某六層賓館暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要本建筑物為位于陜西省西安市的某六層賓館，建筑有地上6層，其中第1層為賓館大堂、商業(yè)等功能區(qū)域，第2-4層為餐廳、書吧和娛樂場(chǎng)所，第5-6層為客房。建筑面積14739平方米。建筑耐火等級(jí)地上二級(jí)。本建筑采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)送風(fēng)口采用圓形散流器，送回風(fēng)方式都為上送上回。本建筑的冬季供暖、夏季供冷都選用空調(diào)系統(tǒng)，結(jié)合工程所在地區(qū)的能源結(jié)構(gòu)、環(huán)境保護(hù)、價(jià)格政策導(dǎo)向、建筑物規(guī)模及用途，冷熱負(fù)荷初投資運(yùn)行費(fèi)用等多種因素后，冷源選用螺桿式冷水機(jī)組，熱源選用城市熱網(wǎng)。關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)風(fēng)機(jī)盤管空氣水系統(tǒng)冷熱源目錄1引言………………12工程概況……………13建筑設(shè)計(jì)參數(shù)………………………13.1室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)…………………13.2室外設(shè)計(jì)參數(shù)……………………24負(fù)荷計(jì)算……………34.1熱負(fù)荷計(jì)算………………………34.2冷負(fù)荷計(jì)算…………54.3負(fù)荷計(jì)算結(jié)果………………………105系統(tǒng)方案的選擇……………………105.1空調(diào)方案的選擇…………………105.2冷熱源方案的選擇……………106風(fēng)量的計(jì)算及設(shè)備選型…………156.1風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)量計(jì)算………………156.2風(fēng)機(jī)盤管的選型………………166.3選型結(jié)果………………………166.4新風(fēng)機(jī)組的選型…………………177空調(diào)房間的氣流組織計(jì)算…………177.1風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的氣流組織計(jì)算…………………178風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………208.1風(fēng)管布置………………………208.2風(fēng)系統(tǒng)的水力計(jì)算………………208.3計(jì)算結(jié)果………………………229水系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………239.1水管布置…………239.2水系統(tǒng)的水力計(jì)算………………239.3計(jì)算結(jié)果…………249.4冷凝水管的設(shè)計(jì)…………………2710冷熱源及輔助設(shè)備選型……………2810.1制冷機(jī)組選型……………………2810.2冷凍水泵的選型………………2810.3冷卻系統(tǒng)的選型………………2910.4換熱器的選型……………………2910.5補(bǔ)水定壓系統(tǒng)設(shè)備選型…………30結(jié)論……………………32參考文獻(xiàn)………………33引言伴隨著人們生活條件的提高，對(duì)室內(nèi)環(huán)境的舒適度也有了更高的追求。而建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)則可以將送入建筑的空氣處理到一定狀態(tài)，用以消除建筑內(nèi)部的余熱和余濕，使得溫度和濕度保持在人體可接受的范圍內(nèi)。暖通空調(diào)系統(tǒng)由多種部件組成，在人為控制下來調(diào)節(jié)建筑內(nèi)部的空氣，以達(dá)到需要條件的設(shè)備組合。因此暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)是我們現(xiàn)代舒適生活中不可或缺的一部分。2工程概況本建筑物為位于陜西省西安市的某六層賓館，建筑有地上6層，其中第1層為賓館大堂、商業(yè)等功能區(qū)域，第2-4層為餐廳、書吧和娛樂場(chǎng)所，第5-6層為客房。建筑面積14739平方米。建筑耐火等級(jí)地上二級(jí)。建筑層高詳見建筑平面圖。3建筑設(shè)計(jì)參數(shù)3.1室外設(shè)計(jì)參數(shù)本建筑空調(diào)系統(tǒng)室外設(shè)計(jì)參數(shù)詳見表1和表2。西安地區(qū)地處寒冷地區(qū)，具有夏天熱天冬冷的氣候特點(diǎn)，需要夏季供冷冬季供暖。其空調(diào)系統(tǒng)室外設(shè)計(jì)參數(shù)詳細(xì)數(shù)據(jù)見下表。表1夏季室外計(jì)算參數(shù)夏季空調(diào)室外干球溫度℃夏季空調(diào)室外濕球溫度℃夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度℃35.0025.8030.70夏季室外平均風(fēng)速(m/s)夏季空調(diào)大氣透明度等級(jí)夏季室外大氣壓(Pa)1.90595980表2冬季室外計(jì)算參數(shù)冬季室外供暖計(jì)算干球溫度(℃)冬季室外空調(diào)計(jì)算干球溫度(℃)冬季最多風(fēng)向平均風(fēng)速(m/s)-3.40-5.701.40冬季室外空調(diào)相對(duì)濕度(%)冬季室外大氣壓(Pa)66.00979103.2室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)本建筑室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)詳見表3。表3室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)表房間名夏季冬季新風(fēng)量人員密度照明密度設(shè)備密度溫度℃濕度（%）溫度℃濕度（%）m3/h.pm2/人W/m2W/m2商業(yè)256520502041213精品商店256520502041913大堂25652050105050總服務(wù)臺(tái)25652050105050接待25652050105050管理用房256520503041120廚房2565205020201115餐廳256520502020110書吧256520502041120茶吧25652050204110包廂256520503051513會(huì)客廳25652050302.5185酒庫2565205030101013SPA256520503020115美容256520503020115游泳池256520503020115更衣室25652050303115健身房25652050302200客房256520503031513行政套間2565205030315134負(fù)荷計(jì)算4.1熱負(fù)荷計(jì)算[1]4.1.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量QQ式中Qjk——該面圍護(hù)物的傳熱系數(shù)，W/(㎡·℃)；F——該面圍護(hù)結(jié)構(gòu)的散熱面積，㎡；Tn——室內(nèi)空氣計(jì)算溫度，℃Tw——供暖室外計(jì)算溫度，℃α——溫差修正系數(shù)。4.1.2附加耗熱量QQ1式中Q1——考慮每一ΒchΒfΒlangΒfg4.1.3通過門、窗縫隙的冷風(fēng)滲透耗熱量Q2(1)QQ式中Cp——干空氣的定壓質(zhì)量比熱容CΡwV——房間的冷風(fēng)滲透體積流量，m3/h；Tn、tw對(duì)不考慮房間內(nèi)所設(shè)人工通風(fēng)作用的建筑物的滲風(fēng)量V的計(jì)算方法：1）縫隙法（A）忽略熱壓及室外風(fēng)速沿房高的遞增，只統(tǒng)計(jì)風(fēng)壓作用時(shí)的V的計(jì)算方法：V=式中l(wèi)——房間謀朝向上的可開啟門、窗縫隙的長度，m；L——每米門窗縫隙的滲風(fēng)量，m3/(m·h)；n——滲風(fēng)量的朝向修正系數(shù)。（B）考慮熱壓及風(fēng)壓共同作用，且室外風(fēng)速隨高度遞增時(shí)的計(jì)算方法（暖通與空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定之方法）；V=式中L0LQUOTEL0=a1ρA1——外門窗縫隙滲風(fēng)系數(shù)，m3/(m·h·Pav0——冬季室外最多方向的平均風(fēng)速，m/sl——房間某朝向上的可開啟門窗縫隙的長度，m；m——滲風(fēng)壓差的綜合修正系數(shù)，按下式計(jì)算；b——外窗、門縫隙的滲風(fēng)指數(shù)，據(jù)實(shí)測(cè)得值，一般鋼窗可取為0.67。m=Cr·?Cf·(n1/b+C)·CCr——熱壓系數(shù)；?Cfn——在純風(fēng)壓作用下滲風(fēng)量的朝向修正系數(shù)；ChChC——作用于外門、窗縫隙兩側(cè)的有效熱壓差與有效風(fēng)壓差之比，按下式計(jì)算：C=70HzTn'——建筑物內(nèi)熱壓豎井內(nèi)的空氣計(jì)算溫度，2）換氣次數(shù)法：多層建筑的滲風(fēng)量也可以用換氣次數(shù)來估算：L=K?Vf式中L——房間冷風(fēng)滲透量，m3/h；K——換氣次數(shù)，1/h；Vf4.2冷負(fù)荷計(jì)算[1]4.2.1外墻、架空樓板或屋面?zhèn)鳠嵝纬傻挠?jì)算時(shí)刻冷負(fù)荷Qτ可按下式計(jì)算：Q式中K——傳熱系數(shù)，W/(㎡·℃)；F——計(jì)算面積，㎡；τ——計(jì)算時(shí)刻，h；τ?ε——溫度波的作用時(shí)刻，即溫度波作用于維護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)的時(shí)刻，h；tτ?ε?——負(fù)荷溫度的地點(diǎn)修正值，℃；Tn當(dāng)外墻、架空樓板或屋面的衰減系數(shù)β<0.2時(shí)，可近似實(shí)用日平均冷負(fù)荷Qpj(W)代替各計(jì)算時(shí)刻的冷負(fù)荷Q式中tpj4.2.2通過外窗溫差傳熱形成的計(jì)算時(shí)刻冷負(fù)荷Qτ可按下式計(jì)算：Q式中tτδ——地點(diǎn)修正系數(shù)，℃；K——窗玻璃的傳熱系數(shù)，W/(㎡·℃);α——窗框修正系數(shù)。4.2.3外窗的太陽輻射冷負(fù)荷1）外窗無任何遮陽設(shè)施的輻射負(fù)荷Q式中XgXdJwr2）外窗只有內(nèi)遮陽設(shè)施的輻射負(fù)荷Q式中Xz——內(nèi)遮陽系數(shù)；Jnτ——計(jì)算時(shí)刻下，透過有內(nèi)遮陽設(shè)施窗玻璃太陽輻射的冷負(fù)荷強(qiáng)度，W/㎡。3）外窗只有外遮陽板的輻射負(fù)荷Q式中F1Jwτ0—計(jì)算時(shí)刻下，透過無遮陽設(shè)施窗玻璃太陽散輻射的冷負(fù)荷，W/㎡。4）外窗既有內(nèi)遮陽又有外遮陽設(shè)施的輻射負(fù)荷Q式中Jnτ注：本舒適行空調(diào)設(shè)計(jì)只有內(nèi)遮陽設(shè)施。4.2.4內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱冷負(fù)荷1）其他外維護(hù)結(jié)構(gòu)溫差傳熱的冷負(fù)荷當(dāng)鄰室空間通風(fēng)良好時(shí)，內(nèi)墻揮著間層樓板由于溫差傳熱形成的冷負(fù)荷：Q=KF式中twp當(dāng)鄰室存在一定的發(fā)熱量時(shí)，通過空調(diào)房間的內(nèi)墻、內(nèi)窗、間層樓板或內(nèi)門等維護(hù)結(jié)構(gòu)溫差傳熱的冷負(fù)荷：Q=KF式中?t4.2.5人體冷負(fù)荷1）人體顯熱散熱形成的計(jì)算時(shí)刻冷負(fù)荷QτQ式中φ——群體系數(shù)；n——計(jì)算時(shí)刻空調(diào)房間內(nèi)的總?cè)藬?shù)；q1T——人員進(jìn)入空調(diào)區(qū)的時(shí)刻，h；Τ?T——從人員進(jìn)入空調(diào)區(qū)的時(shí)刻算起到計(jì)算時(shí)刻的持續(xù)時(shí)間，h；Xτ?T

——人體顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)。2）人體散濕和潛熱冷負(fù)荷計(jì)算時(shí)刻的人體散濕量：D式中φ——群集系數(shù)；

g

—一名成年男子的小時(shí)散濕量，g/h。nτ計(jì)算時(shí)刻的人體散濕形成的潛熱冷負(fù)荷：Q式中

q24.2.6照明冷負(fù)荷Q式中n1N——燈具的安裝功率，W；τ——計(jì)算時(shí)刻，h；T——開燈時(shí)刻，h；Τ?T——從開燈時(shí)刻算起到計(jì)算時(shí)刻的持續(xù)時(shí)間，h；Xτ?T4.2.7設(shè)備冷負(fù)荷設(shè)備顯熱散熱形成的計(jì)算時(shí)刻冷負(fù)荷QτQ式中qs——熱源的顯熱散熱量，W；

τ

——計(jì)算時(shí)刻，hT——熱源投入使用的時(shí)刻，h；Τ?T——從熱源投入使用的時(shí)刻起到計(jì)算時(shí)刻的持續(xù)時(shí)間，h；Xτ?T——τ?T4.2.8食物冷負(fù)荷、散濕量1）顯熱散熱冷負(fù)荷計(jì)算餐廳冷負(fù)荷時(shí)，也要考慮食物的散熱量，食物的顯熱散熱產(chǎn)生的冷負(fù)荷，可以按照每一位用餐客人9W考慮。2）食物散濕量計(jì)算時(shí)刻餐廳的食物散濕量：D式中nτ3）食物潛熱冷負(fù)荷計(jì)算時(shí)刻食物散濕產(chǎn)生的潛熱冷負(fù)荷：Q4.2.9水面蒸發(fā)散濕量與潛熱冷負(fù)荷1）計(jì)算時(shí)刻敞開水面的蒸發(fā)散濕量：D式中Fτg——水面的單位蒸發(fā)量，kg/(㎡·h)。2）計(jì)算時(shí)刻床開水面蒸發(fā)形成的潛熱冷負(fù)荷：Q式中r——冷凝熱，kJ/kg；Dτ4.3負(fù)荷計(jì)算結(jié)果各樓層總冷熱負(fù)荷計(jì)算結(jié)果見表4，詳細(xì)計(jì)算結(jié)果見附表A和附表B。表4冷熱負(fù)荷匯總表樓層面積(m2)冬季總熱負(fù)荷(含新風(fēng)/全熱)(W)冬季總濕負(fù)荷(含新風(fēng))(kg/h)冬季新風(fēng)熱負(fù)荷(W)熱指標(biāo)夏季總冷負(fù)荷(含新風(fēng)/全熱)(W))夏季總濕負(fù)荷(含新風(fēng))(kg/h)夏季新風(fēng)濕冷負(fù)荷(kg/h)冷指標(biāo)（W/m2）1層1358.7289632-29.16569747012746455.9930192972層1511.98100386-42.6816766616941579.34456461123層2338.106144176-58.451108926222296966.9757748954層1308.41122169-36.91623629319417040.20281281485層1276.3348887-10.44197913811638012.2411342916層1100.2461380-7.6914577561397059.018355127小計(jì)8893.786566630-185.25346272659701031475.511814111095系統(tǒng)方案的選擇5.1空調(diào)方案的選擇本建筑物為位于陜西省西安市的某六層賓館，建筑有地上6層，其中第1層為賓館大堂、商業(yè)等功能區(qū)域，第2-4層為餐廳、書吧和娛樂場(chǎng)所，第5-6層為客房。建筑面積14739平方米。建筑耐火等級(jí)地上二級(jí)，建筑主要用于住宿、辦公等。確定空調(diào)系統(tǒng)方案時(shí)要考慮外部環(huán)境、建筑物的特點(diǎn)、室內(nèi)參數(shù)要求、負(fù)荷特點(diǎn)、能源供應(yīng)情況等因素。一般對(duì)于面積大，房間多，使用空調(diào)多但排風(fēng)量少及要求舒適的房間，旅館客房，辦公樓等，宜采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。因此，考慮選用風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)。采用風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)，用以實(shí)現(xiàn)末端單獨(dú)調(diào)節(jié)的功能，滿足全天甚至全年的負(fù)荷變化和分區(qū)朝向調(diào)節(jié)要求[2]。5.2冷熱源方案的選擇根據(jù)原始資料，此工程位于西安市，電力、熱力、燃?xì)獾仁姓涮R全。太陽能資源：北京市處于太陽能Ⅱ類資源地區(qū)，太陽能的資源很豐富，但是查閱文獻(xiàn)又了解到太陽能輻射年平均值較低，綜合考慮技術(shù)手段和日照條件等因素，不建議將采用太陽能。市政資源：電費(fèi)1.03元/度（無峰谷電價(jià)制度）；天燃?xì)?.35元/m3，天然氣配套費(fèi)105元/m3；水費(fèi)3.4元/噸；周邊道路設(shè)有熱力管道，供、回水溫度一次網(wǎng)120/70，二次網(wǎng)80/60℃，可滿足本項(xiàng)目冬季供熱需求。供暖期為11月15日至轉(zhuǎn)年3月15日，市政熱力使用價(jià)格為40元/m2（地上建筑面積）。如按熱價(jià)收費(fèi)：125元/GJ。5.2.1冷熱源介紹（1）燃?xì)忮仩teq\o\ac(○,1)無積塵及煙灰，清潔又環(huán)保，鍋爐占地面積??；eq\o\ac(○,2)運(yùn)行成本較低，故障率低，運(yùn)行壽命較長。（2）直燃型溴化鋰吸收式冷（熱）水機(jī)組eq\o\ac(○,1)操作方便，可無級(jí)調(diào)節(jié)；

eq\o\ac(○,2)故障率低，噪聲低，機(jī)組壽命和性能相對(duì)較差。（3）螺桿式冷水機(jī)組eq\o\ac(○,1)調(diào)節(jié)方便，運(yùn)行可靠，可無級(jí)調(diào)節(jié)；eq\o\ac(○,2)容積效率較高，單機(jī)制冷量大。5.2.3冷熱源方案初選eq\o\ac(○,1)螺桿式冷水機(jī)組+燃?xì)忮仩teq\o\ac(○,2)直燃型溴化鋰吸收式冷（熱）水機(jī)組eq\o\ac(○,3)螺桿式冷水機(jī)組冷水機(jī)組+市政熱水管網(wǎng)5.2.2方案經(jīng)濟(jì)性分析（1）板式換熱器換熱面積計(jì)算F=Q（0.8~0.9）K·?tpj式中：F——換熱器換熱面積，m2Q——換熱量，WK——傳熱系數(shù)，取3000W/m2·k?tpj——對(duì)數(shù)平均溫差，燃?xì)忮仩t供回水溫度為95/70℃，空調(diào)供暖供回水溫度為60/50℃，系數(shù)取0.8，經(jīng)計(jì)算換熱器換熱面積為12m2二次網(wǎng)供回水溫度為80/60℃，空調(diào)供暖供回水溫度為60/50℃，系數(shù)取0.8，經(jīng)計(jì)算換熱器換熱面積為14m2（2）初投資計(jì)算初投資主要包括設(shè)備費(fèi)和安裝調(diào)試費(fèi)，冷熱源設(shè)備價(jià)格估算指標(biāo)值見下表。冷熱源設(shè)備估價(jià)指標(biāo)設(shè)備名稱初投資估算標(biāo)準(zhǔn)MC-H系列降膜式螺桿冷水機(jī)組600元/kw直燃型吸收式冷（熱）水機(jī)組1300元/kWMDV-S系列多聯(lián)機(jī)室外機(jī)（噴氣增焓強(qiáng)熱型）1100元/kW標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)管天井式室內(nèi)機(jī)550元/kW燃?xì)忮仩t200元/kW水泵400-500元/kW冷卻塔100元/kW板式換熱器700-1000元/m2根據(jù)上述冷熱源設(shè)備估算價(jià)格，下面對(duì)進(jìn)行初投資計(jì)算，詳細(xì)計(jì)算過程如下：方案一螺桿式冷水機(jī)組+燃?xì)忮仩t總計(jì)：121.76萬元螺桿式冷水機(jī)組：965.344×600/10000=57.92萬元燃?xì)忮仩t：476.63×200/10000=9.54萬元冷卻塔：965.344×100/10000=9.66萬元水泵：965.344×450/10000=43.44萬元換熱器：12×1000/10000=1.2萬元方案二直燃型溴化鋰吸收式冷（熱）水機(jī)組總計(jì)：178.6萬元直燃型溴化鋰吸收式冷（熱）水機(jī)組：965.344×1300/10000=125.50萬元冷卻塔：965.344×100/10000=9.66萬元水泵：965.344×450/10000=43.44萬元方案三螺桿式冷水機(jī)組冷水機(jī)組+市政熱水管網(wǎng)總計(jì)：102.78萬元螺桿式冷水機(jī)組：965.344×600/10000=57.93萬元換熱器：14×1000/10000=1.4萬元水泵：965.344×450/10000=43.45萬元各方案安裝調(diào)試費(fèi)按照設(shè)備費(fèi)的25%確定[8]，各方案的初步投資計(jì)算結(jié)果見下表。方案初投資單位：萬元方案一方案二方案三設(shè)備費(fèi)121.76178.6102.78安裝調(diào)試費(fèi)30.4444.6525.7小計(jì)152.2223.25128.48（3）年運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算冬季供暖日11月15日至3月15日共120天平均運(yùn)行負(fù)荷可按滿負(fù)荷65%運(yùn)行,時(shí)平均運(yùn)行負(fù)荷可按滿負(fù)荷35%運(yùn)行；夏季供冷153天，日平均運(yùn)行負(fù)荷可按滿負(fù)荷70%運(yùn)行，時(shí)平均運(yùn)行負(fù)荷可按滿負(fù)荷45%運(yùn)行。經(jīng)計(jì)算，冬夏季的冷熱源能耗如下：夏季冷熱源能耗為965.344×0.7×0.45×153×24=1116594.1kW·h冬季冷熱源能耗為476.63×0.65×0.35×120×24=312287.976kW·h考慮到水泵運(yùn)行和人員維護(hù)等，運(yùn)行費(fèi)用乘修正系數(shù)1.3，運(yùn)行費(fèi)估算值如下：方案一運(yùn)行費(fèi)用總計(jì)46.32萬元螺桿式冷水機(jī)組COP取4.8燃?xì)忮仩t熱效率取90%，1Nm3天然氣燃燒值約35900kJ。夏季運(yùn)行費(fèi)用1116594.1/4.8×1.03/10000=23.97萬元冬季運(yùn)行費(fèi)用312287.976/0.9/35900×3600×3.35/10000=11.66萬元方案二運(yùn)行費(fèi)用總計(jì)55.8萬元直燃性溴化鋰吸收式冷（熱）水機(jī)組，制冷能效比取1.20，制熱能效比取0.90夏季運(yùn)行費(fèi)用1116594.1/1.2/35900×3.35×3600/10000=31.26萬元冬季運(yùn)行費(fèi)用312287.976/0.9/35900×3.35×3600/10000=11.66萬元方案三運(yùn)行費(fèi)用總計(jì)49.44萬元螺桿式冷水機(jī)組COP取4.8夏季運(yùn)行費(fèi)用1116594.1/4.8×1.03/10000=23.97萬元冬季運(yùn)行費(fèi)用312287.976×0.0036×125/10000=14.06萬元各方案的運(yùn)行費(fèi)見下表。方案運(yùn)行費(fèi)單位：萬元方案方案一方案二方案三運(yùn)行費(fèi)46.3255.849.44（4）經(jīng)濟(jì)性分析本次采用壽命周期費(fèi)用方法對(duì)冷熱源經(jīng)行經(jīng)濟(jì)性分析。壽命周期費(fèi)用包括固定費(fèi)和年運(yùn)行費(fèi)。初投資折合成等額年金作為固定費(fèi)，具體計(jì)算公式如下[9]：（5-2）式中：A——固定費(fèi)；P——初投資；i——設(shè)定的折現(xiàn)率，取10%；n——折舊年限，一般情況空調(diào)系統(tǒng)取20年。各方案的固定費(fèi)，與運(yùn)行費(fèi)之和即為壽命周期費(fèi)，詳見下表。壽命周期費(fèi)單位：萬元方案方案一方案二方案三初投資152.2223.25128.48固定費(fèi)17.8826.2315.1運(yùn)行費(fèi)46.3255.849.44壽命周期費(fèi)用216.4305.28193.02由壽命周期運(yùn)行費(fèi)用對(duì)比可得，經(jīng)濟(jì)性：方案三>方案一>方案二（5）綜合考慮確定冷熱源方案冷熱源方案選取的影響因素較多，故不能片面考慮經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，而要綜合考慮各方面因素，從而確定冷熱源方案，本次從經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)可行性、環(huán)保性、節(jié)能性等四個(gè)方面綜合考慮了冷熱源選取方案，詳見下表。綜合分析方案準(zhǔn)則方案一方案二方案三經(jīng)濟(jì)性好差好技術(shù)可行性一般一般好環(huán)保性一般一般一般節(jié)能性較好好較好綜上所述，本次空調(diào)系統(tǒng)冷熱源方案選用方案三，即螺桿式制冷機(jī)組+城市熱網(wǎng)。6風(fēng)量計(jì)算及設(shè)備選型6.1風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)量計(jì)算[3]將新風(fēng)處理至室內(nèi)空氣焓值并直接供入房間，其夏季設(shè)計(jì)工況下的空氣處理過程如下圖：圖1夏季常用空調(diào)過程該處理過程簡(jiǎn)示見下圖2：圖2夏季常用空調(diào)過程簡(jiǎn)圖確定新風(fēng)處理狀態(tài)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，新風(fēng)機(jī)組處理空氣的機(jī)器露點(diǎn)L可達(dá)φ=90%-95%。結(jié)合一定的風(fēng)機(jī)風(fēng)道升溫Δt和iK=iN的處理要求。即可確定W狀態(tài)的新風(fēng)集中處理后的終狀態(tài)L和考慮溫升后的K點(diǎn)。新風(fēng)機(jī)組處理的風(fēng)量GW即空調(diào)房間設(shè)計(jì)新風(fēng)量的總和，故由W→L過程決定的新風(fēng)機(jī)組設(shè)計(jì)冷量Qow應(yīng)為：Q依據(jù)所考慮的一定安全裕量，機(jī)組所需要的風(fēng)量、冷量以及機(jī)外余壓后，根據(jù)產(chǎn)品資料初選新風(fēng)機(jī)組類型與規(guī)格，而后對(duì)新風(fēng)初狀態(tài)和冷水初溫進(jìn)行表冷器的校核計(jì)算。并通過調(diào)節(jié)水量使新風(fēng)處理滿足iN要求。確定房間總送風(fēng)量，房間設(shè)計(jì)狀態(tài)N及余熱Q，余濕W和?線均已確知，過N點(diǎn)作?線與φ=90%~95%線相交，即可得到風(fēng)機(jī)盤管在最大送風(fēng)溫差下的送風(fēng)狀態(tài)O，于是房間總送風(fēng)量G可由G=Q6.2風(fēng)機(jī)盤管的選型根據(jù)考慮一定安全裕量后機(jī)組所需的風(fēng)量、冷量值，結(jié)合建筑裝修所能提供的安裝條件，便可以確定風(fēng)機(jī)盤管的種類、臺(tái)數(shù)，并初步確定其型號(hào)與規(guī)格[3]。6.3選型結(jié)果以建筑一層為例，風(fēng)機(jī)盤管的選型見表5，其他樓層的詳細(xì)選型見附表B。表5一層風(fēng)機(jī)盤管選型房間名稱風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)量GF(m3/h)風(fēng)機(jī)盤管型號(hào)風(fēng)機(jī)盤管型號(hào)所選型號(hào)風(fēng)量(m3/h)所選型號(hào)全冷（w）風(fēng)機(jī)盤管個(gè)數(shù)1001[商業(yè)]2696.72FP-136中檔1360720011002[精品商店西餅屋]2026.55FP-102中檔1020540031003[大堂吧臺(tái)]8831.40FP-238中檔23801260041004[精品商店]5039.60FP-170中檔1700900031005[管理用房]1262.23FP-136中檔1360720011006[食街廚房]4378.67FP-238中檔23801260021007[食街]798.86FP85中檔850450011008[大堂]7516.15FP-170中檔1700900051009[總服務(wù)臺(tái)]1309.11FP-136中檔1360720016.4新風(fēng)機(jī)組的選型根據(jù)本建筑每層不同的系統(tǒng)要求，設(shè)置不同的機(jī)組，一至六層每層設(shè)置一臺(tái)新風(fēng)機(jī)組，以第一層為例，第一層通過風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)供給新風(fēng)的各房間的新風(fēng)量見表7。表7一層各房間新風(fēng)量房間夏季新風(fēng)量(m3/h)房間夏季新風(fēng)量(m3/h)1001[商業(yè)]17221007[食街]5261002[精品商店西餅屋]1691.251008[大堂]1231003[大堂吧臺(tái)]153.751009[總服務(wù)臺(tái)]92.251004[精品商店]1537.51005[管理用房]276.75一層房間新風(fēng)總量為6122.5m3/h。因此選用型號(hào)為HDK-07的新風(fēng)機(jī)組，額定風(fēng)量為10000m3/h。其他樓層新風(fēng)機(jī)組選型詳見附表D。7空調(diào)房間的氣流組織計(jì)算7.1風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的氣流組織計(jì)算氣流組織的任務(wù)是合理地組織室內(nèi)空氣的流動(dòng),使室內(nèi)空氣的溫度、濕度、速度、濃度等能更好地滿足工藝要求以及符合人體的衛(wèi)生要求和舒適性要求,并盡可能節(jié)能[4]。根據(jù)本建筑的特點(diǎn)以及各種不同送風(fēng)方式本身的特點(diǎn)考慮，本建筑的風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)選用方形散流器進(jìn)行送風(fēng)，全空氣系統(tǒng)選用圓形散流器送風(fēng)，具體計(jì)算過程如下所示：綜合P.J.杰克曼(Jackman)對(duì)圓形多層錐面型散流器或盤式散流器進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提出散流器射流速度的衰減方程式:v式中Vx一一距散流器中心水平距離為x處的最大風(fēng)速，m/s；Vs一一一散流器的送風(fēng)速度，m/s；K一——送風(fēng)口常數(shù)，多層錐面型散流器為1.4；平盤式散流器為1.1；F一一一散流器的有效面積，m2；X0———自散流器中心算起到射流外觀原點(diǎn)的距離，對(duì)于多層錐面型為0.07m。因送風(fēng)速度vs=v室內(nèi)平均風(fēng)速Vpj(m/s)與房間尺寸和主氣流射程有關(guān)，并按下式計(jì)算：v式中A→-空調(diào)房間(或分區(qū))長度，m；H空調(diào)房間(或分區(qū))高度，m；n一一射程與房間(或分區(qū))長度之比，核心外圍處設(shè)置的散流器其射程為至每個(gè)墻面間隔0.750[3]。風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的氣流組織計(jì)算以一層為例，計(jì)算結(jié)果見表8，其余樓層的詳細(xì)計(jì)算見附表D。表8一層氣流組織計(jì)算圓形散流器房間長度寬度高度風(fēng)量尺寸個(gè)數(shù)面積頸部風(fēng)速v0(m/s)出口速度（m/s)射程室內(nèi)平均風(fēng)速mmmm3/sm2mm/s1001[商業(yè)]15.114.239734.5930040.097.518.356.580.381002[精品商店西餅屋]18.61939340.4940040.164.054.504.720.221003[大堂吧臺(tái)]18.716.737480.3640040.163.253.613.760.181004[精品商店]14.213.7311932.6030040.099.2110.238.080.491005[管理用房]9.52.132174.3915010.022526.8429.8311.811.441007[食街]12.835.731667.8430030.091.721.911.450.061008[大堂]17.361.661523.77300140.090.340.370.230.011009[總服務(wù)臺(tái)]10.214.831034.1230060.090.530.590.400.038風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)8.1風(fēng)管布置風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)布置以建筑的第一層為例，見圖3。圖3一層風(fēng)管布置圖8.2風(fēng)系統(tǒng)的水力計(jì)算[1]目前，風(fēng)管的水力計(jì)算方法有壓損平均法、假定流速法、靜壓復(fù)得法和T計(jì)算法(T-Method)等幾種。本建筑風(fēng)管的水力計(jì)算采用假定流速法。假定流速法是以風(fēng)管內(nèi)空氣流速作為控制指標(biāo)，這個(gè)空氣流速應(yīng)按照噪聲控制、風(fēng)管自身的強(qiáng)度，并結(jié)合運(yùn)行費(fèi)用等因素來進(jìn)行設(shè)定。依據(jù)風(fēng)管的風(fēng)量和選定的流速，確定風(fēng)管的斷面尺寸，進(jìn)而計(jì)算壓力損失，再根據(jù)各環(huán)路的壓力損失進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到均衡。1.風(fēng)管沿程壓力損失可按下式計(jì)算：Δ 式中ΔPm—單位管長沿程阻力，Pa/m；l—風(fēng)管長度，m；2.單位管長沿程摩擦阻力ΔPm可按下式計(jì)算：Δ式中λ—摩擦阻力系數(shù)；ρ—空氣密度，kg/m3；de—風(fēng)管當(dāng)量直徑m；3.風(fēng)管局部壓力損失Δ式中ξ—局部阻力系數(shù)；V—風(fēng)管內(nèi)局部壓力損失發(fā)生處得空氣流速，m/s；ρ—空氣密度，kg/m38.3計(jì)算結(jié)果以一層風(fēng)系統(tǒng)計(jì)算為例，風(fēng)管的水力計(jì)算結(jié)果見下表9，其他樓層的詳細(xì)計(jì)算見附表E。編號(hào)G(m^3/h)L(m)形狀D/W(mm)H(mm)υ(m/s)ΔPy(Pa)ΔPj(Pa)ΔP(Pa)16703.53.57矩形8004005.822.4218.4420.8526426.76.45矩形8004005.584.0419.824.0434889.27.06矩形8003205.314.8516.884.85431981.38矩形5003205.551.2522.9224.185319811.89矩形5003205.5510.84.5610.863105.810.15矩形5003205.398.7320.8129.5473105.81.4矩形5003205.391.220.9922.1983105.810.37矩形5003205.398.916.48.9191875.80.26矩形3203205.090.2518.2118.47101875.85.17矩形3203205.095.0918.0123.1111875.80.56矩形3203205.090.553.050.551217228.8矩形3202505.9813.7626.5540.3113172210.27矩形3202505.9816.0643.2944.4814153.82.51矩形1201202.973.118.6221.7215153.812.3矩形1201202.9715.1714.3829.5516123011.34矩形3203203.345.115.1620.261712300.88矩形3203203.340.397.758.1418123010.8矩形3203203.344.8618.1923.041992.23.33矩形1201201.781.6311.7513.38201691.29.94矩形6302502.983.1722.6125.78211537.56.29矩形6302003.393.1117.8320.94221537.510.56矩形6302003.395.228.5613.78231537.58.06矩形6302003.393.9818.7722.7524276.83.76矩形16016033.325.0528.3525276.83.13矩形16016032.7514.7417.49表9一層風(fēng)管水利計(jì)算9水系統(tǒng)設(shè)計(jì)9.1水管布置水管的布置以建筑第一層為例，具體布置見圖6。圖6一層水管布置圖9.2水系統(tǒng)的水力計(jì)算[5]1.沿程阻力水在管道內(nèi)的沿程阻力?R式中λ——摩擦阻力系數(shù)，無因次量；l——直管段長度，m；d——管道內(nèi)徑，m；ρ——水的密度，1000kg/m3。摩擦阻力系數(shù)λ與流體的性質(zhì)、流態(tài)、流速、管內(nèi)徑大小、內(nèi)表面的粗糙度有關(guān)，過渡區(qū)的λ可按Colebrook公式計(jì)算：1式中K——管內(nèi)表面的當(dāng)量絕對(duì)粗糙度，m；閉式系統(tǒng)K=0.2mm，開式系統(tǒng)K=0.5mm，冷卻水系統(tǒng)K=0.5mm；Re——雷諾數(shù)；2.局部阻力水流動(dòng)時(shí)遇到彎頭、三通及其他異型配件時(shí)，因摩擦及渦流耗能而產(chǎn)生的局部阻力為：?局部阻力可用某一長度、相同管徑的直管道阻力來取代，稱局部阻力當(dāng)量長度。l式中ξ——局部阻力系數(shù)；d——管道內(nèi)徑，mm。9.3計(jì)算結(jié)果空調(diào)水路的水力計(jì)算結(jié)果以建筑第一層為例，見下表10，其他樓層的詳細(xì)計(jì)算見附表F。表10一層水管水利計(jì)算最不利環(huán)路阻力(Pa)91625最有利環(huán)路阻力52447樓層內(nèi)不平衡率編號(hào)Q(W)G(kg/h)L(m)D(mm)υ(m/s)R(Pa/m)ΣξΔPy(Pa)ΔPj(Pa)不平衡率FG115720027038.414.931000.8791.421.89136571120760.00%FG212330021207.68.5801.14216.361.12183873225700.00%FG311610019969.21.75801.08192.630.1336583940.00%FG410710018421.20.59800.99164.880.197491460.00%FG59810016873.21800.91139.270.1139411800.00%FG68910015325.25.81800.83115.80.1673347070.00%FG78370014396.44.15800.78102.740.1427304570.00%FG87830013467.63.12651.03221.30.1689537420.00%FG97290012538.85.9650.96192.860.111394611850.00%FG106570011300.420.48650.86157.951.1323541136460.00%FG1140500696615.57500.88223.892.5348696244480.00%FG123600061926.35500.78178.71.1113433414680.00%F83.28400.85292.10.1959369950.00%FG141800030961.25400.65177.140.1222212430.00%F44.93500.5590.772.544837282016.20%FH115720027038.414.251000.8791.421.89130371120140.00%FH212330021207.68.63801.14216.361.12186773225990.00%FH311610019969.21.75801.08192.630.1336583940.00%FH410710018421.20.59800.99164.880.197491460.00%FH59810016873.21800.91139.270.1140411810.00%FH68910015325.26.31800.83115.80.1731347650.00%FH78370014396.44.15800.78102.740.1427304570.00%FH87830013467.63.12651.03221.30.1689537420.00%FH97290012538.84.82650.96192.860.1929469750.00%FH106570011300.421.5650.86157.951.1339641138070.00%FH1140500696615.1500.88223.892.5338096243420.00%FH123600061926.89500.78178.71.1123133415650.00%F82.98400.85292.10.1871369070.00%FH141800030961.55400.65177.140.1275212960.00%F45.21500.5590.772.547337284516.20%E15400928.824.15250.42127.559.23080808388817.50%E2126002167.26.99320.63201.991411176231730.00%E35400928.88.2250.42127.5591045790183522.10%E4126002167.27.01320.63201.991415176231774.40%E5450077435.16250.3590.93153197915411221.80%E6126002167.215.24320.63201.99.23078180148790.00%E7126002167.27.96320.63201.99160676223682.80%E872001238.48.5250.56218.7291858405226312.20%E95400928.87.46250.42127.559952790174215.80%E105400928.87.46250.42127.559952790174216.80%E115400928.87.46250.42127.559952790174217.50%E129000154835.12320.45107.1663763599436215.20%E139000154827.58320.45107.1662955599355416.40%E149000154817.02320.45107.1661824599242318.00%E1572001238.410.29250.56218.7262250937318717.60%E16339005830.88.17500.73159.34513021348265011.90%9.4冷凝水管的設(shè)計(jì)[1]設(shè)計(jì)冷凝水排水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)留意下列事項(xiàng):1.水平于管一定沿水流方向保持不小于2/1000的坡度;銜接設(shè)施的水平支管，應(yīng)保持不小于1/100的坡度。2.當(dāng)冷凝水收集安裝位置位于空氣處理裝置的負(fù)壓區(qū)時(shí)，出水口處必需設(shè)置水封；水封的高度，應(yīng)比凝水盤處的負(fù)壓(相當(dāng)于水柱高度)大約50%。水封的出口，應(yīng)與大氣相通，一般可通過排水漏斗與排水系統(tǒng)連接。3.因?yàn)槔淠诠艿纼?nèi)是依附位差自流的，因而，極易侵蝕。管材宜優(yōu)先采用塑料管，如PVC、UPVC管或鋼襯塑管，避免采用金屬管道。4.設(shè)計(jì)冷凝水系統(tǒng)時(shí)，必需結(jié)合當(dāng)時(shí)詳細(xì)環(huán)境進(jìn)行防結(jié)露驗(yàn)算;若外表有結(jié)露可能時(shí)應(yīng)該對(duì)冷凝水管進(jìn)行絕熱處置。5.冷凝水立管的直徑，應(yīng)與水平干管的直徑保持相同。6.冷凝水立管的頂部，應(yīng)設(shè)置通向大氣的透氣管。7設(shè)計(jì)冷凝水系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)充分考慮對(duì)系統(tǒng)定期進(jìn)行沖洗的可能性。8.冷凝水管的管徑，應(yīng)根據(jù)冷凝水量和敷設(shè)坡度通過計(jì)算確定。普通情況下，每1kW冷負(fù)荷，每1h約產(chǎn)生0.4kg左右冷凝水，在潛熱負(fù)荷較高的場(chǎng)所，每1kW冷負(fù)荷，每1h可能要發(fā)生0.8kg冷凝水。9.通常，可根據(jù)冷負(fù)荷(kW)按下表13選擇確定冷凝水管的公稱直徑DN(mm)。表13冷凝水管管徑選擇冷負(fù)荷（kW）公稱直徑（mm）冷負(fù)荷（kW）公稱直徑（mm）冷負(fù)荷（kW）公稱直徑（mm）720101～176401056～15121007.1～17.625177～598501513～1246212517.7～10032599～105580>1246215010冷熱源及輔助設(shè)備選型10.1制冷機(jī)組的選型由冷源設(shè)計(jì)與分析中知本設(shè)計(jì)選用螺桿式制冷機(jī)，主要原因是采用螺桿式壓縮機(jī)組體積小并且性能比較穩(wěn)定，而且易于保養(yǎng)。該建筑總冷負(fù)荷965.344kW，乘以余量1.1，則制冷系統(tǒng)需求制冷量為1061.9kW，選擇兩臺(tái)型號(hào)為30XW0552的開立螺桿式冷水機(jī)組，制冷機(jī)組主要參數(shù)見表8-1。表8-1制冷機(jī)組主要參數(shù)機(jī)組型號(hào)30XW0552制冷量（kW）539蒸發(fā)器進(jìn)出水管徑（DN）125標(biāo)準(zhǔn)出水量（m3/h）80標(biāo)準(zhǔn)壓降（kPa）38進(jìn)/出水溫（℃）7/12冷凝器進(jìn)出水管徑（DN）125標(biāo)準(zhǔn)出水量（m3/h）95標(biāo)準(zhǔn)壓降（kPa）47進(jìn)/出水溫（℃）32/37機(jī)組輸入功率（kw）107尺寸：長×寬×高（mm）2746×970×169310.2冷凍水泵的選型循環(huán)水泵是系統(tǒng)耗費(fèi)電能較多的設(shè)備，其選擇是否合理，關(guān)系到系統(tǒng)是否正常穩(wěn)定運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，因而必需給予足夠的重視，進(jìn)行科學(xué)合理的選擇[13]。水泵的流量和揚(yáng)程應(yīng)有10～20%的富裕量。由一機(jī)對(duì)一泵的原則，選取三臺(tái)冷凍水水泵，水泵并聯(lián)，兩用一備。根據(jù)制冷機(jī)組蒸發(fā)器側(cè)流量為80m3/h。系統(tǒng)總壓降包括系統(tǒng)最不利環(huán)路總壓降、系統(tǒng)末端風(fēng)機(jī)盤管水壓降和冷水機(jī)組蒸發(fā)器水壓降三部分，經(jīng)水力計(jì)算和查閱樣本得總壓降為：H=hy+hj+hm+hz=73.83+15+38=126.83kPa因此單臺(tái)水泵流量為：Q=1.1×80=88m3/h揚(yáng)程為：H=1.1×12.683=13.9513mH2O查閱樣本，選取南方泵業(yè)，其型號(hào)為TD150-12.5/4。10.3冷卻系統(tǒng)的選型10.3.1冷卻水泵的選型選取三臺(tái)冷卻水水泵，兩用一備，水泵并聯(lián)。根據(jù)冷水機(jī)組冷凝器側(cè)流量為95m3/h。揚(yáng)程為冷卻水系統(tǒng)總壓降包括機(jī)組壓降+冷卻水管路壓降+冷卻塔液位差+冷卻塔進(jìn)水口要求的壓力值。=4.7+1.344+2.5+3=11.544mH2O因此單臺(tái)水泵流量為：Q=1.1×95=104.5m3/h揚(yáng)程為：H=1.1×11.544=12.70mH2O查閱樣本，選擇南方泵業(yè)，型號(hào)為TD100-17/2。10.3.2冷卻塔的選型冷