經典word整理文檔，僅參考，雙擊此處可刪除頁眉頁腳。本資料屬于網絡整理，如有侵權，請聯系刪除，謝謝！上海市風華大廈空調系統設計1目錄1設計依據.............................................................-1-1.1設計任務書.....................................................-1-1.2建筑平面圖和剖面圖.............................................-1-1.3國家主要規范和行業標準.........................................-1-1.4上海市設計計算參數.............................................-1-1.5建筑圍護結構的熱工性能..........................................-2-1.6設計范圍.......................................................-2-1.7設計原則.......................................................-2-2負荷計算.............................................................-3-2.1夏季空調冷負荷計算.............................................-3-2.1.1圍護結構冷負荷............................................-3-2.1.2室內熱源散熱形成的冷負荷..................................-5-2.2冬季熱負荷的計算..............................................-7-2.2.1圍護結構基本耗熱量........................................-7-2.2.2圍護結構的修正耗熱量......................................-7-2.3濕負荷計算.....................................................-8-3系統選擇............................................................-10-3.1冷熱源選擇...................................................-10-3.1.1選擇冷熱源系統的基本原則.................................-10-3.1.2冷熱源系統方案的比較.....................................-10-3.1.3冷熱源系統方案的確定....................................-11-3.2空調系統的選擇................................................-12-3.2.1空調系統設計的基本原則...................................-12-3.2.2空調系統方案的比較......................................-12-3.3空調系統方案的確定及其可行性.................................-14-4新風負荷的計算......................................................-15-4.1新風量的確定.................................................-15-4.2夏季空調新風冷負荷的計算.....................................-15-4.3冬季空調新風熱負荷的計算.....................................-15-5空氣處理設備的選型..................................................-17-5.1風機盤管的選型...............................................-17-5.1.1風機盤管加獨立新風系統的處理過程以及送風參數計算........-17-5.1.2風機盤管的選取..........................................-18-5.1.3風機盤管的布置..........................................-19-5.2新風機組的選擇...............................................-20-5.2.1新風機組的計算..........................................-20-5.2.2新風機組的型號及布置....................................-20-6氣流組織............................................................-21-6.1氣流組織分布.................................................-21-6.2風口布置.....................................................-22-上海市風華大廈空調系統設計26.3風口選擇計算.................................................-22-7風系統的水力計算....................................................-23-7.1風管布置......................................................-23-7.2風管的水力計算................................................-23-7.2.1風速大小的確定...........................................-23-7.2.2計算依據.................................................-23-7.4風管的布置及附件..............................................-26-8空調水系統設計及水力計算............................................-27-8.1空調水系統的設計.............................................-27-8.1.1空調水系統的設計原則....................................-27-8.1.2空調水系統方案的確定....................................-27-8.2水管的水力計算.................................................-27-8.2.1管徑的確定...............................................-28-8.2.2水流動阻力的確定.........................................-29-8.3冷凝水管道設計.................................................-31-8.3.1設計原則................................................-31-8.3.2管徑確定................................................-32-8.4水系統安裝要求...............................................-32-9制冷機房設備的選擇計算..............................................-33-9.1水源熱泵機組選型計算及選型...................................-33-9.2地埋管的設計計算.............................................-34-9.2.1鉆孔數目的確定..........................................-34-9.2.2地埋管的布置............................................-34-9.2.3管道的水力計算..........................................-34-9.3循環水泵的選擇...............................................-34-9.3.1冷凍水泵的設計計算......................................-35-9.3.2冷卻水泵的設計計算......................................-36-9.4集分水器的設計...............................................-37-9.5水處理設備的選擇計算.........................................-38-9.6閥門安裝.....................................................-38-10管道保溫與防腐.....................................................-39-10.1管道保溫....................................................-39-10.1.1保溫目的...............................................-39-10.1.2保溫材料的選用.........................................-39-10.1.3保溫厚度...............................................-39-10.1.4保溫經濟厚度...........................................-40-10.2管道防腐....................................................-40-11消聲減震設計.......................................................-41-11.1消聲設計....................................................-41-11.1.1管道系統消聲設計的步驟.................................-41-11.1.2消聲器使用過程中應當注意的問題.........................-41-11.2減震設計....................................................-41-致謝..................................................................-44-參考文獻..............................................................-44-上海市風華大廈空調系統設計-1-1設計依據1.1設計任務書完成所有的畢業設計，詳細內容可見任務書。1.2建筑平面圖和剖面圖水管道的排管，詳細圖形可見autocad圖紙。1.3國家主要規范和行業標準⑴《采暖通風與空氣調節設計規范》GB50019－2003；⑵《高層民用建筑設計防火規范》GB50045－95；⑶《公共建筑節能設計標準》GB50189－2005；⑷《地源熱泵系統工程技術規范》GB50366－2005；⑸《建筑設計防火規范》GB50016－2006。1.4北京市設計計算參數夏季：空調計算干球溫度空調計算濕球溫度空調計算日平均溫度通風計算干球溫度空調計算相對濕度33.6℃26.3℃29.1℃30.0℃50%大氣壓力99.86pa平均風速2.2m/s-12℃-5℃冬季：空調計算干球溫度通風計算干球溫度空調計算相對濕度37%大氣壓力平均風速102.57Kpa2.7m/s上海市風華大廈空調系統設計-2-1.5建筑圍護結構的熱工性能根據查閱得建筑結構的熱工性能如下表所示：表圍護結構名稱外窗外墻屋面地面樓板傳熱系數W/(m2)2.61.790.830.661.6設計范圍本設計為北京市西山機械運動有限公司辦公樓地源熱泵空調設計，建筑面積6000㎡。建筑一共為六層，其中一至五層層高為3.5米，六層層高為4米，建筑高度約22米。各層主要房間均為辦公室，另兼有會議室、休息室及餐廳等。1.7設計原則調設計，合理的選用設備，降低能耗和采購、維護成本也是重要的設計部分。上海市風華大廈空調系統設計-3-2負荷計算2.1夏季空調冷負荷計算可分為圍護結構冷負荷和室內冷負荷。本設計中利用冷負荷系數法逐時計算空調冷負荷。2.1.1圍護結構冷負荷（1）外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負荷瞬變傳熱形成的逐時冷負荷，可按下式計算：LQAK(tt-t)（2.1）ldn式中LQ——外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負荷，W；A——外墻和屋面的面積，m；2——外墻和屋面的傳熱系數，W/(m)，取外墻1.79，屋面0.83；K2KK——室內設計溫度，℃，t25℃；tRR——外墻和屋面的冷負荷溫度逐時值，℃；t1t——外墻和屋面的冷負荷計算溫度地點修正值，℃。d外墻構造類型為加氣混凝土墻，壁厚；屋頂構造類型為加氣混凝土，厚度100。℃表t）d南西W北東ESN（2）內圍護結構冷負荷內圍護結構是指內墻及內樓板，它們的冷負荷也是通過溫差傳熱（即與鄰室的溫差）而產生的，可視作穩定傳熱，不隨時間變化。通過內圍護結構冷負荷可按下式計算：(ttt)（2.2）o,man式中A——內圍護結構的面積，m；2上海市風華大廈空調系統設計-4-——內圍護結構（內墻、樓板等）的傳熱系數，W/(m℃）；Kt2——夏季空調室外計算日平均溫度，℃；o,mt——附加溫升，取鄰室平均溫度與室外平均溫度的差值，℃，取t3；aat——室內計算溫度，℃，t25℃。nn（3）外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷熱引起的逐時冷負荷，可按下式計算：LQkAK(ttt)（2.3）ldn式中LQ——外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負荷，W；k——外窗傳熱系數修正值；——窗口面積，2；AKm——玻璃窗的傳熱系數，W/(m)；2t1——玻璃窗的冷負荷計算溫度逐時值，℃；——室內設計溫度，℃；tn——外窗冷負荷計算溫度地點修正值，℃。td（4）透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負荷透過玻璃窗進入室內的日射得熱引起的冷負荷，可按下式計算：LQCACCDC（2.4）asnjmaxLQ式中LQ——日射得熱引起的空調冷負荷，W；C——有效面積系數；aC——玻璃窗的遮陽系數；sC——窗內遮陽設施的遮陽系數，無內遮陽，C1；nnC——窗玻璃冷負荷系數；LQ上海市風華大廈空調系統設計-5-D——太陽輻射得熱因數的最大值，W/m2；jmax——窗口面積，2。mA北京地理位置在北緯，C值按南北區的劃分而不同。南北區劃分標準為：建LQ筑地點在北緯以南的地區為南區，以北的地區為北區，故北京為北區。表D（單位：W/m2）jmax緯度帶南東北西W539水平S174E539N1158332.1.2室內熱源散熱形成的冷負荷室內熱源包括工藝設備散熱、照明散熱以及人體散熱等。（1）設備和用具顯熱散熱形成的冷負荷設備和用具顯熱散熱形成的冷負荷可按下式計算：LQQC（2.5）LQ式中——設備和用具的實際顯熱散熱量，W；QC——設備和用具顯熱散熱冷負荷系數，如果空調系統不連續運行，則C取為LQLQ1.0。當工藝設備及其電動機都放在室內時：QnnnN/（2.6）123取n0.8,n0.7,n,N,。123（2）照明散熱形成的冷負荷時得熱。LQ照明設備散熱形成的計算時刻冷負荷各式計算：白熾燈熒光燈LQ1000NC（2.7）（2.8）LQLQ1000nnC12上海市風華大廈空調系統設計-6-式中LQ——照明散熱引起的冷負荷，W；N——照明燈具所需功率，W；n1n1.21；當暗裝熒光燈鎮流器裝在頂棚內時，取1.0；n1n2散熱于頂棚內時，取0.5~0.6；而熒光燈罩無通風孔時，則視頂棚內通風n2情況，取n0.6~0.8；2C——照明散熱冷負荷系數，根據明裝和暗裝熒光燈及白熾燈，按照不同的空調設LQ備運行時間和開燈時間及開燈后的小時數確定。（3）人體散熱形成的冷負荷人體散熱與人的性別、年齡、衣著、勞動強度以及環境條件（溫、濕度）等多種因素有關。在人體散發的熱量中，輻射成分約占40%，對流成分約占20%，其余40%則為潛情況相同，形成滯后冷負荷。人體顯熱散熱引起的冷負荷計算公式為：qnC（2.9）s式中LQ——人體顯熱散熱引起的冷負荷，W；sq——不同室溫和勞動性質成年男子顯熱散熱量，W，q58；n——室內全部人數；——群集系數，取；C——人體顯熱散熱熱冷負荷系數，這一系數取決于人員在室內停留的時間，即由LQ進入室內時算起至計算時刻為止的時間。人體潛熱散熱引起的冷負荷計算式為：qn（2.10）l式中LQ——人體潛熱形成的冷負荷，W；1q——不同室溫和勞動性質成年男子潛熱散熱量，W，qW；上海市風華大廈空調系統設計-7-——室內全部人數；n——群集系數，取。上述各分項逐時冷負荷計算結果匯總，并逐時相加，可以得到最大冷負荷值出現在14:00時。2.2冬季熱負荷的計算內的冷空氣的附加耗熱量。內，室內、外空氣溫度和其他傳熱過程參數都不隨時間變化。2.2.1圍護結構基本耗熱量QKA(tt)（）jnw式中Q——圍護物的溫差傳熱量，又稱維護結構基本耗熱量，W；jK——圍護結構的傳熱系數，W/(m2)，1.79；KA——圍護結構的面積，m2；——冬季室內計算溫度，℃；tRt——冬季室外空氣計算溫度，℃；w——圍護結構的溫差修正系數，取決于非供暖房間或空間的保溫性能以及透氣狀況，1。2.2.2圍護結構的修正耗熱量傳熱條件會受到氣象條件以及建筑物情況等各種因素的影響。由于這些因素的影響，熱量。一般按基本耗熱量的百分率進行修正。（1）朝向修正耗熱量上海市風華大廈空調系統設計-8-此，選用修正率時應考慮當地冬季日照率及輻射強度的大小。率可按下列數值選用：表05%10%~15%15%~25%南（2）風力修正耗熱量熱量時，外表面換熱系數是對應風速約為4m/s的計算值。我國大部分地區冬季平均風速2~m/s為。因此一般情況下，不必考慮風力附加。在風力和熱壓造成的室內外壓差作用下，室外的冷空氣通過門、窗等縫隙滲入室內，間的正壓。空氣和由門，孔洞等侵入室內的冷空氣引起的耗熱量。（3）高度附加耗熱量過4米時，每增加1米，附加率為2%，但最大附加率不超過。應注意：高度附加率應加在基本耗熱量和其他附加耗熱量的總和上。在本設計中，由于建筑物一至六層層高均未超過4米。因此高度附加率為零。2.3濕負荷計算空調系統送風量和空調設備容量的基本依據。人體的濕負荷W(kg/h)可按下式計算：rW0.001n（2.12）r上海市風華大廈空調系統設計-9-式中——每名成年男子的散濕量，g/h，取/；gh——室內全部人數；n——群集系數，取。2.4負荷計算數據匯總考慮到本設計的空調使用特點，所以計算負荷時，取的時間段為8時—20時。計算得到北京西山運動機械有限公司辦公樓建筑空調總冷負荷為615028W，熱負荷為581824W。夏季各樓層的冷負荷如下:一層面積為1319.4m積為539.8m，最大冷負荷為70981W；三層面積為539.8m四層面積為539.8m，最大冷負荷為70981W,；五層面積為539.8m70981W；六層面積為576.8m，最大冷負荷為118813W。冬季各樓層的熱負荷如下：一層面積為1319.4m，最大熱負荷為280051W；二層面積為539.8m，最大熱負荷為48958W；三層面積為539.8m，最大熱負荷為48958W；四層面積為539.8m，最大熱負荷為48958W,；五層面積為539.8m，最大熱負荷為48958W；六層面積為576.8m，最大熱負荷為105937W。具體的夏季冷負荷計算以及冬季熱負荷計算可見附表。2，最大冷負荷為214645W；二層面22，最大冷負荷為70981W；22，最大冷負荷為2222222上海市風華大廈空調系統設計-10-3系統選擇3.1冷熱源選擇冷熱源是空調系統的核心部分。空調系統冷熱源設計的合理與否會直接影響空調系空調系統的冷熱源。在冷熱源的選擇和擬定下，使用辦公樓的冷負荷進行設備的選型，利用熱負荷進行校正，以求在最節能的情況下，達到最舒適的室內溫度。3.1.1選擇冷熱源系統的基本原則命，這些都是冷熱源系統正常工作的基本前提和根本保障。因素較多，節約使用土地、合理利用機房面積有著重要意義。或移峰，將潛力季節性電能、低谷電能、棄水電能充分利用起來，促進新技術、新產品的開發與應用和用能結構調整。綜上所述，將空調冷熱源方案的影響因素歸納為經濟性因素、技術條件、環境影響、方案在同一準則下進行排序。3.1.2冷熱源系統方案的比較（1）冷源比較進行技術、經濟比較，具體比較見下表：上海市風華大廈空調系統設計-11-表1高12）充分利用低位能源熱泵冷熱水機組供冷2）電驅動3）空氣源或水源熱泵1）機組設置于地下設2）裝置設備比較簡單，造價低廉和制冷量要求量大1）運轉平穩，噪聲低12）負荷系數高3）安全性能好4）可利用余熱2）熱效率低2）用蒸汽驅動（2）熱源比較同樣的，再次根據冷熱源系統設計原則和建筑物的實際情況，擬定熱源系統方案，對各方案進行技術、經濟比較，具體比較見下表：表方案說明1）機組設置于地下室設備機房內1）機組性能系數不高2）自動化程度高2）造價較高1）需配置專門的鍋爐房1）運行管理方便1）熱效率低2）設若干臺鍋爐2）自動化程度低局部鍋爐房供熱3.1.3冷熱源系統方案的確定及其可行性冷熱源選擇的過程需要考慮多種因素。實際上確定各因素的重要性在于決策的基礎上海市風華大廈空調系統設計-12-優劣排隊次序。空調冷熱源可供選擇的各方案，雖然都可達到預期的目標，但技術與經濟效果不同，地作為冷熱源進行供熱制冷。然后在這里進行驗算，北京地區地層之下四季溫度均相對穩定。在夏季，地下的溫行的，故選擇地源熱泵系統。3.2空調系統的選擇3.2.1空調系統設計的基本原則全空氣定風量空氣調節系統。合理。3.2.2空調系統方案的比較準的空調系統，以下，列出了一些系統的比較：全空氣式空調系統：系統、雙風管系統、全空氣誘導系統及變風量系統都屬于這類系統。全空氣式空調系統的主要優點為：維護管理方便；能滿足較高的室內環境參數要求；過渡季節可以用全新風送風；上海市風華大廈空調系統設計-13-易于采用變風等節能措施；5）使用壽命長。全空氣式空調系統缺點是：由于風道尺寸大，所占空間也多；送風動力大，輸送耗能大；空調機房較大，難以設置；支風管和風口較多時不易均衡調節風量,風道要求保溫,影響造價；設備與風管的安裝工作量大,周期長。分散式空調系統：機、冷、熱源等都集中在一個箱體內。分散式空調只送冷熱源，而風在房間內的風機盤管內進行處理。分散式空調系統的主要優點：不需要單獨的機房；使用靈活，移動方便；可滿足不同空氣調節區的不同送風要求。分散式空調系統的缺點：難以保證室內空氣的新鮮度；初始投資較集中式要高；制冷壓縮機多，而且不易于維修。風機盤管加新風系統：負荷，單獨設新風機組，向室內補充所需新風。因此，在空調房間較多，面積較小，各房風系統。風機盤管加新風系統的主要優點有：控制靈活，具有個別控制的優越性，可以單獨使用；可以實現系統分區控制；風機盤管機組體型比較小，可節約建筑空間；機組部件多為裝配式、定型化、規格化程度高，便于用戶選擇和安裝；使用季節長；各房間之間不會互相污染。風機盤管加新風系統的主要缺點為：因為機組比較分散，所以維修工作量很大；上海市風華大廈空調系統設計-14-室內空氣品質比較差，很難進行二級過濾；無法實現全年多工況節能運行調節；水系統比較復雜，容易漏水；風機盤管機組本身解決新風量困難，室內氣流分布受到限制。3.3空調系統方案的確定實用的目的。上海市風華大廈空調系統設計-15-4新風負荷的計算4.1新風量的確定度就越高，但是所送入的新鮮空氣必須經過處理，以達到規定的清潔度和溫濕度。同時，新鮮度和節能角度上找到適合的新風量是十分重要的。4.1房間名稱營業廳復議廳休息室會議廳辦公室新風量mh30303030303匯總得各層新風量為：一層12433m/h，二層2393m/h，三層2393m/h，四層3332393m/h，五層2393m/h，六層2558m/h，總新風量為24565m/h。33334.2夏季空調新風冷負荷的計算QMh（4.1）ooR式中Q——夏季新風冷負荷,kw；——新風量,k/s；Mogh——室外空氣的焓值,kJ/k；ogh——室內空氣的焓值,kJ/k；Rg1.2——余量系數。根據夏季空調室外計算干球溫度33.6℃,濕球溫度26.3℃,由濕空氣焓濕圖查得室外空：氣焓值h=82kJ/k，當h=25℃,φ=50﹪時,室內空氣焓值h=50kJ/k，hogRRg=82-50=32kJ/k；g108.7kw23..57kw，三層23.57kw，四層23.57kw，五層23.57kw，六層25.3kw，總228.34kw。4.3冬季空調新風熱負荷的計算QMcptt（4.2）ooR式中Q——冬季新風熱負荷,kw；M——新風量,k/s；og上海市風華大廈空調系統設計-16-——空氣的定壓比熱,/·℃),取1.005/·℃)；ggt——冬季空調室外空氣的計算溫度,,北京地區為-12；ot——冬季空調室內空氣的計算溫度,，取18；R1.2——余量系數。計算得各層冬季空調新風熱負荷為：一層225.7kw，二層33.6kw，三層33.6kw，四層33.6kw，五層33.6kw，六層44.8kw，總405.6kw。上海市風華大廈空調系統設計空氣加熱器、空氣冷卻器、空氣加濕器，凈化空氣用的空氣過濾器，調節新風、回風用的相連接的自動調節系統。在本設計中使用的空氣處理設備有風機盤管(FP)和新風機組。在確定了新風負荷之后，然后選擇一個系列的風機盤管，先進行粗略的計算，大致確成風機盤管設備的選型。其夏季處理過程焓濕圖如下：ORLφ=90%εεφ=100%SMO－室外空氣參數，R－室內設計參數，M－風機盤管處理室內的空氣點QcGRS新風量：GW風機盤管的風量：GGG(5.1c)FW上海市風華大廈空調系統設計-18-GWGhh對于M點焓值的確定：由于SMhhFLSGhh(hh)WGMSLS(5.1d)FQhhGMRF計計算過程。根據以上計算過程，我們可初步選取空氣處理設備。5.1.2風機盤管的選取風機盤管有兩個主要參數：制冷（熱）量和送風量，故有風機盤管的選擇方法如下：根據房間的循環風量選型：房間面積、層高和房間換氣次數三者的乘積即為房間的循環風量。利用循環風量對應風機盤管高速風量，即為風機盤管型號。根據房間所需的冷負荷選擇：根據單位面積負荷和房間面積，可得到飯店所需的冷負荷值。利用房間冷負荷對應風機盤管高速風量時的制冷量即可確定風機盤管型號。在這里我們根據已經得出的房間冷負荷初選風機盤管的型號，每臺風機盤管負責20~30㎡。對各個房間風機盤管進行逐一的選擇：以101房間為例：根據房間冷負荷Q=3328w,面積A=28.8㎡，選用FP-6.3型風機盤管1臺。所有房間選取風機盤管的型號及數量列于下表：房間編號101102103104105106107108109110111201202203204205206房間編號310401402403404405406407408409410501502503504505506臺數（臺）1124158226421322222132224112213222FP-5FP-3.5FP-3.5FP-8FP-8FP-3.5FP-8FP-3.5FP-8FP-8FP-12.5FP-8上海市風華大廈空調系統設計-19-表續2072082092103013023033043053063073083094112213222411507508509510601602603604605606607608FP-3.5FP-3.5FP-8FP-8FP-3.5FP-8FP-8FP-3.5FP-5表FP-6.3630FP-20200010.7風3kwkw供熱量冷凍水供回水溫度進出水管管徑DN凝結水管管徑DNmmmm205.1.3風機盤管的布置一面。參數的穩定，房間新風全年都可以得到保證。關閉空調機組關閉供水。上海市風華大廈空調系統設計-20-5.2新風機組的選擇5.2.1新風機組的計算新風機組的計算方法，一般來講要做到以下幾點：確定新風量；確定新風參數，根據新風量和新風參數計算新風冷和熱負荷；根據計算的新風負荷、送風參數。核算新風機組表冷器的空氣處理能力；根據系統布置情況計算系統損失，根據風量和阻力損失配置風機。5.2.2新風機組的型號及布置新風機組選型步驟:確定制冷量及制熱量的設計工況；原則上一臺新風機組只負責一層樓面所需的新風量；根據安裝設置選擇新風機的形式；設備風量、風壓選用時以不小于設計值為原則。確定新風機組的型號。第一層西區新風機組負擔的新風冷負荷為11.6kw。可以取新風機組的型號為CC1200（415.8kw。新風機組的型號為CC1200（460.8kw。新風機組的型號為CC4000（4按照這樣的方法同樣可以得到第二層西區新風機組的型號為CC1200（4風機組新風機組的型號為CC1200（4CC1200第三層西區新風機組的型號為（4CC1200（4第四層西區新風機組的型號為CC1200（4CC1200（4第五層西區新風機組的型號為CC1200（4CC1200（4第六層西區新風機組的型號為CC1200（4CC1200（4上海市風華大廈空調系統設計-21-6氣流組織藝和人體舒適的要求。6.1氣流組織分布使工作區的風速和溫差滿足設計要求。舒適性空調，對于工作區的流速采用“采暖通風和空氣調節設計規范”GBJ19-87中的規定：舒適性空調空氣調節室內冬季風速不應大于0.2m/s，夏季不應大于0.3m/s。效率約為0.6～0.8。側送風口的安裝離頂棚距離越近，且又以15～20度仰角向上送風時，則可加強貼附，借以增加射流。合理地組織氣流流線的問題，主要是考慮送風口的位置，回風口的影響較小。設計側頂送風口的調節應達到以下的要求：1）各風管之間風量調節；2）射流軸線水平方向的調節，使送風速度均勻，射流軸線不偏斜；3）水平面擴散角的調節；4）豎向仰角的調節，一般以向上10～20度的仰角，加強貼附，增加射程。風速較低，溫度濕度比較均勻，適用于小空間的辦公室及其他要求舒適性較高的場所。各管段建議流速和最大流速列于下表：上海市風華大廈空調系統設計-22-表編號管段m/s）m/s）2.54.03.55.01234567新風入口風機入口風機出口主風道6.5～105～6.53～4.57.5～115.5～84～6水平支風道垂直支風道送風口3～3.54～52～41.5～3.56.2風口布置織效果，在本次設計中遵循了以下原則：1）新風口應盡量靠近風機盤管的送風口，目的讓新風與室內回風混合均勻；2）送風口尺寸放大。因為變風量末端在調節時產生的風速變化會使人感到不舒適，這在大風量送風口尤為明顯；3）增強吊頂貼附效應。使吊頂平面保持平整，盡量使吊頂面的凸凹遠離送風口。6.3風口選擇計算為防止噪音，送風口風速宜采用2~5（m/s同，一般當層高在三至四米之間時，風速約取在2~2.5m/s之間。根據經驗一般一個風口其風量大約在500m3。一般按照情況對稱布置或者梅花形布置，布置時要充分考慮建筑結構的特點，考慮建筑的美觀，比如送風口的下送方向不能有障礙物等。上海市風華大廈空調系統設計-23-7風系統的水力計算7.1風管布置系統的初投資和運行費都得到優化，是很困難的，這其中有許多變化著的未知數。例如，統的初投資和運行費兩方面取得一個合理的平衡。要少很多。所以，當布置一個風管系統的平面走向時，應力圖將拐彎的數員減至最少。7.2風管的水力計算7.2.1風速大小的確定表123457.2.2計算依據本設計的風管水力計算依據為假定流速法。假定流速法是以風道內空氣流速作為控制指標，計算出風道的斷面尺寸和壓力損失，再按各環路間的壓損差值進行調整，以達到平衡。假定流速法的計算步驟和方法如下：（1）繪制空調系統的軸測圖，并對各段風道編號并標注長度和風量、管段長度一般按兩個管件的中心線長度計算，不扣除管件本身的長度。（2）確定風道內的合理流速，在輸送空氣量一定的情況下，增大流速可使風管斷面上海市風華大廈空調系統設計-24-濟流速。（3）根據各風道的風量和選擇的流速確定各管段的斷面尺寸，計算沿程阻力和局部阻力。根據初選的流速確定斷面尺寸時，應按表[1]6-1、表7-1的通風管道統一規格選取，（4）與最不利環路并聯的管路的阻力平衡計算。一般的空調系統要求并聯管路之間的不平衡率應不超過15％。如果通過調整風管尺寸不能達到要求，則必須設調節閥門以保證風量分配。（5）計算系統總阻力。系統總阻力為最不利環路阻力加上空氣處理設備的阻力。（6）10存在的漏風和阻力計算不精確。7.3風管水力計算過程以一層西區的新風系統為例：布置一層的送風系統并繪制出草圖選擇出最不利環路0-1-2-3-4-5-6-7。一層新風系統最不利環路示意圖如下：03571246圖（1）繪制空調系統軸測圖,并對各段風管進行編號,標注風量和長度。環路為0-1-2-3-4-5-6-7。（2）確定風管內的合理流速。部阻力。管段摩擦阻力計算：取管內流速及標準規格斷面尺寸，得實際流速。當量直徑計算公式：上海市風華大廈空調系統設計-25-2abD（7.1）Vab再按流速當量直徑D，流速v，查通風管道單位長度摩擦阻力線算圖并進行粗糙度V修正后的R。（3,計算沿程阻力和局部阻力。沿程阻力的計算公式:PRL（7.2）mmR/式中：——單位長度的比摩阻，Pam；mL——管長，m。局部阻力的計算公式:v2（7.3）Z2式中：Z——局部阻力，Pa；——局部阻力系數；v——與對應的風道斷面平均速度,m/s。同時查得局部阻力系數直流三通：0.51彎頭：0.52漸縮管：0.13總的局部阻力系數為：7.4）7.5）123局部阻力按下式計算:v2P2我們根據計算得到其風管水力計算，得到其管道的數據，列于下表：上海市風華大廈空調系統設計-26-表風量(m^3/h)144管寬(mm)120200250250250250280管高(mm)120180220220250250250管長(m)ν△動壓(Pa)△△Py+△序號R(Pa/m)ξ1(m/s)2.7783.1643.4224.7715.8496.2366.29Py(Pa)5.585Pj(Pa)4.6212.9973.507Pj(Pa)10.2066.29205.70.980.7010.6221.1271.5011.6841.64.62114104.73.2950.55.9942.3650.57.0142677.6944.613163.85.872348.59.5830.513.6316.81516.39826.193.85.702120.48820.48851403.11585.16480.42.252.83.7890.523.2911.6454.4811.523.69635.54315.43440.024120.4166小計31.5534.85.585.616其它的各層風風管水力計算見附表。7.4風管的布置及附件空調風管的布置主要注意一下幾點：1）若進行條縫送風，條縫送風是通過條縫形送風口進行送風，其射程較短。溫差和速度變化較快，適用于散熱量較大只求降溫的房間；2經過一定的距離后返回。場合。適用于大型體育館、禮堂、劇院及高大廠房等公共建筑中。孔板送風利用頂柵上面的空間作為靜壓箱。3）盡量縮短管線，減少分支管線，避免復雜的局部構件，以節省材料和減小系統阻力。4）要便于施工和檢修，恰當處理與空調水、消防水管道系統及其他管道系統在布置上可能遇到的矛盾。上海市風華大廈空調系統設計-27-8空調水系統設計及水力計算8.1空調水系統的設計水系統、冷卻水系統、熱媒系統（如蒸汽系統和熱水系統）和冷凝水系統。據調查，空調13.6%；一般低速空調水系統占4%。而水系統的年平均耗電量占空調系統年總耗電量的17.1%。有文獻指出：空調用水泵耗電量約占空調系統耗電量的15%左右。所以空調水系統的管路系統的設計合理與否將會直接影響到中央空調系統是否能正常且經濟運行。8.1.1空調水系統的設計原則空調水系統設計應注意的設計點是：1）冷熱水循環水泵的配置；2）循環泵的流量、揚程及水泵類型；3）冷水機組與冷水泵之間的連接；4）空調水系統的補水、排氣、泄水及去污；5）空調水管的坡度和伸縮；6）空調水系統的附屬設備。8.1.2空調水系統方案的確定空調水系統按照管道的布置形式和工作原理，一般分為一下主要幾種類型：1）按供、回水管道數量，分為：雙管制、三管制、四管制；2）按使用泵的多少，分為：一次泵系統和兩次泵系統；3）按供、回水在管道內的流動關系，分為：同程式和異程式；4）按原理分為：開式循環系統和閉式循環系統；5）按調節方式分為：定流量和變流量。中管路不用與大氣接觸，在每層水系統的最高點和系統的最高點設排氣閥,以排除系統中積存的空氣，故選用閉式雙管系統，冷水、熱水共同使用一個管路，系統簡單，初投資較低。干管的布置采用垂直同程式，一次泵系統、水泵用變流量系統。8.2水管的水力計算空調水系統的管路設計是在已知水流量和推薦流速下，確定水管管徑及水流動阻力。上海市風華大廈空調系統設計-28-8.2.1管徑的確定水管管徑由下式確定：d4md（8.1）wv式中：m——水流量，m/s；v——水流速，m/s。w水系統中管內的水流速可按表8.1中推薦值選取，經試算來確定其管徑，或按表8.2根據流量確定管徑。表～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～～表m）m）323----44618---上海市風華大廈空調系統設計-29--8.2.2水流動阻力的確定（1)沿程阻力水在管道內的沿程阻力：lv2（8.2）Hd2f式中：——摩擦阻力系數，無因次量；ml——直管段長度，；md——管道內徑，；——水的密度，1000kg/m；3msv——水流速,/；R——單位長度沿程阻力，又稱比摩阻Pa/m。250Pa/m。冷水管采用鋼管或鍍鋅管時，比摩阻一般為，最常用的為摩擦阻力系數與流體的性質、流態、流速、管徑大小、內表面的粗糙度有關。過渡區的可按Colebrook公式計算：1K2.52.0)（8.3）dR式中：K——管內表面的當量絕對粗糙度，K=0.2mmK=0.5mmm，=0.5mm冷卻水系統K；dRe——雷諾數，Re；vv——運動粘度，㎡/s。上海市風華大廈空調系統設計(2)局部阻力：式為：v2H2dv（3）水管總阻力fv22fdm(kg/h)v(l/s)v=m/3600，其公式為。使其平衡率在15%以內。我們以一層建筑西區的最不利環路為例，進行計算：上海市風華大廈空調系統設計-31-表序號負荷(kW)6.6流量管長(m)6.2ν動壓△Py+△Pj(Pa)1709.97642.069644.98694.525管徑R(Pa/m)△Py(Pa)ξ△Pj(Pa)(kg/h)1135.22270.43405.64540.85323.46439.687593.88720.49864.210646.811429.412212(m/s)0.5510.6280.7170.5720.67(Pa)123456789DN25DN32DN40DN50DN50DN50DN50DN70DN70DN70DN70DN70DN70DN70DN80DN80DN100226.876200.646214.995100.558135.731406.631642.069644.98694.52520000000000000200000151.67303.33913.23.2197.383256.721163.444224.638328.726457.113222.457284.641331.598382.138436.261471.349531.261373.605828.604486.456756.7871086.61663.172019.83026.40.944.4030.9537.4444.1550.7597.211668.15224.638821.849668.153.434.263.215.80.8110.9560.6670.7550.8140.8740.9340.9711.0310.8641.2870.9861.23194.796266.84497.53601136.757313.092714.682444.566508.973148.1201136.757313.092714.682776.164891.111148.12057.35123.221142.489163.132185.1501011121314151617181920小計61.966.45713.123.120.8331.598382.138073.812693.613476.215837.823586.4313352.310.954.9199.382223.618128.652276.477116.743178.598253.404120.381460.573212.438630.394967.668408.601625.092886.912120.3810460.573212.4381377.604967.668408.601625.092886.912120.38178.3592.08137.13182.18227.23272.28324.880747.213.5000003.539083.6DN10046832.2DN10055879.4DN1253.53.51.4741.152101873.8732230664.6411631.82171988.92313620.744同理可得其他的水管水力計算，具體見附表。8.3冷凝水管道設計8.3.1設計原則空調冷凝水系統是水系統設計中不可或缺的一步，以下是一些注意點：1）水封的設置：不論空調末端設備的冷凝水盤位于機組的正壓段還是負壓段，冷凝封是為了防止漏風，在負壓段設置水封是為了順利排出冷凝水；2）泄水支管：冷凝水盤的泄水支管沿水流方向坡度不宜小于0.01，冷凝水水平干管不宜過長，其坡度不應小于0.003，且不允許有積水部分；3）冷凝水管材：冷凝水管處于非滿流狀態，內壁接觸水和空氣，不應采用無銹功能不易生銹的鍍鋅鋼管或排水PVC塑料管，管道應采取防結露措施；41kw冷負上海市風華大廈空調系統設計-32-荷產生0.4～0.6kg的冷凝水，在此進行估算，在8.3.2管徑確定中有詳細明說；5）冷凝水的排放：冷凝水排入污水系統時，應有空氣隔斷措施，冷凝水管不得與室洗。檢修，冷凝水水平干管始端應設掃除口。8.3.2管徑確定7kw時，冷凝管徑為DN20，管段承擔冷負荷大于7kw小于等于17kw時，冷凝管徑為DN25，管段承擔冷負荷大于17kw小于等于100kw時，冷凝管徑為DN32。8.4水系統安裝要求1）內機吊裝需要考慮千分之五的坡度，接冷凝水的一側要稍低，便于冷凝水排出；2）安裝水管是熱熔節點應保證熱熔工藝要求，避免熱熔不夠或過度造成局部內徑很小；3）通過打壓泵保持系統壓力在6～8kg，一般壓力測試時間為3～4小時；4）冷凝水管從內機接出后至室外或地漏，至少保持1﹪的坡度；5）外籍風扇出口必須在50公分內外機后部15公分之內無遮擋物，所有落地腳必須安裝減震墊；6）水箱、閥門、壓力表，溫度計的安裝要正確并考慮操作方便；7）對起伏較大和管線較長的試驗管段，可在管段最高處進行2～3次充水排氣，確保充分排氣；8）一般把回風口的檢修口開在一起，預留檢修空間。裝好后開啟空調，檢查回風溫度，送風溫度，電流是否正常。上海市風華大廈空調系統設計-33-9制冷機房設備的選擇計算9.1水源熱泵機組選型計算及選型整棟大樓的最大冷負荷Q=615.02kw，考慮風機、風管、水管、冷水管及水箱溫升引起的附加冷負荷，適當的將其修正后：Q=1.1×615.02=676.5kw，該辦公樓的總設計負荷為676.5kw。以下是各種冷水機組的優缺點：1）螺桿式冷水機組優點：結構簡單，運動部件少，易損件少，故障率低，壽命長；圓周運動平穩，低負荷運轉時無“喘鳴”現象，噪音低，振動小；壓縮比可高達20,調節方便。雜，耗油量大；噪音比離心式高；加工精度和裝配精度高。2）離心式冷水機組優點：葉輪轉速高，輸氣量大，單機容量大；易損件少，工作可靠，結構緊湊，運轉平穩，振動平穩，振動小，噪音低；單位制冷量指標小；制冷劑中不混有潤滑劑，蒸發器和冷凝器的傳熱性能好。缺點：單機壓縮機在低負荷時會出現“喘振”現象，在滿負荷運轉時平穩；對材料強學變化腐蝕管路的危險。3）溴化鋰吸收式冷水機組優點：運動部件少，故障率低，運行平穩，振動小，噪音低；加工簡單，操作方便，熱；安全性能高；以熱能為動力，點能耗用少。缺點：使用壽命比壓縮式短；節電不節能，耗氣量大，熱效率低；機組長期在真空下有強烈的腐蝕性，影響機組的壽命。在比較其優缺點之后，選擇1臺開利螺桿式水源熱泵制冷機組，型號為250AHP1，功率113kw，制冷量為870kw，,冷水進水溫度為7℃，出水溫度為12℃。機組尺寸：A=3912mm,B=1015mm,H=2060mm。制冷機組的清洗、安裝、試漏、加油、抽真空、充加制冷劑、調試等事宜，應嚴格按照制造廠提供的《使用說明書》進行；同時，還應遵守《制冷設備、空氣分離設備安裝工JBJ30－96JBJ29－96）以及其它有關規范、標準中的各項規定。上海市風華大廈空調系統設計-34-9.2地埋管的設計計算9.2.1鉆孔數目的確定根據計算得該系統夏季的冷負荷為676.5kw，冬天的熱負荷為640kw，地埋管在夏季，初步確定應按照夏天的最不利工況進行計算。所選擇的熱泵機組的夏季功率為113kw，所以計算得地埋管在夏天的散熱量為789.5kw。根據經驗值夏天的單位孔深的傳熱量為60~70w/m，由此計算得出，其范圍為11278~13158m之間，這里取夏天所需要孔深大約為11800m，一般鉆孔孔深為65~70m，根據當地地質條件定為65m,經計算得所需要的鉆孔數為182個。9.2.2地埋管的布置換熱性能較高，并且不會受土地面積的限制。根據埋管方式不同，垂直埋管大致有3種形式：（1）U型管（2）套管型（3）單管型。大部分的情況下都使用U型管形式，同樣的，本工程采用每個豎井中布置單U型管。制，而U型管應用最多。往地下每深100米溫度就上升1度，埋管越深，換熱性能越好，管徑一般在50mm以下，其中使用最普遍的是每個豎井中布置單U型管。地下熱交換器每個并聯環路之間流量平衡時，其換熱量相同，其壓降特性有利于提高系統能力，因此，本次工程中采用并聯同程式。管材選用的是聚乙烯（PE）管材。9.2.3管道的水力計算到，按照流量和阻力來選擇水泵，管道的水力計算步驟與冷水管道大致相同。9.3循環水泵的選擇高度關注。上海市風華大廈空調系統設計-35-9.3.1冷凍水泵的設計計算路為六層管路。格相對低廉，運行的穩定性好，噪聲低，減振設計方便，維修比較容易的優點。（1）水泵流量的確定L(1.1~1.2)Lmaxm/h3水泵水量（9.1）（9.2）式中Lmax——設計最大流量1.1~1.2——放大系數，多臺并聯工作時取1.2。（2）水泵揚程H的確定H.Hmax水泵揚程H按下式計算：2式中：——水泵揚程，m；HHmax——水泵所承擔的最不利環路的水壓降，；mHO21.1——揚程儲備系數取。22H總壓降maxHPPPmHO（9.3）max1232P式中：——冷水機組蒸發器的水壓降，mHO；12P——最不利環路中并聯空調末端裝置中損失最大者的水壓降，mHO；22P——最不利環路沿程水壓降，mHO。32冷水機組蒸發器的水壓降P210.102mHO2.142O。122取兩分區中流量較大的最不利環路中并聯空調末端裝置中水壓損失最大者P是2FP-5WAG風機盤管，它的水壓降1.397O。2P2最不利環路沿程水壓降P18.795mHO。32最不利環路總阻力約為：H2.1421.39718.79522.284mHOmax2水泵設計揚程為H1.122.28424.5124mHO。2上海市風華大廈空調系統設計-36-選用三臺型水泵，其流量為100m3/h，揚程為25O，電機功率為ISG100-160B211，轉速為2900。r/minKW9.3.2冷卻水泵的設計計算1）水泵流量的確定L1.1~1.2L!錯誤未找到引用源。（9.4）錯誤!未找到引用源。——水泵水量，m/h；3L錯誤未找到引用源。——設計最大流量，m/h!31.1～1.2——放大系數，水泵單臺工作時取1.1，多臺并聯工作時取1.2。第一分區水泵流量：/Lmh3第二分區水泵流量：/。錯誤!未找到引用源。Lmh3水泵揚程H按下式計算：Hβ?H2（9.5）H——水泵揚程，m；HmHO2總壓降H錯誤!未找到引用源。為管網最不利環路的水壓降，可以按照以下公式估算水泵的揚程：HPP0.05LK)max12（9.6）P錯誤!未找到引用源。——冷水機組蒸發器的水壓降，錯誤!未找到引用源。1上海市風華大廈空調系統設計-37-mHO；2P錯誤未找到引用源。——最不利環路中并聯空調末端裝置中水壓損失最大者的2水壓降，mHO；2——K=0.6。冷水機組冷凝器的水壓降P280.102mHO2.86mHO，122P44kp640.102mHO6.53mHO，最不利環路中并聯冷卻塔中水壓降1a22P40kp4.08mHO。環路中各