西安某科技学院办公楼中央空调系统毕业设计 - 图文

1 引言…………………………………………………………………………………1 2 本毕业设计所需已知条件…………………………………………………………2 2.1 西安市室外空气参数……………………………………………………………2 2.2 学院空调房间的室内空气参数…………………………………………………2 3 负荷计算……………………………………………………………………………3 3.1 四层各个房间的冷负荷计算……………………………………………3 3.2 五层各个房间的冷负荷计算……………………………………………………7 4 送风量的确定………………………………………………………………………9 4.1 五层各个房间的送风量的确定…………………………………………………9 4.2 四层普通手术室各个房间的送风量的确定……………………………………10 5 四层两个洁净手术室的设计………………………………………………………10 5.1 高效过滤器的选择………………………………………………………………11 5.2 新风量的确定……………………………………………………………………11 5.3 送风温度的确定…………………………………………………………………12 5.4 孔板的选择………………………………………………………………………12 6 新风机组的选择……………………………………………………………………13 6.1 五层新风机组的选择……………………………………………………………13 6.2 四层新风机组的选择……………………………………………………………13 7 四层两个洁净室的空调机组的选择………………………………………………14 8 风机盘管的选择……………………………………………………………………14 8.1 五层各个房间的风机盘管的选择………………………………………………15 8.2 四层各个房间的风机盘管的选择………………………………………………15 9 散流器的选择………………………………………………………………………16 9.1 五层各个房间的散流器的选择…………………………………………………16 9.2 四层各个房间的散流器的选择…………………………………………………17 10 风管的选择…………………………………………………………………………17 10.1 10.2 11.1 11.2

五层楼风管的选择………………………………………………………………17 四层楼风管的选择………………………………………………………………20 送风管的确定……………………………………………………………………23 回风管的确定……………………………………………………………………23

11 两个洁净手术室的风管的选择……………………………………………………23

12 水管的确定…………………………………………………………………………24

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12.1 五层楼水管的确定………………………………………………………………24 12.2 四层楼水管的确定………………………………………………………………28 13 四、五层楼卫生间排气扇的选择………………………………………………34 13.1 四层楼卫生间排气扇的选择……………………………………………………34 13.2 五层楼卫生间排气扇的选择……………………………………………………34 结论 ……………………………………………………………………………………35 致谢 ……………………………………………………………………………………36 参考文献 ………………………………………………………………………………37

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第一章 工程概况

1.1 建筑说明

西安某科技学院办公楼位于陕西省西安市，地处夏热冬冷区，总建筑面积为10012㎡，其中空调面积为5114.7㎡。建筑总高度为12米，地上三层为办公用房以及会议室，每层层高均为4米。工程设计范围为1—3层空调与采暖设计，空调系统的设计满足室内工作人员对温度，湿度和新风的要求即可，为舒适性空调。

1.2 维护结构性能参数

外墙类型（自内至外）：370mm页岩烧结多孔承重砖：K370=1.191W/（m·℃）取2%的销键作用的影响，则:K370=1.191W/（m2·℃）×1.02=1.22 W/（m2·℃）；

内墙类型：20 mm水泥砂浆+240mm砖墙+20mm水泥砂浆，K=1.974W/（m2.K）；

屋面类型：内粉刷（20mm）+钢筋混凝土（35mm）+水泥砂浆（20mm）+隔气层（5mm）+水泥膨胀珍珠岩350（200mm）+水泥砂浆（20mm）+卷材防水（5mm）+砾砂外表层（5mm），K=0.49W/（m2.K）。

楼板材料：7mm五夹板+370mm热流向下（水平、倾斜）60mm以上+80mm钢筋混凝土+25mm水泥砂浆+25mm大理石，K=0.508 W/（m2·K）；

外窗类型：PVC框+Low-E中空玻璃6+12A+6遮阳型，传热系数2.444 W/（m2.K）自身遮阳系数0.55，内遮阳系数0.60，有外遮阳；.

外门系列：节能外门，传热系数3.02 W/（m2.K）； 内门系列：木框夹板门，传热系数2.504 W/（m2.K）； 另外卫生间门窗玻璃均采用磨砂玻璃。窗高1800mm，窗台高900mm。 维护结构热工性能参数如下表：

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2

表1-1 维护结构热工性能参数

材料层围护名称 厚度 (mm) 外墙 内墙 内门 地面 外窗 外门 屋面 370.0 280.0 - 500.0 - - 310.0 传热系数 (W/m^2℃) 1.22 1.974 2.504 0.508 2.444 3.02 0.49 总衰减倍数 71.25 6.78 - - - - 35.03 总延迟时间(h) 13.20 4.90 - - - - 10.10 内表面放热 衰减倍数 1.30 1.40 - - - - 2.10 内表面放热 延迟时间(h) 1.30 2.10 - - - - 2.70 热惰性指标 3.628 3.40 - - - - 4.88 传热阻 (m^2℃/W) 0.82 0.51 0.40 1.97 0.41 0.33 2.04

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第二章 空调负荷计算

2.1 设计参数

2.1.1 室外设计计算参数

台站位置：北纬 30°37′ 东经114°08′

海拔高度：23.3m

大气透明度的等级为4

表2-1 室外设计计算参数 夏季 冬季 大气压力 1001.7hPa 1023.3hPa 空调室外干球温度 35.2℃ -6℃ 室外湿球温度 28.2℃ — 相对湿度 79% 76% 室外平均风速 2.6m/s 2.7m/s 2.1.2 室内设计计算参数

参考《公共建筑节能设计标准》，确定各房间的设计参数如下表：

表2-2 室内设计计算参数

空调温度℃ 相对湿度 新风量 人员密度 0.5 0.2 照明功率密度值 W/㎡ 35 20 设备功率密度值 W/㎡ 3 5 噪声 dB（A) 40 40 房间类别 会议室 办公室 夏季 冬季 夏季 冬季 M3/h·p 人/㎡ 26 26 18 18 60% 60% 50% 50% 30 30 注：室内空气压力稍高于室外大气压。

2.2 冷负荷的计算

空调房间冷负荷的组成：通过围护结构传入室内的热量、透过外窗进入室内的太阳辐射热量、人体散热量、照明散热量、设备、器具、管道及其他室内热源的散热量、食品或物料的散热量、渗透空气带入室内的热量和伴随各种散湿过程产生的潜热量以及新风负荷。3.2.2房间湿负荷的构成

空调房间的散湿量由下列各项散湿量组成：人体散湿量、渗透空气带入室内的湿量、化学反应过程的散湿量、各种潮湿表面、液面或液流的散湿量、食品或其他物料的散湿量、设备散湿量。

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2.2.1 透过玻璃窗的日射得热冷负荷

无外遮阳玻璃窗的日射冷负荷公式： QC?FCxmxbxzJmaxCCL 式中QC—各小时的日射冷负荷（W） FC—包括窗框的窗的面积（㎡）

xm—窗的有效面积系数 单层钢窗0.85，双层钢窗0.75 xb—窗玻璃修正系数 xz—窗的内遮阳的遮阳系数

Jc·max—窗的日射得热量得最大值 （W/㎡） CCL—冷负荷系数 2.2.2 玻璃窗传热的冷负荷

玻璃窗传热的冷负荷计算公式如下： Q?xkKcFc(twp??tk-tn） 式中Q—玻璃窗传热的冷负荷 xk—玻璃窗传热系数的修正系数 Kc—窗玻璃的传热系数 W/（㎡·C) ?tk—夏季室外逐时温差 其中?tk=??tr ?—室外温度逐时变化系数

twp—夏季空气调节室外计算日平均温度 tn—室内计算温度

2.2.3 墙体的冷负荷

外墙冷负荷的计算公式如下：

Qw?KwFw[(tc(?)??td)k?k??tR]

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式中 Qw—外墙计算时间的冷负荷 Kw—外墙的传热系数 W/（㎡·C) Fw—外墙的面积

tc(?)—外墙或屋面的逐时冷负荷的计算温度 ℃

?td—地点修正值

k?—外表面放热系数修正值 k?—吸收系数修正值 内墙冷负荷的计算公式：

Q?KF(twp??tls-tn） 式中Q—内墙冷负荷

?tls—邻室平均温度与夏季空气调节计算日平均温度的差值，这里取2 2.2.4 照明的冷负荷

照明设备散热形成的计算时刻的冷负荷Q?,计算公式 Q??QSX??T 式中T—开灯时刻（点钟）

X?-T—照明散热的冷负荷系数 QS—照明设备的散热量

对于荧光灯 QS?1000n1n2n3N 式中 N—照明设备的安装功率 （KW)

n1—同时使用系数，一般为0.5~0.8;这里取0.7 n2—整流器消耗功率的系数，挡在吊顶内时取1.0 n3—安装系数，明装1.0 2.2.5电子设备散热形成的冷负荷

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电子设备和驱动设备均在房间内，采用以下公式： QM?1000n1n2n3nMCCLM

?式中：QM—设备的总安装功率，kW

n1—同时使用系数，一般可取0.5-1.0 n2—安装系数，一般可取0.7-0.9

n3—电动机的负荷系数，一般可取0.4－0.5 nM—电子设备的安装功率

η—电动机效率，一般可取0.8－0.9

CCLM—电动设备和用具散热的冷负荷系数，本空气调节供冷系统为不连续运行，故由相关规定取CCLM =1.0

2.2.6人体的冷负荷

人体的显热散热形成的计算时刻冷负荷公式： Q??QSX??T

式中QS—人体的显热散热量 （W) X??T—人体显热散热量的冷负荷系数

其中QS?n?qx n为房间内的总人数；?为群集系数；qx为每名成年男子的显热散热量。

2.2.7 玻璃幕墙的冷负荷

玻璃幕墙的日射冷负荷计算公式如下： QCL?FCSCnJmaxCCL

式中CS为自身遮阳系数;Cn为内遮阳系数。

2.2.8 新风冷负荷

通入新风的全热冷负荷的计算公式为 Qq?1?wL(hw?hn) 3.6 式中Qq—新风全热冷负荷

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?w—夏季室外空调计算干球温度下密度，这里可取1.16kg/m3 hw—室外空气焓值 hn—室内空气焓值

2.2.9 各房间冷负荷的计算结果

根据以上负荷计算依据，借助EXCEL的数据处理功能，对该建筑的每一层每一个房间进行了典型日的逐时冷负荷计算，并由天正暖通8.5计算得出各房间冷负荷，详细结果见附录一。

该建筑夏季总冷负荷逐时参数如下表：

表2-3 夏季总冷负荷逐时参数

8：00 87.34 220392 402107 121.7 622499 9：00 87.34 238978 402107 125.3 641085 10:00 87.34 254414 402107 128.4 656521 11:00 87.34 264887 402107 130.4 666994 12:00 87.34 274702 402107 132.3 676809 13:00 87.34 281505 402107 133.7 683612 14:00 87.34 289261 402107 135.2 691368 15:00 87.34 295736 402107 136.4 697843 16:00 87.34 300585 402107 137.4 702692 17:00 87.34 264280 402107 130.3 666387 218:00 87.34 208911 402107 119.5 611018 19:00 87.34 193398 402107 116.4 595505 夏季湿负荷 室内冷负荷 新风冷负荷 总冷指标 总冷负荷 注：各项参数的单位为，冷负荷W、冷指标W/㎡、湿负荷g/h、湿指标gh?m、新风量M3/h 。（下文没注明单位处与此相同）

根据附录一可知，该工程的最大冷负荷时刻为16:00，各房间夏季最大负荷时刻的冷负荷参数见下表：

表2-4 各房间夏季冷负荷参数

工程负荷最大值时刻(16:00)的各项负荷值 房间 总冷负荷 W 1001[会议室] 1002[办公室] 1003[办公室] 一层 1004[办公室] 1005[办公室] 1006[办公室] 1007[办公室] 1008[会议室] 1009[办公室] 23667.5 11013 4153.4 13946 13277.9 13946 12431.8 22322.3 3680.5 新风冷负荷 W 14124.8 5710 1803.2 7513.2 7513.2 7513.2 5710 14124.8 1803.2 室内冷负荷 W 9542.7 5303 2350.2 6432.8 5764.7 6432.8 6721.8 8197.5 1877.3 室内湿负荷 kg/h 3.07 1.2 0.38 1.68 1.68 1.68 1.2 3.07 0.38 总冷指标 W/㎡ 250.4 116.5 131.9 110.7 108 110.7 131.6 236.2 116.8 新风冷指标 W/㎡ 149.5 60.4 57.2 59.6 61.1 59.6 60.4 149.5 57.2 总湿指标 kg/h·㎡ 0.18 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.18 0.07 新风量 M3/h 1410 570 180 750 750 750 570 1410 180 第9页，共74页

1010[办公室] 1011[办公室] 1012[办公室] 1013[办公室] 1014[办公室] 1015[会议室] 1016[办公室] 1017[办公室] 1018[办公室] 1019[办公室] 1020[办公室] 2001[会议室] 2002[办公室] 2003[办公室] 2004[办公室] 2005[办公室] 2006[办公室] 2007[办公室] 2008[办公室] 2009[会议室] 2010[办公室] 二2011[办公室] 8843.6 6845.5 6807.2 6845.5 8397.6 35503 8380.7 6845.5 6807.2 6845.5 8776.1 23457.9 10729.7 3586.1 13685.8 13023.9 13685.8 4059 11621.5 22039.1 3586.1 8680.6 6715.4 6677.1 6715.4 8234.7 35186.4 8217.8 6715.4 6677.1 6715.4 8613.1 4059 23895.5 11167.3 3731.9 14269.3 13593.5 14269.3 4204.9 12059.1 22476.7 4808.5 3906.9 3906.9 3906.9 4808.5 23140.7 4808.5 3906.9 3906.9 3906.9 4808.5 14124.8 5710 1803.2 7513.2 7513.2 7513.2 1803.2 5710 14124.8 1803.2 4808.5 3906.9 3906.9 3906.9 4808.5 23140.7 4808.5 3906.9 3906.9 3906.9 4808.5 1803.2 14124.8 5710 1803.2 7513.2 7513.2 7513.2 1803.2 5710 14124.8 4035.1 2938.6 2900.3 2938.6 3589.1 12362.3 3572.2 2938.6 2900.3 2938.6 3967.6 9333.1 5019.7 1782.9 6172.6 5510.7 6172.6 2255.8 5911.5 7914.3 1782.9 3872.1 2808.5 2770.2 2808.5 3426.2 12045.7 3409.3 2808.5 2770.2 2808.5 3804.6 2255.8 9770.7 5457.3 1928.7 6756.1 6080.3 6756.1 2401.7 6349.1 8351.9 1.01 0.82 0.82 0.82 1.01 5.06 1.01 0.82 0.82 0.82 1.01 3.07 1.2 0.38 1.68 1.68 1.68 0.38 1.2 3.07 0.38 1.01 0.82 0.82 0.82 1.01 5.06 1.01 0.82 0.82 0.82 1.01 0.38 3.07 1.2 0.38 1.68 1.68 1.68 0.38 1.2 3.07 112.1 108.7 108.1 108.7 106.4 231.6 106.2 108.7 108.1 108.7 111.2 248.2 113.5 113.8 108.6 105.9 108.6 128.9 123 233.2 113.8 110 106.6 106 106.6 104.4 229.5 104.2 106.6 106 106.6 109.2 128.9 252.9 118.2 118.5 113.2 110.5 113.2 133.5 127.6 237.8 60.9 62 62 62 60.9 151 60.9 62 62 62 60.9 149.5 60.4 57.2 59.6 61.1 59.6 57.2 60.4 149.5 57.2 60.9 62 62 62 60.9 151 60.9 62 62 62 60.9 57.2 149.5 60.4 57.2 59.6 61.1 59.6 57.2 60.4 149.5 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.18 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.18 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.18 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.18 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.18 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.18 480 390 390 390 480 2310 480 390 390 390 480 1410 570 180 750 750 750 180 570 1410 180 480 390 390 390 480 2310 480 390 390 390 480 180 1410 570 180 750 750 750 180 570 1410 层 2012[办公室] 2013[办公室] 2014[办公室] 2015[办公室] 2016[会议室] 2017[办公室] 2018[办公室] 2019[办公室] 2020[办公室] 2021[办公室] 2022[办公室] 3001[会议室] 3002[办公室] 3003[办公室] 3004[办公室] 3005[办公室] 3006[办公室] 3007[办公室] 3008[办公室] 3009[会议室] 第10页，共74页

三3010[办公室] 3011[办公室] 3731.9 9046 7007.1 6968.8 7007.1 8600.1 35896.3 8583.2 7007.1 6968.8 7007.1 8978.5 4204.9 1803.2 4808.5 3906.9 3906.9 3906.9 4808.5 23140.7 4808.5 3906.9 3906.9 3906.9 4808.5 1803.2 1928.7 4237.5 3100.2 3061.9 3100.2 3791.6 12755.6 3774.7 3100.2 3061.9 3100.2 4170 2401.7 300585.1 0.38 1.01 0.82 0.82 0.82 1.01 5.06 1.01 0.82 0.82 0.82 1.01 0.38 87.31 118.5 114.7 111.2 110.6 111.2 109 234.2 108.8 111.2 110.6 111.2 113.8 133.5 137.4 57.2 60.9 62 62 62 60.9 151 60.9 62 62 62 60.9 57.2 78.6 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.18 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.1 180 480 390 390 390 480 2310 480 390 390 390 480 180 40140 层 3012[办公室] 3013[办公室] 3014[办公室] 3015[办公室] 3016[会议室] 3017[办公室] 3018[办公室] 3019[办公室] 3020[办公室] 3021[办公室] 3022[办公室] 总计 702692.2 402107.1

2.3 冬季热负荷的计算

对于民用建筑，冬季热负荷包括两项：围护结构的耗热量和由门窗缝隙渗

透入室内的冷空气耗热量。其中围护结构的耗热量包括围护结构的基本耗热量和围护结构的附加耗热量。

2.3.1 围护结构基本耗热量

通过围护结构的基本耗热量计算公式： Qj??FK(tn?tw) 式中Qj—基本耗热量,W K—传热系数,W/(㎡·℃) F—计算传热面积,㎡ tn—冬季室内设计温度,℃ tw—采暖室外计算温度,℃ ?—温差修正系数

2.3.2 围护结构附加耗热量

通过围护结构的附加耗热量计算公式： Q?Qj(1??ch??f??l)?(1??fg) 式中Q—考虑各项附加后，某围护的耗热量

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Qj—某围护的基本耗热量 ?ch—朝向修正 ?f—风力修正 ?l—两面外墙修正 ?fg—房高附加 2.3.3 各房间热负荷计算结果

根据以上负荷计算依据，借助EXCEL的数据处理功能，对该建筑的每一层每一个房间进行了热负荷得计算，并由天正暖通8.5计算得出各房间热负荷。

表2-5 各房间冬季热负荷参数

房间 1001[会议室] 1002[办公室] 1003[办公室] 1004[办公室] 1005[办公室] 1006[办公室] 1007[办公室] 1008[会议室] 1009[办公室] 一1010[办公室] 层 1011[办公室] 1012[办公室] 1013[办公室] 1014[办公室] 1015[会议室] 1016[办公室] 1017[办公室] 1018[办公室] 1019[办公室] 1020[办公室] 2001[会议室] 2002[办公室] 二2003[办公室] 层 2004[办公室] 2005[办公室] 2006[办公室]

新风热负荷 总热负荷 总热指标 W W W/㎡ 18028.5 7288.1 2301.5 9589.6 9589.6 9589.6 7288.1 18028.5 2301.5 6137.4 4986.6 4986.6 4986.6 6137.4 29536.1 6137.4 4986.6 4986.6 4986.6 6137.4 18028.5 7288.1 2301.5 9589.6 9589.6 9589.6 21337.6 10777.7 3265.5 12988.7 12708.9 12988.7 10765.6 21352 3269.6 8982.7 6360.5 6341 6360.5 7863.1 32437.4 7863.1 6360.5 6341 6360.5 8982.7 20531.8 9995.3 3008.8 11972.1 11716.5 11972.1 第12页，共74页

总湿负荷 kg/h -8.39 -3.39 -1.07 -4.46 -4.46 -4.46 -3.39 -8.39 -1.07 -2.85 -2.32 -2.32 -2.32 -2.85 -13.74 -2.85 -2.32 -2.32 -2.32 -2.85 -8.39 -3.39 -1.07 -4.46 -4.46 -4.46 湿指标 2kg/h·m -0.09 -0.04 -0.03 -0.04 -0.04 -0.04 -0.04 -0.09 -0.03 -0.04 -0.04 -0.04 -0.04 -0.04 -0.09 -0.04 -0.04 -0.04 -0.04 -0.04 -0.09 -0.04 -0.03 -0.04 -0.04 -0.04 新风量 3m/h 1410 570 180 750 750 750 570 1410 180 480 390 390 390 480 2310 480 390 390 390 480 1410 570 180 750 750 750 225.8 114 103.7 103.1 103.3 103.1 113.9 225.9 103.8 113.8 101 100.7 101 99.7 211.6 99.7 101 100.7 101 113.8 217.3 105.8 95.5 95 95.3 95 2007[办公室] 2008[办公室] 2009[会议室] 2010[办公室] 2011[办公室] 2012[办公室] 2013[办公室] 2014[办公室] 2015[办公室] 2016[会议室] 2017[办公室] 2018[办公室] 2019[办公室] 2020[办公室] 2021[办公室] 2022[办公室] 3001[会议室] 3002[办公室] 3003[办公室] 3004[办公室] 3005[办公室] 3006[办公室] 3007[办公室] 3008[办公室] 3009[会议室] 3010[办公室] 三3011[办公室] 层 3012[办公室] 3013[办公室] 3014[办公室] 3015[办公室] 3016[会议室] 3017[办公室] 3018[办公室] 3019[办公室] 3020[办公室] 3021[办公室] 3022[办公室] 合计 2301.5 7288.1 18028.5 2301.5 6137.4 4986.6 4986.6 4986.6 6137.4 29536.1 6137.4 4986.6 4986.6 4986.6 6137.4 2301.5 18028.5 7288.1 2301.5 9589.6 9589.6 9589.6 2301.5 7288.1 18028.5 2301.5 6137.4 4986.6 4986.6 4986.6 6137.4 29536.1 6137.4 4986.6 4986.6 4986.6 6137.4 2301.5 513237.1 2999.3 9789.2 20565.6 3008.8 8322.3 5828 5808.5 5828 7202.7 31152.7 7202.7 5828 5808.5 5828 8322.3 2999.3 21582.7 11020 3350.4 13378.7 13089.3 13378.7 3350.4 10842.3 21582.7 3350.4 9203.5 6530.1 6510.6 6530.1 8083.9 32864.5 8083.9 6530.1 6510.6 6530.1 9203.5 3350.4 628576.4 95.2 103.6 217.6 95.5 105.5 92.5 92.2 92.5 91.3 203.2 91.3 92.5 92.2 92.5 105.5 95.2 228.4 116.6 106.4 106.2 106.4 106.2 106.4 114.7 228.4 106.4 116.6 103.7 103.3 103.7 102.5 214.4 102.5 103.7 103.3 103.7 116.6 106.4 122.9 -1.07 -3.39 -8.39 -1.07 -2.85 -2.32 -2.32 -2.32 -2.85 -13.74 -2.85 -2.32 -2.32 -2.32 -2.85 -1.07 -8.39 -3.39 -1.07 -4.46 -4.46 -4.46 -1.07 -3.39 -8.39 -1.07 -2.85 -2.32 -2.32 -2.32 -2.85 -13.74 -2.85 -2.32 -2.32 -2.32 -2.85 -1.07 -238.71 -0.03 -0.04 -0.09 -0.03 -0.04 -0.04 -0.04 -0.04 -0.04 -0.09 -0.04 -0.04 -0.04 -0.04 -0.04 -0.03 -0.09 -0.04 -0.03 -0.04 -0.04 -0.04 -0.03 -0.04 -0.09 -0.03 -0.04 -0.04 -0.04 -0.04 -0.04 -0.09 -0.04 -0.04 -0.04 -0.04 -0.04 -0.03 -0.05 180 570 1410 180 480 390 390 390 480 2310 480 390 390 390 480 180 1410 570 180 750 750 750 180 570 1410 180 480 390 390 390 480 2310 480 390 390 390 480 180 40140 第13页，共74页

第三章 空调系统方案的确定

3.1空调系统形式的选择

空气调节系统一般均由空气处理设备和空气输送管道以及空气分配装置所组成，根据需要，它能组成许多不同形式的系统。在工程上应考虑建筑的用途和性质、热湿负荷特点、温湿度调节和控制的要求、空调机房的面积和位置、初投资和运行维修费用等许多方面的因素，选定合理的空调系统。

空调系统可以按空气处理的设置情况分为集中系统、半集中系统、全分散系统；按负担室内负荷所用的介质种类可分为全空气系统、全水系统、空气—水系统、冷剂系统；按集中式空调系统处理的空气来源可分为封闭式系统、直流式系统、混合式系统。

在常用的中央空调设计中，一般大空间建筑物采用集中式空调系统，而小空间建筑物一般采用风机盘管加新风系统，这两种空调系统在设计中应用广泛，适应面广，故在实际空调系统中较多采用。集中式和风机盘管加独立新风空调方式的比较： 比较项目 集中式 风机盘管加新风 设备布置与机房1. 空调与制冷设备可以集中布置在机1. 只需要新风空调机房面积 房 2. 风机盘管可以安装在空调2. 机房面积较大 房间里 3. 有时可以布置在屋顶上 3. 分散布置，敷设各种管线较麻烦 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

1. 可以根据室外气象参数变化实现全1. 年多工况节能运行 2. 2. 对热湿负荷不一致或室内参数不同的多房间不经济 3. 3. 部分房间停止空调，系统仍运行，不经济 第14页，共74页

风管系统 1. 空调送回风管系统复杂，布置困难 1．放室内时，不接送、回风管； 2. 支风管和风口过多时不易平衡 2．当系统和新风系统联合使用时，新风量较小 维护 空调与制冷设备集中在机房内，便于管布置分散，维护与管理不便，理和维修 系统复杂，易漏水 运行 温湿可严格控制温度和相对湿度 度 控制 室内要求严格时，难以满足要求。 空气化过滤与净消声隔震 风管互相可以采用初效、中效和高效过滤器，满过滤性能差，室内清洁度要求足室内空气清洁的不同要求。采用喷水较高时难以满足 室时，水与空气直接接触，易受污染，须经常换水 可以有效的采取消声和隔震措施 必须采用低噪声风机，才能保证室内要求

空调房间之间有风管连通，使各个房间各个房间之间不会互相污染 互相污染。当发生火灾时会通过风管迅串通 速蔓延 使用寿命 使用寿命长 使用寿命长 设备和风管安装工程量大，周期长 安装 安装投产快

通过以上的两种空调系统的比较，可以对空调系统的有初步的认识。结合实际的空调建筑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，大空间要求的室内空气参数相同，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：在一些写字楼和办公楼的空调房间普遍采用风机盘管加新风的空调方式，风机盘管可独立调节室温，各空调房间互相不影响。

该空调建筑为一办公建筑，三层楼均为办公室以及会议室，对于这类建筑如

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采用集中式系统，则风管管径很大，又要穿越墙壁，对防火、消声和防震均不利，且不利施工，而且各房间空间小，所以能充分发挥风机盘管的特点，各房间能自动控制和调节室温，不影响其他房间的使用，减少运行费用，同时风机盘管可以暗装，便于室内装饰，故选用风机盘管加独立新风的空调方式。 3.2空调及新风系统划分

空调区域划分原则：根据各空调房间的室内设计参数，减小各个房间相互的不利影响，以及初投资和运行成本来进行划分。本工程共三层，全部为办公室和会议室，室内设计参数相同，且位置比较集中，故整栋楼采用同一套空调系统。 新风系统划分：新风系统的送风方式采用分楼层水平式，每层单独设置一台新风机组，承担该层的新风负荷。新风经新风机组处理后直接送入室内。

第四章 空气处理过程分析计算

4.1 空气处理状态点的确定

根据该建筑的建筑特点，末端空气处理过程采用风机盘管+独立新风系统

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（FC+ＯＡ）的形式。新风由新风机组处理到室内空气焓值，并直接送入室内，即新风与风机盘管并联送风。空气处理过程在焓湿图上的表示如下图，此处忽略风机温升对空调过程的影响。

图4-1 夏季工况空气处理焓湿图

N—室内状态点 W—室外状态点 0—送风状态点 L—新风处理状态点 Ｍ—风机盘管处理状态点

新风机组将室外新风Ｗ处理到与室内空气等焓点Ｌ，风机盘管将回风从Ｎ点处理到Ｍ点然后与Ｌ状态的新风在室内大空间混合，达到送风状态点Ｏ，再沿热湿比线达到房间状态点Ｎ。其中，新风机组承担新风显热负荷和湿负荷，风机盘管承担室内人员、设备冷负荷和建筑维护结构冷负荷。

W?????LN?????M冷却减湿风机盘管冷却减湿新风机组

混合

?O???N

焓湿图绘制过程：

１）根据室内外设计参数确定Ｗ点和Ｎ点。

２）Ｌ点的确定：新风机组做与室内状态点等焓的露点送风，即室内状态点N的等焓线与相对湿度90%的交点Ｌ就是新风机组处理后的状态点。

３）Ｏ点的确定：采用露点送风，热湿比线与９０％的相对湿度线的交点就是送风状态点Ｏ。

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４）Ｍ点的确定：Ｍ与Ｌ的混风过程，Ｏ为混合点，所以可由新风比确定Ｍ点。

4.2 送风量的计算 以1002[办公室]为例。

已知该房间全热冷负荷为Qc=5303W,湿负荷Mw=1200g/h,新风量

M新风?570m3/h。应用天正暖通8.5绘制焓湿图，作N点等焓线与90%的相对湿度线的交点即为L，可知L点焓值为58.9kJ/kg。房间的热湿比为

??Qc5303?3600??15909kJ/kg。 Mw1200过N点作热湿比线与90%的相对湿度线交于O点，可读出O点焓值为49.8kJ/kg，温度为18.6℃，则送风温差为7.4℃。再根据O点参数求出总送风量。

总送风量：MS?Q0

(hN?hO)其中：Q0—室内总冷负荷，kW； hN—室内空气焓值，kJ/kg； hO—送风状态点焓值，kJ/kg。 房间总送风量为MS?Q05.303?3600??1748m3/h。

(hN?hO)（58.9-49.8）?1.2M新风570h?hd?dM??0.33，m?OM?O新风比m?

hL?hMdL?dMMS1748则hM?45.5kJ/kg，dM?11.1g/kg，查焓湿图可知?M?89.0%。 此系统为新风与风机盘管并联送风，则风机盘管的风量为： MS?MS?M新风=1748-570=1178m3/h

MS1748??4.6h?1，满足办公室的换气次数要求。 V94.5?4 其它各房间的计算方法与此相同，计算结果见下表。

?房间换气次数n?第18页，共74页

表4-1 各空调房间综合参数表

室内冷房间 负荷 W 1001[会议室] 1002[办公室] 1003[办公室] 1004[办公室] 1005[办公室] 1006[办公室] 1007[办公室] 1008[会议室] 1009[办公室] 1010[办公室] 1011[办公室] 1012[办公室] 1013[办公室] 1014[办公室] 1015[会议室] 1016[办公室] 1017[办公室] 1018[办公室] 1019[办公室] 1020[办公室] 2001[会议室] 2002[办公室] 2003[办公室] 2004[办公室] 2005[办公室] 2006[办公室] 2007[办公室] 2008[办公室] 2009[会议室] 2010[办公室] 2011[办公室] 2012[办公室] 2013[办公室] 2014[办公室] 2015[办公室] 2016[会议室] 2017[办公室] 2018[办公室] 新风冷负荷 W 室内湿负荷 kg/h 3.07 1.2 0.38 1.68 1.68 1.68 1.2 3.07 0.38 1.01 0.82 0.82 0.82 1.01 5.06 1.01 0.82 0.82 0.82 1.01 3.07 1.2 0.38 1.68 1.68 1.68 0.38 1.2 3.07 0.38 1.01 0.82 0.82 0.82 1.01 5.06 1.01 0.82 新风量 m/h 1410 570 180 750 750 750 570 1410 180 480 390 390 390 480 2310 480 390 390 390 480 1410 570 180 750 750 750 180 570 1410 180 480 390 390 390 480 2310 480 390 3总送风量 m/h 2701 1748 849 2010 1729 2010 2372 2138 640 1288 900 879 900 1088 3015 1082 900 879 900 1266 2641 1619 601 1909 1605 1909 806 2015 2012 601 1210 843 831 842 1028 2868 1023 843 3风机盘管风量 m/h 1291 1178 669 1260 979 1260 1802 728 460 808 510 489 510 608 705 602 510 489 510 786 1231 1049 421 1159 855 1159 626 1445 602 421 730 453 441 452 548 558 543 453 3送风温差 ℃ 7.9 7.4 7.1 7.6 7.7 7.6 7.2 8.2 7.3 7.5 7.6 7.7 7.6 7.7 8.5 7.7 7.6 7.7 7.6 7.5 7.9 7.5 7.3 7.6 7.8 7.6 7.2 7.3 8.3 7.3 7.6 7.7 7.7 7.7 7.7 8.6 7.7 7.7 热湿比 kJ/kg 11190 15909 22265 13785 12353 13785 20165 9613 17785 14383 12901 12733 12901 12793 8795 12733 12901 12733 12901 14141 10944 15059 16891 13227 11809 13227 21370 17735 9281 16891 13802 12330 12162 12330 12212 8571 12152 12330 换气次数 h 7.1 4.6 6.7 4.0 3.5 4.0 6.3 5.7 5.1 4.1 3.6 3.5 3.6 3.5 4.9 3.4 3.6 3.5 3.6 4.0 7.0 4.3 4.8 3.8 3.3 3.8 6.4 5.3 5.3 4.8 3.9 3.3 3.3 3.3 3.3 4.7 3.3 3.3 -19542.7 14124.8 5303 2350.2 6432.8 5764.7 6432.8 6721.8 5710 1803.2 7513.2 7513.2 7513.2 5710 8197.5 14124.8 1877.3 4035.1 2938.6 2900.3 2938.6 3589.1 1803.2 4808.5 3906.9 3906.9 3906.9 4808.5 12362.3 23140.7 3572.2 2938.6 2900.3 2938.6 3967.6 4808.5 3906.9 3906.9 3906.9 4808.5 9333.1 14124.8 5019.7 1782.9 6172.6 5510.7 6172.6 2255.8 5911.5 5710 1803.2 7513.2 7513.2 7513.2 1803.2 5710 7914.3 14124.8 1782.9 3872.1 2808.5 2770.2 2808.5 3426.2 1803.2 4808.5 3906.9 3906.9 3906.9 4808.5 12045.7 23140.7 3409.3 2808.5 4808.5 3906.9 第19页，共74页

2019[办公室] 2020[办公室] 2021[办公室] 2022[办公室] 3001[会议室] 3002[办公室] 3003[办公室] 3004[办公室] 3005[办公室] 3006[办公室] 3007[办公室] 3008[办公室] 3009[会议室] 3010[办公室] 3011[办公室] 3012[办公室] 3013[办公室] 3014[办公室] 3015[办公室] 3016[会议室] 3017[办公室] 3018[办公室] 3019[办公室] 3020[办公室] 3021[办公室] 3022[办公室] 2770.2 2808.5 3804.6 2255.8 3906.9 3906.9 4808.5 1803.2 0.82 0.82 1.01 0.38 3.07 1.2 0.38 1.68 1.68 1.68 0.38 1.2 3.07 0.38 1.01 0.82 0.82 0.82 1.01 5.06 1.01 0.82 0.82 0.82 1.01 0.38 390 390 480 180 1410 570 180 750 750 750 180 570 1410 180 480 390 390 390 480 2310 480 390 390 390 480 180 831 843 1177 806 2818 1799 658 2156 1861 2156 868 2215 2198 658 1382 959 947 959 1173 3189 1167 959 947 959 1345 868 441 453 697 626 1408 1299 478 1406 1111 1406 688 1645 788 478 902 569 567 569 693 879 687 569 567 569 865 688 7.7 7.7 7.6 7.2 7.8 7.4 7.3 7.5 7.6 7.5 7.1 7.2 8.2 7.3 7.4 7.6 7.6 7.6 7.6 8.4 7.6 7.6 7.6 7.6 7.5 7.1 12162 12330 13561 21371 11458 16372 18272 14477 13029 14477 22753 19047 9794 18272 15104 13611 13442 13611 13515 9075 13454 13611 13442 13611 14863 22753 3.3 3.3 3.7 6.4 7.5 4.8 5.2 4.3 3.8 4.3 6.9 5.9 5.8 5.2 4.4 3.8 3.8 3.8 3.7 5.2 3.7 3.8 3.8 3.8 4.3 6.9 9770.7 14124.8 5457.3 1928.7 6756.1 6080.3 6756.1 2401.7 6349.1 5710 1803.2 7513.2 7513.2 7513.2 1803.2 5710 8351.9 14124.8 1928.7 4237.5 3100.2 3061.9 3100.2 3791.6 1803.2 4808.5 3906.9 3906.9 3906.9 4808.5 12755.6 23140.7 3774.7 3100.2 3061.9 3100.2 4170 2401.7 4808.5 3906.9 3906.9 3906.9 4808.5 1803.2

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第五章 末端设备选型

5.1 风机盘管的选取

根据负荷计算结果的冷量和风量,对每个房间进行风机盘管选型。根据冷量优先,兼顾风量的原则,以及考虑到水系统的阻力平衡,选择了水压降均在20千帕左右的风机盘管型号。

以1001[会议室]为例：根据房间的负荷9542.7W，风量1291m3/h参照国家标准生产参数，选取4台开利的四面出风嵌入式风机盘管，型号为42CL003，风量为350 m3/h；额定制冷量2399W。

各房间选取的风机盘管型号见表5-1：

表5-1 各房间风机盘管型号

房间 型号 台数 3 3 1 3 3 3 3 3 1 2 2 2 2 2 4 制冷量 （W） 3377.44 2008.40 2959.44 2585.52 2008.40 2585.52 2378.04 3062.61 2008.40 2114.70 1495.97 1495.97 1495.97 2008.40 3062.61 制热量 （W） 5476.37 3431.97 4970.02 4337.51 3431.97 4337.51 3928.155 4801.49 3431.97 3591.665 2623.995 2623.995 2623.995 3431.97 4801.49 额定风量 （m3/h） 508.25 389.5 549.1 457.9 389.5 457.9 349.6 392.35 389.5 377.15 273.6 273.6 273.6 389.5 392.35 水流量 (kg/h) 702 453.6 612 590.4 453.6 590.4 522 702 453.6 453.6 316.8 316.8 316.8 453.6 702 水阻 (kPa) 17.62 14.94 28.38 27.18 14.94 27.18 9.26 10.75 14.94 15.53 6.87 6.87 6.87 14.94 10.75 1001[会议室] YGFC04CE3S 1002[办公室] YGFC03CE2S 1003[办公室] YGFC04CE2S 1004[办公室] YGFC04CE2H 1005[办公室] YGFC03CE2S 1006[办公室] YGFC04CE2H 1007[办公室] YGFC03CE3H 1008[会议室] YGFC04CE4H 1009[办公室] YGFC03CE2S 1010[办公室] YGFC03CE2H 1011[办公室] YGFC02CE2S 1012[办公室] YGFC02CE2S 1013[办公室] YGFC02CE2S 1014[办公室] YGFC03CE2S 1015[会议室] YGFC04CE4H 第21页，共74页

1016[办公室] YGFC03CE2S 1017[办公室] YGFC02CE2S 1018[办公室] YGFC02CE2S 1019[办公室] YGFC02CE2S 1020[办公室] YGFC03CE2S 2001[会议室] YGFC04CE3S 2002[办公室] YGFC03CE2S 2003[办公室] YGFC03CE2S 2004[办公室] YGFC03CE2H 2005[办公室] YGFC03CE2S 2006[办公室] YGFC03CE2H 2007[办公室] YGFC04CE2H 2008[办公室] YGFC03CE2S 2009[会议室] YGFC04CE4H 2010[办公室] YGFC03CE2S 2011[办公室] YGFC03CE2S 2012[办公室] YGFC02CE2S 2013[办公室] YGFC02CE2S 2014[办公室] YGFC02CE2S 2015[办公室] YGFC03CE2S 2016[会议室] YGFC04CE4H 2017[办公室] YGFC03CE2S 2018[办公室] YGFC02CE2S 2019[办公室] YGFC02CE2S 2020[办公室] YGFC02CE2S 2021[办公室] YGFC03CE2S 2022[办公室] YGFC04CE2H 3001[会议室] YGFC04CE3S 2 2 2 2 2 3 3 1 3 3 3 1 3 3 1 2 2 2 2 2 4 2 2 2 2 2 1 3 2008.40 1495.97 1495.97 1495.97 2008.40 3377.44 2008.40 2008.40 2114.70 2008.40 2114.70 2585.52 2008.40 3062.61 2008.40 2008.40 1495.97 1495.97 1495.97 2008.40 3062.61 2008.40 1495.97 1495.97 1495.97 2008.40 2585.52 3377.44 3431.97 2623.995 2623.995 2623.995 3431.97 5476.37 3431.97 3431.97 3591.665 3431.97 3591.665 4337.51 3431.97 4801.49 3431.97 3431.97 2623.995 2623.995 2623.995 3431.97 4801.49 3431.97 2623.995 2623.995 2623.995 3431.97 4337.51 5476.37 389.5 273.6 273.6 273.6 389.5 508.25 389.5 389.5 377.15 389.5 377.15 457.9 389.5 392.35 389.5 389.5 273.6 273.6 273.6 389.5 392.35 389.5 273.6 273.6 273.6 389.5 457.9 508.25 453.6 316.8 316.8 316.8 453.6 702 453.6 453.6 453.6 453.6 453.6 590.4 453.6 702 453.6 453.6 316.8 316.8 316.8 453.6 702 453.6 316.8 316.8 316.8 453.6 590.4 702 14.94 6.87 6.87 6.87 14.94 17.62 14.94 14.94 15.53 14.94 15.53 27.18 14.94 10.75 14.94 14.94 6.87 6.87 6.87 14.94 10.75 14.94 6.87 6.87 6.87 14.94 27.18 17.62 第22页，共74页

3002[办公室] YGFC03CE2S 3003[办公室] YGFC03CE2S 3004[办公室] YGFC03CE3H 3005[办公室] YGFC03CE2S 3006[办公室] YGFC03CE3H 3007[办公室] YGFC04CE2H 3008[办公室] YGFC03CE2H 3009[会议室] YGFC04CE3H 3010[办公室] YGFC03CE2S 3011[办公室] YGFC03CE2H 3012[办公室] YGFC02CE3S 3013[办公室] YGFC02CE3S 3014[办公室] YGFC02CE3S 3015[办公室] YGFC03CE2S 3016[会议室] YGFC04CE3S 3017[办公室] YGFC03CE2S 3018[办公室] YGFC02CE3S 3019[办公室] YGFC02CE3S 3020[办公室] YGFC02CE3S 3021[办公室] YGFC03CE3S 3022[办公室] YGFC04CE2H 3 1 3 3 3 1 3 3 1 2 2 2 2 2 4 2 2 2 2 2 1 2008.40 2008.40 2378.04 2008.40 2378.04 2585.52 2114.70 2947.185 2008.40 2114.70 1653 1653 1653 2008.40 3377.44 2008.40 1653 1653 1653 2256.345 2585.52 3431.97 3431.97 3928.155 3431.97 3928.155 4337.51 3591.665 4773.37 3431.97 3591.665 2793.285 2793.285 2793.285 3431.97 5476.37 3431.97 2793.285 2793.285 2793.285 3716.685 4337.51 389.5 389.5 349.6 389.5 349.6 457.9 377.15 423.7 389.5 377.15 253.65 253.65 253.65 389.5 508.25 389.5 253.65 253.65 253.65 361 457.9 453.6 453.6 522 453.6 522 590.4 453.6 680.4 453.6 453.6 342 342 342 453.6 702 453.6 342 342 342 500.4 590.4 14.94 14.94 9.26 14.94 9.26 27.18 15.53 16.73 14.94 15.53 3.58 3.58 3.58 14.94 17.62 14.94 3.58 3.58 3.58 8.96 27.18 注：风机盘管机组的选择都是依据中速之冷量，中速风速，且是冷量优先，兼顾风量，风量校核，二者综合考虑的原则。

5.2 新风机组的选取

以一层为例选取新风机组。一层各房间新风负荷及新风量见表5-2。

表 5-2 一层各房间新风负荷和新风量

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房间 1001[会议室] 1002[办公室] 1003[办公室] 1004[办公室] 1005[办公室] 1006[办公室] 1007[办公室] 1008[会议室] 1009[办公室] 1010[办公室] 1011[办公室] 1012[办公室] 1013[办公室] 1014[办公室] 1015[会议室] 1016[办公室] 1017[办公室] 1018[办公室] 1019[办公室] 1020[办公室] 总计

新风负荷W 14124.8 5710 1803.2 7513.2 7513.2 7513.2 5710 14124.8 1803.2 4808.5 3906.9 3906.9 3906.9 4808.5 23140.7 4808.5 3906.9 3906.9 3906.9 4808.5 131631.7 新风量m3/h 1410 570 180 750 750 750 570 1410 180 480 390 390 390 480 2310 480 390 390 390 480 13140 一层所有房间新风负荷总和为131.6kW，室内空气计算温度26℃，相对湿度60%，室外干球温度34℃，湿球温度38.2℃，总新风量为13140m3/h。考虑1.15的富余量，则 冷量Q?131.6?1.15?151.34kW，

?1.15?15111m3/h。 风量G?13140选取机组时根据风量优先，兼顾冷负荷的原则。一层选用新风机组型号为天大胜远的DX16?4。额定风量为16000m3/h，额定制冷量203.2kW。

经校核，符合冬季热量的要求。

同理，可计算得到其他楼层的风量和冷负荷，各层选取的新风机组的型号见表5-3。

表 5-3 各层新风机组选型

楼层

新风量m3/h 新风负荷kW 第24页，共74页

新风机组型号 台数 计算值 一层 二层 三层 13140 13500 13500 修正值 15111 15525 15525 计算值 131.6 135.2 135.2 修正值 151.34 155.5 155.5 DX16?4 DX16?4 DX16?4 1 1 1

新风机组的性能参数见表5-4

表 5-4 新风机组的技术参数

额定风量 型号 m3/h kW kW kg/h kPa Pa 额定制冷量 额定热量 水量 水阻 机组余压 DX16?4 16000 203.2 243.6 34952 o34 o400 注 标准新风工况：供冷干球温度34℃/湿球温度28℃、Tw1?7C、Tw2?12C，供热干球温度-12℃、Tw1?60C。

o

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第六章 室内气流组织计算

经过空调系统处理的空气，经送风口送入空调房间，与室内空气进行热质交换后由回风口排出，必然引起室内空气的流动，形成某种形式的气流流型和速度场，速度场往往是其它场（如温度场、湿度场和浓度场）存在的前提和基础，所以不同恒温精度、洁净度和不同使用要求的空调房间，往往也要求不同形式的气流流型和速度场。

气流设计的任务是合理的组织室内空气的流动，使室内工作区空气的温度、湿度能更好的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，不仅直接影响到空调房间的空调效果，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等。其中以送风口的空气射流及其参数对气流组织的影响更为重要。

6.1 风口型式和气流组织形式

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。侧送风适用于剧院看台等大型公共场合，喷口送风适用于空间交大的公共建筑和高大厂房；根据本建筑物的实际情况（有吊顶夹层，速度场温度场均匀），最终决定，室内送风方式用顶送。按照送、回风口布置位置和型式的不同，气流组织形式可以归纳为以下五种：侧送侧回，上送上回，中送下回，中送上下回，下送上回及上送上回。

本设计全部房间均采用卡式四面出风型风机盘管，送风方式为上部两侧送上部中间回。

合理地组织气流流线的问题，主要是考虑送风口设置的位置，回风口影响较小。

6.2 气流组织计算

室内机采用四面出风嵌入式，可看成散流器平送，主要是校核射流的射程和

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室内平均风速[8]。

以房间1003[办公室]为例计算

房间尺寸为4.2×7.5×4，送风量为549m3/h，假设室内机风口颈部面积为0.05㎡，则颈部风速为：

549?3.05m/s，实际出口面积约为颈部面积的90%,即A=0.05×

3600?0.053.050.9=0.045㎡，则出口风速v0??3.39m/s

0.9v?vxkA1/2按式?求射流末端速度为0.3m/s的射程。

v0x?x0式中 x——以散流器中心为起点的射流水平距离，m； vx——在x处的最大风速，m/s； vo——散流器出口风速，m/s；

xo——平送射流原点与散流器中心的距离，此处取0.07m； A——散流器的有效流通面积，㎡； K——系数，此处取1.4。

kv0A1/21.4?3.39?(0.045)1/2则 x??x0??0.07?3.29m

vx0.3按vm?0.38rL?L24?H212?计算室内平均速度。

式中 L——散流器服务区边长，m； H——房间净高，m；

r——射流射程与变长L之比，因此rL即为射程，射程为散流器中心到风速为0.5m/s处的距离，通常把射程控制在房间边缘之75%。 则 vm?0.381rL0.381?3.29??0.29m/s

(L2/4?H2)1/2(52/4?3.52)1/2各房间均按此法校核，经验证，基本符合要求。

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第七章 新风系统设计计算

经过处理的新风都必须通过风道才能送入空调房间，而且空调房间的送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。

风管水力计算的基本任务如下：

1）假定流速求出风管断面面积，结合建筑特点确定断面尺寸。

2）由断面尺寸算出风管内空气的实际流速，校核其是否在规范的推荐流速范围内。

3）算出最不利环路的阻力损失，校核高静压风管机或新风全热交换器的机外静压是否满足要求。

4）平衡各并联管路的阻力。 7.1楼层新风风管型式的选择

风管材料的选用。风管一般采用钢板材料，其优点是不燃烧、易加工、耐久，也较经济。

风管形式的确定。风管的形式很多，一般采用圆形或矩形风管。

圆形风管——强度大,耗材料少，但加工工艺复杂，占用空间大，不易布置得美观，常用于安装。

矩形风管——易布置，弯头及三通等部件的尺寸较圆形风管的部件小，且容易加工，使用较为普遍。

因此，本设计中选用矩形风管。 7.2新风管的布置和制作要求

1）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， 设计时应考虑各管道的装拆方便。

2）风管布置时，要尽量减少局部阻力。弯曲的中心曲率半径要不小于其风管直径或边长，一般可采用1.25倍直径或边长。大断面风管，为减少阻力，可以

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作导流叶片，导流叶片以流线型为佳，其局部阻力系数ζ=0.1。支风管与主风管相连接时，应避免90°垂直连接，通常支管应在顺着气流方向上制作一定的导流曲线或三角形切割角。风管的变径宜做成渐扩管和渐缩管，渐扩管每边扩展角度不宜大于15°，渐缩管每边扩展角度不宜大于30°。

3）风管法兰间应放置具有弹性的垫片，如橡皮、海绵橡胶、浸油硬纸板等，以防漏风。风管以及风管接口不应有看得见的孔洞。

风管涂漆。本设计中选用镀锌薄钢板，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。

7.3 新风管的水力计算

新风系统管道均选用镀锌薄钢板（粗糙度K = 0.15mm）制矩形风道，且均按照低速风道标准进行设计。风管水力计算方法有假定流速法、压损平均法和静压复得法等几种，本次设计校核采用假定流速法，假定流速法的特点是先按技术经济要求选定风管的流速，再根据风管的风量确定风管的断面尺寸和阻力。 下面以首层新风管道系统为例来说明风管水里计算的详细过程。该层新风管道布置如下图：

图7-1 一层新风管路布置图

由图可知该新风系统的最不利环路为1-4-6-8-10-12-15-18-21-24-27-30- 32-34-36-38-40。

以管段1为例，其风量为13140m3/h，管长为3000mm。假定流速法中风管的推荐流速见表7-1。

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表7-1 风管推荐风速

室内允许噪声dB(A） 25～35 35～50 50～65 65～85 主管风速m/s 3～4 4～7 6～9 8～12 支管风速m/s ≤2 2～3 2～5 5～8 新风入口风速m/s 3 3.5 4～4.5 5 办公室噪声要求＜40dB(A),假定该段管路流速为5m/s，则风管断面面积为： F?G13140??0.73m2

3600?v3600?5根据矩形通风管道统一规格，选用风管断面尺寸为1600×400mm，所以风管实际流速为：

v?G13140??5.7m/s，在推荐流速范围内。 3600F3600?1.6?0.41）沿程阻力损失

单位管长沿程阻力损失Rm可用下式计算：

Rm?··? ds2?v2式中：λ——摩擦阻力系数； ρ——空气密度，kg/m3； de——风管当量直径，m。

而风管的阻力系数λ由雷诺数确定，雷诺数为：

Re=

vde?

式中：ν——运动粘度，空气在20℃时的运动粘度为15.06×10-6 。 因风管当量直径为de?则Re?2?1600?400?640mm，

1600?4005.3?0.64?2.25?105。 ?615.06?10若选用钢板制风管，则查得其当量粗糙度为K=0.15mm；所以

K0.15（第五版）尼古拉兹粗糙管沿??0.000417，则查《流体力学泵与风机》

de360程损失系数表，其在紊流过渡区内，为简化计算，可使用阿里特苏里公式进行计

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算：

?K68???0.11????dRe?0.2568?0.15??0.11???5?6402.25?10??0.25?0.017

0.0175.72则Rm?··????1.2?0.52Pa/m。

ds20.642该段管长为l?3m

?v2 则管段1沿程阻力为Pml?Rm?l?0.52?3?1.56Pa

2）局部阻力损失 管段1的局部阻力部件有 两个软接头 ??0.05?2?0.1 消声器 ??0.4 防火阀 ??0.19

???0.1?0.4?0.19?0.69

管段1的局部阻力为：Pj???v21.2?5.72???2?0.69?13.44Pa 2则管段1的阻力损失为：Pml?Pj?1.56?13.44?15Pa。 其余管段的水力计算同上,水力计算汇总于表7-2：

表7-2 风管水力计算表

管段编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 风量 m3/h 截面尺寸mm 宽 500 400 250 320 320 320 高 250 160 100 管长 流速 m m/s 3 5.70 比摩阻 Pa/m 0.52 0.37 0.39 0.38 0.48 0.37 0.26 0.34 0.32 0.53 0.32 沿程阻力Pa 1.54 1.23 1.28 4.05 1.57 5.03 3.07 0.68 1.59 2.46 1.59 局部阻力系数Σξ 0.69 2.1 2.1 0.4 2.1 0.4 2.8 1.2 2.1 0.7 2.1 局部阻力Pa 13.44 12.35 7.70 5.62 5.03 5.44 7.28 14.93 5.63 13.23 5.63 管段总阻力Pa 14.99 13.58 8.98 9.67 6.60 10.47 10.35 15.60 7.22 15.68 7.22 13140 1600 400 1410 570 180 480 390 390 3.3 3.13 3.3 2.47 3.3 2 11160 1600 400 10.7 4.84 10980 1600 400 13.7 4.77 200 11.9 2.08 2 5 5 4.56 2.12 2.12 160 160 10500 1600 400 10110 1250 400 4.6 5.62 第31页，共74页

12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 9720 390 375 8955 480 375 8100 1155 375 6750 1155 375 5040 480 375 4185 390 375 3420 390 3030 390 2640 480 2160 180 1980 570 1410 1250 400 10.5 5.4 320 320 320 320 500 320 500 320 800 320 320 800 320 320 630 320 630 320 500 320 500 250 500 400 500 160 160 160 160 250 160 250 160 320 200 160 320 160 160 250 160 250 160 200 250 100 250 160 250 5 2.12 3.5 2.04 4.5 4.98 6.3 2.60 3.5 2.04 8.9 5.63 6.4 2.57 3.5 2.04 8 4.69 6.4 2.57 3.5 2.04 8.6 5.47 5.4 2.08 3.5 2.04 4.7 4.54 5.4 2.12 3.5 2.04 9.9 6.03 5.4 2.12 10 5.34 5.4 2.12 3.4 7.33 12 4 8.4 4.8 2 4.4 0.50 0.32 0.30 0.43 0.46 0.30 0.58 0.26 0.30 0.41 0.26 0.30 0.72 0.26 0.30 0.51 0.32 0.30 1.16 0.32 0.93 0.32 2.21 0.26 0.83 0.48 0.70 0.39 0.37 5.21 1.59 1.04 1.91 2.92 1.04 5.12 1.66 1.04 3.27 1.66 1.04 6.16 1.40 1.04 2.38 1.72 1.04 11.49 1.72 9.25 1.72 7.52 2.76 9.91 1.90 5.90 1.51 1.65 0.4 2.1 2.1 0.7 2.1 2.1 0.7 2.1 2.1 0.7 2.1 2.1 0.8 2.1 2.1 0.8 2.1 2.1 0.7 2.1 0.8 2.1 1 2.8 0.8 2.1 1 2.1 2.1 6.99 5.63 5.21 10.38 8.53 5.21 13.27 8.29 5.21 9.21 8.29 5.21 14.33 5.46 5.21 9.88 5.63 5.21 15.25 5.63 13.68 5.63 32.21 7.28 11.04 5.03 11.60 7.70 12.35 12.19 7.22 6.24 12.29 11.45 6.24 18.39 9.95 6.24 12.48 9.95 6.24 20.49 6.85 6.24 12.26 7.35 6.24 26.74 7.35 22.93 7.35 39.73 10.04 20.95 6.93 17.49 9.21 14.0 1250 400 1000 400 1000 400 200 10.7 2.08 3.9 2.47 4.4 3.13 最不利环路1-4-6-8-10-12-15-18-21-24-27-30-32-34-36-38-40的总阻力为306.31Pa，考虑10%的富余量，故所需的系统作用压力为：

306.31?（1?10%）?336.9Pa。

而选用的DX16?4吊顶式新风机组的机组余压为400Pa＞336.9Pa，故符合要求。

二、三层新风管道布置相同，如下图：

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图7-2 二、三层新风管路布置图

各管段水力计算结 果见下表：

表7-3 风管水力计算表

管段编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 风量 m3/h 截面尺寸mm 宽 500 400 250 320 320 320 320 320 320 320 500 320 500 高 250 160 100 管长 流速 m m/s 3 5.86 比摩阻 Pa/m 0.54 0.37 0.39 0.40 0.48 0.38 0.26 0.35 0.32 0.55 0.32 0.51 0.32 0.30 0.44 0.46 0.30 0.6 0.26 0.30 0.43 0.26 沿程阻力Pa 1.62 1.24 1.28 4.3 1.57 5.19 3.07 0.69 1.58 2.54 1.58 5.39 1.58 1.03 1.98 2.92 1.03 5.33 1.66 1.03 3.43 1.66 局部阻力系数Σξ 0.69 2.1 2.1 0.4 2.1 0.4 2.8 1.2 2.1 0.7 2.1 0.4 2.1 2.1 0.7 2.1 2.1 0.7 2.1 2.1 0.7 2.1 局部阻力Pa 14.18 12.34 7.69 5.98 5.03 5.62 7.27 15.44 5.63 13.70 5.63 7.24 5.63 5.20 10.79 8.52 5.20 13.86 8.28 5.20 9.70 8.28 管段总阻力Pa 15.81 13.58 8.97 10.28 6.59 10.80 10.35 16.13 7.21 16.24 7.21 12.63 7.21 6.24 12.78 11.45 6.24 19.19 9.94 6.24 13.14 9.94 13500 1600 400 1410 570 180 480 390 390 9900 390 375 9135 480 375 8280 1155 375 6930 1155 3.3 3.13 3.3 2.47 5 2 3.3 11520 1600 400 10.7 11160 1600 400 13.7 4.84 200 11.9 2.08 2 5 5 5 4.64 2.12 2.12 2.12 160 160 160 160 160 160 250 160 250 10680 1600 400 10290 1250 400 4.6 5.72 1250 400 10.5 5.5 3.5 2.04 4.5 5.08 6.3 2.60 3.5 2.04 8.9 5.75 6.4 2.57 3.5 2.04 8 4.81 6.4 2.57 1250 400 1000 400 1000 400 第33页，共74页

23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42

375 5220 480 375 4365 390 375 3600 390 3210 390 2820 480 2340 180 1980 570 1410 180 180 320 800 320 320 800 320 320 630 320 630 320 500 320 500 250 500 400 500 250 250 160 320 200 160 320 160 160 250 160 250 160 200 250 100 250 160 250 100 100 3.5 2.04 8.6 5.66 5.4 2.08 3.5 2.04 4.7 4.74 5.4 2.12 3.5 2.04 9.9 6.35 5.4 2.12 10 5.66 5.4 2.12 3.4 7.83 12 4 8.4 5.2 2 4.4 0.30 0.77 0.26 0.30 0.55 0.32 0.30 1.28 0.32 1.03 0.32 2.51 0.26 0.96 0.48 0.70 0.39 0.37 0.48 0.48 1.03 6.57 1.39 1.03 2.57 1.71 1.03 12.65 1.71 10.30 1.71 8.52 2.76 11.50 1.89 5.89 1.51 1.64 1.56 1.56 2.1 0.8 2.1 2.1 0.8 2.1 2.1 0.7 2.1 0.8 2.1 1 2.8 0.8 2.1 1 2.1 2.1 2.1 2.1 5.20 15.37 5.45 5.20 10.74 5.63 5.20 16.9 5.63 15.35 5.63 36.74 7.27 12.95 5.03 11.59 7.69 12.34 5.03 5.03 6.24 21.94 6.85 6.24 13.31 7.34 6.24 29.55 7.34 25.66 7.34 45.27 10.04 24.46 6.93 17.49 9.20 13.99 6.59 6.59 200 10.7 2.08 3.9 2.47 4.4 3.13 3.3 3.3 2 2 最不利环路1-4-6-8-10-12-15-18-21-24-27-30-32-34-36-38-40的总阻力为318.76Pa，考虑10%的富余量，故所需的系统作用压力为：

318.76?（1?10%）?350.6Pa。

而选用的DX16?4吊顶式新风机组的机组余压为400Pa＞350.6Pa，故符合要求。

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第八章 空调冷热源的选择与分析

8.1冷热源的选择

系统能源形式主要分为三大类：

a.单独的冷源。如压缩式制冷机，吸收式冷水机组； b.单独的热源。如城市热网，锅炉设备等；

c.冷热一体（热泵型）。即选用一套设备，能制冷又能供热。如风冷热泵，地源热泵。

由于该建筑处于夏热冬冷区，既需要满足夏季的制冷同时又需要满足冬季的供热，所以需要冷源和热源。在选取的过程中，应该主要从能源形式的可行性、适用性以及经济节能的角度进行比较。

该建筑所在城市无集中的燃气供应，同时附近又无废热可以利用，那么制冷效率较低的吸收式冷水机组不适合作为该系统的冷源；该地区无集中的城市供热系统作为热源；虽然地源热泵的温度稳定，也不需要通过使用风机和水泵采热，无噪声，无结霜，但土壤的传热性能较差，需要较多的传热面积，导致占地面积大，且水平埋管时土石方工程量大，垂直埋管时虽占地面积小，但打井费用高，所以该建筑不适合地源热泵。

综合考虑上述几种冷热源，根据甲方要求，建筑特点，前期投资，以及节能要求等方面出发，选用风冷式热泵冷水机组作为冷热源。

8.2冷水机组的选型

对于一般冷水机组冷量消耗系数取1.05～1.10，根据冷负荷计算的总冷负荷可知道本建筑中采用风冷热泵式冷水机组承担的设计计算冷负荷为：703kw，所以机组的最大计算冷负荷为：703?1.1?773.3kW。 根据此负荷值选用美的[A]系列的大型风冷热泵模块机组。机组型号为LSQWRF420M/A，选用两台。其性能技术参数见表8-1。

表8-1 机组性能技术参数

型号 制冷量 制热量 水阻

LSQWRF420M/A 390kW 420kW 15kPa 制冷剂 制冷消耗功率 制热消耗功率 进出水管径 第35页，共74页

R22 130kW 126kW DN100 冷冻水进水温度 冷冻水出水温度 冷冻水流量 水管承压 7℃ 12℃ 67m/h 10MPa 3

外形尺寸：长3210mm，宽5090mm，高2430mm。 机组净重：5464kg。 运行重量：6020kg。

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第九章 空调水系统设计计算

9.1空调冷冻水系统设计计算

空调水系统按照管道的布置形式和工作原理，分为以下几种类型：

1）按供回水管道数量，分为：双管制、三管制和四管制； 2）按供回水在管道内的流动关系，分为：同程式和异程式； 3）按供回水干管的布置形式，分为：水平式和垂直式； 4）按原理分为：开式和闭式；

5）按调节方式分为：定流量和变流量。

该设计中管路不与大气接触，在系统的最高点设置膨胀水箱，系统所需的冷量和热量由风冷热泵机组供给，房间不需要同时供冷、供热，故选用闭式双管系统，冷水、热水共同使用一个管路，具有系统简单，不需要克服静水压力，水泵压力、功率均低，初投资低等优点。干管的布置采用水平式布管，选用同程式，一次泵，水泵变流量系统。

在一次泵、水泵变流量水系统中，水泵通过变频或其他方法改变转速从而改变流量运行，风机盘管设有电动温控阀（两通阀），可根据房间温度控制电动两通阀的开关，间断调节风机盘管的供水量。

9.2空调冷冻水系统水流量计算

冷冻水流量计算公式如下： 质量流量 G0?Q0 (kg/s)

Cp(t1?t2)3600Q0 (m3/h)

?Cp(t1?t2)体积流量 V0?式中 QO—空调耗冷量，kW；

CP—水的比热，Cp=4.18kJ/kg.℃；

?—水的密度，取值为1000 kg/m3；

t1—冷冻水供水温度，本设计取7℃； t2— 冷冻水回水温度，本设计为12℃。

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根据以上公式计算各房间冷冻水流量见表9-1：

表9-1 风机盘管冷冻水流量

房间 1001[会议室] 1002[办公室] 1003[办公室] 1004[办公室] 1005[办公室] 1006[办公室] 1007[办公室] 1008[会议室] 1009[办公室] 1010[办公室] 1011[办公室] 1012[办公室] 1013[办公室] 1014[办公室] 1015[会议室] 1016[办公室] 1017[办公室] 1018[办公室] 1019[办公室] 1020[办公室] 2001[会议室] 2002[办公室] 2003[办公室] 2004[办公室] 2005[办公室] 2006[办公室] 2007[办公室] 2008[办公室] 2009[会议室] 2010[办公室] 2011[办公室] 2012[办公室] 2013[办公室] 2014[办公室] 2015[办公室] 2016[会议室] 2017[办公室] 冷负荷 W 9542.7 5303 2350.2 6432.8 5764.7 6432.8 6721.8 8197.5 1877.3 4035.1 2938.6 2900.3 2938.6 3589.1 12362.3 3572.2 2938.6 2900.3 2938.6 3967.6 9333.1 5019.7 1782.9 6172.6 5510.7 6172.6 2255.8 5911.5 7914.3 1782.9 3872.1 2808.5 2770.2 2808.5 3426.2 12045.7 3409.3 t1(℃) 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 t2(℃) 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 质量流量 kg/s 0.46 0.25 0.11 0.31 0.28 0.31 0.32 0.39 0.09 0.19 0.14 0.14 0.14 0.17 0.59 0.17 0.14 0.14 0.14 0.19 0.45 0.24 0.09 0.30 0.26 0.30 0.11 0.28 0.38 0.09 0.19 0.13 0.13 0.13 0.16 0.58 0.16 体积流量 3m/h 1.64 0.91 0.40 1.11 0.99 1.11 1.16 1.41 0.32 0.70 0.51 0.50 0.51 0.62 2.13 0.62 0.51 0.50 0.51 0.68 1.61 0.86 0.31 1.06 0.95 1.06 0.39 1.02 1.36 0.31 0.67 0.48 0.48 0.48 0.59 2.07 0.59 第38页，共74页

2018[办公室] 2019[办公室] 2020[办公室] 2021[办公室] 2022[办公室] 3001[会议室] 3002[办公室] 3003[办公室] 3004[办公室] 3005[办公室] 3006[办公室] 3007[办公室] 3008[办公室] 3009[会议室] 3010[办公室] 3011[办公室] 3012[办公室] 3013[办公室] 3014[办公室] 3015[办公室] 3016[会议室] 3017[办公室] 3018[办公室] 3019[办公室] 3020[办公室] 3021[办公室] 3022[办公室] 2808.5 2770.2 2808.5 3804.6 2255.8 9770.7 5457.3 1928.7 6756.1 6080.3 6756.1 2401.7 6349.1 8351.9 1928.7 4237.5 3100.2 3061.9 3100.2 3791.6 12755.6 3774.7 3100.2 3061.9 3100.2 4170 2401.7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 0.13 0.13 0.13 0.18 0.11 0.47 0.26 0.09 0.32 0.29 0.32 0.11 0.30 0.40 0.09 0.20 0.15 0.15 0.15 0.18 0.61 0.18 0.15 0.15 0.15 0.20 0.11 0.48 0.48 0.48 0.66 0.39 1.68 0.94 0.33 1.16 1.05 1.16 0.41 1.09 1.44 0.33 0.73 0.53 0.53 0.53 0.65 2.20 0.65 0.53 0.53 0.53 0.72 0.41

以上结果为消除室内冷负荷(不包含新风负荷)所需的冷冻水流量，即风机盘管里冷冻水的流量。

新风机组所需冷冻水流量计算结果如下表所示：

表9-2 新风机组冷冻水流量

楼层 一层 二层 三层 新风负荷 kW 131.6 135.2 135.2 t1(℃) 7 7 7 t2(℃) 12 12 12 质量流量kg/s 6.30 6.47 6.47 体积流量m/h 22.67 23.29 23.29 3

9.3 空调水系统水管的选择及校核计算

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供水管及回水管据参考有关保温资料进行保温要求。在空调水系统中常用的是镀锌钢管和不镀锌的无缝钢管，其规格以公称直径（DN）表示，。一般是当D≦100mm用镀锌钢管，丝扣连接，D﹥100mm时，采用无缝钢管，法兰或焊接连接。和风管的管径确定方法类似，水管的管径的确定依然采用假定流速法来计算各管段的管径和实际流速。本设计水管管路设计成同程式系统。用假定流速法确定管段管径。

9.3.1冷水系统水平管水力计算

冷冻水供回水管路水力计算以第一层为例进行计算，计算过程如下： （1）选定最不利环路，给管段标号。如下图所示：

图9-1 五层水系统平面图

由于该层水系统布置为同程管路，所以最不利环路可任意取一末端作为供回节点，如上图取最后一个风机盘管为节点，则其最不利环路为：1-2-3-4-5-6- 7-8-9-10-11-12-13-14-15-16-17-18-19-20-21-22-23-24-风机盘管-回水同程管。

（2）根据各管段的冷负荷，计算各管段的流量，计算式如下：

G?3600Q kg/h

4.18?1000?t式中： G——管段流量，kg/h；

Q——管段的冷负荷，W；

△t——供回水的温差，℃。

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