石家庄某信息大楼中央空调毕业设计说明书.doc

目 录摘 要1Abstract21引言32文献综述32.1我国暖通空调的现状及其发展32.2建筑空调系统节能国内外研究现状32.2.1建筑空调系统节能国外研究现状32.2.2建筑空调系统节能国内研究现状42.2.3空调系统的设计与建筑节能42.3空调的发展和前景52.3.1变频空调的发展52.3.2无氟空调的发展52.3.3舒适性空调的发展52.3.4一拖多52.3.5其它空调新技术的发展53方案论证63.1空调系统的确定63.2空调系统的比较63.2.1空气处理方式的比较63.2.2空调气流组织的比较93.3机组选择的论证124空调系统的设计计算124.1工程概况124.2室外气象参数和室内设计标准134.2.1石家庄市所处位置134.2.2石家庄市地区室外空气计算参数134.2.3室内空气设计标准134.3空调负荷的计算134.3.1根据冷负荷指标法计算各层房间的冷负荷134.3.2各房间新风负荷的确定134.3.3空调系统冷负荷汇总144.3.4制冷系统负荷的确定164.4空调设备选型计算及空调方式说明164.4.1空调机箱选型计算164.4.2风机盘管加新风系统选型计算184.5中央空调冷水机组选型计算204.6空调水系统的设计214.6.1冷冻水系统设计计算214.6.2冷却水系统设计计算274.6.3冷凝水系统设计计算274.7空调风系统的设计284.7.1气流组织设计计算284.7.2一次回风风管系统的设计计算304.7.3新风管设计计算364.7.4卫生间排风设计384.8管道保温与系统消声、减震设计394.9防排烟系统设计404.10空调控制系统设计415结 语41致 谢42参考文献43中央空调系统设计摘 要随着科学技术的发展以及人民生活水平的提高，空调技术的利用越来越广泛，给人类营造了健康舒适的生活环境。本设计内容包括: 空调冷负荷的计算；空调系统的划分与系统方案的确定；冷源的选择;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；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；等内容。关键词：中央空调；负荷；风机盘管新风系统；全空气处理系统AbstractWith the development of science technology and the increasing of living standard, the air-condition technology has been taken an abroad use, which built a healthy and comfort habitation for peopleIt contains: cooling load calculation; the estimation of system zoning; the selection of refrigeration units; the selection of air conditioning equipments; the design of air duct system and calculation; the estimation of air distribution method and the selection of relevant equipments; the design of water system and its resistance analysis; the insulation of air duct plant and chilled water pipes; noise and vibration control; etc.Keyword: center-air-condition； load； Fan coil units (FCUs)-fresh air system；all-air system1 引言随着现代科学技术的发展和我国市场经济的大发展，各地都在兴建高标准的办公楼。办公楼的建筑水准和设备水准是一个国家现代化程度和技术水平的标志，而其空调方式应能适应办公楼的功能需求，因此搞好办公楼空调设计是至关重要的。在各类建筑物中，大量采用先进设备和相应配套设备而成的中央空调系统已成为现代化建筑技术的重要标志之一，是现代建筑创造舒适高效的工作和生活环境所不可缺少的重要基础设施。在现代的办公大楼中，通过采用舒适性空气调节系统，保证了办公人员在工作学习时的舒适性感觉。具体而言，我们研究、设计的目的除了满足室内空气温度、湿度和速度方面的要求之外，更重要的是满足其舒适性方面的要求。空气温湿度与一般舒适性空调的温湿度基本类似。根据我国采暖通风与空气调节设计规范（GBJ1987）中规定，舒适性空调的室内参数应达到以下水平：表 11 舒适性空调室内计算参数季节温度（）相对湿度（）风速（m/s）夏季242840650.3冬季182240600.22 文献综述2.1 我国暖通空调的现状及其发展进入90年代后，我国的居住环境和工业生产环境都已广泛地应用空调，空调技术已成为衡量建筑现代化水平的重要标志之一 。90年代中期，由于大中城市电力供应紧张，供电部门开始重视需求管理及削峰填谷，蓄冷空调技术提到了议事日程。近年来，由于能源结构的变化，促进了吸收式冷热水机组的快速发展，以及热泵技术的应用。随着生产和科技的不断发展,人类对空调技术也进行了一系列的改进,同时也在积极研究环保、节能的空调产品和技术,已经投入使用了冰蓄冷空调系统、燃气空调、VRV空调系统、地源热泵系统等。暖通空调技术的发展，必然会受到能源、环境条件的制约，所以能源的综合利用、节能、保护环境及趋向自然的舒适环境必然是今后发展的主题。2.2 建筑空调系统节能国内外研究现状 2.2.1 建筑空调系统节能国外研究现状 能源是整个经济系统的基本组成部份，作为一个能源消耗大国，美国在节能和提高能源利用率方面投入了大量的人力、物力。在美国的整个能源消耗中，有约1/3以上消耗在建筑能耗上，这些能耗用来满足人们的热舒适、空气品质、提高人们的生活质量。美国暖通空调制冷工程师协会、美国制冷协会、美国冷却塔协会等组织、美国能源部以及众多暖通空调设备生产厂家如York, Carrier等都为建筑节能做出了很大贡献。特别是美国制冷设备生产厂商投入了大量的资源研究高性能冷水机组，使得冷水机组单位制冷量的能耗仅为20世纪70年代的62.3%。美国在空调冷源水系统方面的研究也卓有成效，在冷却水系统方面着重于降低冷却水流量，以达到减少冷却水泵能耗的目的。日本是一个资源贫困的国家，其主要能源来自进口，同时又是一个能源高消费国家。因此，节能和提高能源的利用率对日本来讲有着重要的意义。长期以来，在建筑节能方面，日本做了大量工作，颁布了许多节能法规，提出了建筑节能的评价方法。日本的一些设备生产厂家对空调和制冷设备的投入也很大。Daikin公司首推的变频VRV系统，为中小型建筑安装集中式空调系统创造了条件；Sany公司则在直燃式冷水机组上成绩卓著。世界各国大力发展可再生能源作为空调冷热源用能。地源热泵供暖空调是一种使用可再生能源的高效节能、环保型的工程系统。在美国地源热泵系统占整个空调系统的20%左右;瑞士40%的热泵为地源热泵，瑞典65%的热泵为地源热泵。2.2.2 建筑空调系统节能国内研究现状 我国是一个人均资源相对贫乏的国家，因此节能降耗有着十分重要的意义。近年来，由于国民经济的快速发展，使我国的能源显得越来越紧张。1. 建筑空调系统节能国内研究现状概况随着经济建设的不断深入和人们生活水平的不断提高，空调建筑物越来越多，建筑物消耗的能量也越来越大，甚至出现了空调系统与经济建设争抢电力资源的情况。因此，在建筑物节能显得十分迫切。在我国建筑总能耗中，空调系统的能耗占有相当大的比重，因此研究探讨空调系统的节能就显得十分重要。在建筑物空调系统运行能耗中，冷源系统的能耗是最大的。近年来，我国暖通空调学术界和工程界在空调冷源系统的节能方面做了大量的研究工作。研究工作主要集中在冷源系统的形式选择上，对压缩式冷水机组和吸收式冷水机组的技术经济比较研究较多，通过对众多方案的分析已经基本达成共识：吸收式冷水机组节电而不节能，对其在我国的应用应区别对待，对于有余热可以利用的地区，应大力提倡使用吸收式冷水机组，而一般建筑物则应采用蒸汽压缩式制冷。当然，在进行冷热源系统的选择时，还要考虑建筑物所在地的气象条件、电力供应状况、能源情况、空调系统有无采用余热回收的可能性等方面的问题。2. 我国建筑空调系统节能研究有待解决的问题通过对一些地区空调系统的调查发现，设计人员在涉及选用冷水机组时多考虑其额定工况下的全负荷性能，而对其部分负荷性能的考虑较少。在风冷式冷水机组和水冷式冷水机组的选择应用上我国制冷工程界也存在着认识上的差异。我国在冷源水系统方面的研究目前较少，一般都是按冷水机组的样本提供的冷却水量和冷冻水量进行冷却水泵和冷冻水泵的选择。对于水系统的水泵是否运行节能则关注不多。事实上，对于冷水机组的运行而言，冷凝器和蒸发器都要求定流量，因此，对于冷水机组部分负荷状态运行时，水泵的输出都是全负荷输出，水系统的全年运行能耗是相当大的。因此水系统的节能具有很大的潜力。2.2.3 空调系统的设计与建筑节能 空调制冷技术的诞生是建筑技术史一项重大进步，它标志着人类从被动适应宏观自然气候发展到主动控制建筑微气候，在改造和征服自然的过程的又迈出了坚实的一步。但是对空调的依赖也逐渐成为建筑能耗增长的最主要的原因。制冷空调系统的出现为人们创造了舒适的空调环境，但20世纪70年代的全球能源危机，使制冷空调系统这一能源消耗大户面临严重考验，节能降耗成为空调系统设计的关键环节。据统计，我国建筑能耗约占全国总能能耗的35%，空调能耗又约占建筑能耗的50%60%左右。由此可见，暖通空调能耗占总能耗的比例可高达22.75%。因此，建筑中的空调系统节能已成为节能领域中的一个重点和热点。于是降低空调能耗也被纳于建筑节能的任务中，如何更好的利用现在的空调技术服务人类同时又能满足建筑能耗的要求，是现阶段专业技术人员的工作要点。而暖通空调设计方案的好坏直接影响着建筑环境的质量和节能状况。随着科学技术的迅速发展以及对节能和环保要求的不断提高，暖通空调领域中新的设计方案大量涌现，针对同一个设计项目，往往可以有很多不同的设计方案可供选择，设计人员要进行大量的方案比较和优选工作，设计方案技术经济性比较正在成为影响暖通空调设计质量和效率的一项重要工作。如何对暖通空调设计方案进行科学的比较和优选，是暖通空调设计人员在实际设计工作中经常遇到的一个重要技术难题。2.3 空调的发展和前景2.3.1 变频空调的发展变频空调是目前空调消费的流行趋势。它与一般空调比，有着高性能运转、舒适静音。节能环保、能耗低的显著特点，它的出现改善了人们的生活质量。日本作为变频空调强国，从20世纪80年代初开始到现在，变频空调已占其空调市场的90左右。变频空调在我国发展速度相当快，不到8年时间就达到与日本先进水平同步。进入2000年，国内个别企业将直流变频技术与PAM控制技术结合应用，使空调完全进入变频空调的最高领域。它不仅使直流变频压缩机的优越性能充分发挥，更能利用数码特点，准确提高能效，达到节能51的目的。2.3.2 无氟空调的发展臭氧层破坏是当前全球面临的重大的环境问题之一，由于以前空调业所采用的传统制冷剂对臭氧层有破坏作用及产生温室效应，对大气造成破坏，因而无氟空调是众所期待的产品。近年来以海尔空调为代表的无氟空调的出现，标志着无氟空调时代的来临。2.3.3 舒适性空调的发展健康是空调业发展的主题之一。以前的空调采用了多种健康技术，如负离子、离子集尘、多元光触媒等，这些技术的运用使空调产品的健康性能得到了极大提升。海尔空调把负离子、离子集尘、多元光触媒、双向换新风、健康除湿等领先技术在内的高科技手段组合起来使用，发挥了巨大的威力，而未来空调进步的一个方向也就是对各种技术的灵活使用。空调气流的舒适度是健康空调的另一个标准。传统空调的送风方式简单直吹人体，易引起伤风、感冒、头痛、关节痛等不舒适状态，因此新近推出的风可以从周围环绕，而不是对人直吹，通过改善空调送风的气流分布，令人感觉更舒适的空调环绕立体送风、三维立体风的健康空调成了热销产品也就不足为奇了。2.3.4 一拖多空调器的发展从一个侧面反映了我国居民居住环境的巨大变化，也为自身发展指明了方向。1993年以前，中国空调市场主要以一拖一为主，1993年海尔推出一拖二空调后，率先将空调业引入了一拖多时代。目前海尔一拖多空调产量突破了百万台足以证明其市场消费能力。海尔MRV网络变频一拖多中央空调的出现以及众多厂家的家用中央空调产品使得家庭中央空调迅速普及。2.3.5 其它空调新技术的发展1. HEPA酶技术HEPA酶杀菌技术，对于0.3微米以上的粉尘吸附率可达99.9，对结核菌、大肠菌等有害细菌具有高效杀菌能力，对霉菌的生长也有很强的抑制作用。2. 冷触媒技术冷触媒这一技术采用日本专利，是一种低温低吸附的材料，根据吸附-催化原理，在常温下就能对甲醛等有害物质边吸附边分解成二氧化碳和水，这种触媒不需要再生，不需更换，使用寿命长达十年以上。 3. 体感温度控制技术智能装在遥控器上的感温元件，感知室内人们活动范围的温度，并将信息发射到主机接收器上，使主机随时调整运行状态，实现真正的体感温度控制自动化。4. 人感控制技术人感控制技术利用双红外感应器控测人的方位，自动调节送风方向（左送风、中送风、右送风或全方位送风），风随人行。5. PTC电辅助加热技术PTC电辅助加热技术，可在超低温条件下迅速制热，效力强劲，安全可靠，可长期使用。总之，伴随着科技和社会的进步，节能、环保、健康、智能控制已成为空调发展的大趋势。3 方案论证3.1 空调系统的确定本设计为一综合信息大楼的设计，系统的选定应注意档次和安全的要求。根据各类房间的使用功能及以下所提及的选择原则，为了运行管理和调节的方便，拟将一至四层的报告厅、门厅、期刊阅览室、网络阅览室、普通阅览室、微缩阅览室与微缩库、文献阅览室各作为一独立单元，采用一次回风集中式空调箱送风；三、四层东面、五层全部由于房间较多且面积较小，为了便于单个独立调节和节能性分析各，拟采用风机盘管加新风系统。为了运行管理的方便，拟将冷冻水系统分为三个子系统：区、区、区水系统，竖管和各层水平支管均采用同程式。整个冷冻水系统采用一次泵，定水量、双管制的闭式循环。冷源拟采用活塞式冷水机组。本建筑物为非高层建筑，并且建筑物各房间均有外窗自然采光。3.2 空调系统的比较3.2.1 空气处理方式的比较空调系统的方式很多，根据空调冷热源的布置，冷媒输送方式及空气处理过程的特点，概括性地说空调系统一般有三种形式，即集中式空调系统、半集中式空调系统、分散式空调系统。对空调系统的选择，采暖通风与空气调节设计规范（GBG1987）规定了选择空调系统的总原则和要求：1. 选择空调系统时，应根据建筑物的用途、规模、使用特点、室外气象条件、负荷变化情况和参数要求等因素，通过技术经济比较确定。这样就可在满足要求的前提下，尽量做到投资省、系统运行经济和能耗小。2. 对集中式空调系统，要求一般宜用单风管式的空调系统，当房间负荷变化较大，采用变风量系统能满足要求时，不宜采用定风量再热的定风量再热式系统，不过普通舒适性空调对空调精度无严格的要求，目前仍较多采用无再热的定风量集中式系统。仅作为夏季降温用的系统，不应采用二次回风系统。3. 空调面积较小的房间，或建筑物中仅个别房间有空调要求的情况，宜采用分散式空调系统。对空气调节房间较多，且各房间空调要求不一的建筑物，条件许可时，宜采用四管制或双风道变风量空调系统。4. 面积很大的空调房间，或者室内空气设计状态相同、热湿比和使用时间也大致相同，且不要求单独调节的多个空调房间，通常多采用单风管、低速、一次回风、无再热的定风量集中式空调系统。这种系统现在在我国民用建筑舒适性中央空调中采用最多。一般来说，宾馆式建筑和多功能综合大楼的中央空调系统，一般都高有集中冷热源，水空气形式的集中空调；其中的餐厅、商场、舞厅、展览厅、大会议室、办公室等多采用组合式空调器（或柜式空调器）的风系统，并且多为低速单风管、一次回风与新风混合、无再热的定风量系统；客房、中小型会议室、贵宾房等常用风机盘管加新风系统。分别以定风量全空气系统，风机盘管+新风系统和单元式空调机，作为集中式空调、半集中式空调和分散式空调系统的代表，比较其特征和适用性，见下表31：表31 空气处理方式的比较表名称集中式分散式半集中式风管、设备与布置风管系统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调节风量3. 风管要求保温，影响造价1. 系统小，风管短，各个风口风量的调节比较容易达到均匀；2. 直接放室内时，可不接送风管，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放室内时，不接送、回风管；当和新风系统联合使用时，新风管较小设备布置与机房1. 空调与制冷设备可以集中布置在机房；2. 机房面积较大，层高较高；3. 有时可以布置在屋顶上或安设在车间柱间平台上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. 机房面积较小，只及集中系统的50%，机房层高较低；3. 机组分散布置，敷设各种管线较麻烦1. 只需要新风空调机房，机房面积小；2. 风机盘管可以安设在空调房间内；3. 分散布置，敷设各种管线较麻烦风管互相串通空调房间之间有风管连通，使各房间互相污染。当发生火灾时会通过风管迅速蔓延空调房间之间有风管连通，使各房间互相污染。当发生火灾时也不会通过风管蔓延各空调房间之间不会互相污染空调控制品质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和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相对湿度允许波动范围小于5%或要求室内相对湿度较大时，较难满足。多数机组按1721KJ/Kg的最大焓降设计，对室内温度要求较低、室外湿球温度较高、新风量要求较多时，较难满足对室内温湿度要求较严时，难于满足空气过滤与净化可以采用初效、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接下表空气分布可以进行理想的气流分布气流分布受制约气流分布受一定制约安装与维护安装设备与风管的安装工作量大，周期长安装设产快；对旧建筑改造和工艺变更和适应性强安装投产较快，介于集中式空调系统与单元式空调器之间消声与隔振可以有效地采取消声和隔振措施机组安设在空调房间内时，噪声、振动不好处理必须采用低噪声风机，才能保证室内要求维护运行空调与制冷设备集中安设在机房，便于管理和维修机组易积灰与油垢，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（冬天）与快速冷却（夏天）。分散维修与管理麻烦布置分散，维护管理不方便。水系统复杂，易漏水经济性节能与经济性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，充分利用室外抵消，减少与避免冷热抵消，减少制冷机运行时间；2. 对于热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间，不经济；3. 部分房间停止工作不需空调时，整个空调系统仍须运行，不经济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；2. 灵活性大，各空调房间可根据需要停开；3. 加热大多采用热泵方式，经济性好灵活性大，节能效果好，可根据各室负荷情况自行调节；盘管冬夏兼用，内壁容易结垢，降低传热效率；无法实现全年多工况节能运行调节造价除制冷机锅炉设备外，空调机组和风管造价均较高仅设备造价，单元式空调机价格全理，故造价较低介于两者之间使用寿命使用寿命长使用寿命较短使用寿命较长适用性1. 建筑空间大，可布置风道2. 室内温湿度、洁净度要求严格的生产车间3. 空调容量很大的大空间如商场、大厅等空调房间布置分散；空调使用时间要求灵活无法设置集中式冷热源室内温湿度控制要求一般的场合；层高较低的多层或高层建筑场合，如旅馆和一般标准的办公楼3.2.2 空调气流组织的比较所谓气流组织，就是指如何送入空调房间内的空气，使其在室内合理的流动和分配。空调房间的温度场和速度场的均匀与气流组织的合理与否有着密切的关系，气流组织的好坏直接影响到要保证的区域温差和气流速度的规定值及洁净房间内空气洁净度。目前对于一般性舒适性空调来说送风口一般采用侧送风或散流器上平送风。根据以下对气流组织的分析及比较，在本设计中空调房间均采用散流器上部平送，下部回风的气流组织方式。1. 气流组织的基本要求表32 舒适性空调气流组织的基本要求：（选择散流器送风）室内温湿度要求送风温差（）每小时换气次数风速（m/s）常见气流组织形式特点、技术要求及适用范围送风出口工作区冬季：18-22夏季：24-28=40-60%不宜大于10（送风高度h5m）不宜小于5次全部采用散流器送风方式，建议出口风速为2-5冬季不大于0.2；夏季不大于0.3。1. 散流器平送风下部回风2. 散流器下送，下部回风3. 送吸式散流器，上送上回1. 温度场均匀，速度场均匀，混合层高度为0.5-1.0m2. 需设置吊顶或技术夹层。散流器平送风时应对称布置，其轴线与侧墙距离不小于1m3. 散流器平送用于一般空调，室温允许波动范围为14. 散流器下送密集布置用于净化空调表32 舒适性空调气流组织的基本要求：（选择侧面送风）室内温湿度要求送风温差（）每小时换气次数风速（m/s）常见气流组织形式特点、技术要求及适用范围送风出口工作区冬季：18-22夏季：24-28=40-60%不宜大于10（送风高度h5m）不宜小于5次2-5（送风口位置较高时取较大值）冬季不大于0.2；夏季不大于0.3。1. 单侧上送下回、走廊回风2. 单侧上送上回3. 双侧上送下回1. 温度场均匀，速度场均匀，混合层高度为0.3-0.5m2. 贴附侧送风口宜贴顶布置，宜采用可调双层百叶风口。回风口宜设在送风口同侧。3. 用于一般空调，室温允许波动范围为12. 空气分布器的比较送风气流组织包括送风形式及空气分布器的类型，这里只对上述两种的空气分布类型进行比较，如表33。3. 空调水系统的比较空调水系统包括冷水系统和冷却水系统两个部分，它们有不同类型可供选择。详见下表34。表33 常见空气分布器的型式、特征及适用范围空气分布器类型送风口名称型式气流类型及调节性能适用范围备注侧送风口格栅送风口叶片固定和叶片可调节两种，不带风量调节1. 属圆射流2. 叶片可调节格栅，可根据需要调节上、下倾角或扩散角3. 不能调节风口风量要求不高的一般空调工程叶片固定的格栅风口可做回风用，也可做新风进风口单层百叶送风口叶片横装为H型，竖装为V型，均带有对开式风量调节阀1. 属圆射流2. H型可调节竖向仰角或倾角，V型可调节水平扩散角3. 能调节风口风量用于一般精度的空调工程单层百叶风口与过滤器配套使用可做回风口双层百叶送风口双层百叶送风口1. 属圆射流2. 外层叶片可调节，可根据需要调节竖向仰角或俯角，以及调节水平扩散角3. 能调节风口风量用于公共建筑的舒适性空调，以及精度较高的工艺空调叶片可调成A、B、C、D四种吹出角度，调节范围为：0-180条缝形百叶送风口长宽比大于10，叶片横装可调节的格栅风口，或者与对开式风量调节阀组装在一起的条缝百叶风口1. 属平面射流2. 根据需要可调节上下倾角3. 必要时也可调节风量可作为风机盘管出风口，也可用于一般的空调工程-散流器圆形（方形）直片式散流器扩散圈为三层锥形面，拆装方便。可与单开阀板式或双开板式风量调节阀配套使用1. 扩散圈挂在上面一档呈下送流型，挂在下面一档呈平送贴附射流型2. 能调节送风量用于公共建筑的舒适性空调和工艺空调-圆盘型散流器圆盘呈倒蘑菇形，拆装方便。可与单开或双开阀板风量调节阀配套使用1. 圆盘挂在上面一档时呈下送流型，挂在下面一档呈平送贴附射流2. 能调节送风量同上-流线型散流器散流器及其扩散圈呈流线型，可调节风量气流呈下送流型，采用密集分布用于净化空调-方（矩）形散流器扩散圈的形式有10多种，可形成1-4个不同的送风方向，可与对开式多叶调节阀或单开阀板式风量调节阀配套使用，拆装方便1. 平送贴附射流型2. 能调节送风量用于公共建筑舒适性空调-续表3-3条缝形（线形）散流器长宽比很大，叶片单向倾斜为一面送风，叶片双向倾斜为两面送风气流呈平送贴附射流型用于公共建筑舒适性空调-表34 空调水系统比较表 类型特征优点缺点闭式管路系统不与大气相接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱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复杂开式管路系统与大气相通与蓄热水池连接比较简单易腐蚀，输送能耗大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水量分配，调度方便，便于水力平衡需设回程管，管道长度增加，初投资稍高异程式供回水干管中的水流方向相反；经过每一管路的长度不相等不需设回程管，管道长度较短，管路简单，初投资稍低水量分配，调度较难，水力平衡较麻烦两管制供热、供冷合用同一管路系统管路系统简单，初投资省无法同时满足供热、供冷的要求三管制分别设置供冷、供热管路与换热器，但冷热回水的管路共用能同时满足供冷、供热的要求，管路系统较四管制简单有冷热混合损失，投资高于两管制，管路系统布置较简单四管制供冷、供热的供、回水管均分开设置，具有冷、热两套独立的系统能灵活实现同时供冷或供热，没有冷、热混合损失管路系统复杂，初投资高，占用建筑空间较多单式泵冷、热源侧与负荷侧合用一组循环水泵系统简单，初投资省不能调节水泵流量，难以节省输送能耗，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，初投资较高根据以上各系统的特征及优缺点，结合本办公楼情况，本设计空调水系统选择闭式、同程、双管制、单式泵系统，这样布置的优点是过渡季节只供给新风，不使用风机盘管的时候便于系统的调节，节约能源。本系统设计采用双管制供应冷冻水，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。由于设计属于多层建筑，因此可以采用同程式水系统，此系统除了供回水管路外，还有一根同程管，由于各并联环路的管路总长度基本相同，各用户盘管的水阻力大致相等，所以系统的水力稳定性好，流量分配均匀，且此系统属于垂直同程系统。 3.3 机组选择的论证本设计采用活塞式水冷冷水机组提供夏季冷量，之所以采用此方案，其原因是：1. 该机组在空调制冷范围内，其容积效率比较高；系统装置较简单；用材为普通金属材料，加工容易、造价低；采用多机头、高速多缸短行程、大缸径后容量有所增大，性能可得到改善。2. 如果采用直燃型溴化锂吸收式冷热水机组，其初始投资费用较大，设备的工艺要求极严，维护保养要求较高，其制冷与采暖功能又是用户工作、生活条件及工艺生产正常进行的必要保证，因而确保设备的安全可靠工作是非常必要的。用这种重要的设备去扩大某些常规的功能应用，并不是很合理和合算。3. 若采用水冷螺杆机组，虽然其能效比高，但机房建筑费用，维护保养，年运转费用高，另外还要另外配锅炉冬天供暖以及提供生活热水，初投资也比较高。4 空调系统的设计计算4.1 工程概况本建筑物是一栋集办公、图书阅览室、电子阅览室等多种功能的现代化的信息大楼。地处河北省石家庄市。其分为五层，一至二楼主要是图书阅览室、电子阅览室。三至五楼主要是学校相关部门的办公室。本次设计要结合该建筑物的综合性特点。为其设计出合适的中央空调系统，第一层高4.5m, 二五层层高均为4.2m，建筑物总高度约为21.3m。总建筑面积约10505m2。毕业设计要求完成整栋大楼的中央空调系统设计。其主要内容包括：设计方案选择，负荷计算，主机及末端设备的选型，气流组织设计，水系统设计，风系统设计，空调系统的消声减震及防排烟设计等内容。相关建筑图见附图纸。该建筑物相关资料如下：1 屋面结构与中央空调实训教程中表16（b）中序号1相同，保温材料为沥青膨胀珍珠岩，厚度=50。2 外墙：红砖墙=240mm，墙外表面为水泥沙浆拌灰加浅色喷浆，墙70mm厚的加气混凝土保温层，内粉刷加油漆。3 外窗：单层钢窗，玻璃厚为5mm普通玻璃，有活动百叶窗帘作为遮阳。4 人数：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：报告厅按290人/计算；网络阅览室按0.25人/计算；普通阅览室、期刊阅览室、微缩阅览室均按60人计算；三、四层视听间按0.2人/计算；控制及藏片库按0.1人/计算；五层办公室按每间4人计算；专家研究室按0.1人/计算；编目室按5人，复印间按2人，会议室按15人计算。5 照明设备：照明设备为暗装荧光灯，镇流器设置在顶棚内，荧光灯罩无通风孔，功率为65Wm。6 空调每天使用时间：7:0019:00， 即12小时。4.2 室外气象参数和室内设计标准4.2.1 石家庄市所处位置确定石家庄市的经纬度海拔：石家庄市的经度为东径11425石家庄市的纬度为北纬38024.2.2 石家庄市地区室外空气计算参数确定石家庄市的室外空气计算参数：夏季室外大气压力995.6 hPa夏季空调计算日平均温度夏季空调计算干球温度夏季通风计算干球温度夏季空调计算湿球温度夏季室外平均计算风速 冬季室外大气压力1016.9hPa冬季空调计算干球温度冬季通风计算干球温度冬季最低日平均温度冬季室外平均计算风速 4.2.3 室内空气设计标准根据“采暖通风与空气调节设计规范”确定本建筑的夏季室内空气设计标准：夏季室内空气温度 夏季室内空气相对湿度夏季室内风速0.25 ms室内空气压力稍高于室外大气压。4.3 空调负荷的计算4.3.1 根据冷负荷指标法计算各层房间的冷负荷该设计中采用的计算方法和数据依据主要来源于张萍主编的中央空调设计实训教程。根据民用建筑空调冷负荷的估算指标（W/），各房间的面积用其不同的使用功能，分别计算出各房间的冷负荷，结果汇总于表41。4.3.2 各房间新风负荷的确定表41为各房间的空调冷负荷值，其值包括了新风负荷。新风负荷按下式41计算确定。表41各房间的空调冷负荷（包括新风负荷）楼层房间每间面积指标（W/）每间负荷（W）备注一层报告厅239.5718043122门厅508.4614071184按展览厅最小值网络阅览室及其前走廊568.35185105145按计算机房取期刊阅览室及其前走廊546.369049172二层普通阅览室及其前走廊518.519046666网络阅览室及其前走廊568.35185105145按计算机房取期刊阅览室及其前走廊546.369049172三、四层视听厅（各个）102.5211011277按办公室取值视听室（各个）136.1211014973同上控制及藏片库（各个）37.771104155同上微缩阅览室与微缩库及其前走廊546.369049172文献阅览室及其前走廊568.359051152五层专家研究室540561307093按办公室取最值编目室30.11404214按办公室取最值办公室（个）20.161402822会议室29.252607605专家研究室49.181306393按办公室取最值专家研究室（个）69.911309088同上专家研究室41.981305257同上专家研究室（个）85.4513011109同上专家研究室（个）65.221308479同上北侧走廊2705013500 41根据室内外参数（即=26,=50%；35.1,=26.6）,查hd图得：84.2KJ/Kg, =53.4 KJ/Kg;本建筑物各房间新风量的选取参考简明空调设计手册，同时考虑有的房间的特性进行适当增大，具体见表42。4.3.3 空调系统冷负荷汇总根据各房间空调负荷及空调系统的分区情况，将各系统的空调冷负荷汇总于表43。表42各房间的新风冷负荷楼层房间人数新风指标（m3/h人）新风量（m3/h）新风负荷