淮南市某办公楼通风毕业设计说明书（终稿）(2) - 图文

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毕业设计（论文）

题目 某办公楼通风设计

学生所在校外学习中心 河北邯郸校外学习中心

批次、层次、专业 142 专升本 安装工程 学 号 W14205872 学 生 宋杰 指导教师 卞轶卫

起止日期 2016—2—24至 2016—4—19

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淮南市某办公楼通风设计说明书

[摘要] 根据此楼功能要求，以公司的长远利益为出发点，为达到技术可靠，经济合理，管理方便，功能调整的灵活性及使用安全可靠之目标。在比较各种方案的可行性及水系统形式后，此设计确定方案为：五层办公楼采用集中式空调系统，四层会客房采用风机盘管加独立新风系统两种方式；水系统采用一次泵、双管制带自控的系统。根据夏季空调计算负荷依次选择冷水机组、末端设备、新风机组、风口。在对各支路及层面进行水力计算后，依据管路特性曲线及泵的性能曲线选择泵的型号，力求冷冻水循环泵设计流量与实际一致，同时保证实际工作点能维持较高的效率。另外在设计过程中，其它详细计算有：膨胀水箱容积、分水器、集水器、调节阀的口径、保温层厚度、防火排烟及车库通风设计计算等。

[关键词] 通风 气流组织 一次泵压差旁通 管路特性曲线 并联泵性能 自动控制 水力

Design of air conditioning and ventilation systems for Guangzhou hotel Building

By SongJie

Abstract: According to this building function request, take company's long-term benefits as the starting point, for achieved technology reliable, economy reasonable, manages conveniently, function adjustment flexibility and use safe reliable goal. After compares each kind of plan the feasibility and the water system form, this design definite plan is: Five floor adopt central air conditioner, four floor adopt fan-coil adds dedicated outdoor air system two ways; The water system adopt time pumps、double water pipe take from automatic control of system. Shoulders the computation according to air conditioning calculation load of the summer to choose water chillers unit, the terminal devices, the new atmosphere unit, diffuser. In carries on the water power calculation of various branch and floor after, and pumps the model based on the pipeline characteristic curve and the performance curve choice pumps, makes every effort actual to freeze the water-circulating pump design current capacity with to be consistent, at the same time guaranteed the actual operating point can maintain the high efficiency. Moreover ,during the period of design other the detailed calculation such as: the inflation water tank volume, regulating valve caliber, heat insulating layer thickness, smoke management and the garage ventilatation the design calculation and so on.

Key words: stink、air distribution、 time pumps the differential pressure by-pass、the pipeline characteristic curve、 the parallel pumps overall performance、automatic control、 hydraulic

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前 言

本次设计的任务是为淮南市某办公楼通风设计，具体设计的步骤：空调冷负荷的计算；空调系统的划分与系统方案的确定；空调末端处理设备的选型；风系统的设计与计算；室内送风方式与气流组织形式的选定；冷源的选择；水系统的设计、布置与水力计算； 风管系统与水管系统保温层的设计；消声防振设计。这次毕业设计采用的是空气——水系统，冷冻水直接送入末端装置，风机盘管系统设独立新风且不承担新风负荷。在设计过程中，详细计算了四五层每个房间的冷、湿负荷，并根据各房间方位的不同计算了几个具有代表性的冷负荷指标，力求与估算指标一致；其余使用估算方法。

由于本人是初次进行建筑通风全面设计，水平有限，错误之处在所难免，恳请各位老师指正。

编者：宋杰

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目 录

第1章 概述-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------1

1.1 气象参数-----------------------------------------------------------------------------------------------1 1.2 建筑概况及工况设定--------------------------------------------------------------------------------1

第2章 空调负荷计算-----------------------------------------------------------------------------------------------------3

2.1 冷负荷构成及计算原理-----------------------------------------------------------------------------3 2.2 空调冷湿负荷计算-----------------------------------------------------------------------------------6

第3章 系统划分和设计方案确定-------------------------------------------------------------------------------------12

3.1 空调系统的选择------------------------------------------------------------------------------------12 3.2 空调系统的划分------------------------------------------------------------------------------------14 3.3 空调送风方案选择---------------------------------------------------------------------------------15

第4章 空调通风系统设计及计算-------------------------------------------------------------------------------------18

4.1 风量的计算------------------------------------------------------------------------------------------18 4.2 设备选型及个数的确定---------------------------------------------------------------------------22 4.3 气流组织设计计算---------------------------------------------------------------------------------24 4.4 风管设计及水力计算------------------------------------------------------------------------------30

第5章 制冷机房设计----------------------------------------------------------------------------------------------------36

5.1 机房布置原则---------------------------------------------------------------------------------------36 5.2 制冷机房设备选型---------------------------------------------------------------------------------37

第6章 空调水系统设计及计算----------------------------------------------------------------------------------------43

6.1 水管系统的形式------------------------------------------------------------------------------------43 6.2 水系统的布置---------------------------------------------------------------------------------------44 6.3 水系统的水力计算---------------------------------------------------------------------------------44

第7章 通风及防排烟设计----------------------------------------------------------------------------------------------54

7.1 空调建筑的防火防烟措施------------------------------------------------------------------------54 7.2 通风及防排烟设计计算---------------------------------------------------------------------------56

第8章 消声减振保温设计----------------------------------------------------------------------------------------------57

8.1 空调系统的消声------------------------------------------------------------------------------------57 8.2 空调装置的隔振------------------------------------------------------------------------------------64 8.3 管道的保温计算------------------------------------------------------------------------------------66

第9章 系统控制----------------------------------------------------------------------------------------------------------68 第10章 空调设计施工说明----------------------------------------------------------------------------------------------69

小 结 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------74 主要参考文献 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------74

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第1章 概 述

1.1气象参数

查《空气调节设计手册》得淮南市室外气象参数值为： 地理位置: 北纬 32.37

东经 116.58 海拔 36m

室外计算干球温度：

冬季空调温度： -4.2℃ 冬季通风温度： 2.6℃ 夏季通风温度： 31.4℃ 夏季空调温度： 33.5℃ 夏季空调日平均温度： 30.1℃ 夏季空调计算湿球温度：28.1℃ 相对湿度：

冬季空调相对湿度： 67? 最热月相对湿度： 83? 夏季通风相对湿度： 76? 风速：

冬季风速： 3.4 m/s 夏季室外平均风速： 3.0 m/s 大气压力：

冬季： 1022.3 hPa 夏季： 1004.1 hPa 1.2 建筑概况及工况设定

本建筑是一幢五层高的办公楼，地处安徽省市,我国中部，夏热冬凉，冬季短暂。办公楼具体布置如下:地下一层为空调机房； 地上一层：服务平台；二层：餐厅；三层：办公层；四层：会客层 ,每层有42间，配带卫生间；五层：办公材料层；每层层高为3.0m，建筑物总高度约为15.0m。总建筑面积约为4000㎡。设计夏季空调和冬季供暖共用一套系统，考虑到办公楼级别，电梯及楼梯井前室不设空调。厕所设置排风扇，保持厕所的相对负压，通过其他房间渗透补充厕所风量，再通过厕所风机排出，使厕所异味不能扩散至其他房间。正压控制的问题，为防止外部空气流入空调房间，设定保持室内5～10Pa正压，即排风量取新风风量的80～90%左右，室内将保持微正压。 该建筑物相关资料如下：

1

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1）屋面

保温材料为水泥膨胀珍珠岩，厚度为90mm。 2）外墙

外墙为厚度为240mm的红砖墙，墙外表面为水泥砂浆抹灰加浅色喷浆，内粉刷加油漆。

3）外窗

单层钢窗，玻璃为6mm厚的普通玻璃，内有浅色窗帘作为内遮阳。 4）人数、照明、设备

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，本楼人员密度、照明、设备负荷按[4]估算指标确定。

5）空调运行时间 空调每天运行12小时。 资料收集： 表1.1热工指标：

名称 墙 窗 门 位置 外 内 外 外门 内门 类型 44 2 铝窗 双层玻璃门 单层门 [3][3]传热系数 1.95 2.01 6.4 2.68 2.91 延迟时间 8.5 7.1 注：1、由《中央空调》“门窗传热系数表”查取其传热系数； 2、建筑体形尺寸数据参见建筑图；

查《实用供热空调设计手册》，得出室内设计参数为 表2.1 室内设计参数汇总表：

夏季 房间类型 会客层 办工层 材料层 餐厅层 服务平台层 ? (m/s) 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 φ (%) 60 60 65 60 60 T(℃) 26 26 26 26 26 ? (m/s) 0.15 0.15 0.15 0.15 0.15 冬季 φ (%) 40 40 40 40 40 T(℃) 22 22 20 21 21 新风量m/h2p 30 18 18 18 18 3噪音等 级dB 35 40 50 40 40 表1.3 室内控制参数汇总表：

功能房 服务平台层 会客层 材料层 餐厅层 办公层 2

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室内人数（p/㎡） 活动性质 照明功率（W/㎡） 设备功率（W/㎡） 0.063 轻度劳动 20 100/间 0.2 极轻劳动 40 50/人 0.01 中度劳动 40 30 0.6 中度劳动 50 200 0.4 轻度劳动 55 100 注：室内人数、单位面积照明根据[4]表1.3-4及[7]取；室内控制参数、新风量按[1][5][7]推荐值选取；单位面积设备功率按[6]推荐值选取。

人体活动性质根据[3]的定义：极轻劳动：主要以坐姿为主，典型场所：办工楼由于其特殊性，绝大多数时间都是坐姿工作；轻度劳动：站立及少量走动，典型场所：服务平台等。

第2章 空调系统负荷的计算

2.1 冷负荷构成及计算原理

★围护结构瞬变传热形成冷负荷的计算方法 1）外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷

在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可按下式计算：

CLQ=F3K3(t???-tn) W （2-1） 式中： CLQ——外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷,W；

τ——计算时间，h；

ξ——围护结构表面受到周期为24谐波性温度波作用，温度波传到内表面

的时间延迟，h；

τ-ξ——温度波的作用时间，即温度波作用于围护结构内表面的时间，h； F——外墙和屋面的面积，㎡；

K——外墙和屋面的传热系数，W/(㎡2℃),可根据外墙和屋面的不同构造，

表1中查取；

tn——室内计算温度，℃；

t???——外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，℃，根据外墙和屋面的不同类型分别在附表2－9[3]及附表11.4-2[1]中查取见表1；

必须指出：(2-1)式中的各围护结构的冷负荷温度值都是以设计地区气象参数为依据计算出来的，对于不同地区和不同情况应按下式进行修正：

3

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t'???=（t???+td） ℃ （2-2）

式中: td——地区修正系数，℃，见附表2－9后 [1]；

本设计取δ＝240mm红砖外墙； 传热系数k取1.95w/㎡.℃，衰减系数β=0.35，时间延迟系数ξ=8.5h。

2） 内墙,楼板等室内传热维护结构形成的瞬时冷负荷

当空调房间的温度与相邻非空调房间的温度大于3℃时,要考虑由内维护结构的温差传热对空调房间形成的瞬时冷负荷,可按如下传热公式计算[2]：

CLQ=F3K3(t'L S - tn) W （2-3） 式中： F ——内维护结构的传热面积，㎡；

K ——内维护结构的传热系数，W /( ㎡2k) ；

t′n——夏季空调房间室内设计温度，℃； tL S——相邻非空调房间的平均计算温度，℃ 。

t'L S=t+tL S ℃ （2-4）

式中： t ——夏季空调房间室外计算日平均温度，℃；

tL S——相邻非空调房间的平均计算温度与夏季空调房间室外计算日平均温度的差值,

当相邻散热量很少(如走廊)时, tL S 取3 ℃,；当相邻散热量在23～116 W /m2时, tL S取5 ℃。

由于此楼空调房间与非空调房间温差小，各层之间室内控制温度之差<5℃，且吊

顶内有风机盘管的回风通过，因此内墙、楼板等室内传热维护结构形成的瞬时冷负荷不考虑。

3）外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷

在室内外温差的作用下, 玻璃窗瞬变热形成的冷负荷可按下式计算： CLQ=F3K3(tτ – tn) W （2-5）

式中： F——外玻璃窗面积，m2；

K——玻璃的传热系数，W /(㎡2k) ； 本设计单层玻璃K=6.4 W /(㎡2k) ；

tτ——玻璃窗的冷负荷温度逐时值，℃，见表2-12 [3]； tn——室内设计温度，℃ 。

不同地点对tτ修正：t'τ= tτ+ t （2-6） d

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式中：td——地区修正系数，℃ ，见表2-12[3]。 ★透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷

透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷按下式计算：

CLQ=F3χg3χd3Cn3Cs3Jj2τ W （2-7）

式中： F——玻璃窗的净面积,

χg——是窗的有效面积系数， 本设计单层钢窗取0.85； χd——地点修正系数，见附录2-13[3] ；

Cs—— 玻璃窗的遮挡系数，见附录2-7[3]，6mm厚普通玻璃Cs =0.89； Cn—— 窗内遮阳设施的遮阳系数，见附录2-8[3]，浅色窗帘Cn =0.5；

Jj2τ——计算时刻时，透过单位窗口面积的太阳辐射热形成的冷负荷，简称负荷强度，

W/m2，见附录2-13[3]； ★设备散热形成的冷负荷

设备和用具的实际显热散热量按下式计算 1）电动设备

当工艺设备及其电动机都放在室内时：

Q＝10003n13n23n33N/η (2-8)

当只有工艺设备在室内，而电动机不在室内时：

Q＝10003n13n23n33N (2-9)

当工艺设备不在室内，而只有电动机放在室内时： Q＝10003n13n23n33(2-10)

式中： N——电动设备的安装功率，kW；

η——电动机效率，可由产品样本查得，或见表2-14；

n1——利用系数，是电动机最大实效功率与安装功率之比，一般可取0.7～0.9可用以

反映安装功率的利用程度；

n2——电动机负荷系数，定义为电动机每小时平均实耗功率与机器设计时最大实耗功

[3]

1???N

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率之比；

n3——同时使用系数，定义为室内电动机同时使用的安装功率与总安装功率之比，一

般取0.5～0.8。 2）电热设备散热量

对于无保温密闭罩的电热设备，按下式计算：

Q＝10003n13n23n33n43N (2-11)

式中： n4——考虑排风带走热量的系数，一般取0.5；

其中其他符号意义同前。

3）电子设备散热量

计算公式同(2-10)，其中系数n2的值根据使用情况而定，本设计对电脑n2取1.0。一般仪表取0.5～0.9。 ★照明散热形成的冷负荷

根据照明灯具的类型和安装方式的不同，其冷负荷计算式分别为：

白炽灯：Q=10003N W (2-12) 荧光灯：Q=10003n13n23N W (2-13)

式中： CLQ5——灯具散热形成的冷负荷，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内时，取n1＝1.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取n1＝1.0； n2——灯罩隔热系数，当荧光灯上部穿有小孔（下部为玻璃板），可利用自然通风散

热与顶棚内时，取n2＝0.5～0.8；而荧光灯罩无通风孔时,取n2＝0.6～0.8； 本设计照明、设备资料欠缺，因此使用后式（2-17）工程简化计算方法计算,功率指标按[4][5][7]书中估算。 ★人体散热形成的冷负荷

人体散热引起的冷负荷计算式为：

CLQ＝q3n3ψ+qq3n3ψ W

(2-14)

式中： CLQ——人体散热形成的冷负荷，W；

qs——不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W(见表1-20)；

6

[3]

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qq——不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，W(见表1-20[3])； n——室内全部人数；

ψ——群集系数，(见表2-15[3])； ★新风冷负荷

目前，我国空调设计中对新风量的确定原则，仍采用现行规范、设计手册中规定或推荐的原则,各功能房间新风量指标按[1][2]取值。 夏季，空调新风冷负荷按下式计算：

CLQW＝ρ3LW3(hW-hn) W (2-15)

式中: CLQw——夏季新风冷负荷，KW；

ρ——夏季空调室外计算干球温度下的空气密度(1.13kg/m3) Lw——新风量，kg/s；

hW w——室外空气的焓值，(kJ/kg)； hn——室内空气的焓值，(kJ/kg)。

★湿负荷

人体散湿量可按下式计算：

D=n3ψ3w310-3 kg/h (2-16)

式中： D——人体散湿量，kg/h；

ψ——群集系数，办公楼群集系数为0.93；

w——成年男子的小时散热量，kg/(h2p)；26℃时，极轻劳动成年男子的小时散湿量

为0.109 kg/(h2p)； ★工程简化计算方法

设备、照明和人体散热得热形成的冷负荷，在工程上可用下式简化计算；

CLQτ＝Q3Xτ-T (2-17)

式中： Q——设备、照明和人体的得热,W；

T——设备投入使用时刻或开灯时刻或人员进入房间时刻,h；

τ-T——从设备投入使用时刻或开灯时刻或人员进入房间时刻到计算时间的时间,h； Xτ-T——τ-T时间的设备负荷强度系数(见附表2-14)[3]、照明负荷强度系数(附表

2-15)、人体负荷强度系数(附表2-16)。

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2．2 空调冷负荷计算

说明：此设计只详细计算四、五层，其他层采用估算计算，风机、风管温升忽略不计。 ★ 四五层房间设置:

基本参数:会客层: 0.2人/㎡，人均新风: 30m3/h，室内设计温度: 22℃，设计夏季相对湿度 67%， 群集系数: 0.63,劳动强度为轻度劳动，一名成年男子每小时显热散热量61W/人,一名成年男子每小时潜热散热量73W/人。

空调运行时间:会客层设为8h，围护结构冷负荷计算采用谐波法的工程简化计算方法/人体冷负荷计算采用工程简化计算方法。

设备冷负荷计算方式:由于资料欠缺，设计每间会客房配置一台电视机功率100W。

冬季采暖热负荷按夏季空调的冷负荷估算：冬季的热负荷约为夏季冷负荷的80%，可估算出冬季的热负荷。 表2.1：负荷计算详细列

401 *** 房间编号: 401/501 *** 北外墙冷负荷CLQ=F3K3(tτ-ξ-tn) W其中△tτ-ξ= tτ-ξ-tn下同 时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 △tτ-ξ 6 6 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 9 9 9 F K 6.46 1.95 CLQ 75.58 75.58 62.99 62.99 62.99 75.58 75.58 75.58 88.18 88.18 88.18 100.8 100.8 113.4 113.4 113.4 西外墙冷负荷 时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 △tτ-ξ 8 8 7 7 7 7 7 7 7 8 9 10 11 12 13 13 F K 24.48 1.95 CLQ 381.9 381.9 334.2 334.2 334.2 334.2 334.2 334.2 334.2 381.9 429.6 477.4 525.1 572.8 620.6 620.6 北玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷CLQ=F3K3(tτ – tn) W其中△tτ= tτ – tn下同 时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 △tτ 2.4 3.2 F K 4 4.7 5.4 5.9 6.3 6.6 6.7 6.5 6.2 5.6 6.50 6.40 5 4.4 3.9 3.4 CLQ 99.84 133.1 166.4 195.5 224.6 245.4 262.1 274.6 278.7 270.4 257.9 233 208 183 162.2 141.4 北玻璃窗日射得热引起的冷负荷CLQ=F3χg3χd3Cn3Cs3Jj2τ W下同 8

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时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 Jj.τ 64 F χg χd Cn Cs 70 77 86 91 93 90 86 85 84 69 34 26 21 17 15 6.50 0.85 1.00 0.50 0.89 CLQ 157.4 172.1 189.3 211.4 223.7 228.7 221.3 211.4 209 206.5 169.6 83.59 63.92 51.63 41.8 36.88 西玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 △tτ 2.4 3.2 F K 4 4.7 5.4 5.9 6.3 6.6 6.7 6.5 6.2 5.6 3.60 6.40 5 4.4 3.9 3.4 CLQ 55.3 73.73 92.16 108.3 124.4 135.9 145.2 152.1 154.4 149.8 142.8 129 115.2 101.4 89.86 78.34 西玻璃窗日射得热引起的冷负荷 时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 Jj.τ 49 F χg χd Cn Cs 64 76 85 91 137 223 293 323 300 220 100 77 3.60 0.85 1.00 0.50 0.89 64 51 43 CLQ 66.72 87.15 103.5 115.7 123.9 186.6 303.7 399 439.8 408.5 299.6 136.2 104.9 87.15 69.45 58.55 人体显热冷负荷CLQ＝qs3n3ψ3Xτ-T W下同 时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 τ-T Xτ-T qs ψ n CLQ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 0.55 0.73 0.78 0.82 0.85 0.88 0.9 0.91 0.92 0.94 0.94 0.95 0.45 0.27 0.22 61 0.93 2 0 62.4 82.83 88.5 93.04 96.44 99.84 102.1 103.2 104.4 106.7 106.7 107.8 51.06 30.63 24.96 人体潜热冷负荷CLQ＝qq3n3ψ W下同 时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 qq 73 9

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ψ n CLQ 0.93 2 146 照明冷负荷CLQ＝N3Xτ-T W下同 时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 τ-T 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Xτ-T 0.51 0.7 0.76 0.8 0.84 0.87 0.89 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.96 0.97 0.97 N 561.6 CLQ 286.4 393.1 426.8 449.3 471.7 488.6 499.8 511.1 516.7 522.3 527.9 533.5 539.1 539.1 544.8 544.8 设备冷负荷(电视机)CLQ=N W下同 CLQ 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 汇总(W) 1369 1625 1704 1812 1905 2037 2188 2306 2370 2378 2268 2046 2011 1946 1919 1865 最大冷负荷出现在17:00 其冷负荷为: 2378 W 402 *** 房间编号:（402--418）、(502--518) 共17间*** 北外墙冷负荷 时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 △tτ-ξ 6 6 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 9 9 9 F K 6.46 1.95 北玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 CLQ 75.58 75.58 62.99 62.99 62.99 75.58 75.58 75.58 88.18 88.18 88.18 100.8 100.8 113.4 113.4 113.4 时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 △tτ 2.4 3.2 F K 4 4.7 5.4 5.9 6.3 6.6 6.7 6.5 6.2 5.6 6.50 6.40 北玻璃窗日射得热引起的冷负荷 时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 Jj.τ 64 F χg χd Cn Cs 70 77 86 91 93 90 86 85 84 69 34 26 21 17 15 6.50 0.85 1.00 0.50 0.89 人体显热冷负荷 时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 τ-T

5 4.4 3.9 3.4 CLQ 99.84 133.1 166.4 195.5 224.6 245.4 262.1 274.6 278.7 270.4 257.9 233 208 183 162.2 141.4 CLQ 157.4 172.1 189.3 211.4 223.7 228.7 221.3 211.4 209 206.5 169.6 83.59 63.92 51.63 41.8 36.88 0 1 2 3 4 5 6 10

7 8 9 10 11 12 13 14 15 重庆大学网络教育学院毕业论文

Xτ-T qS ψ n CLQ 0 0.55 0.73 0.78 0.82 0.85 0.88 0.9 0.91 0.92 0.94 0.94 0.95 0.45 0.27 0.22 61 0.93 2 0 62.4 82.83 88.5 93.04 96.44 99.84 102.1 103.2 104.4 106.7 106.7 107.8 51.06 30.63 24.96 人体潜热冷负荷 时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 qq ψ n CLQ 73 0.93 2 146 照明冷负荷 时刻 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 τ-T N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Xτ-T 0.51 0.7 0.76 0.8 0.84 0.87 0.89 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.96 0.97 0.97 561.6 设备冷负荷(电视机） CLQ 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 汇总(W) 865.2 1082 1174 1254 1322 1381 1405 1421 1442 1438 1396 1304 1266 1184 1139 1107 最大冷负荷出现在16:00 其冷负荷为: 1442 W 四五层总负荷汇总(W)：由于此办公楼在日常中存在部分会客房空载，因此空调房间的温度与相邻非空调房间的温度大于3℃时,要考虑由内维护结构的温差传热对空调房间形成的瞬时冷负荷，但在以上设计计算中是按最大（所有会客房有人）负荷计算，所以为保证在非满载下各会客房室内参数符合设计工况要求，总负荷则按两端四间房为计算标准即左北面5间以401计算、右北面以406计算、左南面4间以410计算、右南面以414计算，此处多计的负荷作为安全裕量。 时刻 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 指标W/m2 69.64 71.69 74.86 79.31 83.46 85.5 16:00 87 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 85.2 81.28 76.19 74.25 70.87 68.09 汇总(W) 82131 84550 88289 93538 98435 100885.9 102638.82 100556.218 95855 89860 87567 83580 80297 最大总冷负荷出现在16:00 其冷负荷为:102638.8 W 以上指标没有包括新风负荷,最大总冷负荷指标出现在16:00 其冷负荷指标为:87W/㎡

CLQ 286.4 393.1 426.8 449.3 471.7 488.6 499.8 511.1 516.7 522.3 527.9 533.5 539.1 539.1 544.8 544.8

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第3章 通风设计方案的确定和系统分区

3.1 空调系统的选择 ★空调系统分类[1]

表3.1

分类 空调系统 集中系统 系统特征 集中进行空气处理、输 送和分配 除了有集中的中央空器外， 半集中系统 在各自空调房间内还分别 有处理空气的“末端装置” 每个房间的空气处理分别 由各的整体式空调器承担 全部由处理过的空气负担 空调负荷 单风管系统 双风管系统 变风量系统 末端再热式系统 风机盘管机组系统 诱导器系统 单元式空调器系统 窗式空调器系统 分体式空调器系统 半导体空调器系统 按负担室全空气系统 一次回风式系统 一、二次回风式系统 再热系统和诱导器系统并用 全新风系统和风机盘管机组系统并用 风机盘管机组系统 单元式空调器系统 窗式空调器系统 分体式空调器系统 再循环空气系统 全新风系统 一次回风式系统 一、二次回风式系统 系统应用 按空气处理设备的设置情况分类 全分散系统 由处理过程的空气和水负担 内空空气—水系统 室内负荷 调负荷所用的介质来分类 按集中系统处理的空气来源分类 按风管中空气流速分类 高速系统 低速系统 系统，风管截面较大 混合式系统 部分新风，部分回风 直流式系统 全部新风，不使用回风 冷剂系统 制冷系统蒸发器直接放室内 吸收余热余湿 全水系统 全部由水负担空调负荷，一 般不单独使用 封闭式系统 全部为再循环空气，无新风 考虑节能与消声要求的矩形风管民用建筑主风管风速低于10m/s； 工业建筑主风管风速低于15m/s 考虑缩小管径的圆形风管，耗能民用建筑主风管风速低于10m/s； 多，噪声大 工业建筑主风管风速低于15m/s ★空调系统方案比较 12

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表3.2空调系统方案比较表[1]

比较项目 在机房 2．机房面积较大层高较高 3．有时可以布置在屋顶或安设在车间柱间平台上 集中式空调系统 1．空调与制冷设备可以集中布置设备布置与机房 单元式空调器 1．设备成套,紧凑,可以放在房间内,也可以安装在空调机房内； 2．机房面积小，只及集中系统的50%，机房层高低； 3．机组分散布置，敷设各种管线较麻烦 1.空调送回风管系统复杂、布置困难 2.支风管和风口较多时不易均衡风管系统 调节风量 1．系统小，风管短，各个风口风量的调节比较比较容易达到均匀； 2．直接放室内时，可不接风管，也没有回风管； 3．小型机组余压小，有时难于满足风管布置和必需的新风量 1．可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节，充分利用室外新节能与经风减少与避免冷热抵消，减少冷冻机运行时间 参数不同的多房间不经济 3．部分房间停止工作不需空调时整个空调系统仍需运行不经济 使用寿命 设备与风管的安装工作量大、周安装 期长 空调与制冷设备集中安设在机房维护运行 便于管理和维护 1． 安装投产快； 2． 对旧建筑改造和工艺变更的适应性强 机组易积灰与油垢，清理比较麻烦，使用二三年后，风量冷量将减少；难以做到快速加热与快速冷却。分散维修与管理较麻烦 温湿度控制 可以严格地控制室内温度和室内相对湿度 各房间可以根据各自的负荷变化与参数要求进行温湿度调节。对要求全年须保证室内对室内温度要求严格时难于满足 安装投产较快，介于集中式空调系统与单元式空调器之间 布置分散维护管理不方便，水系统布置复杂、易漏水 使用寿命长 使用寿命较短 使用寿命较长 1．不能按室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况节能运行调节，过渡季不能用全新风。大多用电加热，耗能大； 2．灵活性大，各空调房间可根据需要停开 1．灵活性大、节能效果好，可根据各室负荷情况自我调节 2．盘管冬夏兼用，内避容易结垢，降低传热效率 3．无法实现全年多工况节能运行 1．放室内时不接送、回风管 2．当和新风系统联合使用时，新风管较小 风机盘管系统 1．只需要新风空调机房、机房面积小 2．风机盘管可以设在调机房内 3．分散布置、敷设各种管线较麻烦 济性 2．对热湿负荷变化不一致或室内 13

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相对湿度允许波动范围<±5%或要求室内相对湿度较大时较难满足。 空气过滤与净化 消声与隔振 风管互相 空调房间之间有风管连通，使各房间互相污染，当发生火灾时会各空调房间之间不会互相污染、串声。发生火灾时也不会通过风管蔓延 各空调房间之间不会互相污染 可以采用初效、中效和高效过滤器，满足室内空气清洁度的不同要求，采用喷水室时水与空气直接接触易受污染，须常换水 可以有效地采取消防和隔振措施 机组安设在空调房间时，噪声、振动不好处理 必须采用低噪声风机才能保证室内要求 过滤性能差，室内清洁度要求较高时难于满足 过滤性能差，室内清洁度要求较高时难于满足 串通 通过风管迅速蔓延 ★系统的选择

本设计为办工楼的通风系统设计，系统的选定应注意档次要求，全水系统即为风机盘管机组系统，全部由水负担室内空调负荷，在注重室内空气品质的现代化建筑内一般不单独采用，而是与新风系统联合运用；冷剂系统是由制冷系统蒸发器直接放于室内消除室内的余热和余湿,对于较大型公共建筑，建筑内部的空气品质级别要求较高，全水系统和冷剂系统只能消除室内的余热和余湿，不能起到改善室内空气品质的作用，所以全水系统和冷剂系统在本次的建筑通风设计时不宜采用,综合建筑物每层高度较低(3.0m),如采用全空气系统，则需要有足够大的空间，进而决定设为集中系统（单风管系统）。 3.2 空调系统的划分 ★系统化分的原因

由于同一建筑物同层及垂直方向冷湿负荷会存在差异，房间用途和使用时间也不尽相同，为使空调系统既能保证室内参数要求，又经济合理，既需将系统分区。 ★系统化分的原则 3.2.1 系统划分的原则

1) 能保证室内要求的参数，即在设计条件下和运行条件下均能保证达到室内温度、相对湿度、净化等要求，室内设计参数及热湿比相同或相近的房间宜划分为一个系统。对于定风量单风道系统，还要求工作时间一致，负荷变化规律基本相同；

2) 初投资和运行费用综合起来较为经济； 3) 尽量减少一个系统内的各房间相互不利的影响；

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4) 尽量减少风管长度和风管重叠，便于施工、管理和测试；

5) 一般民用建筑中的全空气系统不宜过大，否则风管难于布置；系统最好不要跨楼层设置，需要跨楼层设置时，层数也不应过多这样有利于防火；

6) 房间朝向、层次和位置相同或相近的房间宜划分为一个系统； 7) 工作班次和运行时间相同的房间宜划分为一个系统；

8) 气体洁净度和噪声级别要求一致的或产生有害物种类一致的房间宜划分为一个系统。

3.2.2 新风系统的划分原则是：

1）按房间功能和使用时间划分系统，既相同功能和使用时间基本一致的可合为一个新风系统；

2) 有条件时，分楼层设置新风系统；

3) 系统不要太大，否则各个房间风量分配很困难。

本次设计中采用每层单独设新风机组的方式，新风机组装入走廊吊顶内，与风机盘管水系统相连接。 3.2.3 空调系统分区

基于以上原则，对本建筑进行系统划分： a. 一二三四层适宜划分为一个系统； b. 五层适宜划分为一个系统。 3.3空调送风方案选择 ★ 集中式空调系统

为了节约冷热量，处理空气对大多数场合都会利用一部分回风。根据不同条件，采用一次回风系统或一、二次回风系统见下表： 表3.3 回风系统选用条件[1]

一次回风系统 一、二次回风系统 1.室内散湿量较小,且不允许较大送风温差时； 2.在1.的前提下,室温允许波动范围较小或送风相对湿度小于某一值,宜采用1.仅作夏季降温的空调系统,送风温固定比例的一、二回风； 差可取较大值时； 3.室内散湿量较小，且全年使用的集中式系统或室内温湿度允许波动较大，2.室内散湿量较大可以采用可能的最大送风温差时，宜用变动的一、二次回风比或采用旁通的时 可能性 15

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此设计主要作为夏季降温的空调系统,送风温差可取最大值，因而选用一次回风系统。

★ 半集中空调系统

1．新风引入选择

表3.4 风机盘管新风供给方式[1]

供给方式 房间缝隙自然渗入 特点 1.无规律渗透风，室温不均匀 2.简单、方便 3.卫生条件差 4.初投资与运用费用低 5.机组承担新风负荷，长时间在湿工况下工作 机组背面墙洞引入新风 1.新风口可调节，冬、夏季最小新风量；过渡季大新风量 2.随新风负荷变化，室内直接受影响 3.初投资与运行费节省 4.须作好防尘、防噪声、防雨、防冻措施 5.机组长时间在湿工况下工作 单设新风系统，独立供给室内 保证室内湿度与新风量要求 2.投资大 3.占有空间多 4.新风口尽量紧靠风机盘管 单设新风系统供给风机盘管 1.单设新风机组，可随室外气象变化进行调节，要求卫生条件严格的房间，目保证室内湿度与新风量要求 2.投资大 3.新风接至风机盘管，与回风混合后进入室内，加大了风机风量，增加噪声 前较少采用此种方式 适用范围 1.人少，无正压要求，清洁度要求不高的空调房间 2.要求节省投资与运行费用的房间 3.新风系统布置有困难或旧有建筑改造 1.人少要求低的空调房间 2.要求节省投资与运行费用的房间 3.新风系统布置有困难或旧有建筑改造 4.层高为5m以下的建筑物 房间，目前最常采用此方式 1.单设新风机组，可随室外气象变化进行调节，要求卫生条件严格和舒适的比较以上几种方式优缺点，综合此办公楼设计要求，新风引入采用单设新风系统，独立供给室内。 新风风管形式布置：

1.从外走廊的新风系统干管经支管送到客房内小走廊的吊顶内，在风机盘管开启时，新风被吸入风机盘管，经风机和室内循环风一起送入客房。

2.新风支管接到风机盘管的回风箱内，这适用于风机盘管设有回风箱的情况。回风箱是把小走廊吊顶所设的回风口封闭式的接到风机盘管，这样保证了空调循环风的风路合理，不会与卫生间吊顶空间、客房外走廊吊顶空间等的空气相串通。

3.新风支管一支接到风机盘管的送风口旁，也就是直接送入会客房之中。

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第1、第2种方式较简单，但存在明显的缺点：

1）新风实际供给量受风机盘管转速高低的制约。

2）因为新风量占据了风机盘管的一部分送风量，所以削弱了风机盘管实际处理室内回风的能力。当风机盘管停止工作时，新风较容易从回风口倒入会客房小走廊，这样会把回风过滤器滤下的粉尘和纤维吹回到室内空气中而新风从回风口压出后从客房内小走廊很快进入了卫生间作为排风排走，没有到达客房内起到更换客房内污浊空气的作用。

3）进入每个盘管的新风量无法测试及做出相应的调整。在新风系统管线较长或新风机组余压较小的情况下，容易导致靠近新风机组的盘管得到的风量较大，而远离新风机组的盘管风量较小甚至根本没有新风送入。

所以设计采用第3种形式，新风直接进入室内,使用灵活,当风机盘管不运行时也可进行新风换气,卫生条件好，同时也便于对各支路风量的调整。为美观需要，标准间内新风口与风机盘管的送风口共用一个双层百叶送风口。

2．风机盘管新风处理方式设计:

1）新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷；

2）新风处理到室内状态的等含湿量线，新风机组承担部分室内冷负荷；

3）新风处理到焓值小于室内状态点焓值,新风机组不仅承担新风冷负荷，还承担部分室内显热冷负荷和全部潜热冷负荷，风机盘管仅承担一部分室内显热冷负荷，可实现等湿冷却，可改善室内卫生和防止水患；

4）新风处理到室内状态的等温线风机盘管承担的负荷很大，特别是湿负荷很大，造成卫生问题和水患；

5）新风处理到室内状态的等焓线，并与室内状态点直接混合进入风机盘管处理。风机盘管处理的风量比其它方式大，不易选型。

本设计选择第一种：新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷方案，这种方案不仅提高了该系统的调节和运转的灵活性，而且进入风机盘管的供水温度可适当提高，从而水管结露现象可以得到改善。

终上所述，从使用性质和机房面积等方面考虑大体可设为两类：一是面积较小需要单独控制的房间：会客房——空调时间为12h；服务平台层——空调时间为全天；拟采用风机盘管加独立新风系统，由于建筑东西走向跨距较长（45m）分成两个区（左区和右区）。另一部分大空间：餐厅层——空调时间为06：30～19：30；材料层——空调时间为8：00～18：00；拟采用吊顶式空调机。办公层——空调时间为8：00～18：00；拟采用组合式空调机（一次回风）。

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第4章 各空调房间风量计算及设备选型

4.1各空调房间送风量和新风量的计算

在已知空调冷（热）负荷的基础上，利用不同的送风和排风状态来消除室内的余热余温，以维持空调房间所要求的空气参数。下面计算送入空气的状态及空气量。

1．根据室温允许波动范围确定送风温差[3]。

2．选定送风温差之后，即可按以下步骤确定送风状态和计算送风量。 1） 在i-d图上找出室内空气状态点N；

2） 根据算出的Q和W求出热湿比ε=Q/W，再通过N点画出过程线； 3） 根据所取定的送风温差Δto求出送风温度to，to等温线与过程线ε的交点S即为送风状态点；

4） 按下式计算送风量

G?QW?1000 in?isdn?ds式中：G——空调房间的总送风量 kg/s

Q——空调房间的总余热量 KW in——室内空气状态点N的焓值 kj/kg is——送风状态点S的焓值 kj/kg W——空调房间的总余湿量 kg/s dn——室内空气状态点N的含湿量 g/kg ds——送风状态点S的含湿量 g/kg

风机盘管系统空气处理过程图

401房间Q=2.378KW,W=0.218kg/h,室内夏季空调维持空气状态参数为：22±1℃。

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1） 求热湿比

ε=Q/W=2.378/0.218*3600=39269.7；

2） 在h-d图上确定室内空气状态点N，通过该点画出ε=39269.7的过程线

如上图所示。根据[3]，取本房间送风温差为Δto=8℃，则送风温度to=22-8=14℃。从而得出：

in=58.85 kj/kg dn=12.8 g/kg is=50 kj/kg ds=12.6 g/kg

3）计算送风量 按消除余热：

G?Q2.378??0.268kg/s in?is58.85?50按消除余湿：

2183600WG???0.263kg/s dn?ds12.79?12.56按消除余热和消除余湿所求通风量相同，说明计算无误。 房间换气次数验算：

n?L837??8.3次?5 V3.6?7.8?3.6附合要求

同理、如401房间的计算方法，其余房间列表如下： 表1：四五层送风量和新风量的计算

会客房401状态点参数 状态点名称 室内N 室外W 送风S 新风L 热湿过程线名称 W-L S-N 状态点名称

干球温度 相对湿度 含湿量 26.0 33.5 18.0 21.5 60.0 64.5 98.0 90.0 12.8 21.4 12.6 14.6 容积 0.86 0.90 0.84 0.85 焓kJ/kg 58.9 88.8 50.0 58.9 新风负荷(W) 1667.4 湿负荷 g/h 218.0 总冷负荷指标W/m 2房间冷负荷（W) 2378.0 总冷负荷（W) 2933.8 104.5 新风/房间换气次数1/h 0.6 8.3 热湿过程线 起点名称 起点温度 终点名称 终点温度 热湿比ε 风量m/s 风量m/h W S 33.5 18.0 L N 21.5 0.017 60.0 837.0 3326.0 39269.7 0.233 会客房406状态点参数 干球温度 相对湿度 含湿量 容积 焓kJ/kg 新风负荷(W) 房间冷负荷（W) 19

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室内N 室外W 送风S 新风L 热湿过程线名称 W-L S-N 状态点名称 室内N 室外W 送风S 新风L 热湿过程线名称 W-L S-N 状态点名称 室内N 室外W 送风S 新风L 热湿过程线名称 W-L S-N 26.0 33.5 18.0 21.5 60.0 64.5 97.9 90.0 12.8 21.4 12.5 14.6 0.86 0.90 0.84 0.85 58.9 88.8 50.0 58.9 555.8 湿负荷 g/h 218.0 总冷负荷指标W/m 22255.0 总冷负荷（W) 2810.8 100.1 新风/房间换气次数1/h 0.6 7.8 热湿过程线 起点名称 起点温度 终点名称 终点温度 热湿比ε 风量m/s 风量m/h W S 33.5 18.0 L N 21.5 0.017 60.0 790.6 3326.0 37238.5 0.220 会客房410状态点参数 干球温度 相对湿度 含湿量 26.0 33.5 18.0 21.5 60.0 64.5 98.1 90.0 12.8 21.4 12.6 14.6 容积 0.86 0.90 0.84 0.85 焓kJ/kg 58.9 88.8 50.0 58.9 新风负荷(W) 555.8 湿负荷 g/h 218.0 总冷负荷指标W/m 2房间冷负荷（W) 2449.0 总冷负荷（W) 3004.8 107.0 新风/房间换气次数1/h 0.6 8.5 热湿过程线 起点名称 起点温度 终点名称 终点温度 热湿比ε 风量m/s 风量m/h W S 33.5 18.0 L N 21.5 0.017 60.0 863.7 3326.0 40442.2 0.240 会客房414状态点参数 干球温度 相对湿度 含湿量 26.0 33.5 18.0 21.5 60.0 64.5 98.2 90.0 12.8 21.4 12.6 14.6 容积 0.86 0.90 0.84 0.85 焓kJ/kg 58.9 88.8 50.1 58.9 新风负荷(W) 555.8 湿负荷 g/h 218.0 总冷负荷指标W/m 2房间冷负荷（W) 2668.0 总冷负荷（W) 3223.8 114.8 新风/房间换气次数1/h 0.6 9.4 热湿过程线 起点名称 起点温度 终点名称 终点温度 热湿比ε 风量m/s 风量m/h W S 33.5 18.0 L N 21.5 0.017 60.0 946.1 3326.0 44058.7 0.263 新风量的确定依据下列三个因素： 1 卫生要求

根据设计任务书，要求达到卫生要求的人均新风量以给出，可计算出卫生要求的人均新风量。

★对401号房间计算如下：

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新风量=人均新风量3面积3人员密度

利用前面公式计算新风负荷

CLQW=LW3ρ3(hW-hN) W

查[3]附录h-d图，空调室外湿球温度下的空气焓值 iw=88.8kJ/kg 内室内设计温度22°C及设计对温度67%得 in=58.9kJ/kg 房间面积F401=30.8m2 人员密度0.2人/m2，即会客房设计6个人，而卫生要求的人均新风量为30m3/p2h。

代入数据得 Gw=3036=180m3/h 校验：将循环风量与所求得的新风量相加得总送风量，校验室内新风比是否大于10%。考虑到客房人员少，所以设计只以卫生要求作为标准不进行新风比校验。 新风冷负荷

CLQ?LW???(hW?hn)?180?1.13?(88.8?58.85)?1.6674KW 3600同理、如401房间的计算方法，其余房间列

表

2 补充局部排风量

如上页：

当空调房间内有局部排风装置时，为了使房间不产生负压，在系统中必经有相应的新风量来补偿排风量。 3 保持空调房间的正压要求

为了防正外界环境空气（室外的或相邻的空调要求较低的房间）空气渗入房间，干扰空调房间内温湿度或破坏室内洁净度，所以需要在空调系统中用一定量的新风来保持房间的正压。为了保持室内正压的要求，系统设计可采用全新风换气次数0.6～0.9次,也可用回风管道或排风口采用阻力损失≥5Pa的设备或者排风风量为新风量80%～90%。

同理办公房间的送风量、新风量计算如401房间的计算方法,新风指标18m3/h.p；人员密度按0.2 p/ m2估算； 则新风量：

Gw=183112=2016m3/h

校验：将盘管的中档风量与先前所求得的新风量相加得总送风量。校验室内新风比是否大于10%。

m%?GW18?112??9.7%?10% G6.74?3600?0.86新风比不符合要求 增加新风量为20m3/p2h

m%?GW20?112??10.7%?10% G6.74?3600?0.86 21

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新风比符合要求

在湿空气的h-d图上，根据设计地的室外空气的夏季空调计算干球温度tw和湿球温度tws确定新风状态点W，得出新风的焓hW；根据室内空气的设计温度tN和相对湿度Φ，确定回风状态点N（也就是室内空气设计状态点），得出回风的焓hN。通过该点画出ε=13016.8的过程线,与相对湿度95%线相交O点即为送风状态点，如下图所示。

4.2 设备选型及个数的确定

由上表中负荷和风量选择空调房间的室内机，即风机盘管和空调器。 4.2.1风机盘管的形式

1．暗装型，一般安装在会客房过厅的吊顶内；

2．立式明装型，一般安装于窗下地面上，类似于采暖房间的散热器布置； 3．立柱式明装型，一般安装于客房一角的地面上； 4．柜式明装型，一般安装于客房靠墙的地面上。

四种形式中前两种应用较多。本次设计全部采用卧式暗装型。装入会客房入门的吊顶内，与新风管共用一个双层百叶风口送风。 ★ 水系统的调节

风机盘管系统一般均采用个别水量调节，当在进入盘管处设置二通阀调节盘管水量时，则系统水量改变；当在设有盘管旁通分路及出口三通时，则进入盘管流量虽改变而系统水量不变。在本设计采用前者如下图：

FCU风机盘管机组

风机盘管机组在使用过程中应该注意的几个问题

1）定期清洗滤尘网，以保持空气流动畅通；

2）定期清扫换热器上的积灰，以保证它具有良好的传热性能；

3）风机盘管制冷时，冷水进口温度一般采用7-10℃，不能低于5℃，以防止管道

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及空调器表面结露； ★ 风机盘管选型计算

风机盘管的选型由冷量和风量两者来确定。

风机盘管分高、中、低速三档。选择风机盘管时，按中速档容量选择机组较为合适，这是由于考虑到人体的舒适感范围较宽，为满足不同人员对温湿度的不同要求，有一个适当的调节范围是必要的，对于本设计考虑到按小时最大冷负荷计算，选择风机盘管时，采用高速档容量选择机组。注意到机组使用一段时间后，阻力增加，风量减少，性能下降，因此，空调设备处理能力上应留有一定的安全系数。另外当盘管作加热﹑冷却两用时，还应乘一个系数α=1.2。

1．例如对401房间该房间面积为30.8 m，房间冷负荷Q=237831.2=2853.6w，其循环送风量G=77731.2=932.4m3/h，查[13]选用FP-10WH，其参数如下：

高档额定风量：1100m3/h，额定制冷量：6000w，额定热量：8530w，输入功率：70w，水量：990kg/h，水阻力32kPa，电源：单相220V50HzAC。

2、对于其它房间风机盘管选型及参数如下： 表3：房间风机盘管型号

房间 401 制冷量FP型号 FP-10 600# 420 442 421 FP-8 500# FP-10 600# FP-10 600# （高速、送风量（高速）33

制热量（高速）进出水管水阻力水流量生产台数 18 22 20 24 总冷）（w） (m／h） （w） 6000 4700 6000 6000 1100 890 1100 1100 8530 7960 8530 8530 直径（mm） （kPa） 20 20 20 20 32 24 32 32 （kg／h） 厂商 990 810 990 990 台佳 台佳 台佳 台佳 4.2.2新风机组的选型

表4：根据所需要新风量和所需要新风负荷选择新风机组

空调区 西区 东区 计算新风计算新风量m/ h 负荷KW 1140 1380 3型号 额定风 量m/ h 1500 3冷量 KW 13.1 16.9 热量16.89 电机 水量（m水阻力0.25 2.3 2.9 4.6 6.8 3余压 Pa 150 210 （kw） 功率KW ／h） （kPa） 24.09 0.2532 10.56 TF1.5D 12.78 TF132D 2000 注：以上新风量及负荷乘10%的安全系数 4.2.3空调机组选型

型式：卧式

1）安装、使用、维护方便；

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2）适用于大风量空调机组 立式

1）充分利用空间，节省占地面积； 2）安装、使用、维护不如卧式方便； 3）适用于较小风量

比较以上两种形式结合所需要风量和所需要冷负荷，左右写字间全部采用卧式，装入机房内。 表4：空调机组型号

空调区 左办公层 右办公层 计算风计算冷量m/ h 负荷KW 20978 95.264 26911 121.07 3型号 TZK25（W） TZK30（W） 额定风 冷量 量m/ h 3热量电机 水量（m水阻力3余压 Pa 600 600 KW （kw） 功率KW ／h） （kPa） 7.5 11 25.12 10.24 30.12 11.16 25000 146.1 201.66 30000 175.2 261.77 注：以上计算风量及负荷乘10%的安全系数 4.3空调房间的气流组织设计计算 4.3.1空调房间气流组织评价[9]

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室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℃，美国ASHRAE55－92标准建议1.8m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

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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。 4.3.2风口的布置

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。 回风口布置方式和吸风速度

1）回风口不应设在射流区和人员长时间停留的地点；

2）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侧；>±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； 3）采用侧送时，回风口宜设在送风口的同侧；

4）采用孔板或散流器下送时，回风口宜设在下部；采用顶棚回风时，回风口与照明灯具宜结合成一个整体；

5）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； 表5：回风口的吸风速度

回风口的位置 房间上部 不靠近人经常停留的地方时 房间下部 靠近人经常停留的地方时 用走廊回风时 吸风速度(m/s) 4.0～5.0 3.0～4.0 1.5～2.0 1.0～1.5 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。

本设计会客房、办公层内温湿度参数冬季25℃，φ=67%；夏季空调22℃，φ=76%，房间送风高度取2.8米，设计的空调系统为舒适性空调，会客房送风口布置双层百叶

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送风口(45度角)、下回风口；办公层送风口布置顶送风口、侧回风口。 ★新风入口注意事项[7]

1）新风进口位置：本设计盘管系统采用独立的新风，因此只须考虑风机盘管机组配置合理；布置时应尽量使排风口与进风口远离，进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，进风口底部应距地面不宜低于2m。

2）新风口其他要求：进风口应设百叶窗，以防雨水进入，百叶窗应采用固定的百叶窗，在多雨地区，宜采用防水的百叶窗。 4.3.3 气流组织的设计

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。根据本建筑物的实际情况（有吊顶夹层，速度场温度场均匀，室温波动范围1℃），会客房送风口根据送风管尺寸新风量和风机盘管风量之和选择合适的双层百叶送风口(45度角)，同时也要考虑送风距离、送风速度的影响；办公层以散流器平送风口型式。

为最大可能减少风量扰动对气流产生的负面效应。在工程设计中采用了以下措施：

1）送风口尺寸放大。变风量末端在调节时产生的风速变化会使人感到不舒适，这在大风量送风口尤为明显。解决这个问题的最简单方法是加大吊顶风口的尺寸，尽可能减少出风速度，使这种风速的变化带来的影响微乎其微。一般可将送风口的额定流量加大一档。

2）增强吊顶贴附效应。使吊顶平面保持平整，尽量使吊顶面的凸凹远离送风口。这其中主要包括灯具、水喷淋头和火灾报警探头，两者间须隔开一定的距离。 ★风口风量确定

送风口风量确定：一般采用普通风口时可按80％左右的最大送风量作为选定风口风量的依据，基于上述理由本设计仍然采用最大送风量作为选定风口风量的依据，即根据末端的额定风量确定各房间的风口风量。回风口风量按90%送风量确定。 ★气流组织形式选择

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。

根据建筑的结构特点，会客房采用卧式暗装型风机盘管，装至小走廊吊顶内，与新风口共用一个双层百叶风口进行侧送、上回，便于调整送风方向，改善室内气流组织。对于办公层由散流器下送、上回，所有风口颈部风速小于4m/s。 4.3.4送风房间的气流组织计算 ★ 五层左办公层

1）层高3.0m，上送下回的送风方式，每个散流器所对应的Fn=333.6=10.8m2,

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水平射程分别为1.5m、1.8m,平均取L=1.65m,垂直射程X’=2.8-2=0.8m。

2）每个散流器的送风量为L0=521m3/h。 3）散流器的出风速度u0选定为3m/s，这样

F0?2 521?0.0482m

3?36004）检查uX：根据式[3]

uX?u02m1K1K2K3F0X'?l

式中2?m1?1.41（见表[3]5-2，10）

K1——根据0.1?L?0.1?1.65?0.751，查图5-13，按L/X’=1.65/0.8=2.0625在曲线12

Fo0.0482查得K1=0.47； K2、K3——均取1。 代入各已知值得：

uX?3?2?0.47?0.0482?0.1782m/s

0.8?1.655）检查ΔtX:

?tX??t0?2?n1K1K2K3F0X'?l?8.6?2?0.88?0.47?0.0482

0.8?1.65=0.4509℃

计算检查结果说明uX及ΔtX均满足要求。

6）检查射流贴附长度XL：

XL=0.53Z3ek

Z?5.45?2?m1?u0?4F0(2?n1??t0)2

2?5.45?2?1?3?4F0(2?0.88?8.6)=3.3121

XL=0.533.31213e

因此，贴附的射流长度满足要求。

类似右办公层F0=0.04448㎡，uX=0.1718m/s、ΔtX=0.4346℃、贴附的射流长度XL=1.87m均满足要求。送风口左办公层选用FK－10方型散流器3003300、右办公层选用2503250有效面积系数0.75，回风口左办公层选用FK－1双层百叶风口10503900、右办公层选用12003750。

★ 四、五层所有房间的风机盘管送风口及新风均采用侧送侧回的气流组织方式，如下图（以401为例）。

(0.35-0.6230.074/0.219)

=1.9m

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新风

该会客房尺寸为5.333.633.0m3；室内空调系统为风机盘管加新风系统，其安装的风机盘管为台佳FP-10WH型，风量1100m3/h，新风量为60m3/h。 1）选定送风口形式，确定过程[14]

拟采用双层百叶送风口，其紊流系数为a=0.16，射程为5.3-0.5=4.8m（0.5m为射流末端宽度）。 2）送风温差Δt

根据风机盘管选型计算中送风温差的确定方法，Δt=8℃。 3）定送风口的出流速度?0

客房气流组织图?o?0.36Fn/do m/s (4.1)

式中：Fn——垂直于单股射流的空间断面面积，m2；

d0——送风口直径或当量直径，m；

Fndo?53.17H?B??oL (4.2)

式中：H——房间高度，m；

B——房间宽度，m；

L——房间的总送风量，m3/h；

先假定?0=3m/s，由上式算出射流自由度Fn/d0为10.48。

所以?0=0.36310.48=3.774m/s。?0=3m/s<3.77m/s，且在2～5m/s范围之间，满足要求。

4）确定送风口数目N

N?H?B?a?X????x?2 （4.3）

式中：a——送风口紊流系数；

X——送风射流的射程，m；

x——受限射流无因次距离；

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x??a?xFn （4.4）

取Δtx=1℃,由（Δtx/Δt）3（Fn/do）=（1/8）310.48=1.31，查图3.5-20[14]得无因次射程x=0.242；所以N=2.833.6/[0.1634.8/0.242]2=1,因此风口数目N取1个。

5）确定送风口面积 f?L m2 (4.5) 3600v0?N式中：f——送风口面积；

即f=1160/(36003331)=0.1074㎡，选取北京北空双层百叶风口，尺寸为10003150,有效面积系数0.75；

所以实际风口流速：?0=L/(36003a3b30.75)

=1160/(36003130.1530.75) =2.86m/s，满足要求。

6）校核射流的贴附长度 阿基米德数Ar按下式计算：

Ar?g?d0?(Tn?T0) （4.6）

?02?Tn式中： Tn——射流出口温度，K；

To——房间空气温度，K；

do——风口面积当量直径，m；d0=23a3b/(a+b)=260mm； g——重力加速度，m/s2；

Ar=9.830.2638/[2.8623(273+26)]=0.0083

由Ar数的绝对值查得X/d0值[1]，得X/d0=23,则X=2330.26=5.98>4.8，满足要求。 7）校核房间高度

H=h+W+0.073X+0.3 m （4.7）

式中：h——空调区高度，取2m；

W——送风口底边至顶棚距离，m； 0.073X——射流向下扩散的距离，m； 0.3——安全系数，m；

H=h+W+0.073X+0.3=2+0.15+0.0734.8+0.3=2.786<3.0m，满足要求。 类似计算其他房间，房间风机盘管送风口 表6：房间风机盘管送风口汇总

房间 风口类型 风口数量 18 401 420 22 421 24 442 20 双层百叶风口（45度角） 29

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风口规格 10003150 10003125 10003150 10003150 4.4空调系统的风管设计与计算 经过处理的送风和回风都必须通过风道才能进入和离开空调房间，而且空调房间的送、回风量能否达到设计要求，则完全取决于风道系统的压力分布以及风机在该系统中的平衡工作区。所以风道设计将直接影响空调房间气流组织和空调效果。同时，空气在风道内流动所损失的能量，是靠风机消耗电能予以补偿的。所以风道设计也直接影响空调系统的经济性。因此，风道系统的设计是要在满足设计风量要求等的前提下，尽可能节省能量。 ★ 风管设计的任务

通风管道的设计要在满足设计风量要求前提下，使其初投资和运行费用最低。同时，还应该和建筑设计密切配合，做到协调和美观。

风道设计的基本任务是：

1）确定风道的位置及选择风道的尺寸。风道的形状有圆形、矩形及配合建筑空间要求而确定的其他形状；风道的尺寸宜按我国制订的“通风管道定型化”的规定确定。

2）计算风道的压力损失，以供选择风机。风道的压力损失就是空气在风道中流动的压力损失，它等于沿程（摩擦）压力损失和局部压力损失之和。 ★ 风管设计中的有关问题

进行风管水力计算前，须先确定管道系统的布置和风管材料。各送、排风点的位置和风量、空气处理设备、阀门、风口等部件的型式。 1）风管的布置

风管应注意布置整齐，美观和便于维修、测试，应与其他管道统一考虑，要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。 2）风管断面形状

风管布置应尽量减少局部阻力，弯管中心曲率半径要不小于其风管直径或边长。一般采用1.25倍直径或边长。本设计风管所选均为矩形风管在吊顶内暗装。 3）风管材料的选择

薄钢板（分普通和镀锌）是常见的风管材料。设计考虑到安装、制作方便，采用普通薄镀锌钢板作为风管材料。 4）风管的保温

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当风管在输送空气过程中的冷、热量耗损大，又要求空气保持恒定的温度，或防止风管穿越房间时对室内空气参数产生影响，都需要对风管进行保温。 5）风管阀门、法兰

本建筑的风管中，通常在主干管上安装防火阀，在各支管道中，安装多叶变风量调节阀。风管法兰间应放置具有弹性的垫片，如海绵橡胶、橡皮等，以防止漏风，风管与风管之间不应有看得见的孔洞。 6）风管涂漆

本系统设计时选用镀锌薄板钢板，可以不涂漆，但咬口损坏处要涂漆，施工时已发现锈蚀时要涂漆。

7）风管置时考虑到施工时的法兰连接及维修空间，考虑保温层厚度后风管离墙>150mm,距柱、梁>50mm,各种管道间距>100mm(由于水管、风管并不在同一水平面上，作图时各管间距控制在100mm即可，不必考虑保温层厚度)。 ★ 风管的水力计算

设计中全部采用矩形风道，根据末端的额定流量分配，利用假定流速法来确定管径和阻力。

各管段按照[7]中的推荐风速，及设计流量算出其支管干管及送风口的流量，由此计算送风口所需的最小面积，再按标准规格选取。这样选取出来的风管便于选择，由于流速控制在较适合的范围内，噪音也小。

在选取时需注意各管段的风量为计入漏风量之前的值，还应控制管高度的选取不与其他设备或梁冲突即可，详见后表。

计算步骤和方法如下：

1）绘制空调系统的轴侧示意图，标注风量和长度，并对管段编号； 2）假定风管内空气流速；

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，计算摩擦阻力和局部阻力；

4）对并联管路进行阻力平衡，计算系统总阻力； 5）根据系统的总阻力和总风量验算空调机余压。 表7：四五层西区新风管道局部阻力计算

管段号 0

构件名称 新风入口 主要参数 固定百叶格0.4530.45有效面积31

局部阻力系数& 0.9 对应动压 进风口动压

重庆大学网络教育学院毕业论文 系数0.69,v=2.93m/s 0.4530.45/0.530.2=1.8，?=6 0.60630.318/0.530.2=1.92，?=12 ?2=?3=40，L2=L3 汉威手动风阀4003200，叶片数n=1 矩形变形管 渐扩管 Y型合流三通 1 调节阀 0.15 0.18 0.56 0.52 0.01 0.01 0.01 0.015 0.05 0.02 0.02 0.01 0.05 0.06 0.09 0.3 0.52 2 0.85 0.52 2 小断面动压 小断面动压 小断面动压 管内动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 支管道内动压 管内动压 出风口动压 支管道内动压 管内动压 出风口动压 T型分流三通v2/v1=0.94 （主通道） 2 四通（主通道） v2/v1=0.88 3 四通（主通道） v2/v1=0.87 四通（主通道） v2/v1=0.85 4 渐缩管 0.430.2/0.2530.2=1.6，?=21 5 四通（主通道） v2/v1=0.83 6 四通（主通道） v2/v1=0.8 四通（主通道） v2/v1=1 7 0.2530.2/0.1630.16=1.95，?渐缩管 =12 8 四通（主通道） v2/v1=0.67 9 四通（主通道） v2/v1=0.5 A3/A1=0.014/0.25=0.56，对称裤叉三通 L2/L1=0.5 汉威手动风阀1203120，叶片数10 支管调节阀 n=1 活动百叶送风v0=3(m/s),a3b=0.730.3(m) 口 1' T型分流三通v3/v1=0.3，L3/L1=0.05 （支通道） 汉威手动风阀1203120，叶片数支管调节阀门 n=1 活动百叶送风v0=3(m/s),a3b=0.730.3(m) 口 表8：四五层东区新风管道局部阻力计算表 新风入口 0 矩形变形管 渐扩管 Y型合流三通 1 调节阀 固定百叶格0.630.45有效面积系数0.7,v=2.93m/s 0.630.45/0.830.2=1.7，?=14 0.94630.28/0.830.2=1.65，?=16 ?2=?3=22，L2=L3 汉威手动风阀5003200，叶片数n=1 0.9 0.15 0.18 0.28 0.52 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.05 0.015 进风口动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 管内动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 2 3 4 5 6 T型分流三通v2/v1=0.95 （主通道） 四通（主通道） v2/v1=0.9 四通（主通道） v2/v1=0.9 四通（主通道） v2/v1=0.89 四通（主通道） v2/v1=0.87 渐缩管 0.530.2/0.3230.2=1.56，?=20 四通（主通道） v2/v1=0.85 32

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四通（主通道） v2/v1=0.83 四通（主通道） v2/v1=0.8 8 渐缩管 0.3230.2/0.230.2=1.6，?=8.5 9 四通（主通道） v2/v1=0.75 10 四通（主通道） v2/v1=0.67 11 四通（主通道） v2/v1=0.5 A3/A1=0.008/0.01=0.8，对称裤叉三通 L2/L1=0.5 汉威手动风阀1203120，叶片数12 支管调节阀 n=1 活动百叶送风v0=3(m/s),a3b=0.730.3(m) 口 T型分流三通v3/v1=0.3，L3/L1=0.05 （支通道） 汉威手动风阀1203120，叶片数1' 支管调节阀 n=1 活动百叶送风v0=3(m/s),a3b=0.730.3(m) 口 表9：六层西区管道局部阻力计算表 新风入口 0 渐缩管 调节阀 渐缩管 1 调节阀 消声弯头 弯头（90） 四通（主通道） 四通（主通道） 四通（主通道） 渐缩管 四通（主通道） 四通（主通道） 渐缩管 四通（主通道） 四通（主通道） 渐缩管 对称裤叉三通 固定百叶格2.131.2有效面积系数0.7,最小v=0.42m/s 2.131.2/1.630.8=1.96，?=34 汉威电动风阀16003800，叶片数n=5 1.630.8/130.63=2，?=41 汉威手动风阀16003800，叶片数n=5 r/b=1,a/b=1.6/0.8=2 r/b=1,a/b=1.6/0.8=2 v2/v1=0.87 v2/v1=0.85 v2/v1=0.83 1.630.8/130.8=1.6,?=41 v2/v1=0.87 v2/v1=0.75 130.8/130.5=1.6,?=41 v2/v1=0.67 v2/v1=0.5 130.5/0.830.4=1.6，?=28 7 0.015 0.02 0.05 0.03 0.04 0.09 0.3 0.52 2 0.85 0.52 2 小断面动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 支管道内动压 管内动压 出风口动压 支管道内动压 管内动压 出风口动压 0.9 0.05 0.52 0.05 0.52 0.18 0.18 0.01 0.015 0.02 0.05 0.02 0.03 0.05 0.06 0.09 0.05 0.3 0.52 0.05 0.05 0.09 0.19 进风口动压 小断面动压 管内动压 小断面动压 管内动压 管内动压 管内动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 支管道内动压 管内动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 管内动压 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 A3/A1=0.159/0.319=0.5，L2/L1=0.5 汉威手动风阀4003400，叶片数支管调节阀 n=3 三通（主通道） v2/v1=0.67 渐缩管 0.430.4/0.430.25=1.6，?=21 三通（主通道） v2/v1=0.5 弯头（90） r/b=1,a/b=0.4/0.25=1.6 33

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散流器 T型分流三通（支通道） 支管调节阀 v0=3(m/s),a3b=0.330.3(m) v3/v1=0.5，L3/L1=0.06 2 0.79 0.52 0.05 0.05 0.09 0.19 2 出风口动压 支管道内动压 管内动压 小断面动压 小断面动压 小断面动压 管内动压 出风口动压 汉威手动风阀4003400，叶片数n=3 三通（主通道） v2/v1=0.67 2' 渐缩管 0.430.4/0.430.25=1.6，?=21 三通（主通道） v2/v1=0.5 3' 弯头（90） r/b=1,a/b=0.4/0.25=1.6 散流器 v0=3(m/s),a3b=0.330.3(m) 说明：管段编号带有上标的为支管段

1' 四五层（西区）新风系统轴测图四五层（东区）新风系统轴测图

表11：四五层西区新风水力计算

初选风量风速编3（m?号 /h） （m/s） 计算断面积S2（m） 风管断面宽A（mm） 风管断面高B（mm） 实际断面积S2（m） 当量直径D（mm） 实际比摩管段流速阻R长度?（Pa（m/L（m） /m） s） 动压（Pa） 沿程损失∑ζ R3L（Pa） 局部损失Z（Pa） 总阻力损失（Pa） 1500 1 1421 1262 3 0 0.10.03.20.74.110.1.2500 200 284 04 99 6 8 9 32 3 0.00.03.21.14.914.1.05 400 200 265 79 80 6 6 6 48 9 0.00.02.50.94.411.0.05 400 200 265 70 80 8 3 1 44 1 4 12.15.7 2 15.19.3.8 8 6 2.5 2.4 0.1 2.5 34

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3 1105 5 0.061 0.053 0.044 0.035 0.026 0.018 0.009 0.007 0.007 400 200 250 200 250 200 250 200 160 160 160 160 160 160 120 120 120 120 0.080 0.050 0.050 0.050 0.025 0.025 0.025 0.014 0.014 265 221 221 221 159 159 159 119 119 4.62 2.58 4.62 2.58 4.62 2.58 4.62 3.70 3.70 0.73 1.65 1.17 0.78 2.37 1.12 0.32 0.37 0.37 3.86 5.30 4.42 3.53 5.17 3.45 1.72 1.54 1.54 8.76 16.52 11.47 7.34 15.74 6.99 1.75 1.39 1.39 0.01 0.065 0.02 0.02 0.06 0.06 0.09 2.82 3.37 3.4 0.1 3.4 4.2 1.1 5.3 5.4 0.2 5.7 2.0 0.1 2.2 11.11.0.9 0 9 2.9 0.4 3.3 1.5 0.2 1.6 1.4 3.9 5.3 1.4 4.7 6.0 4 947 5 5 789 5 6 632 5 7 474 5 8 316 5 9 158 5 179 0 179 '

3 3 管路0到10总阻力为76Pa，节点2处的资用压力为76-34.8=41.2Pa，阻力平衡计算：（41.2－6）÷41.2=50% > 15%相差很大，由于各管根据流速选择管径，比摩阻几乎相同，而且低速送风风管本身的沿程阻力较小（一般不超过2Pa/m），主要的阻力为阀门阻力，故不必进行平衡较正，系统初调时通过调节各支管蝶阀来调节风量。

表12：四五层东区新风水力计算

初选计算风量风速断面编3（m积S?号 2/h） （m/（ms） ） 风管断面宽A（mm） 风管断面高B（mm） 实际断面积S2（m） 当量直径D（mm） 实际比摩管段流速动压阻R长度（Pa?（Pa（m/L（m） ） /m） s） 沿程损失∑ζ R3L（Pa） 局部损失Z（Pa） 总阻力损失（Pa） 0 1 2 3 4 5 6 2000 1913 1739 1565 1391 1217 1043 4 5 5 5 5 5 5 7 870 5 8 696 5 0.139 0.106 0.097 0.087 0.077 0.068 0.058 0.048 0.039 0.159 0.0500 200 99 0.0500 200 99 0.0500 200 99 0.0500 200 99 0.0320 200 64 0.0320 200 64 0.0320 200 64 0.0200 200 40 800 200 3.26 3.2284 6 2.5284 8 4.6284 2 2.5284 8 4.6245 2 2.5245 8 4.6245 2 2.5199 8 319 0.48 1.22 1.02 0.84 0.68 1.46 1.09 0.78 1.59 3.49 5.34 4.86 4.37 3.89 5.32 4.56 3.80 4.86 7.16 16.79 13.87 11.24 8.88 16.62 12.21 8.48 13.87 1.23 0.81 0.01 0.01 0.01 0.06 0.015 0.015 0.07 10.4 13.17.4.0 6 6 1.6 8.8 2.6 0.1 2.8 3.9 0.1 4.0 1.7 0.1 1.8 6.7 1.0 7.7 2.8 0.2 3.0 3.6 0.1 3.7 4.1 1.0 5.1 35

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9 522 5 10 11 12 1' 348 5 174 5 87 87 3 3 0.029 0.019 0.010 0.008 0.008 0.040 0.0200 200 40 0.0200 200 40 0.0120 120 14 0.0120 120 14 200 200 4.62 3.7199 0 3.7199 0 3.7119 0 3.7119 0 199 0.94 0.45 0.13 0.44 0.44 3.64 2.43 1.21 1.69 1.69 7.80 3.47 0.87 1.68 1.68 0.03 0.04 0.09 2.82 3.37 4.3 0.2 4.6 1.6 0.1 1.8 0.5 0.1 0.6 1.6 4.7 6.4 1.6 5.7 7.3 管路0到12总阻力为69.3Pa，节点2处的资用压力为69.3-27.9=41.4Pa，阻力平衡计算：（41.4－7.3）÷41.4=50% > 15%相差很大，同上系统初调时通过调节各支管蝶阀来调节风量。

风机压头校核：

四五层西区考虑10%的安全系数，机组余压150Pa>83.6Pa满足要求。

四五层东区考虑10%的安全系数，机组余压100Pa>76.3Pa满足要求。

第5章 制冷机房设计

5.1 制冷机房布置[5]

制冷机房内主要设备有：冷水机组、冷水泵、冷却水泵、冷却塔、分集水器、及动力配电箱等。对于大、中型制冷机房尤其是溴化锂制冷机制冷主机与水泵宜分开布置，避免噪声的相互影响。设备的配置应考虑工艺流程合理，管道走向清晰，避免管道往返布置，节省管材。设备的配置要考虑到运行管理、操作维修方便，设备与建筑之间应保证必要的距离，一般说来要满足以下要求：

1）冷水机组与墙壁、冷水机组之间的主要通道，净距离不宜小于1.5m，非主要通道不应小于1.2m。

2）冷水机组的前面或后面距离应根据设备资料的要求，留出设备维修空间。例如清洗传热管或抽管（可利用门窗孔洞）。

3）设备上部空间，除考虑管道安装空间外还应考虑通风条件的要求。一般离心式冷水机组机房高度不宜低于4.5m，梁底净高不宜小于3.8m；溴化锂冷水机组机房高度不宜小于5.0m，并应有良好的通风排热。

4）水泵与建筑物墙壁之间、水泵与水泵之间，除管道之外的净距离不应0.6m，主要操作面净距离不应小于1.2m。

5）分、集水器宜靠墙布置，中心标高约0.6～0.7m，分、集水器上的阀门中心

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标高为1.0～1.2m。

为了便于操作管理，一般在冷水机组的前方设有操作控制室，对于较大型的制冷机房应设置相应的辅助用房，如维修间、库房、卫生间等。在制冷机房内，水泵及阀门处容易漏水，在漏水可能性较大的地方应采取措施如设排水沟等。 5.2 制冷机房设备选型 ★冷水机组的选型

空调冷源可供选择的设备很多，而影响冷源设备选择的因素很多。因此，选择空调冷源设备时应全面分析、比较不同设备的特点，尤其是要根据工程的具体情况，找出其主要优、缺点，经技术比较后确定。主要考虑因素包含以下几点：

１）空调冷水机组的能耗，它是主要的能耗设备，因此是设备选型的重要因素； ２）空调冷水机组的性能与空调冷冻水泵和冷却水泵的能耗有着密切的关系； ３）空调冷水机组部分负荷下的特性； ４）冷水机组的运行管理和使用寿命； ５）环境保护要求； ６）噪声和振动； ７）冷水机组自动化程度； ８）设备价格。

冷水机组设备总容量计算公式[12]：

Q=A13A23A33A43QAC

式中： QAC——空调设计负荷，KW；

A1——同时使用系数，一般取0.6～1.0； A2——冷损失系数，一般取1.05～1.15；

A3——事故备用量系数，两台机组时取1.4、三台机组时取1.12、四台以上时

取1.0；

A4——考虑设备传热及出力降低系数（厂家样本中提供）。

综合以上机组选型：

1）初选机型。根据制冷系统负荷Q0=114130.931.131.1231=1207.9KW，结合建筑物的构造和用途进行综合考虑，选用台佳实业公司水冷螺杆式冷水机组RSW—140-1三台。

2）该系统机组的设计工况为：冷冻水进水温度为12℃，出水温度为7℃。

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3）根据RSW—140-1的性能表，在设计工况下，即冷冻水进出口温度为12℃、7℃时机组的制冷量为476KW。

在设计工况下，三台机组的总制冷量为Q=33476=1428KW>1207.9KW，满足要求。 4）根据RSW—140-1的性能表查得，机组在标准制冷运行，工况制冷量为476KW，此时冷冻水流量（85m3／h），冷冻水接管口径DN（125mm）；冷却水流量（106m3／h）,冷却水接管口径DN（125mm）。

5）其他主要技术性能参数

电源：三相四线 380V 50Hz 制冷剂：R407c

水压降：冷冻水压力损失（35kPa），冷却水压力损失（23kPa）

表1：冷水机组基础参数如下：

型号 RSW—140-1 制冷量 476KW 输入功率 99KW 整机长（mm） 3350 整机宽（mm） 1200 整机高（mm） 1828 冷却水流量（m3／h） 106 冷冻水流量（m3／h） 86 ★冷冻水泵 冷水机组和所配水泵在开启时，只要保证按水泵—→机组回水管电动蝶阀—→机组的顺序开启就不会造成机组的欠水保护性停机，故不对水泵的选取构成影响。

冷量与冷冻水需求量之间的关系是非线性的。因而，在某些时刻，当旁通阀开到最大时，原本应该关闭一台水泵，但此时由于冷量的减少量未达到1台冷水机组的制冷量而导致不能关闭机组及其对应水泵，最终形成小流量大扬程工况。这种情形属系统缺陷，无法通过水泵的选择来改变，也不会造成水泵或机组的损毁（机组会自动欠水性保护停机），因而在选泵时也不考虑此因素。

在系统由设计工况（最大负荷）3台水泵向1台水泵变化的过程中，由于压差旁通阀的关闭有延迟，水泵在短时间内其流量将超过设计工况，严重时将烧毁水泵的电机。传统的作法是选择泵时10%～20%的流量安全余量，此种方法虽然行之有效，但往往存在余量过大，水泵的实际效率偏低的问题 ，在水泵选型时充分考虑到这一点。 冷冻水泵的选型和计算

根据选型原则，选择四台冷冻水泵（三用一备）。水泵所承担的供回水管网最不利环路为五层东区管路。

1）水泵流量的确定

单台冷水机组的额定水流量为85m3/h。根据水泵工作时，取流量安全系数?1 =1.1。则单台水泵设计流量V =1.1385=93.5m3/h。

2）水泵扬程H 的确定

H =?23 Hmax

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式中： H——水泵扬程，m；

Hmax——水泵所承担的最不利环路的水压降，m H2O；

?2——扬程备用系数取?2=1.1。

总压降为供回水管网最不利环路的水压降，可以按照以下公式估算水泵的扬程：

Hmax=△P1+△P2+0.053L3(1+K) m H20

式中：△P1——冷水机组蒸发器的水压降，m H20；

△P2——最不利环路中并联空调末端装置中水压损失最大者的水压降，m H20；

K——最不利环路中局部阻力当量长度总和与该环路管道总长度的比值，本设

计K=0.4[1]。

冷水机组蒸发器的水压降△P1=35KPa=3.57 mH20。最不利环路中并联空调末端装置中水压损失最大者△P2是FP-10-600#机组，它的水压降△P2=32KPa=3.26m H20。环路中各种管件的水压降和沿程压降之和按估算法计算：水系统为同程式，最不利环路总长约为160m。

最不利环路总阻力约为：

Hmax=3.57+3.26+0.0531603(1+0.4)=18.03mH2O。 水泵设计扬程为H =1.1318.03=19.833mH2O。 至此，决定按以下 4条原则确定水泵：

1）选取较陡的泵特性曲线； 2）考虑10%不可预计的扬程余量；

3）管路性能曲线与水泵性能曲线的交点必须在水泵效率曲线的最高点附近； 4）水泵的性能曲线必须与2台泵稳定工作时的管路曲线有交点，即水泵的流量能够达到该点。

根据上述原则，初选4台IS100-80-125型[16]，卧式离心泵一台备用。最高效率点流量100m3/h,扬程20m,效率78%。

此时压差旁通阀控制压差为200Kpa,需关闭一台泵时的旁通管流量为93.5 m3/h。 进行水泵的配管布置时，应注意以下几点：

1）安装软性接管：在连接水泵的吸入管和压出管上安装软性接管，有利于降低和减弱水泵的噪声和振动的传递。

2）出口装止回阀：目的是为了防止突然断电时水逆流而时水泵受损。

3）水泵的吸入管和压出管上应分别设进口阀和出口阀；目的是便于水泵不运行能不排空系统内的存水而进行检修。

4）水泵的出水管上应装有温度计和压力表，以利检测。 5）水泵基础高出地面的高度应小于0.1m，地面应设排水沟。

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★冷却塔及冷却水泵选型

中央空调工程中沿用的冷却塔型式，有自然通风和机械通风冷却塔两大类别。由于自然通风型式主要受自然通风状态的影响，因而冷却效率和降温效果差，且体积和占地面积大，因此，目前应用较多地是机械通风式冷却塔。

机械通风冷却塔均采用通风机或鼓风机为动力，其又分为湿式机械通风冷却塔干式机械通风冷却塔及干－湿式机械通风冷却塔三种类型。干式机械通风冷却塔中循环水走管程，表冷器在通风机送风作用下，使管束内循环水冷却，热量排向大气。干式塔的最大优点是节约水资源，但空冷器体积较大，通风设备能耗较高，投资高。相比较而言各种不同型式的湿式机械通风冷却塔在城市建筑物的中央空调工程开式冷却水循环系统中使用较为普遍，其中尤以引风式的玻璃钢冷却塔最为普遍。

制冷机冷凝器冷却水通过冷却塔,将热量散发给大气，并保持冷却水系统的正常循环，为此,管路系统布置时应注意以下几点：

1）因空调冷冻站设在地下室，冷却塔设在屋顶上，甲方不另设水池时，冷却塔应自带盛水盘。盛水盘应有一定的盛水量，并设有自动控制的补给水管、溢水管和排污管。

2）多台冷却塔并联时，为防止并联管路阻力不均衡，水量分配不均匀，以致不能发挥每个冷却塔的冷却效果以及水池的漏流现象，各进水管上要设阀门，借以调节进水量；同时在冷却塔的底池之间，用与进水干管相同管径的均压管（即平衡管）连接。

3）冷却塔的出水量均衡，出水干管宜采用比进水干管大两号的集管，并用450

弯管与冷却塔各出水管连接。

冷却塔冷却水量qm(kg/s) 可按下式计算:

qm=Q/c(tw1－tw2)

式中： Q——冷却塔排走热量(kw);压缩式制冷机,取制冷机负荷的1.25倍左右吸

收式制冷机,取制冷机负荷的1.8倍左右；

c——水的比热容[kJ/(kg2k)],常温时c=4.1868 kJ/(kg2k)；

tw1－tw2——冷却塔的进、出水温度差（0C）；压缩式制冷机，取4～50C；吸收

式制冷机，取6～90C。

本设计所选冷水机组已经提供冷却水流量106 m3/h,所以直接选取，由[12]选取的型号BH-125标准型及低噪声型，设计工况为WBT=28℃圆形逆流式冷却塔。 却水塔选型如下：

型号：BH-125 冷却水量：125m/h 台数：3 风机功率：4kw 供水压力H0=2.4mH2O 配管：进水、出水管径D=125mm 满水、排污管D=40mm 补水管D=20mm 外形尺寸：塔高H=3.328m 最大外径Dmax=3.332m 风机直径Do=1.8m 冷却水系统补水量：

冷却水系统中，冷却水水量的损失一般包括蒸发损失、飘水损失、排污和泄漏损

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失等。根据[5]电动制冷时，冷却塔的补水量取冷却水量的1%～2%；溴化锂吸收式制冷机组的补水量取冷却水量的2%～2.5%。 冷却水泵选型计算：

系统中冷却水泵扬程计算：

H=（1.05～1.15）（h1+h2+h3+h）

式中： h1——冷却水系统管路的阻力，；

h2——冷水机组冷凝器水侧的流动阻力，m；

h3——冷却塔进水要求的压力（取3～6mH2O），m本设计的供水压力2.4mH2O； h——冷却塔与水箱水位的高差，m； 1.05～1.15——安全系数。

即可根据估算冷却水泵扬程h=13.35mH2O和水流量106 m3/h，初选4台IS125-100-250型，卧式离心泵一台备用。最高效率点流量120m3/h,扬程18.5m,效率77%。

★分水器和集水器

分水器和集水器实际上是一段大管径的管子，在其上按设计要求焊接上若干不同 管径的管接头，在集中供水（供冷和供热）系统中，采用集水器和分水器的目的是有利于空调分区的流量分配和调节，亦有利于系统的维修和操作。

供水集管又称分水器（或分水缸），回水集管又称集水器（或回水缸），它们都是一段水平安装的大管径钢管。冷水机组生产的冷水送入供水集管，再经供水集管向各支系统或各分区送水，各支系统或各分区的空调回水，先回流至回水集管，然后由水泵吸入冷水机组。供回水集管上的各管路均应设置调节阀和压力表，底部应设置排污阀或排污管（一般选用DN40）。

分水器和集水器尺寸确定：供回水集管的管径按其中水的流速为0.5～0.8 m/s范围确定。根据《简明空调设计手册》管长由所需连接的管的接头个数、管径及间距确定，两相邻管接头中心线间距为两管外径D外+120mm，两边管接头中心线距集管断面宜为管外径D外+60mm。

封头板压力表D排污管（） 集水器和分水器的构造图

1）分水器的选型计算

D?4W4?255??0.425m ???3600???0.541

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L = L1 + L2 + L3 + L4 + L5=2.769m

取其中的流速为0.5m/s，循环水量为255m3/h，由公式可计算缸体内径为425mm,拟选用D42639的无缝钢管。 2）集水器的选型计算

集水器的直径、长度、和管间距与分水器的相同，只是接管顺序相反。根据以上原则，分水器和集水器选择D42639尺寸，具体可见设计图。 ★补偿管的设计

其伸长量由公式

△L＝α3L3（t2－t1）

式中： t1——为夏季冷冻水供水温度（7℃）；

t2——为冬季热水供水温度（60℃）； α——为管道线膨胀系数，取1.2310－6； L——为管段计算长度。

由于采用热水锅炉提供热水，水温较低，仅60℃，根据[1]，民用建筑允许不装热水管补偿器的管路最大长度大于50m，故水平、立管路不考虑补偿器的设置。 ★膨胀水箱容积的确定

膨胀水箱的作用是收容和补偿系统中的水量，同时还起到定压的作用，因此，膨胀水箱已经成为空调系统中的主要部件之一。

膨胀水箱的有效容积Vp：

Vp＝α3△t3Vc

式中： α——水的体积膨胀系数，0.0006L/℃；

△t——冬夏季水温变化值，60－7＝53（℃）； Vc——根据[1]表4.4－16，取2.5 L/ KW。

计算得Vp＝0.018 m3

根据[1]表4.4－17，选方形膨胀水箱，型号1号, 膨胀水箱有效容积可取0.5m 3。广州地区冬季低于0℃的室外温度较少，故不设循环管。膨胀水箱高于水系统最高点1～1.5m，膨胀管接于水泵吸入口。补水流量为4%系统水量，为4%33385=10.2 m3/ h，直接由自来水补水，其接管由给排水专业完成。

注意：膨胀水箱应加盖和保温，常用带有网格线铝箔帖面的玻璃棉作保温材料，保温层厚度为25mm。

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通气管补水管溢流管信号管排污管膨胀管

循环管 膨胀水箱★排气阀、放水阀设置

在四根立管最高处设置口径为D21936的复合式排气阀，最低处设DN40放水阀。为便于检修，在连接管上设一闸阀，系统远行时应开启。同时为了确保排气阀的正常工作，在排气阀前加没Y型除污器。

第6章 空调系统的水系统

6.1 水管系统的形式 表1：空调水系统比较[1]

类型 闭式 开式 特征 管路系统不与大气相接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱 管路系统与大气相通 同程式 供回水干管中的水流方向相同；经过每一管路的长度相等 供回水干管中的水流异程式 方向相反；经过每一管路的长度不相等 两管制 供热、供冷合用同一管路系统 分别设置供冷、供热管三管制 路与换热器，但冷热回水的管路共用 供冷、供热的供、回水四管制 管均分开设置，具有冷、热两套独立的系统 不需设回程管，管道长度较短，管路简单，初投资稍低 管路系统简单，初投资省 能同时满足供冷、供热的要求，管路系统较四管制简单 水量分配，调度较难，水力平衡较麻烦 无法同时满足供热、供冷的要求 有冷热混合损失，投资高于两管制，管路系统布置较简单 水量分配，调度方便，便于水力平衡 优点 与设备的腐蚀机会少；不需克服静水压力，水泵压力、功率均低；系统简单 与蓄热水池连接比较简单 缺点 与蓄热水池连接比较复杂 易腐蚀，输送能耗大 需设回程管，管道长度增加，初投资稍高 能灵活实现同时供冷或供热， 管路系统复杂，初投资没有冷、热混合损失 高，占用建筑空间较多 43

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不能调节水泵流量，难以单式泵 冷、热源侧与负荷侧合用一组循环水泵 系统简单，初投资省 节省输送能耗，不能适应供水分区压降较悬殊的情况 复式泵 冷、热源侧与负荷侧分别配备循环水泵 可以实现水泵变流量，能节省输送能耗，能适应供水分区不同压降，系统总压力低。 系统较复杂，初投资较高 6.2 空调水系统的布置 本系统设计可以采用双管制供应冷冻水，且具有结构简单，初期投资小等特点。同时考虑到节能与管道内清洁等问题，可以采用闭式系统，不与大气相接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱，管路不易产生污垢和腐蚀，不需要克服系统静水压头，水泵耗电较小。

估算确定供回水管布置方式：供回水管比摩阻都取120Pa/m,计算最不利环路最远端的末端设备的阻力损失，并判断由于水平供回水管造成的损失是否大于其环路总损失的15%。

经概略计算，四五层的最不利环路的阻力损失在其总损失所占的比例均大于15%，必须采用水平同程式或在阻力小的部分加平衡阀。

采用水平同程式系统后各末端的损失差异仅仅取决于末端本身及水平支管的阻力大小差异。因而在四五层采用同程式后不必再进行水平干管的水力平衡。每层水平干管与垂直干管接口前装静态流量调节阀，以便于在调试时控制各层流量在设计允许的范围内。

根据以上6.1节各系统的特征及优缺点，结合本楼情况，本设计空调水系统选择闭式、双管制、同异程结合（四五层水管采用同程式，这样布置的优点四、五层风机盘管便于系统的调节）新风机组和风机盘管系统共用供、回水立管、单式泵系统，定压补水系统采用膨胀水箱，膨胀水箱置于顶层。此外管路要有坡度，并考虑排气和排污装置。

同风管的选择一样，根据[1]中的推荐流速，制作出冷（热）媒水管管径的选择表，根据管路类型及所需的流量就能方便地选择出最理想的管径。

水管布置时考虑到施工时的法兰连接及维修空间，考虑保温层厚度后水管离墙>10mm，各种管道间距>100mm(由于水管、风管并不在同一水平面上，作图时各管间距控制在100mm即可，不必考虑保温层厚度)。在管道穿墙时仅考虑电梯井、疏散楼梯四周为剪力墙。

6.3 水系统的管路计算

管径的初步选取采用等比摩阻法计算，根据[1]中的附录，水平管比摩阻暂时先取60～120Pa之间的值（取值时末端往小的比摩阻靠，靠近立管的支管往大的比摩阻靠），结合流量确定管径，根据各段总管长及比摩阻计算水管的总阻力，从最远端开始算，计算阻力的同时调整各支管管径，以达到水力平衡的目的。

水管的水力计算的方法及步骤如下： 1）定各管段的计算流量

2）管段的计算流量就是该管段的负担的各个房间的计算流量之和，以此计算流量确定管段

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的管径和压力损失。

3）各房间的计算流量可用下式确定： G=Q/C（t1-t2）kg/s

式中： C——水的质量比热，C=4.1868 KJ/kg2C； Q——冷负荷，KW；

t1、t2——设计的供回水温度。 初选流速，然后根据公式：d=（43L/πυ）计算出其管径。

4）然后根据算得的管径选定标准管径； 5）根据管径和流量查到单位长度摩擦阻力； 6）计算各管段的摩擦阻力和局部阻力； ★沿程阻力

△Pm=?3l/d3?3ρ/2=l3R

式中： ?——沿程摩擦阻力系数； l——管道长度，m； d——管道直径，m； ?——流体密度，kg/m； ?——管道断面平均流速，m/s； R——单位比摩阻，Pa/m。 ★局部阻力

水流动时遇弯头、三通及其他配件时，因摩擦及涡流耗能而产生的局部阻力为：

△Pj=ξ3ρ3?/2

式中 ： ?——局部阻力系数 ★水管总阻力

△P=△Pm+△Pj

7）对并联管路进行阻力平衡

在水力计算时，初选管内流速和确定最后的流速时必须满足以下要求： 表2: 管内水的最大允许水流速表

公称直径：DN >15 20 25 32 40 50 ?（m/s） 0.3 0.65 0.80 1.00 1.50 1.50 公称直径：DN 70 80 100 125 ≥150 ?（m/s） 1.50 1.60 1.80 2.00 2.00-3.00 [1]

2

3

21/2

。

，L—水流量m/s，υ—水管假定流速m/s，

3

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空调系统的水系统的管材有镀锌钢管和无缝钢管。当管径DN≤100mm时可以采用镀锌钢管，其规格用公称直径DN表示；当管径DN>100mm时采用无缝钢管，其规格用外径3壁厚表示，一般须作二次镀锌。 ★四、五层的冷冻水供水管路水力计算

根据冷冻水供水管路轴测图来计算水管的管径和阻力 1）供水管径的确定

a.连接各风机盘管的所有供水支管管径取与接管管径一致，即均为DN20；连接新风机供水支管管径取与接管管径一致，即为DN40。

b.选择最不利环路五层东区如图所示的0-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-13′-14′-0′。

c.确定各计算管段中的流量，见冷冻水管水力计算表。 d.确定管段中供水干管的管径。

如初选管段1中的计算流速为V=1.2 m/s,根据公式可以算出管内径d=82mm,可初选管径DN100,再由公式反算出管段1的v=0.73 m/s。 2）最不利环路供水管压力损失△P计算

a.计算管段1的沿程压力损失△Pm=?3l/d3? 23ρ/2=l3R=6365=390Pa b.计算管段1的局部压力损失△Pj=ξ3ρ3? 2/2，其中以较大的流速计算局部阻力

2

如：管段1中有分流三通一个，其局部阻力系数ξ=3。由△Pm=ξ3ρ3v/2g 得△Pm=792.4Pa

c.水管总阻力：△P=△Pm+△Pj =390+792.4=1182.4Pa 用同样方法计算其他管段的水管压力损失△P 2）计算结果（见表3）

最不利环路为五层东区，其阻力损失为31868Pa ★ 四、五层的冷冻水回水管路水力计算

连接各风机盘管的所有回水支管管径都取与接管管径一致，即均取DN20。连接新风机的回水支管管径取与接管管径一致，即为DN25。回水干管的计算方法同冷冻水供水管路计算方法相同。 ★冷冻水竖管水力计算

计算方法与四五层冷冻水供水计算方法相同。

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