【正文】 份，作為一個(gè)能源消耗大國(guó)，美國(guó)在節(jié)能和提高能源利用率方面投入了大量的人力、物力。美國(guó)在空調(diào)冷源水系統(tǒng)方面的研究也卓有成效，在冷卻水系統(tǒng)方面 2 著重于降低冷卻水流量 ，以達(dá)到減少冷卻水泵能耗的目的。在美國(guó)地源熱泵系統(tǒng)占整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的 20%左右 。因此，在建筑物節(jié)能顯得十分迫切。研究工作主要集中在冷源系統(tǒng)的形式選擇上，對(duì)壓縮式冷水機(jī)組和吸收式冷水機(jī)組的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較研究較多，通過(guò)對(duì)眾多方案的分析已經(jīng)基本達(dá)成共識(shí)：吸收式冷水 機(jī)組節(jié)電而不節(jié)能，對(duì)其在我國(guó)的應(yīng)用應(yīng)區(qū)別對(duì)待，對(duì)于有余熱可以利用的地區(qū)，應(yīng)大力提倡使用吸收式冷水機(jī)組，而一般建筑物則應(yīng)采用蒸汽壓縮式制冷。 雖然對(duì)目前空調(diào)系統(tǒng)的現(xiàn)狀有了一定程度的了解，我們?cè)O(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)盡量考慮系統(tǒng)的節(jié)能，但必須是在設(shè)計(jì)合理的情況下。 通過(guò)對(duì)一些地區(qū)空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)人員在涉及選用冷水機(jī)組時(shí)多考慮其額定工況下的全負(fù)荷性能，而對(duì)其部分負(fù)荷性能的考慮較少。事實(shí)上， 對(duì)于冷水機(jī)組的運(yùn)行而言，冷凝器和蒸發(fā)器都要求定流量，因此，對(duì)于冷水機(jī)組部分負(fù)荷狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，水泵的輸出都是全負(fù)荷輸出，水系統(tǒng)的全年運(yùn)行能耗是相當(dāng)大的，因此水系統(tǒng)的節(jié)能具有很大的潛力。 建筑層數(shù)、高度：地上 9 層，地下一層；建筑高度 。冷熱源機(jī)房位于地下一層。 設(shè)計(jì)依據(jù) （ 1） 《 民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 GB507362021 （ 2）《高民用建筑防火規(guī)范》 GB5004595（ 2021） （ 3）《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》 GB500162021 （ 4）《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 GB501892021 （ 5）《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（山東省 ） BJ140362021 （ 6）《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》 GB309693 （ 7）《人民防空地下室設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500382021 （ 8）《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500152021 （ 9）《民用建筑采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)技術(shù)措施》（ 2021） （ 10）書及相關(guān)主業(yè)提供的資料 設(shè)計(jì)原始資料 氣象資料 1. 室內(nèi)參數(shù)： 空調(diào)房間：夏季溫度 25℃ 冬季溫度 18℃ 相對(duì)濕度：夏季濕度 60% 冬季濕度 50% 室內(nèi)風(fēng)速：夏季風(fēng)速≤ m/s 冬季風(fēng)速≤ m/s 2. 室外參數(shù)： 5 查《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》得 青島市 市室外氣象參數(shù)值為： 地理位置：北緯 36176。10%） 新風(fēng)量 m3/(hK 。現(xiàn)分項(xiàng)說(shuō)明如下： 外墻冷負(fù)荷與屋面冷負(fù)荷： Q = KoCptn （ ） 式中 Ko——傳熱系數(shù)， W/（ m2CK1 透過(guò)玻璃窗進(jìn)入的日射得熱引起的冷負(fù)荷 透過(guò)玻璃窗進(jìn)入室內(nèi)的日射得熱形成的逐時(shí)冷負(fù)荷按下式計(jì)算 ： LQjiswaC CDCCACQ m a x)( ?? （ ） 式中 ： AW— 玻璃窗的面積 ，㎡； — 玻璃窗的綜合遮擋系數(shù) =CS℃ )； F——內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的面積， m2； Tls——鄰室計(jì)算平均溫度， ℃ ； tn——室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度， ℃ ； pj ——設(shè)計(jì)地點(diǎn)的日平均室外空氣計(jì)算溫度， ℃ ； △ tls ——鄰室計(jì)算平均溫度與夏季空調(diào)室外計(jì)算平均溫度的差值， ℃ 。n1Ccl （暗裝熒光燈：燈管安在吊頂玻璃罩內(nèi)） () 式中 N——白熾燈的功率， W； N1——熒光燈的功率， W； N2——鎮(zhèn)流器的功率，一般取熒光燈功率的 20%， W； n1——燈具的同時(shí)使用系數(shù)，即逐時(shí)使用功率與安裝功率的比例； n2——考慮玻璃反射，頂棚內(nèi)通風(fēng)情況的系數(shù)，當(dāng)熒光燈罩有小孔 ,利用自然通風(fēng) 。q1 Wr ＝ nρwL(IwIn) （ ） 式中 Ρw——夏季 室外空調(diào)計(jì)算干球溫度下密度：一般?。?； L——空氣量 m3/h； Dw——室外空氣含濕量， g/kg 干空氣； Dn——室內(nèi)空氣含濕量， g/kg 干空氣； Tw——室外空氣調(diào)節(jié)計(jì)算干球溫度， ℃ ； tn——室內(nèi)計(jì)算溫度， ℃ ； Iw——室外空氣焓值， kJ/kg 干空氣； In——室內(nèi)空氣焓值， kJ/kg 干空氣。Crq2=2 68=121W 人體散熱引起的冷負(fù)荷 ： Qr= Qs + Qq=113+121=234 W 濕負(fù)荷 ： Wr ＝ nn2 朝向修正 朝向修正系數(shù)： （ 1）北向，東北向，西北向： 0%；（ 2）南向： 20%； （ 3）東向，西向： 5%； （ 4）西南向，東南向： 10%。 以 8002 房間為例計(jì)算夏季新風(fēng)負(fù)荷： 在 id 圖上根據(jù) tn=25℃及 ? n=60%確定室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn) N， in=58kJ/kg。 （ 2）衛(wèi)生與 IAQ 要求： 查手冊(cè)與規(guī)范，一般在每人 8~30m3/h 左右。 (3) 綜合考慮初投資和運(yùn)行費(fèi)用，系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理； (4) 盡量減少一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的各房間相互不利的影響； (5) 盡量減少風(fēng)管長(zhǎng)度和風(fēng)管重疊，便于施工、管理和測(cè)試?？照{(diào)系統(tǒng)的種類很多，在工程上應(yīng)根據(jù)空調(diào)對(duì)象的性質(zhì)和用途、熱濕負(fù)荷特點(diǎn)、室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)要求、可能為空調(diào)機(jī)房及 風(fēng)道提供的建筑面積和空間、初投資和運(yùn)行費(fèi)用等多方面的具體情況，經(jīng)過(guò)分析和比較，選擇合理的空調(diào)系統(tǒng)。 （ 1）開式系統(tǒng)和閉式系統(tǒng) 開式系統(tǒng)的回水集中進(jìn)入建筑物底層或地下室的水池或蓄水池，再由水泵經(jīng)加熱或冷卻后，輸送至整個(gè)系統(tǒng)。 （ 2）同程式和異程式系統(tǒng) 在大型建筑物的水系統(tǒng)中，空調(diào)冷凍水系統(tǒng)的回水管布置方式分為同程式和異程式。如果在水管設(shè)計(jì)時(shí)，干管流速取小一些、阻力小一些，各并聯(lián)支管上安裝流量調(diào)節(jié)裝置，增大并聯(lián)支管的阻力，則會(huì)使水系統(tǒng)流量分配不均勻的現(xiàn)象得到改善。 （ 3）雙管制、三管制和四管制系統(tǒng) 雙管制系統(tǒng)冬季供應(yīng)熱水，夏季供應(yīng)冷水都在同一管路系統(tǒng)中進(jìn)行 ，優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)單，初投資省。這種系統(tǒng)能同時(shí)滿足供冷供熱的要求，適應(yīng)負(fù)荷變化的能力強(qiáng)，可較好的的滿足全年溫度調(diào)節(jié)，可任意調(diào)節(jié)房間溫度。 （ 4）定流量和變流量系統(tǒng) 定流量水系統(tǒng)是通過(guò)改變供回水溫度來(lái)適應(yīng)房間負(fù)荷的變化，系統(tǒng)中的水流量是不變的，故水泵耗電量不變。 這種系統(tǒng)具有各空氣調(diào)節(jié)區(qū)可單獨(dú)調(diào)節(jié)，比全空氣系統(tǒng)節(jié)省空間，比分散設(shè)置的空氣調(diào)節(jié)器和變風(fēng)量系統(tǒng)造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn)。 全空氣一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng) 全空氣一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的特征：空氣處理設(shè)備集中設(shè)置在空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)，集中進(jìn)行空氣的處理、輸送和分配；回風(fēng)與新風(fēng)在熱濕處理設(shè)備前混合。一次回風(fēng)系統(tǒng)夏季冷量由室內(nèi)冷負(fù)荷、新風(fēng)冷負(fù)荷和再熱負(fù)荷組成，對(duì)于送風(fēng)溫差要求不嚴(yán)格的舒適性空調(diào)系統(tǒng)，采用最大送風(fēng)溫差送風(fēng)即露點(diǎn)送風(fēng)的一次空調(diào)系統(tǒng)，可不需消耗再熱量，因而可節(jié)省能耗。因此，本設(shè)計(jì)使用的全空氣系統(tǒng)采用一次回風(fēng)系統(tǒng)并采用露點(diǎn)送風(fēng)。因此，本設(shè)計(jì)采用定風(fēng)量系統(tǒng)。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，這種方式對(duì)施工也較為簡(jiǎn)單，風(fēng)管的連接方便；不利之處是室內(nèi)至少有兩個(gè)送風(fēng)口，對(duì)室內(nèi)吊頂裝修產(chǎn)生一些影響。 b、同樣需對(duì)新風(fēng)的風(fēng)壓進(jìn)行調(diào)控或計(jì)算精確。這種系統(tǒng)在安裝方面稍微復(fù)雜一些，但避免了其它送風(fēng)方式的缺點(diǎn)。從改善室內(nèi)空氣品質(zhì)角度看，新風(fēng)量多些好；但是送入室內(nèi)的新風(fēng)都得通過(guò)熱、濕處理，將消耗能量，因此新風(fēng)少些好。 風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)風(fēng)量的計(jì)算 風(fēng)機(jī)盤管的夏季處理過(guò)程 現(xiàn)以 8002 房間為例計(jì)算空氣處理方式為風(fēng)機(jī)盤管獨(dú)立送風(fēng)時(shí)的風(fēng)量。過(guò) N 點(diǎn)作 ε =23896 線與 φ =90% 的曲線相交于 O 點(diǎn)，得to=℃ ,iO= kJ/kg。 8002 房間室內(nèi) 冷負(fù)荷 Q=,濕負(fù)荷 W=，新風(fēng)量為 60m3/h。 以 八 層的新風(fēng)機(jī)組的選擇為例： 八 層的夏季新風(fēng)負(fù)荷為 ，新風(fēng)量為2360m3/h。室外溫度 35℃DB, 29℃WB 。 ④ 適用環(huán)境溫度 15℃ 50℃，不大于 80％ RH。 表 空氣處理組性能參數(shù)表 參數(shù) 規(guī)格 機(jī)組 風(fēng)量 (m3/h) 外形尺寸 (mm) 盤管迎風(fēng) 面積（ m2） 冷量(kW) 風(fēng)機(jī)全壓 寬 W 高 H 寬度模數(shù) 高度模數(shù) 4排 6排 8排 (Pa) 1309 5870 1350 950 13 9 29 42 47 400~1500 1311 7820 1350 1150 13 11 43 60 66 400~1500 1611 10300 1650 1150 16 11 55 68 80 400~1500 1615 14600 1650 1550 16 15 78 108 118 600~2021 1816 19900 1850 1650 18 16 109 139 156 600~2021 2118 25200 2150 1850 21 18 145 179 209 600~2021 2121 30000 2150 2150 21 21 172 209 237 600~2021 2421 35100 2450 2150 24 21 201 244 273 600~2021 2721 40300 2750 2150 27 21 243 301 348 600~2021 3221 47200 3250 2150 32 21 300 360 420 600~2021 說(shuō)明： ① 高度 H 不包括頂部風(fēng)口的高度以及機(jī)組底座高度 120mm。 選擇冷水機(jī)組時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑物用途、冷水溫度、以及電源、水源和熱源等情況，從初投資和運(yùn)行費(fèi)用等方面進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。 （ 4）進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，宜優(yōu)先采用能量調(diào)節(jié)自動(dòng)化程度較高的冷水機(jī)組，活塞式機(jī)組宜采用多臺(tái)壓縮機(jī)自動(dòng)聯(lián)控機(jī)組，以及變頻可調(diào)的冷水機(jī)組。 26 熱源 高度集中的熱源能效高，便于管理，也有利于環(huán)境，為國(guó)家能源政策所鼓勵(lì)，有條件的可以直接采用城市熱力管網(wǎng)。 冷負(fù)荷是選擇制冷設(shè)備的依據(jù)。 經(jīng)過(guò)上述論證，本設(shè)計(jì)采用 珠海格力電器股份有限公司 生產(chǎn)的 螺桿式制冷機(jī)組兩臺(tái) 。 Qm 空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工況下的冷負(fù)荷； α — 空調(diào)系統(tǒng)的同時(shí)使用系數(shù)，取 。 考慮到本建筑所在的位置及其它限制因素，因此在本次設(shè)計(jì)中直接接城市熱 力管網(wǎng)。 （ 6）制冷機(jī)選擇，應(yīng)考慮其對(duì)環(huán)境的影響： a、噪聲與振動(dòng)要控制在環(huán)境條件允許指標(biāo)之內(nèi)。 （ 2）冷水機(jī)組一般以選用 24 臺(tái)為宜，中小型規(guī)模宜選用 2 臺(tái)，較大型可選用 3 臺(tái)，特大型選用 4 臺(tái)，冷水機(jī)組一般不設(shè)備用，并與負(fù)荷變化情況及運(yùn)行調(diào)節(jié)相適應(yīng)。 ③ 機(jī)組模數(shù)和尺寸計(jì)算 機(jī)組寬度 =寬度模數(shù) 100+50 機(jī)組高度 =高度模數(shù) 100+50 機(jī)組總高度 =機(jī)組高度 +120 （ 120 為底座高度） 例： ZK1611 機(jī)組 高度模數(shù)： 11 機(jī)組高度為： 11 100+50=1150mm 機(jī)組總高度： 1150+120= 1270mm 寬度模數(shù)： 16 機(jī)組寬度為： 16 100+50=1650mm 25 7 冷熱源的選擇及設(shè)備選型 冷熱源的選擇 冷源 . 空氣調(diào)節(jié)用人工冷源（也就是冷水機(jī)組）是包含全套制冷設(shè)備的、制備冷凍水或冷鹽水的制冷機(jī)組，是目前空調(diào)系統(tǒng)中普遍選用的作為空調(diào)冷源的設(shè)備。所選 空氣處理機(jī)組 為 格力 生產(chǎn)的 ZK 系列組合式空氣處理機(jī)組 ，型號(hào)為 ZK1311，臺(tái)數(shù) 1 臺(tái)，制冷量為 60KW，風(fēng)量為 7820m3/h。室外溫度 5℃DB, 2℃WB 。 表 新風(fēng)機(jī)組性能參數(shù)表 型號(hào) FHBQD__ 5 8 10 15 20 30 額定電壓 (V) 220 380 額定頻率 (Hz) 50 風(fēng)量 (m3/h) 高 350 500 800 1000 1500 2021 3000 中 260 380 600 750 低 210 300 480 600 機(jī)外靜壓 (Pa) 高 100 100 110 110 150 150 220 23 中 80 80 85 85 低 60 60 65 65 溫度效率 (%) 高 71 68 70 75 73 71 70 中 73 70 72 77 低 75 72 74 79 焓效率 (%) 供熱 高 65 62 63 66 65 62 62 中 67 64 65 68 低 68 65 67 70 制冷 高 61 57 60 62 60 58 58 中 63 59 62 64 低 65 61 64 65 推薦電源線 mm2根 3 5 防觸電等級(jí) I 輸入功率 (W) 165 262 400 440 600 950 2800 噪音級(jí) [dB(A)] 37 39 45 46 48 50 54