【導讀】告廳、會議室、辦公室、教室和實驗室等各種功能間為一體的綜合教學樓。建筑一共有十一層，其中一層的層高為，二層到十一層層高為。方面的供熱，做到一機多用，機房設置在地下室。根據(jù)各不同功能房間，將?？諝忪手担L機盤管承擔室內(nèi)全部冷負荷及部分的新風濕負荷。散流器平送的形式?？照{(diào)水系統(tǒng)只設有一個系統(tǒng)。采用閉式雙管式，水平異。程垂直同程式，冷水泵三臺，兩用一備；冷卻水泵選三臺，兩用一備。

　　

【正文】 鍵。在夏季室外空氣焓值和氣溫高于室內(nèi)空氣焓值和氣溫時，空調(diào)系統(tǒng)為處理新風需要消耗冷量。而冬季室外氣溫比室內(nèi)氣溫低且含濕量也低時，空調(diào)系統(tǒng) 為加熱、加濕新風要消耗能量。 夏季，空調(diào)新風冷負荷按下式計算： =Mo（ hohR） （ 215） 式中 — 夏季新風冷負荷， Kw； Mo— 新風量， kg/s； ho— 室外空氣的焓值， kJ/kg； hR— 室內(nèi)空氣的焓值， kJ/kg； 冬季，空調(diào)新風熱負荷按下式計算： =Mocp（ tRto） （ 216） 式中 — 空調(diào)新風熱負荷， Kw； cp— 空氣的定壓比熱， kJ/（ kg.℃ ），取 kJ/（ kg.℃ ）； to— 冬季空調(diào)室外空氣的計算溫度， ℃ tR— 冬季空調(diào)室內(nèi)空氣的計算溫度，℃ 河南科技大學畢業(yè)設計 20 第 3 章 空調(diào)系統(tǒng)方案的確定 167。 空調(diào) 系統(tǒng) 分類 一 、 空調(diào)系統(tǒng)的分類 按照 承擔 室內(nèi)熱 負荷、冷負荷和 濕 負荷的介質(zhì) 分類，空調(diào)系統(tǒng)可以分為：全空氣系統(tǒng)、全水系統(tǒng)、空氣－水系統(tǒng)、冷劑系統(tǒng) 。 二、 空調(diào)系統(tǒng)的比較 全空氣系統(tǒng) 全空氣系統(tǒng)是 完全 由 空氣來擔負房間的冷熱負荷的系統(tǒng)。一個全空氣空調(diào)系統(tǒng)通過輸送的冷空氣向房間提供顯熱冷量和潛熱冷量，其空氣的冷卻、去濕處理完全集中于空調(diào)機房內(nèi)的空氣處理機組來完成，在房間內(nèi)不再進行補充冷卻；而對輸送到房間內(nèi)的空氣的加熱可在空調(diào)機房內(nèi)完成，也可在各房間內(nèi)完成。全空氣空調(diào)系統(tǒng)的空氣處理基本上集中于空調(diào)機房內(nèi)完 成，因此常稱為集中空調(diào)系統(tǒng)。 此系統(tǒng)的優(yōu)點是通風換氣次數(shù)大，人體的舒適性較好。同時，由于只有風道，其檢修的工作量極小，也便于施工過程中的修改。缺點是風道占用空間較大，輸送空氣的能耗相對較高。 全水系統(tǒng) 全水 系統(tǒng)中房間的冷負荷或熱負荷全靠水來承擔。由于目前全水空調(diào)系統(tǒng)的末端裝置為風機盤管，因此全水空調(diào)系統(tǒng)又稱為全水風機盤管系統(tǒng)，與其他空調(diào)系統(tǒng)相比，其優(yōu)點是： (1)由于水的比熱比空氣大得多，在相同負荷下，該系統(tǒng)的水量比全空氣空 調(diào) 系統(tǒng)中的空氣量小得多，輸送能耗低，水管所占空間比風管小得多。對現(xiàn)有建筑改造 時相對于全空氣系統(tǒng)易于解決布管問題。 (2)可兼?zhèn)浼泄├浜凸岬膬?yōu)點，同時各末端裝置又有獨立開關和調(diào)節(jié)的功能。因此，使用靈活方便，各個房間可獨自調(diào)節(jié)與控制。當房間不需要空調(diào)時，可以將來端裝置關閉，從而可節(jié)省運行費用。 (3)各房間用各自的末端裝置處理空氣，因此各房間的空氣互不串通，河南科技大學畢業(yè)設計 21 防止了空氣交叉污染，有利于保證室內(nèi)空氣品質(zhì)。 (4)除了冷、熱源機房外，全水空調(diào)系統(tǒng)無其他空調(diào)機房，而末端裝置吊掛或靠墻安裝，因此比全空氣空調(diào)系統(tǒng)占用健筑面積少。 其 缺點是： (1)比全空氣窄調(diào)系統(tǒng)運行維護量大。 (2)有冷 卻去濕功能，無加濕功能：不引入新風，只能靠門窗滲風或定 期開窗來滿足房間對新風的要求，不能解決房間有組織的通風換氣問題。 (3)風機盤管運行時有噪聲。 空氣 — 水系統(tǒng) 空氣與作為冷熱介質(zhì)的水同時送入空調(diào)房間，空氣解決房間的通風換氣或提供滿足房間最小衛(wèi)生要求的新風量，水則通過房間內(nèi)的小型空氣處理設備而承擔房間的冷熱量及濕負荷。 根據(jù)在房間內(nèi)末端設備的形式可分為以下三種系統(tǒng)： (1)空氣 —水風機盤管系統(tǒng) ——在房間內(nèi)設置風機盤管的空氣 —水系統(tǒng)。 (2)空氣 —水誘導器系統(tǒng) ——在房間內(nèi)設置誘導器 (帶有盤管 )的空氣 —水系統(tǒng)。 (3)空氣 —水輻射板系統(tǒng) ——在房間內(nèi)設置輻射板 (供冷或采暖 )的空氣—水系統(tǒng)。 其優(yōu)點是 ： （ 1） 各空調(diào)房間互不干擾，可以獨立地調(diào)節(jié)室溫，并可隨時根據(jù)需要開、停機組，節(jié)省運行費用； （ 2） 布置靈活，可和集中處理的新風系統(tǒng)聯(lián)合使用，也可單獨使用 ； （ 3） 與集中式空調(diào)相比，不需回風管道，可減少占用的建筑空間，有利于降低建筑層高，節(jié)省建筑投資 ， 動力消耗和運行費用較低 ； （ 4） 各房間之間不會互相污染 。 冷劑系統(tǒng) 冷劑式 系統(tǒng)是空調(diào)房間的負荷由制冷劑直接負擔的系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)蒸發(fā)器或冷凝器直接從空調(diào)房間吸收 (或放出 )熱量。冷劑式空調(diào)系統(tǒng)也稱機組式系統(tǒng)。與集中式空調(diào)系統(tǒng) (中央空調(diào)系統(tǒng) )相比 ,機組式系統(tǒng)具有如下特點 ： 空調(diào)機組結構緊湊 ,體積小 ,占地面積小 ,自動化程度高 .； 河南科技大學畢業(yè)設計 22 空調(diào)機組可直接設置在空調(diào)房間內(nèi) ,也可安裝在空調(diào)機房內(nèi) ,占機房面積較小 ,只是集中空調(diào)系統(tǒng)的 50%,機房層高相對較低 ； 機組分散布置 ,各空調(diào)房間可根據(jù)自己的需要開 /停機組 ,使用靈活方便 。各空調(diào)房間不會互相污染 ,串聲 。發(fā)生火災時 ,不會通過風道蔓延 ,對建筑防火有利 .機組分散布置 ,維修與管理較麻煩 ； 機組安裝簡單 ,工期短 ,投產(chǎn)快 .風冷式機 組在現(xiàn)場只要接上電源 ,即可投入運行 ； 熱泵空調(diào)機組系統(tǒng)節(jié)能和環(huán)保效益顯著 ； 就地制冷 ,制熱 ,冷 ,熱量的輸送損失少 ； 計量方便 ,便于分戶計量 ,分戶收費 ； 能源的選擇和組合受限制 .目前 ,普遍采用電力驅(qū)動 ； 制冷性能系數(shù)較小 ,一般在 范圍內(nèi) .不能實現(xiàn)全年多任務況節(jié)能運行調(diào)節(jié) ,過渡季也不能用全新風 ； 整體式機組系統(tǒng) ,房間內(nèi)噪聲大 ,但分體式機組系統(tǒng) ,房間的噪聲低 ； 1 設備使用壽命較短 ,一般約十年 ； 1 機組系統(tǒng)對建筑物外觀及周圍環(huán)境影響 .如噪聲 ,凝結水 ,冷凝器熱風對周圍環(huán)境的污 染 。 167。 空調(diào)系統(tǒng)方案論證 本工程為綜合教學樓，有餐廳、報告廳、辦公室、會議室及實驗室等功能間 。 對于 這種 較大型公共建筑，建筑內(nèi)部的空氣品質(zhì)級別要求較高，全水系統(tǒng)和冷劑系統(tǒng)只能消除室內(nèi)的余熱和余濕，不能起到改善室內(nèi)空氣品質(zhì)的作用，所以全水系統(tǒng)和冷劑系統(tǒng)在本次的建筑空調(diào)設計時不宜采用。 全空氣系統(tǒng) 設有 專門的過濾段，有較強的空氣除濕能力和空氣過濾能力 ；同時 送風量大，換氣充分，空氣污染小 ， 在春秋過渡季節(jié)可實現(xiàn)全新風運行，節(jié)約運行能耗 。 空氣 — 水系統(tǒng) 常見的形式是風機盤管加新風系統(tǒng)， 它以投資少，使用靈活性高等優(yōu)點， 廣泛應用于各種建筑之中 。由于 各 個 空調(diào)房間互不干擾，可以獨立地調(diào)節(jié)室溫，并可隨時根據(jù)需要開、停機組，節(jié)省運行費用； 同時 布置靈活，可和集中處理的新風系統(tǒng)聯(lián)合使用，也可單獨使用 ； 與集中式空調(diào)河南科技大學畢業(yè)設計 23 相比，不需回風管道，可減少占用的建筑空間，有利于降低建筑層高，節(jié)省建筑投資 ； 各房間之間不會互相污染 ； 動力消耗和運行費用較低 。 綜上所述，對于本工程中的餐廳、報告廳等大空間采用一次回風單風道全空氣系統(tǒng)，過渡季節(jié)采用全新風系統(tǒng)，采用吊頂式安裝。對于小型會議室、辦公室、教室等房間采用 空氣 — 水系統(tǒng)中的 風機盤管加新風系統(tǒng)。 167。 空調(diào) 水系統(tǒng) 空調(diào)水系統(tǒng)主要包括冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、凝結水系統(tǒng)和熱水系統(tǒng)?？照{(diào)水系統(tǒng)可以區(qū)分為開式和閉式，兩水管和四水管，同程式和異程式，上分式和下分式；按運行調(diào)節(jié)方法分定流量和變流量。 一、 空調(diào) 冷凍 水系統(tǒng) 開式和閉式系統(tǒng) （ 1） 開式水系統(tǒng)與蓄熱水槽連接比較簡單，但水中含氧量高，管路和設備易腐蝕，且為了克服系統(tǒng)靜水壓頭，水泵耗電大，僅適用于利用蓄熱槽的低層水的系統(tǒng)。 （ 2） 閉式水系統(tǒng)不與大氣相接觸，僅在系統(tǒng)最高點設置膨脹水箱，管路系統(tǒng)不易產(chǎn)生污垢和腐蝕，不需克服系統(tǒng)靜水壓頭，水泵耗電較小，因此，綜合該 工程設計，選擇閉式系統(tǒng)。 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。 （ 1） 同程式水系統(tǒng)除了供回水管路以外，還有一根同程管，由于各并聯(lián)環(huán)路的管長度基本相同，各用戶盤管的水阻力大致相同，所以系統(tǒng)穩(wěn)定性好，流量分配均勻。高層建筑的垂直立管通常采用同程式，水平管路系統(tǒng)范圍大時也采用同程式系統(tǒng)。 （ 2）異程式水管系統(tǒng)管網(wǎng)簡單，水系統(tǒng)投資較少，但是水量分配調(diào)節(jié)較難，如果系統(tǒng)較小，適當減小公共管路的阻力，增加并聯(lián)支管阻力，并在所有盤管連接支管上安裝流量調(diào)節(jié)閥平衡阻 力。對于本設計，同一層的水平管上采用異程式，在垂直立管上則采用同程式。 兩 管制、三管制、四管制系統(tǒng) 河南科技大學畢業(yè)設計 24 （ 1） 兩 管制水系統(tǒng)是采用同一套供回水管路，冬季供冷水，夏季供冷水。由運行人員依據(jù)多數(shù)房間的需要決定，實行供熱與供冷的轉(zhuǎn)換。兩管制系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡單、管理方便，一次性投資較小等優(yōu)點。 （ 2）三管制系統(tǒng)分別設置供冷、供熱管路和冷熱換熱器。冷熱水管的回水管共用一根。這種系統(tǒng)能同時滿足供冷供熱的要求，適應負荷變化的能力強，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。但由于冷熱水同時進入回水管中，故由混合損失， 運行效率低，冷熱水環(huán)路互相連通，系統(tǒng)水力工況復雜，初投資比雙水管系統(tǒng)高。 （ 3）四管制系統(tǒng)有分開的冷、熱水供回水管，這種系統(tǒng)和三水管系統(tǒng)一樣，可以全年使用冷水和熱水，調(diào)節(jié)靈活，可適應房間變化的各種情況，且克服了三水管系統(tǒng)存在的回水管損失問題，運行操作簡單，不需要轉(zhuǎn)換。缺點是初投資高，管道占有空間大。 對于本工程設計，對空調(diào)精度要求不是很高，故采用兩管式。 四、 定流量與變流量 定流量水系統(tǒng)中的循環(huán)水量保持定值，負荷變化時，可通過改變風量或者改變供回水溫度進行調(diào)節(jié)，系統(tǒng)簡單，調(diào)節(jié)方便，不需要復雜的自控設備，缺點 是水流量不變，輸送始終為設計最大值。 變流量水系統(tǒng)中供回水溫度保持定值，負荷變化時，通過改變供水量來調(diào)節(jié)。輸送能耗隨負荷減少而降低，水泵容量和電耗少，系統(tǒng)需配備一定自控設備。 根據(jù)以上各系統(tǒng)的特征及優(yōu)缺點，結 合本辦公樓情況，本設計空調(diào)水系統(tǒng)選擇閉式，豎直同程、水平異程式，雙管制，單級泵 變流量系統(tǒng)，這種空調(diào)水系統(tǒng)具有結構簡單，初期投資小，管路不易產(chǎn)生污垢和腐蝕，不需要克服系統(tǒng)靜水壓頭，水泵耗電較小等優(yōu)點。由于本設計屬于多層建筑，因此可以采用水平異程，豎直同程式水系統(tǒng)，此系統(tǒng)的立管除了供回水管路外，還有一根同程 管，由于各并聯(lián)環(huán)路的管路總長度基本相同，各用戶盤管的水阻力大致相等，所以系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性好，流量分配均勻，有利于水力平衡。 二、 空調(diào)冷卻水系統(tǒng) 空調(diào)冷卻水用于電動冷水機組中水冷冷凝器、吸收式冷水機組中冷凝器和吸收器等設備中。通過冷卻水系統(tǒng)將空調(diào)系統(tǒng)從被調(diào)節(jié)房間吸取的熱量和消耗的 功釋放到環(huán)境中去。常用的冷卻水系統(tǒng)的水源有 地表水、地下水、海水、自來水等。 河南科技大學畢業(yè)設計 25 空調(diào)的冷卻水系統(tǒng)有直流式冷卻水系統(tǒng)、混合式冷卻水系統(tǒng)和循環(huán)式冷卻水系統(tǒng) 。 冷卻水系統(tǒng)的布置形式有很多種，比較典型的有： 單機配套互相獨立的冷卻水循環(huán)系統(tǒng) 冷卻塔和冷卻水機組一對一配套，彼此構成獨立的冷卻水系統(tǒng)，這種流程運行方便，便于管理，但管路復雜，難以布置，而且成本較高。目前已不多用。 共用供、回水管的冷卻水循環(huán)系統(tǒng) 冷卻塔和冷水機組通常設置相同的臺數(shù)，共用供、回水干管的循環(huán)系統(tǒng)。為了使冷卻水循環(huán)泵能穩(wěn)定的運行，傳統(tǒng)的做法是在冷卻水系統(tǒng)中設置水箱，增加系統(tǒng)的水容量。 綜上所述，考慮到南京 市的 經(jīng)濟條件和 水源情況，建筑物的地理位置、使用要求和功能，本設計中采用冷卻水系統(tǒng)中采用機械通風冷卻塔循環(huán)系統(tǒng)，冷卻塔設在建筑物的屋頂上，且冷卻水的布置形式為共用供、回水 管的冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。 河南科技大學畢業(yè)設計 26 第 4 章 送風狀態(tài)及送風量的確定 167。 全空氣一次回風送風處理過程以及送風參數(shù)計算 一、 全空氣一次回風 系統(tǒng) 夏季 送風過程 全空氣一次回風 系統(tǒng) 夏季空氣處理過程焓濕圖如下： 圖 41 夏季全空氣系統(tǒng)處理過程焓濕圖 新風 W 與回風 N 混合 → C（經(jīng)冷卻干燥 ）→ O（經(jīng)ε）→ N 夏季送風狀態(tài)點和送風量 ： 空調(diào)系統(tǒng)送風狀態(tài)和送風量的確定可以再 id 圖上進行，具體步驟 ： 根據(jù)室內(nèi)設計參數(shù)和當?shù)貧庀髤?shù) 在 id 圖上找出室內(nèi)狀態(tài)點 N，室外狀態(tài)點 W； 根據(jù)計算出的室內(nèi)冷負荷Ｑ和濕負荷Ｗ，求出 ε＝ WＱ ，通過Ｎ點畫出此過程線ε； 采用最大溫差送風量（即露點送風），畫出相對濕度線φ＝ 90％的線，該線與ε相交于Ｏ點，Ｏ點為送風狀態(tài)點； 由 NWNCGGw? 確定新風和回風的混合狀態(tài)點Ｃ，連接Ｃ點和Ｏ點 ， 其處理過程為 ： 二、 全空氣一次回風 夏季 送風參數(shù)計算 以 101 房間為例進行設計計算 河南科技大學畢業(yè)設計 27 熱濕比 ε＝WＱ＝s/ ＝ 確定送風狀態(tài)點 Ｎ 點， iＮ ＝ ， dＮ ＝ ，過 Ｎ 點作 ε＝ ，采用機器露點送風，確定送風狀態(tài)點 O， iＯ ＝ ，tＯ ＝ ℃ ， dO =， tW =℃，夏季空調(diào)室外計算濕球溫度 =℃，室外焓值 iW = kJ/kg. 計算送風量 G 送風量 G= ioinQ? = ? = g/s= ? =14791