室的水池或蓄水池,再由水泵經(jīng)加熱或冷卻后,輸送至整個系統(tǒng)。開式水系統(tǒng)的管路與大氣相通,所以循環(huán)水中含氧量高,容易腐蝕管路和設(shè)備,而且空氣的污染物如塵土、雜物、細(xì)菌、可溶性氣體等,容易進(jìn)入水循環(huán),使微生物大量繁殖,形成生物污泥,管路容易堵塞,并產(chǎn)生水擊現(xiàn)象。和閉式系統(tǒng)相比,除要克服管路沿程摩擦阻力和局部阻力損失外,還必須克服系統(tǒng)靜水壓頭,故水泵的壓頭較大,水泵的能耗大。所以,近年來除了開式的冷卻塔和噴水室冷凍水系統(tǒng)外,已很少采用開式系統(tǒng)。(2)同程式和異程式系統(tǒng)在大型建筑物的水系統(tǒng)中,空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的回水管布置方式分為同程式和異程式。同程式水系統(tǒng)中,各個機(jī)組(風(fēng)機(jī)盤管或空調(diào)箱)環(huán)路的管路總長度基本相同,各管路的水阻力大致相同,故系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性好,流量分配均勻。異程式回水方式的優(yōu)點(diǎn)是管路配置簡單、管材省。但由于各環(huán)路的管路總長度不相等,故各環(huán)路的阻力不平衡,從而導(dǎo)致了流量分配不均勻。如果在水管設(shè)計時,干管流速取小一些、阻力小一些,各并聯(lián)支管上安裝流量調(diào)節(jié)裝置,增大并聯(lián)支管的阻力,則會使水系統(tǒng)流量分配不均勻的現(xiàn)象得到改善。通常,水系統(tǒng)立管或水平干管距離較長時,采用同程式布置。建筑層數(shù)較少,水系統(tǒng)較小時,可采用異程式布置,但所有支管上應(yīng)裝設(shè)流量調(diào)節(jié)閥以平衡阻力。在開式水系統(tǒng)中,由于回水最終進(jìn)入水箱,到達(dá)相同的大氣壓力,故不需要采用同程式布置。(3)雙管制、三管制和四管制系統(tǒng)雙管制系統(tǒng)冬季供應(yīng)熱水,夏季供應(yīng)冷水都在同一管路系統(tǒng)中進(jìn)行,優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡單,初投資省。雙管制系統(tǒng)的缺點(diǎn)是在全年空調(diào)的過渡季節(jié),會出現(xiàn)朝陽房間需冷卻而背陰房間需加熱的情況,雙管制系統(tǒng)就不能全部滿足各房間的要求。當(dāng)系統(tǒng)以同一水溫供水時,房間會出現(xiàn)過冷或過熱的現(xiàn)象。三管制系統(tǒng)分別設(shè)置供冷、供熱管路,冷熱水管的回水管共用一根。這種系統(tǒng)能同時滿足供冷供熱的要求,適應(yīng)負(fù)荷變化的能力強(qiáng),可較好的的滿足全年溫度調(diào)節(jié),可任意調(diào)節(jié)房間溫度。但由于冷熱水同時進(jìn)入回水管中,故有混合損失,運(yùn)行效率低,冷熱水環(huán)路互相連通,系統(tǒng)水力工況復(fù)雜,初投資比雙管制系統(tǒng)高。四管制系統(tǒng)有分開的冷、熱水供回水管,這種系統(tǒng)和三管制系統(tǒng)一樣,可以全年使用冷水和熱水,調(diào)節(jié)靈活,可適應(yīng)房間變化的各種情況,且克服了三管系統(tǒng)存在的回水管能量損失問題,運(yùn)行操作簡單,不需要轉(zhuǎn)換。缺點(diǎn)是初投資高,管道占用空間大。(4)定流量和變流量系統(tǒng)定流量水系統(tǒng)是通過改變供回水溫度來適應(yīng)房間負(fù)荷的變化,系統(tǒng)中的水流量是不變的,故水泵耗電量不變。變流量水系統(tǒng)是通過改變水流量(供回水溫度不變)來適應(yīng)房間負(fù)荷的變化要求。故變水量系統(tǒng)負(fù)荷側(cè)供水量是隨著負(fù)荷的減少而減少,水泵輸送能量也隨之減少。4.5本次設(shè)計的方案4.5.1風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)指新風(fēng)經(jīng)過處理,達(dá)到一定的參數(shù)要求,有組織地送風(fēng),室內(nèi)回風(fēng)經(jīng)風(fēng)機(jī)盤管處理后和新風(fēng)一起送入室內(nèi)。這種系統(tǒng)具有各空氣調(diào)節(jié)區(qū)可單獨(dú)調(diào)節(jié),比全空氣系統(tǒng)節(jié)省空間,比分散設(shè)置的空氣調(diào)節(jié)器和變風(fēng)量系統(tǒng)造價低廉等優(yōu)點(diǎn)。風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)滿足房間要求的隔離性(各室回風(fēng)不串通)、靈活性(隨時開關(guān))、可調(diào)性(客人可自行調(diào)節(jié))和安全性(運(yùn)行安全可靠相適應(yīng))。整個系統(tǒng)合理利用資源,節(jié)省了能量,符合國家提倡的節(jié)能精神??紤]本工程的實(shí)際,本設(shè)計除了房間編號為1001宴會廳,1003宴會廳,2001大宴會廳使用全空氣系統(tǒng)外,其余的所有房間均采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。4.5.2全空氣一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)全空氣一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的特征:空氣處理設(shè)備集中設(shè)置在空調(diào)機(jī)房內(nèi),集中進(jìn)行空氣的處理、輸送和分配;回風(fēng)與新風(fēng)在熱濕處理設(shè)備前混合。全空氣一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的適用性:(1)房間面積較大或多層、多室熱濕負(fù)荷變化情況類似;(2)室內(nèi)溫度、濕度、潔凈度、噪聲、振動等要求嚴(yán)格的場合;(3)全年多工況節(jié)能;(4)高大空間易于布置風(fēng)道的場合。在本設(shè)計中,房間編號為1001宴會廳,1003宴會廳,2001大宴會廳使用全空氣一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。4.6方案比較論證4.6.1一次回風(fēng)、二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)比較一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)均屬于全空氣空調(diào)系統(tǒng),其空調(diào)機(jī)組的送風(fēng)量是恒定的,故稱為定風(fēng)量系統(tǒng)。一次回風(fēng)系統(tǒng)夏季冷量由室內(nèi)冷負(fù)荷、新風(fēng)冷負(fù)荷和再熱負(fù)荷組成,對于送風(fēng)溫差要求不嚴(yán)格的舒適性空調(diào)系統(tǒng),采用最大送風(fēng)溫差送風(fēng)即露點(diǎn)送風(fēng)的一次空調(diào)系統(tǒng),可不需消耗再熱量,因而可節(jié)省能耗。但送風(fēng)溫差過大,往往會造成送風(fēng)口結(jié)露現(xiàn)象,為避免此問題,采用一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)需利用再熱來解決送風(fēng)溫差受限制的問題,即為了保證必需的送風(fēng)溫差,一次回風(fēng)系統(tǒng)在夏季有時需要再熱,從而產(chǎn)生冷熱抵消的現(xiàn)象。二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)則采用二次回風(fēng)來減小溫差,達(dá)到節(jié)約能量的目的,它節(jié)省的是再熱負(fù)荷。但是,由于本次設(shè)計的送風(fēng)溫差足夠大,能夠露點(diǎn)送風(fēng)且一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)較簡單。因此,本設(shè)計使用的全空氣系統(tǒng)采用一次回風(fēng)系統(tǒng)并采用露點(diǎn)送風(fēng)。露點(diǎn)送風(fēng)是指空氣經(jīng)冷卻處理到接近飽和的狀態(tài)點(diǎn),不經(jīng)再加熱送入室內(nèi)。4.6.2定風(fēng)量與變風(fēng)量系統(tǒng)的比較在空調(diào)系統(tǒng)每個送風(fēng)口或每隔幾個送風(fēng)口裝設(shè)一個變風(fēng)量裝置,根據(jù)室內(nèi)溫度來控制送風(fēng)量的空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)稱為變風(fēng)量系統(tǒng)。這種方式是用風(fēng)量的變化來適應(yīng)和滿足負(fù)荷的變化,沒有再熱損失,也由于非峰值負(fù)荷時的送風(fēng)量的減少而使動力消耗得以節(jié)省,但是其系統(tǒng)較復(fù)雜,且不易使風(fēng)管平衡。因此,本設(shè)計采用定風(fēng)量系統(tǒng)。風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)是空氣-水系統(tǒng)的一種主要形式,也是目前我國民用建筑中采用最普遍的一種空調(diào)方式,它以投資少、使用靈活和節(jié)省空間等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各類建筑中。而空氣-水誘導(dǎo)器系統(tǒng)則采用的不是很多,沒有風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)成熟,并且風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)使用靈活,能進(jìn)行局部區(qū)域的溫度控制,且手段簡單;(2)根據(jù)房間負(fù)荷調(diào)節(jié)運(yùn)行方便,如果房間不使用時,可停止風(fēng)機(jī)盤管運(yùn)行,有利于全年節(jié)能管理;(3)風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組體積小,結(jié)構(gòu)緊湊,布置靈活,節(jié)省空間;所以,本設(shè)計大部分采用的的風(fēng)機(jī)盤管加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)。4.6.3風(fēng)機(jī)盤管與新風(fēng)連接方式的比較(1)新風(fēng)與風(fēng)機(jī)盤管送風(fēng)各自獨(dú)立送入房間這種方式的好處是新風(fēng)與風(fēng)機(jī)盤管的運(yùn)行腹部干擾,即使風(fēng)機(jī)盤管停止運(yùn)行,新風(fēng)量仍然保持不變。在實(shí)際工程設(shè)計中,這種方式對施工也較為簡單,風(fēng)管的連接方便;不利之處是室內(nèi)至少有兩個送風(fēng)口,對室內(nèi)吊頂裝修產(chǎn)生一些影響。(2)新風(fēng)與風(fēng)機(jī)盤管送風(fēng)混合這種方式相對來說對室內(nèi)的裝修設(shè)計較為有利,只有統(tǒng)一的送風(fēng)口。缺點(diǎn)是:a、如果新風(fēng)道的風(fēng)壓控制不好,與風(fēng)機(jī)盤管會互相影響,因此要求計算更為準(zhǔn)確一些,或在新風(fēng)道上采取風(fēng)量的調(diào)節(jié)措施;b、與新風(fēng)與風(fēng)機(jī)盤管送風(fēng)各自獨(dú)立送入房間相比,要求風(fēng)機(jī)盤管的處理點(diǎn)更低一些。(3)新風(fēng)送風(fēng)與風(fēng)機(jī)盤管回風(fēng)相混合與新風(fēng)與風(fēng)機(jī)盤管送風(fēng)各自獨(dú)立送入房間相比,夏季風(fēng)機(jī)盤管的處理點(diǎn)不變,因此該方式的優(yōu)點(diǎn)與其類似,缺點(diǎn)是:a、由于總送風(fēng)量即為風(fēng)機(jī)盤管的送風(fēng)量,因此該房間的換氣次數(shù)略有減少。b、同樣需對新風(fēng)的風(fēng)壓進(jìn)行調(diào)控或計算精確。c、當(dāng)風(fēng)機(jī)盤管停用時,新風(fēng)量會減少,且有可能把回風(fēng)口過濾網(wǎng)上已過濾的灰塵重新吹入室內(nèi)。d、風(fēng)機(jī)盤管需配合回風(fēng)箱對風(fēng)機(jī)盤管的檢修不利。在本次設(shè)計中采用新風(fēng)與風(fēng)機(jī)盤管送風(fēng)混合。這種系統(tǒng)在安裝方面稍微復(fù)雜一些,但避免了其它送風(fēng)方式的缺點(diǎn)。同時這種方式衛(wèi)生條件好,工程設(shè)計中應(yīng)優(yōu)先考慮這種方式。4.7結(jié)論通過上述比較,看出來本設(shè)計在方案上的合理性和優(yōu)越性;同時也滿足了這個建筑的不同需要,使各個房間的舒適性和系統(tǒng)的節(jié)能性得到充分發(fā)揮。5送風(fēng)狀態(tài)參數(shù)及送風(fēng)量的確定5.1新風(fēng)量規(guī)定一個完善的空調(diào)系統(tǒng),除了滿足對環(huán)境的溫、濕度控制之外,還必須給環(huán)境提供足夠的新鮮空氣。從改善室內(nèi)空氣品質(zhì)角度看,新風(fēng)量多些好;但是送入室內(nèi)的新風(fēng)都得通過熱、濕處理,將消耗能量,因此新風(fēng)少些好。在系統(tǒng)設(shè)計時,一般必須確定最小新風(fēng)量,此新風(fēng)量通常應(yīng)滿足以下三個要求:(1)稀釋人群本身和活動所產(chǎn)生的污染物,保證人群對空氣品質(zhì)的要求;(2)補(bǔ)充室內(nèi)燃燒所耗的空氣和局部排風(fēng)量;(3)保證房間正壓。在全空氣系統(tǒng)中,通常根據(jù)上述要求,取計算出新風(fēng)量中的最大值作為系統(tǒng)的最小新風(fēng)量。如果計算所得的新風(fēng)量不足系統(tǒng)送風(fēng)量的10%,則取系統(tǒng)送風(fēng)量的10%。5.2風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)風(fēng)量的計算5.2.1風(fēng)機(jī)盤管的夏季處理過程現(xiàn)以8002房間為例計算空氣處理方式為風(fēng)機(jī)盤管獨(dú)立送風(fēng)時的風(fēng)量。冷負(fù)荷Q=0.9957kW,濕負(fù)荷W=0.15kg/h,新風(fēng)量為60m3/h。圖5.1風(fēng)機(jī)盤管露點(diǎn)送風(fēng)夏季工況在h-d上的表示(1)熱濕比ε=Q/W=0.9957/0.15×10-6=23896(2)確定送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn):如下圖,在i-d圖上根據(jù)tn=25℃及n=60%確定室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)N,in=58kJ/kg;干球溫度td=29℃和相對濕度85%確定室外狀態(tài)點(diǎn)W,iw=85kJ/kg。過N點(diǎn)作ε=23896線與φ=90%的曲線相交于O點(diǎn),得to=18.7℃,iO=55.6kJ/kg。(3)計算總送風(fēng)量:G=Q/(in—iO)=0.9957/(58-50)=0.131kg/s(4)風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)量:按人均標(biāo)準(zhǔn)取用的新風(fēng)量Gw=30m3/h,算出新風(fēng)比為17.7%,滿足最小新風(fēng)條件。則風(fēng)機(jī)盤管的風(fēng)量Gf=G-Gw=338-60=278m3/h(5)風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組出口空氣的焓im:im=(Gi0-Gwil)/Gf=(0.131×50-0.013×58)/0.118=49kJ/kg連接L,O兩點(diǎn)并延長與im相交于M點(diǎn),查的tm=19℃.(6)計算冷量:計算新風(fēng)冷量:Q=Gw(iw–il)=0.013×(85-58)=0.35Kw計算風(fēng)盤冷量:Q=Gf(i0–im)=0.118×(58-49)=1.08Kw6空氣處理設(shè)備的選型6.1風(fēng)機(jī)盤管的選型風(fēng)機(jī)盤管的選擇根據(jù)風(fēng)盤冷負(fù)荷、熱負(fù)荷、風(fēng)盤風(fēng)量來選擇,室內(nèi)的新風(fēng)負(fù)荷由新風(fēng)機(jī)組承擔(dān)。由于房間數(shù)量比較多,類型也不相同,冷量各有差異,下面以8002房間為例對風(fēng)機(jī)盤管的選擇來進(jìn)行說明,詳細(xì)選型見附錄表。8002房間室內(nèi)冷負(fù)荷Q=0.9957kW,濕負(fù)荷W=0.15kg/h,新風(fēng)量為60m3/h。根據(jù)以上數(shù)據(jù)所選的風(fēng)機(jī)盤管為格力ZF系列風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組FP-34WA,臺數(shù)1臺,單臺制冷量為1850w、制熱量為3050w、高速風(fēng)量340m3/h,其他房間的風(fēng)機(jī)盤管選擇的型號見附錄:風(fēng)機(jī)盤管選型表,風(fēng)機(jī)盤管的詳細(xì)的性能參數(shù)詳見表6.1風(fēng)機(jī)盤管性能參數(shù)表。表6.1風(fēng)盤性能參數(shù)表型號項(xiàng)目臥式暗裝FP-34WAFP-51WAFP-68WAFP-85WAFP-102WAFP-136WAFP-170WAFP-204WA性能參數(shù)風(fēng)量高速m3/h3405106808501020136017002040中速248394495638788109512751575低速2132633304255257308501050供冷量W185028003600450055007350920011000供熱量W30504400550070008900110001400017000水流量L/s70.210.270.360.450.50水阻力kPa1221162336383840噪音標(biāo)準(zhǔn)型dB(A)3538404244464850高靜壓型3840424446474952機(jī)外靜壓Pa標(biāo)準(zhǔn)型為12Pa(不帶風(fēng)口和過濾網(wǎng));高靜壓型為30Pa盤管型式銅管、高效百葉窗翅片工作壓力≤1.5MPa電機(jī)型式B級絕緣電容器啟動三速電機(jī)數(shù)量個12電源220V~50Hz輸入功率標(biāo)準(zhǔn)型W3745627096120145185高靜壓型W42556880102140158195推薦電源線mm2×根0.5×3防觸電等級I風(fēng)機(jī)型式前向多翼低噪聲離心風(fēng)機(jī)數(shù)量個1234接管進(jìn)水ZG3/4"(內(nèi)螺紋)出水ZG3/4"(內(nèi)螺紋)冷凝水G3/4"(外螺紋)重量kg1517192022313435說明:①機(jī)組以GB/T19232-2003為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計、制造、檢驗(yàn),機(jī)組供冷、供熱量在風(fēng)機(jī)高速檔和名義工況下測得:名義供冷工況:干球溫度為27℃,濕球溫度為19.5℃,進(jìn)水溫度7℃,水溫差5℃。名義供熱工況:干球溫度21℃,進(jìn)水溫度60℃;②機(jī)組風(fēng)量是在不接風(fēng)口、過濾器及12Pa靜壓下測得;③機(jī)組實(shí)際參數(shù)以銘牌為準(zhǔn);6.2新風(fēng)機(jī)組的選型根據(jù)系統(tǒng)布置需求,新風(fēng)機(jī)組每層設(shè)置一臺,按每層的新風(fēng)負(fù)荷和新風(fēng)量選擇新風(fēng)機(jī)組的型號。以八層的新風(fēng)機(jī)組的選擇為例:八層的夏季新風(fēng)負(fù)荷為23.3KW,新風(fēng)量為2360m3/h。所選新風(fēng)機(jī)組為格力生產(chǎn)的ZK系列新風(fēng)機(jī)組,型號為FHBQ-D30,臺數(shù)1臺,風(fēng)量為3000m3/h,三層新風(fēng)機(jī)組型號為FHBQ-D30,一層新風(fēng)機(jī)組型號為FHBQ-D10,二層新風(fēng)機(jī)組型號為FHBQ-D5,新風(fēng)機(jī)組性能參數(shù)見表6.2。表6.2新風(fēng)機(jī)組性能參數(shù)表型號FHBQ-D__3.55810152030額定電壓(V)220380額定頻率(Hz)50風(fēng)量(m3/h)高3505008001000150020003000中260380600750低210300480600機(jī)外靜壓(Pa)高100100110110150150220中80808585低60606565溫度效率(%)高71687075737170中73707277低75727479焓效率(%)供熱高65626366656262中67646568低68656770制冷高61576062605858中63596264低65616465推薦電源線mm2×根1.0×31.0×5防觸電等級I輸入功率(W)1652624004406009502800噪音級[dB(A)]37394546485054尺寸(mm)高306306380380452452572寬800800832832121012101340深87987910161016121512151550重量(kg)45457070135135240說明:220V可調(diào)風(fēng)速(高、中、低三檔風(fēng)量),380V不可調(diào)風(fēng)速。溫度效率及焓效率測得值基于如下工況:A、制冷效率基于室內(nèi)溫度27℃DB,20℃WB。室外溫度35℃DB,29B、供熱效率基于室內(nèi)溫度20℃DB,14℃WB。室外溫度5℃DB,機(jī)組噪聲在專用噪聲實(shí)驗(yàn)室中測定,工程上因環(huán)境影響,實(shí)際噪聲值會加大。適用環(huán)境溫度-15℃-50℃,不大于80%RH。6.3全空氣處理機(jī)組的選型空氣處理機(jī)組按機(jī)組處理冷量和房間的送風(fēng)量選擇,以一層1001宴會廳為例:一層1001的宴會廳夏季符合為53.24KW,送風(fēng)量為5900m3/h。所選空氣處理機(jī)組為格力生產(chǎn)的ZK系列組合式空氣處理機(jī)組,型號為ZK1311,臺數(shù)1臺,制冷量為60KW,風(fēng)量為7820m3/h。同理1003宴會廳所選空氣處理機(jī)組為格力生產(chǎn)的ZK系列組合式空氣處理機(jī)組,型號為ZK1311,臺數(shù)1臺,制冷量為60KW,風(fēng)量為7820m3/h,二層2001大宴會廳所選空氣處理機(jī)組為格力生產(chǎn)的ZK系列組合式空氣處理機(jī)組,型號為ZK2118,臺數(shù)1臺,制冷量為209KW,風(fēng)量為25200m3/h,:空氣處理機(jī)組性能參數(shù)見詳見表6.5空氣處理機(jī)組性能參數(shù)表。表6.3空氣處理組性能參數(shù)表參數(shù)規(guī)格機(jī)組風(fēng)量(m3/h)外形尺寸(mm)盤管迎風(fēng)面積(m2)冷量(kW)風(fēng)機(jī)全壓寬W高H寬度模數(shù)高度模數(shù)4排6排8排(Pa)1309587013509501390.652294247400~1500131178201350115013110.869436066400~15001611103001650115016111.143556880400~15001615146001650155016151.61978108118600~20001816199001850165018162.099109139156600~20002118252002150185021182.800145179209600~20002121300002150215021213.334172209237600~20002421351002450215024213.905201244273600~20002721403002750215027214.477243301348600~20003221472003250215032215.247300360420600~2000說明:高度H不包括頂部風(fēng)口的高度以及機(jī)組底座高度120mm。機(jī)組長度根據(jù)功能段的配置而不同,參見外形尺寸圖。機(jī)組模數(shù)和尺寸計算機(jī)組寬度=寬度模數(shù)×100+50機(jī)組高度=高度模數(shù)×100+50機(jī)組總高度=機(jī)組高度+120(120為底座高度)例:ZK1611機(jī)組高度模數(shù):11機(jī)組高度為:11×100+50=1150mm機(jī)組總高度:1150+120=1270mm寬度模數(shù):16機(jī)組寬度為:16×100+50=1650mm7冷熱源的選擇及設(shè)備選型7.1冷熱源的選擇7.1.1冷源.空氣調(diào)節(jié)用人工冷源(也就是冷水機(jī)組)是包含全套制冷設(shè)備的、制備冷凍水或冷鹽水的制冷機(jī)組,是目前空調(diào)系統(tǒng)中普遍選用的作為空調(diào)冷源的設(shè)備。冷水機(jī)組按驅(qū)動的動力可分為兩類,一類是電力驅(qū)動的冷水機(jī)組,包括活塞式冷水機(jī)組,螺桿式冷水機(jī)組和離心式冷水機(jī)組;另一類式熱力驅(qū)動的冷水機(jī)組,又稱吸收式冷水機(jī)組,分為蒸汽或熱水吸收式冷水機(jī)組和直燃吸收式冷水機(jī)組;冷水機(jī)組根據(jù)冷卻介質(zhì)得不同,又分為水冷式冷水機(jī)組和風(fēng)冷式冷水機(jī)組兩大類。選擇冷水機(jī)組時,應(yīng)根據(jù)建筑物用途、冷水溫度、以及電源、水源和熱源等情況,從初投資和運(yùn)行費(fèi)用等方面進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。選擇冷水機(jī)組的類型和臺數(shù)應(yīng)主要考慮以下幾點(diǎn):(1)選用電力驅(qū)動的冷水機(jī)組時,當(dāng)單機(jī)制冷量Qe>1160KW時,宜選用離心式;當(dāng)Qe=580-1160KW時,宜選用離心式或螺桿式;當(dāng)Qe<580KW時,宜選用活塞式。(2)冷水機(jī)組一般以選用2-4臺為宜,中小型規(guī)模宜選用2臺,較大型可選用3臺,特大型選用4臺,冷水機(jī)組一般不設(shè)備用,并與負(fù)荷變化情況及運(yùn)行調(diào)節(jié)相適應(yīng)。(3)有合適熱源,特別是有余熱和廢熱可以利用,以及電力不足時,宜采用溴化鋰吸收式冷水機(jī)組。(4)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后,宜優(yōu)先采用能量調(diào)節(jié)自動化程度較高的冷水機(jī)組,活塞式機(jī)組宜采用多臺壓縮機(jī)自動聯(lián)控機(jī)組,以及變頻可調(diào)的冷水機(jī)組。(5)電力驅(qū)動的壓縮式冷水機(jī)組宜根據(jù)單機(jī)空調(diào)制冷量在額定工況下的能效率比優(yōu)選用活塞式、螺桿式或離心式冷水機(jī)組。(6)制冷機(jī)選擇,應(yīng)考慮其對環(huán)境的影響:a、噪聲與振動要控制在環(huán)境條件允許指標(biāo)之內(nèi)。b、考慮制冷劑氟利昂對大氣臭氧層的危害和禁用實(shí)踐,R-11,R-12為制冷劑的制冷機(jī)應(yīng)禁止使用。7.1.2熱源高度集中的熱源能效高,便于管理,也有利于環(huán)境,為國家能源政策所鼓勵,有條件的可以直接采用城市熱力管網(wǎng)。熱源也可以采用城市、區(qū)域供熱或工廠余熱??紤]到本建筑所在的位置及其它限制因素,因此在本次設(shè)計中直接接城市熱力管網(wǎng)。7.2機(jī)組選型7.2.1冷水機(jī)組整個空調(diào)系統(tǒng)建筑冷負(fù)荷為587.5KW,夏季新風(fēng)負(fù)荷為392KW,總負(fù)荷為776.6Kw。冷負(fù)荷是選擇制冷設(shè)備的依據(jù)。對于空調(diào)系統(tǒng)確定的方法是:Q=Qm×A(7-1)式中,A--慮制冷設(shè)備的冷損失而附加的系數(shù),對于間接式系統(tǒng)取A=1.15。Qm--空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計工況下的冷負(fù)荷;α—空調(diào)系統(tǒng)的同時使用系數(shù),取0.8。由算出的冷負(fù)荷求出Q=777.6×1.15×0.8=715.4KW。經(jīng)過上述論證,本設(shè)計采用珠海格力電器股份有限公司生產(chǎn)的螺桿式制冷機(jī)組兩臺。其性能如下表:型號為LSBLG430H水冷式半封閉式雙螺桿式R22制冷機(jī)組,其相關(guān)參數(shù)如表表7.1螺桿式水冷冷水機(jī)組性能參數(shù)表型號LSBLG__H190290325430480550650制冷量調(diào)節(jié)無級調(diào)節(jié)制冷量kW190298325430482550650kcal/h×103163256279.5370414.4473559輸入功率kW3859648394104120電源380V3N~50Hz操作系統(tǒng)中文液晶彩色顯示屏安全保護(hù)裝置高低壓保護(hù)、過載保護(hù)、逆(缺)相保護(hù)、排氣溫感器、防凍結(jié)溫感器、安全閥或易融塞、油加熱器、低流量保護(hù)、水流開關(guān)保護(hù)、低油位保護(hù)壓縮機(jī)型式半封閉雙螺桿壓縮機(jī)啟動方式Y(jié)—△或分線圈數(shù)量1111111制冷劑名稱R22流量控制孔板+電子膨脹閥蒸發(fā)器型式滿液式蒸發(fā)器水流量m3/h335156748395112水壓降kPa42455357606266接管尺寸mmDN80DN100DN100DN125DN125DN125DN150冷凝器型式臥式殼管式冷凝器水流量m3/h41647092104118140水壓降kPa51565761636667接管尺寸mmDN80DN100DN100DN125DN125DN125DN200外型尺寸寬mm3100316031603160316031603160深mm925115011501400140014001520高mm1120148714871680168016801920機(jī)組凈重kg1300180019002450280029003100說明:機(jī)組按GB/T18430.1-2007標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計、制造、檢驗(yàn)。主機(jī)提供冷凍水泵﹑冷卻水泵﹑冷卻塔的控制輸出接口,其交流接觸器由用戶自備。具體的機(jī)組參數(shù)以產(chǎn)品銘牌為準(zhǔn)。如有特殊要求,可聯(lián)系格力當(dāng)?shù)劁N售公司。7.2.2換熱器本設(shè)計建筑物所在地為青島市,城內(nèi)設(shè)有熱力管可全年為該工程熱水管網(wǎng)的供回水溫度為95℃、70計算式換熱器的傳熱面積:Q=KAΔt(7-2)式中,Q——全樓熱負(fù)荷,WK——板式換熱器的總傳熱系數(shù),W/(㎡.℃)A——換熱面積,㎡Δt——傳熱溫差,℃關(guān)于Δt——傳熱溫差計算公式如下:(7-3)式中:—熱流體進(jìn)口溫度,單位(K);—熱流體出口溫度,單位(K);—冷流體進(jìn)口溫度,單位(K);—冷流體出口溫度,單位(K);—自然對數(shù)。熱水管網(wǎng)的供回水溫度為95℃、70℃,空調(diào)機(jī)組冬季的供回溫度為50℃、60℃,經(jīng)計算Δt=26℃。整樓新風(fēng)熱負(fù)荷:Qx=406Kw維護(hù)結(jié)構(gòu)熱負(fù)荷:Q1=229Kw總熱負(fù)荷:Q=406+299=725.8Kw所需換熱器面積:A=725800/(26×4000)=6.97m2。經(jīng)過上述論證,選用型號為BR08板式換熱器一臺,其性能參數(shù)見下表:表7.2換熱器性能參數(shù)表型號BR0.2蒸汽壓力Mpa0.8單片換熱面積㎡0.7單流道截面積㎡0.0021波紋深度(㎜)4角孔直徑80片數(shù)10總面積㎡7接管直徑(㎜)DN200尺寸(mm)165×557校核:所選換熱器面積A=0.7×10=7m2,故換熱器選擇合適。8氣流組織計算8.1氣流組織方案論證氣流組織設(shè)計的任務(wù)是合理地組織室內(nèi)空氣的流動,使室內(nèi)工作區(qū)空氣的溫度、濕度、速度和潔凈度能更好地滿足工藝要求及人們的舒適感要求??照{(diào)房間氣流組織是否合理,不僅直接影響房間的空調(diào)效果,而且也影響空調(diào)系統(tǒng)的能耗量。影響氣流組織的因素很多,如送風(fēng)口位置及形式,回風(fēng)口位置,房間幾何形狀及室內(nèi)的各種擾動等。其中以送風(fēng)口的空氣射流及氣流組織的影響最為重要。8.1.1風(fēng)口形式的確定空調(diào)設(shè)計中,無論是供冷風(fēng)還是供熱風(fēng),最終都要用風(fēng)口把冷(熱)風(fēng)送至被空氣調(diào)節(jié)房間。因次,正確選用風(fēng)口十分重要。常見的送風(fēng)口型式有:側(cè)送口、散流器、噴射式送風(fēng)口、孔板送風(fēng)口。側(cè)送風(fēng)適用于一般精度的空調(diào)工程,也用于風(fēng)機(jī)盤管出風(fēng)口;散流器用于公共建筑舒適性空調(diào);噴口送風(fēng)適用于空間較大的公共建筑和高大廠房;孔板送風(fēng)口主要用于有潔凈要求或工藝要求的工程中。送風(fēng)口型式及其紊流系數(shù)的大小,對射流的發(fā)展及流型的形成都有直接影響。因此,在設(shè)計氣流組織時,根據(jù)空調(diào)精度、氣流型式、送風(fēng)口安裝位置以及建筑裝修的藝術(shù)配合等方面的要求選擇不同型式的送風(fēng)口和回風(fēng)口。根據(jù)上述論證,本設(shè)計采用雙層百葉側(cè)送風(fēng)口送風(fēng),全空氣一次回風(fēng)房間用散流器平送風(fēng)口形式。對于回風(fēng)口,均采用固定百葉回風(fēng)口。8.1.2氣流組織形式的確定按照送、回風(fēng)口布置位置和型式的不同,氣流組織形式可以歸納為以下五種:上送上回,上送下回,中送上下回,下送上回及側(cè)送。但常常采用的是上送上回,上送下回,側(cè)送三種,因此在下面僅作此三種方式的介紹。(1)上送上回方式。上送上回是高層民用建筑空調(diào)中廣泛采用的一種空調(diào)氣流組織方式。通常其送風(fēng)口采用散流器或條形風(fēng)口,回風(fēng)口則采用百葉式風(fēng)口或條形風(fēng)口。該方式的一個優(yōu)點(diǎn)是送、回風(fēng)管道均在吊頂上布置,基本上不占用建筑面積,與裝修協(xié)調(diào)容易。在許多工程中,回風(fēng)管道不與回風(fēng)口相連而只是進(jìn)入吊頂即可,這是相當(dāng)于把吊頂上部空間視為一個大的回風(fēng)通道,這種方式使管道布置更為簡單,且由于采用吊頂回風(fēng),吊頂內(nèi)的部分電氣設(shè)備的發(fā)熱可由回風(fēng)氣流帶走,相當(dāng)于加大了空調(diào)機(jī)的送風(fēng)溫差,可適當(dāng)減小機(jī)組的送風(fēng)量,因而是一種節(jié)能的設(shè)計手段。(2)上送下回方式。上送下回方式在氣流組織上比上送上回更為合理,室內(nèi)空氣參數(shù)均勻,不存在送、回風(fēng)氣流短流問題,也適用于房間凈高較高的場所。但是,它要求回風(fēng)管接至空調(diào)房間的下部,這將占用一定的建筑面積,有時這是較為困難的。因此,只有在布置合理及條件允許時,才采用此方式。(3)側(cè)送。側(cè)送是另一種較多應(yīng)用于高層民用建筑的送風(fēng)方式,通常多屬于貼附射流(送風(fēng)口采用條形或百葉式風(fēng)口)。側(cè)送風(fēng)氣流組織較好,人員基本上處于回流區(qū),因此舒適感好。但它要求一個房間內(nèi)有兩個不同高度的吊頂(或者通過走道與房間隔墻上的風(fēng)口送入)。根據(jù)以上三種送風(fēng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)比較可知,根據(jù)房間結(jié)構(gòu),靈活采用不同的送風(fēng)方式。9管道布置及水力計算9.1空調(diào)水系統(tǒng)水力計算 從多方面綜合考慮,我在本次設(shè)計中采用水平異程垂直異程的定流量水系統(tǒng)布置形式。采用水平異程有節(jié)省管材的好處,從而節(jié)省初投資。9.1.1水管管徑的確定水管管徑d由下式確定:d=(4mw/)1/2(9-1)式中,mw——水流量,m3/s;——水流速,m/s。水系統(tǒng)中管內(nèi)水流速按文獻(xiàn)2表9-3中的推薦值選用,經(jīng)試算來確定其管徑,按文獻(xiàn)2表8-4根據(jù)流量來確定管徑。9.1.2阻力的確定(1)沿程阻力水在管道內(nèi)的阻力:Hf=(l/d)(2/2)=Rl(9-2)式中,λ——摩擦阻力系數(shù),無因次量;l——直徑管段長度,m;d——管道內(nèi)徑,m;ρ——水的密度,1000Kg/m3;υ——水流速,m/s;R——單位長度沿程阻力,又稱比摩阻,Pa/m。R=(/d)(2/2)(9-3)冷水管采用鋼管或鍍鋅管,比摩阻R一般為100—400Pa/m,最常用的為250Pa/m。摩擦阻力系數(shù)λ與流量的性質(zhì)、流態(tài)、流速、管內(nèi)徑大小、內(nèi)邊面的粗糙度有關(guān)。根據(jù)公稱管徑和水流速可在文獻(xiàn)2圖8-1查出水管路的比摩阻。(2)局部阻力水流動時遇到彎頭、三通及其他配件時,因摩擦及渦流耗能而產(chǎn)生的局部阻力計算公式為:Hd=(2/2)(9-4)式中,ξ——局部阻力系數(shù);υ——水流速,m/s;(3)水管總阻力水流動總阻力H(Pa)包括沿程阻力Hf和局部阻力Hd,即:H=Hf+Hd=Rl+(2/2)(9-5)(4)水流量的確定水流量可按下面的公式計算:mw=Q/(c△t)(9-6)式中,Q——管段的冷負(fù)荷,kw;mw——水流量,m3/s;C——水的比熱,kJ/kg·k;△t——冷凍水溫差,℃。本系統(tǒng)進(jìn)水為7℃,回水為12℃。本設(shè)計采用機(jī)組額定流量計算管徑。9.1.3計算步驟如下:(1)確定系統(tǒng)管道形式,合理布置管道,并繪制系統(tǒng)管道軸測圖,作為水力計算草圖。(2)在計算草圖上進(jìn)行管段編號,并標(biāo)注管段的長度和流量,管段長度一般按兩管件中心線長度計算,不扣除管件(如三通,彎頭)本身的長度。(3)選定系統(tǒng)最不利環(huán)路,一般指最遠(yuǎn)或局部阻力最大的環(huán)路。(4)選擇合適的水管流速,見下面的水管流速推薦表:表9.1水管流速表管徑(mm)<3232-7070-100125-250250-400>400冷凍水0.5-0.80.6-0.90.8-1.21.0-1.51.4-2.01.8-2.5冷卻水1.0-1.21.2-1.61.5-2.01.8-2.5根據(jù)給定流量和選定流速,逐段計算管道管徑,并使其符合管道統(tǒng)一規(guī)格。然后根據(jù)選定了的管道管徑和流量,計算出管道內(nèi)的實(shí)際流速。(5)計算管道的沿程阻力。(6)計算各管段的局部阻力。(7)計算系統(tǒng)的總阻力。(8)檢查并聯(lián)管路的阻力平衡情況。9.1.4水系統(tǒng)的水力計算本設(shè)計水平采用雙管制水系統(tǒng),具有結(jié)構(gòu)簡單,初期投資小等特點(diǎn);同時考慮到節(jié)能與管道內(nèi)清潔等問題,采用閉式系統(tǒng),不與大氣相接觸,管路不易產(chǎn)生污垢和腐蝕,不需要克服系統(tǒng)靜水壓頭,水泵耗電較小??紤]到樓層建筑,各樓層之間的負(fù)荷變化和管路較長問題,空氣處理機(jī)組和風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)立管采用同程,各層的水平支管異程。此立管除了供回水管路外,還有一根同程管,同一樓層并聯(lián)管路水阻力差距較大,各樓層并聯(lián)環(huán)路的管路總長度基本相同,水阻力大致相等,所以系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性較穩(wěn)定。對于水系統(tǒng),只要保證阻力最小環(huán)路和最不利環(huán)路系統(tǒng)的平衡,即可認(rèn)為整個系統(tǒng)的水環(huán)路都是平衡的。水管管路水力示意圖依據(jù)上面的水力示意圖,具體各段水力計算表如下:表9.2最不利環(huán)路空調(diào)水力計算表9.2風(fēng)管系統(tǒng)9.2.1風(fēng)管的水力計算風(fēng)管的形狀一般為圓形和矩形。圓形風(fēng)管的強(qiáng)度大,耗材料少,但加工復(fù)雜些,占用空間大,不易布置得美觀,常用于暗裝。矩形風(fēng)管由于占有效空間較小,易于布置,明裝較美觀且加工容易等特點(diǎn),因而使用較為普遍,在空調(diào)系統(tǒng)中較多采用矩形風(fēng)管。本設(shè)計均采用矩形風(fēng)管。風(fēng)管的尺寸應(yīng)按《全國通用風(fēng)管管道計算表》規(guī)定的尺寸選用,以便于機(jī)械化加工風(fēng)管和法蘭,也便于配置標(biāo)準(zhǔn)閥門與配件及進(jìn)行水力計算。風(fēng)管的尺寸(鋼板風(fēng)管)以外徑或外邊長為標(biāo)準(zhǔn)??諝馓幚碓O(shè)備和消聲靜壓箱后支管內(nèi)的風(fēng)速與低速送風(fēng)相同。9.2.2風(fēng)管水利計算的內(nèi)容(1)風(fēng)管的摩擦阻力。摩擦阻力的計算主要是確定風(fēng)道的平均比摩阻,計算矩形風(fēng)管的比摩阻時,利用有關(guān)當(dāng)量直徑(流速當(dāng)量直徑和流量當(dāng)量直徑)的概念,把矩形風(fēng)管換算成圓形風(fēng)管。(2)局部阻力計算。在通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中,局部阻力通常占風(fēng)管系統(tǒng)中壓力損失的主要部分。通風(fēng)構(gòu)件的局部阻力系數(shù)可查表。風(fēng)管的局部阻力構(gòu)件主要包括各種彎頭、三通、變徑、以及四通等,這些構(gòu)件的局部阻力系數(shù)均可以在手冊中查到。(3)風(fēng)管系統(tǒng)的水力計算。一個好的空氣管道系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)該達(dá)到令人滿意的系統(tǒng)平衡,較低的噪聲水平和適當(dāng)?shù)膲毫p失,空氣管道系統(tǒng)應(yīng)該從系統(tǒng)平衡、噪聲水平、管道阻力特性和造價等各方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。風(fēng)道阻力的計算方法,在一般的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中,考慮使用假定流速法。選擇一條最長的管道進(jìn)行風(fēng)管阻力平衡計算,其它環(huán)路不平衡時可采用閥門來進(jìn)行調(diào)節(jié)。9.2.3計算方法風(fēng)管水力計算方法有假定流速法、壓損平均法、靜壓復(fù)得法三種,由于本設(shè)計場合對風(fēng)速有一定要求,因此采用假定流速法進(jìn)行水力計算。9.2.4風(fēng)管的水利計算(1)主要以八層為例計算風(fēng)盤風(fēng)管:八層新風(fēng)管路示意圖依據(jù)上面的水力示意圖,具體各段水力計算表如下:表9.3風(fēng)管水力計算9.3冷凝水管道設(shè)計9.3.1設(shè)計原則在風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組、整體式空調(diào)器、組合式空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行過程中都會產(chǎn)生一定數(shù)量的冷凝水,必須及時予以排走,以保證系統(tǒng)安全有效的運(yùn)行。排放冷凝水管道的設(shè)計,一般采用開式、非滿流自流系統(tǒng)。冷凝式管道設(shè)計應(yīng)注意以下事項(xiàng):在風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組、整體式空調(diào)器、組合式空調(diào)機(jī)組的運(yùn)

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