畢業(yè)設計---某綜合辦公大樓中央空調設計

1、<p><b>　　第1章 設計概況</b></p><p><b>　　1.1設計背景</b></p><p>　　本建筑地處北京市。北京位于華北平原北部，是全國政治、文化和國際交往中心。北京屬暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，，歷年平均氣溫29℃，主導風向夏季朝南，冬季為朝北。</p><p>　　本建筑是一幢九層

2、高的辦公樓，第一層高3.9m, 二層和九層層高為4.2m，三至八層高均為3.6m，建筑物總高度約為33.9m。該工程為總建筑面積約為16500m2(空調面積約14000 m2)的一類高層建筑。其中地下一層為設備間、制冷機房和庫房；地上一至九層設有收費廳、營業(yè)廳和辦公樓。</p><p>　　該建筑物相關資料如下：</p><p><b>　　(1)屋面 </b>&l

3、t;/p><p>　　保溫材料為瀝青膨脹珍珠巖，厚度為60mm。</p><p><b>　　(2)外墻</b></p><p>　　外墻為厚度為450mm的 number30墻，外墻名稱為混凝土墻-氣-100，內粉刷加油漆，其傳熱系數為1.3959W/m2.oC,導熱系數為0.7164 m2.oC/W。</p><p>&

4、lt;b>　　(3)外窗</b></p><p>　　雙層鋁合金窗，玻璃為3mm厚的四層平板玻璃，兩個20mm的空氣夾層，內有淺灰色活動百葉簾作為內遮陽。</p><p><b>　　(4)人數</b></p><p>　　人員數確定是根據各房間的使用功能及使用單位提出要求確定的，本辦公樓人員密度按以下原則估算：</p&

5、gt;<p>　　休息室7m2/人、大辦公室7m2/人、小辦公室14-18m2/人、會議室0.3-0.6人/m2、營業(yè)廳5 m2/人、候梯廳2m2/人、門廳4m2/人[1]。</p><p><b>　　(5)照明、設備</b></p><p>　　現代化的辦公室，每個職員都配有電腦，燈光與辦公設備的電功率合計約為20-55W/m2,取值40[3]。會議

6、室燈光的電功率約為40 W/m2。</p><p><b>　　(6)空調使用時間</b></p><p>　　辦公樓空調每天使用8小時，即8：00～12：00 14：00～18：00。</p><p><b>　　(7)北京氣象資料</b></p><p>　　表1-1 室外氣象參數表[4]，

7、</p><p>　　表1-2 室外計算（干球溫度℃)表[4]</p><p>　　表1-3 室內計算參數表[4]</p><p><b>　　(8)其他</b></p><p>　　新風量取30 m³/h.人；</p><p>　　噪聲聲級不高于40dB；</p><

8、;p>　　室內空氣壓力稍高于室外大氣壓，保持室內正壓。</p><p><b>　　1.2 設計指標</b></p><p><b>　　設計指標：</b></p><p>　　(1)本空調工程建筑總面積(16500m2）</p><p>　　(2)本空調工程空調面積(14000m2)<

9、/p><p>　　(3)夏季設計冷負荷(1235.66 kW)、空調房間中最大冷負荷指標(辦公室120W/m2，會議室300 W/m2)、空調房間中最小冷負荷指標(辦公室90W/m2，會議室200 W/m2)、空調房間中平均冷負荷指標(辦公室131W /m2，會議室235 W /m2)</p><p>　　(4)冬季設計熱負荷（840000W）、 空調房間中平均熱負荷指標(60W/m2)<

10、;/p><p><b>　　第2章 負荷計算</b></p><p><b>　　2.1冷負荷計算</b></p><p>　　2.1.1冷負荷計算原理</p><p>　　2.1.1.1外墻冷負荷</p><p>　　式中，t1——墻的冷負荷計算溫度的逐時值,℃；

11、 </p><p>　　tn——室內設計溫度,℃； </p><p>　　F——外墻面積,m2； </p><p>　　K——外墻的傳熱系數, W/m2.℃。</p><p>　　2.1.1.2 窗戶冷負荷</p><p>　　(1)

12、窗戶的傳熱負荷：</p><p>　　式中， F——窗戶面積,m2； </p><p>　　K——外窗的傳熱系數, W/m2.℃。 </p><p>　　t1 ——玻璃窗的冷負荷計算溫度的逐時值，℃。 </p><p>　　tn ——室內設計溫度,℃。</p><p>　　(2) 玻璃窗日射得熱引起的

13、冷負荷：</p><p>　　式中， fg ——玻璃窗的凈面積，m2； </p><p>　　CZ ——玻璃窗的綜合遮擋系數，CZ= CZ×CS；</p><p>　　CS ——為玻璃窗的遮擋系數；</p><p>　　Cn——為窗內遮陽設施的遮陽系數； </p><p>　

14、　Djmax——最大日射得熱因素,W/m2； </p><p>　　CCL ——冷負荷系數。</p><p>　　當有有外遮陽玻璃窗的日射負荷為： </p><p>　　玻璃日射有外遮陽時可減少得熱量近80%。由于外遮陽的作用,形成窗外遮陽陰影面積和照光面積。</p><p>　　(1) 陰影部分的日射冷

15、負荷為: </p><p>　　式中，(Djmax)N ——北向的日射得熱因數最大值，W/m2； </p><p>　　(DCL)N——北向玻璃窗的冷負荷系數； </p><p>　　FS ——玻璃窗陰影面積，m2。 </p><p>　　

16、(2) 照光部分的日射冷負荷為： </p><p>　　式中，Fr ——玻璃窗照光面積，m2； </p><p>　　CZ ——玻璃窗的綜合遮擋系數；</p><p>　　Djmax——最大日射得熱因素；</p><p>　　CCL ——冷負荷系數。</p><p>　　2.1.1.3 人體的冷負荷</p&g

17、t;<p>　　人體的冷負荷由顯熱散熱和散濕形成的潛熱兩部分形成。</p><p>　　(1)人體顯熱散熱形成的計算時刻冷負荷: </p><p>　　式中，φ——群集系數； </p><p>　　N ——計算時刻空調房間內的總人數； </p><p>　　q1——一名成年男子小時顯

18、熱散熱量，W； </p><p>　　T ——人員進入空調房間的時刻； </p><p>　　τ-T ——從人員進入房間時算起到計算時刻的時間，h； </p><p>　　X τ-T——時間人體顯熱散熱量的冷負荷系數。 (2)人體散濕形成的潛熱冷負荷 </p>

19、<p>　　式中，φ——群集系數； </p><p>　　q1 ——一個成年男子小時顯熱散熱量，W。</p><p>　　2.1.1.4 設備冷負荷</p><p>　　熱設備及熱表面散熱形成的計算時刻冷負荷 </p><p>　　式中，T ——熱源投入使用的時刻； </p&g

20、t;<p>　　τ-T ——從熱源投入使用的時刻算起到計算時刻的時間，； </p><p>　　Xτ-T ——時間設備、器具 散熱的冷負荷系數； </p><p>　　qS——熱源的實際散熱量，W。 </p><p>　　熱電設備散熱量計算公式: &

21、lt;/p><p>　　(1)電熱設備散熱量</p><p>　　(2)電動機和工藝設備均在空調房間內的散熱量 </p><p>　　(3)電動機單獨在空調房間內的散熱量 </p><p>　　(4)工藝設備單獨在空調房間內的散熱量</p><p>　　上述公式中，n ——設備的總安裝功率，； &l

22、t;/p><p>　　Η——電動機的功率； </p><p>　　n1—— 同時使用系數，一般可取0.5～1.0； </p><p>　　n2 ——利用系數，一般可取0.7～0.9； </p><p>　　n3 ——小時平均實耗功率與設計最大功率之比；

23、 </p><p>　　n4 ——通風保溫系數； </p><p>　　α——輸入功率系數。 </p><p>　　2.1.1.5各種照明冷負荷</p><p>　　(1) 白熾燈和鎮(zhèn)流器在空調房間外的熒光燈 </p><p>　　(2)鎮(zhèn)流器裝在空調房間內的熒光燈

24、 </p><p>　　(3)暗裝在吊頂玻璃罩內的熒光燈 </p><p>　　上述公式中，n ——照明設備的安裝功率，；</p><p>　　n0 ——考慮玻璃反射,頂棚內通風情況的系數； </p><p>　　n1——同時使用系數，取0.5～0.8；<

25、/p><p><b>　　T ——開燈時刻；</b></p><p>　　τ-T ——從開燈時刻到計算時刻的時間，h； </p><p>　　Xτ-T ——時間照明散熱的冷負荷系數 。 </p><p>　　2.1.1.6 內圍護結構的冷負荷</p><p>　

26、　(1) 當鄰室為通風良好的非空調房間時，通過內窗的溫差傳熱負荷 </p><p>　　式中 △tx——計算時刻下的負荷溫差，℃； </p><p><b>　　K——傳熱系數；</b></p><p>　　F——內窗戶傳熱面積,m2。 </p>

27、<p>　　(2) 當鄰室為通風良好的非空調 房間時，通過內墻和樓板的溫差傳熱負荷</p><p>　　式中 F——計算面積，m2； </p><p>　　F——內墻傳熱面積,m2； </p><p>　　τ-ξ——溫度波的作用時刻， 即溫度波作用于外墻或屋面外側的時刻； </p><p>　　△tx-ζ——作用

28、時刻下，通過外墻或屋面的冷負荷計算溫差，℃。 </p><p>　　(3) 當鄰室有一定的發(fā)熱量時， 通過空調房間內窗、隔墻、樓板或內門等內圍護結構的溫差傳熱負荷</p><p>　　式中，twp——夏季空氣調節(jié)室外計算 日平均溫度,℃； </p><p>　　tn ——夏季空氣調節(jié)室內計算溫度,℃； </p&

29、gt;<p>　　tτ-λ——鄰室溫升，℃。</p><p>　　2.1.2空調冷負荷計算實例</p><p>　　3001辦公室如圖2-1所示(A=53.76m2)，按照條件，分項計算總結見如下列表：</p><p>　　表2-1南外墻冷負荷</p><p>　　圖2-1 3001辦公室平面圖</p><

30、p>　　表2-2 東外窗冷負荷</p><p>　　表2-3 西南內墻冷負荷</p><p>　　表2-4 滲透及設備冷負荷</p><p>　　表2-5 人體散熱冷負荷</p><p>　　表2-6 濕負荷匯總</p><p>　　表2-7 濕負荷匯總</p><p>　　2.1.3

31、空調冷負荷匯總</p><p>　　空調各時刻冷負荷匯總見附表。</p><p><b>　　2.2 濕負荷計算</b></p><p><b>　　人體散濕量：</b></p><p>　　式中： mw——人體散濕量；kg/h； </p><p>　　n ——室內全部人數

32、；</p><p>　　g——成年男子小時散濕量；</p><p><b>　　φ——群集系數。</b></p><p><b>　　滲透空氣散濕量：</b></p><p>　　式中： dw——室外空氣的焓濕量，g/kg； </p><p>　　dn——室內空氣的焓濕量，

33、g/kg；</p><p>　　現在對3001辦公室濕負荷進行計算，成年男子散濕量為68g/h·人[2]，共7人算得濕負荷為476g/h,辦公室群集系數為1，營業(yè)廳、收費廳群集系數按百貨商店計算為0.89，會議室群集系數設為1。</p><p>　　按照公式計算，對綜合辦公樓一、三、六層各房間的濕負荷進行計算匯總見表2-8。</p><p>　　表2-8

34、濕負荷匯總表</p><p><b>　　2.3 新風冷負荷</b></p><p>　　新風冷負荷采用下式進行計算：</p><p>　　式中： QW——新風負荷， kW；</p><p>　　GW——新風量，kg/s；</p><p>　　iw ——室外空氣焓值，kJ/kg；</p&g

35、t;<p>　　in——室內空氣焓值，kJ/kg。</p><p>　　3001辦公室的新風冷負荷計算結果如表2-13</p><p>　　表2-9 3001辦公室的新風冷負荷</p><p>　　按照公式2-21對綜合辦公樓一、三、六層各房間的新風冷負荷匯總如表2-10。</p><p>　　表2-10 新風冷負荷匯總<

36、/p><p><b>　　2.4熱負荷的計算</b></p><p>　　空調熱負荷是指空調系統在冬季里，當室外空氣溫度在設計溫度條件時，為保持室內的設計溫度，系統向房間提供的熱量。對于民用建筑來說空調冬季的經濟性對空調系統的影響要比夏季小。</p><p>　　該設計中空調熱負荷按70W/m2進行估算[3]匯總如表2-10。</p>

37、<p>　　表2-10 各房間的總熱負荷匯總表</p><p>　　第3章 方案選擇與論證</p><p><b>　　3.1方案選擇</b></p><p>　　本中央空調設計中，空調室內采用以下方案，見表3-1。</p><p>　　表3-1 空調室內方案設計</p><p>&l

38、t;b>　　3.2方案論證</b></p><p>　　營業(yè)廳收費大廳采用全空氣系統，設備簡單，初投資較省，維修簡便；考慮到辦公室內人員是長期在這種環(huán)境中工作，室內空氣品質對人員的健康有著密切的關系。不良的空氣品質導致人群患“病態(tài)建筑綜合癥”。改善空氣品質不可缺少的是供應足夠的新風。故辦公室采用風機盤管加新風系統，風機盤管的新風供給方式用單設新風系統，獨立供給室內。會議室也采用風機盤管加新風的半

39、集中式空調系統。 </p><p>　　空調水系統為一次泵定水量系統，雙管制，閉式循環(huán)。各層水系統分為兩個環(huán)路。采用閉式循環(huán)的優(yōu)點有：管道與設備不易腐蝕；同程式各管段阻力損失接近相等，有利于減少平衡失調的產生。</p><p>　　風機盤管加新風系統中，風機盤管直接設置在空調房間內，對室內的回風進行處理，新風由新風機組集中處理后通過新風管道送入室內，系統冷量由空氣和水共同承擔，屬于空氣-水

40、系統見表3-3，風機盤管加新風系統特點見下表3-2。</p><p>　　表3-2 風機盤管+新風系統的特點[3]</p><p>　　該建筑物選用單設新風系統，獨立供給室內的新風供給方式，各標準層層在東西兩側各設置一個新風機組。</p><p>　　表3-3 全空氣系統與空氣－水系統方案對照表</p><p>　　第4章 空調系統選型<

41、;/p><p>　　4.1 風機盤管加新風系統選型</p><p>　　4.1.1風機盤管系統選型計算</p><p>　　辦公室和會議室采用新風直入式空氣處理方式，新風機組不承擔室內負荷，空氣處理方案過程線如圖4-1所示（我把圖居中了）</p><p>　　圖 4-1 空氣處理方案過程圖</p><p>　　現以300

42、1辦公室為例進行詳細計算如下：</p><p>　　(1)計算熱濕比及送風量</p><p>　　熱濕比 ==11392.2kJ/kg</p><p>　　在圖上根據=26℃,=50% 得= 53.55kJ/kg；過R點作ε線與φ=95％線相交，即得送風狀態(tài)點M，=38.1 kJ/kg，則總送風良為：</p><p>　　==0.2035k

43、g/s=610.4m3/h</p><p>　　(2)計算FP風量 =610.4－210=400.4m3/h=0.133kg/s</p><p>　　(3)確定F點 =53.1 kJ/kg，由 得 =30.13kJ/kg</p><p>　　連接D、M兩點并延長與相交得M點，=11.0℃</p><p><b>　　(

44、4)FP供冷量</b></p><p>　　全冷量QT=GP()=0.133×(53.55－30.13)=3.11kW</p><p>　　顯冷量 =0.133×1.01×(26-11.0)=2.01kW</p><p>　　(5)選用開利42CE003205AL風機盤管型號6風機盤管一臺，每臺的中檔風量為443.7 m3

45、/h＞400 m3/h，在進水溫度為7℃、流量12L/min為時，每臺機組的冷量為3.947kW＞3.11 kW，能夠滿足要求。

46、 </p><p>　　4.1.2 風機盤管加新風系統型號確定</p><p>　　選用開利42CE003205AL高靜壓風機盤管：</p><p>　　表4-1 產品樣本性能列表</p><p>　　依據上述3001辦公室計算方法確定各房間風機盤管型號,見表4-2。</p><p>　　表4-2 一層

47、各房間風機盤管型號匯總表</p><p>　　三層各房間風機盤管型號匯總表</p><p>　　表4-3 三層各房間風機盤管型號匯總表</p><p>　　六層各房間風機盤管型號匯總如表4-4。</p><p>　　表4-4 六層各房間風機盤管型號匯總表</p><p>　　4.2 全空氣系統選型</p>

48、<p>　　4.2.1 全空氣系統選型計算</p><p>　　人體散濕量采用下列公式計算：</p><p>　　公式中，——人體散濕量，kg/s；</p><p>　　g——成年男子的小時散濕量，g/h，見表2-13[1]；</p><p>　　n——室內全部人數； </p><p>　　φ——群集系數

49、[1]，設計取1；</p><p><b>　　熱濕比 </b></p><p>　　送風量 </p><p>　　式中 Ms——送風量，kg/s；</p><p>　　Qc——室內全熱冷負荷，kw；</p><p>　　hR、hs——分別為室內空氣和送風的比焓，

50、kJ/kg；</p><p>　　圖4-2 一次回風處理過程</p><p>　　現按照圖4-2一次回風處理過程對大廳進行校核計算。</p><p>　　(1)1002營業(yè)廳的校核計算</p><p><b>　?、偾鬅釢癖?</b></p><p>　　根據公式4-1 可得 =0.0278&#

51、215;128×1×68×10-6=8.71 kg/h </p><p>　　根據公式4-2 可得 ε=3600×43.37101/8.71=17926.02 kJ/kg</p><p>　?、谠趆-d圖上確定室內狀態(tài)點R，取送風溫差Δts= 8℃送風溫度 ts=26-8=16℃</p><p>　　通過室內點R(2

52、6℃,50℅)作過程線ε，ts的等溫線與ε的交點為送風狀態(tài)點，查焓濕圖得hR=53.55 kJ/kg,hS=44.01 kJ/kg</p><p>　　MS=4.546kg/s</p><p>　?、坌：耍悍块g容積V=642.24×3.9=2504.74m3 </p><p>　　換氣次數 n=Vs/V=(4.546/1.2×3600)

53、/2504.74=5.4 ＞5次/h </p><p>　　換氣次數大于5次[3]，從而設計滿足要求。</p><p>　　(2)1003營業(yè)廳全空氣系統的校核計算</p><p><b>　　①求熱濕比 </b></p><p>　　根據公式 4-1 可得 =0.0278×128×1

54、5;68×10-6=5.85 kg/h </p><p>　　根據公式 4-2 可得 ε=3600×22.622/5.85=13921.23kJ/kg</p><p>　?、谠趆-d圖上確定室內狀態(tài)點R，取送風溫差Δts=8℃，送風溫度 ts=26-8=16℃</p><p>　　通過室內點R(26℃,50℅)作過程線ε，ts的等溫線與

55、ε的交點為送風狀態(tài)點，查焓濕圖得hs=44.01kJ/kg</p><p>　　MS=2.371kg/s</p><p>　?、坌：耍悍块g容積V=403.2×3.9=1572.48m3 </p><p>　　換氣次數 n=Vs/V=(2.371/1.2×3600)/1572.48=4.5 ＜5次/h ∴設計不合理</p>

56、;<p>　　取送風溫差為7℃，同理可得hS=44.11kJ/kg；MS=2.397kg/s。換氣次數為n=Vs/V=(2.397/1.2×3600)/1572.48=5.5＞5次/h。 </p><p>　　依據表6-1[3],換氣次數不少于5次，從而設計滿足要求。</p><p>　　(3)1009收費大廳全空氣系統的校核計算</p>&l

57、t;p><b>　?、偾鬅釢癖?</b></p><p>　　根據公式4-1 可得 =0.0278×47×1×68×10-6=3.20 kg/h </p><p>　　根據公式4-2 可得 ε=3600×16.9673/3.20=19088.2kJ/kg</p><p>　　②在h

58、-d圖上確定室內狀態(tài)點R，取送風溫差ΔtS=8℃，送風溫度 tS=26-8=16℃</p><p>　　通過室內點R(26℃,50℅)作過程線ε，ts的等溫線與ε的交點為送風狀態(tài)點，查焓濕圖得hS=44.01kJ/kg</p><p>　　MS=1.778kg/s</p><p>　?、坌：耍悍块g容積V=236.16×3.9=921.02m3 &

59、lt;/p><p>　　換氣次數n=Vs/V=(1.778/1.2×3600)/921.02=5.79 ＞5次/h </p><p>　　依據表6-1[3],換氣次數不少于5次 故設計滿足要求</p><p>　　4.2.2 全空氣系統吊頂式空調機組型號確定</p><p>　　吊頂式空調機組主要特點是：</p>&

60、lt;p>　　機組高度小，機組小巧靈活、安裝方便，適合于吊裝在吊頂內，可以不占用機房面積。</p><p>　　本設計中，吊頂式空調機組選用開利DBFP薄型吊裝式空氣處理機組。</p><p>　　表4-5 產品樣本性能列表</p><p>　　表4-5 一層吊頂式空調機組型號匯總表</p><p>　　第5章 空調風系統設計</

61、p><p>　　5.1空調送風系統設計原則</p><p><b>　　送風系統的分類</b></p><p>　　空調送風系統可氛圍兩類：(1)低風速全空氣單(雙)風道送風方式；(2)風機盤管加新風系統中的送新風方式。</p><p>　　該設計中一、二層辦公樓為較大空間的營業(yè)廳和收費大廳，采用第一種送風方式，而在標準層三

62、至九層辦公室內空調面積較小，選取第二種送風方式。</p><p><b>　　風系統劃分不宜過大</b></p><p>　　無論是全空氣系統還是新風系統均不宜把區(qū)域劃分過大，以防止由于風系統區(qū)域過大使系統風量過大，輸配距離過長所帶來的3種弊?。?lt;/p><p>　　主干風管過大，需要占用較大的建筑空間；</p><p>

63、;<b>　　空氣輸配用電過大；</b></p><p>　　系統風量的沿途漏損增大。</p><p>　　3.送風系統要設置風量調節(jié)裝置</p><p><b>　　4.送風溫度與溫差</b></p><p>　　(1)送風溫度。夏季為了防止送風口附近產生結露現象，一般應使送風干球溫度高于室內空氣

64、的露點溫度2至3℃。</p><p>　　(2)送風溫差。按表5-1選取。</p><p>　　表5-1 工藝性空調的送風溫差推薦值</p><p><b>　　5.送風風速</b></p><p>　　側送百葉風口的送風速度見表5-2；</p><p>　　散流器送風的送風速度見表5-3。<

65、;/p><p>　　表5-2 側送百葉風口的最大風速</p><p>　　表5-3 散流器送風的最大風速</p><p>　　5.2 房間新風型號匯總</p><p>　　本設計選擇新風處理到室內狀態(tài)的等焓線，不承擔室內冷負荷</p><p>　　各層吊頂式新風空調機組(新風工況)型號匯總表：</p><

66、;p>　　表5-4 新風機組性能列表</p><p>　　查新風機組樣本，機組型號DX1×6、DX1.5×6、DX4×6的機組余壓分別為100pa、160pa、240pa。</p><p>　　5.3空調風系統水力計算方法</p><p>　　(1)水力計算采用假定流速法，流速要符合規(guī)定，計算具體步驟：</p>&l

67、t;p>　?、佼嫵龉芫W簡圖，對各管段進行編號，確定最不利管路；</p><p>　　②合理確定最不利管路各管段的管內流體的流速；</p><p>　　③根據各管段的流量和假定的流速，確定最不利管路各管段的斷面尺寸；</p><p>　?、芨鶕x定了的段面尺寸和風量，計算出風道內的實際流速；</p><p>　?、萦嬎阕畈焕苈犯鞴芏蔚淖?/p>

68、力；</p><p><b>　?、奁胶獠⒙擄L管；</b></p><p><b>　?、哂嬎愎芫W的總阻力</b></p><p>　　⑧計算富裕壓力值?？紤]到施工的具體情況，可能增加一些在設計計算中未計入的壓力損失。因此，要求系統應有10％以上的富裕度。</p><p>　　(2)計算公式如下：&

69、lt;/p><p>　?、偻ㄟ^矩形風管的風量計算</p><p>　　m3/h (5-1)</p><p>　　a、b——風管斷面的凈高和凈寬,m。</p><p><b>　?、谘爻虊毫p失計算</b></p><p>　　Pa

70、 (5-2)</p><p>　　——單位管長的沿程壓力損失；</p><p><b>　　——長度，m</b></p><p><b>　?、劬植繅毫p失計算</b></p><p><b>　　(5-3)</b></p>

71、<p>　　ξ——局部阻力系數；</p><p><b>　　ρ——空氣的密度；</b></p><p>　　ν——風管內該壓力損失發(fā)生處的空氣流速。</p><p>　?、茱L管的壓力損失 (5-4)</p><p><b>　　5

72、.4風管水力計算</b></p><p>　　辦公室、會議室以及營業(yè)廳、收費大廳新風量都按每人30m3/h標準計算，能夠保證室內空氣品質的要求。</p><p>　　表5-5 空調房間新風量匯總表</p><p>　　(1)三層東側風管水力計算</p><p>　　該側風管最不利管路為1-2-3-4-5見圖5-1所示。</p

73、><p>　　圖5-1 三層東側最不利風管路</p><p>　　按照上述假定流速計算方法，對各管路進行水力計算如表5-6所示。</p><p>　　表5-6 三層東側風管水力計算表</p><p>　　該最不利管路總阻力計算：</p><p>　　∑△P=34.0+32.0+34.2+9.37+9.46=119.03Pa

74、，考慮到富裕壓損119.03×1.1=</p><p>　　130.93Pa＜160Pa，滿足設計要求。</p><p>　　(2)三層西側風管水力計算</p><p>　　該側風管最不利管路為1-2-3-4-5見圖5-2所示。</p><p>　　圖5-2 三層西側最不利風管路</p><p>　　該側風管

75、最不利管路為1-2-3-4-5-6-7-8。</p><p>　　表5-7 三層西側風管水力計算表</p><p>　　該最不利管路總阻力計算：</p><p>　　∑△P=27.4+24.3+26.5+32.9+36.0+6.01+3.78+1.13=158.02Pa，考慮到富裕壓損158.02×1.1=173.822Pa＜240Pa，達到設計要求。&l

76、t;/p><p>　　六層東側風管水力計算</p><p>　　圖5-3 六層西側最不利風管路</p><p>　　該側風管最不利管路為1-2-3-4-5如圖5-3所示。</p><p>　　表5-8 六層東側風管水力計算表</p><p>　　該最不利管路總阻力計算：</p><p>　　∑△P=

77、34.0+32.0+34.2+9.37+9.46=119.03Pa，考慮到富裕壓損119.03×1.1=</p><p>　　130.93Pa＜160Pa，滿足設計要求。</p><p>　　(4)六層西側風管水力計算</p><p>　　圖5-4 六層西側最不利風管路</p><p>　　該側風管最不利管路為1-2-3-4-5-6

78、-7-8，如圖5-4所示。</p><p>　　表5-9 六層西側風管水力計算表</p><p>　　該最不利管路總阻力計算：</p><p>　　∑△P=27.9+25.8+25.9+30.4+32.8+5.29+3.78+1.13=150.35Pa，考慮到富裕壓損158.02×1.1=173.822Pa＜240Pa，達到設計要求。</p>

79、<p><b>　　第6章 空調水系統</b></p><p>　　6.1冷凍水系統設計</p><p>　　該綜合辦公樓一、二層冷凍水采用異程式水系統，分左右兩路；三至九層用同程式管網布置，有利于水力平衡調節(jié)，分左右兩個水管環(huán)路。</p><p>　　6.1.1冷凍水系統水力計算</p><p>　　水力計

80、算流速要符合規(guī)定，同風管水力計算，采用假定流速法，計算具體步驟：</p><p>　　(1)繪制管網平面圖，在圖上進行管段編號；</p><p>　　(2)確定最不利環(huán)路。一般取最遠立管的環(huán)路作為最不利環(huán)路；</p><p>　　(3)計算最不利環(huán)路各管段的管徑；</p><p>　　(4)設計采用推薦的平均的比摩阻R大致為100～300Pa

81、/m來確定最不利環(huán)路各管段的管徑；</p><p>　　(5)根據推薦平均比摩阻和各管段的流量，選定合適的管徑、流速和壓降；</p><p>　　(6)確定各管段的長度壓力損失△Py；</p><p>　　(7)確定局部阻力損失ΔPj；</p><p>　　(8)求各管段的壓力損失ΔP＝Δpy＋ΔPj；</p><p>

82、;　　(9)求環(huán)路的總壓力損失；</p><p>　　(10)計算富裕壓力值?？紤]到施工的具體情況，可能增加一些在設計計算中未計入的壓力損失。因此，要求系統應有10％以上的富裕度；</p><p>　　(11)求平均比摩阻，根據流量計算并聯環(huán)路管徑。</p><p>　　空調水系統進行水力計算，各并聯環(huán)路損失差額不應大于15％。</p><p&g

83、t;　　6.1.1.1三層冷凍水系統水力計算</p><p>　　(1)三層東側冷凍水系統水力計算</p><p>　　圖6-1 三層東側最不利水管環(huán)路</p><p>　　三、六層都采用同程式，分別對該系統各環(huán)路進行水力計算，對辦公室3006~3009、辦公室3010~3013進行水力計算，分別列表匯總。</p><p>　　現以3009辦

84、公室風機盤管冷凍水系統為例進行水力計算，如圖6-1所示該環(huán)路最不利為1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13，計算結果如表6-1。</p><p>　　表6-1 3009辦公室冷凍水系統水力計算</p><p>　　該環(huán)路總壓頭損失(含風機盤管阻力):</p><p>　　∑△P=1385.7+1549.2+868.0+3170.8+1864.2+

85、2296.1+1570.0+1469.0+1669.6+</p><p>　　1669.6+1029.2+433.1+5200.0+15000=39174.3Pa</p><p>　　(2)三層西側冷凍水系統水力計算</p><p>　　該系統最不利環(huán)路為辦公室3002、3003冷凍水系統，見下圖以3002辦公室為例，如圖6-1所示，最不利環(huán)路為1-2-3-4-5-

86、6-7-8-9-10-11-12-13-14-15。</p><p>　　圖6-2 三層西側最不利水管環(huán)路</p><p>　　3002辦公室風機盤管冷凍水系統各管段水力計算如下表6-3。</p><p>　　表6-3 3002辦公室風機盤管冷凍水系統水力計算</p><p>　　該環(huán)路總壓頭損(含風機盤管)：</p><

87、p>　　∑△P=2080.1+1551.1+2243.6+1801.1+1341.5+3152.9+2025.2+4446.3+1925.0+</p><p>　　1039.4+1039.4+1017.5+1697.8+1696.2+8766.3+15000=50823.4 Pa</p><p><b>　　(3)不平衡率計算</b></p>&l

88、t;p>　　東西兩側最不利環(huán)路的平衡率為=15.1％＞15％，不符合設計要求，在東側干管上加平衡調節(jié)閥。</p><p>　　6.1.1.2 六層冷凍水系統水力計算</p><p>　　(1)六層東側冷凍水系統水力計算</p><p>　　六層水力計算方法與三層相同，可確定最不利環(huán)路為6008辦公室風機盤管，如圖6-4最不利環(huán)路為1-2-3-4-5-6-7-8

89、-9-10-11-12。</p><p>　　6008辦公室風機盤管冷凍水系統各管段水力計算如下表6-4。</p><p>　　圖6-3 六層東側最不利水管環(huán)路</p><p>　　按照上述計算方法，對該最不利環(huán)路進行水力計算匯總如表6-4。</p><p>　　表6-4 6008辦公室風機盤管冷凍水系統水力計算</p><

90、;p>　　該環(huán)路總壓頭損(含風機盤管)：</p><p>　　∑△P=1494.4+1683.3+913.3+1134.5+1910.5+2461.7+1616.5+811.6+811.6+1065.3+</p><p>　　976.9+976.9+19000=38629.9 Pa</p><p>　　(3)六層西側冷凍水系統水力計算</p>&

91、lt;p>　　圖6-4 六層西側最不利水管環(huán)路</p><p>　　辦公室6001冷凍水系統如圖6-5最不利環(huán)路1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-</p><p><b>　　14-15。</b></p><p>　　表6-5 6001辦公室冷凍水系統水力計算</p><p>　　該環(huán)路總

92、壓頭損(含風機盤管)：</p><p>　　∑△P=2186.2+1785.0+2237.5+1982.6+1466.9+1745.1+2393.1+3041.5+2026.2+</p><p>　　2097.8+779.6+779.6+1737.1+1940.5+8583.6+13000=47783.2 Pa</p><p><b>　　(3)不平衡率計

93、算</b></p><p>　　該層東西兩側最不利環(huán)路的平衡率為=19.2％＞15％，不符合設計要求，在東側干管上加平衡調節(jié)閥。</p><p>　　6.1.1.3 一層冷凍水系統水力計算</p><p>　　該系統特點為異程式系統，分兩個并聯環(huán)路。</p><p>　　(1)一層東側冷凍水系統最不利環(huán)路水力計算</p>

94、;<p>　　東側水系統最不利環(huán)路為1008辦公室，水力計算如下表6-6：</p><p>　　表6-7 1008辦公室冷凍水系統環(huán)路水力計算</p><p>　　續(xù)表6-7 1008辦公室冷凍水系統環(huán)路水力計算</p><p>　　該環(huán)路總壓頭損(含風機盤管)：</p><p>　　∑△P=3346.5+2021.7+2727

95、.9+2650.2+2431.7+1696.6+1344.8+1749.1+3346.5+</p><p>　　2021.7+2727.9+2650.2+2431.7+1696.6+1344.8+1749.1+19000=54938.2Pa</p><p>　　(2)一層西側冷凍水系統最不利環(huán)路水力計算</p><p>　　東側水系統最不利環(huán)路為1008辦公室，水力

96、計算如下表6-8。</p><p>　　表6-8 1008辦公室循環(huán)環(huán)路水力計算</p><p>　　該環(huán)路總壓頭損(含空調機組)：</p><p>　　∑△P=5175.2+5012.7+3222.6+3093.1+2447.7+2777.7+5175.2+5012.7+3222.6+</p><p>　　3093.1+2447.7+277

97、7.7+40000=83458.8 Pa</p><p><b>　　(3)不平衡率計算</b></p><p>　　該層東西兩側最不利環(huán)路的平衡率為=34.2％＞15％，不符合設計標準，需要在東側干管上加平衡調節(jié)閥。</p><p>　　6.1.2 冷凍水泵確定</p><p>　　6.1.2.1水泵配置</p&

98、gt;<p>　　每臺冷水機組應各配置一臺冷水泵?？紤]維修需要,宜有備用水泵,并預先接在管路系統中,可隨時切換使用。該設計有兩臺冷水機組時,故配置三臺冷水泵,其中一臺為可切換使用的備用泵。</p><p>　　6.1.2.2 水泵選擇</p><p><b>　　水泵選擇原則：</b></p><p>　　(1)選用比轉數ns在3

99、0～150的離心式清水泵；</p><p>　　(2)根據文獻[6],水泵的流量應為冷水機組額定流量的1.1～1.2倍(單臺工作時取1.1,兩臺并聯工作時取1.2)；</p><p>　　該設計中每臺冷水機組冷凍水量：Vo=1.2×117.30×=140.76m3/h</p><p>　　(3)水泵的揚程應為它承擔的供回水管網最不利環(huán)路的總水壓降

100、的1.1～1.2倍。最不利環(huán)路的總水壓降,包括冷水機組蒸發(fā)器的水壓降Δp1、該環(huán)路中并聯的各臺空調末端裝置的水壓損失最大一臺的水壓降Δp2、該環(huán)路中各種管件的水壓降與沿程壓降之和。冷水機組蒸發(fā)器和空調末端裝置的水壓降,可根據設計工況從產品樣本中查知;環(huán)路管件的局部損失及環(huán)路的沿程損失應經水力計算求出,在估算時,可大致取每100m管長的沿程損失為5mH2O。這樣,若最不利環(huán)路的總長(即供、回水管管長之和)為L,則冷水泵揚程H(mH2O)可

101、按下式估算。</p><p>　　式中K為最不利環(huán)路中局部阻力當量長度總和與直管總長的比值。當最不利環(huán)路較長時K取0.2～0.3;最不利環(huán)路較短時K取0.4～0.6。</p><p>　　6.1.2.3 水泵揚程計算</p><p>　　式中，L—— 最不利環(huán)路的總長(即供、回水管管長之和)；</p><p>　　L1 —— 冷水機組出口到立

102、管的距離； </p><

103、;p>　　L2 ——總立管長度；</p><p>　　L3 ——頂層最不利環(huán)路的總長(即供、回水管管長之和)。</p><p>　　L=2×(22.8+39)+76.88=200.48</p><p>　　Hmax=Δp1+Δp2+0.05L(1+K)= ++0.05×200.48×(1+0.25)</p><

104、p>　　=23.23 mH2O</p><p>　　則揚程H=23.23×1.1=25.55 mH2O </p><p>　　6.1.2.4 冷凍水泵確定</p><p>　　由揚程H＝25.55mH2O和冷凍水流量Vo =140.76m3/h選定IS型清水泵三臺，一臺備用，泵型號為IS150-125-315A。</p><p&g

105、t;　　表6-9 標準性能表</p><p>　　6.1.3 系統定壓</p><p>　　本設計中采用開式膨脹水箱定壓方式，膨脹水箱放置在九層屋頂。膨脹水箱有效容積為膨脹水量VP與調節(jié)水量VT之和。</p><p>　　(1)膨脹水量的計算采用下面公式進行計算</p><p>　　式中，α——水的膨脹系數，取0.0006</p>

106、<p>　　VC ——系統的水容量(L)</p><p>　　△t ——水的平均溫差，冷水取15℃</p><p>　　估算時膨脹量VP冷水可取0.11L/kW。該設計中VP=0.11×714.79=78.63L。</p><p>　　(2)調節(jié)水量VT為補水泵3min的流量，切保持水箱調節(jié)水位不小于200mm。</p><

107、;p>　　該設計中調節(jié)水量VT = 15×(1/20)=0.75m3/h。</p><p>　　(3)最低水位應高于系統最高點0.5m以上。</p><p>　　(4)膨脹管要接在循環(huán)水泵吸入側總管上，膨脹管不應有任何截斷裝置。</p><p>　　表6-10 膨脹管管徑表</p><p>　　(5)水箱有效容積及膨脹管徑的確

108、定</p><p>　　水箱有效容積V=VP+VT =0.0786+0.75=0.829 m3</p><p>　　根據系統冷負荷Q=1235.37 kW和上述要求，得管徑為DN70。</p><p>　　6.2冷卻水系統設計</p><p>　　6.2.1冷卻水泵的確定</p><p>　　6.2.1.1 冷卻水泵的

109、配置</p><p>　　(1)通常一臺冷水機組配置一臺冷卻水泵,并且應有備用冷卻水泵。本設計兩臺冷水機組設三臺冷卻水泵,其中一臺為備用泵,并預先連接在冷卻水管路系統中,可切換使用。</p><p>　　(2)為利于安全運行和維護保養(yǎng),冷水機組的冷凝器宜設在冷卻水泵的壓出段上。冷卻水泵的吸入段設過濾器。</p><p>　　6.2.1.2 冷卻水泵的選擇原則<

110、/p><p>　　(1)冷卻水泵的流量應為冷水機組冷卻水量的1.1倍。該設計中Vo=1.1×117.30×=129.03m3/h</p><p>　　(2)冷卻水泵的揚程應為冷水機組冷凝器水壓降Δp1、冷卻塔開式段高度Z、管路沿程損失及管件局部損失四項之和的1.1～1.2倍。Δp1和Z可從有關產品樣本中查得;沿程損失和局部損失應從水力計算求出,作估算時,管路中管件局部損失可

111、取5mH2O,沿程損失可取每100m管長約5mH2O。若冷卻水系統來回管長為L(m),則冷卻水泵所需揚程的估算值H(mH2O)約為</p><p>　　(3)依據冷卻水泵的流量和揚程,可有關水泵性能參數表選用冷卻水泵。</p><p>　　6.2.1.3 冷卻水泵的揚程計算</p><p>　　式中，L——冷卻水系統來回管長；</p><p>

112、;　　L1 ——冷卻水機組出口到立管的距離；

113、 </p><p>　　L2——總立管長度；</p><p>　　L3 ——立管到冷卻塔的距離。</p><p>　　L=2×(19.55+39+14.55)=73.1m</p><p>　　水泵揚程H=Δp1+Z+5+0.05L=+4+5+0.05 × 73.1=15.455 m</p><p>

114、;　　揚程修正H=15.455×1.1=17m</p><p>　　6.2.1.4 冷卻水泵的確定</p><p>　　由揚程H＝17 m和冷卻水流量Vo =129m3/h選定IS型清水泵兩臺，泵型號為IS150-125-250A。</p><p><b>　　其性能參數見下表：</b></p><p>　　表

115、6-11 標準性能表</p><p>　　6.2.2 冷卻塔的確定</p><p>　　6.2.2.1 冷卻塔泵的配置</p><p>　　以便于調節(jié)控制冷水機組運行為原則,冷卻塔的配置可以是一臺冷水機組對應一臺冷卻塔,也可以是同時投入運行和同時撤出運行的幾臺冷水機組共用一臺冷卻塔。</p><p>　　6.2.2.2 冷卻塔的選擇原則<

116、;/p><p>　　(1)選擇冷卻塔的主要依據是冷卻循環(huán)水量,初選的冷卻塔的名義流量應滿足冷水機組要求的冷卻水量,同時塔的進水、出水溫度應分別與冷水機組冷凝器的出水和進水溫度相一致。</p><p>　　(2)根據冷卻塔安裝位置的高度和周圍環(huán)境對噪聲的要求,進一步確定是選用普通型、低噪音型還是超低噪音型,以最小限度滿足噪聲要求為準。</p><p>　　(3)冷卻循環(huán)水

117、的水質要求很高,或者冷卻塔周圍的空氣污染較嚴重,含塵濃度較高,則有必要考慮選用密閉式冷卻塔(蒸發(fā)式冷卻塔)。</p><p>　　(4)校核所選塔的結構尺寸、運行重量是否適合現場安裝條件。</p><p>　　6.2.2.3冷卻塔的選定</p><p>　　根據Vo=1.1×117.30×=129.03m3/h按進出塔水溫差為5℃(進水溫度為36

118、℃，出水溫度為31℃)，選擇型號ZFN-150冷卻塔兩臺，一臺冷水機組對應一臺冷卻塔，其額定水量為138 m3/h。</p><p>　　該冷卻塔為ZFN系列不銹鋼逆流方形冷卻塔，其技術參數見下表6-12。</p><p>　　表6-12 ZFN-150冷卻塔技術參數</p><p>　　6.2.3 冷卻水系統管徑的確定</p><p>　　

119、(1)一臺冷水機組配置一座冷卻塔和一臺冷卻水泵時,冷卻水系統管路的管徑可按冷卻塔的進出水接管管徑確定。</p><p>　　(2)一座冷卻塔與幾臺冷水機組對應時,各臺冷水機組的冷卻水進、出水管管徑與該冷水機組冷凝器冷卻水接管管徑相同。冷卻塔的進出水管管徑與冷卻塔的進出水接管管徑相同。</p><p>　　(3)多座冷卻塔并聯運行時,應設進水干管和出水干管。進水干管的流量為各冷卻塔流量之和,

120、流速約取0.8m/s,可算出進水干管所需內徑。為使各冷卻塔出水量均衡,一是應用連通管(又稱均壓管或平衡管)將各冷卻塔的接水盤連接起來,并使連通管的管徑與進水干管的管徑相同;二是冷卻塔出水干管宜采用比進水干管大兩號的集管,并用45°彎管與各冷卻塔的出水管連接。本設計采用兩座冷卻塔并聯運行，一臺機組對應一座冷卻塔。 右此水量V=138×2=276m3/h=0.0767m3/s，可得管截面大小為0.0767/0.8=0.0

121、96m2，可得其冷卻水干管進出水管徑為DN350。</p><p>　　6.3 空調水系統補水</p><p>　　6.3.1水系統補水原則</p><p>　　(1)空調水系統的補水應經過軟化處理，若僅夏季供冷可采用靜電除垢的水處理。</p><p>　　(2)系統補水量VK：系統小時泄漏量為系統水容量的1％，系統補水量取系統水容量的2％。

122、</p><p>　　表6-13 空調水系統的單位水容量表(L/ m2建筑面積)</p><p>　　(3)補水點宜設在循環(huán)的吸入段。補水泵流量取補水量的2.5～5倍，揚程應附加30～50kPa。補水泵適宜設置備用泵。</p><p>　　(4)軟化適宜設置軟化水箱，貯存補水泵0.5～1.0h的水量。</p><p>　　6.3.2水系統補水

123、</p><p>　　(1)冷凍水系統補水</p><p>　　冷凍水系統補水量Vh=1×14000=14000L/h=1.4 m3/h</p><p>　　(2)冷卻水系統補水</p><p>　　冷卻水系統補水有自來水補給，補水量為1.56m3/h。</p><p>　　6.3.3冷凍水系統補水泵確定&l