空氣調(diào)節(jié)課程設(shè)計(jì)--辦公大樓的中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　xxx辦公大樓的中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　說明書</b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，空調(diào)已進(jìn)入醫(yī)院、賓館、飯店、工礦企業(yè)、辦公樓等各領(lǐng)域。常規(guī)中央空調(diào)系統(tǒng)是按照最大冷熱負(fù)荷進(jìn)行選型設(shè)計(jì)。而全年最

2、熱及最冷的天氣只有幾天，據(jù)統(tǒng)計(jì)，滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間每年不超過10—2O小時(shí)。因而中央空調(diào)大多數(shù)時(shí)間是在低于機(jī)組額定負(fù)荷即部分負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，造成了電能極大的浪費(fèi)。我國(guó)是世界上僅次于美國(guó)的第二大能源消費(fèi)國(guó)，其中空調(diào)能耗是導(dǎo)致我國(guó)出現(xiàn)季節(jié)性能源短缺的主要原因。據(jù)悉，我國(guó)在采暖和空調(diào)上的能耗占建筑總能耗的55％。因此，空調(diào)的節(jié)能問題引起了人們?cè)絹碓礁叩闹匾暋?lt;/p><p>　　在我國(guó)西北地區(qū)，夏季制冷主要采用空調(diào)制冷系統(tǒng)

3、，該系統(tǒng)能耗大，成本高，與國(guó)家現(xiàn)階段大力提倡的“節(jié)能減排”理念相違背；制冷劑大多使用氟利昂、共沸混合物、碳?xì)浠衔铮ū?、乙烷等）、氨、溴化鋰等，這些工質(zhì)發(fā)生泄露時(shí)會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，某些工質(zhì)甚至?xí)?duì)人體造成傷害；同時(shí)，大多數(shù)的機(jī)械制冷系統(tǒng)需要消耗大量的電能。</p><p>　　為了降低西北干旱地區(qū)夏季空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗，有效利用自然能，本文提出了高溫干燥地區(qū)的直接蒸發(fā)冷卻裝置的概念。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，冷

4、媒介（水）不會(huì)造成環(huán)境污染，制冷過程只有水泵和風(fēng)機(jī)消耗較少的高品質(zhì)的電能，避免了傳統(tǒng)制冷方式的高能耗、高成本及環(huán)境污染等問題。</p><p>　　1工程概述與設(shè)計(jì)依據(jù)</p><p><b>　　1.1工程概況</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是某機(jī)關(guān)辦公大樓的中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該建筑位于烏魯木齊市，總建筑面積約為平方米，地上共三層，總高1

5、1.4米。一二層為普通員工辦公室和接待室等，三層為高層領(lǐng)導(dǎo)辦公室。整棟建筑對(duì)空調(diào)和新風(fēng)的要求較高。</p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p><b>　　1.2.1原始資料</b></p><p>　　建筑圖紙資料：本設(shè)計(jì)的建筑圖紙包括該機(jī)關(guān)大樓的一、二、三層平面圖以及該建筑立面圖。</p&

6、gt;<p><b>　　建筑面積計(jì)算：</b></p><p>　?、?一層建筑面積：約811.2m2；</p><p>　　⑵ 二層建筑面積：約811.2m2；</p><p>　　⑶ 三層建筑面積：約811.2m2；</p><p><b>　　建筑層高統(tǒng)計(jì)：</b></p

7、><p>　?、?一、二、三層層高：5.4m</p><p>　　1.2.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造及物性參數(shù)</p><p>　　本次設(shè)計(jì)所給定的的原始資料并不完善，因此在設(shè)計(jì)中對(duì)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)等物性參數(shù)按照實(shí)際情況和節(jié)能規(guī)范的要求進(jìn)行假定：</p><p>　?、?外墻為40mm厚的保溫外墻，保溫材料為瀝青、礦渣、棉氈，內(nèi)墻粉刷，傳熱系數(shù)為K=0.93

8、W/m2·K，衰減度Vf=1.3，延時(shí)時(shí)間 ε=10.3h；</p><p>　　⑵ 屋頂為200mm厚的加氣混凝土，傳熱系數(shù)為K=0.79W/m2·K，衰減度Vf=2.1，延時(shí)時(shí)間 ε=10.1h；</p><p>　　⑶ 內(nèi)墻為200mm厚的混凝土隔墻，傳熱系數(shù)為K=2.59W/m2·K，衰減度Vf=2.0，延時(shí)時(shí)間 ε=6,

9、9h；</p><p>　?、?樓板為125mm厚的鋼筋混凝土樓板，傳熱系數(shù)為K=3.13W/m2·K，衰減度Vf=1.5，延時(shí)時(shí)間 ε=4.1h；</p><p>　?、?外窗加玻璃幕墻采用品種為6CNY761的常用熱反射鍍膜玻璃，傳熱系數(shù)為K=5.28W/m2·K，遮陽系數(shù)為0.62，并設(shè)有深色布簾。</p><p>　?、?室內(nèi)壓

10、力略高于室外壓力；</p><p>　?、?人數(shù)：根據(jù)《暖通空調(diào)》2008年第38卷第10期，會(huì)議室的人員密度按0.4計(jì)算，辦公室的人員密度按0.1計(jì)算，門廳的人員密度按0.2計(jì)算，走道的人員密度按0.03計(jì)算；</p><p>　?、?照明、設(shè)備：根據(jù)《暖通空調(diào)》2008年第38卷第10期，會(huì)議室的照明負(fù)荷為11W/m2，設(shè)備負(fù)荷為5W/m2，辦公室的照明負(fù)荷為18W/m2，設(shè)備負(fù)荷為2

11、0W/m2，門廳的照明負(fù)荷為15W/m2，設(shè)備負(fù)荷為20W/m2，走道的照明負(fù)荷為5W/m2，無設(shè)備負(fù)荷。</p><p>　　1.2.3室外設(shè)計(jì)參數(shù)的確定</p><p>　　烏魯木齊地處我國(guó)西北地區(qū)，屬溫帶大陸性干旱氣候，夏季計(jì)算干球溫度為35°C，計(jì)算濕球溫度為18°C，干、濕球溫度相差很大，滿足直接蒸發(fā)制冷的要求。</p><p>　　圖

12、1-1 空氣狀態(tài)變化過程</p><p>　　由于室內(nèi)回風(fēng)中濕度較高，不適宜人們正常生活，而室外新風(fēng)溫度較高，同樣不適宜人們正常工作。如圖1所示，新風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)為X，回風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)為N，現(xiàn)將兩者混合達(dá)到狀態(tài)點(diǎn)H，然后通過間壁式換熱器將混合風(fēng)等濕冷卻到送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)S，送入室內(nèi)。由于新風(fēng)濕度較低、溫度較高，與室內(nèi)溫度較低、濕度較高的回風(fēng)混合時(shí)，可同時(shí)完成降溫除濕的送風(fēng)要求。</p><p>　　夏季室外

13、設(shè)計(jì)參數(shù)如表1-1</p><p>　　表1-1 烏魯木齊夏季室外設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　　1.2.4室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)的確定</p><p>　　根據(jù)玉《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范2015版》確定各功能的空調(diào)房間室內(nèi)計(jì)算參數(shù)如表1-2。 </p><p>　　表1-2 烏魯木齊夏季室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)</p><p>　

14、　注：由于該機(jī)關(guān)建筑房間功能較為單一，故可大致將該建筑各層劃分為辦公室、接待室、會(huì)議室、大廳等幾大主要功能區(qū)并對(duì)其進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　1.2.5其他設(shè)計(jì)參數(shù)的選取</p><p>　　在給定的原始資料圖紙中未明確指出人員密度、照明密度、設(shè)備密度等相關(guān)參數(shù)，因此本設(shè)計(jì)根據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2015圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能權(quán)衡計(jì)算，對(duì)該機(jī)關(guān)建筑不同功能房間的照明功率

15、密度、電器功率密度和人均占有使用面積進(jìn)行選取。選取情況如表1-3。</p><p>　　表1-3 照明、電器設(shè)備功率密度值及人均占有面積 </p><p><b>　　2負(fù)荷計(jì)算</b></p><p><b>　　2.1冷負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　空調(diào)系統(tǒng)是為

16、了平衡室內(nèi)外熱、濕干擾的影響。使房間基本保持恒溫恒壓的狀態(tài)。目前對(duì)空調(diào)冷負(fù)荷的計(jì)算有多種方法，而目前應(yīng)用最多的為以傳遞函數(shù)法 為基礎(chǔ)，通過研究和實(shí)驗(yàn)而得的冷負(fù)荷系數(shù)法。由于任意時(shí)刻的室內(nèi)冷負(fù)荷不總 是相等的，因此會(huì)得到不同的冷負(fù)荷系數(shù)。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)則按逐時(shí)計(jì)算，內(nèi)維護(hù)結(jié) 構(gòu)按穩(wěn)定傳熱計(jì)算。</p><p>　　在室內(nèi)外熱濕擾量作用下，某一時(shí)刻進(jìn)入一個(gè)恒濕恒溫房間內(nèi)的總熱量和濕 量稱為在該時(shí)刻的得熱量和得濕量，當(dāng)?shù)脽?/p>

17、量為負(fù)值時(shí)稱為耗（失）熱量，在某 一時(shí)刻為保持房間恒溫恒濕，需向房間供應(yīng)的冷量稱為冷負(fù)荷。相反，為補(bǔ)償房 間失熱而需向房間供應(yīng)的熱量稱為熱負(fù)荷；為維持室內(nèi)相對(duì)濕度所需由房間除去 或增加的濕量稱為濕負(fù)荷。設(shè)備又分為照明設(shè)備和機(jī)器設(shè)備等，該建筑主要為 為商用建筑，故照明設(shè)備為主要設(shè)備。綜合建筑功能考慮，主要濕負(fù)荷為人體散 濕。物散濕，水面蒸發(fā)，化學(xué)反應(yīng)散濕均有，但濕量較少在此可忽略不計(jì)</p><p>　　2.1.1

18、冷負(fù)荷計(jì)算考慮因素</p><p>　　影響房間夏季冷負(fù)荷的因素可以從以下幾方面考慮：</p><p>　?、?通過外圍護(hù)結(jié)構(gòu)向房間傳入熱量形成冷負(fù)荷；</p><p>　?、?人體向房間內(nèi)散熱形成冷負(fù)荷；</p><p>　?、?通過外窗進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射熱量形成的冷負(fù)荷； ⑷ 照明散熱量形成的冷負(fù)荷；</p><

19、;p>　?、?設(shè)備、家用電器或房間其他熱源所散出的熱量形成的冷負(fù)荷；</p><p>　?、?加工食品或物料時(shí)散發(fā)的熱量形成的冷負(fù)荷；</p><p>　?、?沿門窗滲透和外門開啟進(jìn)入室內(nèi)的熱量形成的冷負(fù)荷；</p><p>　　2.1.2冷負(fù)荷計(jì)算方法</p><p>　?。?）外墻、架空樓板或屋頂?shù)膫鳠崂湄?fù)荷 (諧波法)</

20、p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　K——傳熱系數(shù)，W/（m2·℃）</p><p>　　F——計(jì)算面積，m2</p><p>　　Τ——計(jì)算時(shí)刻，h</p><p>　　τ-——溫度波的作用時(shí)刻，即溫度波作用于外墻或屋面外側(cè)的時(shí)刻&

21、lt;/p><p>　　h——作用時(shí)刻下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷計(jì)算溫差，簡(jiǎn)稱冷負(fù)荷溫度</p><p>　?。?）外窗傳熱部分</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　K——傳熱系數(shù)，W/（m2·℃）</p><p>　　F——計(jì)算面積，m2&

22、lt;/p><p>　　Τ——計(jì)算時(shí)刻，h</p><p>　　τ-——溫度波的作用時(shí)刻，即溫度波作用于外墻或屋面外側(cè)的時(shí)刻，</p><p>　　h——作用時(shí)刻下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷計(jì)算溫差，簡(jiǎn)稱冷負(fù)荷溫度</p><p>　?。?）外窗通過太陽輻射得熱產(chǎn)生的冷負(fù)荷</p><p><b>　　式中

23、</b></p><p>　　F——窗上受太陽直接照射的面積，m2</p><p>　　——窗的有效面積系數(shù)</p><p><b>　　——地點(diǎn)修正</b></p><p>　　——窗內(nèi)里的所有遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù)</p><p><b>　　——外窗的遮擋系

24、數(shù)</b></p><p>　　——外墻、屋頂、地面?zhèn)鳠嵝纬傻闹饡r(shí)冷負(fù)荷可按式 2-1 計(jì)算：</p><p>　　（4）內(nèi)墻形成的冷負(fù)荷可按下式計(jì)算</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　——夏季室外空調(diào)設(shè)計(jì)的計(jì)算日平均溫度，℃</p><p>　　——考慮

25、到太陽輻射熱這些因素的附加溫升，℃</p><p>　　——室內(nèi)空調(diào)計(jì)算溫度，℃</p><p>　　（5）人體顯熱散熱形成的冷負(fù)荷可按下式計(jì)算：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q——不同室溫和勞動(dòng)性質(zhì)成年男子顯熱散熱量，W；</p><p>　　N——室內(nèi)全部人

26、數(shù)；</p><p>　　Φ——群集系數(shù)；可查看表 2-1</p><p>　　——人體負(fù)荷強(qiáng)度系數(shù)。</p><p>　?。?）人體潛熱散熱形成的冷負(fù)荷可按下式計(jì)算：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q——不同室溫和勞動(dòng)性質(zhì)成年男子潛熱散熱量，W；</p&g

27、t;<p>　　N——室內(nèi)全部人數(shù)； </p><p><b>　　Φ——群集系數(shù)。</b></p><p>　?。?）照明散熱形成的冷負(fù)荷可按下式計(jì)算：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q——照明的得熱，W</p><p>　　

28、——照明負(fù)荷強(qiáng)度系數(shù)。負(fù)荷強(qiáng)度W/㎡</p><p>　?。?）夏季空調(diào)新風(fēng)冷負(fù)荷， </p><p><b>　　式中</b></p><p>　　Q——夏季新風(fēng)冷負(fù)荷，kW；</p><p>　　——房間新風(fēng)量，kg/s；</p><p>　　——室外空氣焓值kJ/kg；</p>

29、;<p>　　——室內(nèi)空氣焓值kJ/kg； </p><p><b>　　2.1.3計(jì)算案例</b></p><p>　　下面以一樓1001辦公室冷負(fù)荷計(jì)算為例</p><p>　　表2-1 1001辦公室西外墻逐時(shí)冷負(fù)荷</p><p>　　表2-2 1001辦公室北外窗逐時(shí)冷負(fù)荷</p>

30、<p>　　表2-3 1001辦公室北外窗日射得熱冷負(fù)荷</p><p>　　表2-4 1001辦公室南外墻逐時(shí)冷負(fù)荷</p><p>　　表 2-5 1001辦公室南屋頂逐時(shí)冷負(fù)荷</p><p>　　表 2-6 1001辦公室人體顯熱冷負(fù)荷</p><p>　　表2-7 1001辦公室人體潛熱冷負(fù)荷</p>

31、<p>　　表2-8 1001辦公室照明冷負(fù)荷</p><p><b>　　2.2濕負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　2.2.1夏季濕負(fù)荷的確定：</p><p>　?。?） 人體的散濕量；</p><p>　　（2） 通過墻體和縫隙等滲透的空氣帶入室內(nèi)的濕負(fù)荷；</p><p

32、>　?。?） 化學(xué)反應(yīng)過程產(chǎn)生的濕量；</p><p>　　（4） 各種潮濕表面、液面和流液產(chǎn)生的散濕量；</p><p>　?。?） 室內(nèi)食物或其它物體的散濕量；</p><p>　　（6） 設(shè)備產(chǎn)生的散濕量；</p><p>　　（7） 通過各圍護(hù)結(jié)構(gòu)的散濕量。</p><p>　　2.2.2人體散濕量計(jì)算公

33、式</p><p>　　式中：——計(jì)算時(shí)刻空調(diào)房間內(nèi)的總?cè)藬?shù)；</p><p>　　——群體系數(shù)，可通過《空氣調(diào)節(jié)》表 2-17 查得；</p><p>　　——名成年男子的每小時(shí)散濕量</p><p>　　2.2.3濕負(fù)荷的計(jì)算</p><p>　　以一樓1001辦公室為例，結(jié)果如下</p><p

34、>　　表2-9 1001辦公室人體散濕量</p><p>　　表 2-10 一層各間的最大冷負(fù)荷和濕負(fù)荷匯總</p><p>　　表 2-11 二層各間的最大冷負(fù)荷和濕負(fù)荷匯總</p><p>　　2.4各房間夏季冷負(fù)濕負(fù)荷參數(shù)</p><p><b>　　如下表2-12</b></p><

35、p>　　表 2-12 三層各間的最大冷負(fù)荷和濕負(fù)荷匯總</p><p><b>　　3空氣處理</b></p><p>　　3.1空調(diào)系統(tǒng)的分類</p><p>　　1 按照處理空氣所采用的冷、熱介質(zhì)來分類</p><p><b>　?。?）中央空調(diào)系統(tǒng)</b></p><

36、p>　　通過冷、熱源設(shè)備提供滿足要求的冷、熱水并由水泵輸送至各個(gè)空氣處理設(shè)備中與空氣進(jìn)行交換后，把處理后的空氣送至空氣調(diào)節(jié)房間。簡(jiǎn)單的說，中央空調(diào)系統(tǒng)就是冷熱源集中處理空調(diào)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。</p><p><b>　?。?）分散式系統(tǒng)</b></p><p>　　實(shí)際上已經(jīng)不是空調(diào)設(shè)計(jì)中“系統(tǒng)”的概念，它是把冷熱源設(shè)備、空氣處理及起輸送設(shè)備組合一體，直接設(shè)于空氣調(diào)節(jié)房

37、間內(nèi)。其典型的例子就是直接蒸發(fā)式空調(diào)機(jī)組，如分體式空調(diào)機(jī)。</p><p><b>　?。?）其他空調(diào)系統(tǒng)</b></p><p>　　既有中央空調(diào)的某些特點(diǎn)，又有分散式空調(diào)的某些特點(diǎn)，變冷媒流量空調(diào)系統(tǒng)和水源熱泵系統(tǒng)等。</p><p>　　2 按冷、熱介質(zhì)的到達(dá)位置來分類</p><p>　　這里所提到的冷、熱源介質(zhì)

38、，是指為空氣處理所提供的冷、熱源的種類而不包括被處理的空氣本身。</p><p><b>　?。?）全空氣系統(tǒng)</b></p><p>　　冷、熱介質(zhì)不進(jìn)入被空調(diào)房間而只進(jìn)入空調(diào)機(jī)房，被空氣調(diào)節(jié)房間的冷、熱量全部由經(jīng)過處理的冷、熱空氣負(fù)擔(dān)，被空氣調(diào)節(jié)房間內(nèi)只有風(fēng)道存在。</p><p>　　典型的例子是目前所常見的確一、二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。<

39、;/p><p><b>　?。?）氣-水系統(tǒng)</b></p><p>　　空氣與作為冷、熱介質(zhì)的水同時(shí)送進(jìn)被空氣調(diào)節(jié)房間，空氣解決房間的通風(fēng)換氣或提供滿足房間最小衛(wèi)生要求的新風(fēng)量，水則通過房間內(nèi)的小型空氣處理設(shè)備而承擔(dān)房間的冷、熱量及濕負(fù)荷。</p><p>　?。?）直接蒸發(fā)式系統(tǒng)</p><p>　　利用冷媒直接與空氣進(jìn)

40、行一次熱交換，將使得在輸送同樣冷（熱）量至同一地點(diǎn)時(shí)所用的能耗更少一些。其作用范圍比中央空調(diào)系統(tǒng)小的多。</p><p>　　3 根據(jù)集中式空調(diào)系統(tǒng)處理的空氣來源分類</p><p>　?。?）封閉式系統(tǒng)：這種系統(tǒng)的空氣都來源于房間，沒有增加室外的空氣的補(bǔ)給， 導(dǎo)致房間內(nèi)的空氣一直處于循環(huán)狀態(tài)。因此在房間和空調(diào)設(shè)備之間形成一個(gè)封閉 環(huán)路。封閉式系統(tǒng)一般用于無法接觸室外空氣的封閉空間內(nèi)。雖然

41、這種系統(tǒng)的冷、 熱消耗量最省，但衛(wèi)生效果最差。當(dāng)室內(nèi)人員長(zhǎng)期處于其中，會(huì)造成人員健康問 題。一般的這種系統(tǒng)應(yīng)用的場(chǎng)所處于地下這些工程或者倉庫。</p><p>　　（2）直流式系統(tǒng)：這種系統(tǒng)在于它所處理的空氣全來源于室外，室外空氣在凈化 粗粒后被送入室內(nèi)，然后全排出室外，因此和封閉系統(tǒng)比，雖然室內(nèi)空氣十分新 鮮，但空氣質(zhì)量較差。這種經(jīng)常適用的場(chǎng)合是不允許回風(fēng)的場(chǎng)合，比如有放射性 的實(shí)驗(yàn)室和會(huì)散發(fā)出有害物的地方?？?/p>

42、以設(shè)置熱回收設(shè)備來回收排除的熱量和冷 量來處理新風(fēng)。</p><p>　　（3）混合系統(tǒng)：綜合以上各系統(tǒng)的陳述，由于封閉式的系統(tǒng)不能滿足衛(wèi)生上的要 求，直流式的系統(tǒng)不能滿足經(jīng)濟(jì)上的要求，因此當(dāng)使用上述兩種系統(tǒng)時(shí)只能在特 定的環(huán)境。而絕大多數(shù)場(chǎng)所，都會(huì)采用一次，二次和混合回風(fēng)的系統(tǒng)。這種系統(tǒng) 既能保證對(duì)衛(wèi)生的要求，經(jīng)濟(jì)又合理，應(yīng)大面積推廣。</p><p>　　3.2空氣處理過程 </

43、p><p>　　在一次和二次回風(fēng)的系統(tǒng)對(duì)比中，選擇合適的空氣處理過程。一次回風(fēng)的處理過程相對(duì)而言比較簡(jiǎn)單，不僅操作和管理方面都很方便，應(yīng)用也很廣泛，只要沒有嚴(yán)格要求送風(fēng)溫差的環(huán)境都可以應(yīng)用。目前在民用建筑空調(diào)的系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛。</p><p>　　二次回風(fēng)的處理過程就比較復(fù)雜了，不管操作的運(yùn)行和管理都很繁瑣。對(duì)室內(nèi)溫度的要求也比較高，送風(fēng)的溫度差距小，風(fēng)量大但不會(huì)采用再熱器。個(gè)別的工業(yè)廠房

44、等就是這種。對(duì)于潔凈度也極高的凈化車間常常也會(huì)采用二次回風(fēng)系統(tǒng)。</p><p>　　通過以比較，本建筑采用一次回風(fēng)全空氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)。</p><p>　　3..3一次回風(fēng)處理過程的計(jì)算 </p><p>　　3.3.1空氣處理流程</p><p><b>　　如下圖所示</b></p><p>　

45、　圖3-1空氣處理流程圖</p><p><b>　　W——室外空氣參數(shù)</b></p><p>　　N——室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)（室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)）</p><p>　　C——室內(nèi)外空氣混合點(diǎn)</p><p><b>　　O——送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)</b></p><p><b>　　L—

46、—機(jī)器點(diǎn)</b></p><p>　　圖3-2一次回風(fēng)系統(tǒng)夏季處理過程</p><p>　　空調(diào)系統(tǒng)中確定送風(fēng)的狀態(tài)和送風(fēng)量，可以通過查焓濕圖確定。具體計(jì)算步驟如下：</p><p>　?。?）在 h-d圖上確定室內(nèi)的狀態(tài)點(diǎn) N和室外狀態(tài)點(diǎn) W；</p><p>　?。?）根據(jù)公式 ε=Q/W和已知的 Q 和 W確定熱濕比，過 N

47、點(diǎn)畫出 線；</p><p>　?。?）根據(jù)設(shè)計(jì)的送風(fēng)溫差 Δt o=8℃確定送風(fēng)溫度 to，與 ε 線交于點(diǎn)O；O點(diǎn)就是送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)；</p><p>　　（4）按下式算出送風(fēng)量。</p><p>　　在h-d圖上查得N點(diǎn)和O點(diǎn)的焓值h 及含濕量d, 則送風(fēng)量G為：</p><p><b>　　式中</b></p

48、><p>　　G——送風(fēng)量，kg/s；</p><p>　　——N 點(diǎn)的焓值，kJ/kg；</p><p>　　——S 點(diǎn)的焓值，kJ/kg。</p><p>　　新風(fēng)量 可按下式 3-2 計(jì)算：</p><p><b>　　式中：</b></p><p><b>

49、　　m％—百分比。</b></p><p>　　3.3.2空調(diào)房間送風(fēng)量的計(jì)算</p><p>　　前面已經(jīng)算出了房間冷負(fù)荷和濕負(fù)荷，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)而需要消除室內(nèi)的余熱、余濕及根據(jù)空氣處理的設(shè)計(jì)狀態(tài)參數(shù)的送風(fēng)狀態(tài)和送風(fēng)量作為根據(jù)選擇空調(diào) 設(shè)備。</p><p>　　下面以 101 為例計(jì)算風(fēng)機(jī)盤管的風(fēng)量和風(fēng)機(jī)盤管的選型</p><p&

50、gt;　　（1）計(jì)算出的熱濕比可以幫助找出設(shè)計(jì)需要的的送風(fēng)狀態(tài)和送風(fēng)量，先要根據(jù)之前算出的冷負(fù)荷 Q 和濕負(fù)荷 D 和公式計(jì)算出熱濕比 ε</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q—在處理過程中得失的熱量，kW； </p><p>　　W—在處理過程中得失的水蒸氣量，kg/s。</p><p>

51、　　1001室內(nèi)熱濕比及房間送風(fēng)量：</p><p>　　根據(jù)最低參數(shù)送風(fēng)，根據(jù)上圖與線相交查得，。即得送風(fēng)點(diǎn) o,則總送風(fēng)量</p><p><b>　　又</b></p><p><b>　　所需冷量：</b></p><p>　　表3-1 各個(gè)房間送風(fēng)量匯總表如下</p><

52、;p>　?。?）組合式空調(diào)機(jī)組 </p><p>　　組合式的機(jī)組里有大大小小 30 種規(guī)格，分別從 3500m3/h 到 200000m3/h，功能段也有很多，用戶可以隨意組合。這種機(jī)組主要適用于各種廠房空氣凈化系統(tǒng), 這系統(tǒng)的場(chǎng)合一般有化妝品、食品廠、工業(yè)電子廠、精密機(jī)械制造廠、紡織車間、 醫(yī)院手術(shù)部、汽車噴涂車間、GMP 制藥廠、純水車間、醫(yī)院手術(shù)部、ICU 等。</p><p&g

53、t;　　按結(jié)構(gòu)型式分類可分為臥式、立式和吊頂式；分為通用、新風(fēng)、凈化機(jī)組和專用機(jī)組；還可 以按規(guī)格分，機(jī)組的基本規(guī)格可以用額定的風(fēng)量表示。</p><p>　　新回風(fēng)混合段：新回風(fēng)口的位置可以根據(jù)設(shè)計(jì)可以是頂部或左右任何一個(gè)側(cè) 面等各種開口位置。在新回風(fēng)口上可以布置調(diào)節(jié)閥，這種調(diào)節(jié)閥有三種型式分別 是手動(dòng)、電動(dòng)和氣動(dòng)，由用戶自由選擇。</p><p>　　新排風(fēng)段：設(shè)置了一次回風(fēng)閥在這段箱

54、體上，在閥門的前面和后面箱頂上都 設(shè)置了排風(fēng)和新風(fēng)口和調(diào)節(jié)用的閥門，當(dāng)回風(fēng)機(jī)布置時(shí)他的功能是，排出部分的 回風(fēng)，這樣新風(fēng)與回風(fēng)就會(huì)按要求混合。</p><p>　　能量回收段：這段箱體也布置了一次回風(fēng)閥，頂部有能量回收器，它利用了 排風(fēng)的冷（熱）來間接的冷卻或者加熱新風(fēng)，新風(fēng)經(jīng)過頂部的能量回收裝置，可 以回收 60%左右的排風(fēng)顯熱能。與此同時(shí)，排風(fēng)和新風(fēng)并不接觸，適用于室內(nèi)有 害氣體的回收排除。</p>

55、;<p>　　檢修段：本段為過渡段的連接和機(jī)組內(nèi)部檢修照明用。需設(shè)在過濾段前，表 冷段、加熱段、消聲段前后。</p><p><b>　?。?）風(fēng)機(jī)盤管</b></p><p>　　中央空調(diào)末端裝置的其中一種是風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組，通常稱為風(fēng)機(jī)盤管。新風(fēng)經(jīng) 過處理后，達(dá)到相應(yīng)的參數(shù)要求，有組織有順序的的送到室內(nèi)，但是本次空調(diào)系 統(tǒng)設(shè)計(jì)中的新風(fēng)并不承擔(dān)所有負(fù)荷。&

56、lt;/p><p>　　風(fēng)機(jī)盤管這種系統(tǒng)新風(fēng)的供給方式有很多，當(dāng)處理的新風(fēng)與室內(nèi)的焓值一樣 時(shí)，室內(nèi)所有的負(fù)荷都交給風(fēng)機(jī)盤管來承擔(dān)；當(dāng)處理的新風(fēng)焓值低于室內(nèi)的焓值 時(shí)，新風(fēng)就會(huì)承擔(dān)相應(yīng)的室內(nèi)負(fù)荷，剩余的室內(nèi)負(fù)荷由風(fēng)機(jī)盤管承擔(dān)。本設(shè)計(jì)采 用的是用獨(dú)立的風(fēng)管把新風(fēng)送入室內(nèi)，接下來就是新風(fēng)處理到室內(nèi)的焓值，然后 再用風(fēng)機(jī)盤管來承擔(dān)所有的冷負(fù)荷[16]。</p><p>　　風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)有以下優(yōu)點(diǎn)：

57、</p><p>　　a 依次控制每個(gè)房間的溫度，也可以控制風(fēng)機(jī)盤管的運(yùn)行和風(fēng)量來控 制房間里的狀況；</p><p>　　b風(fēng)機(jī)盤管體型小，占用的空間也小，布置安裝都很方便，也適合于改造舊建筑；</p><p>　　c分區(qū)的管理系統(tǒng)跟負(fù)荷相對(duì)容易，為了實(shí)現(xiàn)分區(qū)控制，把系統(tǒng)分成 很多區(qū)域依據(jù)房間的朝向，使用的目的和時(shí)間等。</p><p>　

58、　根據(jù)新風(fēng)量和新風(fēng)負(fù)荷選出每層所需要的新風(fēng)機(jī)組型號(hào)，講型號(hào)列于表3-2中</p><p>　　表3-2 各層所需要的新風(fēng)機(jī)組型號(hào)</p><p>　　4 空調(diào)的送風(fēng)口及氣流組織</p><p>　　空氣經(jīng)處理后經(jīng)送風(fēng)口送入房間，再經(jīng)回風(fēng)口排出，這樣便會(huì)引起室內(nèi)空氣 的流動(dòng)，并形成氣流流型和速度場(chǎng)。所以室內(nèi)氣流組織設(shè)計(jì)的任務(wù)是合理地組 織室內(nèi)空氣的流動(dòng)與分布，使室內(nèi)工

59、作區(qū)空氣的溫度、濕度、速度和潔凈度能更 好地滿足工藝要求及人們舒適感的要求，室內(nèi)氣流組織是否合理，不僅直接影響 房間的室內(nèi)空氣質(zhì)量，而且也影響暖通空調(diào)系統(tǒng)的耗能量和初投資。</p><p>　　4.1風(fēng)口型式的選取</p><p>　　4.1.1 送風(fēng)口選取 </p><p>　　送風(fēng)口型式的選取會(huì)對(duì)房間內(nèi)射流的發(fā)展及流型的形成影響。因此，在設(shè)計(jì)氣流組織時(shí)，根據(jù)空調(diào)

60、精度、氣流型式、送風(fēng)口安裝位置以及建筑裝修的藝術(shù)配 合等方面的要求選擇不同型式的送風(fēng)口]。綜合考慮建筑特點(diǎn)及外觀要求，本設(shè)計(jì)選用散流器作為送風(fēng)口。</p><p>　　4.2氣流組織形式選取及計(jì)算 </p><p>　　4.2.1氣流組織形式選取 </p><p>　　氣流組織形式簡(jiǎn)單可分為一下幾種：</p><p>　　(1)上送下回：空氣

61、經(jīng)上部送入下部排出。圖中所示 3 種不同的上送下回方 式。圖 a 根據(jù)房間的大小可擴(kuò)大為雙側(cè)送風(fēng)；圖 b 可根據(jù)需要確定散流器的數(shù)目； 圖 c 適用于溫、濕度和潔凈度要求較高的潔凈室。</p><p>　　a—側(cè)送側(cè)回；b—散流器送風(fēng)；c—孔板送風(fēng)</p><p>　　圖 4.1 上送下回氣流分布</p><p>　?。?）上送上回：具體氣流形式如圖所示</p

62、><p>　　a—單側(cè)上送上回；b—異側(cè)上送上回；c—貼敷散流器上送上回</p><p>　　圖 4.2 上送上回氣流分布</p><p>　?。?）下送上回：在置換通風(fēng)系統(tǒng)中，新鮮冷空氣直接從底部送出進(jìn)入工作區(qū)， 故應(yīng)減低送風(fēng)溫差，控制工作區(qū)的風(fēng)速。而卻也會(huì)造成室內(nèi)溫度和污染物濃度呈 現(xiàn)層狀分布。</p><p>　　a—地板下送；b—末端裝置

63、下送；c—置換時(shí)下送</p><p>　　圖 4.3 下送上回氣流分布</p><p>　　（3）中送風(fēng)：缺點(diǎn)是房間溫度分布不均勻。</p><p>　　圖 4.4為中送風(fēng)氣流分布圖</p><p>　　根據(jù)以上各種氣流組織形式在空調(diào)房間的送風(fēng)氣流分布情況，綜合建筑各特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)選用上送下回的氣流組織形式。</p><p&

64、gt;　　4.2.2氣流組織計(jì)算 </p><p>　　散流器尺寸F=500*500*250，房間天花板x=5.4，風(fēng)量l=1661.54kg/h，散流器出口u=2.75m/s面積系數(shù)0.9，房間長(zhǎng)寬高h(yuǎn)=5.4m，寬，長(zhǎng).6m面積22.6㎡，冷負(fù)荷q=4351w，濕負(fù)荷s=-0.34kg/s，工作區(qū)高度2m，散流器特性系數(shù)m=1.35，n=1.1，新風(fēng)比15％，送風(fēng)溫差6℃</p><p&g

65、t;　　選用的是散流器向房間下送風(fēng)，其，，風(fēng)口尺寸定為0.50.5（m*m）,有效面積系數(shù)為0.9，。</p><p>　　房間中采用的為下送式散流器，射程即為散流器中心至射流末端速度為時(shí)的距離，故在計(jì)算中取。在設(shè)計(jì)中射程一般按照散流器中心到墻面（或分區(qū)邊界線）距離的0.751.0倍計(jì)算，即。 </p><p>　　散流器送風(fēng)的基本公式：</p><p><b

66、>　　計(jì)算射流速度衰減</b></p><p><b>　　.</b></p><p>　　（1）該散流器的送風(fēng)量：</p><p>　　a為散流器的有效送風(fēng)面積系數(shù)，近似選取為0.9，代入散流器出口送風(fēng)數(shù)據(jù)得</p><p>　?。?）分別假定和，計(jì)算室內(nèi)平均風(fēng)速，計(jì)算公式為</p>&

67、lt;p>　　，，室內(nèi)工作區(qū)域的平均風(fēng)速略大是符合夏季空氣調(diào)節(jié)平均風(fēng)速要求的。</p><p>　　（3）利用各種修正圖求，，.按，查圖表曲線6，得，射流受限。因?yàn)樵摲块g內(nèi)采用單個(gè)散流器不存在重合，所以取?？梢愿鶕?jù)的比值查圖。，所以，所以查圖表得。</p><p>　　計(jì)算射流軸心速度衰，計(jì)算散流器頸部風(fēng)速m/s。</p><p>　　表4-3散流器頸部最大送

68、風(fēng)速度m/s</p><p>　　根據(jù)表中規(guī)定的層高和風(fēng)速要求，計(jì)算的的頸口風(fēng)速符合規(guī)定，但設(shè)計(jì)風(fēng)速。</p><p>　　該風(fēng)口送風(fēng)量 </p><p><b>　　因此得出送風(fēng)溫差</b></p><p><b>　　此時(shí)換氣次數(shù) </b></p><p&

69、gt;<b>　　檢查D：</b></p><p>　　檢查射流到達(dá)工作邊界的溫差就舒適性空調(diào)而言，和偏大，有輕微的吹涼風(fēng)感。設(shè)計(jì)中我們?nèi)∷惋L(fēng)溫差為，使得在0.5左右。</p><p><b>　　散流器喉部面積計(jì)算</b></p><p>　　x為散流器的射流距離，在這里我們?nèi)?.9，為射流原點(diǎn)到散流中心距離，多層錐面散

70、流器取0.07m，K為送風(fēng)口常數(shù)，此類型散流器取1.4，a為散流器的有效面積系數(shù)。</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)計(jì)算得：</b></p><p>　　所以經(jīng)過上述校核計(jì)算所選擇的散流其符合設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　5空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　處理過的新風(fēng)通過必須風(fēng)道送入空調(diào)房間，風(fēng)量的多少、風(fēng)

71、速的大小是否符 合房間要求，其取決于風(fēng)系統(tǒng)的壓力分布以及風(fēng)機(jī)在該系統(tǒng)中的平衡工作區(qū)。最 后確定風(fēng)機(jī)的型號(hào)和動(dòng)力消耗。在有的情況下，風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓已經(jīng)確定，要由此去確定風(fēng)管的管徑。</p><p>　　5.1 風(fēng)管型式的選擇 </p><p>　　本設(shè)計(jì)采用鍍鋅鋼板材料的風(fēng)管，因?yàn)殄冧\鋼板耐高溫。風(fēng)管的形式包括圓 形和矩形。圓形風(fēng)管優(yōu)點(diǎn)有強(qiáng)度大、耗材料少；缺點(diǎn)為加工工藝復(fù)雜、占用空間大。而

72、矩形風(fēng)管易布置，彎頭及三通等部件的尺寸較圓形風(fēng)管的部件小，且容易加工，使用較為普遍。因此，本設(shè)計(jì)中選用矩形風(fēng)管。</p><p>　　5.2 風(fēng)管的布置和制作要求 </p><p>　　風(fēng)管一般在施工布置上要求整潔美觀，在日后工作中維修和測(cè)試相對(duì)較方便。 當(dāng)建筑還設(shè)有其他管道時(shí)應(yīng)與其他管道一起考慮。其次要盡量減少局部阻力。</p><p>　　5.3風(fēng)管的水力計(jì)算

73、</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用假定流速法進(jìn)行風(fēng)管的水力計(jì)算，計(jì)算步驟如下：</p><p>　　（1）確定合繪制通風(fēng)或空調(diào)系統(tǒng)軸測(cè)圖，并對(duì)各管段進(jìn)行編號(hào)。</p><p>　　（2）選擇合理的空氣流速，風(fēng)管內(nèi)的空氣流速的確定對(duì)整個(gè)空調(diào)工程風(fēng)系統(tǒng)及水系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性有較大的影響。當(dāng)流速處于較高風(fēng)速時(shí)，所需風(fēng)管的斷面尺寸就小的很多，材料耗用量也會(huì)少；缺點(diǎn)是流速高時(shí)系統(tǒng)的阻

74、力會(huì)較速度小的風(fēng)管大，動(dòng)力消耗也會(huì)增大，因此系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用增加。當(dāng)流速處于低速時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的阻力將會(huì)減小、動(dòng)力消耗少；然而風(fēng)管的斷面尺寸大，材料和建造費(fèi)用大，風(fēng)管的占據(jù)面積也增大。因此，必須通過全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選定合理的流速。依據(jù)《工業(yè)通風(fēng)》空調(diào)系統(tǒng)低速風(fēng)管內(nèi)的空氣流速見下表 5-1。</p><p>　　表 5-1 空調(diào)系統(tǒng)低速風(fēng)管內(nèi)的空氣流速</p><p>　　(3) 根據(jù)風(fēng)管的風(fēng)

75、量和選擇的流速確定管段的斷面尺寸，計(jì)算摩擦阻力和局部阻 力。</p><p>　　(4) 并聯(lián)管路的阻力平衡：為了保證各送風(fēng)點(diǎn)達(dá)到預(yù)期的風(fēng)量，兩并聯(lián)支管的的阻力必須保持平衡，對(duì)一般的通風(fēng)系統(tǒng)，兩支管的阻力差應(yīng)不超過 15%，若超過該范圍，可采用以下方法使其阻力平衡：</p><p><b>　?、?調(diào)整支管管徑</b></p><p>　　調(diào)整

76、后的管徑按下式算：</p><p>　　式中：D'—調(diào)整后的管，mm；</p><p>　　D—原設(shè)計(jì)管徑，mm；</p><p>　　ΔP—原設(shè)計(jì)的支管阻力，Pa； </p><p>　　ΔP'—要求達(dá)到的支管阻力，Pa； </p><p><b>　?、?增大風(fēng)量 </b>&l

77、t;/p><p>　　增大后的風(fēng)量按下式計(jì)算：</p><p>　　式中：L'—調(diào)整后支管風(fēng)量，m3/h；</p><p>　　L—原設(shè)計(jì)支管風(fēng)量，m3/h；</p><p><b>　　閥門調(diào)節(jié) </b></p><p>　　通過改變閥門開度，調(diào)節(jié)管道的阻力。 </p><

78、;p>　?。?）計(jì)算系統(tǒng)的總阻力</p><p>　　以下各表是計(jì)算結(jié)果。</p><p><b>　　一層水力計(jì)算</b></p><p>　　表5-2 分支1最不利路徑水力計(jì)算表</p><p>　　表5-3 分支1水力計(jì)算表</p><p>　　表5-4 分支1平衡分析表</

79、p><p>　　二層水利力計(jì)算結(jié)果見下表</p><p>　　表5-5 二層分支1最不利路徑水力計(jì)算表</p><p>　　表5-6 二層分支1水力計(jì)算表</p><p>　　表5-7 二層分支1平衡分析表</p><p><b>　　三層水力計(jì)算結(jié)果</b></p><p>

80、;　　表5-8 三層分支1最不利路徑水力計(jì)算表</p><p>　　表5-9 三層分支1水力計(jì)算表</p><p>　　表5-9 三層分支1平衡分析表</p><p>　　由表可知最不利環(huán)路 的總阻力為 53+56+41=150Pa，考慮 10%的富余量，故所需的系統(tǒng)作用壓力為：</p><p>　　150×（1+10%）=165

81、Pa</p><p>　　而選用的 KJR-200 新風(fēng)機(jī)組的機(jī)組送風(fēng)余壓為 180Pa＞165Pa，故符合要求。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]空氣調(diào)節(jié)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社</p><p>　　[2]空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)手冊(cè)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社</p><p>

82、　　[3]實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社</p><p>　　[4]采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ19-87),1991,中國(guó)計(jì)劃出版社</p><p>　　[5]建筑熱過程，中國(guó)建筑工業(yè)出版社</p><p>　　[6]設(shè)計(jì)用建筑物冷負(fù)荷計(jì)算方法，1982，北京市建筑設(shè)計(jì)院</p><p>　　[7]實(shí)用制冷工程設(shè)計(jì)手冊(cè)，中國(guó)

83、建筑工業(yè)出版蒣</p><p>　　[8]中國(guó)供暖通風(fēng)空調(diào)設(shè)備手冊(cè)，第一分冊(cè)，空調(diào)機(jī)組，機(jī)械工業(yè)出版社，1994，10</p><p>　　[9]空氣調(diào)節(jié)用制冷技術(shù)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社</p><p>　　[10]空氣調(diào)節(jié)課程設(shè)計(jì)參考資料,清華大學(xué)熱能系空調(diào)教研室</p><p>　　[11]采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社</p&

84、gt;<p>　　[12]制冷與空調(diào)設(shè)備手冊(cè)，國(guó)防工業(yè)出版社</p><p>　　[13]工業(yè)通風(fēng)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社</p><p>　　[14]供熱工程，中國(guó)建筑工業(yè)出版社</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　通過本次設(shè)計(jì)，使我發(fā)現(xiàn)了自己的不足，由于沒能很好的理解課本內(nèi)容，在計(jì)

85、算以及選擇系統(tǒng)時(shí)出現(xiàn)了多次錯(cuò)誤所以深刻醒悟自己應(yīng)該多去閱讀課本和思考課本知識(shí)，在平時(shí)應(yīng)該多進(jìn)行總結(jié)和歸納，對(duì)課本有更深的認(rèn)識(shí)。設(shè)計(jì)過程中，計(jì)算比較繁雜，所以更要求細(xì)心和耐心，但是由于計(jì)算量過大，經(jīng)常影響心態(tài)，沒有控制好，導(dǎo)致很多數(shù)沒有算準(zhǔn)確，多次反復(fù)修改，工程量變大。不過后來通過答疑和與同學(xué)交流，很多計(jì)算方法得到了改正，少走了很多的彎路，獲益良多。在設(shè)計(jì)過程中老師的答疑起到了至關(guān)重要的作用，解決了很多自己琢磨不透的問題，使得該設(shè)計(jì)能順利