毕业设计（论文）-上海某办公楼空调通风系统设计.doc

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1、河北河北联联合大学合大学轻轻工学院工学院 毕业设计说毕业设计说明明书书 设设 计计 题题 目目： 上海市某办公楼空调系统设计上海市某办公楼空调系统设计 专专 业业 ： 建筑环境与设备工程建筑环境与设备工程 班班 级级 ： 0808 设备设备 1 1 班班 姓姓 名名 ： 学学 号号 ： 指指 导导 教教 师师 ： 河北联合大学轻工学院学士学位毕业设计 -II- 2012 年年 5 月月 24 日日 摘要摘要 本建筑位于上海市，是一个综合办公大楼，该大楼包括地下一层，地 上八层，地下一层为空调机房， 一层主要为新闻大厅，对外出租，二层 到八层会议室和办公室。总高度 32.2 米，总占地面积 50

2、50.40 平方米。 本文首先利用大项相加法对建筑负荷进行了估算，通过经济性和技术 性比较选择了水冷机组和锅炉作为冷热源。针对各房间的位置和功能不同， 该大楼全部用风机盘管加新风系统， 。本设计根据该建筑各部分的结构特 点及其用途，在充分考虑室内环境的舒适性、运行管理上的方便和节能等 各方面的基础上，这样可以满足不同功能房间使用时间段人员活动情况的 不同要求，布置灵活，控制方便。最大程度上利用自然界的能量，节省能 源。 作者在第二篇中首先对建筑负荷进行了精确计算，对机组参数进行了 修正。对于全风机盘管系统采用独立新风的方式，通过计算确定了各房间 的送风状态和送风量。针对不同的房间作者采用了不同

3、的送风方式，对于 商业、餐饮、休息间、办公室和多功能厅等采用了散流器下送的方式，客 房采用侧送风的方式。本文对空调系统的消声减振及保温也做了一定的讨 论。对于公共卫生间本文采用了机械排风的方式。本文在设计的过程中充 分的考虑到了节能的要求，通过水力计算确保系统能够正常运行。 本作为建筑环境与设备工程专业的毕业设计论文，对于通风、供热、 空气调节等系统的设计皆体现了本专业学科考查的目的，体现了该生对于 专业知识及设计知识的基础的一定掌握。 关键词：空气调节；空气水风机盘管系统；机械排风 河北联合大学轻工学院学士学位毕业设计 -III- AbstractAbstract The building

4、is located in Shanghai City, is a comprehensive office building, the building includes a subsurface layer, on the ground eight, underground layer of air conditioning room, a layer is mainly news hall, rental external, two layer to the eight layer meeting rooms and office. The total height of 32.2met

5、ers, covers an area of 5050.40 square meters. This paper first uses the term addition on building load is calculated, through the economic and technical comparison of selected water cooling unit and boiler as cold and heat source. On the position and function of different rooms, the building all in

6、fan coil plus fresh air systems,. According to the design of the building structure of each part of the character and purpose, in full consideration of the indoor environment comfort, operation convenient management and saving energy and other aspects of the foundation, which can satisfy different f

7、unctional room usage time staff activities of the different requirements, layout is flexible, convenient control. Maximize the use of natural energy, energy saving. The author in the second first do a accurate calculation of the load on the unit, parameter correction. The fan coil unit system with i

8、ndependent fresh air way, is determined by calculating the room air condition and air supply. For different room author with different air supply mode, for commercial, restaurant, office, rest rooms and multi-function hall adopts a diffuser for mode, room by sidewall air way. The air conditioning sy

9、stem of vibration and noise reduction insulation also made some discussion. For the toilet using mechanical ventilation mode. In this paper, the design process to fully consider the energy saving requirement through hydraulic calculation, to ensure the system to normal operation. The specialty of bu

10、ilding environment and equipment engineering graduate design thesis, for heating, ventilation, air conditioning system design embody the discipline examination goal, reflects the students for the professional knowledge and design knowledge base must master the. Key words: air conditioning; air-water

11、 fan-coil unit system; mechanical ventilation 河北联合大学轻工学院学士学位毕业设计 -IV- 目录目录 1 绪绪 论论.1 1.1 背景介绍.1 1.2 设计内容.2 1.3 原始资料.2 1.3.1 工程概况2 1.3.2 气象参数2 1.3.3 土建资料2 1.3.4 围护结构传热系数2 1.4 参数确定.3 1.5 设计目的.3 2 方案初定方案初定.4 2.1 方案设计内容.4 2.2 空调设计负荷概算.4 2.3 室内设计参数.4 2.4 空调冷、热源系统与设备选择.4 2.4.1 选择冷热源系统的基本原则4 2.4.2 制冷设备的选择5

12、 2.4.3 换热设备的选择6 2.5 空调系统的选择.6 2.5.1 空调系统设计的基本原则6 2.5.2 空调方案的确定7 2.6 水系统的选择.8 2.6.1 冷却设备初步设计8 2.6.2 开闭选择8 2.6.3 管制的选择9 2.6.4 定、变水量选择9 2.6.5 同、异程选择9 2.6.6 水泵初步设计10 2.6.7 消声隔振措施10 3 冷负荷的计算冷负荷的计算.12 3.1 房间负荷计算方法.12 3.2 新风负荷计算.17 4 空气处理过程空气处理过程.19 4.1 全空气系统处理过程及选型.19 4.2 风机盘管系统的处理过程.19 4.3 风机盘管选型方案确定.22

13、5 气流组织的计算气流组织的计算.23 河北联合大学轻工学院学士学位毕业设计 -V- 5.1 气流组织概述.23 5.2 散流器的选择.23 5.2.1 大厅的气流组织24 5.2.2 办公室的气流组织24 5.3 回风设计.25 5.4 排风设计.25 6 水力计算水力计算.26 6.1 风管的水力计算.26 6.1.1 风道的类型26 6.1.2 风管水力计算公式26 6.1.3 风管水力计算结果见附表27 6.2 水系统的水力计算.27 6.2.1 空调管路系统的设计原则27 6.2.2 空调水系统的管路计算27 6.2.3 冷凝水管的设计28 7 制冷机房的设计制冷机房的设计.31 7

14、.1 方案设计.31 7.2 设备冷负荷的计算.31 7.3 制冷机组的选择.31 7.4 冷冻水泵的选型.31 7.5 空调冷却水系统设计.32 7.5.1 冷却水系统类型的确定32 7.5.2 冷却塔的选择33 7.5.3 冷却水泵的选择33 7.6 补水系统的确定.34 7.7 换热设备的选择.35 7.7.1 换热器的计算35 7.7.2 冬季热水工况36 8 水系统附件的选型水系统附件的选型.37 8.1 机房内集管的设计.37 8.2 水系统的排气.37 8.3 冷却水、冷冻水电子水处理器.37 9 空调系统消声减振空调系统消声减振.38 9.1 空调系统消声系统设计.38 9.1

15、.1 空调系统的噪声源及控制38 9.1.2 管道系统消声设计的计算步骤39 9.2 空调系统减振系统设计.41 9.2.1 减振设计内容41 9.2.2 注意事项41 10 系统防火排烟及管道保温系统防火排烟及管道保温.43 河北联合大学轻工学院学士学位毕业设计 -VI- 10.1 系统防火排烟.43 10.1.1 通风、空调系统的防火防烟措施43 10.1.2 排烟设计43 10.2 管道保温.43 结结 论论.45 致致 谢谢.46 参考文献参考文献.47 -1- 第一章 绪 论 1.1 背景介绍 空调对于创造舒适性室内环境的作用是不容忽视的，因而对于大型公用民用 建筑来说，空调是不可或

16、缺的。 随着经济建设的不断深入和人们生活水平的不断提高，空调建筑物越来越多， 建筑物消耗的能量也越来越大，甚至出现了空调系统与经济建设争抢电力资源的 情况。因此，在建筑物节能显得十分迫切。在我国建筑总能耗中，空调系统的能 耗占有相当大的比重，因此研究探讨空调系统的节能就显得十分重要。在建筑物 空调系统运行能耗中，冷源系统的能耗是最大的。近年来，我国暖通空调学术界 和工程界在空调冷源系统的节能方面做了大量的研究工作。研究工作主要集中在 冷源系统的形式选择上，风冷热泵机组是一种节能、节水和环保的设备,一机冬 夏两用,具有设备利用率高的特点,但也存在冬季低温工况下供热不足、高湿区域 结霜严重等问题,

17、这些问题阻碍了风冷热泵机组北扩的使用趋势。本文分析了提 高热泵机组本身的能效比以节能、改进除霜控制逻辑以减少不必要的除霜而导致 的能耗、增加热回收等节能手段以降低能耗、采用双级压缩以拓宽热泵的使用范 围等措施,对于促进风冷热泵机组更广泛的应用具有积极的意义。 空调系统的能耗主要有两个方面，一方面是为了供给空气处理设备冷量和热 量的冷热源能耗，如压缩式制冷机耗电，吸收式制冷机耗蒸汽或燃气，锅炉耗煤、 燃油、燃气或电等；另一方面是为了给房间送风和输送空调循环水，风机和水泵 所消耗的电能。冷热源的能耗由建筑物所需要的供冷量和供热量决定，建筑物的 空调需冷量和需热量的影响因素有室外气象参数（如室外空气

18、温度、空气湿度、 太阳辐射强度等） ，室内空调设计标准，外墙门窗的传热特性，室内人员、照明、 设备的散热、散湿状况以及新风量的多少等。风机、水泵的输送能耗受所输送的 空气量、水量和水系统、风系统的输送阻力影响，风系统、水系统的流量和阻力 的影响因素有系统型式、送风温差、供回水温差、送风和送水流速、空气处理设 备和冷热源设备的阻力和效率等。针对上述影响因素和商业建筑的特点，商业建 筑空调节能的技术措施可归纳为七个方面：减少冷热负荷、提高冷热源效率、利 用自然冷源、减少水泵电耗、减少风机电耗、改进气流组织、改善控制。 考虑到空调使用过程中的巨大能耗，其冷热源及水泵的合理选用、设计就显 得格外重要。

19、在设计过程中，阅读了大量书籍、论文、规范对计算方法进行合理 的选择，以确保设计能符合工程中的各类规范。 河北联合大学轻工学院学士学位毕业设计 -2- 1.2 设计内容 1.空调、通风系统方案的确定。 2.空调系统冷、湿负荷的计算。 3.空调送、回风量的计算及空调制冷系统的设计选型。 4.风系统、水系统的布置及风系统、水系统的水力计算。 5.空调通风系统施工图的绘制。 1.3 原始资料 1.3.1 工程概况 大楼位于上海市，主要包括咖啡厅，会议室和办公室等。 1.3.2 气象参数 西安市室外设计参数: 北纬：31 东经：121.43 夏季：空调干球温度34，湿球温度28.2，通风温度32。室外风

20、速 3.2m/s，大气压力：100530Pa。 冬季：室外通风计算温度3，采暖室外计算温度-2，室外风速3.1m/s， 相对湿度75，大气压力：102510Pa。 1.3.3 土建资料 主要功能：为框架剪力墙结构，主要功能为商用， 建筑规模：共八层，有地下室。 外墙：从外到内 水泥砂浆15，泡沫混凝土250，聚苯板90，抹灰砂浆6 内墙：200,150厚加气混凝土，局部采用100厚（单面双层12厚）轻钢龙骨石膏板 和铝合金玻璃隔断。 屋顶：从上到下 卵石层20，保护薄膜20，聚苯板100，防水层5，15厚水泥砂浆 找平层，最薄30厚轮集料找坡层，钢筋混凝土屋面层200。 外窗：双层（6+6）铝

21、合金中空玻璃 外门：塑料夹板门 内门：木框单层实体门 主要出入口处：20厚玻璃大门 1.3.4 围护结构传热系数 围护结构传热系数见表1-1 。 河北联合大学轻工学院学士学位毕业设计 -3- 表表1-1 围护结构传热系数围护结构传热系数 围护结构外墙外门外玻璃门外窗屋面 传热系数0.4972.5045.6623.2010.431 传热衰减0.1360.9880.9990.9860.273 传热延迟0.2620.8390.1360.86210.151 外墙 ：按浅色计算 外窗：窗户日射得热参数：内设浅色窗帘 Cs=0.93； Ci=0.6； Ca=0.85； Dj.max： S251； E575

22、； N122； W575, 水平 844 1.4 参数确定 1.群聚系数的确定： 接待大厅：0.89 活动室：0.93 2.新风量标准： 所有计算送新风的房间均按照 40m/人.小时的保准计算送风量。 走廊，门厅 ：不送新风。 3.房间人数的确定： 办公室、会议室按0.17人/m 估算。 各房间的人员负荷、照明负荷、及新风负荷各小时的分配按公共建筑节能设计 标准选取。 1.5 设计目的 毕业设计是工科大学培养学生的最后一个教学环节，是对四年所学知识的 一次全面总结，是把理论知识应用于实践工程的一次很好的锻炼。在毕业设计中， 除了要熟练掌握大学四年所学的理论知识外，还要熟悉和掌握国家有关的建设方

23、 针政策，综合运用所学的基础理论和专业知识，联系实际来解决工程设计问题。 通过毕业设计，明确设计程序，设计内容及各设计阶段的目的要求和各工种间的 必要配合。 河北联合大学轻工学院学士学位毕业设计 -4- 第二章 方案初定 2.1 方案设计内容 大楼空调设计方案论证分别为：冷热源方案，空调方式方案，水系统方案， 消声和隔振方案。 2.2 空调设计负荷概算 表表 2-1 部分民用建筑空调冷负荷估算指标部分民用建筑空调冷负荷估算指标（W/m）1 建筑类型及 房间名称 室内人数 人/ m 建筑负荷 W/ m 人体 负荷 W/ m 照明 负荷 W/ m 新风 量 W/ m 新风 负荷 W/ m 总负荷

24、W/m 1办公0.14014502527131 2小会议室0.336043402592235 3大会议室0.6740884025190358 4客房0.535584025136269 5商业0.135817303068173 6多功能室0.255831202568177 7宴会厅0.139017602592235 注：本表总负荷为瞬时最大负荷。 表表 2-2 工程冷负荷概算表工程冷负荷概算表 空调面 积(m) 空调体 积(m) 冷负荷指 标(w/ m) 人员密度 (m/人) 新风指标 (m/h人) 人数冷负荷 (kw) 新风量 (m/h) 153009720011052528691050717

25、25 2.3 室内设计参数 2.4 空调冷、热源系统与设备选择 2.4.1 选择冷热源系统的基本原则 (1) 空气调节人工冷热源宜采用集中设置的冷（热）水机组和供热、换热设备。 机型和设备的选择，应根据建筑物空气调节的规模、用途、冷负荷、所在地 区气象条件、能源结构、政策、价格及环保规定等情况，按下列要求综合论证确 定： a.热源应优先采用城市、区域供热或工厂余热； b.夏热冬冷、干旱缺水地区的中小建筑可采用空气源热泵或埋管式地源热泵 河北联合大学轻工学院学士学位毕业设计 -5- 冷（热）水机组供冷、供热； c.全年进行空气调节，且各房间区域负荷特性相差较大，需要长时间向建筑 物供热和 供冷时

26、，技术经济比较后，可采用水环热泵空气调节系统供冷、供热； d.在执行分时电价、峰谷电价差较大的地区，空气调节系统采用低谷电价时 段蓄冷（热）能明显节电及节省投资时，可采用蓄冷（热）系统供冷（热）； (2) 需设空气调节的商业建筑或公共建筑群，有条件时宜采用热、电、冷联产 系统或集中设置供冷、供热站； (3) 电动压缩式机组台数及单机制冷量的选择，应满足空气调节负荷变化规律 及部分负荷运行的调节要求，一般不宜少于两台；当小型工程仅设一台时，应选 调节性能优良的机型； (4) 选择电动压缩式机组时，其制冷剂必须符合有关环保要求，其使用年限不 得超过中国禁用时间表的规定。 由于本工程是位于西安.的暖

27、通空调工程夏季需要供冷，冬季需要供热。根 据以上原则拟选择：离心式制冷机+市政热网供热 2.4.2 制冷设备的选择 表表 2-4 冷水机组的容量范围及能耗冷水机组的容量范围及能耗2 制冷机类型机型名称容量（KW）动力能耗或蒸汽，柴油消耗（Kg/kW）备注 水冷活塞式69.8-139.50.315 水冷螺杆式348.9-1744.20.307 水冷离心式697.7-1744.20.281 风冷活塞式69.8-139.50.353 蒸汽压缩式 风冷螺杆式348.9-34890.301 蒸汽单效式348.9-34892.35蒸汽 蒸汽双效348.9-34891.38蒸汽 吸收式 直燃机348.9-3

28、4890.0757柴油 表表 2-5 机组经济性比较机组经济性比较3 活塞式、蜗旋式比较选项 目直接膨胀式冷水式 螺杆式离心式吸收式 设备费 （小规模）A*、D*BBCC 设备费 （大规模）AABC 运行费CCABC 容量调节 性能 BCACB 维护管理ABACD 河北联合大学轻工学院学士学位毕业设计 -6- 的难易 安装面积ABBCD 必要层高ABBBC 运转时的 质量 ABBCD 振动和噪 声 ACCCB 注：表中 A、B、C、D 表示优先顺序，A*、D*分别表示房间空调器（分体），多联式空调（热泵）机 组。 由上面设备容量及机组性能的比较分析，本工程拟选用水冷离心式机组。查 水冷离心式冷

29、水机组型号及参数表拟选择型号为SLBLG525的，单台额定制冷量为 525KW。 2.4.3 换热设备的选择 热交换设备是暖通空调工程中的常用设备，用于将不同温度的热媒之间进行 热能的转换，如用高温热水或蒸汽加热低温水。对换热设备的要求是传热效率高， 体积小，结构简单和节省金属耗量，维修保养方便，阻力小等特点。 冬季空调供热介质一般为55-60的热水，在暖通空调重用的比较多有:壳管 式汽-水换热器、浮动盘管式热交换器、板式换热器。 板式换热器的特点是结构紧凑、体积小，拆洗方便，承压能力高。另外，板 式换热器还有一个突出的特点是能在小温差下传热，因而得到广泛的使用。 因此此工程采用板式换热器。

30、2.5 空调系统的选择 2.5.1 空调系统设计的基本原则 (1)选择空气调节系统时，应根据建筑物的用途、规模、使用特点、符合变 化情况与参数要求、所在地区气象条件与能源状况等，通过技术经济比较确定； 当各空气调节区热湿负荷变化情况相似，宜采用集中控制，各空气调节区温湿度 波动不超过允许范围时，可集中设置共用的全空气定风量空气调节系统。需分别 控制各空气调节区室内参数时，宜采用变风量或风机盘管空气调节系统，不宜采 用末端再热的全空气定风量空气调节系统； (2)选择的空调系统应能保证室内要求的参数，即在设计条件下和运行条件 下均能保证达到室内温度、相对湿度、净化等要求； (3)综合考虑初投资和运

31、行费用，系统应经济合理； (4)尽量减少一个系统内的各房间相互不利的影响； (5)尽量减少风管长度和风管重叠，便于施工、管理和测试； 河北联合大学轻工学院学士学位毕业设计 -7- (6)各房间或区的设计参数值和热湿比相接近污染物相同，可以划分成一个 全空气系统。对于定风量单风道系统，还要求工作时间一致，负荷变化规律基本 相同。 2.5.2 空调方案的确定 目前集中空调的空调方式，大致可以分为全空气系统和风机盘管加新风系统。 比较如表2-6所示。 通过比较可以发现全空气系统适用于面积较大，空间较高人员较多的房间以 及房间温度，湿度要求较严格的空调系统。全空气系统所选用的空气处理设备一 般是组合式

32、空调器。因此全空气系统对空气的过滤，消声及房间温，湿度控制都 比较容易处理。另外，全空气系统的新风调节方便，可以根据需要调节新风，会 风比。过渡季节可实现全新风送风，充分利用天然冷源，可节约能源，降低运行 费用。 表表 2-6 集中式系统和风机盘管集中式系统和风机盘管+ +独立新风比较独立新风比较4 4 比较 项目 集中式风机盘管加新风 设备布置 与机房 空调与制冷设备可以集中布置在机房 机房面积较大 有时可以布置在屋顶上 只需要新风空调机房面积 风机盘管可以安装在空调房间里 分散布置，敷设各种管线较麻烦 风管系统 空调送回风管系统复杂，布置困难 支风管和风口过多时不易平衡 放室内时，不接送、

33、回风管； 当系统和新风系统联合使用时，新风 量较小 维护 运行 空调与制冷设备集中在机房内， 便于管理和维修 布置分散，维护与管理不便，系统复 杂，易漏水 温湿度 控制 可严格控制温度和相对湿度室内要求严格时，难以满足要求。 空气过滤与 净化 可以采用初效、中效和高效过滤器，满足 室内空气清洁的不同要求。采用喷水室时， 水与空气直接接触，易受污染，须经常换 水 过滤性能差，室内清洁度要求较高时 难于满足 消声隔 震 可以有效的采取消声和隔震措施 必须采用低噪声风机，才能保证室内 要求 风管互 相串通 空调房间之间有风管连通，使各个房间互 相污染。当发生火灾时会通过风管迅速蔓 延 各个房间之间不

34、会互相污染 河北联合大学轻工学院学士学位毕业设计 -8- 使用寿 命 使用寿命长使用寿命长 安装设备和风管安装工程量大，周期长安装投产快 节能和经济 可以根据室外气象参数变化实现全年多工 况节能运行；对热湿负荷不一致或室内参 数不同的多房间不经济；部分房间停止空 调，系统仍运行，不经济 灵活性大，节能效果好 盘管可冬夏兼用，内壁结垢，降低传 热效率 无法实现全年多工况调节 空调房间较多，面积较少，各房间要求单独调节。建筑层高不高，且房间温 湿度要求不严格的房间，宜采用风机盘管加新风系统。风机盘管空调器使用灵活， 调节方便，噪音较小，在空调系统中普遍采用。对于面积比较大的房间，如门厅， 营业厅，

35、多功能厅等。可采用风柜空调器加新风系统。风柜空调器处理风量比较 大，风压比较高，可以接一定长度的风管。卧式吊顶风柜使用方便，不占用建筑 面积，应用比较普遍，但是噪声偏高，尤其是安在空调房间里，更要注意噪声的 控制。 由于大楼实现的功能较多，对室内参数的要求各不相同，且使用时间上也并 不一致。因此采用风机盘管+新风的空调系统。 2.6 水系统的选择 2.6.1 冷却设备初步设计 考虑到中央空调系统所需冷却流量大，因此冷却水采用循环水冷却，这样才 比较节约水资源。为节省投资，采用3层楼顶冷却塔形式。 2.6.2 开闭选择 表表 2-7 水系统比较表水系统比较表 4 类型闭式开式 特征管路系统不与大

36、气相接 仅在系统最高点设置膨胀 管路系统与大气相通 适宜的空调系统风机盘管和有水 冷式表冷器的系统 有喷水室的系统 优点1.管道与设备不易腐蚀 2.不需克服静水压力， 水泵压力，功率均低 3.系统简单 与蓄热水池连接比较简单，冷水 箱有一定蓄冷能力，可以减少开 启冷冻机的时间，增加能量调节 能力，且冷水温度波动可以小一 些 河北联合大学轻工学院学士学位毕业设计 -9- 缺点蓄冷能力小，低负荷时冷冻机也需 要经常开动；膨胀水箱的补水有时 需要加加压水泵 冷水与大气接触；易腐蚀管道； 水泵要克服静水压力，耗电大， 采用自流回水时回水管径大因而 投资较高些 由上表比较可知选择闭式系统。 2.6.3

37、管制的选择 表表 2-8 水系统管制比较水系统管制比较 4 水系统二管制三管制四管制 特点供回水管各一根，夏季 供冷水，冬季供热水， 简便；投资省；冷热水 两相差较大 盘管进口处设有三通阀，由室内 温度控制装置控制按需要供应冷 水或热水；使用同一根回水管， 存在冷热量混合损失；初投资较 高 供冷、供热的供回水 管均风开设置，灵活 实现同时供冷供热。 管路复杂，投资高， 占空间 由于本工程没有同时供冷和供热的需要，且考虑节能和系统简洁采用常用的 双管制。 2.6.4 定、变水量选择 表表 2-9 定变水量优缺点比较表4 类型定流量变流量 特征系统中的水量保持定值，负荷变化 时改变供回水温度来匹配

38、 供回水温度保持定值，负荷变化 时改变系统中的水量来匹配 优点系统简单，操作方便。不需复杂的 的自控系统 输送能耗随流量的减少而减低， 配管设计可考虑同时使用系数， 管径相应减小 缺点配管设计不能考虑同时使用系数， 输送能耗始终处于最大值 系统复杂。必须配自控系统 通过上表比较，并考虑到节能，所以选择变流量水系统。 2.6.5 同、异程选择 表表 2-10 同程和异程系统比较表同程和异程系统比较表 4 类型同程异程 特征供回水干管水流方向相同，经过每一 环路的管路长度相等 供回水干管水流方向相反，经过每一 环路的管路长度不等 优点水量分配、调节方便。便于水力平衡。不需回程管，管道长度较短，管路

39、简 单，投资较低。 缺点需回程管，管道长度较长，投资较高。水量分配、调节难。不便于水力平衡。 通过上表比较，同时考虑到此工程风机盘管分布房间不规整，同程式布管不 方便且浪费管材。所以选择异程式系统。 河北联合大学轻工学院学士学位毕业设计 -10- 2.6.6 水泵初步设计 根据规范手册，一台制冷机对应的用一台冷冻水泵和一台冷却水泵。水泵要 配以变频调速装置。 水泵安装方案见表2-11。 表表 2-11 水泵安装方案比较表水泵安装方案比较表 4 连 接 方 式 一次泵先串联后并联一次泵并联后串联二次泵 示 意 图 制冷机 制冷机制冷机 制冷机 制冷机 制冷机 优 点 控制及运行管理简单，各冷水

40、机组干扰少，水量保证性高效 接管相对较方便，机房布 置整洁有序 1、可实现水泵变流量 2、节省输送能耗 3、适应供水分区不同压 降 4、系统总压力低 缺 点 由于水泵与冷水机组布置位置 影响，造成管道相对较多，并 且尤其要注意，水泵与冷水机 组之间的管道放空气问题 1、阀门，附件多 2、要求自动联锁起停的工 程 3、电动蝶阀与对应水泵起 停顺序将受限，先开水泵 后开电动蝶阀 1、系统较复杂 2、投资稍高 为节省输送能耗，实现变流量，如今大多数机组在出厂前已经完成了机组的 自我保护及冷量调节等控制。所以一次泵也可以变流量运行。 2.6.7 消声隔振措施 1.冷热源机组、水泵及通风空调的风机，在基

41、础上加装减振措施。 2.空调机组及通风机组底座设置阻尼弹簧减振器。 3.吊顶新风机组和空调机组设减振吊钩减振，机组与吊架间采用橡胶柔性衬 垫。 4.进、出冷（热）水机组，水泵及空调机组（包括新风机组和风机盘管）的 供回水管连接处均采用可曲挠橡胶减振软接头。 5.进出空调机组及通风机的风管均采用不燃性软街头。 6.通风空调风管系统中设消声静压等消声装置。 河北联合大学轻工学院学士学位毕业设计 -11- 7.保温和管道材料的确定 新风系统的送阀门及附件采用度锌钢板制作，低温送风管保温材料采用离 心玻璃棉管壳。冷/热水管采用无缝钢管，保温材料采用柔性泡沫橡塑。 河北联合大学轻工学院学士学位毕业设计

42、-12- 第三章 冷负荷的计算 在空调工程设计中，存在两种冷负荷计算的计算方法：一为谐波反应法（负 荷温差法），一为冷负荷系数法。冷负荷系数法是在传递函数的基础上为便于在 工程中进行手算而建立起来的一种简化计算法。通过冷负荷温度与冷负荷系数直 接从各种扰量值求得各分项逐时冷负荷。谐波反应法（负荷温差法）计算的冷负 荷的形成包括两个过程：一是由于外扰（室外综合温度）形成室内得热量的过程 （既外扰量）。此过程考虑外扰的周期性以及围护结构对外扰量的衰减和延迟性。 二是内扰量形成冷负荷的过程。此过程是将该热扰量分成对流和辐射两个成分。 前者是瞬时冷负荷的一部分，后者则要考虑房间总体蓄热作用后才化为瞬时

43、冷负 荷。两部分叠加即得各计算时刻的冷负荷。本设计运用的是谐波反应法进行冷负 荷计算，热负荷采用稳态计算方法。 3.1 房间负荷计算方法 (一)、外墙和屋面传热冷负荷计算公式 外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷Q(W)，按下式计算： Q=KFt- (3-1) 式中 F计算面积，； 计算时刻，点钟； -温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻， 点钟； t-作用时刻下，通过外墙或屋面的冷负荷计算温差，简称负 荷温差，。 注：例如对于延迟时间为5小时的外墙,在确定16点房间的传热冷负荷时,应取 计算时刻=16,时间延迟为=5,作用时刻为=16-5=11。这是因为计算16 点钟外墙内表面

44、由于温度波动形成的房间冷负荷是5小时之前作用于外墙外表面 温度波动产生的结果。 当外墙或屋顶的衰减系数6249 m/h,所以不需要设置排风系统。 5.2.2 办公室的气流组织 风机盘管送风口设方形散流器以下送型式。 颈部风速 Vs = 3 m 静压损失 16.4 Pa 因为风机盘管可自动调节，散流器无需加调节阀 查空气调节设计手册P266 表 5 7 得 Vx/Vs = 0.1 =Vx = 0.3m/s 满足要求 河北联合大学轻工学院学士学位毕业设计 -25- 图 5-1 风机盘管系统空气回流示意图 5.3 回风设计 由于回风口对房间的气流影响较小，况且对于室温允许波动范围为 0.51的房间，

45、回风口可以设置在房间的同一侧。所以为了风管的布置简单， 对于开架阅览室采用在房间一侧相对集中回风。回风口的选择，可选择较大风速， 但要注意噪声控制。 以十四层多功能室为例，回风量为 13414m/h，设置三个 500 400 的单层 百叶回风口。风速为 6.0 m/s，符合要求。 5.4 排风设计 对于公共卫生间，由于空气质量较差，为保证其负压采用 10 次/h 的排风量。 河北联合大学轻工学院学士学位毕业设计 -26- 第六章 水力计算 6.1 风管的水力计算 6.1.1 风道的类型 圆形风道：占据的空间较大，不易与建筑装修配合，而且圆形管道的放样制 作较矩形风道困难，一般用于除尘系统和高速

46、空调系统。 矩形风道：占用的有效空间少，易于布置及管件制作相对简单，广泛应用于 民用建筑空调系统。为避免矩形风道阻力过大，其宽高比宜小于 6。 因此这里用矩形风管。 6.1.2 风管水力计算公式 本设计的建筑是民用建筑，用的是低速风道。且不知道总作用压头。故 P 采用假定流速法。 假定流速法的水力计算的目的在于验证：我们所选的吊顶新风机组的风机 压头是否满足管路的的压力损失。各个并联管路是否阻力平衡。 假定流速法的计算步骤如下： 绘制系统轴测图，标注各管断的长度和风量 选定最不利环路，划分管断，假定流速。查空气调节P225 表 7-1，低速 风管公共建筑主风道的推荐风速是 56.5m/s。水平

47、支管风道的推荐风速是 3.03.5 m/s。新风入口推荐风速 2.5 m/s 根据给定风量和选定流速，计算管断面尺寸 ab，并使其规格化。再用规格 化了的断面尺寸及风量，算出风道内实际流速。 根据风量或实际流速 和断面当量直径查空气调节图 7-2 得到单位 LvD 摩擦阻力 Rm。在对其进行粗糙度修正，公式为 K=(K)0.25 (6- 1) ：管壁实际粗糙度 ，本设计的风管粗糙度是 0.15， ：风道内空气平均 K v 流速 4.5m/s。 实际比摩阻 (6-2) mrtBm RKKK R ：粗糙度修正系数， r K ：温度修正系数， t K 河北联合大学轻工学院学士学位毕业设计 -27-

48、：大气压力修正值。 B K 本设计不计大气和温度修正值。 计算各段的局部阻力，公式为 (6-3) 2 Z 2 ：局部阻力系数. ：与之对应的端面流速m/s。 v ：气流的密度，一般空气为1.2kg/m。 6.1.3 风管水力计算结果见附表 6.2 水系统的水力计算 本建筑空调水系统的选择形式： 该工程冷冻水系统为一次泵、变流量、双管制、异程式闭式系统。冷却水为 开式冷却塔系统。 6.2.1 空调管路系统的设计原则 空调管路系统设计中遇到的第一个问题就是如何合理而正确地划分空调管路 中环路和选用合适的管路形式。空调管路的环路划分应该遵循满足空调系统的要 求、节能、运行管理方便、节省管材等原则，按照建筑物的不同使用功能、不同 使用时间、不同的负荷特性、不同的平面布置和不同的建筑层数正确划分空调管 路系统环路。可按建筑层数划分，根据设备、管路、附件等的承压能力，水系统 分区，以减少系统内的设备承压。 管道小于 50mm 用渡锌钢管，大于 50mm 用无缝钢管，冷凝水管用 1532mmPVC 管。 6.2.2 空调水系统的管路计算 空调水系统的管路计算是在已知水流量和推荐流速下，确定水管管径及水流 动阻力。 沿程阻力 水在管道内流动的沿程阻力： Hf=L/（2d）=RL