【正文】 . The environment has been protected in accordance with the relevant national policies. Keyword: air conditioning,fan coil units,the boiler,fresh air 南京師范大 學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 第 1 章 緒論 在黨的改革開放方針指引下，我國國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人民生活水平逐步提高。在工業(yè)和民用新建、擴(kuò)建和改建的工程中，對空氣調(diào)節(jié)的需求越來越多，空調(diào)工程已成為基本建設(shè)中必不可少的內(nèi)容。 建筑是人們生活與工作的場所?，F(xiàn)代人類大約有五分之四的時間在建筑中度過。人們已逐漸認(rèn)識到，建筑環(huán)境對人類的壽命、工作效率、產(chǎn)品質(zhì)量起著極為重要的作用。伴隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，在生產(chǎn)過程所要求的空氣狀態(tài)及人類自身工作和居住所要求的空氣狀態(tài)不斷提高的條件下產(chǎn)生了空調(diào)，并得到了很大的發(fā)展。因此隨著人民生活的提高，空調(diào)的普及率也就 日益增高。所以對于大型公共、民用建筑及一些特殊場所來說，空調(diào)是不可缺少的。 但值得注意的是空調(diào)在使用過程中耗能量較大，同時，除了空調(diào)所具有對生產(chǎn)和人民生活的正面作用外，根據(jù)目前的研究表明，它還存在一定的負(fù)面作用，例如“病態(tài)建筑綜合癥”等。因此在考慮室內(nèi)氣流組織及冷熱源、水泵的合理選用就顯得格外重要。為避免實際工程中普遍存在的大流量、小溫差現(xiàn)象，本設(shè)計對于整個水系統(tǒng)進(jìn)行了詳盡的水力計算。為避免實際工程中氣流組織分布不均等問題，本設(shè)計對各種末端設(shè)備的選擇做了較仔細(xì)的計算選擇。在設(shè)計過程中，根據(jù)閱讀的大量書籍、論 文、規(guī)范對計算方法進(jìn)行合理的選擇，以確保設(shè)計能符合工程中的各類規(guī)范。 本次設(shè)計的任務(wù)是泗陽縣交通大廈的空調(diào)設(shè)計，具體設(shè)計的步驟有：冬、夏季空調(diào)負(fù)荷的計算，空調(diào)方式的確定，制冷、空調(diào)設(shè)備的選型， 空調(diào)系統(tǒng)平剖面圖、系統(tǒng)圖的繪制 ， 制冷供暖設(shè)備房的平剖面圖的繪制 ，整個建筑的防火、排煙的說明， 編制施工說明，編制設(shè)計說明書，翻譯專業(yè)技術(shù)外文一篇等 。 劉賢偉 綜合樓中央空調(diào)系統(tǒng)研究 4 第 2 章 設(shè)計資料 地理氣象資料 江蘇 泗陽（東經(jīng) 119176。 02′，北緯 33176。 36′） 夏季 [1]： 空調(diào)計算干球溫度： ℃； 空調(diào)計算濕球溫度： ℃； 空調(diào)計算日均溫度： ℃； 通風(fēng)計算干球溫度： 31℃； 平均風(fēng)速： ； 大氣壓力： ； 設(shè)計計算相對濕度： 85%。 冬季 [1]： 空調(diào)計算干球溫度： 8℃； 空調(diào)計算相對濕度： 73%； 采暖計算干球溫度： 5℃； 通風(fēng)計算干球溫度： 0℃； 平均風(fēng)速： ； 大氣壓力： 。 夏季 [2]： 室內(nèi)溫度： 26℃；相對濕度： 40～ 65%；氣流平均速度≤ 。 冬季 [2]： 室內(nèi)溫度： 20℃；相對濕度： 40～ 60%；氣流平均速度 ≤ 。 圍護(hù)結(jié)構(gòu)資料 （ 1） .外墻 [3]：鋼筋混凝土墻體，結(jié)構(gòu)如圖 21 所示， ? =350mm； 南京師范大 學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 圖 21 圖 22 （ 2） .內(nèi)墻 [3]： 3E 墻板，結(jié)構(gòu)如圖 22 所示， ? =200mm； （ 3） .屋頂 [3]結(jié)構(gòu)如圖 23 所示， ? =70mm； 圖 23 （ 4） .傳熱系 數(shù)： i1n i w111nikhh??????? [2] （ 21） 式中 nh —— 內(nèi)表面對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)， W/(m2 ℃ )； ?—— 墻體厚度， m； ?—— 導(dǎo)熱系數(shù)， W/(m ℃ )； wh —— 外表面對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)， W/(m2 ℃ )； 劉賢偉 綜合樓中央空調(diào)系統(tǒng)研究 6 所 以外墻的傳熱系數(shù)： k = W/(m2 ℃ )； 內(nèi)墻的傳熱系數(shù)： k = W/(m2 ℃ )； 屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)： k = W/(m2 ℃ )。 (5).窗戶為金屬窗框、單層透明單玻璃，內(nèi)掛淺色簾，傳熱系數(shù)為 wk = W/(m2 ℃ )。 (6).門為保溫隔音、單框金屬門，傳熱系數(shù)為 k = W/(m2 ℃ )。 南京師范大 學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 7 第 3 章 設(shè)計方案的比較及確定 第 節(jié) 空調(diào)方案 本建筑為綜合樓，地上十六層，地下一層。裙樓三層為商業(yè)用房；塔樓為賓館和辦公用房；地下層為洗衣房、制冷機(jī)房和辦公用房間。 考慮到該綜合樓的復(fù)雜性，有商場、辦公室、客房等，用途各不相同的房間?？照{(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行時間和要求不一樣， 地下一層設(shè)備間和辦公用房，考慮人員滯留時間短，且各項冷負(fù)荷均較小，故不考慮空調(diào)系統(tǒng)。對此，初理以下幾種方案： （即集中式） [4] 全空氣 空調(diào)系統(tǒng)具有如下特點： 優(yōu)點：全空氣空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備集中 ,運(yùn)行和管理都比較容易，施工方便，初投資小，系統(tǒng)簡單。在過度季節(jié)能全新風(fēng)運(yùn)行。 缺點：全空氣空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)房間熱濕負(fù)荷變化時不能作出相應(yīng)調(diào)節(jié)，并且當(dāng)一部分房間不再需要空調(diào)時而整個系統(tǒng)還在繼續(xù)運(yùn)行，造成能源的浪費。 對于一層到三層商場部分大空間來說，運(yùn)用全空氣空調(diào)系統(tǒng)具備相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢，有專門的空調(diào)機(jī)房，便于集中控制。在過渡季節(jié)通過調(diào)節(jié)新風(fēng)量來達(dá)到節(jié)能目的。 （即半集中式） [4] 風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)具有如下特點： 優(yōu)點：風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)空 調(diào)系統(tǒng)當(dāng)房間熱濕負(fù)荷變化時能作出相應(yīng)調(diào)節(jié)，并且當(dāng)一部分房間不再需要空調(diào)時可自行調(diào)節(jié)，節(jié)約能源。 缺點：風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備分散 ,運(yùn)行、維修和管理都比較困難，施工復(fù)雜，系統(tǒng)形式復(fù)雜。 對于塔樓辦公室和賓館客房來說，若用風(fēng)機(jī)盤管加獨立新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)可根據(jù)房間的負(fù)荷變化及使用情況進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)。這樣既節(jié)省能源同時也滿足人員的使用要求，在過渡季節(jié)同樣可以通過調(diào)節(jié)新風(fēng)量來達(dá)到節(jié)能目的。 第 節(jié) 水系統(tǒng)的布置 本設(shè)計采用兩管制、閉式、同程、一次泵、變流量系統(tǒng)。 兩管制系統(tǒng)的優(yōu)點 兩管制水系統(tǒng)是采用同一套 供回水管路。冬季供熱水，夏季供冷水。由運(yùn)行人員依據(jù)多數(shù)房間的需要決定，實行供熱與供冷的轉(zhuǎn)換。兩管系統(tǒng)具有管理方便，劉賢偉 綜合樓中央空調(diào)系統(tǒng)研究 8 一次性投資較小等優(yōu)點。本設(shè)計對空調(diào)精度要求不是很高，故采用兩管制。而三管制是共用一根回水管，因此冷熱有混合損失，運(yùn)行效率不高，而且系統(tǒng)水力工況復(fù)雜，難于運(yùn)行。四管制初投資較高且多占空間。 閉式系統(tǒng)的優(yōu)點 （ 1）水泵揚(yáng)程僅需克服循環(huán)阻力，與樓層數(shù)無關(guān)，僅取決于管路長度和阻力。 （ 2）循環(huán)水不易受污染，管路腐蝕情況比開式系統(tǒng)小。 （ 3）不需要設(shè)回水池，但要設(shè)一個膨脹水箱。膨脹水箱盡量接至水泵入口 ，其管上不用裝設(shè)閥門。 （ 4）水泵可以安裝在系統(tǒng)內(nèi)任意位置。 缺點：蓄冷能力小，低負(fù)荷時冷凍機(jī)也需經(jīng)常開啟；膨脹水箱的補(bǔ)水有時需要加壓泵。 同程和異程系統(tǒng)的選擇 同程系統(tǒng)的特點是通過各個環(huán)路的管路的總長度都相等。由于通過最近立管的循環(huán)環(huán)路與通過最遠(yuǎn)立管的循環(huán)環(huán)路的總長度相等，故壓力損失易于平衡。但同程系統(tǒng)的管材消耗量要多些。異程系統(tǒng)的特點是通過各個立管的循環(huán)環(huán)路的總長度不相等。由于異程系統(tǒng)供、回水干管的總長度短，故節(jié)省管材。但在機(jī)械循環(huán)中，由于作用半徑大，連接立管多，因此通過各個立管環(huán)路的壓力損失較難平衡。初調(diào)節(jié)不當(dāng)時，就出現(xiàn)近立管流量超過要求而遠(yuǎn)立管流量不足，即水平失調(diào)。 另外，對于異程系統(tǒng)，往往出現(xiàn)前端用戶的水力穩(wěn)定性極好而末端用戶水力穩(wěn)定性很差的情況。但對于同程系統(tǒng)，如果設(shè)計合理，可以避免前后端用戶水力穩(wěn)定性相差懸殊的問題。與異程系統(tǒng)不同的是，同程系統(tǒng)水力穩(wěn)定性最差的用戶往往出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中部，這也是同程系統(tǒng)有時會出現(xiàn)中部用戶供熱空調(diào)效果差甚至出現(xiàn)倒流的原因。由于大樓層面積較大，為了避免使用中出現(xiàn)嚴(yán)重水力不平衡問題，采用同程式。 定流量和變流量系統(tǒng) 定流量系統(tǒng)中循環(huán)水量為定值，負(fù)荷變化時，減少 制冷量或供熱量改變供回水溫度的系統(tǒng)。定水量系統(tǒng)簡單，不要變水量定壓控制，用戶采用三通閥，改變表冷器的水量，但總管路中水量始終按照最大負(fù)荷運(yùn)行，使水泵無效能耗很大。定水量系統(tǒng)一般適應(yīng)于間歇性降溫和空調(diào)面積小，只有一臺冷凍機(jī)和水泵的系統(tǒng)。定流量系統(tǒng)中末端大部分采用雙位三通閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。變流量系統(tǒng)，保持供水溫度在一定的范圍內(nèi)，當(dāng)負(fù)荷變化時，改變供水量的系統(tǒng)。變水量系統(tǒng)的水泵能耗隨負(fù)荷減少而降低，但需要采用供、回水壓差進(jìn)行臺數(shù)和流量控制，采用變頻泵調(diào)節(jié)水泵流量。變水量系統(tǒng)適應(yīng)于大面積空調(diào)全年運(yùn)行的系統(tǒng)。變水量系統(tǒng)各用 戶的流量采用自動控制，負(fù)荷側(cè)常采用雙通調(diào)節(jié)進(jìn)行控制。 南京師范大 學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 第 節(jié) 系統(tǒng)方案的確定 綜合以上方案的比較，對該設(shè)計的中央空調(diào)系統(tǒng)采用下述方案： 對于塔樓四層到十六層辦公和賓館客房用房采用風(fēng)機(jī)盤管加獨立新風(fēng)系統(tǒng)，由于建筑使用功能的限制和層高有限，每層沒有獨立的新風(fēng)機(jī)房，則新風(fēng)機(jī)組采用吊頂式新風(fēng)機(jī)組；裙樓商業(yè)用房高大空間采用全空氣系統(tǒng)，并且設(shè)有空氣處理機(jī)組機(jī)房。 根據(jù)土建資料，裙樓的各層均設(shè)置一臺空氣處理機(jī)組，承擔(dān)該區(qū)域的負(fù)荷和風(fēng)量。而塔樓的的各層新風(fēng)機(jī)組將所需的新風(fēng)處理 室內(nèi)焓值不承擔(dān)室內(nèi)濕負(fù)荷。 劉賢偉 綜合樓中央空調(diào)系統(tǒng)研究 10 第 4 章 空調(diào)負(fù)荷計算 第 節(jié) 空調(diào)負(fù)荷的概念 為了保持建筑物的熱濕環(huán)境，在某一時刻需向房間供應(yīng)的冷量稱為冷負(fù)荷；相反，為了補(bǔ)償房間失熱需向房間供應(yīng)的熱量稱為熱負(fù)荷；為了維持房間相對濕度恒定需從房間除去的濕量稱為濕負(fù)荷。房間冷、熱、濕負(fù)荷也是確定空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)量及各種設(shè)備容量的依據(jù)。主要冷負(fù)荷由以下幾種： 1． 外墻及屋面瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷； 2． 內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷； 3． 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷； 4． 透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負(fù)荷； 5． 設(shè)備散熱引成的冷負(fù)荷； 6． 人體散熱引起的冷負(fù)荷； 7． 照明散熱引起的 冷負(fù)荷； 在冷負(fù)荷的計算方法上，本設(shè)計采用冷負(fù)荷系數(shù)法計算空調(diào)冷負(fù)荷。 主要熱負(fù)荷包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量和加熱由門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣耗熱量；其中圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量包括基本耗熱量和附加耗熱量（朝向修正、風(fēng)力附加、外門開啟附加、高度附加等），由于在空調(diào)房間內(nèi)的空氣為正壓，故由門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣耗熱量不予考慮。在熱負(fù)荷的計算方法上，也采用熱負(fù)荷系數(shù)法計算空調(diào)熱負(fù)荷。 主要濕負(fù)荷有人體散濕量和敞開水表面散濕量，根據(jù)本建筑的特點，只計算人體散濕量。 第 節(jié) 主要計算公式 冷負(fù)荷 和屋面瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷 [5] ? ? ? ?? ?d α ρ Rc τ c τQ A K t t k k t? ??? ? ??? (41) 式中 ??cτQ? —— 外墻和屋面瞬變傳熱引起的逐時冷負(fù)荷， W； A—— 外墻和屋面的面積， m2； 南京師范大 學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 11 K—— 外墻和屋面的傳熱系數(shù)， W/(m2 ℃ )，由《暖通空調(diào)》附錄 22 和附錄 23 查?。? Rt —— 室內(nèi)計算溫度，℃； ??cτt—— 外墻和屋面冷負(fù)荷計算溫度的逐時值，℃，由《暖通空調(diào)》附錄24 和附錄 25 查取； dt —— 地點修正值，由《暖通空調(diào)》附錄 26 查?。? αk —— 吸收系數(shù)修正值，取 ?k =； ρk —— 外表面換熱系數(shù)修正值，取 ?k =； ()()c d Rt t k k t? ? ???—— 外墻和屋面負(fù)荷溫差，℃。 [5] ? ? ? ?i i o .m a Rc τQ K A t t t? ? ? ? ? (42) 式中 iK —— 內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)（如內(nèi)墻、樓板等）傳熱系數(shù)， W/(m2 ℃ )； iA—— 內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積 ， m2； —— 夏季空調(diào)室外計算日平均溫度，℃； at? —— 附加溫升，可按《暖通空調(diào)》表 210 查取。 [5] ? ? ? ?? ?w w d Rc τ c τQ K A t t t? ? ? ? (43） 式中 ??cτQ? —— 外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷， W； wK — — 外玻璃窗傳熱系數(shù)， W/(m2 ℃ )，由《暖通空調(diào)》附錄 27 和附錄 28 查得； wA —— 窗口面積， m2； ??cτt —— 外玻璃窗的冷負(fù)荷溫度的逐時值，℃，由《暖通空調(diào)》附錄210