西安市某辦公樓通風空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計畢設(shè)論文.docx

西安市某辦公樓通風空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計目 錄第一章 緒論3一、選題背景3二、我國暖通空調(diào)的現(xiàn)狀及其發(fā)展3三、空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計與建筑節(jié)能3四、設(shè)計目的4第二章 工程概況5一、設(shè)計參數(shù)5二、建筑物的基本設(shè)計參數(shù)5三、 初步設(shè)計5第三章 空調(diào)系統(tǒng)負荷計算6一、負荷概念6二、 室內(nèi)空調(diào)設(shè)計參數(shù)6三、空調(diào)冷負荷計算6四、空調(diào)濕負荷計算11第四章 系統(tǒng)方案論證13一、空調(diào)系統(tǒng)的分類13二、空調(diào)系統(tǒng)的比較13三、空調(diào)系統(tǒng)形式確定15四、風機盤管機組的結(jié)構(gòu)和工作原理16五、 風機盤管的系統(tǒng)設(shè)計16第五章 送風量計算17一、 送風量的計算公式17二、各房間送風狀態(tài)的確定17三、送風量的計算過程及結(jié)果18四、風機盤管及新風機組的選擇20第六章 空調(diào)風系統(tǒng)23一、風管的選型23二、風管水力計算24第七章 空調(diào)水系統(tǒng)28一、水系統(tǒng)的選擇28二、冷凍水管的水力計算29三、 冷凝水管選型32第八章 保溫與防腐35一、保溫方法35二、保溫材料的選擇35三、 管防腐措施36結(jié) 論37致 謝38參考文獻39第一章 緒論一、選題背景通風空調(diào)工程設(shè)計是建筑設(shè)備工程專業(yè)學生需要掌握的重要的專業(yè)技能。它是對專業(yè)知識的綜合掌握和靈活運用。隨著社會的進步和人民生活水平的不斷提高，人們對建筑室內(nèi)環(huán)境的要求也越來越高，從單一的滿足溫度的要求向溫濕度、室內(nèi)空氣品質(zhì)、甚至放射性物質(zhì)在空氣中的含量等多方面同時滿足的方向發(fā)展?？諝庹{(diào)節(jié)可以實現(xiàn)同時對空間內(nèi)的溫度、濕度、潔凈度和空氣流速等進行調(diào)節(jié)和控制，并提供足夠量的新鮮空氣。舒適性空調(diào)是以室內(nèi)人員為對象，創(chuàng)造舒適環(huán)境為目的。為了能讓老師和同學們在更舒適的環(huán)境下工作和學習，為此選擇西安市某一小學辦公樓作為此次通風空調(diào)設(shè)計系統(tǒng)的設(shè)計建筑。二、我國暖通空調(diào)的現(xiàn)狀及其發(fā)展進入上世紀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，促進了吸收式冷熱水機組的快速發(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)也進行了一系列的改進，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)、燃氣空調(diào)、VRV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。三、空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計與建筑節(jié)能 近年來，建筑空調(diào)系統(tǒng)的能耗在逐年增加，作為設(shè)計人員既要考慮系統(tǒng)的合理布置滿足人們的要求，又要盡可能的節(jié)約能源，進行合理的技術(shù)經(jīng)濟比。這就對我們此次的設(shè)計提出了更高的要求。空調(diào)制冷技術(shù)的誕生是建筑技術(shù)史一項重大進步，它標志著人類從被動適應(yīng)宏觀自然氣候發(fā)展到主動控制建筑微氣候，在改造和征服自然的過程的又邁出了堅實的一步。但是對空調(diào)的依賴也逐漸成為建筑能耗增長的最主要的原因。制冷空調(diào)系統(tǒng)的出現(xiàn)為人們創(chuàng)造了舒適的空調(diào)環(huán)境，但20世紀70年代的全球能源危機，使制冷空調(diào)系統(tǒng)這一能源消耗大戶面臨嚴重考驗，節(jié)能降耗成為空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。據(jù)統(tǒng)計，我國建筑能耗約占全國總能能耗的35%，空調(diào)能耗又約占建筑能耗的50%60%左右。由此可見，暖通空調(diào)能耗占總能耗的比例可高達22.75%。因此，建筑中的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能已成為節(jié)能領(lǐng)域中的一個重點和熱點。于是降低空調(diào)能耗也被納于建筑節(jié)能的任務(wù)中，如何更好的利用現(xiàn)在的空調(diào)技術(shù)服務(wù)人類同時又能滿足建筑能耗的要求，是現(xiàn)階段專業(yè)技術(shù)人員的工作要點。而暖通空調(diào)設(shè)計方案的好壞直接影響著建筑環(huán)境的質(zhì)量和節(jié)能狀況。隨著科學技術(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)量和效率的一項重要工作。如何對暖通空調(diào)設(shè)計方案進行科學的比較和優(yōu)選，是暖通空調(diào)設(shè)計人員在實際設(shè)計工作中經(jīng)常遇到的一個重要技術(shù)難題?？傊殡S著科技和社會的進步，節(jié)能、環(huán)保、健康、智能控制已成為空調(diào)發(fā)展的大趨勢四、設(shè)計目的畢業(yè)設(shè)計是工科大學培養(yǎng)學生的最后一個教學環(huán)節(jié)，是對我們?nèi)晁鶎W知識的一次全面總結(jié)，是把理論知識應(yīng)用于實踐工程的一次很好的鍛煉。在畢業(yè)設(shè)計中，除了要熟練掌握大學三年所學的理論知識外，還要熟悉和掌握國家有關(guān)的建設(shè)方針政策，綜合運用所學的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，聯(lián)系實際來解決工程設(shè)計問題。通過畢業(yè)設(shè)計，明確設(shè)計程序，設(shè)計內(nèi)容及各設(shè)計階段的目的要求和各工種間的必要配合。 第二章 工程概況本工程為西安市某一小學辦公樓空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計。本工程共六層，建筑總高為22m，建筑物總建筑面積4500。建筑空調(diào)區(qū)域為一層至六層的辦公室及走廊，除廁所和洗手間。空調(diào)面積2919.79。要求設(shè)計本辦公樓的中央空調(diào)系統(tǒng)，實現(xiàn)每個辦公房間的夏季空調(diào)供冷。 根據(jù)各房間的使用功能，擬將各房間采用風機盤加新風系統(tǒng)，每個房間單獨設(shè)風機盤管，即風機盤管承擔室內(nèi)冷負荷。一、設(shè)計參數(shù)西安市室外氣象參數(shù)臺站位置：北緯3418，東經(jīng)10856，海拔397.5m； 大氣壓力：夏季 95.98kpa；空調(diào)溫度：夏季35； 相對濕度：夏季58%；室外計算日平均溫度：30.7；室外平均風速：夏季1.9m/s。二、建筑物的基本設(shè)計參數(shù)墻體結(jié)構(gòu)：外墻為內(nèi)外粉刷的磚墻，外墻厚：370mm，內(nèi)墻厚：200mm；k=0.47w/（m2）。窗戶結(jié)構(gòu)：窗戶機構(gòu)均為3mm厚普通玻璃，k=2.7w/（m2）三、 初步設(shè)計辦公樓的外圍護結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土的框架結(jié)構(gòu),采用自重的輕型墻體材料作為外圍護結(jié)構(gòu)。初步設(shè)定此辦公樓采用風機盤管加新風系統(tǒng)，分成兩個區(qū)（南區(qū)和北區(qū)）。因為辦公室是間歇性使用，白天使用，晚上關(guān)閉，人員分布較平均，同時各房間冷熱負荷并不相同需要進行個別的調(diào)節(jié)，導致熱濕比不同，所以全空氣系統(tǒng)并不適合。每層設(shè)有新風機組，可以由同層的新風機組送入室內(nèi)，和風機盤管一起滿足室內(nèi)的冷負荷。 第三章 空調(diào)系統(tǒng)負荷計算為了使空調(diào)房間的溫度和相對濕度維持在生產(chǎn)工藝和人體熱舒適所要求的范圍內(nèi)，必須向空調(diào)房間送入具有一定溫度和相對適度的空氣，用以消除房間的熱、濕負荷。空調(diào)房間的熱、濕負荷來源于外部和內(nèi)部兩個方面，主要包括以下幾部分：室內(nèi)為溫差傳熱和太陽輻射熱；設(shè)備散熱、散濕；人體散熱、散濕；照明燈具的散熱等。由外部干擾所造成的熱、濕負荷與室內(nèi)空氣的狀態(tài)參數(shù)有關(guān)，因此，在討論熱、濕負荷計算之前，首先要了解一下確定空調(diào)設(shè)計計算用的室內(nèi)外氣象參數(shù)的原則和方法。一、負荷概念為了保持建筑物的熱濕環(huán)境，在某一時刻需向房間供應(yīng)的冷量稱為冷負荷；相反，為補償房間失熱需向房間供應(yīng)的熱量稱為熱負荷；為維持房間相對濕度恒定需從房間除去的濕量稱為濕負荷。熱負荷、冷負荷、濕負荷的計算以室外氣象參數(shù)和室內(nèi)要求保持的空氣參數(shù)為依據(jù)。二、 室內(nèi)空調(diào)設(shè)計參數(shù) 在進行空調(diào)設(shè)計時，無論是舒適性空調(diào)還是工藝性空調(diào)的設(shè)計，都應(yīng)以人體的舒適感為確定室內(nèi)設(shè)計條件的最基本要求。此外還應(yīng)考慮經(jīng)濟方面的因素。在具體確定室內(nèi)設(shè)計參數(shù)時，應(yīng)根據(jù)不同建筑及房間使用或業(yè)主的使用標準要求，在所給范圍內(nèi)靈活選取。查暖通空調(diào)表2-2得辦公樓室內(nèi)設(shè)計參數(shù)。表3-1 辦公樓室內(nèi)設(shè)計參數(shù)名稱 季節(jié)溫度()濕度(%)人員密度 (人/m2)照明標準 （w/ m2）設(shè)備標準 （w/ m2）辦公室夏季25550.171213值班室夏季25550.171213三、空調(diào)冷負荷計算在空調(diào)工程設(shè)計中，圍護結(jié)構(gòu)的冷負荷計算方法有許多種，目前國內(nèi)采用較多的是諧波反應(yīng)法和冷負荷系數(shù)法。在本設(shè)計中，采用常用的冷負荷系數(shù)法進行冷負荷計算。冷負荷系數(shù)法是在傳遞函數(shù)的基礎(chǔ)上為便于在工程中進行手算而建立起來的一種簡化計算法。由于傳遞函數(shù)法在計算由墻體、屋頂、窗戶、照明、人體、設(shè)備的得熱量和冷負荷時，需要知道計算時刻以前的得熱量或冷負荷，是一個遞推的計算過程，需要用計算機計算。為了便于手工計算，通過引入瞬時冷負荷計算溫度和冷負荷系數(shù)的方法來簡化。（一）、外墻、屋面、窗戶的傳熱形成的冷負荷1外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負荷在日射和室外氣溫綜合作用下，外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負荷可按下式計算。 QC,=KF（tl,-tn） （3-1）式中 QC,外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負荷（W）； K 外墻和屋面的傳熱系數(shù)W/（m2 ；F外墻和屋面的面積，；tL,外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時值（）。為了是上述的逐時冷負荷計算溫度適用于其他的地區(qū)和條件，需要對它們進行修正，用下式計算。tL,=（tl,+td）KK （3-2）式中 td 地點修正值（）； K外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)修正值，見表3-1； K 外表面吸收系數(shù)修正值。計算墻體時：中性色K=0.97，淺色K=0.94；計算屋面時：中性色K=0.94，淺色K=0.88。表3-1 外表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)修正值W W/( m2)1416.318.620.923.325.627.930.2K1.061.031.00.980.970.950.940.93 采用修正后的逐時冷負荷計算溫度時，冷負荷計算用下式進行。 QC,=KF（tL,-tn） （3-3） 式中 tL,修正后的墻體、屋面的逐時冷負荷計算溫度（）。2外玻璃窗的瞬變傳熱引起的冷負荷在室內(nèi)外溫差作用下，由玻璃窗瞬變引起的冷負荷計算式與上式相同，即 QC,=KF（tL,-tn） (3-4) 式中 QC, 外玻璃窗的瞬變傳熱引起的冷負荷（W）； F 窗洞的面積； tL, 修正后的玻璃窗的逐時冷負荷計算溫度（），用下式計算 。 tL,=（tl,+td）K (3-5) 式中 tl,玻璃窗的逐時冷負荷計算溫度（），見表3-2； K玻璃窗的傳熱系數(shù)W/（m2 。 ）； td 玻璃窗的地點修正值系數(shù)（）。 表3-2 玻璃窗的逐時冷負荷計算溫度tl, （單位：）時間0：001：002：003：004：005：006：007：00tl,27.226.726.225.825.525.325.426.0時間8：009：0010：0011：0012：0013：0014：0015：00tl,26.927.929.029.930.831.531.932.2時間16：0017：0018：0019：0020：0021：0022：0023：00tl,32.232.031.630.829.929.128.427.8表3-3 玻璃窗的傳熱系數(shù)修正值窗框類型單層窗雙層窗全部玻璃木窗框，80%玻璃木窗框，60%玻璃金屬窗框，80%玻璃1.000.900.801.001.000.950.851.20(二)透過玻璃窗的日射得熱形成的冷負荷 Qf,=FCsCnDj,maxCL (3-6) 式中 Qf,透過玻璃窗的日射得熱引起的逐時冷負荷（W）； Dj,max不同維度帶各朝向七月份日射得熱因素的最大值（W/m2）,見表3-4； F玻璃窗的有效面積（m2），等于窗洞面積乘以有效面積Ca,見表3-5； Cs窗玻璃的遮陽系數(shù)，見表3-6； Cn窗內(nèi)遮陽系數(shù)，見表3-7； CL冷負荷系數(shù)，以北緯2730為界，分為南北兩區(qū)。表3-4 夏季各緯度帶的日射得熱因素最大值Dj,maxSSEENENNWWSWH20130311541465130465541311876251463325094211344215093328343017437453941511541553937483335251436575430122430575436844表3-4 夏季各緯度帶的日射得熱因素最大值Dj,max （續(xù)）SSEENENNWWSWH4030247759944211444259947784245368508598432109432598508811拉薩174462727592133693727462991表3-5 窗有效面積系數(shù)Ca窗類別單層鋼窗單層木窗雙層鋼窗雙層木床Ca0.850.70.750.6表3-6 窗玻璃的遮陽系數(shù)Cs玻璃類型Cs玻璃類型Cs3mm厚標準玻璃5mm厚普通玻璃6mm厚普通玻璃3mm厚吸熱玻璃5mm厚吸吸熱玻璃1.00.930.890.960.886mm厚吸熱玻璃3mm厚雙層普通玻璃5mm厚雙層普通玻璃6mm厚雙層普通玻璃0.860.860.780.74表3-7 窗內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù)Cn窗內(nèi)遮陽類型顏色Cn白布簾淺藍布簾淺黃、紫紅、深綠布簾活動百葉簾淺色中間色深色中間色0.500.600.650.60（三）照明得熱引起的冷負荷 1照明得熱量由于照明燈具類型和安裝方式不同，其得熱量也不同，白熾燈： Q=P (3-7)熒光燈： Q=n1n2P (3-8)式中 P照明燈具的功率（W）；n1鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù)，明裝時n1=1.2，安裝熒光燈的鎮(zhèn)流器在頂棚內(nèi)時，n1=1.0；n2燈具隔熱系數(shù)，當熒光燈罩上部穿有小孔，可自然通風散熱至頂棚內(nèi)時，n2 =0.5-0.6；熒光燈罩無通風口時，根據(jù)頂棚內(nèi)通風情況，一般取n2 =0.6-0.8。2照明得熱引起的逐時冷負荷照明得熱引起的逐時冷負荷用下式計算。Q =QCL (3-9)式中 Q 照明得熱量（W）；CL 照明冷負荷系數(shù)。（四）人體和設(shè)備的散熱量及引起的瞬時冷負荷1人體散熱量人體散熱量與性別，年齡，衣著，勞動強度和環(huán)境條件等因素有關(guān)。在人體散熱量中，輻射熱部分約占40%，對流散熱量約占20%，潛熱約占40%。潛熱和對流散熱可視為瞬時冷負荷，輻射散熱與輻射傳熱情況類似。 表314中給出了成年男子在不同情況下的散熱量，成年女子和兒童可可分可按男子的85%和75%計算?？紤]到人體散熱還與人員群集的場所有關(guān)，常用下式計算。 Qs=n1n2qs (3-10) Qr= n1n2qr (3-11) 式中 Qs人體顯熱散熱量；qs 不同室溫和活動強度情況下，成年男子的顯熱散熱量；Qr 人體潛熱散濕量；qr 不同室溫和活動強度情況下，成年男子的潛熱散熱量；n1室內(nèi)人數(shù)；n2群集系數(shù)，見表3-8。表3-8 空調(diào)房間的群集系數(shù)n2工作場所群集系數(shù)n2工作場所群集系數(shù)n2影劇院百貨商店（售貨）旅館體育館0.890.890.930.92圖書閱覽室工廠輕勞動銀行工廠重勞動0.960.901.001.002電熱設(shè)備散熱得熱量對于無保溫密閉罩的電熱設(shè)備散熱得熱量為Q=1000n1n2n3n4p (3-12) 式中 n4 考慮排風帶走熱量的系數(shù)。四、空調(diào)濕負荷計算空調(diào)濕負荷是指空調(diào)房間內(nèi)濕源向房間的散濕量。人體散熱量 W=n1n2 g (3-13) 式中 n1室內(nèi)人數(shù)；n2群集系數(shù)，見表3-8； g 成年男子的小時散濕量（g/h）。成年女子和兒童可分別按成年男子散濕量的85%和75%進行計算。以101辦公室為例進行負荷計算，其計算結(jié)果見表3-9。表3-9 101辦公室負荷計算結(jié)果房間負荷源逐時負荷值89101112131415161718101辦公 室房間參數(shù)面積59高度3.4m室內(nèi)溫度25.0相對濕度55%人體9人照明713W設(shè)備770W新風270.0m3/h南外墻基本信息長8.1m高(寬)3.4m面積27.54-11.8傳熱系數(shù)0.47(W/K)負荷值69.869.167.766.965.564.162.761.260.559.859.8南外窗_嵌基本信息長2.9m高(寬)2.0m面積5.88傳熱系數(shù)2.7(W/K)負荷值166283460663780.7868.7702.4453.7327.5258.1188.7南外窗_嵌基本信息長2.9m高(寬)2.0m面積5.88傳熱系數(shù)2.7(W/K)負荷值167283461663780.7868.7702.4453.7327.5258.1188.7新風顯熱803803803803803.1803.1803.1803.1803.1803.1803.1全熱21902190219021902190219021902190219021902190濕負荷2.142.142.142.142.142.142.142.142.142.142.14 表3-9 101辦公室負荷計算結(jié)果 （續(xù)）房間負荷源逐時負荷值89101112131415161718101辦公室 人體顯熱16.142445146472.3483488.4493.7499.1504.5273.7全熱342750777787798.3809814.4819.7825.1830.5599.7濕負荷0.490.490.490.490.490.490.490.490.490.490.49照明負荷值54.7458485506520.1540.6554.3568574.8588.5595.3設(shè)備負荷值8.330.542.550.857.362.866.570.27374.877.6101辦公室小計冷負荷(W)80818752294273830023213.929022426218820691709.8新風冷負荷(W)219021902190219021902189.721902190219021902189.7總冷負荷(W)299840654483492751925403.650924616437842593899.5濕負荷(kg/h)0.490.490.490.490.490.490.490.490.490.490.49新風濕負荷(kg/h)2.142.142.142.142.142.142.142.142.142.142.14總濕負荷(kg/h)2.632.632.632.632.632.632.632.632.632.632.63冷指標(W/m2)13.631.638.646.150.554.148.940.936.834.828.8新風冷指標(W/m2)36.936.936.936.936.936.936.936.936.936.936.9總冷指標(W/m2)50.568.475.58387.49185.777.773.771.765.6總濕指標(kg/hm2)0.040.040.040.040.040.040.040.040.040.040.04其余房間的負荷計算結(jié)果見附錄一。第四章 系統(tǒng)方案論證空氣調(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?？?調(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、熱濕負荷特點、室內(nèi)設(shè)計參數(shù)要求、可能為空調(diào)機房及風道提供的建筑面積和空間、初投資和運行費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)。辦公樓的外圍護結(jié)構(gòu)多為鋼筋混凝土的框架結(jié)構(gòu),采用自重的輕型墻體材料作為外圍護結(jié)構(gòu)。其使用性質(zhì)與時間全樓大體一致,所以整幢樓可選擇用同樣的空調(diào)系統(tǒng)和設(shè)備,管理比較方便。一、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)負擔室內(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)、回風式系統(tǒng)。二、空調(diào)系統(tǒng)的比較(一)全空氣系統(tǒng)和空氣水系統(tǒng)的比較表4-1 全空氣系統(tǒng)與空氣水系統(tǒng)方案比較表比較項目全空氣系統(tǒng)空氣水系統(tǒng)設(shè)備布置與機房1 1空調(diào)與制冷設(shè)備可以集中布置在機房2 2機房面積較大層高較高3 3有時可以布置在屋頂或安設(shè)在車間柱間平臺上1 1.只需要新風空調(diào)機房、機房面積小2風機盤管可以設(shè)在空調(diào)機房內(nèi)分散3布置、敷設(shè)各種管線較麻煩風管系統(tǒng)1空調(diào)送回風管系統(tǒng)復雜、布置困難2支風管和風口較多時不易均衡調(diào)節(jié)風量1 1放室內(nèi)時不接送、回風管2 2當和新風系統(tǒng)聯(lián)合使用時，新風管較小 表4-1 全空氣系統(tǒng)與空氣水系統(tǒng)方案比較表 (續(xù)) 比較項目全空氣系統(tǒng)空氣水系統(tǒng)節(jié)能與經(jīng)濟性1 1可以根據(jù)室外氣象參數(shù)的變化和室內(nèi)負荷變化實現(xiàn)全年多工況節(jié)能運行調(diào)節(jié)，充分利用室外新風減少與避免冷熱抵消，減少冷凍機運行時間2 2對熱濕負荷變化不一致或室內(nèi)參數(shù)不同的多房間不經(jīng)濟3 3部分房間停止工作不需空調(diào)時整個空調(diào)系統(tǒng)仍需運行不經(jīng)濟1 1靈活性大、節(jié)能效果好，可根據(jù)各室負荷情況自我調(diào)節(jié)2 2盤管冬夏兼用，內(nèi)避容易結(jié)垢，降低傳熱效率3 3無法實現(xiàn)全年多工況節(jié)能運行使用壽命使用壽命長使用壽命較長安 裝設(shè)備與風管的安裝工作量大周期長安裝投產(chǎn)較快，介于集中式空調(diào)系統(tǒng)與單元式空調(diào)器之間維護運行空調(diào)與制冷設(shè)備集中安設(shè)在機房便于管理和維護布置分散維護管理不方便，水系統(tǒng)布置復雜、易漏水溫濕度控制可以嚴格地控制室內(nèi)溫度和室內(nèi)相對濕度對室內(nèi)溫度要求嚴格時難于滿足空氣過濾與凈化可以采用初效、中效和高效過濾器，滿足室內(nèi)空氣清潔度的不同要求，采用噴水室時水與空氣直接接觸易受污染，須常換水過濾性能差，室內(nèi)清潔度要求較高時難于滿足消聲與隔振可以有效地采取消防和隔振措施必須采用低噪聲風機才能保證室內(nèi)要求風管互相串通空調(diào)房間之間有風管連通，使各房間互相污染，當發(fā)生火災(zāi)時會通過風管迅速蔓延各空調(diào)房間之間不會互相污染通過上述比較，選擇空氣水系統(tǒng)作為此次設(shè)計的空調(diào)系統(tǒng)方式。(二) 風機盤管+新風系統(tǒng)的特點表4-2 風機盤管+新風系統(tǒng)的特點表優(yōu)點1)布置靈活，可以和集中處理的新風系統(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)只需新風空調(diào)機房，機房面積小6)使用季節(jié)長7)各房間之間不會互相污染缺點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)復雜，易漏水6)過濾性能差適用性適用于旅館、公寓、醫(yī)院、辦公樓等高層多層的建筑物中,需要增設(shè)空調(diào)的小面積多房間建筑室溫需要進行個別調(diào)節(jié)的場合三、空調(diào)系統(tǒng)形式確定通過以上比較，本辦公樓采用風機盤管加新風系統(tǒng)，分成兩個區(qū)（南區(qū)和北區(qū)）。因為辦公室是間歇性使用，白天使用，晚上關(guān)閉，人員分布較平均，同時各房間冷熱負荷并不相同需要進行個別的調(diào)節(jié)，導致熱濕比不同，所以全空氣系統(tǒng)并不適合。每層設(shè)有新風機組，可以由同層的新風機組送入室內(nèi)，和風機盤管一起滿足室內(nèi)的冷負荷。 風機盤管空調(diào)方式，這種方式風管小，可以降低房間層高，但維修工作量大，如果水管漏水或冷水管保溫不好而產(chǎn)生凝結(jié)水，對線槽內(nèi)的電線或其它接近樓地面的電器設(shè)備是一個威脅，因此要求確保管道安裝質(zhì)量。風機盤管加新風系統(tǒng)占空間少，使用也較靈活，但空調(diào)設(shè)備產(chǎn)生的振動和噪音問題需要采取切實措施予以解決。對于該系統(tǒng)所存在的缺點，可在設(shè)計當中根據(jù)具體的問題予以解決和彌補。冷由風冷冷水機組提供。夏季供水/回水溫度為7/12， 該工程水系統(tǒng)采用雙管制、水平同程式、垂直異程式、一次泵定水量系統(tǒng)。系統(tǒng)新風由分層設(shè)置的新風機組供給，風機盤管只承擔房間冷負荷，新風負荷由新風機組承擔。四、風機盤管機組的結(jié)構(gòu)和工作原理風機盤管機組是空調(diào)機組的末端機組之一,就是將通風機、換熱器及過濾器等組成一體的空氣調(diào)節(jié)設(shè)備。機組一般分為立式和臥式兩種,可以按室內(nèi)安裝位置選定,同時根據(jù)室內(nèi)裝修要求可做成明裝或暗裝。風機盤管通常與冷水機組(夏)或熱水機組 。風機盤管是分散安裝在每一個需要空調(diào)的房間內(nèi)(如賓館的客房、醫(yī)院的病房、寫字樓的各寫字間等)。風機盤管機組中風機不斷循環(huán)所在房間內(nèi)的空氣和新風，使空氣通過供冷水或供熱水的換熱器被冷卻或加熱，以保持房間內(nèi)溫度。在風機吸風口外設(shè)有空氣過濾器，用以過濾被吸入空氣中的塵埃，一方面改善房間的衛(wèi)生條件，另一方面也保護了換熱器不被塵埃所堵塞。換熱器在夏季可以除去房間的濕氣，維持房間的一定相對濕度。換熱器表面的凝結(jié)水滴入接水盤內(nèi)，然后不斷地被排入下水道中。由于本系統(tǒng)采用風機盤管加新風系統(tǒng)，有獨立的新風系統(tǒng)供給室內(nèi)新風，即把新風處理到室內(nèi)參數(shù)，不承擔房間負荷。這種方案既提高了該系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和運轉(zhuǎn)的靈活性，且進入風機盤管的供水溫度可適當提高，水管結(jié)露現(xiàn)象可以得到改善。機組由風機、電動機、盤管、空氣過濾器、室溫調(diào)節(jié)裝置及箱體等組成。五、 風機盤管的系統(tǒng)設(shè)計 風機盤管機組設(shè)計的首要任務(wù)實選擇風機盤管的形式。風機盤管的形式有：臥式明裝、臥式暗裝、立式明裝、立式暗裝等。本辦公樓選用臥式暗裝在吊頂內(nèi)，其主要優(yōu)點是不占用房間的有效空間，冷凍水的配管與其連接和凝結(jié)水的排出都比較方便。 風機盤管的形式確定之后，就是具體型號的選擇。風機盤管機組的型號根據(jù)房間所要求的冷量與風量確定，之后再對熱量進行校核。風機盤管有三檔風量可供選用，我國設(shè)計人員習慣按中速參數(shù)選擇，因為，首先，我國行業(yè)標準JB/T4283-91規(guī)定，名義風量（樣本上給出的風量）是在盤管不同水，空氣進出口靜壓為零的特定工況下進行測定的，在濕工況下運行，會使風機盤管出力不足。其次，在實際使用中，風機盤管特別是暗裝風機盤管要加進風口、回風口、過濾器、短風管等，加上過濾器渡堵塞、風機盤管表面積灰等諸多因素的影響，使得風機盤管的空氣側(cè)阻力增大，導致風量減小。如果按照高檔進行選擇，就會因風量的不足而導致冷、熱量的不足。第五章 送風量計算一個完善的空調(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，新風量多些好；但是送入室內(nèi)的新風都得通過熱、濕處理，將消耗能量，因此新風少些好。在系統(tǒng)設(shè)計時，一般必須確定最小新風量，此新風量通常應(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）補充室內(nèi)燃燒所耗的空氣和局部排風量；（3）保證房間正壓。在全空氣系統(tǒng)中，通常根據(jù)上述要求，取計算出新風量中的最大值作為系統(tǒng)的最小新風量。如果計算所得的新風量不足系統(tǒng)送風量的10%，則取系統(tǒng)送風量的10%。一、 送風量的計算公式人體散濕量 W=n1n2g （5-1）式中 w人體散濕量，kg/s； g成年男子的小時散濕量，g/h； n1室內(nèi)全部人數(shù)； n2群集系數(shù)，見表3-12。室內(nèi)濕負荷 Mw=w （kg/s） （5-2） 熱濕比 =Qc/ Mw (kJ/kg) （5-3）送風量 Ms= Qc/（hR-hs） （5-4）式中 Ms送風量，kg/s； Qc室內(nèi)全熱冷負荷，kw；hR、hs分別為室內(nèi)空氣和送風的比焓，kJ/kg。二、各房間送風狀態(tài)的確定風機盤管加新風系統(tǒng)的空氣處理方式有:1新風處理到室內(nèi)狀態(tài)的等焓線，不承擔室內(nèi)冷負荷，新風單獨送入室內(nèi)，但是新回風的混合狀態(tài)點很難確定，可能會室內(nèi)相對濕度過高，太高就不能滿足舒適的要求了。2新風處理到室內(nèi)狀態(tài)的等含濕量線，新風機組承擔部分室內(nèi)冷負荷，新風的這種處理方案的優(yōu)點是：a.盤管表面干燥，無霉菌滋生條件，衛(wèi)生條件好；b.制冷系數(shù)高，能效底；缺點是c.冷凍水系統(tǒng)比較復雜d.信風系統(tǒng)的冷卻設(shè)備因負荷增加而需要加大規(guī)格e.風機盤管可能出現(xiàn)不希望的濕工況。3新風處理到焓值小于室內(nèi)狀態(tài)點焓值,新風機組不僅承擔新風冷負荷，還承擔部分室內(nèi)顯熱冷負荷和全部潛熱冷負荷，風機盤管僅承擔一部分室內(nèi)顯熱冷負荷，可實現(xiàn)等濕冷卻，可改善室內(nèi)衛(wèi)生和防止水患。4新風處理到室內(nèi)狀態(tài)的等溫線風機盤管承擔的負荷很大，特別是濕負荷很大，造成衛(wèi)生問題和水患。 5新風處理到室內(nèi)狀態(tài)的等焓線，并與室內(nèi)狀態(tài)點直接混合進入風機盤管處理，這種方式室內(nèi)風口布置均勻，施工方便，美化環(huán)境。風機盤管處理的風量比其它方式大，不易選型。此空調(diào)工程設(shè)計風機盤管的新風供給方式，采用與回風混合再處理到送風狀態(tài)點送入室內(nèi)，新風處理到室內(nèi)狀態(tài)的等焓線，不承擔室內(nèi)冷負荷方案。三、送風量的計算過程及結(jié)果以一樓為例計算進行送風量計算，其計算結(jié)果如下。1空氣處理方案及有關(guān)參數(shù)的查取采用新風直入式空氣處理方式，新風機組不承擔室內(nèi)負荷，出于降低空調(diào)投資和節(jié)能等方面的考慮,一般商場空氣處理均不設(shè)再熱器，因而室內(nèi)的相對濕度往往會超過規(guī)范所要求的數(shù)值。（1）確定室內(nèi)狀態(tài)點R。根據(jù)夏季室內(nèi)溫度tR=25，相對濕度=55%的要求，確定室內(nèi)空氣狀態(tài)點R，并差h-d圖得到，室內(nèi)焓值hR=60.44kJ/Kg。（2）做熱濕比線。根據(jù)計算出的室內(nèi)冷負荷Q=35.935KW，濕負荷S=0.00545Kg/s,計算熱濕比=35.935/0.00545=6593kJ/Kg。確定送風狀態(tài)點S。（3）確定送風狀態(tài)點S。本系統(tǒng)擬采用表冷器作為降溫去濕的空氣處理設(shè)備，以空氣處理到=95%的機器露點（風機溫升在此設(shè)計中過小，故不在考慮之中）與熱濕比線相交，此點即為點S，并由此得到:送風點S的參數(shù)=20,=48 kJ/Kg,=12.0 g/kg。（4）計算房間的總送風量G。計算熱量平衡和濕量平衡，可得：G=Q/(hR-hs)=35.935/(60-48)=2.99(kg/s)= 10780(m3/h)圖5-1 送風狀態(tài)點確定按照消除余熱和余濕所求通風量相同，說明計算無誤。其他房間的計算方法同上,其計算結(jié)果見表5-1。表5-1 送風量的計算與校核樓層房間房間最大負荷W送風量m3/h樓層房間房間最大負荷W送風量m3/h1層101辦公室5403.591621.08 2層201辦公室5403.591621.08 102辦公室5403.591621.08 202辦公室5403.591621.08 103辦公室5533.091659.93 203辦公室5533.091659.93 104值班室3185.9955.77 204辦公室3568.751070.63 105辦公室3568.751070.63 205辦公室3568.751070.63 106辦公室3568.751070.63 206辦公室3568.751070.63 107辦公室1986.44595.93 207辦公室3568.751070.63 108辦公室1986.44595.93 208辦公室4855.011456.50 110辦公室1986.44595.93 209辦公室4855.011456.50 111辦公室1986.44595.93 210辦公室4855.11456.53 109門廳4681.571404.47 2層小計40313.412094.02 1層小計35935.910780.77 表5-1 送風量的計算與校核 （續(xù)）樓層 房間 房間最大負荷W送風量m3/h樓層 房間房間最大負荷W送風量m3/h3層301辦公室5403.591621.08 4層401辦公室5403.591621.08 302辦公室5403.591621.08 402辦公室5403.591621.08 303辦公室5533.091659.93 403辦公室5533.091659.93 304辦公室3568.751070.63 404辦公室3568.751070.63 305辦公室3568.751070.63 405辦公室10731.693219.51 306辦公室3568.751070.63 406辦公室1871.36561.41 307辦公室3568.751070.63 407辦公室4855.11456.53 308辦公室4855.11456.53 408辦公室4855.11456.53 309辦公室4855.011456.50 409辦公室4855.11456.53 310辦公室4855.11456.53 4層小計42205.412661.62 3層小計40313.512094.05 5層501辦公室5403.591621.08 6層601開敞式辦公室18672.40 5601.72 502辦公室5403.591621.08 503辦公室5533.091659.93 602開敞式辦公室15383.48 4615.04 504辦公室3568.751070.63 505辦公室10731.693219.51 603開敞式辦公室27747.25 8324.18 506辦公室1871.36561.41 507辦公室10058.123017.44 6層小計56751.317025.39508辦公室4855.11456.53 5層小計42553.312765.99 四、風機盤管及新風機組的選擇以一樓為例進行風機盤管的選擇，其選擇結(jié)果如下。所選的風機盤管要求當進水溫度為7時，進風參數(shù)DB/WB=25/20，LF=1621 m/h，QF=5404W。 根據(jù)所需風量及中等風速選型原則，選用山東凌頓人工環(huán)境FP-68兩臺，其中檔制冷量為3.6 Kw，風量為960 m/h，滿足要求。用同樣方法確定其他房間風機盤管型號,其結(jié)果見下表5-2。表5-2 各房間風機盤管匯總表房 間冷負荷W送風量m3/h臺 數(shù)型 號冷量（W）風量（m3/h)選臺10154041621 36009602 FP-6810254041621 36009602FP-6810355331660 3600 960 2FP-681043186956 36009602FP-68105318695636009601 FP-681063186956 3600960 1FP-681071986596 27007301FP-511081986 596 27007301 FP-511094681140427007302 FP-511101986 5962700 7301FP-51111198659627007301FP-512015404 1621 36009602FP-682025404 1621 36009602FP-6820355331659 36009602FP-682043568 1070 360011001 FP-68205356811070 360011001 FP-6820635681070 3600 1100 1FP-682073568 1070 360011001FP-6820848551456 27007302 FP-5120948551456 27007302FP-512104855 1456 27007302FP-5140154041621 36009602FP-684025404 1621 36009602FP-68403553316603600 960 2FP-684043568 1070 360011001FP-68405107323220 540016502FP-1024061871562 27007301FP-5140748551456 27007302FP-5140848551456 2700730 2FP-5140948551456 27007302 FP-515015404 1621 36 00960 2FP-68 表5-2 各房間風機盤管匯總表 （續(xù)）房 間冷負荷W送風量m3/h臺 數(shù)型 號冷量（W）風量（m3/h)選臺50254041621 36009602FP-685035533 1660 36009602 FP-685043568 1070 360011001FP-68505107323220 540016202FP-1025061872562 27007302FP-5150710058 3017 360011003FP-6850848551456 2700 730 2FP-51601186725601 450012005FP-85602158334615 450012004FP-8560327747 8324 720016005FP-136由上面所選風機盤管，可知所選設(shè)備很明顯超過室內(nèi)滿負荷，可以通過，盤管水路和風閥的高中低檔自動控制使室內(nèi)空氣參數(shù)達到業(yè)主要求。 經(jīng)多方面考慮，決定各層新風供給方式劃分南北兩區(qū)，在根據(jù)各區(qū)的新風量和新風進行新風機組的選擇，將其結(jié)果列入表5-3。表5-3 新風機組選型表樓層空調(diào)分區(qū)新風量m3/ h新風負荷KW型號額定風量m3/ h冷量KW盤管數(shù)量電機功率KW水流量Kg/h一層北區(qū)533418.23HDK-066000192排28100南區(qū)582218.56HDK-066000192排28100二層北區(qū)592520.01HDK-07 10000252排3.510000南區(qū)621420.5HDK-07 10000252排3.510000三層北區(qū)5925 20.01 HDK-07 10000 25 2排3.5 10000 南區(qū)5925 20.01 HDK-07 10000