【文章內(nèi)容簡介】 第 10 頁 共 86 頁第三章 初步方案設(shè)計辦公樓的暖通空調(diào)設(shè)計部分，方案論證分別為空調(diào)方案，通風系統(tǒng)方案，水系統(tǒng)方案及通風防排煙設(shè)計方案。 空氣調(diào)節(jié)方案選擇該建筑是辦公大樓，根據(jù)原始資料和《實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊》P656“空調(diào)系統(tǒng)劃分的基本原則” ，按使用時間與功能（見建筑平面示意圖） ，初步擬定如下空調(diào)方案：一層大廳采用吊頂空調(diào)機側(cè)送，會議室由于空間比較大，采用全空氣系統(tǒng)；其余所有房間采用風機盤管系統(tǒng)。新風都才采用獨立新風。 冷源設(shè)計查閱〈實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊〉P989“制冷機優(yōu)缺點及性能比較，如下（表 31）表 31 制冷機優(yōu)缺點及性能比較雙效直燃類型 活塞式 螺桿式 離心式 式吸收式動力來源 電能 電能 電能 （燃汽）熱能制冷劑 R22 R22 R22 溴化鋰性能系數(shù) COP 或熱力系數(shù) ξ 約為 高，約為 ，只宜在60%~100%的負荷下運行高，約為~ 較低， ξ≥單機容量 KW/臺常為30~300KW 較大， 582~1160 大，116~4500 大， 117~3490運行費 大 中 中 小設(shè)備費 中 小 大 中占用機房空間 小 中 中 大噪音 大 大 中 小環(huán)境污染 大 大 大 小用作供熱設(shè)備 不可 不可 不可 可本次設(shè)計的辦公樓，其計算冷負荷為 ，選用三臺機組，適合選用螺桿式制冷機組。且現(xiàn)在螺桿式制冷機組較為常用，性能系數(shù) COP 也較高。供回水溫度 本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 第 11 頁 共 86 頁7/12℃。綜上比較，選用螺桿式制冷機組 冷卻設(shè)備初步設(shè)計考慮到中央空調(diào)系統(tǒng)所需冷卻流量大，因此冷卻水采用循環(huán)水冷卻，這樣才比較節(jié)約水資源。冷卻設(shè)備的選擇則考慮選用土壤源熱泵。土壤源熱泵是現(xiàn)代比較常用的一種冷源方式，其經(jīng)濟效益比較將在后面講到。 水泵初步設(shè)計考慮到機房的面積有限，選用立式的離心水泵，占用的面積就小些。根據(jù)規(guī)范手冊，一臺制冷機對應(yīng)的用一臺冷凍水泵和一臺冷卻水泵。 空調(diào)風管布置方案設(shè)計辦公室和會議室等采用吊頂式風機盤管下送上回形式，為防止發(fā)生“短路” ，將風機盤管安裝在內(nèi)墻一側(cè)，加送風管，延長到室內(nèi)比較合適的空間，新風管從走廊接入室內(nèi)，另設(shè)置新風口，直接將新風送入房間風管與回風混合。示意圖如下（圖31）： 本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 第 12 頁 共 86 頁 圖 31 房間風管布置圖會議室和超市等幾個房間接入新風管道，并設(shè)置新風口。 空調(diào)水系統(tǒng)方案設(shè)計 水系統(tǒng)開式和閉式的比較（表 32）表 32 水系統(tǒng)比較表類型 閉式 開式管路系統(tǒng)不與大氣相接特征僅在系統(tǒng)最高點設(shè)置膨脹 管路系統(tǒng)與大氣相通風機盤管和有水適宜的空調(diào)系統(tǒng)冷式表冷器的系統(tǒng) 有噴水室的系統(tǒng)，水泵壓力，功率均低優(yōu)點與蓄熱水池連接比較簡單，冷水箱有一定蓄冷能力，可以減少開啟冷凍機的時間，增加能量調(diào)節(jié)能力，且冷水溫度波動可以小一些缺點蓄冷能力小，低負荷時冷凍機也需要經(jīng)常開動；膨脹水箱的補水有時需要加加壓水泵冷水與大氣接觸；易腐蝕管道；水泵要克服靜水壓力，耗電大，采用自流回水時回水管徑大因而投資較高些另外次空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計中，為了解決水力平衡，同時考慮到建筑內(nèi)用風機盤管加新風系統(tǒng)和空調(diào)機組內(nèi)用水冷式表冷器，且閉式水系統(tǒng)水泵的揚程僅需考慮最不利環(huán)路的沿程阻力和局部阻力，不需考慮提升高度。所以選用閉式系統(tǒng) 管路管制的選擇表 33 水系統(tǒng)管制比較水系統(tǒng) 二管制 三管制 四管制特點供回水管各一根，夏季供冷水，冬季供熱水，簡便；投資省；冷熱水兩相差較大盤管進口處設(shè)有三通閥，由室內(nèi)溫度控制裝置控制按需要供應(yīng)冷水或熱水；使用同一根回水管，存在冷熱量混合損失；初投資較高供冷、供熱的供回水管均風開設(shè)置，靈活實現(xiàn)同時供冷供熱。管路復(fù)雜，投資高，占空間 本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 第 13 頁 共 86 頁見上表 33 根據(jù)《實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊》P783 [5] 風機盤管水系統(tǒng)表 – 4 的分析，再考慮系統(tǒng)簡單性，管理方便，投資最少，效果理想等因素；還有三管制、四管制雖有很多優(yōu)點，諸如節(jié)能，易調(diào)節(jié)等，但經(jīng)濟上分析卻不合適，系統(tǒng)復(fù)雜，不便于管理，投資大，故選用兩管制系統(tǒng) 定、變水量選擇 查《實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊》P798 [5]表 –1表 34 定變水量優(yōu)缺點比較表類型 定流量 變流量特征系統(tǒng)中的水量保持定值，負荷變化時改變供回水溫度來匹配供回水溫度保持定值，負荷變化時改變系統(tǒng)中的水量來匹配優(yōu)點系統(tǒng)簡單，操作方便。不需復(fù)雜的的自控系統(tǒng)輸送能耗隨流量的減少而減低，配管設(shè)計可考慮同時使用系數(shù)，管徑相應(yīng)減小缺點配管設(shè)計不能考慮同時使用系數(shù)，輸送能耗始終處于最大值 系統(tǒng)復(fù)雜。必須配自控系統(tǒng)通過上表 34 綜合考慮，確定采用定水量 同，異程式系統(tǒng)表 35 同程和異程系統(tǒng)比較表類型 同程 異程特征供回水干管水流方向相同，經(jīng)過每一環(huán)路的管路長度相等供回水干管水流方向相反，經(jīng)過每一環(huán)路的管路長度不等優(yōu)點水量分配、調(diào)節(jié)方便。便于水力平衡。 不需回程管，管道長度較短，管路簡單，投資較低。缺點需回程管，管道長度較長，投資較高。 水量分配、調(diào)節(jié)難。不便于水力平衡。通過上表 35 本設(shè)計中采用異程式系統(tǒng)。 水泵安裝方案的比較見（表 36）表 36 水泵安裝方案比較表 本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 第 14 頁 共 86 頁連接方式一次泵先串聯(lián)后并聯(lián) 一次泵后并聯(lián)后串聯(lián) 二次泵示意圖制 冷 機制 冷 機 制 冷 機制 冷 機 制 冷 機制 冷 機優(yōu)點控制及運行管理簡單，各冷水機組干擾少，水量保證性高效接管相對較方便，機房布置整潔有序1，可實現(xiàn)水泵變流量2，節(jié)省輸送能耗3，適應(yīng)供水分區(qū)不同壓降4，系統(tǒng)總壓力低缺點由于水泵與冷水機組布置位置影響，造成管道相對較多，并且尤其要注意，水泵與冷水機組之間的管道放空氣問題1， 閥門，附件多2， 要求自動聯(lián)鎖起停的工程3， 電動蝶閥與對應(yīng)水泵起停順序?qū)⑹芟蓿乳_水泵后開電動蝶閥1，系統(tǒng)較復(fù)雜2，投資稍高 供暖系統(tǒng)方案的選擇冷水循環(huán)動力的方案選擇，由于是接市政冷卻水管網(wǎng)，所以無須設(shè)置，直接將市政冷卻水管網(wǎng)接入空調(diào)循環(huán)水管 地下室通風 地下室通風直接由送風和排風兩部分組成，在送風井口安裝上一臺合適的送風機，由風管送入各房間。排風也一樣，在排風井口安裝上一臺排風機，通過各房間排風口排入排風管，由風機排出。 本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 第 15 頁 共 86 頁第四章 負荷計算 夏季負荷（包括冷負荷與濕負荷）計算 空調(diào)房間冷熱濕負荷的計算公式外墻體和層面?zhèn)鳠岬脽嵋鸬美湄摵蒐Q=F*K*（t ltn） W 查《空氣調(diào)節(jié)》P46 [2]K：墻體或屋面的傳熱系數(shù), ，)/(2℃mwF：墻體或屋面的傳熱面積 ㎡tn：室內(nèi)空氣溫度，℃tl：墻體或屋面冷負荷計算溫度℃，見表 和表 查表 外墻、屋頂熱工指標外、內(nèi)表面放熱系數(shù) ()wm??℃ ()Nwm??℃外墻是 37 墻，傳熱系數(shù)為 K=，類型為Ⅱ型。Ⅱ型外墻的冷負荷計算溫度 tl ,查附錄 24 表 3內(nèi)墻的冷負荷計算注：內(nèi)墻、內(nèi)窗、樓板等其鄰室為空氣調(diào)節(jié)房間時，其室溫基數(shù)差小于 3℃，不計算冷負荷，當溫差大于或等于 3℃時，需計算。這里不需計算鄰室為空調(diào)房間的內(nèi)墻的冷負荷玻璃傳熱得熱引起得冷負荷LQ=F*K*（t ltn）K：窗的傳熱系數(shù), ，見附錄 24 表 9)/(2℃mw 本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 第 16 頁 共 86 頁F：窗的傳熱面積 ㎡tn：室內(nèi)空氣溫度，℃tl：窗的冷負荷計算溫度℃，見附錄 24 表 11按 ()wm??℃ ()Nwm??℃單層玻璃窗傳熱系數(shù)為 K＝玻璃窗的地點修正值 ℃：廣州： ＝1℃dtdt窗日射得熱引起的冷負荷無外遮陽 maxfsnJclOLQFCD?? ??：玻璃窗的有效面積， ，是窗的面積乘以有效面積系數(shù)F2 aC, ：玻璃窗遮擋系數(shù)和窗內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù),sCn：不同緯度帶各朝向 7 月日照得熱因數(shù)的最大值maxJD?：玻璃窗冷負荷系數(shù),以北緯 27176。30′為界限劃分為南、北兩區(qū),查表 百cl葉窗簾 = n 單層鋼窗 =透明普通玻璃 單層 厚度 5 =照明得熱引起的冷負荷 室內(nèi)用白熾燈 其公式是Q=F*q W 由《民用建筑空調(diào)設(shè)計手冊》 P59 葉表 271 查的照明負荷面積指標F：房間面積 2mq:單位面積燈光負荷 W/m^2人體得熱和冷負荷 本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 第 17 頁 共 86 頁(W)SCLQ???? 12qn12Lqn：人體顯熱得熱量，WS：人體潛熱得熱量，W?：不同室溫和勞動性質(zhì)時成年男子得散顯熱量，W/人Lq：不同室溫和勞動性質(zhì)時成年男子得散潛熱量，W/人S：室內(nèi)人數(shù)見上面 33 表。1n：群集系數(shù),見表 ：人體得冷負荷系數(shù),見表 ,表 ,表 CL室內(nèi)濕源散濕形成的濕負荷 因為本設(shè)計的建筑是酒店大樓，所以只考慮人體散熱，計算公式查《實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊》P735 （ ）??kh：一名成年男子的小時散濕量，gg：群集系數(shù)，n：計算時刻空調(diào)房間室內(nèi)的人數(shù)，? 以辦公室 101 為例，負荷計算如下表（41） （單位：W） 冬季負荷（包括熱負荷與濕負荷）計算 表 421 102 南向外墻負荷計算時間 8 9 10 11 12 13 14 15Tc Td Ka 1 1 1 1 1 1 1 1 本科生畢業(yè)設(shè)計說明書 第 18 頁 共 86 頁Kp Tc′ Tr 27 27 27 27 27 27 27 27△T K A 南墻 Q﹙t﹚ 表 422 102 北向外墻負荷計算時間 8 9 10 11 12 13 14 15Tc 31 Td Ka 1 1 1 1 1 1 1 1Kp Tc′ Tr 27 27 27 27 27 27 27 27△T K A 北墻 Q﹙t﹚ 表 423 南北向外窗日射得熱時間 8 9 10 11 12 13 14 15CLQ 130 130 130 130 130 130 13