空调系统毕业设计计算说明书 - 图文

空调系统

业设计（论文）任务书毕

摘 要

随着我国经济的逐步增长，人们对居住条件生活环境的舒适性的要求越来越高，对空调的需求越来越大，对空调系统的节能、舒适、环保更加关注。

本设计为广州市XX酒店空调系统设计。酒店地下两层，地上二十六层，十二到二十五层为客房层，其他层为商业娱乐用房，主要为KTV，餐饮、棋牌、桑拿、会议等场所。本设计主要针对地上一层到二十六层的空调系统设计以及防排烟设计。

根据合理利用能源的原则，因地制宜，在比较各种方案的可行性后，选择一个技术可靠，经济合理，管理方便的设计方案。本次设计中，对于空间较大、运行班次相近及角系数相近的房间采用了一次回风全空气系统；对空间较小，需独立控制的房间采用了VRV系统；对防烟楼梯间、消防电梯间前室和合用前室进行加压送风设计；对走道进行排烟设计；对卫生间单独进行排风设计。本设计中，最有特色的部分就是采用的大金水源热泵VRV。

关键词：空调；一次回风全空气系统；VRV系统

目录

第一章 前言...................................................... 1 1．1建筑概况 ................................................... 1 1．2 设计任务................................................... 1 1．3 设计目的................................................... 1 第二章 设计依据及指导思想........................................ 2 2．1 设计基本参数............................................... 2 2．2 国家主要规范和行业标准..................................... 2 2．3 设计指导思想............................................... 3 第三章 空调系统设计.............................................. 3 3.1土建资料 .................................................... 3

3.1.1体型系数及窗墙比 ...................................... 3 3.1.2围护结构的选择： ...................................... 3 3.1.3照明与人员密度的确定 .................................. 6 3.1.4层高 .................................................. 6 3．2 冷负荷组成................................................. 6 3．3 负荷计算................................................... 6

3.3.1冷负荷的计算 .......................................... 6 3.3.2热负荷的计算 .......................................... 9 3.3.3 湿负荷的计算......................................... 10 3.3.4 新风负荷............................................. 10 3.3.5计算举例 ............................................. 11 3.4 系统方案的确定............................................. 13

3.4.1 空调系统的划分原则................................... 13 3.4.2系统形式的比较 ....................................... 14 3.4.3系统形式的确定 ....................................... 16 3.4.4 VRV系统的阐述 ....................................... 16 第四章 气流组织计算............................................. 20 4.1气流组织介绍 ............................................... 20 4.2 风口型式的确定............................................. 21 4.3气流组织计算 ............................................... 22 第五章 空调系统设计及计算....................................... 24 5.1 空气处理分析及风量计算..................................... 24 5.2 风系统设计................................................ 25 5.3 回风系统的设计............................................ 27 5.4 设备选型.................................................. 27

5.4.1空调机组的选型 ....................................... 27 5.4.2 VRV系统设备的选型 ................................... 28 第六章 防排烟系统设计及计算.................................... 30 6.1防排烟系统的介绍 ........................................... 30

6.2机械防烟的设计及计算 ....................................... 31 第七章 管道的消声和减振........................................ 34 7.1管道的消声 ................................................. 34 7.2 管道的减振................................................. 36 第八章 管道的保温和防腐 .......................................... 37 8.1 管道的保温................................................. 37

8.1.1 保温材料的确定....................................... 37 8.1.2 保温层厚度的选定..................................... 38 8.1.3 施工说明............................................. 38 8.2管道的防腐 ................................................. 38 结论............................................................ 40 参考文献........................................................ 41 致 谢......................................................... 42 附录............................................ 错误！未定义书签。

第一章 前言

1．1建筑概况

本设计为广州市XX酒店空调系统设计。广州市为夏热冬暖地区，地理位置为东经

113.31℃，北纬23.13℃。XX酒店地下两层，地上二十六层，十二到二十五为客房层，其他层为商业娱乐用房，主要为KTV，餐饮、棋牌、桑拿、会议等场所，为一个二十。本设计主要针对地上一层到二十六层的空调设计和排风设计以及防火防排烟设计。本次设计中，对于空间较大、运行班次相近及角系数相近的房间采用了全空气系统；对空间较小，需独立控制的房间采用了VRV系统；对防烟楼梯间、消防电梯间前室和合用前室进行加压送风设计；对走道进行排烟设计；对卫生间单独进行排风设计。

1．2 设计任务

根据确定的室内外气象条件，土建资料，人体舒适要求及热源情况设计该酒店的空调系统、排风系统及防排烟系统设计。

1．3 设计目的

本次设计为大四毕业设计，要求根据专业有关规范和标准，综合应用所学知识在老师

指导下独立分析解决专业工程设计问题，培养整体设计的观念，能够利用语言，文字和图形表达设计意图和技术问题。

1

第二章 设计依据及指导思想

2．1 设计基本参数

根据建筑物所在的地区是广州，按《空调设计手册》等有关规定确定。太原地区的和空调室外参数：

室外计算温度：:

冬季采暖计算温度: 7 ℃ 冬季空调计算温度: 5 ℃

夏季空调室外干球温度:33.5 ℃ 夏季空调室外湿球温度:27.3 ℃ 室外计算相对温度:

冬季:70 %， 夏季:83 %。 大气压:

冬季:1019.5hPa， 夏季:1004.5 hPa。 室外风速:

冬季:3.5m/s， 夏季:1.8m/s。

室内设计参数为：室内要求温度夏季保持26℃，冬季按各房间使用情况综合确定。

2．2 国家主要规范和行业标准

《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB50019—2003)

《高层民用建筑设计防火规范》 (GB50045—95)(2005年版) 《建筑设计防火规范》 (GB50016—2006) 《民用建筑热工设计规范》 (GB50176—93)

《通风空调工程施工质量验收规范》 (GB50243—2002)

《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 》(GB50242—2002) 《公共建筑节能设计标准》 (GB50189—2005)

《工业设备及管道绝热工程设计规范》(GB50264—97)

《05系列建筑标准设计图集》（DBGT04—19—2005）采暖通风专业(上册 下册) 05N1—N3; 05N4—N6

《建筑工程设计文件编制深度规定<2008年版>》 中华人民共和国建设部 2008年11月

《采暖通风与空气调节制图标准》(GB/T50114—2010) 《采暖通风与空气调节术语标准》(GB50155—92)

《不同气候区（或不同省）公共建筑节能设计地方规范和标准》

2

2．3 设计指导思想

毕业设计是大学四年学习的一次全面总结，要综合运用所学的基础理论和专业知识以及贯彻科学、节能、绿色系统的总则，并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。并满足国家及行业有关规范﹑规定的要求，利用国内外先进的空调技术及设备，创建健康舒适的室内空气品质及环境。

第三章 空调系统设计

3.1土建资料

3.1.1体型系数及窗墙比

由本建筑基本参数可得本建筑物体形系数为0.1，小于0.3，符合节能标准。

窗墙比：

朝向 北 窗类型 双层透明中空玻璃6mm 南 双层透明中空玻璃6mm 东 双层透明中空玻璃6mm 西 双层透明中空玻璃6mm 水平倾塑钢中空角：0 玻璃窗 窗面积 1686.43 墙面积 6110.2 窗墙比 0.276 传热系数 3.34 1624.09 3899.75 0.416 3.34 233.15 1149.75 0.203 3.34 219.39 1214.55 0.181 3.34 0 1457.6 0 2.61

3.1.2围护结构的选择：

外墙：轻集料混凝土砌块框架填充墙-玻璃棉板60

3

材料名称 厚度mm 外装饰层 20 通风空气层 50 玻璃棉板60 (矿棉、岩棉) 轻集料混凝200 土空心砌块 15mm内墙15 面抹灰层 各层之和 345 传热系数K 0.61 做法编号 做法名称 传热系数W/(㎡K) 内墙：砖墙(002002) 材料名称 厚度mm 干密度导热系数kg/m^3 W/(m.K) 1900 1.1 1.16 0.95 100 0.06 比热容kJ/(kg.K) 1.05 1.1 0.75 导热系数修正 1 1 0.93 热阻(㎡.K)/W 0.02 0.05 0.08 1500 1600 -- 0.76 0.81 -- 0.88 0.84 -- 1 1 -- 0.23 0.02 0.39 轻集料混凝土砌块框架填充墙-玻璃棉板60 0.61 水泥砂浆 20 砖墙 180 水泥砂浆 20 各层之和 220 传热系数K 2.02 做法编号 做法名称 砖墙(002002) 传热系数W/(㎡K) 2.02 屋顶：非上人加气混凝土砌块100-聚苯板50 材料名称 厚度mm 干密度导热系数比热容kg/m^3 W/(m.K) kJ/(kg.K) 混凝土板 20 30 0.03 1.38 架空层 200 1.16 0.95 1.1 防水层 5 600 0.18 1.47 15厚水泥15 1800 0.93 0.84 砂浆找平层 最薄30厚30 30 0.03 1.38 轻集料混凝土找坡层 加气混凝土100 500 0.21 0.84 砌块500 4

干密度导热系数kg/m^3 W/(m.K) 1800 0.93 1800 0.81 1800 0.93 -- -- 比热容kJ/(kg.K) 0.84 0.88 0.84 -- 导热系数修正 1 1 1 -- 热阻(㎡.K)/W 0.02 0.2 0.02 0.25 导热系数修正 100 100 100 1 2 热阻(㎡.K)/W 0.01 0.18 0 0.02 0.02 1 0.12 聚苯板 50 钢筋混凝土200 屋面板 各层之和 620 传热系数K 0.55 做法编号 做法名称 传热系数W/(㎡K) 楼板：楼面-38 材料名称 厚度mm 水泥刨花板25 (二) 钢筋混凝土 80 木丝板 50 各层之和 155 传热系数K 1.39 做法编号 做法名称 户门：节能外门 材料名称 厚度mm 30 1000 -- 0.04 1 -- 2.09 0.88 -- 2.7 1 -- 0.02 0.23 0.61 非上人加气混凝土砌块100-聚苯板50 0.55 干密度导热系数比热容导热系数修热阻kg/m^3 W/(m.K) kJ/(kg.K) 正 (㎡.K)/W 700 0.19 2.01 1 0.01 2500 400 -- 1.63 0.16 -- 0.84 2.09 -- 1 1 -- 0.1 0.02 0.13 楼面-38 松木云杉热25 流方向垂直木纹 各层之和 25 -- -- 传热系数K 3.02 外窗：双层透明中空玻璃6mm 材料名称 厚度mm 干密度导热系数kg/m^3 W/(m.K) 平板玻璃 6 2500 0.76 热流水平6 1.16 0.08 (垂直)10mm 平板玻璃 6 2500 0.76 各层之和 18 -- -- 传热系数K 3.34

5

干密度导热系数比热容导热系数修热阻kg/m^3 W/(m.K) kJ/(kg.K) 正 (㎡.K)/W 500 0.14 2.51 1.1 0.01 -- -- 0.01 比热容kJ/(kg.K) 0.84 1.01 0.84 -- 导热系数修正 1 0.63 1 -- 热阻(㎡.K)/W 0.01 0.01 0.01 0.02 3.1.3照明与人员密度的确定

人员数的确定是根据各房间的使用功能及使用单位提出的要求确定的。

照明由建筑电气专业提供，照明设备为明装荧光灯，镇流器设置在顶棚内，利用自然通风散热于顶棚内。各类型房间人员与照明标准见下表。 房间类型 照明（W/人） 人员密度（人/m2） 接待室 60 0.13 大会议室 40 0.67 办公室 50 0.10 门厅 40 0.30 棋牌室 40 0.05 乒乓球室 40 0.32 娱乐室 40 0.70 3.1.4层高

该酒店地上一层的层高为4.8m，二层至十一层的层高均为4m，十二层到二十六层的层高为3.5m。

3．2 冷负荷组成

（1）通过围护结构传入室内的热量 （2）通过外窗进入室内的太阳辐射热量 （3）人体散热量 （4）照明散热量

（5）设备、器具、管道以及其他室内热源的散热量 （6）食品或物料的散热量 （7）渗透空气带入室内的热量

（8）伴随各种散湿过程产生的潜热量

3．3 负荷计算 3.3.1冷负荷的计算

冷负荷计算是空调设计及合理选用空调设备的主要依据。从性质上来看，空调冷负荷可分为围护结构冷负荷和室内冷负荷。本设计中利用冷负荷系数法逐时计算空调冷负荷。

一.围护结构冷负荷

1.外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷

6

t'(?)?(tc(?)?td)k?k? (3-1)

Qc (?)?AK(t?c(?)-tR ) (3-2)

式中：

QC(t) ——外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，W； A——外墙和屋面的面积，ｍ2；

K——外墙和屋面的传热系数，W/（m2oC）；可根据外墙和屋面的不同构造，由《暖通空调》附录2—2和附录2—3中查取；

ｔR——室内计算温度，oC

tc（?） ——冷负荷计算温度逐时值，oC；根据外墙和屋面的不同类型分别在《暖通空调》附录2—4和附录2—5中查取；

ｔd ——地点修正值见表（1—1）；

ｋa——外表面放热系数修正值，外表面放热系数ａw=18.6W/m2oC时， ｋa=1.03；

ｋρ——吸收系数修正，查表取外墙：ｋρ=0.97，屋面：ｋρ=0.94。 2.外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷

Qc(?)?CwKwAw(tc(?)?td?tR) (3-3)

式中：

Q c(t)——外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷，W； Aw——窗口面积，ｍ2； Kw——外玻璃窗的传热系数，W/m2oC；根据ａi=8.7 W/m2.k，ａo=18.06 W/m2.k 查得K=2.99 W/m2oC；

ｔc(t) ——外玻璃窗的冷负荷计算温度逐时值，oC，《暖通空调》附录2-10中查得： ｃw——玻璃窗传热系数修正值；金属窗框，80%玻璃双层窗，ｃw=1.20； ｔd ——窗玻璃地点修正值《暖通空调》附录2-11查得ｔd =3 oC； 3.透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷

Qc(?)?C?AwCsCiDjmaxCLQ (3-4)

式中：

Ca——有效面积系数，《暖通空调》附录2-15查得，双钢窗Ca=0.75；

Cs——玻璃窗的遮阳系数，由《暖通空调》附录2-13查得，3mm厚普通玻璃Cs=0.96； Ci——窗内遮阳设施的遮阳系数由《暖通空调》附录2-14查得；浅色， Ci=0.5；

CLQ——窗玻璃冷负荷系数，无因次，北区内遮阳，由《暖通空调》附录2-17查取； Djmax ——日射得热因数，W/m2；由《暖通空调》附录2-12查得； A——窗口面积，ｍ2。 4．内围护结构冷负荷

Qc(?)?KiAi(to.m??t??tR)式中：

K——内围护结构（内墙、楼板等）的传热系数，W/m2oC；

7

(3-5)

A ——内围护结构的面积，ｍ2；

ｔo.m——夏季空调室外计算日平均温度，oC；

Δta——附加温升，可按《暖通空调》表2-10选取 Δt a =1 oC ； ｔR——室内计算温度，oC； 二.室内冷负荷

1. 人员散热引起的冷负荷

Qc(r)?qsn??CLQ （3-6）

QC?qln? （3-7）

式中：

Qc(?)——人体显热散热引起的冷负荷，W；

qs——不同室温和劳动性质成年男子显然散热量，W,见《暖通空调》表2-13；n——室内全部人数；参见人员分布及照明 ；

?——群集系数，见《暖通空调》表2-12，取Φ=0.93； CLQ——人体显热散热热冷负荷系数，由附录2-23中查得。 QC——人体潜热形成的冷负荷，W；

ql——不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，W,见《暖通空调》表2-13。 人员散热引起的冷负荷

Qc(?)?0.95qn.? (3-8)

式中：

Qc(?) ——人体显热散热引起的冷负荷，W；

n——室内全部人数；参见人员分布及照明 ； q——室内人员的全热散热量（W）；

?——群集系数，见《暖通空调》表2-12。 2. 照明散热引起的冷负荷

Qc(?)?1000n1n2NCLQ (3-9)

式中：

Qc(?)——照明散热引起的冷负荷，W；

N——照明灯具所需功率，KW；

ｎ1——镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间顶棚内时，ｎ2——灯罩隔热系数，利用自然通风散热于顶棚内时，ｎ2 =0.5；

CLQ——照明散热冷负荷系数，可由《暖通空调》附录2-22查得。

8

； n1=1.2 3.3.2热负荷的计算

建筑物采暖设计的热负荷在《采暖通风与空气调节规范》中明确规定应当根据建筑物散失和获得的热量确定。冬季热负荷包括围护结构的基本耗热量及加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的附加耗热量。

在工程实际中，围护结构的基本耗热量按一维稳定传热过程计算.即假设在计算时间内，室内、外空气温度和其他传热过程参数都不随时间变化。 一.围护结构基本耗热量：

Qj???K?A?(tn?tw) （3-10）

式中：

QJ——围护物的温差传热量，又称维护结构基本耗热量，W； K ——围护结构的传热系数，W/(m2.℃)； A——围护结构的面积，m2；

ｔR ——冬季室内计算温度，℃； tw ——冬季室外空气计算温度，℃；

??——围护结构的温差修正系数，取决于非供暖房间或空间的保温性能以及透气状况。 二.朝向附加耗热量：

朝向附加耗热量是考虑建筑物受太阳照射影响而对围护结构基本耗热量的修正。不同朝向的围护结构的修正率见下表。 ??????????????????????????????????????????????项目朝向?修正率?北、东北、西北朝向???东、西朝向?－?％?东南、西南朝向?－??％～－??％?南向?－??％～－??％?本设计中，北向取0％，东、西朝向取－5％，南向取20％。 三.高度附加耗热量：

由于室内温度梯度的影响，往往使房间上部的传热量加大。因此规定：当房间净高超过4米时，每增加1米，附加率为2％，但最大附加率不超过15％。应注意：高度附加率应加在基本耗热量和其他附加耗热量的总和上。

在本设计中，由于建筑物二至十一层层高均未超过4米。因此高度附加率为零。 四.风力附加耗热量：

风力附加耗热量是考虑室外风速变化而对维护结构基本耗热量的修正。在计算基本耗热量时，外表面换热系数是对应风速约为4m/s的计算值。我国大部分地区冬季平均风速为2～3m/s。因此《规范》规定，一般情况下，不必考虑风力附加。

在风力和热压造成的室内外压差作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后逸出，此部分耗热量为冷风渗透耗热量。为防止外界环境空气进入空调房间，干扰空调房间内温湿度变化而破坏室内洁净度，需要在空调系统中由一定量的新风来保持房间的正压。

由于空调建筑室内通常保持正压，因而在一般情况下，不计算门窗缝隙渗入室内的冷空气和由门，孔洞等侵入室内的冷空气引起的耗热量。

9

3.3.3 湿负荷的计算

房间的散湿主要是设备与人员散湿。相对于人员散湿，设备的散湿量相对较小故在此只计算人员散湿即可。

计算公式为：

mw?0.278n?g?10?6 (3-11)

式中:

g——成年男子的小时散湿量g/h ,查《暖通空调》表2-13得 g=109 g/h； n——室内全部人数 ；

mw——人体散湿量，kg/s；

?——为群集系数，查《暖通空调》表2-12得?=0.92。

3.3.4 新风负荷

一、新风量的计算

新风量主要作用满足下面三个条件： 1）满足卫生要求； 2）补充局部排风量；

3）保证空调房间内的“正压”要求。 在实际工程中，如前所述，对于大多数场合，当按上述方法得出的新风量不足总风量的10%时，应按10%计算，以确保卫生和安全。

GW?n?gw (3-12)

式中：

Gw——新风量，m3/h； n——人数；

gw——每人每小时新风量，m3/h。 故各房间的功能与风量如表4-3所示。 二、新风负荷计算

夏季：

式中：

Qc.o——夏季新风冷负荷 ，KW M0——新风量 kg/s

ho——室外空气焓值 kj/kg HR——室内空气焓值 kj/kg

冬季：

式中：

10

Qc.o?Mo(ho?hR) (3-13)

Qh.o?Mocp(ho?hR) (3-14)

Qh.o——冬季新风热负荷 KW

cp——空气定压比热 kj/(kg . oC),取1.005 to——冬季空调室外空气计算温度 oC tR——冬季空调室内空气计算温度 oC

3.3.5计算举例

以一层商务中心为例，按各项条件，分项计算如表3.1：

表3.1 一层商务中心负荷计算表

长： 北外墙 16.8 8.99 202 567 宽(高)： 8.74 194 552 宽长： 8.4 (高)： 传热负荷北外窗 17019[豪华四套间 19] 温差 直射面积 辐射照度W/㎡(直|散) 冷负荷 4.03 15.96 28|94 1461 宽西内墙 邻室温差 冷负荷 3 568 长： 9.9 (高)： 3 568 宽东内墙 邻室温差 冷负荷 南内墙 3 568 16.8 3 长： 9.9 (高)： 3 568 宽(高)： 3 3 3.5 3 568 3.5 3 568 3.5 4.7 15.96 8|121 1556 5.32 15.96 0|136 1694 面积： 3 568 面积： 3 568 面积： 3 11

1.9 8.52 170 538 3.5 面积： 8.35 178 527 面积： 5.96 0 42.84 8.26 180 521 15.96 6.55 0 传热系数： 8.23 1.47 8.26 170 521 3.34 7.36 15.96 0|136 2162 2.02 3 568 2.02 3 568 2.02 3 传热负荷温差 总辐射照度W/㎡ 冷负荷 8.35 194 527 8.48 202 535 8.66 189 546 8.87 94 560 9.11 0 575 9.36 0 591 178 519 传热系数： 7.04 7.48 15.96 8|121 2181 7.27 15.96 28|94 2214 7.17 15.96 54|65 2282 6.79 15.96 41|24 1982 6.23 0 5.62 0 0 0|146 1800 0|148 1955 34.65 3 568 34.65 3 568 54.6 3 0|146 0|0 0|0 2067 传热系数： 3 568 传热系数： 3 568 传热系数： 3 1128 970 3 568 3 568 3 568 3 568 3 568 3 568 3 568 3 568 3 568 3 568 3 568 3 568 长： 邻室温差 3 3 3 3 3 3

冷负荷 895 895 宽895 895 面积： 3 114 面积： 3 2513 429|691 0.1084 1738|4431 1.027 1113|1113 0 1669|1669 0 14888 10458 4431 1.4016 0.3746 1.0895 895 传热895 3.35 3 114 1.39 3 2513 429|691 0.1084 1738|4431 1.027 1113|1113 895 895 895 895 895 895 南内门 长： 2 (高)： 2.1 4.2 系数： 3 114 222.56 3 2513 429|691 0.1084 1738|4431 1.027 1113|1113 0 1669|1669 0 15037 10606 4431 1.4016 0.3746 1.012

3 114 传热系数： 3 2513 邻室温差 冷负荷 3 114 74.19 3 2513 429|691 0.1084 1738|4431 1.027 1113|1113 0 1669|1669 0 14589 10158 4431 1.4016 0.3746 1.03 114 宽(高)： 3 2513 429|691 0.1084 1738|4431 1.027 1113|1113 0 1669|1669 0 14669 10238 4431 1.4016 0.3746 1.03 114 3 114 3 114 3 114 3 114 3 114 3 114 长： 楼板 邻室温差 冷负荷 3 3 2513 429|691 0.1084 1738|4431 1.027 1113|1113 0 1669|1669 0 14793 10362 4431 1.4016 0.3746 1.03 2513 429|691 0.1084 1738|4431 1.027 1113|1113 0 1669|1669 0 15269 10838 4431 1.4016 0.3746 1.03 2513 429|691 0.1084 1738|4431 1.027 1113|1113 0 1669|1669 0 15311 10880 4431 1.4016 0.3746 1.03 2513 429|691 0.1084 1738|4431 1.027 1113|1113 0 1669|1669 0 15390 10959 4431 1.4016 0.3746 1.03 2513 429|691 0.1084 1738|4431 1.027 1113|1113 0 1669|1669 0 15103 10672 4431 1.4016 0.3746 1.03 2513 429|691 0.1084 1738|4431 1.027 1113|1113 0 1669|1669 0 14264 9834 4431 1.4016 0.3746 1.03 2513 429|691 0.1084 1738|4431 1.027 1113|1113 0 1669|1669 0 14123 9692 4431 1.4016 0.3746 1.0显热|全人体 湿负荷 热 429|691 0.1084 1738|4431 1.027 1113|1113 0 1669|1669 0 15147 10717 新风[冷] 显热|全热 湿负荷 设备 显热|全热 湿负荷 显热|全热 湿负荷 总冷负荷 冷负荷(不含新风) 0 1669|1669 0 15244 10814 4431 1.4016 0.3746 1.0灯光 *小计[1] 新风冷负荷 总湿负荷 湿负荷(不含新风) 新风湿负4431 1.4016 0.3746 1.02

荷 总冷指标 冷指标(不含新风) 新风冷指标 总湿指标 湿指标(不含新风) 新风湿指标 27 131 27 132 27 133 27 134 27 135 7 136 27 137 27 137 27 138 27 138 27 136 27 128 27 127 91 92 93 94 95 96 97 97 98 98 96 88 87 40 0.0126 0.0034 0.0092 40 0.0126 0.0034 0.0092 40 0.0126 0.0034 0.0092 40 0.0126 0.0034 0.0092 40 0.0126 0.0034 0.0092 40 0.0126 0.0034 0.0092 40 0.0126 0.0034 0.0092 40 0.0126 0.0034 0.0092 40 0.0126 0.0034 0.0092 40 0.0126 0.0034 0.0092 40 0.0126 0.0034 0.0092 40 0.0126 0.0034 0.0092 40 0.0126 0.0034 0.0092 其他房间负荷计算见附表1——负荷计算书。

3.4 系统方案的确定 3.4.1 空调系统的划分原则

空调管路系统的环路划分应该遵循满足空调的要求、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、不同的使用时间、不同的负荷运行、不同的平面图布置和不同的建筑层数正确划分空调管路系统的环路。

(1) 空调管路系统的划分原则见表3.2：

表3.2 空调管路系统的划分原则 序号 1 依据 负荷特性 ? ? ? ? 2 3 使用功能 ? 空调房间的布置 ? ? ? 4 建筑层数 ? 划分原则 根据建筑不同的朝向划分不同的环路 根据内区与外区负荷划分不同的环路 根据室内热湿比大小，将相同或接近的房间划分为一个系统或环路 按房间的功能、用途、性质，将基本相同的者划分为一个区域或组成一个系统 按使用时间的不同进行划分，将使用时间相同或相近的房间划分为一个系统或环路 根据平面位置的不同进行分区设置 在高层建筑中，根据设备、管路、附件等的承压能力，水系统按竖向分区，减少系统内设备承压。 为了使用灵活，也可按竖向将若干层组合成一个系统，分别设置管路系统 高层建筑中，通常在公共部分与标准层之间设置转化层；因此，设计中空调管路系统也常以转化层进行竖向分区 13

在本设计中，空调管路系统的环路划分原则依据使用功能来划分的，因为政府办公楼的房间的功能、用途、性质，基本相同。

3.4.2系统形式的比较

传统的空调方案有单风道一次回风全空气系统和风机盘管加独立新风的空调方式。 空调房间内的室内热湿负荷全部由经过处理的空气来承担的空调系统，称为全空气式系统。它是利用空调装置送出风来调节室内空气的温度和湿度，使室内的温度和湿度保持稳定。由于空气的比热较小，用于吸收室内余热余湿的空气量大，所以这种系统要求的风道截面积大，占用的建筑空间较多。集中式系统就是全空气系统。

集中式空调系统分一次回风系统和二次回风系统，两者差别在于一次回风系统用再热器解决送风温差受限制的问题，而二次回风系统则采用在喷水室后与回风再次混合的方法代替再热器。

风机盘管加新风系统分为两部分，风机盘管是中央空调末端设备，新风系统负担新风负荷以满足室内空气质量，风机盘管加新风系统是水系统空调中一种重要形式，也是民营建筑中采用较为普遍的空调形式。

下面就集中式系统和风机盘管+独立新风进行比较：

表3.3 集中式系统和风盘加新风系统对比表

比较集中式 风机盘管加新风 项目 设空调与制冷设备可以集中布置在机房 只需要新风空调机房面积 备风机盘管可以安装在空调房间布机房面积较大 置有时可以布置在屋顶上 里 与分散布置，敷设各种管线较麻机房烦 风空调送回风管系统复杂，布置困难 放室内时，不接送、回风管； 管当系统和新风系统联合使用系支风管和风口过多时不易平衡 统时，新风量较小 维护 1. 空调与制冷设备集中在机房内，便布置分散，维护与管理不便，运行 于管理和维修 系复统杂，易漏水 温湿度 可严格控制温度和相对湿度 控制 室内要求严格时，难以满足要求。 净空可以采用初效、中效和高效过滤器，满化气采用喷水过滤性能差，室内清洁度要求过足室内空气清洁的不同要求。滤室时，水与空气直接接触，易受污染，较高时难于满足 与须经常换水 消声可以有效的采取消声和隔震措施 隔震 14

必须采用低噪声风机，才能保证室内要求 风管空调房间之间有风管连通，使各个房间互相互相污染。当发生火灾时会通过风管迅各个房间之间不会互相污染 串通 速蔓延 使用寿命 使用寿命长 安装 设备和风管安装工程量大，周期长 使用寿命长 安装投产快 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 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

VRV（Variable Refrigerant Volume）系统,为变冷媒流量多联系统,即控制冷媒流通量并通过冷媒的直接蒸发或直接凝缩来实现制冷或制热的空调系统.VRV是依赖于机电方面的变频技术而产生的空调系统设计安装方式.自从大金公司80年代发明了VRV系统之后,很多极其注意空间利用的商铺都选择这种算不上真正中央空调的新系统.由于VRV系统只是输送制冷剂到每个房间的分机,所以不需要设计独立的风道(新风系统另外安排风道), 做到了设备的小型化和安静化.给建筑设计单位,安装公司以及业主都提供了便捷,舒适和经济的完美选择.据说这个公司在我国的中高端市场占有率达到了80%!进入21世纪以后,大金不断完善VRV技术,结合现在流行的以太网技术来提供从各分机到主机甚至远程监控的控制能力.并克服了VRV系统与集中式中央空调相比最大的缺点----增加了独立设计协同控制的新风系统.

VRV 空调系统是在电力空调系统中，通过控制压缩机的制冷剂循环和进入室内换热器的制冷剂流量，适时地满足室内冷热负荷要求的高效率冷剂空调系统。其工作原理是：由控制系统采集室内舒适性参数、室外环境参数和表征制冷系统运行状况的状态参数，根据系统运行优化准则和人体舒适性准则，通过变频等手段调节压缩机输气量，并控制空调系统的风扇、电子膨胀阀等一切可控部件，保证室内环境的舒适性，并使空调系统稳定工作在最佳工作状态。

VRV 空调系统具有明显的的节能、舒适效果，该系统依据室内负荷，在不同转速下连续运行，减少了因压缩机频繁启停造成的能量损失；采用压缩机低频启动，降低了启动电流，电气设备将大大节能，同时避免了对其它用电设备和电网的冲击；具有能调节容量的特性，改善了室内的舒适性。

VRV 空调系统具有设计安装方便、布置灵活多变、建筑空间小、使用方便、可靠性高、运行费用低、不需机房、无水系统等优点。

VRV空调与传统空调相比，具有显著的优点：运用全新理念，集一拖多技术、智能控制技术、多重健康技术、节能技术和网络控制技术等多种高新技术于一身，满足了消费者对舒适性、方便性等方面的要求。

VRV空调与多台家用空调相比投资较少，只用一个室外机，安装方便美观，控制灵活方便。它可实现各室内机的集中管理，采用网络控制。可单独启动一台室内机运行，也可多台室内机同时启动，使得控制更加灵活和节能。

15

VRV空调占用空间少。仅一台室外机可放置于楼顶，其结构紧凑、美观、节省空间。 长配管、高落差。多联机空调可实现超长配管125米安装，室内机落差可达50米，两个室内机之间的落差可达到30米，因此多联机空调安装随意、方便。

VRV空调采用的室内机可选择各种规格，款式可自由搭配。它与一般中央空调相比，避免了一般中央空调一开俱开，且耗能大的问题，因此它更加节能。此外，自动化控制避免了一般中央空调需要专用的机房和专人看守的问题。

VRV中央空调的另一个最大的特点是智能网络中央空调，它可以一台室外机带动多台室内机，并且可以通过它的网络终端接口与计算机的网络相连，由计算机实行对空调运行的远程控制，满足了现代信息社会对网络家电的追求

3.4.3系统形式的确定

通过以上的空调系统的比较，结合实际的空调建筑的概况、等次、入住人员的等情况，可以看出在大空间的空调房间一般都采用集中式空调系统，这种空调方式送风量大，可以充分进行换气，室内空气污染小，过度季节新风可以调节，由于空气处理设备集中在机房，管理维护方便；集中式空调可以实现全年多工况节能运行调节，达到经济的效果：在一些空间较小、对负荷或温度有不同要求、需独立控制的空调房间普遍采用VRV系统空调方式。

根据广州的地理位置，考虑其水源丰富，冬季同样需要制热，加上酒店对空调系统的要求，VRV系统采用大金的水源热泵VRV。

3.4.4 VRV系统的阐述

一，VRV系统的设计内容

（1） 采用什么形式（单冷型、热泵型、热回收型和蓄能型）的多联机系统，并要考虑室

外机与室内机的位置，合理地布置系统； （2） 选择室内机（形式、容量、台数等） （3） 选择室外机； （4） 新风输送方式。

二，VRV空调系统在工程设计中应注意的问题 1．新风问题：

空调系统中，新风量是一个很重要的技术参数，也是达到室内卫生标准的保证。目前常用的新风处理方式有：

(1)、使用专用的新风机，其室内机按新风工况设计，排管数通常为6 排或者8 排，风压也较高，然而价格很高，一般工程中较少采用；

(2)用全热交换器处理新风。这种方式特别适合有排风要求的场合，如餐饮娱乐、会议室等。将室外新风经过全热交换器与室内排风进行热湿交换后送入室内，可以大大降低新风负荷，非常节能。然而，在工程设计需要注意新风口和排风口的布置一定要合理，尤其是有污染的场所，更要考虑新风和排风的交叉污染问题，在国内使用时，由于大多数城市空气质量较差，积灰严重，过滤器易堵塞，要经常清洗过滤器。 (3)用风机箱将新风送至各个室内机，新风负荷由各个室内机负担。该方式系统简单，设计时风机箱也根据系统要求很容易选到合适的风压。过渡季节还可以作为通风换气机

16

使用。但是未经过处理的新风直接接入室内机时，与新风单独处理的系统相比，室内机型号加大，噪音也增大，而且在室外空气湿度较大时，室内机可能会产生结露现象。

由此可以看出对于VRV 空调系统最棘手的新风问题，通常情况下都推荐采用第三种处理方式，经济合理，简单适用。而在有排风要求的场合，则优先考虑第二种方式。 2.目前VRV 空调系统本身所受局限： (1)最大室外机连接数为4 台； (2)最大室外机组合容量为48HP： (3)最大室内机连接数为40 台；

(4)室内机与室外机的容量比为50%~130%： (5)最大实际配管长度为150 米；

(6)室内外机最大高度差当室外机在上时为50 米，当室外机在下时为40 米；

(7)最大总配管长度为300 米。 3.室内机选择问题：

一个工程中在某些部位室内选用不恰当，如：

(1)某工程在较窄小的电梯厅选用了嵌入式四面送风的室内机；

(2)某工程在吊顶下面安装吊式明装的室内机，不妥，应选用嵌入式双面或四面送风的室内机：

(3)某工程某个面积很大的厅，选用数台四面送风的室内机，实际选用暗装风管式的室内机不但可节省初投资，还可以更灵活配合内装修布置送风口达到使用目的。

建议：

(1)房间有吊顶，而且平面成长窄形时采刚半明装四面送风室内机。 (2)有吊项且平面成止方形或空间较大时采用半明装四面送风室内机，当平面空间较大时，为了节省造价或更灵活的配合内装修也可选用暗装接管式室内机。

(3)房间无吊顶时，根据其平面形状、大小灵活的采用明装吊式、明装肇式和明装落地式室内机。

4.室外机耗电量问题

VRV 空调产品样本中提供的压缩机输功率不能当作压缩机的耗电量，两者之间存在着电机的效率，一般为0．8。 5.室内外机的匹配问题

实际工程中，尤其是中小型工程，同一层平面中有多种使用功能房间，其使用时间也不同，而且面积也较小(如：小会议室、接待室、包间、小餐厅等)，要实现空调系统的划分就比较困难，即使能做剑而系统也十分复杂。如果采用VRV 空调系统以上问题就简单了，而且充分的体现出它既能灵活布置，又能节省平常运行费用的特点。既然把不同功能和不同使用时间的房间合在同一个空调系统中，那么，就存在室内合理匹配问题，这就需要考虑同时使用系数的题，同时使用系数多少视具体情况而定，但是室内机和室外机的容量比既不能低于50%，也不能超过130%。

6.室外机的布置问题

室外机的布置应满足下述要求：进风通畅不干扰，排风顺畅不回流。只有做好这些才能保证室外机的产冷量(热量)。室外机布置在屋顶、阳台和地面上，前面两种做法居多，两者都有优缺点：

室外机布置在层顶时，优点：屋顶较空旷，排风顺畅，热空气很快的散发到高空去。缺点：进风曲折，当众多室外机布置在同一屋顶时，进风曲折且干扰多。室外机布置在阳台上时优点：进风顺畅。缺点：排风不畅，存在回流现象，当数台垂直布置时，容易形成下面室外机的排风被上面室外机吸入作为进风，影响机组产冷量(热量)。

17

7.凝结水管的安装问题

VRV 空调部分室内机自带凝结水排升泵，这给设计带来极大的方便。实际上程中凝结水管的长度应尽量短，并要有0．O1 的坡度，以免形成管内气阻，排水不畅。如果凝结水管坡管不够时，可制一个排水升程管。升程管的高度应小于各种型号凝结水排升高度的规定值。升程管距管室内机应小300mm。 8.系统中的安装问题

（1）VRV系统可使室内外配管最长达120m； （2）室外机和室内机间最大高差可达50m；

（3）同一系统中的室内机之间的高差最大为15m； （4）室外机之间的高差应小于4m；

（5）室外机与功能机之间的高差也小于4m。 9.室内机与室外机容量匹配问题

室内机与室外机容量配比可在50%——130%，选多大的配比与房间的类型及其使用特点有关。

10.制冷剂的问题

由于VRV 空调系统的管道接头较多，增加了制冷剂泄漏的可能性，且系统的内容积过大，增大了制冷剂充灌量，因此空调机安装的房间要求设计成：在出现制冷剂泄漏时，其浓度不会超过极限值。以制冷剂R410A 为例，它没有毒性和易燃性，但是当浓度上升时却存在窒息危险。其极限浓度计算方法是：制冷剂总量(千克)/安装室内机房间的最小容积(立方米)≤浓度极限(千克/立方米)用于一拖多的制冷剂的浓度极限为0．3 千克/立方米。浓度可能超过极限值的房间，与相邻房间要有开口，或者安装跟气体泄漏探测装置连锁的机械通风设备。 11.VRV的局限性

传统VRV系统将制冷剂通过铜管送到空调空间各个地方，制冷冷媒用量巨大，所有服役制冷机器的制冷剂最终都是要排放到空气中，当今普遍使用的制冷剂，即使环保冷媒，也存在着较高的温室气体效应，这种制冷剂用量巨大的系统实际上在环保上存在先天的缺陷。

传统VRV系统不但存在制冷冷媒用量巨大的问题，而且制冷剂在制冷空间（多数在吊顶里面，还有穿越墙体的管道）泄露不易检测，难以维修，初始安装也极其不便。

由于VRV大量采用旁通换热器来分区供冷（热），系统在运行工况下，参与循环的制冷剂充液量具有不可预测性，从而系统需要较大的气液分离和储液器来调节，这些容器中常常驻留冷冻油，使得在一些工况下，如果没有油分, 压缩机回油困难，压缩机可靠性下降。

12.大金水源热泵VRV的介绍

作为逐步被人们了解的VRV系统，其突出的节能舒适性及便利性已被广泛认可。如今，水源热泵VRV作为VRV系统中的一员，除了设计安装的灵活性、运行的节能性及控制的智能性等，其主机摆放受限少、能利用可再生能源、主机间制冷/热独立控制及水管侧可进行热回收等特点，也开始运用于许多大型项目中。 （1）设计灵活性

采用水作为冷/热源的水源热泵VRV系统，冷/热源与主机间以水管连接，基本无管长限制，尤其适用于高层建筑或大型楼宇。同时由于系统采用水作为冷/热源，主机无需与外气换热，因此基本不用考虑散热问题，可方便地置于当层摆放或集中摆放的设备机房中，大大提高了建筑的空间利用率，且机房无需开设百叶，不会影响建筑外立面的美观性。另外，主机与室内机之间以冷媒管连接，最大实际配管长度可达120m，同时室内机有多种形式可供选择，灵活应对不同房型及不同装潢风格。

18

图4.1 大金水源热泵VRV系统图 （2）安装简易性

新型水热交换器以及冷媒控制回路的优化，使大金水源热泵VRV主机机身紧凑，高度仅1m，且重量轻，在受限大的空间也可安装。同时，主机还可以作堆叠式设置，进一步节省了空间，解决了主机摆放难的问题。 （3）高效节能性

大金水源热泵VRV主机采用先进的直流变频技术，系统能力按需输出，无论是在满负荷状态还是部分负荷状态下都能达到节能舒适的空调效果。同时，由于系统以水作为冷/热源，受气候变化影响小，且在冬季无需进行除霜运转，这也大大提高了系统的运行效率。

其次，每套主机系统都可独立制冷/热，对于一些高档建筑，可以很好地满足不同区域同时制冷/热的要求。另外，除了使用冷却塔与锅炉作为系统的冷/热源，大金水源热泵VRV也可利用地表水、地下水、土壤或污水废水等可再生能源作为冷/热源，实现进一步的节能环保。

主机

热交换器

室内机

图4.2 利用可再生能源的水源热泵VRV系统

（4）控制智能性

19

与大金VRVⅢ相同，水源热泵VRV系统室内机除了可由有线/无线遥控器控制外，也可接入大金的智能化集中控制系统，实现统一开/关、温度调节、日程设定、电量划分等功能。另外，系统通过BACnet及LonWorks网关可同样接入其它控制平台中，方便用户集中管理。

如今，大金水源热泵VRV系统已在许多大型项目中运用，其灵活性、高效性、节能性以及便利性使空调系统为众多建筑锦上添花。 （5）冷/热源

空调系统夏季制冷采用冷却塔散热，置于辅楼楼顶。冬季制热采用燃气锅炉，可灵活开关，免受城市管网启用时间的制约，置于辅楼地下一层。 （6）主机

主机置于建筑的各层设备机房中，由于以水为冷/热源，几乎不用考虑风冷主机因摆放空间不足或摆放位置不当引起的气流短路问题，因此机房无需开设百叶，不会影响办公楼的外观。而且主机轻便小巧，无需特地开辟地下机房放置，这也大大节省了设备摆放空间，提高了建筑空间利用率。 （7）水泵

水源热泵VRV系统采用变频水泵，可根据主机实际开启的台数自动调节所需提供的水量，既实现了系统节能，也保证了空调的使用效果。 （8）室内机

水源热泵VRV系统主机与室内机由冷媒管连接，通过压缩机变频调节和电子膨胀阀开度改变系统输出能力，达到适应室内负荷的要求。室内机可单独控制，同时通过大金智能化集中控制i-Manager系统实现灵活管理，达到节能舒适的空调效果。 （9）热回收

系统通过温控阀切换其工作情况：当系统冷负荷为主要负荷时，自动开启冷却塔进行散热；当系统热负荷为主要负荷时，自动开启锅炉提供热源；当冷热负荷基本相等时，冷却塔与锅炉都无须开启，即通过热回收便可满足空调要求，避免产生多余的电费，并且当冷热平衡时，热回收的效率最大。 （10）智能控制

在制冷情况下，系统可自动根据温度的变化，调节冷却塔的冷却方式。当所需冷量较大时，开启冷却塔风扇进行机械对流；当所需冷量一般时，冷却塔风扇关闭，自然对流进行冷却；当所需冷量较小，仅依靠冷却水自身可满足时，冷却塔关闭。如此，通过智能控制冷却塔的冷却方式，达到节能的效果

以上是大金水源热泵VRV系统简单介绍，在如今节能环保这个大课题下，大金始终致力其中，让舒适、节能的空调系统营造绿色的建筑环境。

第四章 气流组织计算

4.1气流组织介绍

气流组织设计的任务是合理地组织室内空气的流动，使室内工作区空气的温度、湿度、速度和洁净度能更好地满足工艺要求及人们的舒适感要求。空调房间气流组织是否合理，不仅直接影响房间的空调效果，而且也影响空调系统的能耗量。影响气流组织的因素很多，如送风口

20

位置及形式，回风口位置，房间几何形状及室内的各种扰动等。其中以送风口的空气射流及气流组织的影响最为重要。

大多数空调与通风系统都需向房间或被控制区域送入和（或）排出空气，送风口的位置及型式，回风口的位置，房间几何形状及室内的各种扰动都会影响室内空气的流速分布、温湿度分布和污染物浓度分布。室内气流速度、温湿度都是人体热舒适的要素，而污染物浓度是空气品质的一个重要指标。因此，要想使房间的人群活动区域（称工作区）成为一个温湿度适宜、空气品质优良的环境，不仅要有合理的系统形式及对空气的处理方案，而且还必须有合理的空气分布。空调房间气流组织是否合理，不仅直接影响到空调房间的空调效果，而且也影响空调系统的能耗量。

对气流分布的主要要求和常用的评价指标如下：

在空调或通风房间内，送入与房间温度不同的空气，以及房间内有热源存在，在垂直方向通常有温度差异（温度梯度）。在舒适的范围内，按照ISO7730标准，在工作区内的地面上方1.1m和0.1m之间的温差不应大于3℃。

工作区的风速也是影响热舒适的一个重要因素。在温度较高的场所通常可以用提高风速来改善热舒适环境，但大风速是令人厌烦的。我国规范规定：舒适性空调冬季室内风速不应大于0.2m/s，夏季不应大于0.3m/s；工艺性空调冬季室内风速不应大于0.3m/s，夏季宜采用0.2～0.5m/s。

人在空调房间内常见的不满是有吹风感。吹风感是由于空气温度和风速（房间的湿度和辐射温度假定不变）引起人体的局部地方有冷感，从而导致不舒适的感觉。

通风效率Ev可以理解为稀释通风时，参与工作区内稀释污染物的风量与总送入风量之比，或是污染物排风浓度与工作区浓度之比。由此可见，Ev也表示通风或空调系统排出污染物的能力，也被成为排污效率。它实际上是一个经济性的指标，Ev越大，表明排出同样发生量污染物所需的新鲜空气量越少，相应的空气处理和输送的能耗越小，设备费用和运行费用也就越低。

空气质点的空气龄简称空气龄，是指空气质点自进入房间至到达室内某点所经历的时间。局部平均空气龄定义为某一微小区域中各空气质点的空气龄的平均值。

换气效率是评价换气效果优劣的一个指标，它是气流分布的特性参数，与污染物无关。它定义为空气最短的滞留时间与实际全室平均滞留时间之比。

4.2 风口型式的确定

送风口以安装的位置分：有侧送风口、顶送风口、地面风口；按送出气流的流动状况分有扩散型风口、轴向型风口和孔板送风。扩散型风口有着较大的诱导室内空气的作用，送风温度衰减快，但射程较短；轴向型风口诱导室内气流作用小、速度衰减慢、射程远；孔板送风口是在平板上满布小孔的送风口，速度分布均匀，衰减快。

房间内的回风口是一个汇流的流场，风速的衰减很快，它对房间的气流影响相对于送风口来说比较小，因此风口的形式也比较简单。

按照送回风口布置和型式的不同，气流组织有以下五种:侧送侧回，上送下回，中送上下回，下送上回和上送上回。

空气调节房间的送风方式及送风口的选型应符合下列要求。

①一般采用百叶风口或条缝型风口等送风，有条件时，侧送气流宜贴附；工艺性空气调节房间，当室温允许波动≤?0.50C时，侧送气流应贴附。

②但有吊顶可以利用时，应根据房间的高度及使用场所的对气流的要求，分别采用圆形、方形和条缝形风口和孔板送风；当单位面积送风量较大，且工作区内要求的风速较小或区域温差要求严格时，应采用孔板送风。

21

③空间较大的公共建筑和室温允许波动≥?10C的高大厂房，可采用喷口送风或旋流送风口送风。

送风口型式及其紊流系数的大小，对射流的发展及流型的形成都有直接影响。因此，在设计气流组织时，根据空调精度、气流型式、送风口安装位置以及建筑装修的艺术配合等方面的要求选择不同型式的送风口。常见的典型送风口型式有：侧送风口、散流器、孔板送风口、喷射式送风口和旋流送风口。侧送风适用于公共性建筑的舒适性空调，以及精度较高的工艺性空调；散流器适用于公共性建筑的舒适性空调；喷口送风适用于空间较大的公共建筑和高大厂房；根据（有吊顶夹层，速度场温度场均匀，室温波动范围10C）。

（1）侧送风的气流组织

侧送风是空调房间中常用的一种气流组织方式。一般以贴附形式出现，工作区通常是回流。对于室温波动范围有要求的空调房间，一般都能够满足区域温差的要求。因此，除了区域温差和工作区风速要求很严格以及送风射程很短，不能满足射流扩散和温差衰减要求以外，通常宜采用这种方式。

（2）喷口送风

喷口送风适用于以下特点的建筑物空调。 ①建筑物高大，高度在6～7m以上；

②由于喷口送风具有射程远、系统简单和投资较省的特点，因此，在要求舒适性空调的公共建筑物如礼堂、体育馆、剧院、大厅等，采用这种送风方式最为适宜。

③室内没有大量的热量、粉尘和有害气体的局域区域。 3）散流器送风

散流器送风方式，一般用于室温允许波动有要求，层高较低且有技术夹层的空调房间，送风射流沿着顶棚流动形成贴附射流。空气由散流器送出时，通常沿着顶棚和墙面形成贴附射流，射流扩散较好，区域温差一般能够满足要求保证工作区稳定的温度和风速。

综上所述，在本设计中，进风口采用固定的防水百叶窗，以防雨水进入。在根据办公楼的实际情况，建筑面积较小的办公室采用侧送风气流组织形式，且选用双层百叶送风口；服务大厅与接待室等大空间采用散流器平送，送风口选用方形散流器；而门厅采用喷射式送风，送风口选用圆形喷口。且回风口都选用单层百叶回风口；气流组织采用上送上回的方式；回风道均在吊顶上布置，这样布置风道的优点是减少投资，且不占用建筑面积，与装修协调容易。

对于散流器平送风口采用顶部回风，回风口双层百叶回风口。

4.3气流组织计算

散流器平送气流组织计算：

1.布置散流器，计算每个散流器的送风量

2.初选散流器 ，选定散流器后可算出实际的颈部风速，散流器实际出口面积约为颈部面积90%，所以：

3.按式

vs?v00.9

KvsA1/2x??x0vx (4-1)

计算射程，其中取Vx＝0.5m/s

22

式中：

K——送风口系数，多层锥面散流器为1.4 Vs——散流器出口风速，m/s； A——散流器的有效流通面积，m2 Vx——在x处的最大风速，m/s

Xo——平送射流原点与散流器中心的距离，多层锥面散流器取0.07m 4.按式

Vm?0.381xL2(?H2)1/24 (4-2)

式中：

L——散流器服务区边长，m；当两个方向长度不等时，可取平均值 H——房间净高，m x——射程，m

当送冷风时，应增加20﹪，送热风时减少20﹪ 以五层办公室为例：

已知面积：20.35m×8.35m，送风量：Ls=4107m3/h=1.369 m3/s，房间净高：4m，试选散流器规格和数量。

解： ①布置散流器，采用对称布置方式，共布置10个散流器。每个散流器承担4m×4m的送风任务。

②初选散流器，按v=5 m/s左右选风口，选180mm×180mm的方型散流器，颈部面积0.0324m2，则颈部的风速为：

1.14v0??3.52m/s210?0.18

A?0.0324?0.9?0.03m2

散流器的出口风速： 3.52vs??3.9m/s0.9

③按式(5-1)求射流末端为0.5 m/s的射程

KvsA1/21.4?3.9?(0.03)x??x0??0.07?1.82mv0.5x 即： ④按式(5-2)求房内的平均速度

Vm?0.381xL2(?H2)1/24?0.381?1.82?0.08m/s42?4.84

12夏季如果送冷风，则室内平均风速为0.1 m/s，冬季送热风时风速为0.06 m/s， 因为 0.1 m/s﹤0.2m/s； 0.06 m/s﹤0.3m/s，所以选散流器满足要求。

23

第五章 空调系统设计及计算

5.1 空气处理分析及风量计算

一，风量计算及焓湿图：

1.以十二层豪华四套间为例：

（1）最大冷负荷出现在17：00，其值为10959W，湿负荷为0.4g/s，热湿比为26000。采用VRV系统。

（2）新风量计算：新风量的确定包括三个方面，稀释人群本身和活动所产生的污染，补充排风量，保持正压新风量，为前两部分所得和与第三部分比较取最大值。

（3）在本室中，新风量计算按人员算：V’=nv,=50×8=400M3/h （4）空气处理过程用焓湿图：

（5）新风冷负荷: 10.96kw送风量: 4804 M3/h 回风量：4404 M3/h （6）换气次数校核：n=V/v=4804/111=43>5次。符合要求。 2. 再以七层休息大厅为例：

（1） 二层商场：最大冷负荷出现在13：00，其值为28274W，湿负荷为2.33g/s,热湿比为12134.7,其新风量按人员计算：V’=nv=102×20=2040M3/h.采用一次回风全空气系统。

（2）焓湿图：

24

（3）系统所需冷量: 商场冷负荷: 28.276kw 送风量: 8771.8m3/h, 回风量：6731.8m3/h. （4）换气次数校核：n=V/v=8771.8/340=25.8次>5次，符合要求。

5.2 风系统设计

一，风管的布置

风管是中央空调系统必不可少的重要组成。空调送风和回风、排风、新风供给，正压防烟送风，机械排烟系统均要用到风管。风管系统的设计正确与否，关系到整个空调系统的造价、运行的经济性以及运行效果。风管系统的设计的基本任务是：布置合理的管线；经济合理的确定风管的形状及各段截面的尺寸，以保证实际风量符合设计得要求；并计算系统的总阻力。本系统的风力计算采用假定流速法。

风管用镀锌钢板制作，布置时应注意整齐，美观和便于维修、测试，应与其他管道统一考虑，以防止冷热源管道之间的不利影响，设计时应考虑各管道的装拆方便；布置时应还尽量使排（回）风口与送风口远离，送风口应尽量放在排风口的上风侧；为避免吸入室外地面灰尘，送风口底部应距地面不宜低于2m。根据室内允许噪声的要求，风管干管流速取5～8m/s，支管取3～5m/s来确定管径(具体尺寸见图纸)。

圆形风管强度大耗材小，但是占用有效空间大，其弯头与三通需较长距离。矩形风管占用的有效空间小，易于布置，明装美观等优点，故本设计空调系统中采用矩形风管。

空调系统的风管(对于本设计主要新风管）、水管的布置见图，设计时遵循以下要点： (1) 风管断面与建筑结构配合，做到与建筑空间完美统一。 (2) 风管布置尽量短，避免复杂的局部构件。弯头，三通等管件安排得当，与风管的连接合理，以减少阻力噪声，

(3) 新风入口应选在室外空气较洁净的地点，为避免吸入灰尘，尽风口底部距室外地面不宜低于2米

本设计中采用镀锌薄钢板，该种材料做成的风管使用寿命长，摩擦阻力小，风道制作快速方便，通常可在工厂预制后送至工地，也可在施工现场临时制作。风管的形状一般为圆形和矩形，圆

25

形风管强度大，耗材量少，但占有效空间大，其弯头与三通需较长距离，矩形风管占由空间较小，易于布置、明装较美观的特点。综上所述，本设计采用矩形风管。

二，风管设计的基本任务

（1）确定风管的形状和选择风管的尺寸。

（2）计算风管的压力损失，即风管的水力计算。

三，风管水力计算方法:假定流速法

（1）绘制空调系统轴测图,并对各段风管进行编号,标注风量和长度。 （2）确定风管内的合理流速。

（3）根据各风管的风量和选择的流速确定各管段的断面尺寸,计算沿程阻力和局部阻力。 （4）与最不利环路并联的管路的阻力平衡计算。

为了保证各送、排风点达到预期的风量，必须进行阻力平衡计算。一般的空调系统要求并联管路之间的不平衡率应不超过15%。若超出上述规定，则应采用下面几种方法使其阻力平衡。

a.在风量不变的情况下，调整支管管径；

b.在支管断面尺寸不变情况下，适当调整支管风量； c.阀门调节。

（5） 计算系统的总阻力。 沿程阻力的计算公式:

?Pm?RmL （5-1）

式中：Rm——单位长度的比摩阻， Pa/m L——管长，m

局部阻力的计算公式:

Z???v22 （5-2）

式中 ：

Z——局部阻力，Pa； ξ——局部阻力系数；

v——与ξ对应的风道断面平均速度,m/s。 本建筑中，全空气系统风口的选用如下： 送风口选用方形散流器； 回风口选用单层百叶风口； 排风口采用方形风口； 新风口采用方形散流器。

3.散流器顶部平送送风系统水力计算 以七层休息大厅的送风系统为例：

商场的空调面积340m2，总冷负荷28276W，湿负荷2.33g/s，总风量8771.8m3/h，送风方式采用上部平送的的方式。设计拟选用方形散流器作为送风口，根据房间的外形和方形散流器的性能，将房间分为16个空调小方区。将散流器设置在小区的中央，每个小区可当作单独的房间看待，每个散流器的出风量为300m3/h。

26

二，水力计算举例，七层水力计算如下：

1. 未列入表的风管可按上表等风量查询相应的尺寸；

2. 水力不平衡率一般不超过15%,不平衡率超过15%的在运行时采用阀门调节。

表5.1 七层风管水力计算表

实际风速m/s 新风管最不利环路水力计算 管长m 3.8 7 比摩阻（Pa） 1.70879 1.96062 2.43285 2.07749 0.35068 局部阻力系数 动压 总阻力（Pa） 管风量风管尺寸段 m3/h （mm） 沿程阻力 局部阻力 1 2540 400×250 7.056 3 4 5 920 250×160 6.389 320 160×120 1.3 29.87228 6.493402 38.83397 45.32737 0.69 26.11225 26.86049 18.01745 44.87794 0.3 24.49159 17.02995 7.347478 24.37743 0.6 12.86214 18.17804 7.717284 25.89532 1.05 1.428509 2.402158 1.499935 3.902093 2 1520 320×200 6.597 13.7 4.63 8.75 80 120×120 1.543 6.85 3. 其他空调系统附表如下：

四层风管水力计算表、七层风管水力计算表、十二层风管水力计算表。

5.3 回风系统的设计

在本设计空调系统中，是利用部分的回风和新风混合经过处理后送近空调房间。即满足了卫生要求，空调运行也经济。采用一定量的回风，能达到节能的效果，空调的回风量影响到空调运行的经济性。

一,回风口布置方式和吸风速度

回风口不应设在射流区和人员长时间停留的地点；

室温允许波动范围±0.1～0.2℃的空调房间，宜采用双侧多风口均匀回风；±0.5～1℃的空调房间，回风口可以布置在房间的同一撤；>±1℃，且室温参数相同或相近似的多房间空调系统，可采用走廊回风；

回风口的回风量应能调节，可采用带对开式多叶阀的回风口，也可采用设在回风支管上的调节阀；

常用的回风口的型式：单层百叶风口、固定百叶格栅风口、网板风口、蓖孔和孔板风口等。也有与过滤器组装在一起的条缝活芯回风口。

5.4 设备选型 5.4.1空调机组的选型

本次设计中，空调机组选型为海尔G型立式柜机和吊顶机组。

27

由于设计工况和名义工况不相符合，故要将名义工况下制冷量换算到设计工况下冷量来选择型号，本次设计中选型时采用校核性计算： 推算公式：

（5-3）

（5-4）

式中：Qt,Qs---设计工况下风机盘管全热制冷量和显热制冷量，W Qt.n,Qs.n---名义工况下风机盘管全热制冷量和显热制冷量，W

t1,twb1---设计工况下风机盘管进风干球温度和湿球温度，℃ Mw,Mwn---分别为设计工况下和名义工况下水流量，Kg/h

所选机组如下：

立式空调器G-06F，风量6000m^3/h，制冷量33.39kw，空调工况； 立式空调器G-08F，风量8000m^3/h，制冷量45.8 kw，空调工况； 立式空调器G-18F，风量18000m^3/h，制冷量45.8 kw，空调工况；

立式空调器G-12F，风量12000m^3/h，制冷量45.8 kw，空调工况； 吊顶式空调器G-2X2DF，风量4000m^3/h，制冷量21.8 kw，新风工况； 吊顶式空调器G-2X2.5DF，风量5000m^3/h，制冷量26.3 kw，新风工况。

5.4.2 VRV系统设备的选型

室内机形式主要是依据空调房间的功能、使用和管理要求来确定。应充分考虑房间的建筑平面形式（正方形、狭长型等）、室内装饰、有无吊顶、吊顶的高度及其内管线布置、凝结水的排放等问题。室内机的容量须根据空调区冷、热负荷来选择，但应注意，当新风未经处理就直接送入空调区时，选择室内机容量，应考虑新风负荷。室内机的台数选择应符合各厂家的规定，不能超过室外机可连接的室内机最多的台数的限制。 室内机的选型：

1、 根据冷量选择： 根据冷量选择：计算室内负荷?根据计算出的室内冷量选择室内机?根据选择的室内机冷量除去送回风口焓差（送回风温 差为10℃左右）核算风量；

可能出现的问题：所选室内机风量不足?导致冷量送不出来。 2、 根据风量选择：

根据风量选择：计算室内负荷?根据室内负荷除去送回风口焓差（送回风温差为10℃左右）得室内机所需风量?根据风量选择室内机；

28

可能出现得问题：风量比较大选择的室内机冷量肯定足够，但是室内机型号可能会选大一个型号，导致初投资增大；

3、 根据单位负荷估算选择：

根据多联机内机选型经验选择单位负荷?计算得出室内负荷?选择室内机；

这种情况可以避免上述两个方面得问题。由于选择单位负荷时已经考虑了比较大的负荷，所以风量肯定是能满足的；而且室内机机选择型号也不会太大。

室内机与室外机容量配比可在50%-130%之间变化，选多大的配比与房间的类型及其使用特点有关。通常情况下，室内机总容量值应接近或略小于室外机的容量值。如果在一个系统中，因各房间朝向、功能不同，室内机的总容量可选得比室外容量大些，但最大为130%，这样可以减小室外机的容量。

如果室内机与室外机容量之比超过100％，则在运行中室外机容量会稍有增加，而每台室内机容量将会减小到额定容量值以下，对此应进行修正；

根据给定室内、室外空气计算温度进行修正； 制冷剂配管距离及高程差的修正； 冬季结霜、除霜时的修正。

根据考虑，选择的室内机的型号分别为：

VRV室内机FXFP56KMVC，制冷量：5.6kw, 制热量：6.3kw，气管：12.7mm，液管：6.4mm，冷凝水管：32mm；

VRV室内机FXCP45MMVC，制冷量：4.5kw, 制热量：5kw，气管：12.7mm，液管：6.4mm，冷凝水管：32mm；

VRV室内机FXCP56MMVC，制冷量：5.6kw, 制热量：6.3kw，气管：12.7mm，液管：6.4mm，冷凝水管：32mm；

VRV室内机FXDP56NPVC，制冷量：5.6kw, 制热量：6.3kw，气管：12.7mm，液管：6.4mm，冷凝水管：26mm；

VRV室内机FXFP45KMVC，制冷量：4.5kw, 制热量：5kw，气管：12.7mm，液管：6.4mm，冷凝水管：32mm；

VRV室内机FXFP90KMVC，制冷量：9kw, 制热量：10kw，气管：15.9mm，液管：9.5mm， 冷凝水管：32mm；

VRV室内机FXFP100KMVC，制冷量：10kw, 制热量：11.5kw，气管：15.9mm，液管：9.5mm，冷凝水管：32mm；

VRV室内机FXFP71KMVC，制冷量：7.1kw, 制热量：8kw，气管：15.9mm，液管：9.5mm，冷凝水管：32mm。

根据考虑，选择的室外机的型号分别为：

VRV室外机RHXYQ26PY1，制冷量：73kw, 制热量：81.5kw，气管：34.3mm，液管：19.1mm； VRV室外机RHXYQ38PY1，制冷量：106.5kw, 制热量：119kw，气管：41.3mm，液管：19.1mm。

29

第六章 防排烟系统设计及计算

6.1防排烟系统的介绍

高层建筑的防烟设施可分为机械加压送风的防烟设施和可开启外窗的自然排烟设施两种。高层建筑的排烟设施可分为机械排烟设施和可开启外窗的自然排烟设施等两种

1）对于一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑的下列部位应设排烟设施：

1、长度超过20m的内走道

2、面积超过100m2，且经常有人停留或可燃物较多的房间。 3、建筑物的中庭和经常有人停留或可燃物较多的地下室。 2）机械加压送风和机械排烟的风速，应符合下列规定： 1、采用金属风道时，不应大于20m/s

2、采用内表面光滑的混凝土等非金属材料风道时，不应大于15m/s 3、送风口的风速不宜大于7m/s；排烟口的风速不宜大于15m/s

自然排烟是利用建筑物的外窗、阳台、凹廊或专用排烟口、竖井等将烟气排出或稀释烟气的浓度。在高层建筑中除建筑物高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑外，靠外墙的防烟楼梯间及其前室，消防电梯前室和合用前室，宜采用自然排烟方式。采用自然排烟的开窗面积应符合下列规定：

1、 防烟楼梯间的前室或消防电梯间的前室可开启外窗面积不应小于2 m 合用前室可开启外窗面积不应小于3 m

2、 靠外墙的防烟楼梯间每5层内开启外窗面积之和不应小于2 m

3、 长度不超过60m的内走道，可开启的外窗面积不应小于走道面积的2% 4、 需要排烟的房间，可开启外窗面积不应小于该房间面积的2%

5、 净空高度小于12m的中庭，可开启的天窗或高侧窗的面积不应小于该中庭地面积的5%

6、 不靠外墙的防烟楼梯间前室或消防电梯前室的进风口开口有效面积应≥ 1m 进风道断面≥2m 排烟口开口有效面积应≥4m 排烟竖井断面≥6m

7、 不靠外墙的合用前室的进风口开口有效面积应≥1.5m 进风道断面≥3m 排烟口开口有效面积应≥6m 排烟竖井断面≥9m

防烟楼梯间前室或合用前室，利用敞开的阳台、凹廊或前室内不同朝向的可开启外窗自然排烟时，该楼梯间可不设排烟设施。 利用建筑的阳台、凹廊或在外墙上设置便于开启的外窗或排烟进行无组织的自然排烟方式 。

自然排烟应设于房间的上方，宜设在距顶棚或顶板下800mm以内，其间距以排烟口的下边缘计。自然进风应设于房间的下方，设于房间净高的1/2以下。其间距以进风口的上边缘计。内走道和房间的自然排烟口，至该防烟分区最远点应在30m以内。自然排烟窗、排烟口中、送风口应设开启方便、灵活的装置。防排烟系统高层建筑的防烟设施可分为机械加压送风的防烟设施和可开启外窗的自然排烟设施两种。高层建筑的排烟设施可分为机械排烟设施和可开启外窗的自然排烟设施等两种。

对于一类高层建筑和建筑高度超过32m的二类高层建筑的下列部位应设排烟设施： 1、长度超过20m的内走道

30

2、面积超过100m，且经常有人停留或可燃物较多的房间。

3、建筑物的中庭和经常有人停留或可燃物较多的地下室。 机械加压送风和机械排烟的风速，应符合下列规定： 1、采用金属风道时，不应大于20m/s

2、采用内表面光滑的混凝土等非金属材料风道时，不应大于15m/s 3、送风口的风速不宜大于7m/s；排烟口的风速不宜大于15m/s

6.2机械防烟的设计及计算

一，机械加压送风防烟设施设置部位

当防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室或合用前室各部位有可开启外窗时，能采用自然排烟方式，造成楼梯间与前室或合用前室在采用自然排烟方式与采用机械加压送风方式排列组合上的多样化，而这两种排烟方式不能共用。

二，机械加压送风防烟系统的设计要求

1．高层建筑防烟楼梯间及其前室、合用前室和消防电梯前室的机械加压送风量应由计算确定，或查表确定。当计算值与查表结果不一致时，应按两者中较大值确定。

2．层数超过32层的高层建筑，其送风系统及送风量应分段设计。

3．剪刀楼梯间可合用一个风道，其风量应按二个楼梯间风量计算，送风口应分别设置。 4．封闭避难层（间）的机械加压送风量应按避难层净 面积每平方米不小于30立方米/小时计算。

5．机械加压送风的防烟楼梯间和合用前室，宜分别独立设置送风系统，当必须共用一个系统时，应在通向合用前室的支风管上设置压差自动调节装置。

6．机械加压送风机的全压，除计算最不利环管道压头损失外，尚应有余压。其余压值应符合下列要求：

（1）防烟楼梯为40Pa-50Pa;

(2)前室、合用前室、消防电梯前室、封闭避难层（间）为30Pa--25Pa。

7．楼梯间宜每隔二至三层设一个加压送风口；前室的加压送风口应每层设一个。 8．机械加压送风机可采用轴流风机或中、低压离心风机，风机位置应根据供电条件、风量分配均衡、新风入口不受火烟威胁等因素确定。

9．带裙房的高层建筑防烟楼梯间及其前室，消防电梯前室或合用前室，当裙房以上部分利用可开启外窗进行自然排烟，裙房部分不具备自然排烟条件时，其前室或合用前室应设置局部正压送风系统，正压值应符合第6条的规定要求。

三，机械加压送风防烟系统的设置

1．防烟楼梯间的加压送风口应采用自垂式百叶风口或常开的双层百叶风口，当采用常开的双层百叶风口时，应在其加压风机的吸入管上设置与开启风机连锁的电动阀。

2．前室的加压送风口应为现场手动打开或与火灾自动报警联动打开的常闭百叶风口。 3．机械加压送风机可设置一台或多台。机械加压送风机房应采用耐火极限不低于2.5小时的隔墙和1.5小时的楼板与其他部位隔开,隔墙上的门应为甲级防火门。

4．机械加压送风口的风速不宜大于7m/s。楼梯间的风口截面按楼梯间总送风量的平均值计算，前室的风口截面按前室总风量的50%。

5．前室机械加压送风口宜设置在靠近地面的墙面上。 四、高层建筑的机械排烟

31

机械排烟的基本原理就是利用排烟风机把发生火灾区域内所产生的高温烟气通过排烟口排至室外。

四，机械排烟设置的部位

根据《高层民用建筑设计防火规范》的规定，对“一类建筑和高度 超过32m的二类建筑的下列走道和房间应设置机械排烟设施”。

1．长度超过20米，且无直接自然采光或设固定窗的内走道； 2．虽有直接采光和自然通风，但长度超过60米的内走道；

3．面积超过100平方米，经常有停留或可燃物较多的无窗房间或设固定窗的房间； 4．净空高度超过12米及12米以下且不具备自然排烟条件的中庭；

5．地上室各房间总面积超过200平方米或一个房间面积超过50平方米，且经常有人停留或可燃物较多的房间（设有窗井等采用可开窗自然排烟措施的房间除外）。

五，机械排烟部位的一般要求

1．排烟风机的排烟量应符合下列规定：

（1）担负一个防烟分区排烟或净空高度不大于6米的不划防烟分区的房间时，应按每平方米面积不小于60立方米/小时计算（单台风机最小排烟最不应小于7200立方米/小时）。

（2）担负两个或两个以上防烟分区排烟时，应按最大防烟分区面积每平方米不小于120立方米/小时。

（3）中庭体积小于17000立方米时，其排烟量按其体积的6次/小时换气计算；中庭体积大于17000立方米时，其排烟量按其体积的4次/小时换气计算，但最小排烟量不应小于102000立方米/小时。

2．排烟口应设在顶棚上或靠近顶棚的墙面上，且与附近安全出口走道方向相邻边缘之间的最小水平距离不应小于1.5米,设在顶棚上的排烟口，距可燃构件或可燃物的距离不应小于1米。排烟口平时应关闭，并应设有手动和自动开启装置。

3．防烟分区内的排烟口距最远点的水平距离不应 超过30米。在排烟支管上应设有当烟气温度超过280度时能自动关闭的排烟防火阀。排烟风机应保证在280度时能连续工作30分钟。

4．走道的机械排烟系统宜竖向设置；房间的机构排烟系统宜按防烟分区设置。 5．排烟风机可采用离心风机或采用排烟轴流风机，并应在其机房入口处设有当烟气温度超过280度时能自动关闭的排烟防火阀。

6．机械排烟系统中，当任一排烟口或排烟阀开启时，排烟风机应能自行启动。 7．排烟管道必须采用不燃材料制作。安装在吊顶内的排烟管道，其隔热层应采用不燃烧材料制作，并应与可燃物保持不小于150mm的距离。

8．机械排烟系统与通风空气调节系统宜分开设置。若合用时，必须采取可靠的防火安全措施，并应符合排烟系统要求。

9．设置机械排烟的地下室，应同时设置送风系统，且送风量不宜小于排烟量的50%。 10．排烟风机的全压应按排烟系统最不利环管道进行计算，其排烟量应增加漏风系数。 六，设施设计施工监督管理

消防监督部门应从以下几个方面加强对建筑防排烟设施设计施工中的监督管理： （1）应加强对防排烟设施设计施工人员的业务指导和培训工作。各地消防部门一般对消防报警与电气、固定（自动）灭火设施专业设计施工人员的业务指导和培训工作非常重视，培训过程中往往忽略了防排烟设施设计施工人员。

（2）应落实防排烟设施的施工由消防设施施工单位承担的制度。防排烟设施是建筑自动消防设施的一个重要组成部分，按规定其施工应由消防设施施工单位承担，但目前很多项目的防排烟设施施工均是由空调专业施工单位负责安装。

32

（3）消防监督部门的建审人员在施工图审查时，应重视对防排烟设施设计的审查，应重点对自然排烟窗的设置、开窗面积，机械防排烟设施的设置部位、风机选型、送风口排烟口的设置、防烟分区等到进行审查，同时在施工中应加强对防排烟设施的监督管理，将防排烟设施列为施工监督检查的重要内容，做到及时发现问题，指导、督促施工单位进行整改。

七， 防排烟设计考虑因素 1. 风机

防排烟工程上所采用的送风机或排烟风机，均可采用钢板制作。送风机即普通离心风机。排烟风机则宜采用能保证280℃ 时能连续工作30分钟的离心风机。近年生产的轴流式高温排烟专用风机，在应用上具有更多的灵活性。

2. 排烟风机设置要求

①应设置在该排烟系统的最高排烟口的上部，并应设在用耐火极限不小于3h的隔墙隔开的机房内，机房的门应采用耐火极限不低于0.6时的防火门.

②为了维修方便，排烟风机外壳至墙或其他设备距离不小于60cm ③排烟风机与排烟道的连接方式应合理，否则风量要有一定的余量

④排烟风机与排烟口应设有连锁装置，同时能立即关闭着火区的通风、空调系统，并将非着火区的通风、空调系统的排风、回风系统关闭，使其保持正压，达到减缓烟火蔓延的目的

⑤排烟风机的入口处，必须设有当烟气温度超过280℃时能自动关闭的装置 3. 防排烟系统的选择计算： ①加压送风控制风量的计算

1）负担一个防烟分区时（包括净高大于6m的大空间房间），排烟量按照60 m3/h计算（单台风机最小排烟量不应小于7200m3/h）

2）负担两个或两个以上防烟分区的排烟时，其排烟量应按最大防烟分区单位面积排烟量120m3/h 计算

4. 加压送风系统设计要点：

①加压送风机的全压，除计算系统风道压力损失外，尚有下列余压值：

防烟楼梯间为50pa；前室和合用前室、消防电梯间前室、封闭避难层为25pa 。

②前室的送风口应每层设置，每个风口的有效面积按1/3系统送风量确定。当设计为常闭型时，发生火灾只开启着火层的风口。风口应设手动或自动开启装置，并应与加压送风机的启动装置联锁，手动开启装置宜设在距地面0.8～1.5m处；如每层风口设计为常开百叶式风口时，应在加压风机的压出管上设置止回阀。

5．加压送风的计算： 以防烟楼梯间为例： 用压差法计算风量：

Ly1?0.827f?p?3600?1.25?0.827?26?0.03?50?3600?1.25?20526m3/h

121b

总漏风量Ly2?9.6?7.6?25?1824m3/h 则Ly?Ly1?Ly2?20526?1824?22350m3/h

33

用风速法计算风量：

n=3，F?1.5?2.1?3.15m2,v=1.0,h=0.1,a=1.0. Lv?3?3.15?0.65?(1+0.1）?3600=24324m3/h

1.0 两种方法取最大值，则加压送风量为24324m3/h，则风道断面积参照表定为0.7,风速v=16.9m/s，风速按6m/s算，选320?250自垂式百叶风口。

第七章 管道的消声和减振

7.1管道的消声

空调系统的消声和减振是空调设计中的重要一环，它对于减小噪声和振动，提高人们大额舒适感和工作效率，延长建筑物的使用年限有着极其重要的意义。

对于设有空调等建筑设备的现代建筑，都可能室外及室内两个方面受到噪声和振动源的影响。一般而言室外噪声源是经过围护结构穿透进入的，而建筑物内部的噪声、振动源主要是由于设置空调、给排水、电气设备后产生的，其中以空调制冷设备产生的噪声影响最大。包括其中的冷却塔、空调制冷机组、通风机、风管、风阀等产生的噪声。其中主要的噪声源是通风机。风机噪声是由于叶片驱动空气产生的紊流引起的宽频带气流噪声以及相应的旋转噪声所组成，后者由转数和叶片数确定其噪声频率。

空调系统消声设计应考虑噪声的频谱特性、室内允许的噪声标准、通风机噪声、风管中产生的气流噪声和从风管管壁传入风管内的噪声、风管系统噪声的自然衰减、消声器的声衰减量以及隔声室的隔声量等。

为减少空调系统消声和隔振处理及降低被空气调节房间噪声的困难，应尽可能的减少噪声源的噪声。为此，在进行空气调节系统设计及选择通风设备时应注意：

1.应将风量大的系统分成若干小系统。 2.选用高效率、低噪声的通风机。

3.风量一定时，尽量降低风管系统的压力损失及选用转速低的风机。必要时可用双风机。 4.阀门，分支管三通等部件需采用较厚的钢板。弯头及分支管三通等气流急剧转弯处，宜装设导流叶片。对于消声要求严格的房间，连接风口的支管上最好不设调节阀。

通风空调系统中，影响空调房间的主要噪声源是通风机。其他噪声源，如水泵，制冷压缩机等，也是很强的，但它们不与送排风系统直接接通，不会直接以空气噪声的形式影响空调房间的。通风机噪声由空气动力噪声，机械噪声和电磁噪声组成。通常以空气动力噪声为主要成分。空气动力噪声有气流涡旋噪声，撞击噪声和回转噪声组成。

控制空调通风系统中噪声的最有效的措施是降低通风机的噪声。首先要选择高效节能，低噪声性的通风机，在满足风量风压的前提下，适当选择转数低的风机，降低其空气动力噪声。其次是选用合理的轴承，提高装备精度，严格检验叶轮的动平衡和静平衡，降低风机的机械噪声。再次，通风机进出口的管道不得急剧转弯，通风机进出口处的管道应装柔性接管，其长度为150～250mm，一般不宜超过350mm。

34

降低噪声一般应注意到声源，传声途径和工作场所的吸声处理三个方面，上面讲到了在声源处的一些措施，除此之外，就是在通风管道上暗装消声器了，这样也可以起到很大的效果.主要操作如下:

1.在空调装置的送风口处,装设柔性软接管以减少通风机对风管系统的震动. 2.送风管的系统气流稳定的管段上装设微孔板消声器，消声弯头，消声箱。 3.风管管路急剧转弯处装设带导流叶片的风管弯头。

4.穿墙的风管周围，必须用麻丝等纤维材料填充密实，然后在外表面用水泥沙浆抹平。 5.管道的吊架与楼板之间应该设防振橡胶等隔震连接。

6.垂直与水平风管的防震，对于低速风管且出口有良好防震软接管者，可以不考虑风管吊架与支撑的防震，当风速较大而建筑噪声控制严格的场合，应考虑风管防震。

7.风机出口应设软接头，出口调节阀应在软接头后，以免风机振动使风门产生附加振动。 其中消声器的选择也应考虑如下情况: 1.消声器所能提供的频带衰减量； 2.系统允许消声器的压力损失；

3.消声器本底噪声包括气流本身湍流产生的再生噪声和气流激发消声器构件、管壁等的辐射噪声的大小；

4.安装消声器所需位置和空间的大小；

5.防火、防尘、防脆、防毒、防蛀等方面的性能； 6.单位消声量的投资费用。

阻性消声器对中高频噪声具有良好的消声性能，抗性消声器对低中频噪声具有较好的消声性能，通风与空调系统噪声的频率分布范围较宽，一服宜选择具有宽频带噪声衰减量的阻抗复合式消声器。

消声器应设于风管系统中气流乎稳的管段上。当风管内的气流速度p＞8m／s时，消声器应设于接近通风饥处的主风管上。当p＞8m／s时，消声器宜分别装置在各分支风管上。

对声学要求较严格的系统，消声器不宜集中安装在一起，一肢应在干管、各层支管、风口前等处分别设置消声器；同一管段上的消声器，有条件时也宜分段安装，以便根据气流速度的大小选用相应的消声器。

由于本大楼选用的设备其本身(机房设备除外)的噪声不大，同时风管通过静压箱的消声处理，基本上能满足室内的噪声等级要求。

消声设计步骤：

（1）据房间用途确定房间的允许噪声值的NR评价曲线。 （2）计算通风机的声功率级。

（3）计算管路系统各部件的噪声衰减量并计算风机噪声经管路衰减后的剩余噪声。 （4）求房间某点的声压级。 （5）根据NR评价曲线的各频带的允许噪声值和房间内某点各频率的声压级确定各频带所必须的消声量。

（6）根据必需的消声量选择消声器。 下面以第一层空调室的消声计算为例：

室内允许躁声NR为 50号曲线，房间的吸声能力一般，设为α=0.1，由α查得房间常数为R=250，人耳距风口的距离约为1.5m，角度45°

根据前面计算所选的风机风量和风压由《暖通空调》式13-22计算得：LW=94.8dB 消声的具体计算过程见下表，以下表格所提到的图均出自《暖通空调》。

表7.1 消声计算表

35

次序 计算项目 风机频带声功率63 125 250 500 1000 2000 4000 1 级（由式13-22及89.8 88.8 87.8 82.8 77.8 72.8 68.8 表13-7） 2 弯头的衰减量（风管宽500mm） 主风管衰减3 （de=666mm，l=3.7m） 4 弯头的衰减量（风管宽1000mm） 支管衰减量5 （de=280，l=4.2m） 6 三通衰减 支管衰减量7 （de=246mm，l=1.9m） 8 末端衰减量（d=200mm） 室内允许声压级（NR=50） 6.8 4.5 2.5 1.9 0 0 0 1.1 1.1 0.8 0.6 0.6 0.6 0.6 3 3 3 3 3 3 3 2.5 2.5 1.9 1.3 0.8 0.8 0.8 1 6 8 4 3 3 3 2.2 2.2 1.1 0.6 0.6 0.6 0.6 - - 5 8 4 3 3 9 出口声功率级 10 73.2 69.5 76 - 67 2.5 65.5 63.6 65．8 61.8 57.8 58 7.5 54 9.6 50 47 45 11 房间剩余噪声

15.8 14.8 12.8 7.2 管道的减振

空调系统的噪声除了通过空气传播到室内外，还能通过建筑物的结构和基础传播，例如：

转动的风机，和压缩机所产生的振动可以直接传给基础，并以弹簧性波的形式从机器基础沿房屋结构传到其它房间,又以噪声的形式出现，因此，对空调系统振动机构削弱将能有效的降低噪声。削弱由机器传给基础的振动是用消除它们之间的刚性连接来实现的，即在振源的和它的基础之间安设避振构件（如弹簧减振器或橡皮软木等）,可以使从振源传到的振动得到一定程度的头减弱。 在振源和它的基础之间安装弹性构件，可以减轻振动力通过基础传出，也可以

36

在仪器和它的基础之间安装弹性构件来减轻外界振动对仪器的影响。在设计和选用隔振器时候，应注意以下几个问题：

1．当设备转速n >1500r/min时，宜选用橡胶，软木等弹性材料块或橡胶隔振器；设备转速<1500r/min时，宜用弹簧隔振器。

2．隔振器承受的荷载不应该超过允许工作荷载。

3．选择橡胶隔振器时，应考虑环境温度对隔振器压缩变形量的影响，计算压缩变形量宜按制造厂提供的极限压缩量的1/3～1/2采用。橡胶隔振器应尽量避免太阳直接照射或者油类接触。

4．为了减少设备的振动通过管道的传递量，通风机和水泵的进出口通过隔振软管与管道连接。

第八章 管道的保温和防腐

空调管路系统保温的目的：一是为了减少管道系统的热损失（或冷损失）,二是为了防止冷管路表面结露。

空调管路防腐的目的是防止金属表面的外部腐蚀并保护好涂料层。

8.1 管道的保温 8.1.1 保温材料的确定

保温材料的热工性能主要取决于其导热系数，导热系数越大，说明性能越差，保温效果也越差，因此选择导热系数低的保温材料是首要原则。同时综合考虑保温材料的吸水率、使用温度范围、使用寿命、抗老化性、机械强度、防火性能、造价及经济性，可以在本设计中对供回水管及风管的保温材料均采用带有网格线铝箔帖面的防潮离心玻璃棉。因为玻璃棉具有耐酸，抗腐，不烂，不蛀，吸水率小，化学稳定性好，无味，价廉，寿命长，导热系数小，施工方便等特点.

1、风管保温厚度确定

t1?tng??twg?t1???wg （8-1）

式中：tl——保温层外空气零点温度 tng——管内介质温度

twg——保温层外空气温度

awg——保温层外表面换热系数，一般取5.8-11.6，室内管道可取8.1W/m2 λ——保温材料导热系数W/m.

冷冻水管的保温结构中应有一层防潮层，因为如果没有防潮层，大气中的水蒸气将和空气一起进入保温层，并且向温度更低、水蒸气分压力更低的内部渗透，直到冷冻水管上外壁上。这时，在管壁、保温材料的内部将会出现凝结水，破坏保温材料的绝热性能。

37

8.1.2 保温层厚度的选定

关于经济厚度,要考虑以下一些因素：

1）保温材料的类型及造价(包括各种施工、管理等费用)； 2）冷（热）损失对系统的影响； 3）空调系统及冷源形式；

4）保温层所占的空间对整个建筑投资的影响； 5）保温材料的使用寿命。

通过对现有大量工程的实际调研，结合实际情况，本设计以下表作为经济厚度的参考，因此供回水管及风管的保温材料可以选用25mm厚的采用带有网格线铝箔帖面的防潮离心玻璃棉。

实际工程中保温层厚度不应小于下表中的数值。

表8.1 保温层厚度表

保温材料 离心玻璃 棉壳管 年供冷时间 （h） 公称直径 （mm） 15～50 65～150 200～500 3600 经济保温 层厚度 （mm） 30 35 40 8.1.3 施工说明

（1）风管和风机盘管的出风短管都采用镀锌钢板，风管支架间距为2～2.5m。

（2）冷水管道都采用镀锌钢管，直径DN32以下为丝扣连接；直径DN32以上采用焊接，焊口涂防锈漆。

（3）供回水管及风管的保温材料都采用25mm厚带有网格线铝箔帖面的防潮离心玻璃棉作为保温层。

（4）所有管道（除凝水管为低头敷设，并保持0.003~0.005的坡度）均为抬头走，最高处设自动排气阀，并保持0.003的坡度。管道支架的间距按有关规范处理。

8.2管道的防腐

一，涂层防腐

用涂料均匀致密地涂敷在经除锈的金属管道表面上，使其与各种腐蚀性介质隔绝，是管道防腐最基本的方法之一。70年代以来，在极地、海洋等严酷环境中敷设管道，以及油品加热输送而使管道温度升高等，对涂层性能提出了更多的要求。因此，管道防腐

38

涂层越来越多地采用复合材料或复合结构。这些材料和结构要具有良好的介电性能、物理性能、稳定的化学性能和较宽的温度适应范围等。

1、外壁防腐涂层：管道外壁涂层材料种类和使用条件。

②内壁防腐涂层：为了防止管内腐蚀、降低摩擦阻力、提高输量而涂于管子内壁的薄膜。常用的涂料有胺固化环氧树脂和聚酰胺环氧树脂，涂层厚度为 0.038～0.2毫米。为保证涂层与管壁粘结牢固，必须对管内壁进行表面处理。70年代以来趋向于管内、外壁涂层选用相同的材料，以便管内、外壁的涂敷同时进行。

③防腐保温涂层：在中、小口径的热输原油或燃料油的管道上，为了减少管道向土壤散热，在管道外部加上保温和防腐的复合层。常用的保温材料是硬质聚氨脂泡沫塑料，适用温度为－185～95℃。这种材料质地松软，为提高其强度，在隔热层外面加敷一层高密度聚乙烯层，形成复合材料结构，以防止地下水渗入保温层内。

二，电法保护

改变金属相对于周围介质的电极电位，使金属免受腐蚀的方法。长输管道电法保护仅指阴极保护和电蚀防止法。

①阴极保护：将被保护金属极化成阴极来防止金属腐蚀的方法。实现地下管道阴极保护有外加电流法和牺牲阳极法两种。

②电蚀防止法：一是在杂散电流源有关设施上采取措施，使漏泄电流减小到最低限度；二是在敷设管道时尽量避开杂散电流地区，或提高被干扰管段绝缘防腐层质量，采用屏蔽、加装绝缘法兰等措施；三是对干扰管道作排流保护，即将杂散电流从被干扰管道排回产生漏泄电流的电网中，以消除杂散电流对管道的腐蚀。根据应用范围和排流设备的不同性能，分直接排流、极性排流、强制排流三种。对交流干扰电压的防护，不少国家都制定有技术规定，主要是采用安全距离和管道泄流两类方法使管道免遭损害。

39

结论

40

参考文献

《采暖通风与空气调节设计规范》 (GB50019—2003)

《高层民用建筑设计防火规范》 (GB50045—95)(2005年版) 《建筑设计防火规范》 (GB50016—2006) 《民用建筑热工设计规范》 (GB50176—93)

《通风空调工程施工质量验收规范》 (GB50243—2002)

《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 》(GB50242—2002) 《公共建筑节能设计标准》 (GB50189—2005)

《工业设备及管道绝热工程设计规范》(GB50264—97)

《05系列建筑标准设计图集》（DBGT04—19—2005）采暖通风专业(上册 下册) 05N1—N3; 05N4—N6

《建筑工程设计文件编制深度规定<2008年版>》 中华人民共和国建设部 2008年11月

《采暖通风与空气调节制图标准》(GB/T50114—2010) 《采暖通风与空气调节术语标准》(GB50155—92)

《不同气候区（或不同省）公共建筑节能设计地方规范和标准》 《暖通空调》（第二版）（陆亚俊 主编）

41

致 谢

42

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/1mqp.html