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1、<p> 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)</p><p> 系 部: </p><p> 專 業(yè): 建筑環(huán)境與設(shè)備工程 </p><p> 題 目: 蘇州市某建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2、 </p><p> 指導(dǎo)者: </p><p> 評(píng)閱者: </p><p> 2014 年 6 月 南 京</p><p> 畢業(yè)
3、設(shè)計(jì)說明書(論文)中文摘要</p><p> 畢業(yè)說明書(論文)外文摘要</p><p><b> 目錄</b></p><p> 第一章 設(shè)計(jì)說明2</p><p> 1.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容和目的2</p><p> 1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)2</p><p> 1.
4、3 工程概況3</p><p> 1.4 設(shè)計(jì)參數(shù)3</p><p> 1.4.1 室外氣象參數(shù)3</p><p> 1.4.2 室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)3</p><p> 第二章 空調(diào)負(fù)荷計(jì)算4</p><p> 2.1 冷負(fù)荷計(jì)算4</p><p> 2.1.1外墻和屋頂瞬
5、變傳熱引起的冷負(fù)荷4</p><p> 2.1.2內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷4</p><p> 2.1.3外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷5</p><p> 2.1.4透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負(fù)荷5</p><p> 2.1.5 室內(nèi)熱源散熱、設(shè)備和用具顯熱散熱形成的冷負(fù)荷5</p><p> 2.2空調(diào)
6、系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷7</p><p> 2.2.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量7</p><p> 2.2.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的修正耗熱量7</p><p><b> 2.3濕負(fù)荷8</b></p><p> 2.4 舉例一層門廳負(fù)荷計(jì)算9</p><p> 2.4.1冷負(fù)荷計(jì)算9</p
7、><p> 2.4.2熱負(fù)荷計(jì)算12</p><p> 第三章 空調(diào)系統(tǒng)13</p><p> 3.1 空調(diào)系統(tǒng)分類13</p><p> 3.1.1 全空氣系統(tǒng)13</p><p> 3.1.2 空氣-水系統(tǒng)13</p><p> 3.2 冷熱源方案對(duì)比分析14</p
8、><p> 3.3 系統(tǒng)方案選擇確定16</p><p> 3.4 空氣處理過程及計(jì)算16</p><p> 3.5 新風(fēng)負(fù)荷18</p><p> 3.6 本章小結(jié)20</p><p> 第四章 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)21</p><p> 4.1 新風(fēng)機(jī)組選型21</p&g
9、t;<p> 4.2風(fēng)道設(shè)計(jì)22</p><p> 4.2.1 風(fēng)管的布置22</p><p> 4.2.2 風(fēng)管分類及規(guī)格確定22</p><p> 4.3 氣流組織設(shè)計(jì)23</p><p> 4.4 風(fēng)系統(tǒng)的水力計(jì)算23</p><p> 4.5 本章小結(jié)24</p>
10、;<p> 第五章 空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)25</p><p> 5.1 空調(diào)水系統(tǒng)的布置25</p><p> 5.2空調(diào)供回水水管路的管徑確定26</p><p> 5.3 水系統(tǒng)的水力計(jì)算和水泵選擇27</p><p> 5.3.1 水系統(tǒng)的水力計(jì)算27</p><p> 5.3.2
11、水泵的選擇29</p><p> 5.4 冷凝水管設(shè)計(jì)29</p><p> 5.4.1 冷凝水管的布置29</p><p> 5.4.2 冷凝水管管徑的確定30</p><p> 5.5 本章小結(jié)30</p><p> 第六章 空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源31</p><p> 6
12、.1 空調(diào)系統(tǒng)冷熱源的選型31</p><p> 6.1.1 制冷機(jī)組冷負(fù)荷計(jì)算31</p><p> 6.1.2 機(jī)組選型32</p><p> 6.2 輔助設(shè)備選型32</p><p><b> 結(jié)論34</b></p><p><b> 參考文獻(xiàn)35</
13、b></p><p><b> 致謝36</b></p><p> 附錄1冷負(fù)荷匯總37</p><p> 附錄2風(fēng)機(jī)盤管選型40</p><p> 附錄3各房間濕負(fù)荷匯總42</p><p> 附錄4各房間熱濕比45</p><p> 附錄5水
14、管水利計(jì)算50</p><p><b> 附錄6圖紙52</b></p><p><b> 前言</b></p><p> 隨著生產(chǎn)和科技的不斷發(fā)展,人類對(duì)空調(diào)技術(shù)也進(jìn)行了一系列的改進(jìn),同時(shí)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?xì)饪照{(diào)、VAV空調(diào)系統(tǒng)、地源熱泵系統(tǒng)等。暖通空調(diào)技術(shù)
15、的發(fā)展,必然會(huì)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(hù)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。</p><p> 隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展以及對(duì)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(jì)方案大量涌現(xiàn),針對(duì)同一個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目,往往可以有很多不同的設(shè)計(jì)方案可供選擇,設(shè)計(jì)人員要進(jìn)行大量的方案比較和優(yōu)選工作,設(shè)計(jì)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)性比較正在成為影響暖通空調(diào)設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率的一項(xiàng)重要工作。如何對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)
16、方案進(jìn)行科學(xué)的比較和優(yōu)選,是我們暖通空調(diào)設(shè)計(jì)人員在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中經(jīng)常遇到的一個(gè)重要技術(shù)難題。</p><p><b> 第一章 設(shè)計(jì)說明</b></p><p> 1.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容和目的</p><p> 蘇州市某旅社暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該建筑為9層的旅館,。該旅社的空調(diào)系統(tǒng)為的中央空調(diào)系統(tǒng)。根據(jù)室外參數(shù)對(duì)室內(nèi)的冷熱負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算室內(nèi)的
17、濕負(fù)荷,制定空調(diào)系統(tǒng)的方案,布置空調(diào)系統(tǒng)的方案,根據(jù)所算出的數(shù)據(jù)來技術(shù)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)所需的冷量和熱量,算出風(fēng)量的大小,根據(jù)風(fēng)速確定管徑的大小,確定最不利環(huán)路,算出沿程阻力與局部阻力,主機(jī)的選型,末端裝置的選型,畫出空調(diào)系統(tǒng)的平面圖,系統(tǒng)機(jī)房布置圖等。</p><p> 暖通空調(diào)關(guān)系到千家萬(wàn)戶的冷暖, 關(guān)系到人們的健康和安全, 關(guān)系到工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量, 同時(shí)暖通空調(diào)還是耗能大戶, 其能耗占全國(guó)總能耗的15% 以上
18、, 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高這一比例還在逐年提高。因此暖通空調(diào)還關(guān)系到國(guó)家能源安全、資源消耗和環(huán)境污染。一句話, 暖通空調(diào)是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生和國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要行業(yè)。工程設(shè)計(jì)是影響暖通空調(diào)工程質(zhì)量最重要的一個(gè)環(huán)節(jié), 暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方案直接關(guān)系到系統(tǒng)性能特性、能耗、投資和運(yùn)行費(fèi)用, 因此方案設(shè)計(jì)是暖通空調(diào)設(shè)計(jì)工作最重要的環(huán)節(jié)之一。</p><p><b> 1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)</b&
19、gt;</p><p><b> 業(yè)主設(shè)計(jì)委托書</b></p><p> 《采暖通風(fēng)空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50019-2003)</p><p> 《建筑給排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50242-2002)</p><p> 《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50243-2002)</p
20、><p> 現(xiàn)行其它有關(guān)國(guó)家規(guī)范</p><p><b> 當(dāng)?shù)貧庀髤?shù) </b></p><p><b> 1.3 工程概況</b></p><p> 本工程為蘇州某建筑空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì),總建筑面積約6680㎡,建筑高度為27.6m,共8層。主要有餐廳、門廳、商場(chǎng)、客房、包廂等組成。此次空調(diào)設(shè)計(jì)范
21、圍為一至七層的空調(diào)系統(tǒng)和屋頂機(jī)組的布置。 </p><p><b> 1.4 設(shè)計(jì)參數(shù)</b></p><p> 1.4.1 室外氣象參數(shù)</p><p><b> 1、氣象參數(shù)</b></p><p><b> 夏季 </b></p><p>
22、 大氣壓:1004Pa 最熱月平均相對(duì)濕度81% 空調(diào)室外的干球溫度:35.0℃ 通風(fēng)室外計(jì)算溫度:32℃ 空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度:28.3℃ 室外平均風(fēng)速2.6m/s</p><p><b> 冬季 </b>&l
23、t;/p><p> 空調(diào)室外計(jì)算干球溫度-6℃ 冬季空調(diào)室外計(jì)算相對(duì)濕度73% </p><p> 室外平均風(fēng)速3.8m/s 大氣壓力1025.2Pa</p><p> 1.4.2 室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)</p><p> 本次取舒適性空調(diào),根據(jù)文獻(xiàn)[1]確定本建筑的室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)參數(shù)如下表: </
24、p><p> 表1-1 室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p> 第二章 空調(diào)負(fù)荷計(jì)算</p><p><b> 2.1 冷負(fù)荷計(jì)算</b></p><p> 2.1.1外墻和屋頂瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷</p><p> 外墻和屋頂瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷,是指在日射和室外氣溫綜合作用下,外墻和屋頂瞬變
25、傳熱形成的逐時(shí)冷負(fù)荷,可按下式計(jì)算:</p><p><b> (2-1)</b></p><p> 式中 - 外墻和屋頂?shù)挠?jì)算面積,;</p><p> - 外墻和屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù),;</p><p> - 室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度,;</p><p> - 外墻和屋面的冷負(fù)荷溫度逐時(shí)值,;<
26、/p><p> - 外墻或屋面冷負(fù)荷計(jì)算溫度地點(diǎn)修正值,。:</p><p> 2.1.2內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷</p><p> 內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)是指內(nèi)墻及內(nèi)樓板,它們的冷負(fù)荷也是通過溫差傳熱而產(chǎn)生的。當(dāng)夏季空調(diào)開啟,空氣調(diào)節(jié)房間與鄰室的夏季溫差設(shè)定值相同時(shí),內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷忽略不計(jì)。</p><p> 若存在溫差,則可視作穩(wěn)定傳熱,不隨時(shí)間而變
27、化,可按下式計(jì)算:</p><p><b> (2-2)</b></p><p> 式中 - 內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算面積, ;</p><p> - 內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),;</p><p> - 室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度,;</p><p> - 夏季空調(diào)室外計(jì)算日平均溫度,;</p>&
28、lt;p><b> - 附加溫升,。</b></p><p> 2.1.3外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷</p><p> 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷,是指在室內(nèi)、外溫差作用下,玻璃窗瞬變傳熱引起的逐時(shí)冷負(fù)荷,可按下式計(jì)算:</p><p><b> (2-3)</b></p><p>
29、; 式中 – 窗口面積,;</p><p> – 外窗傳熱系數(shù)修正值;</p><p> – 玻璃窗的傳熱系數(shù),;</p><p> – 室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度,;</p><p> – 玻璃窗冷負(fù)荷溫度的逐時(shí)值,;</p><p> – 外窗冷負(fù)荷計(jì)算溫度地點(diǎn)修正值,。</p><p>
30、2.1.4透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負(fù)荷</p><p> 透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負(fù)荷,可按下式計(jì)算:</p><p><b> (2-4)</b></p><p> 式中 – 外窗面積,;</p><p> – 窗有效面積系數(shù);</p><p> – 玻璃窗的遮擋系數(shù);<
31、/p><p> – 窗內(nèi)遮陽(yáng)設(shè)施的遮陽(yáng)系數(shù);</p><p> – 太陽(yáng)輻射得熱因數(shù)的最大值,;</p><p> – 外窗冷負(fù)荷系數(shù)。</p><p> 2.1.5 室內(nèi)熱源散熱、設(shè)備和用具顯熱散熱形成的冷負(fù)荷</p><p> 室內(nèi)熱源包括工藝設(shè)備散熱、照明散熱及人體散熱等。設(shè)備和用具顯熱散熱形成的冷負(fù)荷,主
32、要考慮電腦形成的冷負(fù)荷值,通常每臺(tái)計(jì)算機(jī)的冷負(fù)荷值按300~500W考慮。</p><p> (1)設(shè)備和用具顯熱散熱形成的冷負(fù)荷可按下式計(jì)算:</p><p><b> (2-5)</b></p><p> 式中 -設(shè)備和用具的實(shí)際顯熱散熱量;</p><p> -設(shè)備和用具顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù),如果空調(diào)系統(tǒng)不
33、連續(xù)運(yùn)行,則取為1.0。</p><p> (2)照明散熱形成的冷負(fù)荷</p><p> 根據(jù)照明燈具的類型和安裝方式不同,其冷負(fù)荷計(jì)算式分別如下:</p><p> 白熾燈 (2-6)</p><p> 熒光燈
34、 (2-7)</p><p> 式中 – 照明燈具所需功率,;</p><p> – 照明燈具鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù),當(dāng)明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝在空調(diào)房間內(nèi)時(shí),取=1.2;當(dāng)暗裝熒光燈鎮(zhèn)流器裝設(shè)在頂棚內(nèi)時(shí),可取=1.0;</p><p> - 燈罩隔熱系數(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(shí),取=0.5~0.6,而熒光燈罩無通
35、風(fēng)孔時(shí),則視頂棚內(nèi)通風(fēng)情況,取=0.6~0.8;</p><p> - 照明散熱冷負(fù)荷系數(shù),根據(jù)明裝和暗裝熒光燈和白熾燈,按照不同的空調(diào)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間和開燈時(shí)間及開燈后的小時(shí)數(shù)確定。</p><p> ?。?)人體散熱形成的冷負(fù)荷</p><p> 人體顯熱散熱引起的冷負(fù)荷計(jì)算公式為:</p><p><b> (2-8)&l
36、t;/b></p><p> 式中 –不同室溫和勞動(dòng)性質(zhì)成年男子顯熱散熱量,;</p><p><b> –室內(nèi)全部人數(shù);</b></p><p><b> –群集系數(shù);</b></p><p> - 人體顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù),這一系數(shù)取決于人員在室內(nèi)停留的時(shí)間,即由進(jìn)入室內(nèi)時(shí)算起至計(jì)
37、算時(shí)刻為止的時(shí)間。取1.0。</p><p> 人體潛熱散熱引起的冷負(fù)荷計(jì)算式為:</p><p><b> (2-9)</b></p><p> 式中 -不同室溫和勞動(dòng)性質(zhì)成年男子潛熱散熱量,;</p><p><b> -室內(nèi)全部人數(shù);</b></p><p>&
38、lt;b> –群集系數(shù);</b></p><p> 2.2空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷</p><p> 冬季熱負(fù)荷包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量和由門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣耗熱量。由于空調(diào)房間保持正壓故室外冷空氣無法進(jìn)入室內(nèi),只考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)耗熱量,它包括基本耗熱量和附加耗熱量?jī)刹糠帧?</p><p> 2.2.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量</p>
39、<p> 本公程設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的計(jì)算采用穩(wěn)態(tài)計(jì)算法。</p><p><b> (2-10)</b></p><p> 式中 Q —— 空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷,W; </p><p> K —— 維護(hù)面的傳熱系數(shù),W/m2; </p><p> F —— 空調(diào)室面積,m2; </p><
40、;p> tR ——冬季室內(nèi)計(jì)算溫度,℃; </p><p> to,w——冬季空調(diào)室外計(jì)算溫度,℃ 。 </p><p> a ——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù),a由文獻(xiàn)[2]表2-4查得。</p><p> 2.2.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的修正耗熱量 </p><p> 圍護(hù)結(jié)構(gòu)的修正耗熱量包括朝向修正耗熱量和高度修正耗熱量。 </p
41、><p><b> 朝向修正耗熱量 </b></p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[2]中規(guī)定的修正方法,規(guī)定朝向修正率可按下列數(shù)值選用: </p><p> 北、東北、西北為0~10%; </p><p> 東南、西南為-10%~-15%; </p><p><b> 東、西為-5%; &
42、lt;/b></p><p> 南為-15%~-25%。 </p><p><b> 高度修正耗熱量 </b></p><p> 民用建筑和工業(yè)企業(yè)輔助建筑物,當(dāng)房屋高度在4m以下時(shí),可以不考慮沿房屋高度室內(nèi)溫度上升對(duì)耗熱量的影響。高度超過4m時(shí),每增高1m,應(yīng)附加的耗熱量為房屋圍護(hù)結(jié)構(gòu)總耗熱量的2%,但總的附加值不大于15%。2.
43、3負(fù)荷面積指標(biāo)</p><p> 根據(jù)計(jì)算結(jié)果可知,負(fù)荷最大時(shí)刻出現(xiàn)在下午兩點(diǎn),六層每層冷負(fù)荷面積指標(biāo)都比較接近,六層總冷負(fù)荷面積指標(biāo)為95W/m2。二到五層熱負(fù)荷面積指標(biāo)都是30W左右,一層和六層面積指標(biāo)稍大,一層為50W/m2,六層為60W/m2,全樓總熱負(fù)荷面積指標(biāo)為38W/m2。</p><p><b> 2.3濕負(fù)荷</b></p><
44、;p> 空調(diào)房間內(nèi)的濕負(fù)荷主要是由人體散濕、淌開水面蒸發(fā)散濕等的濕源的散濕形成的。 </p><p><b> 人體散濕量 </b></p><p> 人體散濕量量按下式計(jì)算:</p><p><b> (2-11)</b></p><p> 式中 Dτ——人體散濕量,kg/h;&
45、lt;/p><p> g ——成年男子的小時(shí)散濕量,g/h,查文獻(xiàn)[1]表20.7-3;</p><p> n ——室內(nèi)全部人數(shù);</p><p> Φ ——群集系數(shù),見文獻(xiàn)[1]表20.7-2。</p><p> 以第六層實(shí)驗(yàn)用房為例,濕負(fù)荷計(jì)算如下表 </p><p> 表2-16 第六層實(shí)驗(yàn)用房濕負(fù)荷
46、 </p><p> 其他房間參照第六層實(shí)驗(yàn)用房計(jì)算,整棟建筑的濕負(fù)荷計(jì)算見附表。</p><p> 總結(jié):全樓總濕負(fù)荷為131.48kg/h。</p><p> 2.4 舉例一層門廳負(fù)荷計(jì)算</p><p> 2.4.1冷負(fù)荷計(jì)算</p><p> 2.4.2熱負(fù)荷計(jì)算</p
47、><p> 第三章 空調(diào)系統(tǒng)論證</p><p><b> 3.1 空調(diào)系統(tǒng)</b></p><p> 空調(diào)系統(tǒng)按負(fù)擔(dān)室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷所用介質(zhì)主要可分為全空氣系統(tǒng)和空氣-水系統(tǒng)。</p><p> 3.1.1 全空氣系統(tǒng)</p><p> 全空氣系統(tǒng)是完全由空氣來?yè)?dān)負(fù)房間的冷熱負(fù)荷的系統(tǒng)。一個(gè)全
48、空氣空調(diào)系統(tǒng)通過輸送冷空氣向房間提供顯熱冷量和潛熱冷量,或輸送熱空氣向房間提供熱量,對(duì)空氣的冷卻、去濕或加熱、加濕處理完全由集中于空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)的空氣處理機(jī)組來完成,在房間內(nèi)不再進(jìn)行補(bǔ)充冷卻;而對(duì)輸送到房間內(nèi)空氣的加熱可在空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)完成,也可在個(gè)房間內(nèi)完成。全空氣空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理基本上集中于空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)完成,因此常稱為集中空調(diào)系統(tǒng)。集中空調(diào)系統(tǒng)的機(jī)房一般設(shè)在空調(diào)房間外,如地下室、屋頂間或其他輔助房間。一個(gè)全空氣集中空調(diào)系統(tǒng)可以作為一個(gè)或多個(gè)
49、房間服務(wù),也可為房間內(nèi)某些區(qū)域服務(wù)。</p><p> 該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是通風(fēng)換氣次數(shù)多,人體的舒適性感覺較好。同時(shí)由于房間只有風(fēng)道,其檢修工作量極小,也便于施工過程中的修改變動(dòng)(如房間分隔發(fā)生變化)。其缺點(diǎn)是風(fēng)道占用空間較大,輸送空氣的能耗相對(duì)較高。</p><p> 3.1.2 空氣-水系統(tǒng)</p><p> 空氣-水系統(tǒng)是指空氣與作為冷、熱介質(zhì)的水同時(shí)送進(jìn)被
50、空氣調(diào)節(jié)房間,空氣解決房間的通風(fēng)換氣或提供滿足房間最小衛(wèi)生要求的新風(fēng)量,水則通過房間內(nèi)的小型空氣處理設(shè)備承擔(dān)房間的冷、熱量及濕負(fù)荷。較常用的形式是空氣-水風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)。</p><p> 該類系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)與全空氣系統(tǒng)相反。由于水的比熱容較大,輸送同樣冷、熱量至同一地點(diǎn)所需的水管尺寸比風(fēng)管小很多,因此占用建筑空間相對(duì)較小,也有利于房間內(nèi)各小型空調(diào)設(shè)備的獨(dú)立控制。從能耗來看,輸送同樣冷、熱量的距離相同時(shí),采用水的能
51、耗只有采用空氣時(shí)的1/3,。正是由于這些優(yōu)點(diǎn),這類系統(tǒng)已經(jīng)成為民用建筑中最廣泛采用的一種空調(diào)系統(tǒng)。該系統(tǒng)也有一些明顯的缺點(diǎn)。系統(tǒng)安裝完成后,無法對(duì)空氣風(fēng)量做大的調(diào)整,舒適性受到限制;由于施工等方面的原因,容易造成漏水及夏天冷水管凝結(jié)水的問題,導(dǎo)致檢修工作量加大;由于水管風(fēng)管交叉進(jìn)入房間,因此該系統(tǒng)實(shí)際所占用的建筑空間,在某些場(chǎng)合并不一定顯示出比全空氣系統(tǒng)有明顯優(yōu)勢(shì)。</p><p> 3.2 冷熱源方案對(duì)比分析
52、</p><p> 空調(diào)裝置常用冷源的制冷方式主要分為蒸汽壓縮式制冷和吸收式制冷兩類。根據(jù)壓縮機(jī)的形式,壓縮式制冷可以分為活塞式(往復(fù)式)、螺桿式和離心式等。這些壓縮機(jī)一般利用電能驅(qū)動(dòng)。根據(jù)利用能源的形式,吸收式制冷可以分為蒸汽型、熱水型、燃油型和燃?xì)庑偷龋髢烧哂址Q為直燃型。這類制冷機(jī)利用熱能驅(qū)動(dòng)。此外,根據(jù)冷凝器的冷卻方式又可分為水冷式、風(fēng)冷式和風(fēng)冷熱泵式。根據(jù)結(jié)構(gòu)形式分,有模塊式、整機(jī)式和多機(jī)頭式。冷熱源
53、合一的主要有直燃型吸收式冷熱水機(jī)組、空氣源熱泵冷熱水機(jī)組。</p><p><b> 1)活塞式冷水機(jī)組</b></p><p> 活塞式冷水機(jī)組具有悠久的生產(chǎn)歷史,技術(shù)十分成熟,制造簡(jiǎn)單,價(jià)格低廉;缺點(diǎn)是單機(jī)容量較小,工作部件較多,維修工作量較大。通常采用的冷媒為R22,用于民用建筑中的單機(jī)制冷量范圍大約為30~300kW。</p><p&g
54、t;<b> 2)螺桿式制冷機(jī)組</b></p><p> 螺桿式壓縮機(jī)是一種回轉(zhuǎn)容積式壓縮機(jī),其冷媒通常采用R22和R134a。螺桿式冷水機(jī)組的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,質(zhì)量輕,易損件少,可靠性高,維修周期長(zhǎng);在低蒸發(fā)溫度或高壓比工況下仍可單級(jí)壓縮;采用滑閥裝置,制冷量可在10%~100%范圍內(nèi)進(jìn)行無級(jí)調(diào)節(jié),并可在無負(fù)荷條件下啟動(dòng),低負(fù)荷下的能效比較高,這對(duì)于建筑空調(diào)負(fù)荷有很好的適應(yīng)性
55、;排氣溫度低,熱效率高;運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)等。因此在空調(diào)制冷行業(yè)中,螺桿式制冷機(jī)已成為其他種類制冷機(jī)的有力競(jìng)爭(zhēng)者,尤其是在負(fù)荷不大的高層建筑物進(jìn)行制冷空調(diào),更能顯示出它獨(dú)特的優(yōu)越性。其缺點(diǎn)是噪聲相對(duì)較高,油路系統(tǒng)較復(fù)雜,耗油量較大。螺桿式冷水機(jī)組較適用于大、中型空調(diào)制冷系統(tǒng)。</p><p><b> 3)離心式制冷機(jī)組</b></p><p> 離心式制冷機(jī)又稱透平式制冷
56、機(jī)。它具有轉(zhuǎn)速高、單機(jī)制冷量大、質(zhì)量輕、體積小、易損件少、振動(dòng)小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、對(duì)基礎(chǔ)要求低等優(yōu)點(diǎn)。并能經(jīng)濟(jì)方便地調(diào)節(jié)制冷量,通??稍?0%~100%的負(fù)荷范圍內(nèi)無級(jí)調(diào)節(jié),易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作,對(duì)于大型制冷機(jī)可采用經(jīng)濟(jì)性較高的工業(yè)汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng),利于能源的綜合利用。離心式冷水機(jī)組適用于大、中型建筑物。</p><p> 空調(diào)系統(tǒng)中,常常直接或間接地通過熱媒向室內(nèi)加入熱量,以維持房間的熱濕環(huán)境。為建筑物空調(diào)系統(tǒng)提供熱源的種
57、類較多,可以按熱源性質(zhì)和熱源裝置進(jìn)行分類。</p><p> 按熱源性質(zhì)分類有:蒸汽,熱水,電熱。蒸汽是常用的空調(diào)熱源之一,其特點(diǎn)是熱值較高,載熱能力大,且不需要輸送設(shè)備。其汽化潛熱在2200kJ/kg左右。熱水是使用最廣泛的熱源,首先,熱水在使用的安全方面比蒸汽優(yōu)越。其次,熱水與空調(diào)冷水的性質(zhì)基本相同,傳熱比較穩(wěn)定。在空調(diào)機(jī)組中,許多時(shí)候采用冷、熱盤管合用的兩管制,以減少空調(diào)機(jī)組及系統(tǒng)的造價(jià)。熱水能較好的滿足
58、此方式而蒸汽不能。另外,熱水系統(tǒng)不需呀蒸汽系統(tǒng)中的許多諸如減壓閥、安全閥、疏水閥等附件,運(yùn)行維護(hù)方便??照{(diào)熱水在使用過程中存在一個(gè)問題就是系統(tǒng)內(nèi)的結(jié)垢問題,較嚴(yán)重時(shí)對(duì)換熱設(shè)備的效率將產(chǎn)生較大的影響。電熱是空調(diào)熱源中使用最方便的一種。電熱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,組合多樣,布置靈活,控制管理方便,具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。但是中國(guó)現(xiàn)階段的民用建筑空調(diào)中極少直接采用電熱,其中一個(gè)主要原因是耗電量太大。</p><p> 按熱源裝置分類有
59、:鍋爐供熱,熱交換器供熱,熱泵供熱。鍋爐是最傳統(tǒng)同時(shí)又是目前使用最廣泛的一種熱源裝置。從實(shí)質(zhì)上來說,幾乎所有的供熱熱源最終都來自鍋爐,只有極少數(shù)工業(yè)建筑利用其廢熱進(jìn)行供熱。在有城市熱網(wǎng)的地區(qū),空調(diào)供熱應(yīng)首先考慮采用城市熱網(wǎng)或區(qū)域鍋爐房集中供熱。只有位于無城市熱網(wǎng)地區(qū)的建筑,或雖有熱網(wǎng),但它對(duì)常年供熱或供蒸汽的部分建筑不能滿足要求時(shí),才考慮建設(shè)附屬的、輔助性的鍋爐房。民用空調(diào)熱交換器的一次熱媒通常來自兩個(gè)地點(diǎn):自備鍋爐房及城市熱網(wǎng)。采用全
60、熱交換器供熱的主要優(yōu)點(diǎn)是作為一次熱媒的熱源系統(tǒng)與大樓空調(diào)供熱的水系統(tǒng)完全分開,空調(diào)熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可在不受一次熱媒影響的情況下進(jìn)行。其主要缺點(diǎn)是由于經(jīng)過熱交換,存在熱損失。熱泵供熱,從熱力學(xué)原理可知,通過制冷系統(tǒng)的逆循環(huán)過程即可進(jìn)行供熱,其供熱的COP值可達(dá)到3~4,顯然高于電熱方式。目前常用的熱泵式機(jī)組多為風(fēng)冷熱泵式。隨室外溫度下降,風(fēng)冷熱泵式機(jī)組的COP值將明顯下降,當(dāng)室外溫度降至一定限度時(shí),機(jī)組將無法使用。風(fēng)冷熱泵在中國(guó)南方地區(qū)應(yīng)用
61、較多而北方地區(qū)的使用相對(duì)較少。</p><p> 3.3 系統(tǒng)方案選擇確定</p><p> 對(duì)于大面積空調(diào),空氣調(diào)節(jié)較多、各房間要求單獨(dú)調(diào)節(jié),且建筑層高較低的建筑物(如旅館、辦公樓等),宜采風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)。要求固定新風(fēng)量的,應(yīng)另設(shè)新風(fēng)系統(tǒng),一般采用兩管制,當(dāng)兩管制不能滿足要求時(shí),可采用四管制。</p><p> 對(duì)于空間較大、人員較多、溫度和濕度允許波動(dòng)范圍小
62、、噪聲或潔凈度標(biāo)準(zhǔn)高的房間,宜采用全空氣定風(fēng)量空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。全空氣空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)應(yīng)采用單風(fēng)管式系統(tǒng)。</p><p> 本設(shè)計(jì)為辦公建筑,根據(jù)各類房間的使用功能及上述各系統(tǒng)的分析,為了運(yùn)行管理和調(diào)節(jié)的方便,便于單個(gè)獨(dú)立調(diào)節(jié)和節(jié)能性分析,全樓采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。為了運(yùn)行管理的方便,風(fēng)機(jī)盤管的水系統(tǒng)大多采用兩管制系統(tǒng),水系統(tǒng)布置為同程式,冷熱源采用風(fēng)冷熱泵加電輔熱。 </p><p>
63、3.4 空氣處理過程及計(jì)算 </p><p> 根據(jù)選定的空氣處理方案、室內(nèi)外狀態(tài)參數(shù)、新風(fēng)量、送風(fēng)量、送風(fēng)狀態(tài),可在焓濕圖即i-d 圖上可作出各空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理過程,或各空調(diào)室內(nèi)空氣處理過程,然后可根據(jù)各空氣處理過程進(jìn)行空氣處理計(jì)算,得出空調(diào)設(shè)備處理空氣所需的冷熱量,最后根據(jù)處理空氣所需的風(fēng)量、冷量或熱量等按產(chǎn)品樣本手冊(cè)初選空調(diào)設(shè)備。 </p><p> 本設(shè)計(jì)選擇空調(diào)系統(tǒng)為風(fēng)機(jī)盤
64、管加新風(fēng)系統(tǒng),新風(fēng)處理到室內(nèi)空氣焓值,不承擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷。如圖 3-1,新風(fēng)處理到L點(diǎn),室內(nèi)回風(fēng)經(jīng)風(fēng)機(jī)盤管處理到M點(diǎn),O點(diǎn)為送風(fēng)點(diǎn)。</p><p> 圖3-1 夏季風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)空氣處理過程</p><p> 在i-d 圖的表示?</p><p> 各風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組空氣處理計(jì)算和選型 ?</p><p> 各風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組夏季空氣處理計(jì)
65、算 </p><p> 風(fēng)機(jī)盤管夏季空氣處理過程見圖3-1,風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組夏季空氣處理計(jì)算的一般步驟如下: </p><p> 計(jì)算熱濕比及房間送風(fēng)量,確定送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn) O; </p><p> 計(jì)算風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)量 GF; </p><p> 確定風(fēng)機(jī)盤管送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn) M; </p><p> 根據(jù)下式可計(jì)算出 M
66、點(diǎn)的焓值 iM:</p><p><b> (3-1)</b></p><p> 在焓濕圖上連接L、O兩點(diǎn)并延長(zhǎng)與等焓線i= iM相交得M點(diǎn),并查出點(diǎn)的溫度tM 和含濕量 dM。</p><p><b> 計(jì)算風(fēng)機(jī)盤管冷量</b></p><p><b> (3-2)</b&
67、gt;</p><p> 根據(jù)上面的步驟計(jì)算風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)各空調(diào)房間風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)量和冷量,這里不一一計(jì)算,計(jì)算結(jié)果見附表。</p><p> 各空調(diào)房間風(fēng)機(jī)盤管的選型 </p><p> 根據(jù)風(fēng)機(jī)盤管處理風(fēng)量、冷熱量,綜合考慮使用要求、建筑情況及空調(diào)方案,查風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組產(chǎn)品樣本手冊(cè)或相關(guān)公司產(chǎn)品選型手冊(cè)選用風(fēng)機(jī)盤管。各空調(diào)房間選用的風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組見附表5。&l
68、t;/p><p><b> 3.5 新風(fēng)負(fù)荷</b></p><p> 空調(diào)的新風(fēng)負(fù)荷是指由送入空調(diào)室內(nèi)的新風(fēng)(空調(diào)室外的新鮮空氣)而形成的冷熱量。它實(shí)際上是由于空調(diào)室外空氣的狀態(tài)與設(shè)計(jì)室內(nèi)的狀態(tài)不同(焓值不相等) 而產(chǎn)生的,它包括夏季新風(fēng)負(fù)荷和冬季新風(fēng)負(fù)荷。 </p><p><b> 夏季 </b></p>
69、;<p> 空調(diào)房間的新風(fēng)負(fù)荷可按下式計(jì)算:</p><p><b> (3-3)</b></p><p> 式中 Q ——空調(diào)新風(fēng)冷負(fù)荷,kW;</p><p> Mo ——新風(fēng)量,kg/s;</p><p> ho ——室外空氣焓值,kJ/kg;</p><p>
70、 hR ——室內(nèi)空氣焓值,kJ/kg。</p><p> 根據(jù)文獻(xiàn)[1]查得:</p><p> 每人新風(fēng)量Mo=40m3/h/人*人數(shù)*ρ。</p><p> 空調(diào)設(shè)計(jì)室外空氣狀態(tài)參數(shù):</p><p> 干球溫度tw=35.7℃,濕球溫度ts=28.5℃,由濕空氣焓濕圖查得室外空氣的焓值為92.6kJ/kg;</p>
71、<p> 空調(diào)設(shè)計(jì)室內(nèi)空氣狀態(tài)參數(shù):</p><p> 干球溫度tw=26℃、相對(duì)濕度=55%,由濕空氣焓濕圖查得室內(nèi)空氣的焓值為56kJ/kg; </p><p><b> 冬季 </b></p><p> 空調(diào)房間的新風(fēng)負(fù)荷可按下式計(jì)算:</p><p><b> ?。?-4) <
72、/b></p><p> 式中 Q ——空調(diào)新風(fēng)熱負(fù)荷,kW;</p><p> Mo ——新風(fēng)量,kg/s;</p><p> ho ——冬季空調(diào)室內(nèi)空氣計(jì)算溫度,kJ/kg;</p><p> tR ——冬季空調(diào)室內(nèi)空氣計(jì)算溫度,kJ/kg。</p><p> cp——空氣的定壓比熱,kJ/(kg
73、·℃),取1.005 kJ/(kg·℃); </p><p> 以第六層試驗(yàn)用房為例,新風(fēng)負(fù)荷計(jì)算如下</p><p> 表3-1 夏季新風(fēng)負(fù)荷 </p><p> 表3-2 冬季新風(fēng)負(fù)荷 </p><p> 其他房間參照第六層試驗(yàn)用房計(jì)算,整幢建筑新
74、風(fēng)負(fù)荷計(jì)算見附表。 </p><p> 總結(jié):夏季總新風(fēng)負(fù)荷為324.64kW;冬季總新風(fēng)負(fù)荷為213.94kW。</p><p><b> 3.6 本章小結(jié)</b></p><p> 本章對(duì)空調(diào)系統(tǒng)分類作了一個(gè)簡(jiǎn)單的闡述,冷熱源方案的對(duì)比,最終確定本次設(shè)計(jì)所采用的方案,再根據(jù)方案計(jì)算新風(fēng)負(fù)荷以及對(duì)風(fēng)機(jī)盤管進(jìn)行選型。全樓采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)
75、系統(tǒng)。為了運(yùn)行管理的方便,風(fēng)機(jī)盤管的水系統(tǒng)大多采用兩管制系統(tǒng),水系統(tǒng)布置為同程式,冷熱源采用風(fēng)冷熱泵加電輔熱。夏季新風(fēng)冷負(fù)荷為325kW。</p><p> 第四章 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p> 4.1 新風(fēng)機(jī)組選型</p><p> 每層采用吊頂式新風(fēng)機(jī)組,每層總風(fēng)量、總冷負(fù)荷見下表:</p><p> 表4-1 各層總風(fēng)量、冷
76、熱負(fù)荷表 </p><p> 根據(jù)每層所需的總風(fēng)量和總冷負(fù)荷查美國(guó)特靈公司產(chǎn)品選型手冊(cè)選用新風(fēng)機(jī)組,余壓校核見風(fēng)系統(tǒng)的水力計(jì)算,選型見下表:</p><p> 表4-2 新風(fēng)機(jī)組型號(hào)及參數(shù) </p><p><b> 4.2風(fēng)道設(shè)計(jì)</b></p><p>
77、 4.2.1 風(fēng)管的布置</p><p> 根據(jù)空調(diào)設(shè)備(空氣處理設(shè)備、送回風(fēng)口)的尺寸、安裝方式、特點(diǎn)、數(shù)量,綜合建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和使用要求,遵循以下原則布置管線。</p><p><b> 管道力求簡(jiǎn)短; </b></p><p> 局部阻件能少則少; </p><p> 各分支管路盡量對(duì)稱、平衡。</
78、p><p> 注意:管道定線時(shí),按風(fēng)管的中心線確定管道的位置。各空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)管路的布置詳見“各層空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)管平面圖”。</p><p> 4.2.2 風(fēng)管分類及規(guī)格確定</p><p><b> 1)風(fēng)管分類 </b></p><p> 風(fēng)管按其形狀分,有圓形風(fēng)管及矩形風(fēng)管。圓形風(fēng)管具有強(qiáng)度大,相同面積時(shí)消耗材料小于
79、矩形風(fēng)管,及阻力小等優(yōu)點(diǎn)。但它占有的有效空間較大,不易與建筑裝修配合,而且圓形風(fēng)管管件的放樣、制作較困難,一般多用于除塵系統(tǒng)和高速空調(diào)系統(tǒng)。矩形風(fēng)管由于其占有的有效空間較小、易于布置、明裝較美觀等特點(diǎn),故一般的空調(diào)風(fēng)管多采用矩形風(fēng)管。 </p><p> 風(fēng)管按其材料分,有金屬分管與非金屬風(fēng)管。金屬風(fēng)管的材料一般采用薄鋼板涂漆或鍍鋅薄鋼板。金屬風(fēng)管的優(yōu)點(diǎn)是易于加工制作、安裝方便,具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和良好的防火性
80、能,氣流阻力較小,廣泛應(yīng)用于通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。非金屬風(fēng)管的材料有無機(jī)玻璃窗、熟料、纖維板等。非金屬風(fēng)管具有耐腐蝕、使用壽命長(zhǎng)、強(qiáng)度較高等優(yōu)點(diǎn)。 </p><p> 為了設(shè)計(jì)、制作和安裝的方便,國(guó)家制定了統(tǒng)一的通風(fēng)管道規(guī)格。綜合以上及實(shí)際情況考慮,本設(shè)計(jì)采用了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的矩形金屬風(fēng)管。</p><p><b> 2)風(fēng)管規(guī)格的確定</b></p><p
81、> 根據(jù)各個(gè)房間的新風(fēng)量,假定一個(gè)風(fēng)速,計(jì)算出風(fēng)管的截面積,從文獻(xiàn)[1]表 11.2-3 中選取風(fēng)管尺寸,然后計(jì)算出實(shí)際速度,風(fēng)管的選型見風(fēng)系統(tǒng)圖。</p><p> 因此第二層新風(fēng)量為4710m3/h,即1.18m3/s,假定風(fēng)管流速為5m/s,由此計(jì)算得風(fēng)管截面積為F=1.18(m3/s)/5(m/s)=0.24m2,查文獻(xiàn)[1]中表11.2-3選出規(guī)格為500×500的風(fēng)管。</p
82、><p> 4.3 氣流組織設(shè)計(jì)</p><p> 房間內(nèi)合格的氣流組織主要取決于送風(fēng)口的形式和位置。在本設(shè)計(jì)中各小房間空調(diào)房間均采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)的方式,采用方形散流器頂送。</p><p> 4.4 風(fēng)系統(tǒng)的水力計(jì)算</p><p> 建筑各層空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)的水力計(jì)算過程(假定流速法)如下</p><p> 根
83、據(jù)風(fēng)管布置平面圖確定最不利管路,最不利管路一般為管線最長(zhǎng)或局部組件最多的管路。 </p><p> 確定各管段內(nèi)的合理流速</p><p> 在輸送一定量空氣的情況下,增大空氣流速可使風(fēng)管斷面積減小,制作風(fēng)管所消耗的材料、建設(shè)費(fèi)用等將降低,但卻增大空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用:減少風(fēng)速則可降低空氣的動(dòng)力消耗,節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用、降低噪聲,但卻增加風(fēng)管的制作費(fèi)用。因此必須根據(jù)風(fēng)管系統(tǒng)的建設(shè)費(fèi)用
84、、運(yùn)行費(fèi)用和氣流噪聲等因素進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,確定合理的經(jīng)濟(jì)流速。</p><p> 根據(jù)各風(fēng)管的風(fēng)量和選擇的經(jīng)濟(jì)流速確定各管道的斷面尺寸,并計(jì)算沿程阻力和局部阻力。</p><p><b> 沿程阻力計(jì)算:</b></p><p><b> (4-1)</b></p><p> 式中: Δ
85、pm——單位管長(zhǎng)沿程摩擦阻力,Pa/m;查文獻(xiàn)[1]中表11.2-3;</p><p> l——風(fēng)管長(zhǎng)度,m。</p><p><b> 局部阻力損失:</b></p><p><b> ?。?-2)</b></p><p> 式中 ξ——局部阻力系數(shù);</p><p&g
86、t; V——風(fēng)管內(nèi)局部壓力損失發(fā)生處的空氣流速,m/s;</p><p> ρ——空氣密度,kg/m3。</p><p> 空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)中產(chǎn)生局部阻力的配件,主要包括空氣進(jìn)口、彎道、變徑管、三(四)通風(fēng)管、風(fēng)量調(diào)節(jié)閥和空氣出口等。根據(jù)具體情況,選擇相適應(yīng)的局部阻力系數(shù)來計(jì)算局部阻力損失。由風(fēng)管布置圖,確定管段上的局部阻件類型和數(shù)量。90°彎頭,阻力系數(shù)ξ1=0.25;漸擴(kuò)管ξ
87、2=0.07;閥門ξ3=0.52;分叉三(四)通ξ4=0.247。</p><p><b> ? </b></p><p> 綜上,最不利環(huán)路的總阻力損失為78.28Pa,所以新風(fēng)機(jī)組選型滿足要求。其他樓層的最不利環(huán)路總阻力損失計(jì)算同上。</p><p> 用上述方法校核其余各層的新風(fēng)機(jī)同樣滿足要求。</p><p&g
88、t;<b> 4.5 本章小結(jié)</b></p><p> 本章對(duì)空調(diào)的風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)作了簡(jiǎn)要介紹,每層新風(fēng)機(jī)組選型,新風(fēng)管道的布置選型,以及管道的水力計(jì)算,對(duì)新風(fēng)機(jī)組校核。每層采用一臺(tái)新風(fēng)機(jī)組,送風(fēng)方式采用上送上回,并且水力計(jì)算的結(jié)果滿足新風(fēng)機(jī)的要求。</p><p> 第五章 空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p> 空調(diào)水系統(tǒng)是指由中央設(shè)備供應(yīng)
89、的冷(熱)水為介質(zhì)并送至末端空氣處理設(shè)備的水路系統(tǒng)。水系統(tǒng)投資較多,水泵能耗大,而且水系統(tǒng)對(duì)整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的使用效果影響也大,因此,空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)是空調(diào)設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要部分。它主要指冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、熱媒系統(tǒng)(如蒸汽系統(tǒng)和熱水系統(tǒng))和冷凝水系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)所選風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)的水系統(tǒng)包括供回水管和冷凝水管的設(shè)計(jì)。</p><p> 5.1 空調(diào)水系統(tǒng)的布置</p><p> 空調(diào)水系
90、統(tǒng)空調(diào)水管路系統(tǒng)的形式有不同類型可供選擇,詳見下表5-1。</p><p> 表5-1 空調(diào)水管路系統(tǒng)形式劃分 </p><p> 根據(jù)以上各系統(tǒng)的特征及優(yōu)缺點(diǎn),結(jié)合本次設(shè)計(jì)情況,本設(shè)計(jì)空調(diào)水系統(tǒng)選擇閉式、同程、雙管制、單式泵系統(tǒng)。</p><p> 5.2空調(diào)供回水水管路的管徑確定</p><p> 空調(diào)冷凍水系統(tǒng)
91、的管路計(jì)算是在已知水流量和推薦流速下,確定水管管徑及水流阻力。</p><p><b> 計(jì)算各管段的水流量</b></p><p><b> 各機(jī)組水流量按下式</b></p><p><b> ?。?-1)</b></p><p> 式中 m——空調(diào)機(jī)組冷凍水流量
92、,kg/s;</p><p> Q——空調(diào)機(jī)組設(shè)計(jì)冷負(fù)荷,kW;</p><p> c——水的比熱,kJ/(kg·℃);一般取4.19kJ/(kg·℃);</p><p> ΔT——空調(diào)機(jī)組進(jìn)出水溫差,℃。</p><p> ? 確定各管段的管徑</p><p> 各管段的管徑可由下式確定
93、:</p><p><b> ?。?-2)</b></p><p> 式中 d——水管內(nèi)徑,mm;</p><p> m——各管段的水流量,kg/s;</p><p> υ——管內(nèi)水的流速,m/s。</p><p> 其余水管管徑見水管圖(設(shè)計(jì)圖部分)</p><p&
94、gt; 5.3 水系統(tǒng)的水力計(jì)算和水泵選擇</p><p> 5.3.1 水系統(tǒng)的水力計(jì)算</p><p> 計(jì)算各管段的沿程阻力、局部阻力及總阻力</p><p> 管道的沿程阻力按下式計(jì)算:</p><p><b> ?。?-3)</b></p><p> 式中 R——單位長(zhǎng)度沿
95、程阻力,又稱比摩阻,Pa/m;</p><p> l——管段長(zhǎng)度,m。</p><p> 注:水管采用鋼管或鍍鋅管時(shí),比摩阻R一般為100-400Pa/m,最常用的為250Pa/m。</p><p> 管道的局部阻力按下式計(jì)算:</p><p><b> (5-4)</b></p><p>
96、;<b> (5-5)</b></p><p> 式中: ζ——單位長(zhǎng)度沿程阻力,又稱比摩阻,Pa/m;</p><p> υ——管內(nèi)水的流速,m/s;</p><p> ρ——水的密度,1000kg/m3。</p><p><b> ? 系統(tǒng)總阻力H</b></p>&l
97、t;p> 根據(jù)上面的計(jì)算結(jié)果相加可得系統(tǒng)總阻力。</p><p> 現(xiàn)將冷凍水系統(tǒng)的最不利環(huán)路水力計(jì)算如下表以二層最不利環(huán)路的計(jì)算為例,計(jì)算結(jié)果列于表5-3。</p><p> 5.3.2 水泵的選擇</p><p> 水泵揚(yáng)程為克服一次環(huán)路的阻力損失,其中包括一次環(huán)路的管道阻力和設(shè)備阻力,并附加10%的余量。即</p><p>
98、;<b> ?。?-6)</b></p><p> 式中 H——水泵的揚(yáng)程,m; ΔP——一次環(huán)路管道阻力,Pa;</p><p> ΔPs ——設(shè)備阻力,Pa;</p><p> ρ——水的密度,kg/m3。</p><p> 以二層為例計(jì)算如下:</p><p>
99、; H=1.1×(48129+80000+50000+50000+53000)/(9.87×1000)=31.33m</p><p> ? 水泵流量的確定,泵的流量按分區(qū)夏季最大計(jì)算冷負(fù)荷確定 </p><p><b> (5-7)</b></p><p> 式中 Q——擔(dān)負(fù)系統(tǒng)的總負(fù)荷,W;</p>
100、;<p> △t——系統(tǒng)的供、回水溫差,℃; </p><p> ρ ——水的密度,kg/m³; </p><p> c——水的比熱容,J/(Kg·℃);</p><p> G=1.1×Q/(Δt×c×ρ)=1.1×641370/(5×4200×1000)=0.03
101、4m3/s=120.9m3/h</p><p> 單臺(tái)水泵設(shè)計(jì)流量G=60m3/h</p><p> 根據(jù)揚(yáng)程和流量,查白云泵業(yè)立式離心泵,選用80-160(I)型水泵2臺(tái),葉輪轉(zhuǎn)速2900r/min,電機(jī)功率為15KW,效率為70%。</p><p> 5.4 冷凝水管設(shè)計(jì)</p><p> 5.4.1 冷凝水管的布置</p&
102、gt;<p> 若鄰近有下水管或地溝時(shí),可用冷凝水管將空調(diào)器接水盤所接的凝結(jié)水排放至鄰近的下水管中和地溝內(nèi)。</p><p> 若相鄰近的多臺(tái)空調(diào)器距下水管或地溝較遠(yuǎn),可用冷凝水干管將各臺(tái)空調(diào)器的冷凝水支管和下水管或地溝連接起來。</p><p> 本工程空調(diào)冷凝水系統(tǒng),采用就近排放(排至廁所或室外沿溝)的形式,且冷凝水管(CPVC管)在主管的坡度不小于1/1000,在
103、分管處的坡度不小于1/100。</p><p> 5.4.2 冷凝水管管徑的確定</p><p> 直接和空調(diào)器接水盤連接的冷凝水支管的管徑應(yīng)與接水盤管管徑一致(可從產(chǎn)品樣本中查得)。</p><p> 需設(shè)冷凝水干管時(shí),某段干管的管徑可依據(jù)與該管段連接的空調(diào)器總冷量(kw)按下表查得。</p><p> 表5-3 冷凝水管選擇
104、 </p><p> 本工程空調(diào)冷凝水系統(tǒng)見冷凝水系統(tǒng)圖(設(shè)計(jì)圖部分)。</p><p><b> 5.5 本章小結(jié)</b></p><p> 本章對(duì)空調(diào)的水系統(tǒng)設(shè)計(jì)作了簡(jiǎn)要介紹以及對(duì)比,確定供回水管和冷凝水管的布置選型,以及管道的水力計(jì)算,根據(jù)水力計(jì)算結(jié)果選擇水泵。根據(jù)揚(yáng)程和流量,選CRE120-2-1型水
105、泵2臺(tái)1用1備。</p><p> 第六章 空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源</p><p> 空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源是空調(diào)系統(tǒng)組成的重要部分之一。它向空調(diào)系統(tǒng)提供冷媒和熱媒,直接或間接地去除室內(nèi)的熱量和提供熱量,以維持被調(diào)房間內(nèi)的熱濕環(huán)境。因此,冷熱源是空調(diào)系統(tǒng)的核心部分??照{(diào)系統(tǒng)冷熱源設(shè)計(jì)的合理與否將會(huì)直接影響空調(diào)系統(tǒng)是否能正常運(yùn)行于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此,在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,要十分注意合理地選擇和設(shè)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)的
106、冷熱源。要綜合考慮使用能源的種類、一次投資費(fèi)用、占地面積、地區(qū)環(huán)境和環(huán)境保護(hù)、安全問題和運(yùn)行費(fèi)用等方面,慎重決定空調(diào)系統(tǒng)冷熱源的組合方式。</p><p> 比較常見冷熱源組合方式的特點(diǎn),綜合分析本工程的特點(diǎn),決定采用風(fēng)冷螺桿式冷水(熱泵)機(jī)組。</p><p> 6.1 空調(diào)系統(tǒng)冷熱源的選型</p><p> 6.1.1 制冷機(jī)組冷負(fù)荷計(jì)算</p>
107、;<p> 制冷系統(tǒng)負(fù)荷Q0可按下式確定:</p><p><b> ?。?-1)</b></p><p> 式中 Q —— 空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷(包括新風(fēng)系統(tǒng)),KW;</p><p> Kr —— 房間同時(shí)使用系數(shù),0.6~1.0.本次設(shè)計(jì)中0.9;</p><p> Kf —— 冷量損失附加系數(shù)
108、,風(fēng)-水系統(tǒng)=1.10~1.15,</p><p> 直接蒸發(fā)式表冷器系統(tǒng)=1.05~1.10,</p><p> 本次設(shè)計(jì)為空氣-水系統(tǒng),所以=1.10;</p><p> Kη—— 效率降低修正系數(shù),=1.05~1.10;本次設(shè)計(jì)=1.05;</p><p> Kb——事故備用系數(shù),一般不考慮備用。本設(shè)計(jì)不考慮備用=1.0。<
109、;/p><p> 本次設(shè)計(jì)中制冷系統(tǒng)所需的冷量為:</p><p> Q0 =Q×Kr×Kf×Kη×Kb=641.37×0.9×1.10×1.05×1.0=666.7KW</p><p> 6.1.2 機(jī)組選型</p><p> 根據(jù)系統(tǒng)制冷量Q=924KW,
110、制熱量Q=1008KW, 選用南京天加模塊化風(fēng)冷式冷(熱)水機(jī)組,TCA209CH,其相關(guān)性能參數(shù)如下:</p><p> 名義制冷量: 66KW</p><p> 名義制熱量:72KW</p><p><b> 制冷劑: R22</b></p><p> 輸入功率:180KW</p><p
111、> 壓縮機(jī)類型:全封閉渦旋式</p><p> 外型尺寸(mm):長(zhǎng)*寬*高=2202*9270*2144</p><p> 蒸發(fā)器形式:高效板式熱交換器</p><p> 機(jī)組重量:10360kg</p><p> 水流量:159m3/h</p><p> 6.2 輔助設(shè)備選型</p>
112、<p> 由于本次設(shè)計(jì)中采用閉式水系統(tǒng),為了使系統(tǒng)中的水因溫度變化而引起的體積膨脹給予余地以及有利于系統(tǒng)中的空氣排除,加上可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)壓的作用,因此在管路系統(tǒng)中應(yīng)該在水泵的吸入口側(cè),水箱標(biāo)高應(yīng)至少高出系統(tǒng)最高點(diǎn)1米。膨脹管最好接至循環(huán)水泵吸入口,當(dāng)水箱距離水泵入口較遠(yuǎn)時(shí),可接至該建筑物內(nèi)的總回水管上,但運(yùn)行時(shí),回水總管和水泵吸入口不應(yīng)有關(guān)斷的閥門。在本設(shè)計(jì)中,膨脹水箱設(shè)置在循環(huán)水泵入口處起定壓、排氣、補(bǔ)水、膨脹的作用。
113、</p><p> 膨脹水箱的容積是由系統(tǒng)中水容量和最大水溫變化幅度決定的,可由下式計(jì)算:</p><p><b> (6-2)</b></p><p> 式中 Vp —— 膨脹水箱的有效容積,m3;</p><p> α —— 水的體積膨脹系數(shù),取0.0006,1/℃;</p><p&
114、gt; Δt —— 最大的水溫變化,℃;</p><p> Vs —— 系統(tǒng)內(nèi)的水容量,m3,即系統(tǒng)中管道和設(shè)備內(nèi)總?cè)萘克?。Vs =(0.7~1.3)(L/m2建筑面積)。</p><p> 本次設(shè)計(jì)中,賓館建筑面積為6690m2。</p><p><b> ? 夏季</b></p><p> 機(jī)組出水溫度
115、為7℃,進(jìn)水溫度為12℃。</p><p> 則 Vp = 0.0006×(12-7)×1.2×4852/1000=0.0175m3。</p><p><b> ? 冬季</b></p><p> 機(jī)組出水溫度為45℃,進(jìn)水溫度為7℃。</p><p> 則Vp = 0.0006
116、215;(45-7)×1.2×4852/1000=0.133m3。</p><p> 即水系統(tǒng)要求為Vp=0.133m3,取Vp=2.5Vp =2.5×0.133=0.332m3。</p><p> 查文獻(xiàn)[1]表26.8-9,可選用1 號(hào)方形水箱,其基本參數(shù)如下: </p><p> a. 公稱容積:110L; </p&g
117、t;<p> b. 有效容積:0.6 m³;</p><p> c. 尺寸(mm):100×100×110。</p><p><b> 結(jié)論</b></p><p> 蘇州某建筑是一棟建筑功能較齊全、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的建筑,對(duì)本專業(yè)的設(shè)計(jì)要求較高,本設(shè)計(jì)在針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、建筑的使用功能,基本完成了
118、設(shè)計(jì)任務(wù)書里面要求的設(shè)計(jì)任務(wù)。</p><p> 本設(shè)計(jì)大空間采用全空氣系統(tǒng)(商場(chǎng)、餐廳)小空間采用采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)(辦公室、門廳、包廂),新風(fēng)系統(tǒng)采用方形散流器進(jìn)行送風(fēng),回風(fēng)口采用單層百葉活動(dòng)風(fēng)口,風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)采用頂送頂回的送回風(fēng)方式;。每一層樓選擇獨(dú)立的吊頂式新風(fēng)處理機(jī)組,新風(fēng)機(jī)組獨(dú)立選用一個(gè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)共選用一個(gè)模塊化風(fēng)冷式冷熱水機(jī)組,夏季供冷,冬季供熱??照{(diào)冷凍水系統(tǒng)采用閉式兩管制一次泵系統(tǒng)
119、,各層供回水管異程布置,水管布置方便,但異程布置存在豎向水管路中存在水利失調(diào),為了防止這樣的水利失調(diào)可以在管路中添加平衡閥。</p><p> 通過本次設(shè)計(jì),我真正將自己四年所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)地總結(jié)和運(yùn)用。在設(shè)計(jì)過程中我鞏固了自己之前所學(xué)的知識(shí),培養(yǎng)了獨(dú)立思考的能力,掌握了查閱資料輔助設(shè)計(jì)的方法,為我以后的學(xué)習(xí)和工作打下了良好的基礎(chǔ)。同時(shí),在設(shè)計(jì)過程中,我發(fā)現(xiàn)了自己在學(xué)習(xí)和知識(shí)的運(yùn)用中的一些不足。在各位老師的特
120、別是我們的杲東彥老師辛勤指導(dǎo)和同學(xué)們的無私幫助下我順利的完成了這次的畢業(yè)設(shè)計(jì),也為我四年的大學(xué)生活畫上了一個(gè)圓滿的句號(hào)。</p><p><b> 參考文獻(xiàn) </b></p><p> [1]楊維娜. 建筑工程暖通空調(diào)設(shè)計(jì)[J].建筑與規(guī)劃設(shè)計(jì) 2012.01,118:18-20</p><p> [2]劉明飛,王力礎(chǔ).成都總府皇冠假日酒
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