某办公楼中央空调系统毕业设计全文

式中： Vp—膨胀水箱的有效容积（即由信号管到溢流管之间高差内的容积），m；

?—水的体积膨胀系数，??0.0006L/oC； ?t—最大的水温变化值，℃； Vs—系统内的水容量，m3。

系统的水容量可以在设计完成后，从各个管路和设备逐个计算求得，也可根据建筑面积估算，估算指标为1.3L/m2可得：

Vp???tvs?0.0006?5?1.3?10012?0.39m3

10003根据膨胀水箱的有效容积，从采暖通风标准图集T905（二）进行配管管径选择，从而选定规格型号如下：

表9-8 膨胀水箱规格型号表

水箱型号 形式 方形 国标1# 公称容积 （m） 0.5 3有效容积 （m） 0.6 3水箱配管（DN） 溢流管 50 排水管 32 膨胀管 40 信号管 20 循环管 25 水箱重量（kg） 200

9.7集水器分水器

1）分集水器的管径

集管的管径可以根据并联管路的总流量通过集管的断面流速v＝1.0～1.5m/s来确定。

并联管路的总流量以机组的额定流量来计算，其值为134m3/h，取流速为1.5m/s，则管径为

D?4Q4?134??0.178m?178mm

3600?v3600?3.14?1.5因此选用DN200的管道作为集管。

分管管径由以上计算的立管管径为准，两条分管的管径分别为DN125，DN150。分水器和集水器相应的管径一样。

2）分集水器的筒径

筒径的确定可以按照系统总流量通过集分水器筒体断面的流速v=0.5来确定。 与集管管径确定方法相同，选用筒径为DN300。 分集水器的结构示意图如下。

封头板压力表排污管（）

图9.1 集水器和分水器的构造图图9-3 分集水器结构图

9.8除污器和水过滤器

在水系统中的孔板、水泵、换热器的入口管道上，均应安设过滤器，以防止杂质进入，污染或堵塞这些设备。本设计只对冷冻水泵、冷却水泵安设过滤器，采用常用的Y型过滤器，该中过滤器具有外形尺寸小，安装清洗方便的特点，过滤器的尺寸与相应的水泵入口的管径相匹配。

也可采用国家标准的除污器，减压稳定阀前也应装设Y型过滤器，除污器和水过滤器的型号都是按连接管管径选定，连接管的管径应于干管的管径相同。 9.9阀门

水系统的阀门可采用闸阀、止回阀、球阀，对于大管径的管路可采用蝶阀，选用阀门时，应和系统的承压能力相适应，阀门型号应与连接管管径相同。

阀门的作用一为检修时关断用，一为调节用。平衡阀可以兼做流量测定、流量调节、关断和排污用，一般在下列地点设阀门：

（1）水泵的进口和出口；

（2）系统的总入口，总出口，各分支环路的入口和出口； （3）热交换器、表冷器、加热器、过滤器的进出水管；

（4）自动控制阀双通阀的两端，三通阀的三端以及为手动运行的旁通阀门； （5）放水及放气管上。

第十章 空调系统的消声、减震与保温

D

10.1 消声与隔声的设计

空调设备噪声主要包括了风机、压缩机运转噪声、电机轴承噪声等，尤其是以风机、压缩机运转噪声为主要噪声源。所以要采取措施降低通风管道传播的风机噪声以及气流噪声，使空调用房达到所确定的允许噪声标准，满足使用功能要求。具体措施：

1、所有设备尽量选用低噪声型，降低噪声源。

2、水泵、空调器、风机等均减震处理，在本工程中均用橡胶减震胶垫器。

3、于水泵等连接的水管设软接头，即用橡胶软接头。 4、空调器，风机进口处设帆布软风管。

5、新风机组送风管设消声装置，本工程选用复合阻抗式消声器。 10.2 减振的设计

空调系统的噪声除了通过空气传播到室内外，还能通过建筑物的结构和基础传播，例如：转动的风机和压缩机所产生的振动可以直接传给基础，并以弹簧性波的形式从机器基础沿房屋结构传到其它房间,又以噪声的形式出现。因此，对空调系统振动机构削弱将能有效的降低噪声。削弱由机器传给基础的振动是用消除它们之间的刚性连接来实现的，即在振源的和它的基础之间安设避振构件（如弹簧减振器或橡皮软木等）,可以使从振源传到的振动得到一定程度的头减弱。

本设计中设备的防震消声做法是，在空气处理机组进出口处用帆布软风管连接，水泵、制冷机组的进出口用橡胶软接头连接，达到隔离震源，消声减震的目的。

10.3 保温的设计 10.3.1风管的保温

为了减少空气在风道输送过程中的冷热量损失，以及防止风道表面在温度较高的非空调房间内结露，空调工程的风道都要保温。

保温材料目前使用的种类很多。如软木、聚笨乙烯泡沫塑料、超细玻璃棉、聚氨酯泡沫塑料等。他们的系数大都在0.12 W/( m2。℃)以内。通过保温层管壁的传热系数一般控制在1.84 W/( m2。℃)以内。

对于敷设在非空调房间的风道，一般保温层厚度取25mm，风道刷沥青后与软木相粘结，聚氨酯泡沫塑料和超细玻璃棉等柔性材料可直接包扎。保温材料外

面一般常以玻璃布或塑料薄膜包扎，以防保温材料与管壁间有空气流动，影响保温效果。

当风道敷设于室外时，要做好防雨防潮措施以及防止室外噪声随风道传入室内的措施。 10.3.2水管的保温

1）保温目的

一是为了减少管道的冷损失，二是防止冷管路表面结露。

2）保温材料的选择

根据新规范及业主要求，本设计选用柔性泡沫橡塑保温材料，其导热系数

??0.03375?0.000125tmW[/(m?K)]

式中tm--保冷层的平均温度℃。 3）施工说明

施工中，立管保温每隔三米左右设计保温承重托环，其宽度为保温厚度的2/3。

冷冻水管的保温结构中设置一层防潮层，防止大气中水蒸气和空气一起进入保温层并渗透而出现凝结水，破坏保温材料绝热性能。

保护层选用镀锌铁皮，室内厚度??0.5mm，室外厚度??0.8mm。

附录 房间冷负荷计算详表

1001[会议室]各项逐时冷负荷计算汇总（单位：W、kg/h）

时刻 北外墙 西外墙 西外窗 东内墙 东内窗 东内门 地面 人体 8：00 9：00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 129.7 123 113 106.3 296.2 227.6 388.5 62.3 62 283.2 1899 3947 3.07 1720 116 4007 14 17.07 99.6 283.8 250.3 388.5 62.3 62 283.2 2040 4089 3.07 1799 130 4007 14 17.07 96.2 271.4 442.6 388.5 62.3 62 283.2 2154 4202 3.07 1879 143 4007 14 17.07 92.9 262.2 388.5 62.3 62 283.2 2267 4315 3.07 1958 151 4007 14 17.07 92.9 252.9 388.5 62.3 62 283.2 2324 4372 3.07 2037 160 4007 14 17.07 96.2 249.8 1715 388.5 62.3 62 283.2 2380 4429 3.07 2090 166 4007 14 17.07 99.6 249.8 1416.9 388.5 62.3 62 283.2 1077 3125 3.07 2143 170 4007 14 17.07 106.3 252.9 666 388.5 62.3 62 283.2 850 2899 3.07 1032 126 4007 14 17.07 113 265.2 162.1 388.5 62.3 62 283.2 708 2757 3.07 926 101 4007 14 17.07 342.6 327.1 311.6 121.8 160.5 198.2 388.5 388.5 388.5 62.3 62 62.3 62 62.3 62 944.3 1464.6 283.2 283.2 283.2 1445 1445 1729 3494 3494 3.07 69 3.07 69 3777 3.07 97 显热 全热 湿负荷 照明 设备 显热 全热 湿负荷 900 1455 1614 4007 4007 4007 14 14 14 新风 14125 14125 14125 14125 14125 14125 14125 14125 14125 14125 14125 14125 17.07 17.07 17.07 总湿负荷 总冷负荷

19978 20550 21031 21333 21573 21955 22645 23300 23668 22126 20003 19245 1002[办公室]各项逐时冷负荷计算汇总（单位：W、kg/h）

时刻 北外墙 东外墙 东外窗 西内墙 地面 人体 8：00 9：00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 203.4 196.7 186.6 286.9 271.4 262.2 1568 283 584 1.24 514 116 1479 283 584 1.24 832 116 924 283 699 1527 1.24 922 162 388.5 388.5 388.5 179.9 256 440.4 388.5 283 768 1596 1.24 983 194 1620 5710 5.66 6.9 173.2 256 268.6 388.5 283 825 1653 1.24 1028 219 1620 5710 5.66 6.9 169.9 262.2 281.7 388.5 283 871 1699 1.24 1074 240 1620 5710 5.66 6.9 166.5 274.5 275.5 388.5 283 916 1745 1.24 1119 254 1620 5710 5.66 6.9 166.5 290 264.4 388.5 283 939 1767 1.24 1164 268 1620 5710 5.66 6.9 169.9 305.5 241.2 388.5 283 962 1790 1.24 1195 279 1620 5710 5.66 6.9 173.2 320.9 220.8 388.5 283 435 1263 1.24 1225 286 1620 5710 5.66 6.9 179.9 333.3 190.4 388.5 283 344 1172 1.24 590 212 1620 5710 5.66 6.9 9710 186.6 345.7 162.1 388.5 283 286 1115 1.24 529 169 1620 5710 5.66 6.9 9541 显热 全热 湿负荷 照明 设备 显热 全热 1412 1412 新风 1620 1620 1620 5710 5710 5710 5.66 6.9 5.66 6.9 6.9 湿负荷 5.66 总湿负荷 总冷负荷

11135 11341 11017 10682 10631 10759 10867 10954 11013 10522 1003[办公室]各项逐时冷负荷计算汇总（单位：W、kg/h）

时刻 西外墙

8：00 9：00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 114.2 109 103.9 98.7 94.6 90.5 87.4 84.3 83.3 83.3 84.3 88.4

第一章 工程概况

1.1 建筑说明

湖北科技学院办公楼位于湖北省咸宁市，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：

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

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。

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]

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

R=???d22

式中： ?——管段的摩擦阻力系数；

d——管段的内径，m；

v——流体在管内的流速，m/s； 摩擦阻力系数?由柯列勃洛克公式确定：

1??2lg(?2.51K/d?) Re?3.72式中： K——管道的相对粗糙度，本设计中取K=0.15mm；

Re——雷诺数。

（5）用局部阻力系数法求管段的局部阻力。计算式如下：

?pj???式中： ?pj——局部阻力，Pa；

??——管段中总的局部阻力系数。

??22

（6）计算总的阻力，计算式如下： ?p=?py+?pj

由此计算出该层最不利环路各管段的阻力见表9-4。

表9-4 五层水管水力计算表

管段编号 1 2 3 4 5 6 7 流量 m3/h 管径 cm 管长 m 2.8 4.2 4.2 4.2 2.1 7.3 局部阻流速 比摩阻 摩擦阻力 力系数m/s Pa/m Pa Σξ 0.92 143.3 0.87 129.7 0.82 116.8 0.78 104.6 0.72 89.9 401.2 544.8 490.5 439.1 1227.2 188.8 4.5 2.0 2.0 1.0 3.0 1.0 1.0 局部阻力Pa 1893.0 758.3 679.5 302.5 856.9 258.2 468.9 管段阻力Pa 2294.2 1303.0 1170.1 741.7 2084.1 446.9 1909.0 16.81 DN80 15.96 DN80 15.10 DN80 14.25 DN80 13.85 DN80 13.17 DN80 12.66 DN70 12.4 0.76 99.0 0.97 197.3 1440.2

8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 总计 12.16 DN70 11.29 DN70 10.92 DN70 9.94 DN70 8.54 DN50 7.15 DN50 6.82 DN50 5.83 DN50 5.46 DN50 4.59 DN40 4.09 DN40 3.58 DN40 2.89 DN32 2.57 DN32 1.71 DN25 0.86 DN20 0.39 DN15 - - 7.5 4.4 3.0 8.2 4.0 4.0 6.3 4.6 3.1 7.3 7.5 5.0 3.9 4.2 4.2 7.5 134.5 0.93 182.6 1369.8 0.86 158.3 0.84 148.6 696.6 445.7 2.0 1.0 2.0 2.0 2.0 1.0 2.0 1.0 2.0 1.0 1.0 1.5 1.0 2.0 2.0 3.0 1.5 42.5 865.3 372.7 697.4 577.4 1156.5 404.9 736.7 269.5 472.9 465.8 370.0 426.3 319.6 504.3 688.9 673.3 226.5 2235.1 1069.3 1143.2 1595.0 2486.9 1350.0 2096.3 1006.4 911.6 3218.1 2638.5 1602.2 4283.7 1483.7 2743.0 2554.4 3688.9 0.76 124.1 1017.6 1.08 332.6 1330.4 0.90 236.3 0.73 160.2 0.69 141.5 945.1 736.9 438.6 0.86 215.8 1359.6 0.97 377.0 2752.3 0.86 302.5 2268.5 0.75 235.2 1175.9 0.71 251.1 979.4 12.6 0.80 314.6 3964.1 0.83 489.1 2054.1 0.67 447.9 1881.1 0.55 461.7 3462.5 - - 31609.9 14445.3 46055.2

以上计算的是第一层冷冻水管最不利环路的供水管的阻力，阻值为46.1kPa。风机盘管其水阻为28.38kPa。回水同程管其长度为137.3m，管径为DN80，水流量为16.81m3/h，局部阻力系数为5.0(包括5个弯头，每个弯头为1.0)，由此按上述方法计算得出此回水同程管的总阻力为21.7kPa。由此计算出第一层冷冻水系统最不利环路的总阻力损失为

?P?46.1?21.7?28.4?96.2kPa。

第二、三层与第一层的水管布置相同不再做计算，阻力损失基本相等，所以层与层之间不存在水力不平衡。 9.3.2冷水系统立管的水力计算

此栋办公楼冷冻水分为两个系统，1-3层风机盘管为一个系统，1-3层新风机组为另一个系统。两个系统冷水立管的布置相同，均采用回水同程管，具体布置情况如图9-2 。

图9-2 冷水系统立管布置图

立管水力计算与水平管相似，先选取最不利环路，并将最不利环路上的管段编号，如图8-2中1-2-3-4，然后采用假定流速法来确定管径，具体计算结果见表9-5。

表9-5 冷水立管水力计算表

管段编号 1 2 3 4 总计 流量 m3/h 管径 cm 管长 m 1 4 4 10 19 局部阻流速 比摩阻 摩擦阻力 力系数m/s Pa/m Pa Σξ 1.07 103.1 1.06 132.5 0.92 143.3 - - 103.1 530.0 573.1 2237.7 1 1 1 2 5 局部阻力Pa 567.8 557.9 420.6 1135.6 2681.9 管段阻力Pa 670.9 1087.9 993.7 2167.1 4919.6 51.71 DN125 33.56 DN100 16.81 DN80 51.71 DN125 - - 1.07 103.1 1031.5

以上计算得出冷水立管最不利环路总阻力为4.9kPa。在8.2.1节已计算出各层水平干管最不利环路的阻力，由此可算出冷水最不利环路水管总阻力。水平管阻力为96.2kPa，立管阻力为4.9kPa，楼顶部分管路管路不长阻力相对较小，不再做详细的计算，在此取管路的10%作为估算值。则管路总阻力为

?P?(96.2?4.9)?1.1?111.2kPa

9.4冷冻水泵的选取

一、冷冻水泵选取原则：

1）首先要满足最高运行工况的流量和扬程，并使水泵的工作状态点处于高效率范围。

2）泵的流量和沿程应有10～20﹪的富裕量。 3）多台泵并联运行时，应尽可能选择同类型号水泵。 二、冷水泵的选择计算 1）水泵扬程

闭式系统：Hp?Hy?Hj?Hs

式中: Hy,Hj—冷水管路总的沿程阻力和局部阻力，mH2O； Hs—设备阻力，mH2O。

本设计的最不利环路为集水器—冷冻水泵—冷水机组蒸发器—分水器—第一层供水管—回水管—集水器。

沿程阻力和局部阻力在8.2节已计算出为111.2kPa。设备阻力见下表

表9-6 设备阻力表

编号 1 3 项目 冷水机组 分水器 阻力kPa 15 10 编号 2 4 项目 集水器 水泵 阻力kPa 10 12 设备总阻力为47kPa，则最不利环路的总阻力为

Hp?111.2?47?158.2kPa?15.8mH2O

水泵所需扬程为

H?15.8?1.1?17.4mH2O

2）水泵流量

泵的流量等于冷水机组蒸发器的额定流量并附加15%的富余量

Q?67?2?1.15?154.1m3/h

选用三台水泵，其中一台备用。三台水泵并联，则单台水泵流量为

Qp?154.1?77.1m3/h 2选用三台广西博士通的型号为VGDW80-20A的卧式离心水泵，水泵的性能参

数见表9-7。

表9-7 水泵性能参数

型号 流量 m3/h 60 80 98 扬程 mH2O 21 20 18 转速 r/min 1450 效率 % 70 70 68 气蚀余量 m 2.8 功率kW 轴功率 电机功率 6.0 7.5 VGDW80-20A

9.5冷凝水排放系统的的设计及管径确定

排放冷凝水的管路系统设计，考虑下列要求：

1）风机盘管凝结水盘的泄水支管坡度，不宜小于0.01。其它水平支干管，均抬头走，即沿水流方向的反方向，应保持不小于0.002的坡度，且不允许有积水部位。如受条件限制，无坡度辐射时，管内流速不得小于0.25m/s。 2）当冷凝水盘位于机组内的负压区段时，凝水盘的出水口处必须设置水封，水封的高度应比凝水盘处的负压大50%左右。水封的出口，应与大气相通。 3）冷凝水管道宜采用聚氯乙烯塑料管或镀锌钢管，不宜采用焊接钢管。 4）为了防止冷凝水管道表面结露，必须进行防结露验算。

5）冷凝水管的公称直径DN（mm），应根据冷凝水的流量计算确定，也可根据机组的冷负荷Q(kW)，按相关数据近似选定冷凝水管的公称直径。

6）设计和布置冷凝水管路时，必须认真考虑定期冲洗的可能性。 本系统规模较小，冷凝水量较少，各房间的末端设备风机盘管的冷凝水直接排放到卫生间排水干管内，或者集中排放到卫生间内，新风机组的冷凝水均接入走道的冷凝水干管上，然后统一排放到各层卫生间下水口。风机盘管冷凝水支管管径均取DN15，新风机组冷凝水管取DN40，走道干管取DN40。

9.6膨胀水箱的设计计算

膨胀水箱接在水泵的吸入侧，而且装置的标高至少要高出水管系统最高点1m，采用开启式膨胀水箱。

膨胀水箱的容积是由系统中水容量和最大的水温变化幅度决定的，可以用下式来计算确定

Vp???tvs

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 40 375 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 320 320 320 500 320 500 320 800 320 320 800 320 320 630 320 630 320 500 320 500 250 500 400 500 160 160 160 250 160 250 160 320 200 160 320 160 160 250 160 250 160 200 250 100 250 160 250 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 0.30 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 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 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 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 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：

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

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。

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 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。

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℃。

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

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

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，℃。

（3）用假定流速法确定管段管径。参考《通风与空气调节工程》管段内流速的取值范围如下表。

表 9-3 水管经济流速表

管径（mm） 冷冻水 冷却水 <32 0.5～0.8 0.7～0.8 3270 0.6～0.9 0.7～0.9 70～100 0.8～1.2 1.0～1.2 125～250 1.0～1.5 1.2～1.6 250～400 1.4～2.0 1.5～2.0 >400 1.8～2.5 1.8～2.5

根据假定的流速和确定的流量计算出管径，计算式如下：

G d＝

900??v式中： d——管径，m；

G——管段流量，kg/h； v——假定水管流速，m/s。

根据给定的管径规格选定管径，由确定的管径，计算出管内的实际流速：

v?G 2900?d?式中： d——管径，m；

G——管段流量，kg/h； v——假定水管流速，m/s。

（4）计算比摩阻从而计算管段的沿程阻力，沿程阻力的计算式如下：

?py?RL

式中：

?py——沿程阻力，Pa；

R——每米管长的沿程损失（比摩阻），Pa/m； L——管段长度，m。

比摩阻R的计算式为：

百度搜索“70edu”或“70教育网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，70教育网，提供经典综合文库某办公楼中央空调系统毕业设计全文在线全文阅读。