保定市某綜合樓的空調系統(tǒng)設計畢業(yè)論文

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本論文為保定市某綜合樓的空調系統(tǒng)設計。該系統(tǒng)為中央空調系統(tǒng)，空調方案選擇了全空氣一次回風式系統(tǒng)，送風方式為散流器下送。散流器布置于頂棚，氣流組織上送上回，具有較高的舒適度。為了節(jié)能，設備的選擇盡量使其高效率運行。空調機組按照系統(tǒng)冷量、風量，選擇了組合式空調機組。另外論文中說明了選擇設備、數(shù)據(jù)的理由及其參考文獻。論文的計算部分包

2、括空調房間的負荷計算、風量計算和水力計算等。制圖部分都采用AutoCAD。本設計考慮了多方面因素，盡量兼顧舒適與節(jié)能，為生活和工作提供良好的室內環(huán)境。</p><p>　　關鍵詞：保定市；綜合樓；中央空調系統(tǒng)；設計</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This paper describes air-con

3、ditioning system design for a comprehensive building of Baoding.This system is central air-conditioner system.The air conditioning plan adopts all-air primary return air systems. The way of air is from up to up. We layou

4、t intensively ceiling diffuser.And the office building has higher comfort.I choose those equipments so that I may let them operate effectively as far as possible when choosing them so that we can save energe. In accordan

5、ce with the cold and wind of th</p><p>　　Key word:Baoding; Comprehensive building; Central air-conditioner system; Design</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 原始資料及任務………………

6、……………………………………………….1</p><p>　　1.1 設計題目…………………………………………………………...……...1</p><p>　　1.2 工程概況…………………………………………………………………..1</p><p>　　1.3 原始資料................................................

7、......................................................1</p><p>　　1.4 本章小結…………………………………………………………………..3</p><p>　　第2章 空調負荷計算…………………………………………………………………4</p><p>　　2.1 空調房間冷負荷…………………………………

8、………………………..4</p><p>　　2.2 空調房間濕負荷…………………………………………………………..7</p><p>　　2.3 空調房間夏季總負荷……………………………………………………..8</p><p>　　2.4 本章小結…………………………………………………………………..8</p><p>　　第3章 空調方案

9、的選擇……………………………………………………………….9</p><p>　　3.1 概述……………………………………………………………...………...9</p><p>　　3.2 空調系統(tǒng)的適用條件及優(yōu)缺點…………………………………………..9</p><p>　　3.3 空調系統(tǒng)的選擇…………………………………………………………11</p>

10、<p>　　3.4 本章小結…………………………………………………………………11</p><p>　　第4章 風量計算……………………………………………………………….……..13</p><p>　　4.1 空調房間送風量的確定…………………………………………………13</p><p>　　4.2 送風量計算…………………………………………………………

11、……14</p><p>　　4.3 回風量計算………………………………………………………………16</p><p>　　4.4 本章小結…………………………………………………………………17</p><p>　　第5章 空調設備的選擇………………………………………………………………18</p><p>　　5.1 空調機組的選擇………………

12、…………………………………………18</p><p>　　5.2 送風口的選擇……………………………………………………………18</p><p>　　5.3 回風口的選擇……………………………………………………………20</p><p>　　5.4 本章小結…………………………………………………………………20</p><p>　　第6章 風

13、道設計與水力計算…………………………………………………………21</p><p>　　6.1 送回風管道的設計要求…………………………………………………21</p><p>　　6.2空調系統(tǒng)送回風管道的布置…………………………………………….21</p><p>　　6.3 水力計算…………………………………………………………………21</p>&l

14、t;p>　　6.4 本章小結…………………………………………………………………26</p><p>　　結論 ……………………………………………………………………………….…..27</p><p>　　參考文獻 …………………………………………………………………………..….28</p><p>　　致謝 ……………………………………………………………………

15、………..…….29</p><p>　　附錄 …………………………………………………………………………………...30</p><p><b>　　原始資料及任務</b></p><p><b>　　1.1設計題目</b></p><p>　　保定市某綜合樓的空調系統(tǒng)設計</p>&

16、lt;p><b>　　1.2工程概況</b></p><p>　　本設計中，設計對象為保定市某綜合樓的空調系統(tǒng)設計，為中央空調系統(tǒng)。建筑層高4.5m，共5層。</p><p>　　外墻結構由內到外依次為：內粉刷加油漆、水泥膨脹珍珠巖保溫層、磚墻、水泥砂漿抹灰加淺色噴漿；水泥膨脹珍珠巖保溫層厚度為80mm。屋面結構由內到外依次為：內粉刷、承重層、隔氣層、保溫層、水

17、泥砂漿找平層、防水層；吸收系數(shù)ρ＝0.75。外窗為單層玻璃鋼窗，采用鋁合金窗框、3mm厚普通單層玻璃（標準），傳熱系數(shù)K=5.94 W/m2·K；窗內用深綠色布簾遮擋；除104、105、204、304、404、504房間為落地窗外，其余房間窗高2.4m。門為木質門，傳熱系數(shù)為K=6.40W/m2·K；尺寸為3×1.5m。</p><p><b>　　1.3原始資料</

18、b></p><p><b>　　1.3.1設計地點</b></p><p><b>　　保定市</b></p><p>　　1.3.2 人員情況</p><p>　　人均面積指標，辦公室4 m2/人，會議室2.5 m2/人，大廳2.5 m2/人。</p><p>　　

19、1.3.3設備及照明資料</p><p>　　設備功率：辦公室每平方米20W，會議室每平方米5W，大廳每平方米5W；</p><p>　　照明功率：辦公室每平方米11W，會議室每平方米11W，大廳每平方米18W。</p><p><b>　　1.3.4土建資料</b></p><p>　?。?）外墻：由內到外依次為內粉刷

20、加油漆、水泥膨脹珍珠巖保溫層、磚墻、水泥砂漿抹灰加淺色噴漿；保溫層厚度為80mm，傳熱系數(shù)K=0.84W/m2·K；</p><p>　　（2）屋面：由內到外依次為內粉刷、承重層、隔氣層、保溫層、水泥砂漿找平層、防水層；吸收系數(shù)ρ＝0.75，傳熱系數(shù)K=0.93W/m2·K；</p><p>　?。?）外窗：單層玻璃鋼窗，采用鋁合金窗框、3mm厚普通單層玻璃（標準），設

21、置內遮陽，窗簾深綠色布簾，傳熱系數(shù)K=5.94W/m2·K；除104、105、204、304房間為落地窗外，其余窗高為2.4m；</p><p>　　（4）外門：木質門，傳熱系數(shù)為K=6.40W/m2·K，尺寸為3×1.5m。</p><p><b>　　1.3.5氣象資料</b></p><p>　　由文獻[1]

22、查得保定市冬夏季室外氣象參數(shù)，見表1-1。</p><p>　　表1-1 保定市冬夏季室外參數(shù)</p><p>　　1.3.6室內設計參數(shù)</p><p>　　1.3.6.1室內設計參數(shù)的選擇依據(jù)</p><p>　　根據(jù)文獻[2]中規(guī)定，得出空調的室內設計參數(shù)，見表1-2。</p><p>　　表1-2 舒適性空調室

23、內計算參數(shù)</p><p>　　根據(jù)文獻[3], 辦公樓舒適性空調的室內設計參數(shù)如表1-3。</p><p>　　表1-3 辦公樓空調室內設計參數(shù)</p><p>　　1.3.6.1室內設計參數(shù)的確定</p><p>　　按照文獻[2]和[4]，考慮空調在滿足舒適性的條件下要盡量做到節(jié)能，所以在滿足要求的前提下，室內的設計溫度應盡量選擇較大值

24、，詳細室內設計參數(shù)見表1-4。</p><p>　　表1-4 室內設計參數(shù)</p><p><b>　　1.4 本章小結</b></p><p>　　本章列出了空調設計的原始資料，包括設計地點、人員情況、設備與照明情況、土建資料，根據(jù)相關手冊和參考文獻，查出了氣象資料，確定了各計算數(shù)據(jù)，以使得下一步的負荷計算能夠順利進行。在考慮舒適與節(jié)能的同時

25、，參考設計規(guī)范，最終確定了較合理的室內設計參數(shù)。</p><p><b>　　空調負荷計算</b></p><p>　　室內冷負荷和濕負荷是決定空調系統(tǒng)風量以及空調型號選擇的依據(jù)。負荷量的大小與建筑的布置和圍護結構的熱工性能有很大的關系。負荷計算是設計中非常重要的一步。</p><p><b>　　空調房間冷負荷</b>&

26、lt;/p><p>　　根據(jù)文獻[5]可知，空調房間的冷負荷包括以下幾個部分：</p><p>　　通過圍護結構（墻、窗、門、樓板等）傳入室內的熱量；</p><p>　　透過外窗（外門）的日射得熱量；</p><p><b>　　人體散熱量；</b></p><p><b>　　燈光照明散

27、熱量；</b></p><p><b>　　設備散熱量；</b></p><p>　　人體散濕的潛熱散熱量。</p><p>　　通過圍護結構傳入室內的熱量</p><p>　　建筑物的圍護結構主要包括墻、門窗、屋頂?shù)龋谟嬎憧照{房間的冷負荷時，主要考慮圍護結構的溫差傳熱和日射得熱。詳細計算方法見文獻[5]和

28、文獻[6]。</p><p>　　2.1.1.1 外墻和屋頂</p><p>　　由文獻[5]附表2－9查得圍護結構的夏季熱工指標。外墻傳熱系數(shù)K＝0.84 W/ m2·K，衰減系數(shù)β＝0.19，衰減度ν＝53.85，延遲時間ε＝11.0 h。屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)K＝0.93 W/ m2·K，衰減系數(shù)β＝0.5，衰減度ν＝18.91，延遲時間ε＝6.5 h?？紤]實際情況，計算時

29、取的是7h，時刻從早晨9:00到下午16:00。</p><p>　　通過墻體、屋頂?shù)氖覂鹊脽崃克纬傻睦湄摵桑砂聪率接嬎悖?lt;/p><p>　　W （2-1）</p><p>　　式中： —— 計算時間，h；</p><p>　　—— 圍護結構表面受到周期為24小時諧性溫度波作用，溫度波傳到

30、內表面的時間延遲，h；</p><p>　　—— 圍護結構（外墻或屋頂）傳熱系數(shù)，W/ m2·K；</p><p>　　—— 圍護結構（外墻或屋頂）計算面積，m2；</p><p>　　—— 作用時刻下，圍護結構的冷負荷計算溫差，簡稱負荷溫差，見文獻[5]附錄2-10（墻體），附錄2-11（屋頂），℃。</p><p>　　2.1.

31、1.2 窗戶</p><p>　　依據(jù)文獻[5]中介紹的計算方法，窗戶應將瞬變傳導得熱形成的冷負荷和日射得熱形成的冷負荷分開計算。</p><p>　　1、窗戶瞬變傳熱得熱形成的冷負荷</p><p>　　W （2-2）</p><p>　　式中： —— 窗的傳熱系數(shù)，W/ m2·K

32、；</p><p>　　—— 窗的面積, m2；</p><p>　　—— 計算時刻的負荷溫差，℃，見文獻[5]附表2-12；</p><p>　　其中窗戶的傳熱系數(shù)K＝5.94 W/ m2·K。</p><p>　　2、窗戶日射得熱所形成的冷負荷</p><p>　　W

33、 （2-3）</p><p>　　式中： —— 窗的有效面積系數(shù)，單層鋼窗0.85；</p><p>　　—— 地點修正系數(shù)，見文獻[5]附表2-13；</p><p>　　—— 窗內遮陽設施的遮陽系數(shù)，見文獻[5]附表2-8；</p><p>　　—— 窗玻璃的遮擋系數(shù)，見文獻[5]附表2-7；</p><p>

34、　　—— 計算時刻時，透過單位窗口面積的太陽總輻射熱形成的冷負荷，簡稱負荷強度，W/ m2，見文獻[5]附表2-13。</p><p>　　其中保定市的地點修正系數(shù)：南向 ＝0.86、北向 ＝0.90、東西向 ＝0.96。根據(jù)原始資料，窗內遮陽設施的遮陽系數(shù)＝0.65，窗玻璃的遮擋系數(shù)＝1.0。</p><p>　　人體散熱所形成的冷負荷</p><p>　　2.1

35、.2.1人體顯熱散熱所形成的冷負荷</p><p>　　依據(jù)文獻[7]中介紹的計算方法，人體顯熱散熱形成的冷負荷可按下式計算：</p><p>　　W （2-4）</p><p>　　式中： —— 計算時刻空調區(qū)內的總人數(shù)，當缺少數(shù)據(jù)時，可根據(jù)空調區(qū)的使用面積按照文獻[7]表20.7-1給出的人均面積指標推算；</

36、p><p>　　—— 群集系數(shù)，見文獻[7]表20.7-2；</p><p>　　—— 一名成年男子小時顯熱散熱量，見文獻[7]表20.7-3，W；</p><p>　　—— 人員進入空調房間的時刻，h；</p><p>　　—— 從人員進入空調區(qū)的時刻算起到計算時刻的持續(xù)時間，h；</p><p>　　—— τ-T時刻人

37、體顯熱散熱的冷負荷系數(shù)，見文獻[7]表20.7-4。</p><p>　　本設計中，人數(shù)按照人均面積指標計算，辦公室4 m2/人，會議室2.5 m2/人，大廳2.5 m2/人。群集系數(shù)φ＝0.89。室內設計參數(shù)條件下，每個成年男子顯熱散熱量61W。人員進入空調房間的時刻為上午9:00。</p><p>　　2.1.2.2 人體潛熱散熱所形成的冷負荷</p><p>

38、　　依據(jù)文獻[7]中介紹的計算方法，人體潛熱散熱形成的冷負荷可按下式計算：</p><p>　　W （2-5）</p><p>　　式中： ——不同室溫和勞動性質的成年男子潛熱散熱量，見文獻[7]表2-16 ，W。</p><p>　　本設計中，室內設計參數(shù)條件下，每個成年男子潛熱散熱量73W。</p>

39、<p>　　燈光照明散熱所形成的冷負荷</p><p>　　依據(jù)文獻[7]中介紹的計算方法，燈光照明設備散熱形成的冷負荷可按下式計算：</p><p>　　W （2-6）</p><p>　　式中：—— 同時使用系數(shù)，當缺少系數(shù)時，可取0.6-0.8；</p><p>　　—— 燈具

40、的安裝功率，W，當缺少數(shù)據(jù)時，可按照空調區(qū)域的使用面積按文獻[7]表20.8-1給出的照明功率密度指標推算；</p><p>　　—— 計算時刻，h；</p><p>　　—— 開燈時刻，h；</p><p>　　—— 從開燈時刻算起到計算時刻的持續(xù)時間；h；</p><p>　　—— τ-T時刻燈具散熱的冷負荷系數(shù)。</p>

41、<p>　　本設計中，燈光照明散熱量：辦公室每平方米11W，會議室每平方米11W，大廳每平方米18W。</p><p>　　設備散熱所形成的冷負荷</p><p>　　依據(jù)文獻[7]中介紹的計算方法，空調區(qū)電器設備的散熱量qs（W）可按照下式計算：</p><p>　　W （2-7）</p>

42、;<p>　　式中： —— 空調區(qū)面積，m2；</p><p>　　—— 電氣設備的功率密度，見文獻[7]表20.9-4，W/m2。</p><p>　　設備散熱形成的冷負荷可按下式計算：</p><p>　　W （2-8）</p><p>　　式中：τ —— 計算時刻，h；&l

43、t;/p><p>　　T —— 熱源投入使用時刻；h</p><p>　　—— 從熱源投入使用時刻算起到計算時刻的持續(xù)時間；h；</p><p>　　—— τ-T時刻設備散熱的冷負荷系數(shù)。</p><p>　　本設計中，根據(jù)單位面積的設備散熱，辦公室每平方米20W，會議室每平方米5W，大廳每平方米5W。</p><p>&

44、lt;b>　　空調房間濕負荷</b></p><p>　　空調房間的散濕量有人體散濕和敞開水面蒸發(fā)散濕等。一般民用建筑主要散濕量來自人體散濕。</p><p>　　本設計中的散濕量只有人體散濕。</p><p>　　依據(jù)文獻[7]中介紹的計算方法，人體散濕量計算，按下式計算：</p><p>　　kg/h

45、 （2-9）</p><p>　　式中： —— 群集系數(shù)，見文獻[7]表20.7-2；</p><p>　　—— 計算時刻空調區(qū)內的總人數(shù)；</p><p>　　—— 一名成年男子小時散濕量，見文獻[7]表20.7，g/h。</p><p>　　本設計中，室內設計參數(shù)條件下，每個成年男子小時散濕量為109 g/h。&l

46、t;/p><p><b>　　空調房間夏季總負荷</b></p><p>　　空調房間夏季總負荷見附表1。</p><p>　　室內最大冷負荷為320.218kW；室內濕負荷為100.464 kg/h。</p><p><b>　　本章小結</b></p><p>　　本章主要給

47、出了空調房間負荷的計算方法與步驟。夏季冷負荷包括了通過圍護結構（墻、窗、門、樓板等）傳入室內的熱量、透過外窗（外門）的日射得熱量、人體散熱量、燈光照明散熱量、設備散熱量和人體潛熱散熱量。夏季濕負荷本設計只考慮人體散濕。本綜合樓的最大冷負荷為320.218kW；室內濕負荷為100.464 kg/h。空調負荷的計算為下一步空調系統(tǒng)的風量計算和設備選擇提供了依據(jù)。</p><p><b>　　空調方案的選擇&

48、lt;/b></p><p><b>　　概述</b></p><p>　　空調系統(tǒng)按空氣處理設備的設置情況，可以分為集中式系統(tǒng)、分散式系統(tǒng)和半集中式系統(tǒng)。而在集中式空調系統(tǒng)中按回風情況又可以分為全新風系統(tǒng)、一次回風系統(tǒng)和二次回風系統(tǒng)。半集中式空調系統(tǒng)最常見的方式就是新風加風機盤管系統(tǒng)。它們都有各自的使用條件和優(yōu)缺點，在本設計中，針對建筑的類型與用途，綜合各個系

49、統(tǒng)的特點，最終選擇較為合理的空調方案。</p><p>　　空調系統(tǒng)的適用條件及優(yōu)缺點</p><p>　　空調系統(tǒng)按照室內空調負荷所用的介質可以分為全空氣系統(tǒng)、空氣-水系統(tǒng)、全水系統(tǒng)和制冷劑系統(tǒng)。文獻[8][9]和[7]可以查得各種系統(tǒng)的特點及適用情況</p><p><b>　　全空氣式空調系統(tǒng)</b></p><p&g

50、t;　　1、空調房間的室內熱濕負荷全部由經(jīng)過處理的空氣來承擔的空調系統(tǒng)稱為全空氣式空調系統(tǒng)。它利用空調裝置送出風來調節(jié)室內空氣的溫度、濕度。</p><p><b>　　2、優(yōu)點：</b></p><p>　?。?）全空氣系統(tǒng)所選擇的空氣處理設備一般是組合式空調器。系統(tǒng)處理空氣量大，所負擔的空調面積也大；</p><p>　?。?）全空氣空調系

51、統(tǒng)對空氣的過濾、消聲及房間溫、濕度控制都比較容易處理；</p><p>　?。?）在春秋季節(jié)可實現(xiàn)全新風運行，節(jié)約運行能耗；</p><p>　　（4）空調機置于空調機房內，便于圍護管理。</p><p><b>　　3、缺點：</b></p><p>　?。?）組合式空調器占地面積比較大，風道尺寸大；</p>

52、;<p>　?。?）回風容易交叉感染。</p><p>　　4、適用于面積較大，空間較高，人員較多的房間以及房間溫度、濕度要求較高，噪聲要求較嚴格的空調系統(tǒng)。</p><p>　　空氣-水系統(tǒng)（新風-風機盤管系統(tǒng)）</p><p>　　1、空氣—水系統(tǒng)由經(jīng)過處理的空氣和水共同負擔室內熱濕負荷的系統(tǒng)。風機盤管加新風系統(tǒng)分為兩部分，中央空調風機盤管和新風系

53、統(tǒng)，風機盤管是中央空調末端設備，新風系統(tǒng)負擔新風負荷以滿足室內空氣質量。</p><p><b>　　2、優(yōu)點：</b></p><p>　?。?）控制靈活，具有個別控制的優(yōu)越性，根據(jù)房間的使用狀況可單獨開關、調節(jié)；</p><p>　　（2）機組體型小，占地小，布置和安裝方便；</p><p><b>　　（

54、3）無交叉感染。</b></p><p><b>　　3、缺點：</b></p><p>　　（1）因機組分散設置，臺數(shù)較多，維修管理工作量大；</p><p>　　（2）易發(fā)生凝結水滲頂事故；</p><p>　?。?）系統(tǒng)精度一般。</p><p>　　4、適用于旅館、公寓、醫(yī)院等

55、多層的建筑物中, 室溫需要進行個別調節(jié)的場所。</p><p><b>　　全水式系統(tǒng)</b></p><p>　　1、全部由經(jīng)過處理的水負擔室內熱濕負荷的系統(tǒng)稱為全水式系統(tǒng)。它是利用空調主機處理后的冷（溫）水送往空調房間的風機盤管中對房間的溫度、濕度進行處理。</p><p><b>　　2、優(yōu)點：</b></p

56、><p>　?。?）全水式系統(tǒng)的體積較全空氣式系統(tǒng)小，能夠節(jié)省建筑物空間；</p><p>　?。?）可集中供冷、供熱，根據(jù)房間的使用狀況可單獨開關、調節(jié)；</p><p><b>　?。?）無交叉感染。</b></p><p><b>　　3、缺點：</b></p><p>　

57、　（1）比全空氣系統(tǒng)運行圍護量大；</p><p>　?。?）無法滿足房間對新風的要求。</p><p><b>　　空調系統(tǒng)的選擇</b></p><p>　　確定空調系統(tǒng)方案的因素</p><p><b>　　1、外部環(huán)境</b></p><p>　　該建筑物地處保定，緯

58、度38°50′，海拔高度17.2m。夏季大氣壓為100.26kPa；夏季室外計算干球溫度為34.8℃，濕球溫度為26.8℃，夏季平均干球溫度為29.8℃，夏季平均日較差10℃，室外平均風速為2.1 m/s。</p><p>　　2、所設計的建筑的特點</p><p>　　規(guī)模：建筑面積2185m2；</p><p>　　用途：辦公室及會議室的舒適性要求。&

59、lt;/p><p>　　負荷情況：房間圍護結構的情況，窗的構造和尺寸，照明設備的發(fā)熱情況，人員情況等，見第一章的原始資料。</p><p><b>　　空調方案的選擇</b></p><p>　　參閱文獻[10] 和文獻[11]，根據(jù)本設計中建筑物的使用功能，設置了全空氣一次回風式空調系統(tǒng)。根據(jù)各房間的負荷特點，向其輸送不同的空調循環(huán)風量。送風采用

60、散流器下送方式，散流器選用了方形散流器。散流器布置于頂棚，氣流組織為上供上回。該設計在回風中加入部分新風使室內的空氣達到衛(wèi)生要求，且使室內保持正壓。新風和回風混合后的空氣在組合式空調機組處進行了初效過濾。但在回風中有氣味混合問題，其氣味很難徹底清除，且清除成本很高，如不要回風而采用全新風系統(tǒng)，其空調負荷的成本會成倍的增加，更不經(jīng)濟。綜合考慮各種因素，確定出最合理的風量，具體計算見第4章。</p><p><

61、b>　　本章小結</b></p><p>　　空調方案是空調設計中較為重要的一步，也較為復雜。</p><p>　　首先，本章考慮了空氣調節(jié)系統(tǒng)的幾種常用方式：全空氣系統(tǒng)、全水系統(tǒng)和空氣-水系統(tǒng)（常見風機盤管系統(tǒng)），然后比較了各個系統(tǒng)的適用條件和優(yōu)缺點。根據(jù)本綜合樓所處的地理環(huán)境、建筑類型、用途及空調房間室內參數(shù)，綜合考慮比較了這幾種空調方式，初步選定了空調方案。<

62、/p><p>　　該中央空調系統(tǒng)均采用全空氣一次回風系統(tǒng)。系統(tǒng)采用溫差送風。在送風方面，初步選用了方形散流器，散流器布置于頂棚，氣流組織為上送上回，舒適度較高。該設計在回風中加入部分新風，使室內的空氣達到衛(wèi)生要求，且使室內保持正壓。新風和回風混合后的空氣進入組合式空調機組，經(jīng)過處理后送入空調房間。</p><p><b>　　風量計算</b></p><

63、;p>　　空調房間送風量的確定</p><p>　　圖4-1 溫差送風焓濕圖</p><p>　　如圖4-1，根據(jù)文獻[5]中介紹的方法確定送風量：</p><p>　　1、在圖上確定出室內空氣狀態(tài)點N；</p><p>　　2、根據(jù)計算出的室內冷負荷Q和濕負荷W計算熱濕比ε＝Q/W，再通過N點畫出熱濕比線ε；</p>&

64、lt;p>　　3、選取合理的送風溫差Δt。根據(jù)室溫允許波動范圍查出送風溫差，并求出送風溫度t0，畫t0等溫線與熱濕比線ε的交點O即為送風狀態(tài)點；詳見表4-1；</p><p>　　4、按下式計算送風量：</p><p>　　kg/s (4-1)</p><p><b>　　表4-1 送風溫差</b>&l

65、t;/p><p><b>　　送風量計算</b></p><p>　　本設計為保定市某綜合樓的空調系統(tǒng)設計。本設計采用了全空氣一次回風系統(tǒng)。采用溫差送風，可以滿足舒適性的要求。根據(jù)空調類型與室溫允許波動范圍，確定送風溫差。</p><p>　　夏季一次回風焓濕圖如圖4-2：</p><p>　　圖4-2 夏季一次回風系統(tǒng)的焓

66、濕圖</p><p>　　空調房間室外設計參數(shù)：tW=34.8 ℃，tS=26.8 ℃，v=2.1 m/s。</p><p>　　由空調i－d圖查得：hW=93.0 kj/kg，dW=22.4 g/kg。</p><p>　　空調房間室內設計參數(shù)：tN=24.0 ℃，φN＝60％，v＜0.3 m/s。</p><p>　　由空調i－d圖查得：

67、hN=59 kj/kg，dN=12.8 g/kg。</p><p>　　最大冷負荷Q＝320218 W，空調房間濕負荷W＝100.454 kg/h。</p><p>　　根據(jù)文獻[5]所提供方法，夏季處理過程計算如下：</p><p><b>　　1、求熱濕比ε</b></p><p><b>　　（4-2）&

68、lt;/b></p><p><b>　　2、確定送風點O</b></p><p>　　取熱濕比線上任意一點x，設dx=14 g/kg ，則可求得hx=72.771 kj/kg；過N，x點畫線則得到熱濕比線ε=11476；確定送風溫差為6 ℃，則送風點O溫度tO=18 ℃,畫tO等溫線與熱濕比線ε的交點即可得到送風狀態(tài)點O，iO=50.9 kj/kg，dO=12

69、.1 g/kg。</p><p>　　過O點做等濕線交φ＝90％于一點L，iL=49.7 kj/kg，dL=12.1 g/kg。L點即為經(jīng)表冷器處理后的空氣狀態(tài)點。</p><p><b>　　3、確定送風量</b></p><p><b>　　按余熱：</b></p><p>　　kg/s

70、 （4-3）</p><p><b>　　按余濕：</b></p><p>　　kg/s （4-4）</p><p>　　按余熱和余濕所求的風量幾乎相同，說明計算無誤，取G＝39.533 kg/s。</p><p><b>　　4、新風量的確定</b>

71、</p><p>　　確定新風量的依據(jù)有以下三個因素：</p><p>　　（1） kg/s； （4-5）</p><p>　?。?）正壓要求：很小，可以忽略；</p><p>　?。?）衛(wèi)生要求：根據(jù)文獻[5]表4-1，取每人所需新風量gw2=30 m3/h。</p><p&g

72、t;　　m3/h=9.44 kg/s （4-6）</p><p>　　比較以上三項，故取最小新風量Gw＝9.44 kg/s。</p><p>　　新風比為：m%=9.44/39.533=23.88%</p><p><b>　　5、確定混合點C</b></p><p><b>　

73、?。?-7）</b></p><p>　　由此得出C點，hC=67.119 kj/kg。</p><p><b>　　6、冷量分析</b></p><p><b>　　（1）系統(tǒng)冷負荷</b></p><p>　　kW （2-8）</p><p&

74、gt;<b>　?。?）室內負荷</b></p><p>　　Q1=320.218 kW</p><p><b>　　（3）新風負荷</b></p><p><b>　　kW（4-9）</b></p><p><b>　?。?）再熱量</b></p&

75、gt;<p>　　kW （4-10）</p><p>　　綜上，Q1+Q2+Q3=209.464+198.530+31.032＝688.626 kW，ΔQ=0.001 kW，與上述結果計算一致。</p><p>　　即系統(tǒng)總冷量為688.625 kW。</p><p>　　7、各個房間的風量按照其冷負荷所占總冷負荷的比例進行分配

76、，結果詳見附表3。</p><p><b>　　回風量計算</b></p><p><b>　?。?）系統(tǒng)總風量</b></p><p>　　全空氣一次回風式空調系統(tǒng)的回風量等于總風量與新風量的差值，</p><p>　　30.093 kg/s （4-11）</p>

77、<p><b>　?。?）各送風口風量</b></p><p>　　設置20個回風口，每層4個，則每個風口的回風量為Gh1=30.093/20=1.504 kg/s=4590 m3/h。</p><p><b>　　本章小結</b></p><p>　　本章對各個分區(qū)夏季空調的處理過程進行了詳細的計算。<

78、;/p><p>　　首先，選擇了6℃的送風溫差，節(jié)約了能源。然后根據(jù)室內狀態(tài)點N、熱濕比和送風溫差確定送風點O：iO=50.9 kj/kg，dO=12.1 g/kg。最后算出系統(tǒng)的總送風量G＝39.533 kg/s和新風量Gw＝9.44 kg/s?；仫L量等于總風量與新風量的差值Gh=30.093 kg/s?？照{機組的冷負荷Q=688.625 kW。本章的計算為下一步空調設備的選擇提供了依據(jù)。</p>&

79、lt;p><b>　　空調設備的選擇</b></p><p><b>　　空調機組的選擇</b></p><p><b>　　選擇依據(jù)</b></p><p>　　本設計中設置了一次回風系統(tǒng)。在空調機組的選擇過程中，主要依據(jù)是空調機組的冷負荷與系統(tǒng)風量。</p><p>

80、　　本設計中的各組空調機組的冷負荷與系統(tǒng)風量數(shù)據(jù)見表5-1。</p><p>　　表5-1 各區(qū)空調系統(tǒng)冷負荷與系統(tǒng)風量</p><p><b>　　空調機組的選擇</b></p><p>　　查閱文獻[12]，根據(jù)空調機組冷負荷和系統(tǒng)風量，選取組合式空調機組型號如下：</p><p>　　表5-2空調機組參數(shù)<

81、/p><p><b>　　送風口的選擇</b></p><p><b>　　散流器的選擇</b></p><p>　　根據(jù)空調房間的性質和系統(tǒng)風量，選擇合適的散流器是做好一個設計的關鍵。本設計為散流器下送，選擇了方形散流器。選擇散流器型號時參閱了文獻[15]。</p><p><b>　　散流

82、器的計算</b></p><p>　　由文獻[5]中的知識，首先根據(jù)各個房間的風量和散流器的個數(shù)，計算的出單個散流器的風量，然后用假定流速法計算。</p><p>　　假定一個合理的流速，計算得出散流器的面積，根據(jù)散流器型號和尺寸，選擇一個合理的尺寸，再算出實際的散流器的出風速度，然后根據(jù)所選散流器的結構和性能，對風速進行校核，以滿足室內風速要求。</p><

83、;p>　　下面以101房間為例進行計算：</p><p><b>　　1、單個散流器流量</b></p><p>　　m3/h （5-1）</p><p>　　2、假定散流器出口風速v＝5 m/s，則散流器的頸部橫截面積</p><p>　　m2

84、 （5-2）</p><p>　　3、查閱文獻[15]，選擇FK－10 300mm×300mm，則頸部風速</p><p>　　m/s （5-3）</p><p>　　4、散流器實際出口面積為頸部面積的90%，即</p><p>　　m2

85、 （5-4）</p><p>　　5、則散流器出口風速為</p><p>　　m/s （5-5）</p><p>　　6、計算射程：即散流器中心到風速vx=0.5 m/s處的距離</p><p>　　m/s

86、 （5-6）</p><p><b>　　7、室內平均風速</b></p><p>　　m/s （5-7）</p><p>　　8、vm〈0.3 m/s，滿足要求。</p><p>　　9、其余各個房間均按照以上方法校核，結果詳見附表2。</p><p><b>　　回

87、風口的選擇</b></p><p>　　本設計共設置20個回風口，每層4個，選擇回風口型號時參閱了文獻[15]。</p><p>　　每個風口的回風量為Gh1=30.093/20=1.504 kg/s=4590 m3/h。</p><p>　　選擇回風口規(guī)格630mm×630mm，風量為5040 m3/h，連接風管速度3.5m/s。</p

88、><p><b>　　本章小結</b></p><p>　　本章根據(jù)空調機組的冷負荷和系統(tǒng)風量，選擇空調機組的型號為ZK-120，額定風量為120000m3/h，制冷量為760.1kW。然后根據(jù)各個房間的風量確定了散流器的個數(shù)與型號，本設計均選用FK－10四面吹散流器。又對各個房間的散流器進行了風速校核，使室內風速滿足要求，達到室內環(huán)境的舒適度。最后根據(jù)回風量合理的確定了

89、回風口，本設計共設置20個回風口，每層4個，選擇630mm×630mm規(guī)格的回風口。</p><p>　　第6章 風道設計與水力計算</p><p>　　6.1送回風管道的設計要求</p><p>　　空氣管道的任務是傳輸既定的空氣量以滿足空調房間的送風量、回風量的要求。風道設計直接影響空調房間的氣流組織和空調效果，也直接影響空調系統(tǒng)的經(jīng)濟性。</p

90、><p>　　在風道的設計計算中，風道內的流速要合理。根據(jù)文獻[7]，各個風道管斷的風速推薦值見表6-1。</p><p>　　表6-1 風道系統(tǒng)風速選用表</p><p>　　6.2空調系統(tǒng)送回風管道的布置</p><p>　　根據(jù)建筑物的空間結構類型和散流器的布局，對風道進行科學合理的布置，一般設置成對稱。風道的具體布置與定位詳見各空調系統(tǒng)

91、平面圖。</p><p><b>　　6.3水力計算</b></p><p>　　6.3.1水力計算步驟</p><p>　　水力計算方法參考文獻[7]和文獻[14]。</p><p>　　1、管段編號在每一管段始末兩點處或分叉點處做標號，每一管段為一流量；</p><p>　　2、將管段編號、流

92、量、管段長度等各項數(shù)值均列入計算表中，管長指兩管中心間的距離；</p><p>　　3、選擇最不利環(huán)路進行計算作為確定風機風壓的依據(jù)；</p><p>　　4、逐段選定流速，并按風道標準管徑選風道端面，然后算得管內實際風速；</p><p>　　5、根據(jù)流速當量直徑及實際風速查出比摩阻，由管長進一步算出管段沿程阻力；</p><p>　　6、

93、按系統(tǒng)布置查出局部構件并確定其局部阻力系數(shù)值，再由相應的動壓值算出局部阻力值。由于系統(tǒng)中局部設備阻力很大所以必須進行計算。</p><p>　　6.3.2送風管水力計算實例</p><p>　　以第5層最不利環(huán)路為例，其中的計算方法見文獻[7]和文獻[14]。</p><p>　　圖6-1 最不利環(huán)路水力計算圖</p><p>　　1、根據(jù)如

94、圖6－1所示的管道布置及各管段長度確定計算的最不利管路為1－2－3－4－5－6－7－8－9－10－51；</p><p>　　2、根據(jù)各管段的風量及選定的流速確定各管段的端面尺寸并計算該管段的摩擦阻力和局部阻力如下：</p><p><b>　　管段1－2：</b></p><p>　?。?）摩擦阻力計算：</p><p&g

95、t;　　取管內流速v=4 m/s，則管道斷面面積：</p><p>　　m2 （6-1）</p><p>　　取斷面尺寸為320×320mm，則實際面積為0.1024m2，</p><p>　　故實際流速為3.4m/s，按流速當量直徑：</p><p>　　mm

96、 （6-2）</p><p>　　查文獻[13]附錄4得單位長度摩擦阻力Rm =0.98 Pa/m，故該段摩擦阻力：</p><p>　　Pa （6-3）</p><p>　?。?）局部阻力計算： </p><p>　　由文獻[1]表5－2查得：</p>&

97、lt;p>　　a方形散流器的局部阻力系數(shù)ξ=1.0；</p><p>　　b分叉三通：F1/F=0.5，ξ=0.304；</p><p><b>　　局部阻力：</b></p><p>　　Pa （6-4）</p><p><b>　　管段2－3：</b>

98、</p><p>　　取流速為3.4+0.5= 3.9m/s，選管道斷面為500×400，實際流速3.48 m/s，三個個彎頭ξ=0.5，Rm =0.6 Pa/m，0.6×12.2＝7.32Pa，局部阻力Z＝7.145 Pa。</p><p><b>　　管段3－4：</b></p><p>　　取流速為4.25 m/s，選

99、管道斷面為800×800，實際流速4.18 m/s，分流三通ξ=0，Rm =0.34 Pa/m，0. 34×1.9＝0.646Pa，局部阻力Z＝0Pa。</p><p><b>　　管段4－5：</b></p><p>　　取流速為4.68 m/s，選管道斷面為800×800，實際流速4.6 m/s，分流三通ξ=0，Rm =0.42 Pa

100、/m，0. 42×1.9＝0,798Pa，局部阻力Z＝0 Pa。</p><p><b>　　管段5－6：</b></p><p>　　取流速為5.1 m/s，選管道斷面為800×800，實際流速5.04m/s，分流三通ξ=0，Rm =0.5 Pa/m，0.5×3.5＝0.8 Pa，局部阻力Z＝0 Pa。</p><p

101、><b>　　管段6－7：</b></p><p>　　取流速為5.54 m/s，選管道斷面為800×800，實際流速5.38 m/s，分流三通ξ=0，Rm =0.58 Pa/m，0. 58×2.2＝1.276 Pa，局部阻力Z＝0 Pa。</p><p><b>　　管段7－8：</b></p><

102、p>　　取流速為5.88 m/s，選管道斷面為800×800，實際流速5.82 m/s，分流三通ξ=0，Rm =0.62 Pa/m，0. 62×3.8＝2.356 Pa，局部阻力Z＝0Pa。</p><p><b>　　管段8－9：</b></p><p>　　取流速為6.32m/s，選管道斷面為800×800，實際流速6.25 m

103、/s，分流三通ξ=0，Rm =0.8 Pa/m，0. 8×10.4＝8.32 Pa，局部阻力Z＝0 Pa。</p><p><b>　　管段9－10：</b></p><p>　　取流速為6.75m/s，選管道斷面為1000×1000，實際流速5.99 m/s，分流三通ξ=0，Rm =0.6 Pa/m，0. 6×2＝1.2 Pa，局部阻力

104、Z＝0 Pa。</p><p><b>　　管段10－51：</b></p><p>　　取流速為6.75 m/s，選管道斷面為1250×1000，實際流速5.98 m/s，彎頭ξ=0.52，Rm =0.54 Pa/m，.54×15＝8.1 Pa，局部阻力Z＝10.972 Pa。</p><p>　　管段515-514：&l

105、t;/p><p>　　取流速為6.48 m/s，選管道斷面為2000×1250，實際流速5.51 m/s，ξ=0.04，Rm =0.14 Pa/m，0.14×4.5＝0.63 Pa，局部阻力Z＝0.716 Pa。</p><p>　　管段514-513：</p><p>　　取流速為6.01 m/s，選管道斷面為2000×1600，實際流速

106、4.91 m/s，分流三通ξ=0，Rm =0.12 Pa/m，0.12×4.5＝0.54 Pa，局部阻力Z＝0 Pa。</p><p>　　管段513-512：</p><p>　　取流速為5.41 m/s，選管道斷面為2000×2000，實際流速5.51 m/s，分流三通ξ=0，Rm =0.18 Pa/m，0.18×4.5＝0.81Pa，局部阻力Z＝0 Pa

107、。</p><p>　　管段512-101：</p><p>　　取流速為6.01 m/s，選管道斷面為3000×2000，實際流速5.58 m/s，分流三通ξ=0，Rm =0.16 Pa/m，0.16×4.5＝0.72 Pa，局部阻力Z＝0 Pa。</p><p>　　3、綜上各管段計算結果，將各個管段阻力相加，得到最不利環(huán)路的總阻力為62.0

108、92 Pa。</p><p>　　其他環(huán)路的水力計算數(shù)據(jù)見附表3。各個環(huán)路之間有阻力偏差時，設置風量調節(jié)閥進行調節(jié)。</p><p>　　6.3.3回風管風量計算</p><p>　　圖6-2 回風系統(tǒng)示意圖</p><p><b>　　管段a-b：</b></p><p>　　根據(jù)選擇的回風口，

109、假設管段內風速為3.5m/s，風量為1.275kg/s，則選擇回風管管徑630mm×630mm，那么實際流速為3.21m/s。</p><p>　　管段c-b：假設管段內風速為3.5m/s，風量為1.275kg/s，則選擇回風管管徑630mm×630mm，那么實際流速為3.21m/s。</p><p>　　管段b-d：假設管段內風速為3.71m/s，風量為2.55kg/

110、s，則選擇回風管管徑800mm×800mm，那么實際流速為4.5m/s。</p><p>　　管段e-d：假設管段內風速為3.5m/s，風量為1.275kg/s，則選擇回風管管徑630mm×630mm，那么實際流速為3.21m/s。</p><p>　　管段d-f：假設管段內風速為5.0m/s，風量為3.825kg/s，則選擇回風管管徑1000mm×800mm

111、，那么實際流速為4.78m/s。</p><p>　　管段h-f：假設管段內風速為3.5m/s，風量為1.275kg/s，則選擇回風管管徑630mm×630mm，那么實際流速為3.21m/s。</p><p>　　管段f-i：假設管段內風速為5.28m/s，風量為5.1kg/s，則選擇回風管管徑1000mm×1000mm，那么實際流速為3.21m/s。</p>

112、;<p><b>　　6.4本章小結</b></p><p>　　合理的布置風道直接影響室內的氣流組織和空調效果，也直接影響了空調系統(tǒng)的經(jīng)濟性。本設計本著科學合理的原則，根據(jù)建筑物的空間類型，對風道進行了設計計算。</p><p>　　本章首先對第5層的最不利管路進行了水力計算，確定了各個管段的管徑和風速，又計算了各個管段的局部阻力和沿程阻力，得到該不利

113、環(huán)路的總阻力為62.092 Pa。然后又對第5層的回風管進行了計算，確定了各個管段的管徑。</p><p>　　空調系統(tǒng)的水力計算是空調設計的最終環(huán)節(jié)。為了達到各個環(huán)路之間的水力平衡，應該盡量保證風量分配合理。</p><p><b>　　結 論</b></p><p>　　隨著經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步，人們生活水平的提高，空調技術在人們的日常生

114、活中所占的位置越來越顯得重要。而且，伴隨著空調技術的發(fā)展，我們還要注重空調的經(jīng)濟與節(jié)能。本設計中，空調系統(tǒng)針對保定市某綜合樓，設計時綜合考慮了多方面的因素，所得結論如下：</p><p>　　1、根據(jù)規(guī)范的要求，合理的確定了空調室內設計參數(shù)。夏季空調室內溫度為24℃，相對濕度為60%，室內風速v≤0.3 m/s。</p><p>　　2、由所確定的室內設計參數(shù)和室外氣象資料，對夏季空調房間

115、的負荷進行了計算。夏季冷負荷包括了通過圍護結構（墻、窗、門、樓板等）傳入室內的熱量、透過外窗（外門）的日射得熱量、人體散熱量、燈光照明散熱量、設備散熱量和人體潛熱散熱量。夏季濕負荷本設計只考慮人體散濕。該綜合樓的夏季室內冷負荷為320.218 kW；室內濕負荷為100.454kg/h。</p><p>　　3、綜合比較了幾種空調方案的優(yōu)缺點和適用條件，確定出了空調方案。設置了全空氣一次回風系統(tǒng)，散流器設于頂棚，氣

116、流組織為上送上回。在回風中加入部分新風，新風和回風混合后的空氣經(jīng)組合式空調機組處理后送入空調房間。</p><p>　　4、根據(jù)空調方案，確定了送風點O：iO=50.9 kj/kg，dO=12.1 g/kg。對夏季的空調處理過程進行了計算，得出系統(tǒng)的總送風量為39.533 kg/s，新風量為9.44 kg/s，回風量為30.093 kg/s?？照{機組的總負荷為688.625 kW。</p><

117、p>　　5、由算得的風量與負荷，選擇了空調機組型號為ZK-120。然后根據(jù)各個房間的風量確定了散流器與回風口的個數(shù)與型號，并對室內風速進行了校核。</p><p>　　6、根據(jù)空調房間布局布置送回風道。計算出了最不利環(huán)路的阻力為62.092 Pa，并將其作為選擇風機的依據(jù)。</p><p>　　本空調設計的主要應用對象是人，所以設計過程中在人性化的基礎上，盡可能兼顧舒適度與節(jié)能，為人

118、們的生產(chǎn)和工作創(chuàng)造出良好的室內環(huán)境。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　趙榮義，錢以明，范存養(yǎng)，薛殿華，張利群.簡明空調設計手冊 [M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998.</p><p>　　GB 50019－2003，采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范 [S].</p><p>　　電子工業(yè)

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