空調(diào)工程負荷計算書畢業(yè)設(shè)計.doc

畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）目 錄前 言1第一章 建筑概況21.1工程概況及設(shè)計范圍21.1.1工程概況21.1.2設(shè)計范圍21.1.3設(shè)計依據(jù)21.2室外氣象參數(shù)21.3室內(nèi)設(shè)計參數(shù)21.4土建資料3第二章 初步設(shè)計方案42.1空調(diào)系統(tǒng)42.2水系統(tǒng)42.3 通風(fēng)排煙系統(tǒng)4第三章 空調(diào)負荷計算53.1冷負荷計算53.1.1房間夏季冷負荷的構(gòu)成53.1.2冷負荷計算53.1.3冷負荷計算舉例93.2空調(diào)室內(nèi)冬季熱負荷計算153.2.1房間冬季熱負荷的形成153.2.2熱負荷計算163.2.3熱負荷計算舉例183.3空調(diào)室內(nèi)濕負荷計算203.3.1房間濕負荷的形成203.3.2濕負荷計算20第四章 空調(diào)方案的確定224.1空調(diào)系統(tǒng)224.1.1空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的基本原則224.1.2空調(diào)系統(tǒng)方案的比較224.1.3空調(diào)系統(tǒng)方案的確定244.2水系統(tǒng)244.2.1空調(diào)水系統(tǒng)方案設(shè)計原則244.2.2空調(diào)水系統(tǒng)方案的比較244.2.3 冷凝水系統(tǒng)計算264.3 新風(fēng)系統(tǒng)的選擇27第五章 空氣處理設(shè)備的設(shè)計與計算285.1風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)285.1.1 風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)處理過程285.1.2 風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)計算舉例295.1.3 各層風(fēng)機盤管選型及風(fēng)量匯總表305.1.4新風(fēng)機組的選擇計算315.2 全空氣一次回風(fēng)系統(tǒng)325.2.1一次回風(fēng)系統(tǒng)處理過程325.2.2空氣狀態(tài)點335.2.3空氣處理機組的選擇計算34第六章 空氣分布356.1 空調(diào)房間的氣流組織形式356.1.2 氣流組織形式和特點356.1.2送回風(fēng)口形式和布置356.1.3 風(fēng)口選擇計算366.2房間氣流分布計算366.2.1風(fēng)口選擇計算366.2.2風(fēng)口選型匯總表396.3 風(fēng)管的設(shè)計與水力計算396.3.1風(fēng)管設(shè)計396.3.2風(fēng)管水力計算406.3.3風(fēng)管水力計算舉例416.4風(fēng)道的布置及附件44第七章 空調(diào)冷熱源選擇467.1水源熱泵467.1.1水源熱泵概念及原理467.1.2水源熱泵的特點467.2拋管型閉式湖水源熱泵系統(tǒng)477.1.1系統(tǒng)設(shè)計原理477.1.2系統(tǒng)設(shè)計要點487.1.3本方案的可行性分析487.3冷、熱源系統(tǒng)設(shè)計49第八章 空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計508.1空調(diào)水系統(tǒng)確定508.2冷凍水系統(tǒng)的水力計算508.2.1冷凍水水力計算方法508.2.2冷凍水水力計算舉例518.2.3立管水力計算538.3冷凍水泵的設(shè)計及選型548.4 冷凍水系統(tǒng)配件55第九章 通風(fēng)與防排煙設(shè)計589.1通風(fēng)設(shè)計589.2防排煙設(shè)計58第十章 保溫、消聲及減振設(shè)計5910.1管道保溫設(shè)計5910.2 消聲和減振設(shè)計5910.2.1 空調(diào)系統(tǒng)消聲設(shè)計5910.2.2 空調(diào)系統(tǒng)減振設(shè)計60結(jié)論61參考文獻62致謝63附 錄64第59頁前 言空調(diào)技術(shù)是伴隨著現(xiàn)代文明社會的進步而發(fā)展起來的。而當(dāng)人們在享受著空調(diào)技術(shù)給人們的生產(chǎn)與生活帶來方便和舒適時，緊接著也就在思考如何減少空調(diào)所需要銷耗的能量。特別是進入20世紀70年代以來，以石油危機為標(biāo)志的世界能源危機更加促使一些發(fā)達國家在各業(yè)中研究和推廣節(jié)能技術(shù)。地源熱泵空調(diào)作為一項效果顯著的節(jié)能技術(shù)也迅速發(fā)展起來。目前，幾乎所有的大型公共建筑都要安裝中央空調(diào)系統(tǒng)，對生產(chǎn)工藝和室內(nèi)潔凈度有特殊要求的地方還必須建立潔凈室。本次設(shè)計即為天津某大酒店水源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容包括系統(tǒng)選型的分析，空調(diào)冷熱負荷的計算及濕負荷的計算，空氣處理過程及空氣處理設(shè)備的選擇，空調(diào)房間的氣流組織的計算，空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計與水力計算以及風(fēng)道的設(shè)計與水力計算；換熱器的設(shè)計計算和熱泵機房的設(shè)計與布置。圖紙包括空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)平面圖、空調(diào)水系統(tǒng)平面圖、制冷機房設(shè)備管道平面圖等。本次設(shè)計本著滿足國家及行業(yè)有關(guān)規(guī)范、規(guī)定的要求，利用國內(nèi)外先進的空調(diào)技術(shù)和設(shè)備，創(chuàng)建健康舒適節(jié)能的室內(nèi)空氣品質(zhì)及環(huán)境。本次設(shè)計的目的旨在通過這一次系統(tǒng)的設(shè)計，培養(yǎng)我們運用大學(xué)課程學(xué)習(xí)時所掌握的理論和技術(shù)知識解決實際工程問題，進一步提高設(shè)計計算、制圖和使用參考資料能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力。通過畢業(yè)設(shè)計，掌握地源熱泵中地表水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計內(nèi)容、程序和基本原則，鞏固所學(xué)理論知識，并運用這些知識解決實際問題。為以后走向工作崗位創(chuàng)造基礎(chǔ)。在這里還需要強調(diào)的是，設(shè)計中所有計算及文字說明均參考目前通行的相關(guān)規(guī)范、設(shè)計及施工手冊；在設(shè)計過程中，承蒙 老師的耐心指導(dǎo)和大力支持以及同學(xué)們的熱情幫助，在此表示衷心感謝！第一章 建筑概況1.1工程概況及設(shè)計范圍1.1.1工程概況本工程位于天津市，地下1層為設(shè)備用房，地上15層。1層為營業(yè)廳，24層為商場、辦公室，58層為景觀辦公室，912層為客房，1315層為銀行辦公室。詳情參見所提供的房屋土建圖。1.1.2設(shè)計范圍空調(diào)系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)、水系統(tǒng)（冷卻水、冷凍水、冷凝水）。1.1.3設(shè)計依據(jù) 1實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊2空氣調(diào)節(jié)設(shè)計手冊 3采暖通風(fēng)空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范（GB50029-2003）4建筑給排水及采暖工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB50242-2002）5.通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB50243-2002）6. 現(xiàn)行其它有關(guān)國家規(guī)范1.2室外氣象參數(shù)地點：天津市地理位置：北緯：3905，東經(jīng)：11704查文獻1得，夏季、冬季數(shù)據(jù)見表2-1、2-2：表1-1 夏季數(shù)據(jù)大氣壓室外日平均溫度室外計算日較差室外干球溫度室外濕球溫度室外平均風(fēng)速室外計算相對濕度1002.3hPa29.47.133.926.82.2m/s63%表1-2 冬季數(shù)據(jù)大氣壓室外計算溫度室外平均風(fēng)速室外計算相對濕度1027.1hPa-3.52.4m/s56%1.3室內(nèi)設(shè)計參數(shù)查文獻1得，夏季、冬季數(shù)據(jù)見表1-3：表1-3 夏季、冬季室內(nèi)設(shè)計參數(shù)房間類型室溫（）相對濕度%噪音級別（dB(A)）新風(fēng)標(biāo)準（m3/hp）夏季冬季夏季冬季大廳2426182055540405520商場2426182055540405520餐廳2426182055540405525娛樂場所2426182055540405520商務(wù)用房2426182055540405530客房2426182055540405530此處設(shè)計選?。合募臼覝兀?6，冬季室溫20，夏季相對濕度60%。1.4土建資料1）外 墻材料名稱（由外到內(nèi)）材料編號序號厚度導(dǎo)熱系數(shù)蓄熱系數(shù)S修正系數(shù)熱阻R熱惰性指標(biāo)(mm)W/(m.K)W/(.K)(K)/WD=R*S水泥砂漿11200.93011.3701.000.0220.245加氣混凝土砌塊5922000.2203.4291.250.7273.117無機輕集料保溫砂漿3923250.0701.5001.250.2860.536抗裂砂漿385450.93011.3061.000.0050.061各層之和2501.0403.958外表面太陽輻射吸收系數(shù)0.75默認傳熱系數(shù)K=1/(0.15+R)0.842）內(nèi)墻材料名稱材料編號序號厚度導(dǎo)熱系數(shù)蓄熱系數(shù)S修正系數(shù)熱阻R熱惰性指標(biāo)(mm)W/(m.K)W/(.K)(K)/WD=R*S聚合物混合砂漿1621200.87010.6271.000.0230.244加氣混凝土砌塊5922000.2203.4291.250.7273.117聚合物混合砂漿1623200.87010.6271.000.0230.244各層之和2400.7733.606傳熱系數(shù)K=1/(0.22+R)1.013）樓板材料名稱材料編號序號厚度導(dǎo)熱系數(shù)蓄熱系數(shù)S修正系數(shù)熱阻R熱惰性指標(biāo)(mm)W/(m.K)W/(.K)(K)/WD=R*S水泥砂漿11200.93011.3701.000.0220.245無機輕集料保溫砂漿3922200.0701.5001.600.1790.429鋼筋混凝土431001.74017.2001.000.0570.989石灰水泥砂漿1924200.87010.6271.000.0230.244各層之和1600.2811.906傳熱系數(shù)K=1/(0.22+R)2.004）窗序號構(gòu)造名稱傳熱系數(shù)自遮陽系數(shù)可見光透射比備注1單框中空玻璃6+12A+6 (鋼、鋁合金窗框)3.600.750.710窗戶寬度見圖紙，高度一般為3的倍數(shù)，如1.5m、1.8m、2.1m5. 查文獻1中附錄2-9可知，屋面選用序號26：厚度= 240mm 傳熱系數(shù)K=0.59 w/( m2) 衰減系數(shù)=0.226. 查文獻1中附錄2-9可知，門選用木門，傳熱系數(shù)K=3.0 W/( m2)7.查相關(guān)資料可知，玻璃幕墻選用6+12A+6，傳熱系數(shù)K=1.8 w/( m2),遮陽系數(shù)為0.51第二章 初步設(shè)計方案2.1空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)房間功能,建筑的一層到八層的大空間采取全空氣（一次回風(fēng)）系統(tǒng)。對九至十五層的標(biāo)準層采用半集中式空調(diào)系統(tǒng)（風(fēng)機盤管加獨立新風(fēng)系統(tǒng)）。新風(fēng)采用集中的空調(diào)送風(fēng)方式，風(fēng)機盤管陳丹室內(nèi)全部冷負荷，而新風(fēng)機組只負擔(dān)新風(fēng)本身的負荷?？紤]到房間的面積不大，室內(nèi)送風(fēng)采用雙層百葉風(fēng)口側(cè)送風(fēng)的形式。2.2水系統(tǒng)冷凍水系統(tǒng)：整棟大樓設(shè)置一套冷卻水系統(tǒng)，采用一次泵、定水量、雙管、閉式循環(huán)系統(tǒng)，另外每層均采用水平同程管回水。冷源采用三臺麥克維爾半封閉式單螺桿水源熱泵機組WPS325.2B。冷源設(shè)備置于大樓的負一層地下室。夏季設(shè)計供/回水溫度為7/12。冷凍水泵三臺，兩用一備。冷卻水系統(tǒng)：采用水源熱泵系統(tǒng)；夏季設(shè)計供/回水溫度為18/29,冷卻水泵兩臺，一用一備。2.3 通風(fēng)排煙系統(tǒng)公共衛(wèi)生間和其他房間的衛(wèi)生間應(yīng)設(shè)機械排風(fēng)裝置，一般設(shè)置排氣扇。 第三章 空調(diào)負荷計算3.1冷負荷計算3.1.1房間夏季冷負荷的構(gòu)成空調(diào)房間的夏季冷負荷計算應(yīng)包括以下幾個方面：1通過建筑物圍護結(jié)構(gòu)傳熱進入室內(nèi)的熱量形成的冷負荷；外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負荷；內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)（內(nèi)墻和樓板）由于溫差傳熱產(chǎn)生的冷負荷；外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷；通過玻璃窗的日射得熱引起得冷負荷；2室內(nèi)熱源散熱引起的冷負荷；電動設(shè)備、電熱設(shè)備和電子設(shè)備的散熱引起的冷負荷；照明設(shè)備散熱引起的冷負荷；人體散熱引起的冷負荷（包括顯熱冷負荷和潛熱冷負荷）；食品散熱引起的冷負荷（包括濕負荷和潛熱冷負荷）；空調(diào)系統(tǒng)的冷負荷，應(yīng)根據(jù)所服務(wù)房間的同時使用情況、空調(diào)系統(tǒng)的類型及調(diào)節(jié)方法，按各房間逐時冷負荷的綜合最大值或各房間計算冷負荷的累加值確定。冷負荷的計算方法有兩種：一為諧波反應(yīng)法，一為冷負荷系數(shù)法。本設(shè)計采用冷負荷系數(shù)法。以房間12-1為例，計算各房間的冷負荷。3.1.2冷負荷計算由文獻1知，主要計算公式如下：1.外墻和屋面的冷負荷計算冷負荷計算公式： CLQKF t （3-1）式中 CLQ： 外墻（或屋面）的冷負荷，W ；K： 外墻（或屋面）的傳熱系數(shù)，W/( m2)； F： 外墻（或屋面）的計算面積，m2； t： 室內(nèi)外溫差, ；其中外墻選用保溫外墻，保溫材料為無機輕集料保溫砂漿，保溫層厚度為25mm，K=0.84 W/()，衰減率為0.66，延遲時間為5.6h。屋頂采用保溫屋頂，保溫材料為瀝青膨脹珍珠巖，保溫層厚度為70mm，K=0.94 W/()，衰減率為0.5，延遲時間為6.2h。2.玻璃窗傳熱的冷負荷計算 冷負荷計算公式： CLQ=KkFt （3-2）式中 CLQ： 玻璃窗傳熱的冷負荷,W ；K： 玻璃窗的傳傳熱系數(shù)，W/(m2) ； F： 包括窗框的窗的面積，m2； t： 計算時刻的負荷溫差，。3玻璃窗日射得熱引起的冷負荷計算冷負荷計算公式：CLQj.t =XdXgCsCnFJj.t （3-3）式中 CLQ： 玻璃窗日射得熱引起的冷負荷,W ；Xd： 地點修正系數(shù)； Xg: 窗有效面積系數(shù)；單層鋼窗0.85，雙層鋼窗0.75,雙層木窗0.6； Cs： 窗玻璃的遮擋系數(shù)； Cn: 窗有效面積系數(shù)； F: 外窗面積，； Jj.: 計算時刻時，透過單位窗口面積的太陽輻射得熱形成的冷負荷，簡稱負荷強度，W/m2。其中外窗采用單框中空玻璃6+12A+6。查表得K=3.6 W/(m2)，Xd=0，Xg=0.75，Cs=0.74， Cn=0.5。4. 內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)引起的冷負荷計算內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)是指內(nèi)隔墻及內(nèi)樓板，它們的冷負荷也是通過溫差傳熱（即與臨室的溫差）而產(chǎn)生的，這部分可視為穩(wěn)定傳熱，不隨時間的變化。冷負荷計算公式： （3- 4）式中： CLQ： 內(nèi)墻、內(nèi)窗、樓板、地面的冷負荷,W ；K： 傳熱系數(shù)，；F： 傳熱面積，；：鄰室計算平均溫度， ,；：夏季空氣調(diào)節(jié)室外計算日平均溫度,；：鄰室計算平均溫度與夏季空氣調(diào)節(jié)室外計算日平均溫度差值，；：夏季空氣調(diào)節(jié)室內(nèi)計算溫度,。5. 設(shè)備冷負荷計算冷負荷計算公式： CLQ=qsX-T （3-5）式中: CLQ： 設(shè)備冷負荷，W ； X-T ：-T 時間設(shè)備、器具散熱的冷負荷系數(shù)； qs ： 熱源的實際散熱量，W。6. 照明冷負荷計算室內(nèi)照明設(shè)備的散熱是穩(wěn)定得熱，他由輻射和對流兩種成分組成。對流成分構(gòu)成瞬時冷負荷，輻射成分形成滯后。在一般情況下，可近似認為照明設(shè)備的散熱量與其形成的冷負荷相等，即CLW。不同燈具的照明散熱量的計算式為： 白熾燈 W=1000NCLQ （3-6） 熒光燈 W=1000Nn1n2CLQ （3-7）式中：W： 燈具散熱形成的冷負荷，W；N： 照明燈具額定功率，kW；n1：熒光燈鎮(zhèn)流器的消耗功率系數(shù)。明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝設(shè)在空調(diào)房間內(nèi)時取n1=1.2；暗裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝設(shè)在頂棚內(nèi)時取n1=1.0。本設(shè)計取 n1=1.0。n2：燈罩的隔熱系數(shù)，當(dāng)熒光燈罩上部穿有小孔（下部為玻璃板），可利用自然通風(fēng)散熱于頂棚內(nèi)時，取n2=0.5-0.6；熒光燈罩無通風(fēng)孔時，可視頂棚內(nèi)通風(fēng)情況取n2=0.6-0.8。本設(shè)計取n2=0.6。CLQ：照明散熱冷負荷系數(shù)，查參考文獻17. 人體散熱形成的冷負荷人體散熱量中，一般情況下輻射成分占40%，對流成分占20%，其余40%為隨汗液蒸發(fā)散出的潛熱。人體散熱量中的潛熱成分及顯熱中的對流成分可構(gòu)成瞬時冷負荷，而顯熱中的輻射成分則形成滯后負荷。因此，需分別計算人體顯熱散熱引起的冷負荷和人體潛熱散熱引起的冷負荷，并且應(yīng)引入冷負荷系數(shù)來計算人體顯熱散熱引起的冷負荷。1) 人體顯熱散熱引起的冷負荷。冷負荷計算公式： （3-8）式中： 一個成年男子的顯熱散熱量，W； ： 房間額定人數(shù)； ： 群集系數(shù)； ：人體顯熱散熱冷負荷系數(shù)。2) 人體潛熱散熱引起的冷負荷。冷負荷計算公式： （3-9）式中： 一個成年男子的潛熱散熱量，W； ： 房間的額定人數(shù)；： 群集系數(shù)。8.地面、內(nèi)墻、樓板冷負荷舒適性空調(diào)地面冷負荷可無需計算。當(dāng)鄰室為通風(fēng)良好的非空調(diào)房間時，通過內(nèi)墻和樓板的溫差傳熱負荷，可按式計算，其中t-應(yīng)按“零”朝向的數(shù)據(jù)采用。鄰室為空調(diào)房間時，可以不考慮冷負荷。3.1.3冷負荷計算舉例由于房間比較多，空間比較大，就以十二層客房1室為例，進行計算。其他房間的計算方法與其相類似。1.北外墻冷負荷查文獻1中的K、等值，其中衰減系數(shù)=0.66，延遲時間=5.6h，再根據(jù)和值得干擾作用時間-時，天津市北外墻負荷溫差逐時溫度t-，計算出相應(yīng)的逐時冷負荷，計算結(jié)果見表3-1：表3-1 北外墻冷負荷北外墻冷負荷計算時刻(h)8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 t-()3132333435353535343333tn()26F （m2）24.48K（W/( m2)）0.84CLQ（W）102 123 144 164 185 1851851851641441442.西外墻冷負荷查文獻1中的K、等值，其中衰減系數(shù)=0.66，延遲時間=5.6h，再根據(jù)和值得干擾作用時間-時，天津市西外墻負荷溫差逐時溫度t-，計算出相應(yīng)的逐時冷負荷，計算結(jié)果見表3-2：表3-2 西外墻冷負荷十二層1西外墻冷負荷計算時刻(h)8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 t-()3133343739414343434140tn()26F （m2）16.9K（W/( m2)）0.84CLQ（W）71 99 113156 1842132412412412131983.北外窗冷負荷1）瞬變傳熱形成冷負荷查文獻1中的各計算時刻的負荷溫差，K=3.6 W/( m2)，計算結(jié)果見表3-3：表3-3 瞬變傳熱形成的冷負荷十二層1北窗溫差傳熱冷負荷計算時刻(h)8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 t()3132333435353535343333tn()26F（m2）7.92K（W/( m2)）3.6CLQ（W）142 171 1992282562562562562281991992）日射得熱形成冷負荷查文獻1得： 有效面積系數(shù)Xg：0.75; 內(nèi)遮陽系數(shù)Xz：0.6; 外窗地點修正系數(shù)Xd:0; Jj.-計算時刻時，透過單位窗口面積的太陽輻射得熱形成的冷負荷，稱負荷強度，W/m2。日射形成的冷負荷為04.內(nèi)墻、屋面、門冷負荷 內(nèi)圍護結(jié)構(gòu)的冷負荷是通過溫差傳熱而產(chǎn)生的，可視為穩(wěn)態(tài)傳熱。設(shè)計的室內(nèi)溫度與走廊的溫差為3，根據(jù)計算公式3-4進行計算則有：門：Q=31.893=17W內(nèi)墻：Q=310.441.01=79.63 W由以上計算可得，內(nèi)墻、門得冷負荷共計 96.63W5.室內(nèi)熱源散熱形成的冷負荷1）設(shè)備冷負荷查文獻1得，賓館的設(shè)備的功率密度13W/m2 ,設(shè)備冷負荷系數(shù)X-T取1， 由冷負荷計算公式3-5進行計算，則有： Q=1338=494 W2）照明冷負荷查文獻1得，賓館的設(shè)備的功率密度15W/m2 ； n1：熒光燈鎮(zhèn)流器的消耗功率系數(shù)。明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝設(shè)在空調(diào)房間內(nèi)時取n1=1.2；暗裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝設(shè)在頂棚內(nèi)時取n1=1.0。本設(shè)計取 n1=1.0；n2：燈罩的隔熱系數(shù)，當(dāng)熒光燈罩上部穿有小孔（下部為玻璃板），可利用自然通風(fēng)散熱于頂棚內(nèi)時，取n2=0.5-0.6；熒光燈罩無通風(fēng)孔時，可視頂棚內(nèi)通風(fēng)情況取n2=0.6-0.8。本設(shè)計取n2=0.7。由冷負荷計算公式3-5進行計算，則有: Q=15380.70.5=199.5 W3）人體冷負荷查文獻1得，成年人的散熱散濕量為：顯熱73W/人，潛熱61W/人，散濕量109g/h人，賓館房間的群集系數(shù)=0.93，應(yīng)為是賓館，所以設(shè)計時候房間按兩個人設(shè)計。由公式3-8、3-9計算結(jié)果見表3-6。表3-6 體顯熱潛熱冷負荷及濕負荷十二層1人體顯熱潛熱冷負荷及濕負荷計算時刻(h)8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 0.930.930.930.930.930.930.930.930.930.930.93N(人)22222222222q1（W/人）6161616161616161616161q2（W/人）7373737373737373737373G(g/h人)109109109109109109109109109109109顯熱Q1(W)113 113 113 113 113 113 113 113 113 113 113 潛熱Q2(W)136 136 136 136 136 136 136 136 136 136 136 散濕量(g)203 203 203 203 203 203 203 203 203 203 203 6.由以計算可知，十二層1201室冷負荷匯總見表3-7表3-7 1201室內(nèi)冷負荷匯總1201計算時刻(h)8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 北外墻(W)102 123 144 164 185 185185185164144144西外墻(W)71 99 113156 184213241241241213198內(nèi)墻溫差(W)79 79797979797979797979內(nèi)門(W)17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 北窗溫差(W)142 171 199228256256256256228199199人體顯熱(W)113 113 113 113 113 113 113 113 113 113 113 人體潛熱(W)136 136 136 136 136 136 136 136 136 136 136 燈具(W)200200200200200200200200200200200設(shè)備(W)494494494494494494494494494494494小計(W)13541432149515871664169317211721167215951580由上面計算可知，1201室的最大冷負荷出現(xiàn)在下午兩點，其值為1721 W。表3-8 十二層冷負荷匯總房間89 1011 1213 1415 1617 1812012047 216522732362244325062552271627702857317912021983 210722142298237024222456260226242680296612031234 129613501392142814541471156115781615178712041234 129613501392142814541471156115781615178712051234 129613501392142814541471156115781615178712061234 129613501392142814541471156115781615178712071837193020112076213121712198232823512405265112081939205822582478221427682777283927962688291612091908 205122772520220428192810283527342560274212101243 133814881647143218361824182717511627173412111243 133814881647143218361824182717511627173412121243 133814881647143218361824182717511627173412131243 133814881647143218361824182717511627173412141243 133814881647143218361824182717511627173412153107 3380350634842659312831673273324031393334總計2397225565273792902126893308103096431972315823092433606由上面計算可知，十二層的最大冷負荷出現(xiàn)在下午六點，其值為33606 W。表3-9 一層冷負荷匯總房間89101112131415161718A6075470202744197743574913808578084779769782797593187827B2955439507469635190442838534795299049757460474192533692C50287033765178867504744679938185827183306115D23412662279928912969302630583072307930813279總計97677119404131832140116128224144808144888140783135676129267130913由上面計算可知，一層的最大冷負荷出現(xiàn)在下午二點，其值為144888 W。表3-10 二層冷負荷匯總房間8910111213141516171820164636816001015801095211091981146571154511153521149111137531138892021159715146201252173922143209752237823014232662346818219總計7623396746121705131260131341135632137829138366138177137221132108由上面計算可知，二層的最大冷負荷出現(xiàn)在下午三點，其值為138366 W。表3-13 六層冷負荷匯總房間891011121314151617186014297758480649046791962883665257040371255706736932154167總計4297758480649046791962883665257040371255706736932154167由上面計算可知，六層的最大冷負荷出現(xiàn)在下午三點，其值為71255 W，并且六至八層為相同層，九到十二為相同層，七到十一層的冷負荷，此處不再一一列出。3.2空調(diào)室內(nèi)濕負荷計算空調(diào)房間的濕負荷和冷負荷一樣，對于空調(diào)系統(tǒng)的規(guī)模有著決定性影響。它們是確定空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)量和空調(diào)設(shè)備容量的基本依據(jù)。本設(shè)計中，濕負荷的計算主要考慮人體濕負荷。對于保持正壓的空調(diào)房間，只需計算室內(nèi)濕源每小時散入室內(nèi)的濕量。本設(shè)計屬普通舒適性空調(diào)，故只需考慮人體的散濕量。3.2.1房間濕負荷的形成1.人體濕負荷2.其他室內(nèi)濕負荷3.2.2濕負荷計算1.由文獻1知，主要計算公式如下： （3-14）式中： 群集系數(shù)；（賓館=0.93，其它都去=0.93） ： 計算時刻空調(diào)房間內(nèi)的總?cè)藬?shù)； ： 一名成年男子小時散濕量，109g/（h人）（一、二層為商業(yè)區(qū)，一名成年男子小時顯熱散熱量，184g/（h人）； ：人體顯熱散熱的負荷系數(shù)。2濕負荷匯總表表3-24建筑部分濕負荷匯總房間q1(g/h)V(m3/h人)n(人)總濕負荷（g/h）A1842019364150B184406626051C18430134120D1843052030一層小計96351A1848(m3/h.m2)18073620B184303013188二層小計868086011093010033020 六層小計330201201109303146112021093031461120310930297412041093029741205109302974 120610930297412071093031461120810930314611209109303146112101093021340 12111093028531212109302853 12131093028531214109302853 12151093031279十二層小計17323六至八層為相同層，九到十二為相同層，七到十一層的濕負荷，此處不再一一列出。第四章 空調(diào)方案的確定4.1空調(diào)系統(tǒng)4.1.1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、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)濟比較確定；當(dāng)各空氣調(diào)節(jié)區(qū)熱濕負荷變化情況相似，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)計條件下和運行條件下均能保證達到室內(nèi)溫度、相對濕度、凈化等要求。3.綜合考慮初投資和運行費用，系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)濟合理；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，負荷變化規(guī)律基本相同。4.1.2空調(diào)系統(tǒng)方案的比較1.全空氣系統(tǒng)全空氣系統(tǒng)一般選用組合式空調(diào)器進行空氣處理，室內(nèi)負荷全部由處理過的空氣來負擔(dān)，系統(tǒng)處理空氣量大，所擔(dān)負的空調(diào)面積也較大。因此適用于建筑空間較高，面積較大，人員較多的房間，以及房間溫度和濕度要求較高，噪聲要求較嚴格的空調(diào)系統(tǒng)。全空氣系統(tǒng)的主要優(yōu)點為：1）使用壽命長；2）可根據(jù)室外氣象參數(shù)變化和室內(nèi)負荷變化實現(xiàn)全年多工況節(jié)能運行調(diào)節(jié)；3）充分利用室外新風(fēng),減少與避免冷、熱抵消,減少冷凍機的運行時間；4）可以嚴格地控制室內(nèi)溫度和室內(nèi)相對濕度；5）可以有效地采取消省和隔振措施,便于管理和維修。全空氣系統(tǒng)的其主要缺點為：1）空氣比熱、密度小,需空氣量多,風(fēng)道斷面積大,輸送耗能大；2）空調(diào)設(shè)備需集中布置在機房,機房面積較大,層高較高；3)除制冷及鍋爐設(shè)備外空氣處理機組和風(fēng)管造價均較高；4）送回風(fēng)管系統(tǒng)復(fù)雜,布置困難；5）支風(fēng)管和風(fēng)口較多時不易均衡調(diào)節(jié)風(fēng)量,風(fēng)道要求保溫,影響造價；6）全空氣空調(diào)系統(tǒng)一個系統(tǒng)不宜供多個房間的空調(diào)。因為回風(fēng)系統(tǒng)可能造成房間之間空氣交叉污染，另外調(diào)節(jié)也比較困難；7）設(shè)備與風(fēng)管的安裝工作量大,周期長。2.風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)是目前應(yīng)用廣泛的一種空調(diào)系統(tǒng)，它由風(fēng)機盤管來承擔(dān)全部室內(nèi)負荷，單獨設(shè)新風(fēng)機組，向室內(nèi)補充所需新風(fēng)。因此，在空調(diào)房間較多，面積較小，各房間要求單獨調(diào)節(jié)，且建筑層高較高，房間溫濕度要求不嚴格的房間，宜采用風(fēng)機盤管家新風(fēng)系統(tǒng)。風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)的主要優(yōu)點為：1）布置靈活，可以和集中處理的新風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)合使用，也可以單獨使用；2）各空調(diào)房間互不干擾，可以獨立地調(diào)節(jié)室溫，并可隨時根據(jù)需要開、停機組,節(jié)省運行費用，靈活性大，節(jié)能效果好；3）與集中式空調(diào)相比不需回風(fēng)管道，節(jié)約建筑空間；4）機組部件多為裝配式、定型化、規(guī)格化程度高，便于用戶選擇和安裝；5）只需新風(fēng)空調(diào)機房，機房面積??；6）使用季節(jié)長；7）各房間之間不會互相污染。風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)的主要缺點為：1）對機組制作要求高，則維修工作量很大；2）機組剩余壓頭小室內(nèi)氣流分布受限制；3）分散布置敷設(shè)各中管線較麻煩，維修管理不方便；4）無法實現(xiàn)全年多工況節(jié)能運行調(diào)節(jié)；5）水系統(tǒng)復(fù)雜，易漏水；6）過濾性能差。4.1.3空調(diào)系統(tǒng)方案的確定根據(jù)房間類型及功能，對建筑的一層、二層及六到八層商務(wù)部分采用集中式空調(diào)系統(tǒng)（全空氣系統(tǒng)一次回風(fēng)）；考慮到空間的面積較大，采用散流器頂送風(fēng)的形式。對建筑的九到十二層客房采用半集中式空調(diào)系統(tǒng)（風(fēng)機盤管加獨立新風(fēng)系統(tǒng)）；風(fēng)機盤管承擔(dān)室內(nèi)全部冷負荷，新風(fēng)處理機組只負責(zé)新風(fēng)本身的負荷；考慮到房間面積不大，室內(nèi)送風(fēng)采用雙層百葉風(fēng)口側(cè)送風(fēng)的形式。4.2水系統(tǒng)4.2.1空調(diào)水系統(tǒng)方案設(shè)計原則風(fēng)機盤管及空氣處理機組水系統(tǒng)根據(jù)季節(jié)變化向房間的盤管供冷凍水，水系統(tǒng)影響風(fēng)機盤管系統(tǒng)的效能和初投資，其系統(tǒng)形式應(yīng)進行綜合比較后確定?？照{(diào)水系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)堅持的設(shè)計原則：1.力求水力平衡；2.防止大流量小溫差；3.水輸送系數(shù)要符合規(guī)范要求；4.變流量系統(tǒng)宜采用變頻調(diào)節(jié)；5.要處理好水系統(tǒng)的膨脹與排氣；6.要解決好水處理與水過濾；7.要注意管網(wǎng)的保冷與保暖效果。 4.2.2空調(diào)水系統(tǒng)方案的比較1.水系統(tǒng)開式和閉式的比較表4.1 水系統(tǒng)比較表類型閉式開式特征管路系統(tǒng)不與大氣相接管路系統(tǒng)與大氣相通僅在系統(tǒng)最高點設(shè)置膨脹適宜的空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機盤管和有水冷式表冷器的系統(tǒng)有噴水室的系統(tǒng)優(yōu)點1.管道與設(shè)備不易腐蝕與蓄熱水池連接比較簡單，冷水箱有一定蓄冷能力，可以減少開啟冷凍機的時間，增加能量調(diào)節(jié)能力，冷水溫度波動可以小一些2.不需克服靜水壓力，水泵壓力，功率均低3.系統(tǒng)簡單缺點蓄冷能力小，低負荷時冷凍機也需要經(jīng)常開動；膨脹水箱的補水有時需要加加壓水泵冷水與大氣接觸；易腐蝕管道；水泵要克服靜水壓力，耗電大，采用自流回水時回水管徑大因而投資較高些另外此次空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計中，為了解決水力平衡，同時考慮到建筑內(nèi)用風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)和全空氣系統(tǒng)內(nèi)均采用水冷式表冷器，且閉式水系統(tǒng)水泵的揚程僅考慮最不利環(huán)路的沿程阻力和局部阻力，不需考慮提升高度。所以選用閉式系統(tǒng)2管路管制的選擇表4.2 水系統(tǒng)管制比較水系統(tǒng)二管制三管制四管制特點供、回水管各一根，夏季供冷水，冬季供熱水，簡便；投資省；冷熱水兩相差較大盤管進口處設(shè)有三通閥，由室內(nèi)溫度控制裝置控制,按需要供應(yīng)冷水或熱水；使用同一根回水管，存在冷熱量混合損失；初投資較高供冷、供熱的供、回水管均風(fēng)開設(shè)置，靈活實現(xiàn)同時供冷供熱。管路復(fù)雜，投資高，占空間見上表根據(jù)實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊1 P783 風(fēng)機盤管水系統(tǒng)表 11.6 4的分析，再考慮系統(tǒng)簡單性，管理方便，投資最少，效果理想等因素；還有三管制、四管制雖有很多優(yōu)點，諸如節(jié)能，易調(diào)節(jié)等，但經(jīng)濟上分析卻不合適，系統(tǒng)復(fù)雜，不便于管理，投資大，故選用雙管制系統(tǒng)。3定、變水量選擇 查實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊P798表11.81表4.3 定、變水量優(yōu)缺點比較表類型定流量變流量特征系統(tǒng)中的水量保持定值，負荷變化時改變供回水溫度來匹配供回水溫度保持定值，負荷變化時改變系統(tǒng)中的水量來匹配優(yōu)點系統(tǒng)簡單，操作方便。不需復(fù)雜的的自控系統(tǒng)輸送能耗隨流量的減少而減低，配管設(shè)計可考慮同時使用系數(shù)，管徑相應(yīng)減小缺點配管設(shè)計不能考慮同時使用系數(shù)，輸送能耗始終處于最大值系統(tǒng)復(fù)雜。必須配自控系統(tǒng)通過上表4.3綜合考慮，確定采用定水量。4同、異程式系統(tǒng)類型同程異程特征供回水干管水流方向相同，經(jīng)過每一環(huán)路的管路長度相等供回水干管水流方向相反，經(jīng)過每一環(huán)路的管路長度不等優(yōu)點水量分配、調(diào)節(jié)方便。便于水力平衡。不需回程管，管道長度較短，管路簡單，投資較低。缺點需回程管，管道長度較長，投資較高。水量分配、調(diào)節(jié)難。不便于水力平衡。表4.4同程、異程系統(tǒng)比較表通過上表4.4本設(shè)計中采用異程式系統(tǒng)。系統(tǒng)冷熱源的供冷、供熱用水源熱泵機組供給，房間不需要同時供冷、供熱，該設(shè)計中管路不與大氣接觸，在水系統(tǒng)的最高點和系統(tǒng)的最高點設(shè)排氣閥,以排除系統(tǒng)中積存的空氣，故冷凍水系統(tǒng)選用閉式雙管系統(tǒng)，冷水、熱水共同使用一個管路，系統(tǒng)簡單，初投資較低。干管的布置采用垂直異程式，一級泵、水泵定流量系統(tǒng)。冷卻水為水源閉式水循環(huán)系統(tǒng)。4.2.3 冷凝水系統(tǒng)計算各種冷熱換熱器盤管，如風(fēng)機盤管、新風(fēng)空調(diào)機組，立式組合式空調(diào)箱等，在夏季空調(diào)工況時，會不斷產(chǎn)生大量的冷凝水。為了及時的排走這些冷凝水，必須設(shè)置凝結(jié)水系統(tǒng)，設(shè)計時應(yīng)注意以下方面：1.末端裝置盤管凝水盤的泄水支管坡度，不應(yīng)小于0.01,其它水平主干管，沿水流方向應(yīng)保持不小于0.002的坡度，且不允許有積水部位。2.如果盤管冷凝水盤處在風(fēng)系統(tǒng)的負壓區(qū)時，凝水盤的處水口必須設(shè)置水封裝置。水封的高度應(yīng)比凝水盤處的負壓（相當(dāng)于水柱高度）大50%左右。水封的出口應(yīng)與大氣相通。3.凝水管的管封，宜采用鍍鋅鋼管或聚氯乙烯塑料管，不宜采用焊接鋼管。4.凝水管的管徑，應(yīng)根據(jù)通過凝水的流量計算。一般情況下，每1kW的冷負荷，每1小時產(chǎn)生約0.4kg左右的冷凝水；在潛熱負荷較高時，每1kW的冷負荷，每1小時產(chǎn)生約0.8kg左右的冷凝水。冷凝水管的尺寸的選擇可以參照下表4-5：表4-5 冷凝水管公稱直徑的選擇盤管冷負荷Q/kW公稱直徑DN/mm盤管冷負荷Q/kW公稱直徑DN/mm7kWDN20177598kWDN507.117.6kWDN255991055kWDN8017.7100kWDN3210561512kWDN100101176kWDN40151312462kWDN1255.凝水立管的頂部，應(yīng)設(shè)置通向大氣的透氣管。6.設(shè)計和布置冷凝水管路時，需考慮可以定期沖洗的可能性。7.系統(tǒng)最低點或需要單獨排水設(shè)備的水部，應(yīng)設(shè)帶閥門的放水管，并接入地漏。4.3 新風(fēng)系統(tǒng)的選擇新風(fēng)系統(tǒng)的形式采用分樓層水平式，六至十二層每層設(shè)置新風(fēng)系統(tǒng)。采用風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，新風(fēng)處理方式不一樣，對室內(nèi)空氣品質(zhì)也有很大的影響。風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)的空氣處理方式有：1. 新風(fēng)處理到室內(nèi)狀態(tài)的等焓線，不承擔(dān)室內(nèi)冷負荷；2. 新風(fēng)機組處理到焓值小于室內(nèi)狀態(tài)點焓值，新風(fēng)機組承擔(dān)部分室內(nèi)冷負荷。 該設(shè)計的特點，決定選擇新風(fēng)機組處理到室內(nèi)狀態(tài)的等焓線，不承擔(dān)室內(nèi)冷負荷方案。在九至十二層電梯廳設(shè)置新風(fēng)機組，承擔(dān)新風(fēng)負荷，新風(fēng)同風(fēng)機盤管送風(fēng)相混合后，進行送風(fēng)。第五章 空氣處理設(shè)備的設(shè)計與計算5.1風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)5.1.1 風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)處理過程建筑的十二層客房及三、四層的商務(wù)用房采用風(fēng)機盤管加獨立新風(fēng)系統(tǒng)，將新風(fēng)處理至室內(nèi)空氣焓值，并直接供入房間的方案，其夏季供冷設(shè)計工況下的空氣處理過程可簡示為：風(fēng)機盤管加新風(fēng)在夏季的處理過程如圖51所示：圖5-1 夏季處理過程焓濕圖W室外狀態(tài)點，N室內(nèi)狀態(tài)點，O送風(fēng)狀態(tài)點，L機械露點，熱濕比線關(guān)于夏季供冷設(shè)計工況的確定與設(shè)備選擇按以下步驟進行：1確定新風(fēng)處理狀態(tài)：新風(fēng)機組處理空氣的機器露點L達90%濕度線，結(jié)合一定的風(fēng)機，風(fēng)道溫升和的處理要求，即可確定W狀態(tài)的新風(fēng)集中處理后的終狀態(tài)L。新風(fēng)機組處理的風(fēng)量即空調(diào)房間設(shè)計新風(fēng)量的總和，故由WL過程得到新風(fēng)機組設(shè)計冷量為： （5-1）2.選擇新風(fēng)機組：根據(jù)考慮一定安全裕量后，機組所需風(fēng)量，冷量及機外余壓，由產(chǎn)品資料初選新風(fēng)機組類型與規(guī)格。而后，根據(jù)新風(fēng)初狀態(tài)和冷水初溫進行表冷器的校核計算，并通過調(diào)節(jié)水量使新風(fēng)處理滿足的要求。3.確定房間總送風(fēng)量：房間設(shè)計狀態(tài)N及余熱Q，余濕W和線均已知，過N點做作線與90%濕度線相交，即可得風(fēng)機盤管在最大送風(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=Q/（）這一關(guān)系求得。4.確定風(fēng)機盤管處理風(fēng)量及終狀態(tài)：由于從中可求得風(fēng)機盤管的風(fēng)量。風(fēng)機盤管處理狀態(tài)M點理應(yīng)處于KO線的延長線上，由新回風(fēng)混合關(guān)系即可確定M點。風(fēng)機盤管處理空氣的NM過程所需的設(shè)計冷量可隨之確定： （5-2）考慮到客房的濕度較小，風(fēng)機盤管送風(fēng)溫差取5。 5.1