空調畢業(yè)設計--實驗樓集中空調系統(tǒng)設計

1、<p>　……………………. ………………. …………………畢 業(yè) 設 計題目：南京實驗樓集中空調系統(tǒng)設計 院 部 水利土木工程學院 專業(yè)班級 建筑環(huán)境與設備工程2010級3班 屆 次 2010 </p><p>　裝訂線</p><p>　……………….……. …………. …………. ………</p><p&

2、gt;<b>　　目 錄</b></p><p>　　一. 設計資料及說明…………………………………………………………… (1) </p><p>　　二. 空調設計方案分析………………………………………………………… (2)</p><p>　　三. 負荷計算 ……………………………………………………………………(4)</p

3、><p>　　四． 空氣處理過程設計…………………………………………………………(12)</p><p>　　五. 房間氣流組織方案設計……………………………………………………(14)</p><p>　　六. 水系統(tǒng)的水力計算…………………………………………………………(15)</p><p>　　七． 風系統(tǒng)的水力計算…………………………

4、………………………………(17)</p><p>　　八. 冷熱源的設計和布置………………………………………………………(19)</p><p>　　九． 空調設備明細表……………………………………………………………(20)</p><p>　　十． 空調系統(tǒng)消聲減振的設計方案……………………………………………(22)</p><p>　　

5、十一.空調系統(tǒng)控制和調節(jié)………………………………………………………(24)</p><p><b>　　.</b></p><p><b>　　.</b></p><p><b>　　.</b></p><p>　　參考文獻 ……………………………………………………………………

6、…(24)</p><p>　　致謝詞 ……………………………………………………………………………(25)</p><p>　　附錄（附件）…………………………………………………………………(26)</p><p>　　南京實驗樓集中空調系統(tǒng)設計</p><p>　　作者：孫 晴 10建環(huán)3班</p><p>　　指

7、導老師： 王萌 </p><p><b>　　設計內容簡介：</b></p><p>　　對南京實驗樓集中空調系統(tǒng)進行了設計。該實驗樓共三層，建筑總面積6738.24m2，其功能包括：實驗室、教室、辦公室。該中心總冷負荷880.83kw，總熱負荷744.02kw?；诶湄摵伞褙摵?、熱濕比及其功能區(qū)特點，并考慮到經濟性和可行性，確定出了該實驗樓的具體所適用的空調

8、系統(tǒng)方案，并針對此方案進行了水管風管的布置、水力計算、設備選型及設備布置及對設備的消聲減振的設計。</p><p><b>　　1 設計說明及資料</b></p><p><b>　　1.1原始資料</b></p><p>　　1.1.1 設計地區(qū)：江蘇南京</p><p>　　1.1.2 建筑資

9、料：該實驗樓為五層建筑，第一、二、三層有實驗室，內廳，衛(wèi)生間等，第四層有實驗室，教室，辦公室，衛(wèi)生間等。第五層有教室，衛(wèi)生間?，F以提供各層結構平面圖等。每層層高除二層為5.4m外均為4.5m，吊頂3m（局部可低）</p><p>　　1.1.3 室內設計參數</p><p><b>　　表1-1-1</b></p><p>　　1.2 室

10、外氣象資料和圍護結構資料</p><p>　　1.2.1室外氣象資料 </p><p><b>　　表1-2-1</b></p><p>　　1.2.2圍護結構資料</p><p>　　外窗-------普通玻璃，傳熱系數為3.6 w/m2.℃</p><p>　　外墻-------傳熱系數為0

11、.9 w/m2.℃</p><p>　　屋面-------傳熱系數為0.95 w/m2.℃</p><p>　　地面-------傳熱系數為0.47 w/m2.℃</p><p><b>　　1.2.3動力資料</b></p><p>　　(1) 電源：220/380伏交流電。</p><p>　

12、　(2) 熱源：市政熱網。</p><p>　　(3) 冷源：自行設計供空調用的制冷裝置，冷水供、回水溫度為7～15℃，水源為經過處理后的城市自來水。</p><p><b>　　1.2.4設計范圍</b></p><p>　　此建筑空調工程設計，包括冷熱源的工程設計，不在本設計范圍內。另本次設計不做通風，不做防火排煙。</p>

13、<p><b>　　2、 空調設計方案</b></p><p>　　2.1 冷熱源的確定</p><p>　　由于本工程所在地域有城市熱網可利用作為冬季的熱源。冷源選用水冷冷水機組，需要冷卻水泵，冷卻塔等輔助設備，冬季接城市熱網， </p><p>　　2.2 空調水系統(tǒng)的選擇布置</p><p>　　本設計采

14、用兩管制、閉式、一次泵定流量系統(tǒng)，各層水管異程式布置。</p><p>　　2.2.1、兩管制系統(tǒng)的優(yōu)點</p><p>　　兩管制水系統(tǒng)是采用同一套供回水管路，冬季供熱水、夏季供冷水。由運行人員依據多數房間的需要決定，實行供熱與供冷的轉換。兩管系統(tǒng)具有管理方便，一次性投資較小等優(yōu)點。本設計對空調精度要求不是很高，故采用兩管制。而三管制是共用一根回水管，因此冷熱有混合損失，運行效率不高，而

15、且系統(tǒng)水力工況復雜，難于運行。四管制初投資較高且多占空間。</p><p>　　2.2.2、閉式系統(tǒng)的優(yōu)點</p><p>　?。?）水泵揚程僅需克服循環(huán)阻力，與樓層數無關僅取決于管路長度和阻力。</p><p>　?。?）循環(huán)水不易受污染，管路腐蝕情況比開式系統(tǒng)好。</p><p>　?。?）不需要設回水池，但要設一個膨脹水箱。膨脹水箱盡量

16、接至靠近水泵入口的回水干管。</p><p>　　2.2.3、同程和異程系統(tǒng)的選擇</p><p>　　在本設計中采用異程系統(tǒng)，由于風機盤管阻力隕失很大，因此異程式系統(tǒng)對管路的阻力平衡影響可以不計。這樣有既利于管路阻力的平衡也能夠給施工帶來方便且減少后期調試的費用。</p><p>　　2.2.4、一次泵定流量系統(tǒng)的選擇依據</p><p>

17、　　一次泵系統(tǒng)的特點是直接把從空調主機出來的空調水通過管道輸送到各末端裝置后再回到空調主機，如此循環(huán)流動。一次泵定流量系統(tǒng)比較簡單，控制元件少，且本設計中水泵的揚程大約在20～30米，一般水泵都能滿足要求，所以在本設計中采用一次泵系統(tǒng)。</p><p>　　二次泵變流量系統(tǒng)雖然能節(jié)省冷凍水泵的耗電量，但初投資比較大，自控要求比較高，占地面積也大些，加上在本設計中采用的空調方案是風冷式冷熱水機組，在冬季的供水溫度為

18、45℃，若采用二次泵系統(tǒng)，供熱效果比用一次泵系統(tǒng)要差。</p><p>　　另外系統(tǒng)補水為軟水，由自動軟水裝置提供，并由高位水箱定壓。</p><p>　　2.3空調方式的確定</p><p>　　由于實驗室內，空調負荷變化大，實驗室在非工作時間，室內的空調負荷小，但當實驗室一旦啟用時，人員密度大使室內瞬時負荷變大，且每個實驗室間并非同時啟用，因而采用風機盤管加獨立

19、新風的空調方式。</p><p>　　辦公及廁所部分由于各房間來自室外的傳導負荷相同而無有很大差異，各房間的使用時間基本相同，因此采用風機盤管方式。</p><p>　　實驗室，教室及辦公室包間采用上述空調方式理由如下：</p><p>　?。?）布置靈活，可以和集中處理的新風系統(tǒng)聯合使用，也可單獨使用；</p><p>　?。?）各房間互不

20、干擾，可以獨立的調節(jié)室溫，并可隨時根據需要開、停機組，節(jié)省運行費用，靈活性大，節(jié)能效果好；</p><p>　　（3）與集中式空調相比，不需要回風管道，節(jié)省建筑空間；</p><p>　　考慮風機盤管加獨立新風的空調方式的種種優(yōu)點以及各功能室的特點，實驗室，教室及辦公室均采用風機盤管加獨立新風系統(tǒng)，根據房間功能及樓層分別設置1到2個新風系統(tǒng)，二到四層辦公區(qū)分別設置2個新風處理機組，一層、五

21、層分別設置1個新風處理機組，新風直接由新風口經過濾網進入新風處理機組。新風處理機組吊裝在各層走廊的吊頂內。</p><p>　　現對風機盤管加獨立新風系統(tǒng)著手進行分析。房間的顯熱負荷和濕負荷（包括新風負荷）是由風機盤管與新風共同來承擔，目前有兩種設計方案：</p><p>　?。?）新風處理后的焓值低于室內的焓值，新風機組承擔室內部分冷負荷和全部濕負荷。這時風機盤管只承擔室內部分顯熱冷負荷

22、，在干工況下運行，此時必須提高冷凍水的溫度，一般在14-16℃以上，但新風系統(tǒng)需要溫度比較低的冷凍水，因此冷凍水系統(tǒng)比較復雜。另外，盤管在干工況下運行，其制冷能力大約只有原來標準工況（7℃冷凍水）的60%以下，雖然風機盤管負荷減少了，但所選用的風機盤管規(guī)格并不能減少，而這時新風系統(tǒng)的冷卻設備因負荷增加而需要加大規(guī)格。 </p><p>　?。?）新風處理到室內空氣的焓值，不承擔室內負荷。而由風機盤管承擔室內所

23、有冷負荷。其處理過程見下面第四節(jié)的氣處理過程設計（如圖，室外新風W被冷卻到機器露點D；風機盤管將室內空氣由N點處理至F點，再與D點混合至送風狀態(tài)點S。實際混合點與S點是否重合，需進行校核。）</p><p>　　實際工程大都采用方案（2），7℃的冷凍水既可以滿足新風機組要求，又可以滿足風機盤管要求，水系統(tǒng)簡單，且只用根據室內冷負荷來選風機盤管既可，在滿足舒適型空調的要求下，既合理又快捷。本設計中風機盤管加獨立新風

24、系統(tǒng)均采用方案（2），針對實際混合點與S點是否重合問題，本人做過校核，對房間溫濕度影響不大，能滿足舒適性要求。</p><p><b>　　3、設計計算</b></p><p>　　3.1 冷負荷的計算</p><p>　　3.1.1、外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負荷</p><p>　　Qc(τ)=AK[(tc +td)

25、kαkρ-tR] (2-1)</p><p>　　式中：Qc(τ) -------外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負荷，W；</p><p>　　A-----------外墻和屋面的面積，m2；</p><p>　　K-----------外墻和屋面的傳熱系數，W/(m2?℃ ) </p><p

26、>　　tR ----------室內計算溫度，℃；</p><p>　　tc -------外墻和屋面冷負荷計算溫度的逐時值，℃，</p><p>　　由《暖通空調》附錄2-4和附錄2-5查??；</p><p>　　td--------地點修正值，由《暖通空調》附錄2-6查?。?lt;/p><p>　　南：0.8 西：1.3 北：2.1 東

27、：1.3 水平：0.7</p><p>　　kα--------吸收系數修正值，取kα=1.0；</p><p>　　kρ--------外表面換熱系數修正值，取kρ=0.9；</p><p>　　3.1.2、內墻、地面引起的冷負荷</p><p>　　Qc(τ)=AiKi(to.m+Δtα-tR)

28、 (2-2)</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　ki ------- 內圍護結構傳熱系數，W/(m2?℃ )；地面：0.47，W/(m2?℃ 。</p><p>　　Ai ------- 內圍護結構的面積，m2；</p><p>　　to.m ------ 夏季空調室外計算日平均溫

29、度，℃；</p><p>　　Δtα----- 附加溫升，可按《空氣調節(jié)設計手冊》查取Δtα=3℃。</p><p>　　3.1.3、外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷</p><p>　　Qc(τ) = cw Kw Aw ( tc(τ) + td — tR) （2-3）</p><p>&l

30、t;b>　　式中：</b></p><p>　　Qc(τ) ------外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷，W；</p><p>　　Kw -------外玻璃窗傳熱系數，W/(m2?℃ )，Kw =5.88 W/(m2?℃ )</p><p>　　Aw -------窗口面積，m2；</p><p>　　tc(τ)

31、------外玻璃窗的冷負荷溫度的逐時值，℃，</p><p>　　由《暖通空調》附錄2-10查得；</p><p>　　cw ------- 玻璃窗傳熱系數的修正值；</p><p>　　由《暖通空調》附錄2-9查得，單層金屬窗框 cw=1.0</p><p>　　td ------- 地點修正值，td=2℃</p>

32、<p>　　3.1.4、透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷</p><p>　　Qc(τ) = Cα Aw Cs Ci Djmax CLQ (2-4)</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Cα-------有效面積系數，由《暖通空調》附錄2-15查得；<

33、/p><p>　　Aw -------窗口面積，m2；</p><p>　　Cs -------窗玻璃的遮陽系數，由《暖通空調》附錄2-13查得；</p><p>　　Ci -------窗內遮陽設施的遮陽系數，由《暖通空調》附錄2-14查得；</p><p>　　Djmax------日射得熱因數，由《暖通空調》附錄2-12查得30緯度帶的日射

34、得熱因數：南：250 西：575 北：122 東：575 </p><p>　　CLQ-------窗玻璃冷負荷系數，無因次，</p><p>　　由《暖通空調》附錄2-17</p><p>　　3.1.5、照明散熱形成的冷負荷</p><p>　　熒光燈 Qc(τ) =1000n1n2NCLQ

35、 (2-5)</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q-------燈具散熱形成的冷負荷，W；</p><p>　　N-------照明燈具所需功率，W；</p><p>　　n1 ------鎮(zhèn)流器消耗公率系數，明裝熒光燈n1=1.2；</

36、p><p>　　n2 ------燈罩隔熱系數；n2=1.0</p><p>　　CLQ------照明散熱冷負荷系數，可有附錄2-22查得。</p><p>　　注：與由于客房、辦公室的空調系統(tǒng)僅在有人時才運行，取CLQ=1。</p><p>　　3.1.6、人體散熱形成的冷負荷</p><p>　　3.1.6.1、人體

37、顯熱散熱形成的冷負荷</p><p>　　Qc(τ) = qs n φ CLQ (2-6-1)</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　qs ------- 不同室溫和勞動性質成年男子顯熱散熱量，，</p><p

38、>　　n ------- 室內全部人數；</p><p>　　φ------- 群集系數，由《暖通空調》表2-12查得；</p><p>　　CLQ -------人體顯熱散熱冷負荷系數，由《暖通空調》附錄2-23查得；</p><p>　　3.1.6.2、人體潛熱散熱引起的冷負荷</p><p>　　Qc(τ) = ql n φ

39、 （2-6-2）</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　ql -------不同室溫和勞動性質成年男子潛熱散熱量 W</p><p>　　n，φ-------同式3-6-1。</p><p>　　3.1.7、設備散熱形成的冷

40、負荷</p><p>　　辦公室考慮設備的散熱量，設每個辦公室有一臺電腦，每臺電腦的散熱量按穩(wěn)定傳熱300 W計算。</p><p>　　注：1.走廊、庫房等不做空調設計，但考慮了其與空調房間的傳熱;</p><p>　　2.計算照明冷負荷時，根據空調房間的功能特點，單位面積照明冷負荷均為20 W/m2</p><p>　　3.各空調房間人員

41、密度如表1-1-1，客房均按雙人間來考慮（非標準間310室除外）</p><p>　　現以空調房間101（實驗室）為例進行冷負荷計算。例表如下</p><p><b>　　3.2熱負荷的計算</b></p><p>　　空調熱負荷是指空調系統(tǒng)在冬季里，當室外空氣溫度在設計溫度條件時，為保持室內的設計溫度，系統(tǒng)向房間提供的熱量。對于民用建筑來說空

42、調冬季的經濟性對空調系統(tǒng)的影響要比夏季小。因此，空調熱負荷一般是按穩(wěn)定傳熱理論計算的。同樣以101房間計算為例。</p><p>　　3.2.1圍護結構的基本耗熱量</p><p>　　Q1=aFK(tn.-tw.)</p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　a---------溫差修正能夠系數，W

43、；</p><p>　　F---------圍護結構傳熱面積，m2</p><p>　　K---------圍護結構冬季傳熱系,W/(m2.℃)</p><p>　　tn --------冬季室內計算溫度,℃</p><p>　　tw.--------冬季室外空氣計算溫度,℃；</p><p>　　計算結果列于表2中。

44、包括基本耗熱量和附加耗熱量，附加耗熱量按基本耗熱量的百分率確定。此建筑只考慮朝向修正率。北：0；東西：-5％；南：-20％。所得圍護結構的耗熱量為：Q1 =19392.6 W</p><p>　　由于空調建筑室內通常保持正壓，因而在一般情況下，不計算門窗縫隙滲入室內的冷空氣和有門，孔洞等侵入室內的冷空氣引起的耗熱量。 見附表1.1</p><p>　　其他房間空調熱負荷算法同101室，將

45、各空調房間熱負荷列于附表1中。</p><p>　　3.3、新風負荷計算</p><p>　　3.3.1、夏季空調新風冷負荷</p><p>　　Qc.o=Mo（iw—in）</p><p><b>　　式中:</b></p><p>　　Qc.o-------夏季新風冷負荷，KW；</p&

46、gt;<p>　　Mo -------新風量，kg/s；</p><p>　　iw -------室外空氣的焓值，kJ/kg；</p><p>　　in -------室內空氣的焓值，kJ/kg；</p><p><b>　　表3-3-1</b></p><p>　　根據夏季空調室外計算干球溫度35.0℃

47、，濕球溫度28.3℃，由濕空氣焓濕圖查得室外空氣焓值iw=91.7kJ/kg。</p><p>　　當tR=24℃，φ=60℅時，室內空氣焓值in=53.0kJ/kg；Δi25=91.7-53.0=38.7 kJ/kg。</p><p>　　以101室為例進行計算，其新風負荷為：</p><p>　　Qc.o =Mo（iw—in）＝15.9 KW</p>

48、<p>　　其它空調房間新風負荷同101算法相同 ，結果詳見表2。</p><p>　　3.3.2、冬季空調新風冷負荷</p><p>　　Qho=Mocp（to—tR）</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Qh.o-------冬季新風冷負荷，W；</p><

49、;p>　　Mo--------新風量，g/s；</p><p>　　to--------冬季空調室外空氣的計算溫度，℃；</p><p>　　tR--------冬季空調室內空氣計算溫度，℃</p><p>　　cp--------空氣的定壓比熱，kJ/（kg. ℃），取1.005 kJ/（kg. ℃）</p><p>　　3.4 建筑

50、冬夏季空調冷熱負荷匯總</p><p>　　各個房間冬夏季冷熱負荷匯總見表2</p><p>　　3.5 濕負荷的計算</p><p>　　3.5.1濕負荷計算</p><p>　　3.5.1.1人體散濕量可按下式計算：</p><p>　　mw1=0.278nψg×10-3 g/s <

51、/p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　mw1 ------ 人體散濕量, g/s;</p><p>　　; g ------- 成年男子的小時散濕量，g/h </p><p>　　n ------- 室內全部人數；</p><p>　　ψ------

52、- 群集系數</p><p>　　3.5.1.2 食物散濕量可按下式計算：</p><p>　　mw2=nψg×10-3</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　mw2-------食物散濕量, g/s;</p><p>　　; g--------食物的散濕量

53、，g/n.人, </p><p>　　n--------室內全部人數；</p><p>　　ψ-------群集系數</p><p>　　室內人員及食物等形成濕負荷。</p><p>　　3.5.2 濕負荷匯總</p><p>　　空調房間濕負荷結果列于下表2。</p><p>　　3.6 熱

54、濕比計算</p><p>　　3.6.1熱濕比 ：ε= kJ/kg </p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q-------冷負荷，W</p><p>　　W-------濕負荷，g/s</p><p>　　3.6.2冬、夏季各個空調房間熱濕比匯總見表2</p&

55、gt;<p>　　四．空氣處理過程設計</p><p>　　4．1風機盤管加獨立新風系統(tǒng)的設計計算</p><p>　　4.1.1 夏季送風狀態(tài)點和送風量</p><p>　　空調系統(tǒng)送風狀態(tài)和送風量的確定可在i-d圖上進行，具體步驟如下：</p><p>　　在i-d圖上找出室內狀態(tài)點N，室外狀態(tài)點W</p>

56、<p>　　根據計算出的室內冷負荷Q和濕負荷W求出，再過N點畫出線與φ=90℅線相交，得送風點S</p><p>　　根據in等焓線，由新風處理后的機器露點相對濕度定出D點：</p><p>　　過N點作機械熱濕比線FC與DS線F點；</p><p>　　連接N，F 如圖所示：</p><p>　　以辦公室101為例進行設計計

57、算。</p><p>　　1. 確定N點，io=53.0kJ/kg,dn=11.3g/kg</p><p><b>　　2. 確定送風點S</b></p><p>　　過N點畫出線與φ=90℅線相交，得送風點S </p><p>　　to=16℃,io=33.5 kJ/kg,do=6.8g/kg</p>

58、<p><b>　　3．送風量G</b></p><p>　　按下式計算送風量G=㎏/s</p><p>　　G=4371m3/h</p><p><b>　　4.確定F點</b></p><p>　　過N點作機械熱濕比線FC與DS線F點；</p><p>　　iF

59、=25.8 Kj/kg tF=13.8℃</p><p><b>　　5.新風比的驗算</b></p><p>　　新風比＝＝＝29.7％ 符合新風比滿足要求</p><p><b>　　換氣次數的驗算</b></p><p>　　如果所計算的送風量折合的換氣次數n在6-10之間則符合要求。換氣次數

60、是房間通風量G（m3/h）和房間體積V（m3）的比值。</p><p>　　n =480/3.5×5.7×3=8>6,符合要求</p><p><b>　　7.風機盤管的選擇</b></p><p>　　根據房間負荷Q=25.97KW ，根據樣本選用 FP204 冷量1110w,最大風量為2040m3/h。</

61、p><p>　　故用風機盤管處理后的空氣可滿足室內要求，其它空調房間算法同上，結果見表3：</p><p>　　4.1.2冬季熱負荷的校核</p><p>　　風機盤管處理后的空氣可滿足室內要求，冬季只需要校核風機盤管提供的熱量是否滿足房間要求即可。本人已作過其他房間冬季熱負荷的校核，均滿足要求。</p><p>　　五． 房間氣流組織方案設計&

62、lt;/p><p>　　實驗室、辦公室、衛(wèi)生間等進深短，且可充分利用走廊吊頂，在走廊的吊頂內可以放置新風機組，在房間的吊頂內放置風機盤管，實現上送風，在滿足舒適性的前提下，又不影響室內美觀，所以本設計中客房辦公室，實驗室，教室均采用上送上回風方式。</p><p>　　對于內廳走廊，進深較大，所以利用下送風的方式，將走廊的空氣與內廳分隔。</p><p>　　5.1 送

63、風口的設計</p><p>　?。?）送風口均用散流器，根據《空氣調節(jié)設計手冊》，采用散流器上送上回方式的空調房間，為了確保射流有必需的射程，并不產生較大的噪聲，風口風速控制在4～5m/s之間，最大風速不得超過6m/s；</p><p>　?。?）根據空調房間的大小和室內所要求的參數，選擇散流器個數，按對稱位置，具體布置請見風管平面圖</p><p>　　（3）新風

64、口選用單層防雨百葉，其進風速度不宜過大，取2～3m/s，其規(guī)格在風管圖中有所表示。</p><p>　　5.2 回風口的設計</p><p>　?。?）對于內廳，實驗室，教室回風口都選用直徑400mm帶濾網的可開格柵，其安裝在餐廳的天花板上，回風口風速不宜過大，保證在3～4m/s之間即可。</p><p>　?。?）其他回風口的規(guī)格尺寸另見圖紙</p>

65、<p>　　六. 水系統(tǒng)的水力計算</p><p>　　6.1 冷凍水管的水力計算</p><p>　　6.1.1 水管管材的選擇</p><p>　　本設計水管管材選用焊接鋼管或無縫鋼管，易于加工制作，安裝方便，能承受較高溫度及壓力，且具有一定的防腐性能。 </p><p>　　6.1.2 水管水力計算方法----假定流速法

66、 </p><p>　　以管道內水流速作為控制因素，先按技術經濟要求選定管道的流速，再根據管道的流量確定水管的管徑和阻力，為選擇冷凍水循環(huán)泵作準備。</p><p>　　6.1.3 水系統(tǒng)水力計算基本公式</p><p>　　6.1.3.1沿程阻力計算公式</p><p>　　Hf = R ? L Pa

67、 </p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Hf-------水管沿程阻力 Pa</p><p>　　R-------單位長度沿程阻力，又稱比摩阻， Pa/m </p><p>　　L-------管長 m</p><p>　　6.1.3.2 局部阻力計算公式<

68、;/p><p>　　Hd = Σξ? Pd Pa </p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Hd -------水管局部阻力系數 Pa</p><p>　　Σξ---- 水管局部阻力系數</p><p>　　Pd-------水管的動壓

69、 Pa </p><p>　　6.1.4 設計說明</p><p>　　6.1.4.1 本設計中的供回水管道采用焊接鋼管，當管徑≥50mm時，采用焊接，當管徑<50mm時，采用螺紋連接，而凝水管采用UPVC管。</p><p>　　6.1.4.2 風機盤管機組的供水方式采用兩管制，這種系統(tǒng)構造簡單，初投資少</p><p>　　

70、6.1.4.3 由于閉式系統(tǒng)具有以下特點:</p><p>　?。?）水泵揚程低，僅需克服環(huán)路阻力，與建筑層高無關，故耗電量少；</p><p>　　（2）循環(huán)水不宜污染；</p><p>　?。?）不用回水池，占地面積減少，故選用閉式系統(tǒng)。</p><p>　?。?）為了使各管路阻力達到平衡，便于水量按照設計流量進行分配，特選用同程式，管道

71、平衡處靠平衡閥來調節(jié) 。</p><p><b>　　6.1.5水力計算</b></p><p>　　1 .管道布置及管段編號，長度標注如水系統(tǒng)圖所示，確定最不利環(huán)路為19-20-21-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-14-18-24-23-22。（見附表4）</p><p>　　2. 根據各管段的風量及選定的

72、流速，確定最不利環(huán)路各管段的斷面尺寸及沿程阻力和局部阻力如下。</p><p>　　管段1-19摩擦阻力計算如下：</p><p>　　取管內流速ν20—21=1.5 m/s,則f0—1′=24.01/3600×1.5=0.01 m2。取直徑為80 mm，比摩阻為 Rm 20—21=287.4 Pa/m,故實際流速為ν20—21=1.31m/s.故該管段的摩擦阻力為△P m 0—

73、1′= Rm2 0—2′×ι20—21=287.4×4.2=1207.1 Pa。</p><p><b>　　局部阻力計算如下：</b></p><p>　　變徑管縮?。害?0.1,則局部阻力Z=85.8 Pa。</p><p>　　蝶閥：ζ=0.3,則局部阻力Z=257.4Pa</p><p>　　

74、同理可計算其他管段的摩擦阻力和局部阻力，詳見水系統(tǒng)水力計算表6</p><p><b>　　3．各環(huán)路的平衡</b></p><p>　　I環(huán)路與Ⅱ環(huán)路的不平衡率：=6.7%＜ 15% 是平衡的</p><p>　　I環(huán)路與Ⅲ環(huán)路的不平衡率：=4.9%＜ 15% 是平衡的最后得出水系統(tǒng)最不利環(huán)路的總阻力為44.8kPa<

75、;/p><p>　　6．2 冷凝水的管路設計</p><p>　　由于各種空調設備如風機盤管、新風機組、空調機組等在運行的過程中產生的冷凝水，必須及時予以排走。排放冷凝水的管路設計，應注意以下各要點：</p><p>　　1.水流方向，水平管道應保持不小于千分之一的坡度；且不允許有積水部位。</p><p>　　2.為了防止冷凝水管道表面產生結露

76、，必須進行防結露驗算。</p><p>　　3.冷凝水立管的頂部應設計通向大氣的透氣管。</p><p>　　冷凝水管的公稱直徑DN（mm），應根據末端設備的冷量進行確定。一般情況下，每1KW冷負荷每1h大約產生0.4kg左右的冷凝水；在潛熱負荷較高的場合，每1KW冷負荷每1h大約產生0.8kg左右的冷凝水。</p><p>　　根據機組的冷負荷Q（kW），按下列數

77、據近似選定冷凝水管的公稱直徑：</p><p>　　Q≤7kW時， DN=20mm</p><p>　　Q=7.1～17.6kW時， DN=25mm</p><p>　　Q=7.1～100kW時， DN=32mm</p><p>

78、　　Q=101～176kW時， DN=40mm</p><p>　　七.風系統(tǒng)的水力計算</p><p>　　7.1 風道材料選擇</p><p>　　本設計風道材料選用鍍鋅鋼板，易于加工制作，安裝方便，能承受較高溫度及壓力，且具有較好的防腐性能，適用本空調系統(tǒng)。</p><p>　　7.2 風道水力計算方法

79、----假定流速法 </p><p>　　以風道內空氣流速作為控制因素，先按技術經濟要求選定風道的風速，再根據風道的風量確定風道的斷面尺寸和阻力，最后與所選空調機提供的揚程進行比較、確認。</p><p>　　7.3 風管水力計算基本公式</p><p>　　7.3.1沿程阻力計算公式</p><p>　　Py = Pm ? L Pa

80、 </p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Py-------風管沿程阻力 Pa</p><p>　　Pm-------風管單位長度沿程阻力 Pa/m </p><p>　　L-------風管長度 m</p><p>　

81、　7.3.2 局部阻力計算公式</p><p>　　Pj = Σξ? Pd Pa </p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Pj-------風管局部阻力系數 Pa</p><p>　　Σξ-------風管局部阻力系數</p>

82、<p>　　Pd-------風管的動壓 Pa Pd = v²ρ /2</p><p>　　7.4 風管設計說明</p><p>　　7.4.1 在設計中風管中的氣流流速，從干管，支管到送風口，應保持依次遞減的趨勢；風道連接時應保持有良好的氣流流動特性，盡可能減少渦流區(qū)；應盡可能避免或減少氣流流向斷面的急劇改變；風管和風管配件應有足夠的強度與剛度，保證

83、氣流流過時不致產生震動。</p><p>　　7.4.2 空調機組都應與支架結構之間是彈性連接，機組與風管的連接時應接柔性軟接頭防止噪聲沿管道傳到其他的房間。</p><p>　　7.4.3根據風管水利計算的是否平衡可以在各支管及風口前安裝風量調節(jié)閥。</p><p><b>　　7.5 水力計算</b></p><p>

84、;　　以一樓新風系統(tǒng)為例進行計算。</p><p>　　1.管道布置及管段編號，長度標注如K-2系統(tǒng)圖所示，確定最不利環(huán)路為0—1＇—1—2—3—4—5—6。（見附表2）</p><p>　　2.根據各管段的風量及選定的流速，確定最不利環(huán)路各管段的斷面尺寸及沿程阻力和局部阻力如下。</p><p>　　管段0—1′摩擦阻力計算如下：</p><p

85、>　　取管內流速ν0—1′=7.50 m/s,則f0—1′=5210/(5210×7.5)=0.134 m2。由《全國通用通風管道計算表》查取標準規(guī)格斷面尺寸為 400 mm×400 mm，比摩阻為 Rm 0—1′=1.76 Pa/m,則實際面積為0.12m2,故實際流速為ν0—1′=7.48 m/s.流速當量直徑DV =400 mm。</p><p>　　故該管段的摩擦阻力為△P m

86、0—1′= Rm 0—1′×ι0—1′=1.76×2.7=4.77 Pa。</p><p><b>　　局部阻力計算如下：</b></p><p>　　漸擴管：ζ=0.1,則局部阻力Z=0.91Pa。</p><p>　　調節(jié)閥：ζ=5,則局部阻力Z=32.72Pa。。可在各支管上加調節(jié)閥調氣送風量，使氣流更加均勻。<

87、/p><p>　　其他風管水力計算如同以上計算方法，計算結果詳見水力計算表5。</p><p>　　八、冷熱源的設計和布置</p><p>　　8.1設備的選擇依據與布置</p><p>　　由由于各個功能室的空調系統(tǒng)并不是同時運行的，應從經濟可靠的角度合理的選擇風冷熱泵。如果按建筑總空調負荷直接來選擇風冷熱泵，則會造成所選機組冷量過大，冷量浪費

88、，也增大了初投資，故選擇機組時應考慮到各功能室的同期使用系數。</p><p>　　選機冷負荷Ql=1752×0.7=1401.6KW</p><p>　　根據麥克維爾HSC冷水機組樣本選用HSC079的風冷機組制冷量為275-400RT，制熱量為1150kw.所以此風冷熱泵冬夏季都可滿足本建筑所需要的冷熱量要求。</p><p>　　空調機組通常置于地下

89、室或專用的機房中，詳見機房布置圖。</p><p><b>　　水泵配管布置</b></p><p>　　進行水泵的配管布置時，應注意以下幾點：</p><p>　　安裝軟性接管：在連接水泵的吸入管和壓出管上安裝軟性接管，有利于降低和減弱水泵的噪聲和振動的傳遞。</p><p>　　出口裝止回閥：目的是為了防止突然斷電時

90、水逆流而時水泵受損。</p><p>　　水泵的吸入管和壓出管上應分別設進口閥和出口閥；目的是便于水泵不運行能不排空系統(tǒng)內的存水而進行檢修。</p><p>　　水泵的出水管上應裝有溫度計和壓力表，以利檢測。如果水泵從地位水箱吸水，吸水管上還應該安裝真空表。</p><p>　　水泵基礎高出地面的高度應小于0.1m，地面應設排水溝。</p><p

91、>　　8.2設備的規(guī)格型號與參數</p><p>　　風冷熱泵參數 表8－1</p><p><b>　　九．設備明細</b></p><p>　　9.1空調機組的選擇（L、Q、P均要乘安全系數）</p><p>　　一層辦公區(qū)新風機組選

92、擇，根據新風量L=4300×1.1=4730 m3/h、冷量Q=51.6 ×1.1=56.8kw以及壓降p=134.5×1.1=148Pa，選擇FP50w型號的新風機組。</p><p>　　其他空調機組選擇見表6</p><p>　　9.2風機盤管的選擇</p><p>　　對于101室，由房間冷負荷Q=2597 W 和送風量G=43

93、71m3/h,選用三臺FP204 型號的風機盤管，有高、中、低三檔風速調節(jié)，風速均按中檔選取。根據實際自行調節(jié)風量。 其它各空調房間風機盤管選擇見下表6 </p><p><b>　　9.3 水泵的選擇</b></p><p>　　根據空調水根據空調水系統(tǒng)要求的水流量和揚程選擇水泵型號。</p>&l

94、t;p><b>　　冷凍水泵</b></p><p>　　水流量L=Q/(4.5×1.163) =325m3/h和阻力△P=32mH2O選擇4臺IS200-150-400型號離心清水泵并聯安裝，三用一備。</p><p><b>　　冷卻水泵</b></p><p>　　水流量L=Q/(4.5×1

95、.163) 1.2=390m3/h和阻力△P=32mH2O選擇4臺IS200-150-400型號離心清水泵并聯安裝，三用一備。</p><p>　　補水水泵：方法同上，選用兩臺IS50-32-300，一備一用。</p><p>　　熱水水泵：選用兩臺IS200-150-400。</p><p>　　9.4 冷凍水系統(tǒng)的膨脹水箱選型</p><p&

96、gt;　　開式膨脹水箱容積計算方法:</p><p><b>　　=α△t</b></p><p>　　-- 膨脹水箱有效容積，</p><p>　　α -- 水的體積膨脹系數，α=0.0006,1/℃</p><p>　　△t -- 系統(tǒng)內最大水溫變化值，℃</p><p>　　-- 系統(tǒng)

97、內的水容量， ，即系統(tǒng)中管道和設備內總容水量</p><p>　　該建筑的=1.44選用一個有效容積為1.5的方型膨脹水箱，其規(guī)格為1000×1000×1500。</p><p>　　9.5 分水器和集水器的選擇</p><p>　　分水器、集水器它們都是一段水平安裝的大管徑鋼管。冷水機組生產的冷水送入供水集管，再經供水集管向各支系統(tǒng)或各分區(qū)送水

98、，各支系統(tǒng)或各分區(qū)的空調回水，先回流至回水集管，然后由水泵送入冷水機組。供回水集管上的各管路均應設置調節(jié)閥和壓力表，底部應設置排污閥或排污管（一般選用DN40）。</p><p>　　供回水集管的管徑按其中水的流速為0.5～0.8 m/s范圍確定。管長由所需連接的管的接頭個數、管徑及間距確定，兩相鄰管接頭中心線間距為兩管外徑+1200mm，兩邊管接頭中心線距集管斷面宜為管外徑+60mm。</p>&

99、lt;p>　　根據《中央空調設備選型手冊》P650，分水器和集水器尺寸確定方法如下：</p><p>　　1.分水器的選型和計算</p><p>　　根據文獻[2]水流速按0.5～0.8m/s范圍內確定，取其中流速為0.5m/s，循環(huán)水量為0.02m3/s，則由《中央空調設計實訓教程》公式1-35:</p><p>　　m

100、 </p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Vj—計算流量，m3/s由該管段所承擔的各空調末端裝置的總設計水流量而確定。</p><p>　　vj—水流速，m/s</p><p>　　可以計算得缸體的內徑dn=146mm。擬選用《中央空調設計實訓教程》表1-40中的42

101、6×9.0的無縫鋼管。</p><p>　　2.集水器的選型和計算</p><p>　　集水器的直徑、長度、和管間距與分水器相同，只是接管順序相反。</p><p>　　十． 空調系統(tǒng)消聲減振的設計方案</p><p>　　暖通空調設計的任務是保證建筑物空間冬暖夏涼，創(chuàng)造舒適的氣候環(huán)境條件，但是創(chuàng)造舒適安靜的環(huán)境同樣重要，雖然此餐飲

102、中心級別不高，但在設計中對噪聲方面也有一定的要求，根據《民用空調設計規(guī)范》可知餐飲中心各功能房間的噪聲都不應大于55dB（A）?？照{系統(tǒng)中噪聲源很多，如空調箱、風管道等，其噪聲都很大，設計時應逐步考慮，認清噪聲源，減少或降低傳播途徑傳播的噪聲。條件允許時，應盡量將它們遠離各功能房間。</p><p>　　噪聲的控制方法主要有隔聲、吸聲和消聲三種。本空調系統(tǒng)的噪聲主要是風道系統(tǒng)中氣流噪聲和空調設備產生的噪聲。隔聲是

103、減少噪聲對其它室內干擾的方法。一個房間隔聲效果的好壞取決于整個房間的隔墻、樓板及門窗的綜合處理，所以，凡是管道穿過空調房間的圍護結構其孔洞四周的縫隙必須用彈性材料填充實心密實。</p><p>　　10．1 空調系統(tǒng)的消聲設計</p><p>　　10.1.1由于風管內氣流流速和壓力的變化以及對管壁和障礙物的作用而引起的氣流噪聲，設計中相應考慮風速選擇，總干管風速＜6 m/s，支管風速＜

104、3m/s，新風管風速＜3m/s。從而降低氣流噪聲。</p><p>　　10.1.2 在機組和風管接頭及吸風口處都采用軟管連接，同時管道的支架、吊架均采用橡膠減振。</p><p>　　10.1.3 風機盤管、空調處理機組均吊裝于吊頂內，可適當降低噪聲。另外風機盤管帶回風箱亦可降低噪聲。</p><p>　　10.1.4 空調機組和新風機組靜壓箱內貼有5mm厚的軟質

105、海綿吸聲材料。。</p><p>　　10.1.5 將風冷式冷熱水機組置于三樓屋面上，可大大降低其對各空調房間的噪聲影響。</p><p>　　空調系統(tǒng)的噪聲除了通過空氣傳播到室內外，還可以通過建筑物的結構和基礎進行傳播，即所謂的固體聲?？梢杂梅莿傂赃B接來達到削弱由機器傳給基礎的振動，即在振源和基礎之間設減振裝置。</p><p>　　10．2． 空調系統(tǒng)減振設計&

106、lt;/p><p>　　10.2.1 水泵和風冷螺桿式冷水機組固定在隔振基座上。隔振基座用鋼筋混凝土板加工而成。</p><p>　　10.2.2 水泵的進、出口采用橡膠柔性接頭同水管連接。</p><p>　　10.2.3 水泵、冷水機組、風機盤管、空調機組等設備供回水管用橡膠或不銹鋼柔性軟管連接，以不使設備的振動傳遞給管路。 </p><p

107、>　　10.2.4 空調機組和新風機組風機進出口與風管間的軟管采用帆布材料制作，軟管的長度為200～250mm。 </p><p>　　10.2.5 水管、風管敷設時，在管道支架、吊卡、穿墻處作隔振處理。管道與支吊、吊卡間應有彈性材料墊層，管道穿過圍護結構處，其周圍的縫隙應用彈性材料填充。</p><p>　　十一.

108、空調系統(tǒng)控制和調節(jié)</p><p>　　自動控制和調節(jié)包括：調節(jié)風閥的開度保持系統(tǒng)內各房間的參數穩(wěn)定；室內外參數和處理設備后的參數的檢測；工況自動轉換；設備的連鎖與自動保護；中央監(jiān)控與管理。本設計是普通中央空調，對空調系統(tǒng)自動控制和調節(jié)沒有進行深入設計。僅從冷水機組、風機盤管機組等進行了粗略的控制和調節(jié)。</p><p>　　對于風機盤管系統(tǒng)的機組內的風機用的電機為單相電容調速低噪聲電機，

109、通過風量調節(jié)開關（俗稱三速開關）調節(jié)輸入電機的電壓，以改變風機的轉速，從而使機組變換高、中、低三檔風量。每一檔風量對應相與的冷，熱量。所以調節(jié)風機轉速就達到調節(jié)機組的供冷熱（量）的目的。風量調節(jié)方法的特點是簡單方便，初投資少。</p><p>　　泵進出口處設有壓力表、溫度計，用于就地檢測系統(tǒng)的壓力和溫度。</p><p><b>　　參考文獻</b></p&g

110、t;<p>　　【1】《采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范》GBJ19-87， 中國計劃出版社，1999。</p><p>　　【2】《空氣調節(jié)設計手冊》（第二版），電子工業(yè)部第十設計研究院主編，中國建筑工業(yè)出版社，1995。</p><p>　　【3】《供暖通風設計手冊》陳耀慶主編，中國建筑工業(yè)出版社，1987。</p><p>　　【4】《全國通用通風管道

111、計算表》北京市設備安裝工程公司等編，中國建筑工業(yè)出版社，1997。</p><p>　　【5】《暖通空調》陸亞俊主編，中國建筑工業(yè)出版社，2002。</p><p>　　【6】《民用建筑暖通空調設計技術措施》（第二版），建筑部建筑設計院，中國建筑工業(yè)出版社編，1996。</p><p>　　【7】《流體輸配管網》王元等編，中國建筑工業(yè)出版社，2001。</p&

112、gt;<p><b>　　致 謝 詞</b></p><p>　　本次民用空調設計任務為南京實驗樓集中空調系統(tǒng)設計。主要從負荷計算、空調過程設計、方案設計、管道布置、水利計算及設備選擇，消聲減振等方面著手，對舒適性空調的設計過程進行了實際操作。</p><p>　　為期10周的畢業(yè)設計，通過查閱大量手冊、文獻和設備樣本，使我對以前所學的知識有了進一步

113、的認識和全面的復習。在畢業(yè)設計期間，不僅使我所學到的專業(yè)知識進行了全面、系統(tǒng)的復習，在**老師的精心指導下，培養(yǎng)了一定的設計思維方式，學會了一些處理問題的方法，鍛煉了發(fā)現問題解決問題的能力，知道了如何把理論知識應用到實踐中，明白了實際工程與書本之間的區(qū)別，也從**老師那里學到了一些實際經驗，使我有了一定的工程思想。這是我們進入社會應該學的最寶貴的東西。還有我通過查閱大量專業(yè)文獻，繪制施工圖，比較選擇設計方案等具體的專業(yè)技能操作，學到了很