1工程概況1.1工程信息本工程項目以一棟位于北京市的辦公綜合樓進(jìn)行空調(diào)方案的設(shè)計，工程名稱為北京靈璧大樓空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計。此建筑地上11層用途為綜合辦公區(qū)域，地下1層用作地下室機(jī)房。建筑面積15948m2，空調(diào)房間面積13351.27m2。1.1.1室外參數(shù)地點:北京建筑氣候分區(qū):寒冷A區(qū)海拔:31.30（m）經(jīng)度:東經(jīng)116.47緯度:北緯39.80夏季大氣壓:100020（pa）夏季室外干球溫度:33.50（℃）通風(fēng)室外干球溫度:29.70（℃）夏季室外濕球溫度:26.40（℃）夏季室外日平均溫度:29.60（℃）通風(fēng)室外相對濕度:0.61室外平均風(fēng)速:2.1（m/s）冬季大氣壓:102170（pa）冬季室外供暖計算干球溫度:-7.6（℃）冬季通風(fēng)計算溫度:-3.6（℃）冬季室外空調(diào)計算相對濕度:0.44（%）室外平均風(fēng)速:4.70（m/s）1.1.2室內(nèi)設(shè)計參數(shù)表STYLEREF1\s1.SEQ表1\*ARABIC\s11室內(nèi)參數(shù)表夏季冬季新鮮空氣量房間類型溫度(℃)濕度(%)溫度(℃)濕度(%)m3/h?人辦公室25<60185030會議室25<50204530閱覽室26<55205030健身房25<551950301.1.3土建資料參數(shù)圍護(hù)結(jié)構(gòu)夏季傳熱系數(shù)(W/(㎡·K))圍護(hù)結(jié)構(gòu)冬季傳熱系數(shù)(W/(㎡·K))圍護(hù)結(jié)構(gòu)衰減圍護(hù)結(jié)構(gòu)延遲(h)外墻加氣混凝土砌塊外墻0.430.430.229.0外窗空氣層為14mm的熱防護(hù)玻璃窗1.301.320.981.1內(nèi)墻混凝土多孔磚1.671.670.427.7內(nèi)門木(塑料)框夾板門和蜂窩夾板門2.172.170.981.0屋面預(yù)制01-1-35-10.410.410.2213.1樓板鋼筋砼樓板(水泥聚苯板)0.420.420.207.81.2參考規(guī)范全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施2009-暖通空調(diào)·動力公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（GB50189-2005）公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（北京市地方標(biāo)準(zhǔn)DBJ01-621-2005）采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范（GB50736-2012）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負(fù)荷計算2.1夏季空調(diào)冷負(fù)荷計算內(nèi)容及方法2.1.1外墻和屋面逐時傳熱引起的冷負(fù)荷架空樓板、外墻或屋面在傳熱時計算時刻冷負(fù)荷QτK——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)，——計算面積，m2；——室外設(shè)計溫度，——室內(nèi)設(shè)計溫度，℃。2.1.2內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)是指隔墻及內(nèi)樓板，當(dāng)空調(diào)區(qū)域與其鄰室的夏季溫差大于3℃其冷負(fù)荷通過溫差傳熱產(chǎn)生視為穩(wěn)定傳熱式中：——圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)，；——圍護(hù)結(jié)構(gòu)計算面積，m2；——夏季空調(diào)室外計算日平均溫度，℃；——室內(nèi)設(shè)計溫度，℃?！郊訙厣?，℃。2.1.3外窗玻璃瞬變傳熱冷負(fù)荷在室內(nèi)外溫差的作用下,玻璃窗瞬變傳熱形成的冷負(fù)荷。式中：a——窗框的修正系數(shù)?！安ＡУ膫鳠嵯禂?shù)，；——窗口計算面積，m2；——計算時刻下的冷負(fù)荷溫度，℃；——地點修正系數(shù)，℃；——室內(nèi)設(shè)計溫度，℃；2.1.4外窗太陽輻射形成的冷負(fù)荷透過玻璃窗射入室內(nèi)的太陽輻射形成的逐時冷負(fù)荷式中：——窗玻璃的修正系數(shù)；——窗口計算面積；——窗內(nèi)遮陽設(shè)施修正系數(shù)；——日射得熱因數(shù)最大值，；——玻璃窗的冷負(fù)荷系數(shù)。2.1.5設(shè)備散熱形成的冷負(fù)荷式中：F——空調(diào)區(qū)面積，m2。qf——電器設(shè)備功率密度，W/m2。2.1.6照明散熱形成的冷負(fù)荷白熾燈散熱形成的冷負(fù)荷。熒光燈散熱形成的冷負(fù)荷式中：——照明設(shè)備的冷負(fù)荷系數(shù)?！?zhèn)流器功率系數(shù)——燈罩隔熱系數(shù)——照明燈具的安裝功率，W。2.1.7人體散熱形成的冷負(fù)荷人員的冷負(fù)荷包括人員顯熱和潛熱兩部分，顯熱部分需要進(jìn)行逐時計算，而潛熱由于變化范圍較小，按穩(wěn)定傳熱計算。根據(jù)參考資料得：1人體顯熱散熱形成的逐時冷負(fù)荷。式中：——一名成年男子在不同室溫和勞動性質(zhì)時小時顯熱散熱量，W；計算時刻空調(diào)區(qū)內(nèi)的總?cè)藬?shù)；——群集系數(shù)；——計算時刻，h；——人員進(jìn)入空調(diào)區(qū)的時刻，h；——從人員進(jìn)入空調(diào)區(qū)的時刻算起到計算時刻的持續(xù)時間h；——時刻人體顯熱散熱的冷負(fù)荷系數(shù)。2人體散濕形成的潛熱冷負(fù)荷（W）式中：——一名成年男子在不同室溫和勞動性質(zhì)時小時潛熱散熱量，W；計算時刻空調(diào)區(qū)內(nèi)的總?cè)藬?shù)；——群集系數(shù)。2.1.8空調(diào)新風(fēng)冷負(fù)荷式中：——新風(fēng)量Kg/S——室外焓值KJ/Kg——室內(nèi)焓值KJ/Kg2.2冬季空調(diào)熱負(fù)荷計算內(nèi)容及方法2.2.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量計算外墻和樓板的耗熱量圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量計算公式：Q式中；A—圍護(hù)結(jié)構(gòu)的表面積，m2；k—圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冬季傳熱系數(shù)，W/(m2·℃)；tndtwka—圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)，2.2.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)附加耗熱量：(1)朝向修正率不同朝向的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，受到太陽的輻射熱量是不相同的，其風(fēng)的頻率和速度也是不同的。因此，根據(jù)《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范GB50736-2012》對不同朝向的垂直外圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行修正，其修正率為：北、東北、西北朝向：0~10%東、西朝向：-5%東南、西南朝向：-10%~-15%南向：-15%~-30%(2)風(fēng)力附加率在《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范（GB50736-2012）》（GB50736-2012）中明確規(guī)定：建筑在不避風(fēng)的高低、河邊、海岸、礦業(yè)上的建筑物以及城鎮(zhèn)、廠區(qū)內(nèi)特別高的建筑物，垂直的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱負(fù)荷附加為5%~10%。(3)高度附加率根據(jù)規(guī)定：當(dāng)民用建筑和工業(yè)企業(yè)輔助建筑的房間凈高超過4m時，每增加1m，附加率為2%，但最大附加率不超過15%。但應(yīng)注意高度附加率應(yīng)加在基本耗熱量和其他耗熱量(進(jìn)行風(fēng)力、朝向、外門修正之后的耗熱量)的總和上。2.2.3通過門窗縫隙滲入冷空氣的耗熱量計算Q式中 Qj—加熱門窗縫隙神熱的冷空氣耗熱量，W；L—滲透冷空氣量，m3/h，按照換氣次數(shù)法計算；ρa(bǔ)o—室外采暖計算溫度下的空氣密度kg/mCP—空氣定壓比熱，cp=1.0056t0,本設(shè)計冬季采暖使用空調(diào)系統(tǒng)，由于空調(diào)系統(tǒng)為微正壓運(yùn)行，故不考慮冷風(fēng)滲透耗熱量3、新風(fēng)熱負(fù)荷式中：Gx——新風(fēng)量，Kg/h；hn——室內(nèi)空氣焓值，KJ/Kg；hw——室外空氣焓值，KJ/Kg。2.3計算舉例2.3.1夏季空調(diào)冷負(fù)荷計算舉例以建筑三層的辦公室1房間為例進(jìn)行負(fù)荷計算，平面圖見圖1圖1辦公室平面圖1外墻和屋面逐時傳熱引起的冷負(fù)荷該房間東側(cè)外墻面積為41.28㎡，墻體夏季傳熱系數(shù)0.43W/(m2·℃)，參考《民用建筑空調(diào)設(shè)計（第三版）》中的北京市外墻逐時冷負(fù)荷計算溫度所給出的參數(shù)進(jìn)行計算，得到東外墻逐時冷負(fù)荷結(jié)果見表2.1。表2.1東外墻逐時冷負(fù)荷時間91011121314151617t32.833.334.235.135.936.637.137.437.6tn25Δt7.88.39.210.110.911.612.112.412.6k0.43A41.28Qc138.5147.3163.3179.3193.5205.9214.8220.1223.72內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷該房間鄰室為非空調(diào)房間的內(nèi)墻面積為57.42㎡，墻體夏季傳熱系數(shù)1.67W/(m2·℃)；內(nèi)門面積4.2㎡，夏季傳熱系數(shù)為2.17W/(m2·℃)。內(nèi)墻冷負(fù)荷：內(nèi)門冷負(fù)荷：3外窗玻璃瞬變傳熱冷負(fù)荷東側(cè)外墻上的外窗面積為21.12㎡，夏季傳熱系數(shù)為1.30W/(m2·℃)，參考《民用建筑空調(diào)設(shè)計（第三版）》中的北京市外窗逐時冷負(fù)荷計算溫度所給出的參數(shù)進(jìn)行計算，得到東外窗逐時冷負(fù)荷結(jié)果見表2.2。表2.2東外窗瞬變傳熱冷負(fù)荷時間91011121314151617tc29.330330.831.532.132.432.432.332tr25Δt4.35305.86.57.17.47.47.37k1.321.12AQc118.1137.38396178.5194.9203.2203.2200.4192.24外窗太陽輻射形成的冷負(fù)荷東側(cè)外窗遮陽修正系數(shù)0.65，查詢得北京東側(cè)夏季透過標(biāo)準(zhǔn)玻璃窗的太陽總輻射照度最大值得到日射得熱因數(shù)最大值為579，參考《民用建筑空調(diào)設(shè)計（第三版）》中北京市東側(cè)外窗太陽輻射冷負(fù)荷系數(shù)的參數(shù)進(jìn)行計算，得到東側(cè)外窗透入日射的熱引起的冷負(fù)荷結(jié)果見表2.3.表2.3東窗透入日射的熱引起的冷負(fù)荷時間91011121314151617Clq0.550.580.260.170.180.190.190.170.15cs1Aw21.12Djmax579Ci0.65Qc4372461020671351143115101510135111925設(shè)備散熱形成的冷負(fù)荷該房間類型為辦公室，房間面積176.48㎡，設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)取12w/㎡6照明散熱形成的冷負(fù)荷該房間類型為辦公室，房間面積176.48㎡，照明標(biāo)準(zhǔn)取10w/㎡，參考《民用建筑空調(diào)設(shè)計（第三版）》照明散熱冷負(fù)荷系數(shù)進(jìn)行計算得到逐時照明冷負(fù)荷見表2.4表2.4逐時照明冷負(fù)荷時間91011121314151617Clq0.390.710.770.80.830.850.870.890.53n11.2n21N1764Qc825.6150316301693175717991842188411227人體散熱形成的冷負(fù)荷房間面積176.48㎡，單位面積人數(shù)取0.1人/㎡，勞動強(qiáng)度為輕度，集群系數(shù)為0.89工作時間為早上8點到晚上17點，人體顯熱散熱量64w，潛熱散熱量117w，參考人體顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)計算得人體散熱形成的冷負(fù)荷見表1.5表2.5人體散熱形成的冷負(fù)荷時間91011121314151617Clq0.460.780.830.860.880.890.910.920.49qsn?Qc1445.4755.3803.7832.8852.1861.8881.2890.9474.5qlQc2177017701770177017701770177017701770合計2216252525742603262226322651266122458空調(diào)新風(fēng)冷負(fù)荷該房間類型為辦公室，新風(fēng)量的計算取新風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)30m3/h·人，根據(jù)室外參數(shù)和室內(nèi)設(shè)計參數(shù)取室外空氣焓值70.51，室內(nèi)空氣焓值50.32。將以上數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總得到表2.6夏季空調(diào)冷負(fù)荷匯總。表2.6夏季空調(diào)冷負(fù)荷匯總時間91011121314151617東外墻138.5147.3163.3179.3193.5205.9214.8220.1223.7東外窗118.1137.3159.2178.5194.9203.2203.2200.4192.2日射437246102067135114311510151013511192人員108013991449147914991509152915391110照明825.615031630169317571799184218841122內(nèi)圍護(hù)1542.426設(shè)備2117.76新風(fēng)3881.13總計140751533813010124231261612769128401273611381可以得到結(jié)果，該房間最大冷負(fù)荷出現(xiàn)在10點，最大冷負(fù)荷值為15338w。2.3.2冬季空調(diào)熱負(fù)荷計算舉例以以建筑三層的辦公室1房間為例進(jìn)行負(fù)荷計算，房間平面圖見圖1，冬季負(fù)荷計算見表2.7Qj東外墻=41.28×0.43×[20-（-7.6）]×（1-5%）=514.4WQj東外窗=21.12×1.3×[20-（-7.6）]×（1-5%）=795.67WQj內(nèi)墻=57.42×1.67×[20-（-7.6）]×（1-0%）=2646.60WQj內(nèi)門=4.2×2.17×[20-（-7.6）]×（1-0%）=251.54W表2.7冬季負(fù)荷計算表房間名稱名稱及朝向面積/㎡傳熱系數(shù)朝向修正率傳熱耗熱量/W房間熱負(fù)荷辦公室東外墻41.280.43-5%514.404208.2東外窗21.121.3-5%795.67內(nèi)門4.22.170%251.54內(nèi)墻57.421.670%2646.60可以得到結(jié)果，該房間最熱負(fù)荷值為4208.2w2.4冷熱負(fù)荷總結(jié)LINKExcel.SheetBinaryMacroEnabled.12C:\\Users\\Hamrovsky\\AppData\\Roaming\\HongYe\\HCLoad9.0\\Temp\\ResultBook.csvResultBook!R1C1:R13C5\a\f5\hLINKExcel.SheetBinaryMacroEnabled.12C:\\Users\\Hamrovsky\\AppData\\Roaming\\HongYe\\HCLoad9.0\\Temp\\ResultBook.csvResultBook!R1C1:R13C5\a\f5\h夏季總冷負(fù)荷（W）夏季總冷負(fù)荷指標(biāo)（W/㎡）夏季室內(nèi)冷負(fù)荷最大時刻冬季總熱負(fù)荷(W)建筑物1201309.6889.9816423308.651樓層92148.1485.351630007.882樓層112600.2294.041640035.543樓層108769.4188.151637483.764樓層108769.4188.151637259.435樓層108769.4188.151637259.436樓層108769.4188.151637259.437樓層108769.4188.151637259.438樓層108769.4188.151637259.439樓層108769.4188.151637259.4310樓層108769.4188.151637259.4311樓層126406.05105.11654965.483空調(diào)系統(tǒng)方案選型3.1冷熱源系統(tǒng)比較經(jīng)初步分析提出以下三種方案表3.1方案舉例表方案序號內(nèi)容方案1電動冷水機(jī)組供冷，市政管網(wǎng)供熱方案2分體式空調(diào)供冷，市政管網(wǎng)供熱方案3直燃型溴化吸收式冷熱水機(jī)組表3.2方案費(fèi)用預(yù)估表方案序號主要設(shè)備設(shè)備數(shù)量（臺）設(shè)備費(fèi)用（萬元）初投資（萬元）年運(yùn)行費(fèi)用（萬元）1螺桿式制冷機(jī)組24011128室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)34815其他設(shè)備562柜式空氣片17510其他設(shè)備53直燃型溴化吸收式冷熱水機(jī)組18514018室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)34811其他設(shè)備44方案1夏季采用電動螺桿式冷水機(jī)組，冬天使用市政管網(wǎng)供熱，通過板式換熱器為系統(tǒng)提供熱源，螺桿式冷水機(jī)組占地面積小，方便在25％-100%之間分級調(diào)節(jié)制冷量，節(jié)約電能，機(jī)組運(yùn)行便捷，易操作。方案2采用分體式空調(diào)，設(shè)備經(jīng)濟(jì)實用，方便安裝，操作簡單，一臺空調(diào)對應(yīng)一臺室外機(jī)，可根據(jù)需要隨意開關(guān)任一臺空調(diào)。對房間進(jìn)行分析得出整棟大樓需要175臺功率為5匹的立式空調(diào)。方案3采用直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組，在城市供電高峰期可以減少城市電網(wǎng)負(fù)荷壓力且操作方便，制冷量調(diào)節(jié)范圍大，可無級調(diào)節(jié)，運(yùn)行平穩(wěn)，無噪聲，夏季制冷，冬季可以制熱，也可以同時供冷和供熱，一機(jī)多用。本建筑位于北京，應(yīng)充分利用現(xiàn)有市政管網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計，參考建筑屬性和簡單的投資費(fèi)用分析，選取方案1：電動冷水機(jī)組供冷，市政管網(wǎng)供熱的方式為冷熱源。該方案充分利用城市熱網(wǎng)資源，初投資和年運(yùn)行費(fèi)用較為適中，冷水機(jī)組運(yùn)行便捷。3.2空調(diào)系統(tǒng)方案本工程為辦公綜合樓空調(diào)設(shè)計，建筑內(nèi)房間類型略有差異，管理要求較高，使用上不僅有健身房、展覽廳、閱覽室，也有較多辦公室房間，且各層房間分布較為相似，故采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行空調(diào)設(shè)計，其中新風(fēng)機(jī)組設(shè)置在走廊兩端盡頭吊頂安裝。4空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計4.1.空氣處理過程4.1.1風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)經(jīng)過分析本建筑的房間性質(zhì)和具體負(fù)荷，最終決定采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)盤管送風(fēng)末端采用方形散流器進(jìn)行頂送風(fēng)的送風(fēng)方式，獨立新風(fēng)系統(tǒng)提供房間新風(fēng)，其中空氣處理過程有下列三種方案。方案1：新風(fēng)經(jīng)處理到低于室內(nèi)含濕量并承擔(dān)室內(nèi)濕負(fù)荷和部分顯熱冷負(fù)荷。這種風(fēng)機(jī)盤管僅承擔(dān)室內(nèi)部分冷負(fù)荷，在干工況下運(yùn)行。為了使風(fēng)機(jī)盤管在干工況下運(yùn)行，必須提高冷凍水溫度至14~16℃以上。這種方案風(fēng)機(jī)盤管處于干工況運(yùn)行，但新風(fēng)機(jī)組冷卻盤管處理焓差較大，所需盤管數(shù)多。方案2：新風(fēng)處理至室內(nèi)空氣焓值不承擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷，風(fēng)機(jī)盤管完全承擔(dān)室內(nèi)的人員、設(shè)備冷負(fù)荷和建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷。風(fēng)機(jī)盤管在是工況下運(yùn)行，有凝結(jié)水產(chǎn)生。方案3：新風(fēng)負(fù)責(zé)處理室內(nèi)濕負(fù)荷，風(fēng)機(jī)盤管負(fù)責(zé)承室內(nèi)顯熱冷負(fù)荷。新風(fēng)經(jīng)過去濕處理，使處理后的含濕量小于室內(nèi)含濕量；風(fēng)機(jī)盤管采用14~16℃以上的冷凍水對室內(nèi)空氣進(jìn)行冷卻處理。風(fēng)機(jī)盤管在干工況運(yùn)行，系統(tǒng)較為復(fù)雜。結(jié)合本建筑實際情況，方案2是現(xiàn)今辦公樓類型建筑中最為普遍的處理方案，在實際工程中的表現(xiàn)較為實用和有效，所以本工程采用方案2的新風(fēng)處理方案，既新風(fēng)經(jīng)冷卻去濕處理至室內(nèi)空氣焓值，風(fēng)機(jī)盤管完全承擔(dān)室內(nèi)的人員、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及設(shè)備的冷負(fù)荷。4.1.2風(fēng)機(jī)盤管加獨立新風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量計算以建筑三層的辦公室2房間為例進(jìn)行計算表4.1辦公室計算參數(shù)室內(nèi)室外冷負(fù)荷Q（KW）濕負(fù)荷W（g/s）新風(fēng)量（m3/h）溫度℃濕度%溫度℃濕度%256533.55812.2860.725529.44（1）確定風(fēng)機(jī)盤管承擔(dān)的冷負(fù)荷新風(fēng)由獨立的新風(fēng)機(jī)組處理到室內(nèi)焓值不處理室內(nèi)冷負(fù)荷，由風(fēng)機(jī)盤管承擔(dān)冷負(fù)荷，即辦公室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管承擔(dān)的冷負(fù)荷為12.286KW。（2）計算熱濕比熱濕比：ε=Qw（3）確定風(fēng)量確定點N，過N點作ε線與ψ=90%相對濕度線相交得到點OW為室外狀態(tài)點；L為混合點；O為送風(fēng)狀態(tài)點；N為室內(nèi)狀態(tài)點表狀態(tài)點參數(shù)狀態(tài)點干球溫度(℃)濕球溫度露點溫度(℃)焓(kJ/kg干空氣)含濕量(g/kg.干空氣)相對濕度(%)密度(kg/m^3)N25174.813.951.04710.128501.162W33.526.424.183.87719.52758.131.123L17.817.817.851.04713.0631001.188O12.212.313.06835.579.2151001.214室內(nèi)全熱冷負(fù)荷(kW):12.287室內(nèi)顯熱冷負(fù)荷(kW):10.737室內(nèi)潛熱冷負(fù)荷(kW):1.55室內(nèi)濕負(fù)荷(g/s):0.725室內(nèi)熱濕比(kJ/kg):15688.9（4）計算房間送風(fēng)量——室內(nèi)冷負(fù)荷KW——室內(nèi)焓值KJ/Kg——送風(fēng)焓值KJ/Kg送風(fēng)量=2857.76m3/h風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)量計算新風(fēng)量=529.44m3/h風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)量=2328.32m3/h確定風(fēng)機(jī)盤管處理點M據(jù)得=31.505KJ/Kg連接L、O延長與相交得到M點，=10.7℃圖空氣處理過程（5）風(fēng)機(jī)盤管供冷量風(fēng)機(jī)盤管承擔(dān)冷負(fù)荷，即辦公室內(nèi)風(fēng)機(jī)盤管承擔(dān)的冷負(fù)荷為12.286KW.顯冷量=9.506KW其他房間風(fēng)量統(tǒng)計表見附錄4.2空調(diào)器及設(shè)備選型4.2.1風(fēng)機(jī)盤管選型風(fēng)機(jī)盤管是一種將風(fēng)機(jī)與表面式換熱盤管組合在一起的裝置，它分散的安裝在每一個需要空調(diào)的房間里，為減小噪聲和體積多采用貫流風(fēng)機(jī)并采用多級電動機(jī)進(jìn)行驅(qū)動以達(dá)到便于調(diào)節(jié)風(fēng)量的目的。根據(jù)建筑類型和房間性質(zhì)選定風(fēng)機(jī)盤管的形式與系統(tǒng)布置方式，然后確定新風(fēng)供給方式與水系統(tǒng)，根據(jù)風(fēng)機(jī)盤管要求處理的冷量與可求出類觀察計算出的風(fēng)量進(jìn)行具體的型號選擇。本建筑為綜合辦公樓，風(fēng)機(jī)盤管采用頂送風(fēng)方式，機(jī)外的靜壓標(biāo)準(zhǔn)選擇普通標(biāo)準(zhǔn)型，風(fēng)量參考附錄同時考慮20%的放大系數(shù)，并按照中檔風(fēng)量進(jìn)行選型。詳見附錄4.2.2新風(fēng)機(jī)組選型獨立新風(fēng)的風(fēng)量應(yīng)在系統(tǒng)的總風(fēng)量上附加風(fēng)管和設(shè)備的漏風(fēng)量據(jù)公式其中-系統(tǒng)的總風(fēng)量，m3K-排煙風(fēng)道的漏風(fēng)系數(shù)，采用鋼管風(fēng)道，K=1,.1-1.2，此處取K=1.1Q-通風(fēng)的風(fēng)量，m3表4.2新風(fēng)機(jī)組選型層數(shù)負(fù)荷（kw）新風(fēng)量（m3/h）額定風(fēng)量（m3/h）機(jī)組型號機(jī)組余壓（pa）噪聲（db）129.12632383500FP35D819062235.59738554000FP40D6260633-1036.64739654500FP45D6300651131.56636084000FP40D6260634.3氣流組織計算4.3.1散流器氣流組織計算以建筑三層的辦公室2房間為例進(jìn)行負(fù)荷計算圖1辦公室平面圖這是一個15.8m×11.2m的房間，層高3.9m，風(fēng)機(jī)盤管送風(fēng)量3000m3/h以v=3m/s初選散流器，選取180mm×180mm的方形散流器，面積為0.04㎡。頸部風(fēng)速散流器實際出口面積約為頸部面積的90%即A=0.032×0.9=0.0288㎡散流器出口風(fēng)速=3.202/0.9=3.55m/s計算射流末端為0.5m/s的射程——散流器有效流通面積，㎡；——送風(fēng)口常數(shù)；——平送射流原點與散流器中心距離；——在散流器中心七點的射流水平距離——在x處的最大風(fēng)速m/s;=-0.07=1.61m計算室內(nèi)平均速度=0.14m/s若果送冷風(fēng)，室內(nèi)平均風(fēng)速為0.18m/s，送熱風(fēng)則為0.1m/s,所選散流器符合要求。各房間散流器的選型詳情見附錄4.4新風(fēng)系統(tǒng)布局與水力計算以三層左側(cè)新風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行舉例說明圖2三層左側(cè)風(fēng)系統(tǒng)平面圖新風(fēng)機(jī)組設(shè)在左側(cè)走道外窗原力衛(wèi)生間側(cè)，送風(fēng)口均勻分布在房間中并盡可能均勻分布在風(fēng)機(jī)盤管各送風(fēng)口中間以均勻混合氣流，現(xiàn)對本層本側(cè)新風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)系統(tǒng)水力計算，詳見表4.3表4.3三層風(fēng)系統(tǒng)水力計算表編號風(fēng)量(m^3/h)寬/直徑(mm)高(mm)風(fēng)速(m/s)比摩阻(Pa/m)局阻系數(shù)沿程阻力(Pa)局部阻力(Pa)節(jié)點不平衡率(%)管段0240050012011.117.950.0051.310.000.00管段112004001206.943.460.9224.5626.584.14管段26003201204.341.540.9210.9410.389.20管段34005001201.850.291.751.993.599.70管段44005001201.850.2935.092.0572.0812.73管段58005001203.701.019.1010.1774.770.00管段64005001201.850.2913.781.9928.310.00管段72004001201.160.1335.090.8028.164.42管段82002501201.850.361.952.174.010.00該系統(tǒng)最遠(yuǎn)環(huán)路為通過管段0-1-2-8的環(huán)路，最不利阻力損失為129.95Pa，不平衡率為4.42%，符合需求。5空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計5.1水系統(tǒng)選型5.1.1水系統(tǒng)分析空調(diào)的水系統(tǒng)形式多樣，按照介質(zhì)是否與外界空氣接觸可分為開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng)。開式系統(tǒng)中的介質(zhì)與空氣直接接觸，系統(tǒng)設(shè)有水箱，其具有較大的水容量，因此蓄冷能力大，系統(tǒng)溫度較為穩(wěn)定，但系統(tǒng)腐蝕性強(qiáng)，需設(shè)置較大揚(yáng)程的循環(huán)水泵；閉式系統(tǒng)中的介質(zhì)幾乎不與外界接觸，其介質(zhì)對系統(tǒng)管路腐蝕性較小，但其水溶量大大小于開式系統(tǒng)，因此僅需要較小的水泵用來克服系統(tǒng)的流動阻力，系統(tǒng)較為簡單。按照系統(tǒng)中各并聯(lián)環(huán)路中水的流程劃分可分為同程系統(tǒng)和異程系統(tǒng)同程系統(tǒng)中，個并聯(lián)環(huán)路水流程基本相等且環(huán)路管路總長相等，因此環(huán)路間阻易平衡，水力穩(wěn)定性好，但其管路較長且布置復(fù)雜，初投資高。異程系統(tǒng)中各并聯(lián)環(huán)路的流程各不相同，總長也各不相同，因此流動阻力不易平衡但其布置簡單，可以節(jié)省空間和管材有較低的初投資。兩管制系統(tǒng)本設(shè)計采用兩管制系統(tǒng)，夏季提供冷水冬季提供熱水，其管路相通，優(yōu)點是系統(tǒng)簡單易設(shè)，占用較少空間，節(jié)省投資費(fèi)用，本建筑為綜合辦公樓，不需要同時供冷和供暖，所以兩管制滿足需求單級泵系統(tǒng)本設(shè)計采用單級泵系統(tǒng)，這也是較為常見的民用建筑空調(diào)水系統(tǒng)，系統(tǒng)中的冷熱源和負(fù)荷采用同一組，各水泵并聯(lián)，這樣布置雖然不能及時調(diào)節(jié)水泵流量以節(jié)省能量，但是還可以通過旁通的方式調(diào)節(jié)水量。進(jìn)過分析建筑布局和初投資綜合考慮，采用單級泵閉式異程系統(tǒng)進(jìn)行空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計。5.1.2管路計算空調(diào)水系統(tǒng)的管路計算是在已知水流量和推薦流速的情況系進(jìn)行水管管徑和水流動阻力的確定。1管徑確定根據(jù)公式——水流量，m3/s；——水流速，m/s；表5.1管內(nèi)水流速推薦值表管徑/mm1520253240506580閉式系統(tǒng)0.4~0.50.5~0.60.6~0.70.7~0.90.8~1.00.9~1.21.1~1.41.2~1.6管徑/mm100125150200250300350400閉式系統(tǒng)1.3~1.81.5~2.01.6~2.21.8~2.51.8~2.61.9~2.91.6~2.51.8~2.6表5.2水系統(tǒng)管徑和單位長度阻力損失鋼管管徑/mm流量/（m3·h-1）kPa/100m150·0.50~60200.5~1.010~60251~210~60322~2410~60404~610~60506~1110~606511~1810~608018~3210~6010032~6510~6012565~11510~60150115~18510~47200185~38010~37250380~5609~26300560~8208~23350820~9508~18400190~12508~172流動阻力確定（1）沿程阻力——摩擦阻力系數(shù)，無因次量；——直管段長度，m；——管道內(nèi)徑，m；——水的密度，100kg/m3；——單位長度沿程阻力，即比摩阻，Pa/m。圖3水管路比摩阻計算圖（2）局部阻力水流遇到彎頭、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：——局部阻力系數(shù)，見表；——水流速，m/s；表5.3水管局部阻力系數(shù)名稱局部阻力系數(shù)ζ蝶閥（全開）0.1～0.3閘閥（全開）DN1520～5080100125ζ1.50.50.40.20.1變徑管：漸縮管漸闊管0.10（小斷面的流速）0.30（小斷面的流速）90°普通彎頭DN2025324050ζ2.01.51.51.01.0水箱接管：進(jìn)水口出水口1.00.50水泵入口1.0過濾器2.0～3.0截止閥（直桿式）DN2025324050ζ10.09.09.08.07.0表5.4三通局部阻力系數(shù)形式簡圖流向局部阻力系數(shù)ζ形式簡圖流向局部阻力系數(shù)ζ2→31.51→30.11→30.11/3→23.01→21.52→1/31.55.2水系統(tǒng)水力計算冷凍水量公式：——風(fēng)機(jī)盤管負(fù)荷，kw；——水的比熱，KJ/(kg·℃)；——水的密度，100kg/m3；——回水的平均溫度，℃；——供水的平均溫度℃；水力計算以三層左區(qū)水系統(tǒng)供水管進(jìn)行舉例，系統(tǒng)圖見圖5.5水力計算表編號流量(kg/h)負(fù)荷(w)流速(m/s)Rm(Pa/m)管徑長(m)動壓(Pa)ζ△Pd(Pa)△Pl(Pa)△P(Pa)管段015305.2589000.001.17285.02DN701.70685.280.000.00484.58484.58管段12269.9913200.000.63199.79DN325.04197.321.50295.981007.691303.67管段22269.9913200.000.63199.79DN320.00197.320.000.000.200.20管段32269.9913200.000.63199.79DN325.46197.321.00197.321090.201287.52管段41135.006600.000.55225.79DN251.20151.621.50530.67270.95801.62管段51135.006600.000.89269.28DN200.89395.161.501383.06683.682066.74管段613035.2575800.001.00209.27DN702.74497.081.50745.62574.151319.77管段74539.9826400.000.57100.10DN500.00163.390.1016.340.1016.44管段82269.9913200.000.63199.79DN322.56197.321.50295.98510.82806.80管段91135.006600.000.89269.28DN201.20395.161.501383.06923.142306.20管段101135.006600.000.89269.28DN201.31395.161.501383.061010.622393.69管段112269.9913200.000.63199.79DN322.36197.321.50295.98470.87766.84管段121135.006600.000.89269.28DN201.20395.161.501383.06923.142306.20管段131135.006600.000.55225.79DN253.40151.620.1015.16767.69782.85管段141135.006600.000.89269.28DN201.31395.161.501383.061010.622393.69管段158495.2749400.001.07230.11DN508.00572.100.1057.212640.922698.13管段164539.9826400.000.57100.10DN500.00163.390.1016.340.1016.44管段172269.9913200.000.63199.79DN322.36197.321.50295.98470.87766.84管段181135.006600.000.89269.28DN201.20395.161.501383.06923.142306.20管段191135.006600.000.89269.28DN201.31395.161.501383.061010.622393.69管段202269.9913200.000.63299.79DN322.56197.321.50295.98510.82806.80管段211135.006600.000.89269.28DN201.20395.161.501383.06923.142306.20管段221135.006600.000.89269.28DN201.31395.161.501383.061010.622393.69管段233955.2923000.000.83284.81DN408.00346.290.1034.632278.512313.14管段243955.2923000.000.83284.81DN400.00346.290.000.000.280.28管段252269.9913200.000.63199.79DN322.56197.321.50295.98510.82806.80管段261135.006600.000.89269.28DN201.20395.161.501383.06923.142306.20管段271135.006600.000.89269.28DN201.31395.161.501383.061010.622393.69管段281685.309800.000.47114.21DN322.36108.761.50163.14269.17432.31管段29911.445300.000.71206.87DN201.20254.821.50891.88608.241500.12管段30773.864500.000.61272.13DN201.31183.701.50642.95488.871131.835.3冷凝水系統(tǒng)設(shè)計風(fēng)機(jī)盤管在夏季工作時會不斷地產(chǎn)生冷凝水，為了及時地處理這些冷凝水，須設(shè)計凝結(jié)水系統(tǒng)。正常工況下，每1KW的冷負(fù)荷，每小時產(chǎn)生約0.4Kg的冷凝水，根據(jù)各層新風(fēng)機(jī)組和風(fēng)機(jī)盤管的冷負(fù)荷經(jīng)查詢《實用制冷與空調(diào)工程手冊》進(jìn)行冷凝管徑的選擇與設(shè)計。1.風(fēng)機(jī)盤管的凝結(jié)水盤的瀉水支管坡度≥0.01。其他水平支管沿水流方向，應(yīng)保持≥0.002的坡度。2．一般情況下，每1kW的冷負(fù)荷每小時產(chǎn)生約0.4kg左右的冷凝水；在潛熱負(fù)荷較高時，每1kW冷負(fù)荷每小時產(chǎn)生約0.8kg冷凝水。3、通常情況下，可以根據(jù)機(jī)組的冷負(fù)荷Q按下表的數(shù)據(jù)近似對冷凝水管的公稱直徑進(jìn)行選定。表5.6冷凝管徑取值表負(fù)荷值范圍冷凝管徑Q≤7kWDN207.1～17.6kWDN2517.7～100kWDN32101～176kWDN40177～598kWDN50599～1055kWDN801056～1512kWDN1001513～12462kWDN125＞12462kWDN1506機(jī)房設(shè)計與設(shè)備選型6.1機(jī)房的設(shè)計與設(shè)備的布置（1）機(jī)房是空調(diào)系統(tǒng)的重要部分，承擔(dān)了系統(tǒng)的冷熱源供應(yīng)，機(jī)房一般應(yīng)充分利用建筑物的地下室和建筑高層的設(shè)備層或頂層（2）機(jī)房設(shè)置的位置應(yīng)該盡可能的布置在系統(tǒng)中冷熱負(fù)荷較為集中的區(qū)域，以達(dá)到縮短管材，減小能量損失的目的。（3）機(jī)房設(shè)備應(yīng)該盡可能的設(shè)置緊湊，機(jī)組與墻壁的凈距離不應(yīng)小于1m，機(jī)組之間或與其他設(shè)備的距離不應(yīng)小于1.2m與配電柜的距離不應(yīng)小于1.5m，機(jī)房主要通道的寬度不應(yīng)小于1.5m。（4）設(shè)備上部空間，除考慮管道安裝空間外還應(yīng)考慮通風(fēng)條件的要求。一般活塞式冷水機(jī)組、小型螺桿冷水機(jī)組的組機(jī)房凈高設(shè)置為3~4.5m，設(shè)備間的凈高也不應(yīng)小于3m。（5）水泵與建筑物墻壁之間、水泵與水泵之間，除管道之外的距離不應(yīng)小于0.7m，主要操作面凈距離不應(yīng)小于1.2m。（6）分、集水器宜靠墻布置，中心標(biāo)高約0.6～0.7m，分、集水器上的閥門中心標(biāo)高為1.0～1.2m。為了便于操作管理，一般在冷水機(jī)組的前方設(shè)有值班控制室，對于大型制冷機(jī)房應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的輔助用房，如水泵間、變電間等。在制冷機(jī)房內(nèi)，水泵和閥門處較易漏水，在可能漏水的地方應(yīng)采取排水溝等措施。對于國內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的總結(jié)余調(diào)查表明，空調(diào)工程中存在冷水機(jī)組對于單棟建筑物的裝機(jī)容量偏大的現(xiàn)象，因此，規(guī)范中規(guī)定：電動壓縮式機(jī)組的總裝機(jī)容量只按空調(diào)設(shè)計符合選定，不進(jìn)行任何附加，所選擇機(jī)組的裝機(jī)總?cè)萘颗c計算負(fù)荷的比值不得超過1.1倍。6.2制冷機(jī)組本綜合辦公樓工程空調(diào)設(shè)計夏季逐時最大室內(nèi)冷負(fù)荷和新風(fēng)負(fù)荷為12013kw。選取兩臺美的36型水冷螺桿式冷水機(jī)組。表6.1機(jī)組數(shù)據(jù)單位數(shù)據(jù)設(shè)備型號LSBLG630/MZ制冷量KW628額定功率KW125COP（w/w）5.02電源規(guī)格3N-380V50HZ制冷劑類型R22制冷劑充注量Kg110.00蒸發(fā)器進(jìn)出水溫度℃12/17蒸發(fā)器水流量M3/h108蒸發(fā)器水降壓Kpa65蒸發(fā)器進(jìn)出水管徑DNMm125冷凝器進(jìn)出水溫度℃30/35冷凝器水流量M3/h135.00冷凝器水降壓Kpa81冷凝器進(jìn)出水管徑DNMm125校驗：夏季逐時最大室內(nèi)冷負(fù)荷和新風(fēng)負(fù)荷為1201kw，兩臺LSBLG630/MZ型水冷螺桿式冷水機(jī)組提供制冷量1260kw，略大于計算出的冷負(fù)荷且小于最大設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)1.1倍1320kw的標(biāo)準(zhǔn)，所選機(jī)組負(fù)荷需求。6.3換熱器冬季熱源采用接入市政管網(wǎng)進(jìn)行換熱，選取板式換熱器一次側(cè)流量：=20.2m3/h冷介質(zhì)溫度：55℃供水50℃回水熱介質(zhì)溫度：85℃供水70℃回水對數(shù)平均溫差：=24.66℃初選板式換熱器傳熱系數(shù)為4000，k=4kw/㎡換熱面積:=4.8平方米選取HBR-5型板式換熱器需要換熱器片數(shù)96片，每片換熱面積0.05㎡表6.2換熱器數(shù)據(jù)型號換熱面積（㎡）通過水量（m3/h）單片換熱面積（㎡）冷水阻力（Mpa）熱水阻力（Mpa）HBR-55.218.30.050.0810.1566.4水循環(huán)泵6.4.1循環(huán)水量夏季總熱負(fù)荷1201kw循環(huán)水泵流量：——水泵的流量，m3/h；——水泵承擔(dān)的負(fù)荷，kw；——機(jī)器耗功熱量系數(shù)；——供回水溫差，kw；=206.53m3/h兩臺水泵同時運(yùn)行，則一臺水泵=G/2=103.265m3/h冬季用戶側(cè)流量=89.66m3/h6.4.2揚(yáng)程（1）冷凍水水泵冷凍水系統(tǒng)的水力計算：水管總阻力為沿程阻力與局部阻力之和，即水管總阻力等于最遠(yuǎn)最不利環(huán)路的阻力。Hs=47600Pa水泵的揚(yáng)程在供回水管的流動阻力、分集水器阻力總和的基礎(chǔ)上再考慮10%的富裕量。Hc=Hs+Hd+Hn+Hp+Hy+Hj=47.6+65×2+50+47.28=274.88kPa=27.48mH2OHc—水泵實際揚(yáng)程，kPa；Hn—冷水機(jī)組內(nèi)阻力損失，kPa；Hs—允許吸上真空高度，kPa；Hd—壓水高度，kPa；Hp—供水余壓kPa，分、集水器損失30kPa，水泵壓頭損失50kPa；Hy—沿程阻力損失，kPa；Hp—局部阻力損失，kPa冷凍水泵揚(yáng)程H=1.1×Hc=1.1×27.48=30.228mH2O圖兩臺相同型號的水泵并聯(lián)運(yùn)行特性曲線選取三臺BYISW10-30/4型水泵，兩用一備表6.3水泵性能表型號流量（m3/h）揚(yáng)程（m）轉(zhuǎn)速（r/min）電機(jī)功率（KW）氣蝕量（m）管徑（mm）BYISW120-30/4120321480454DN150（2）熱水泵揚(yáng)程：Hc=209.88H=1.1×Hc=1.1×20.988kpa=23.08mH2O選取兩臺BYISW10-30/4型水泵，一用一備表6.4水泵性能表型號流量（m3/h）揚(yáng)程（m）轉(zhuǎn)速（r/min）電機(jī)功率（KW）氣蝕量（m）管徑（mm）BYISW120-25/3.5100251480303.5DN150（3）冷卻水水泵冷卻水水泵流量：單臺水泵流量約為冷卻水水泵流量1.1倍即為103.2×1.1=113.52m3/h冷卻水水泵揚(yáng)程：所選機(jī)組阻力81kpa，冷卻塔進(jìn)水壓力35kp，高差20kp，過濾器阻力20kpHc=H1+H2+H3+H4=240kpaH=1.1Hc=264kpa=26.4mH2O選取三臺BYISW10-30/4型水泵，兩用一備表6.5水泵性能表型號流量（m3/h）揚(yáng)程（m）轉(zhuǎn)速（r/min）電機(jī)功率（KW）氣蝕量（m）管徑（mm）BYISW120-30/4120321480454DN1506.5冷卻塔冷卻塔根據(jù)一機(jī)一泵一塔原則選取兩臺，不設(shè)備用冷卻塔。冷卻塔水量：G=冷卻水系統(tǒng)水量×1.2=162m3/h選擇DFN2-180型方形橫流冷卻塔表6.6冷卻塔參數(shù)表型號流量（m3/h）進(jìn)水壓力（kPa）干重（kg）濕重（kg）電機(jī)功率（KW）臺數(shù)DFN2-18018035250055005.526.5氣壓罐本建筑層高較高，且具有地下室機(jī)房，固不采用膨脹水箱定壓，為了維持系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定和節(jié)能方面的考慮，采用氣體定壓罐定壓方式。這種氣壓罐沒有布置位置方面的限制，可以設(shè)置在地下室機(jī)房內(nèi)。所以本設(shè)計選用隔膜式氣壓罐作為水系統(tǒng)的定壓設(shè)備氣壓罐實際容積：——氣壓罐最小容積，m3；——氣壓罐調(diào)節(jié)容積，m3；——容積附加系數(shù)，隔膜式氣壓罐取1.05；系統(tǒng)水容量：VS=13351L=13m3調(diào)節(jié)容積：vt=0.04Vs=0.52m3定壓罐容積取12.~1.3倍調(diào)節(jié)容積，即為0.624m3選取SLQ-6型隔膜式氣壓罐表6.7水泵性能表型號總?cè)莘e（m3