【導(dǎo)讀】告廳、會(huì)議室、辦公室、教室和實(shí)驗(yàn)室等各種功能間為一體的綜合教學(xué)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(jī)多用，機(jī)房設(shè)置在地下室。根據(jù)各不同功能房間，將。空氣焓值，風(fēng)機(jī)盤管承擔(dān)室內(nèi)全部冷負(fù)荷及部分的新風(fēng)濕負(fù)荷。散流器平送的形式?？照{(diào)水系統(tǒng)只設(shè)有一個(gè)系統(tǒng)。采用閉式雙管式，水平異。程垂直同程式，冷水泵三臺(tái)，兩用一備；冷卻水泵選三臺(tái)，兩用一備。

　　

【正文】 室外空氣焓值和氣溫高于室內(nèi)空氣焓值和氣溫時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)為處理新風(fēng)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(shí)，空調(diào)系統(tǒng) 為加熱、加濕新風(fēng)要消耗能量。 夏季，空調(diào)新風(fēng)冷負(fù)荷 按下式計(jì)算： =Mo（ hohR） （ 215） 式中 — 夏季新風(fēng)冷負(fù)荷， Kw； Mo— 新風(fēng)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(fēng)熱負(fù)荷按下式計(jì)算： =Mocp（ tRto） （ 216） 式中 — 空調(diào)新風(fēng)熱負(fù)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(jì)算溫度， ℃ tR— 冬季空調(diào)室內(nèi)空氣的計(jì)算溫度，℃ 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(dān) 室內(nèi)熱 負(fù)荷、冷負(fù)荷和 濕 負(fù)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(lái)?yè)?dān)負(fù)房間的冷熱負(fù)荷的系統(tǒng)。一個(gè)全空氣空調(diào)系統(tǒng)通過(guò)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(jī)房?jī)?nèi)的空氣處理機(jī)組來(lái)完成，在房間內(nèi)不再進(jìn)行補(bǔ)充冷卻； 而對(duì)輸送到房間內(nèi)的空氣的加熱可在空調(diào)機(jī)房?jī)?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(jī)房?jī)?nèi)完成，因此常稱為集中空調(diào)系統(tǒng)。 此系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是通風(fēng)換氣次數(shù)大，人體的舒適性較好。同時(shí)，由于只有風(fēng)道，其檢修的工作量極小，也便于施工過(guò)程中的修改。缺點(diǎn)是風(fēng)道占用空間較大，輸送空氣的能耗相對(duì)較高。 全水系統(tǒng) 全水 系統(tǒng)中房間的冷負(fù)荷或熱負(fù)荷全靠水來(lái)承擔(dān)。由于目前全水空調(diào)系統(tǒng)的末端裝置為風(fēng)機(jī)盤管，因此全水空調(diào)系統(tǒng)又稱為全水風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)，與其他空調(diào)系統(tǒng)相比，其優(yōu)點(diǎn)是： (1)由于水的比熱比空氣大得 多，在相同負(fù)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(fēng)管小得多。對(duì)現(xiàn)有建筑改造時(shí)相對(duì)于全空氣系統(tǒng)易于解決布管問(wèn)題。 (2)可兼?zhèn)浼泄├浜凸岬膬?yōu)點(diǎn)，同時(shí)各末端裝置又有獨(dú)立開關(guān)和調(diào)節(jié)的功能。因此，使用靈活方便，各個(gè)房間可獨(dú)自調(diào)節(jié)與控制。當(dāng)房間不需要空調(diào)時(shí)，可以將來(lái)端裝置關(guān)閉，從而可節(jié)省運(yùn)行費(fèi)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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(jī)房外，全水空調(diào)系統(tǒng)無(wú)其他空調(diào)機(jī)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(diǎn)是： (1)比全空氣窄調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)量大。 (2)有冷卻去濕功能，無(wú)加濕功能：不引入新風(fēng)，只能靠門窗滲風(fēng)或定 期開窗來(lái)滿足房間對(duì)新風(fēng)的要求，不能解決房間有組織的通風(fēng)換氣問(wèn)題。 (3)風(fēng)機(jī)盤管運(yùn)行時(shí)有噪聲。 空氣 — 水系統(tǒng) 空氣與作為冷熱介質(zhì)的水同時(shí)送入空調(diào)房間，空氣解決房間的通風(fēng)換氣或提供滿足房間最小衛(wèi)生要求的新風(fēng)量，水則通過(guò)房間內(nèi)的小型空氣處理設(shè)備而承擔(dān)房間的冷熱量及濕負(fù)荷。 根據(jù)在房間內(nèi)末端設(shè)備的形式可分為以下三種系統(tǒng)： (1)空氣 — 水風(fēng)機(jī)盤 管系統(tǒng) —— 在房間內(nèi)設(shè)置風(fēng)機(jī)盤管的空氣 — 水系統(tǒng)。 (2)空氣 — 水誘導(dǎo)器系統(tǒng) —— 在房間內(nèi)設(shè)置誘導(dǎo)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(shè)置輻射板 (供冷或采暖 )的空氣— 水系統(tǒng)。 其優(yōu)點(diǎn)是 ： （ 1） 各空調(diào)房間互不干擾，可以獨(dú)立地調(diào)節(jié)室溫，并可隨時(shí)根據(jù)需要開、停機(jī)組，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用； （ 2） 布置靈活，可和集中處理的新風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)合使用，也可單獨(dú)使用 ； （ 3） 與集中式空調(diào)相比，不需回風(fēng)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(dòng)力消耗和運(yùn)行費(fèi)用較低 ； （ 4） 各房間之間不會(huì) 互相污染 。 冷劑系統(tǒng) 冷劑式 系統(tǒng)是空調(diào)房間的負(fù)荷由制冷劑直接負(fù)擔(dān)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(jī)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(jī)組式系統(tǒng)具有如下特點(diǎn) ： 空調(diào)機(jī)組結(jié)構(gòu)緊湊 ,體積小 ,占地面積小 ,自動(dòng)化程度高 .； 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 空調(diào)機(jī)組可直接設(shè)置在空調(diào)房間內(nèi) ,也可安裝在空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi) ,占機(jī)房面積較小 ,只是集中空調(diào)系統(tǒng)的 50%,機(jī)房層高相對(duì)較低 ； 機(jī)組分散布置 ,各空調(diào)房間可根據(jù)自己的需要開 /停機(jī)組 ,使用靈活方便 。各空調(diào)房間不會(huì)互相污染 ,串聲 。發(fā)生火 災(zāi)時(shí) ,不會(huì)通過(guò)風(fēng)道蔓延 ,對(duì)建筑防火有利 .機(jī)組分散布置 ,維修與管理較麻煩 ； 機(jī)組安裝簡(jiǎn)單 ,工期短 ,投產(chǎn)快 .風(fēng)冷式機(jī)組在現(xiàn)場(chǎng)只要接上電源 ,即可投入運(yùn)行 ； 熱泵空調(diào)機(jī)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(jì)量方便 ,便于分戶計(jì)量 ,分戶收費(fèi) ； 能源的選擇和組合受限制 .目前 ,普遍采用電力驅(qū)動(dòng) ； 制冷性能系數(shù)較小 ,一般在 范圍內(nèi) .不能實(shí)現(xiàn)全年多任務(wù)況節(jié)能運(yùn)行調(diào)節(jié) ,過(guò)渡季也不能用全新風(fēng) ； 整體式機(jī)組系統(tǒng) ,房間內(nèi)噪聲大 ,但分體式機(jī)組系統(tǒng) ,房間的噪聲低 ； 1 設(shè)備使用壽命較短 ,一般約十年 ； 1 機(jī)組系統(tǒng)對(duì)建筑物外觀及周圍環(huán)境影響 .如噪聲 ,凝結(jié)水 ,冷凝器熱風(fēng)對(duì)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(xué)樓，有餐廳、報(bào)告廳、辦公室、會(huì)議室及實(shí)驗(yàn)室等功能間 。 對(duì)于 這種 較大型公共建筑，建筑內(nèi)部的空氣品質(zhì)級(jí)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(shè)計(jì)時(shí)不宜采用。 全空氣系統(tǒng) 設(shè)有 專門的過(guò)濾段，有較強(qiáng)的空氣除濕能力和空氣過(guò)濾能力 ；同時(shí) 送風(fēng)量大，換氣充分，空氣污染小 ， 在春秋過(guò) 渡季節(jié)可實(shí)現(xiàn)全新風(fēng)運(yùn)行，節(jié)約運(yùn)行能耗 。 空氣 — 水系統(tǒng) 常見(jiàn)的形式是風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)， 它以投資少，使用靈活性高等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種建筑之中 。由于 各 個(gè) 空調(diào)房間互不干擾，可以獨(dú)立地調(diào)節(jié)室溫，并可隨時(shí)根據(jù)需要開、停機(jī)組，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用； 同時(shí) 布置靈活，可和集中處理的新風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)合使用，也可單獨(dú)使用 ； 與集中式空調(diào)河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 相比，不需回風(fēng)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(huì)互相污染 ； 動(dòng)力消耗和運(yùn)行費(fèi)用較低 。 綜上所述，對(duì)于本工程中的餐廳、報(bào)告廳等大空間采用一次回風(fēng)單風(fēng)道全空氣系統(tǒng)，過(guò)渡季節(jié)采用 全新風(fēng)系統(tǒng)，采用吊頂式安裝。對(duì)于小型會(huì)議室、辦公室、教室等房間采用 空氣 — 水系統(tǒng)中的 風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)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(jié)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(yùn)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(jiǎn)單，但水中含氧量高，管路和設(shè)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(diǎn)設(shè)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(shè)計(jì)，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(zhǎng)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(shí)也采用同程式系統(tǒng)。 （ 2）異程式水管系統(tǒng)管網(wǎng)簡(jiǎn)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(dāng)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(duì)于本設(shè)計(jì)，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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(yùn)行人員依據(jù)多數(shù)房間的需要決定，實(shí)行供熱與供冷的轉(zhuǎn)換。兩管制系統(tǒng)具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、管理方便，一次性投資較小等優(yōu)點(diǎn)。 （ 2）三管制系統(tǒng)分別設(shè)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(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。但由于冷熱水同時(shí)進(jìn)入回水管中，故由混合損失，運(yùn)行效率低，冷熱水環(huán)路互相連通，系統(tǒng)水力工況復(fù)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(yīng)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(wèn)題，運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，不需要轉(zhuǎn)換。缺點(diǎn)是初投資高，管道占有空間大。 對(duì)于本工程設(shè)計(jì)，對(duì)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(fù)荷變化時(shí)，可通過(guò)改變風(fēng)量或者改變供回水溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)方便，不需要復(fù)雜的自控設(shè)備，缺點(diǎn)是水流量不變，輸送始終為設(shè)計(jì)最大值。 變流量水系統(tǒng)中供回水溫度保持定值，負(fù)荷變化時(shí)，通過(guò)改變供水量來(lái)調(diào)節(jié)。輸送能耗隨負(fù)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(shè)備。 根據(jù)以上各系統(tǒng)的特征及優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié) 合本辦公樓情況，本設(shè)計(jì)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(jí)泵 變流量系統(tǒng)，這種空調(diào)水系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(diǎn)。由于本設(shè)計(jì)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(zhǎng)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(dòng)冷水機(jī)組中水冷冷凝器、吸收式冷水機(jī)組中冷凝器和吸收器等設(shè)備中。通過(guò)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(lái)水等。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 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(jī)配套互相獨(dú)立的冷卻水循環(huán)系統(tǒng) 冷卻塔和冷卻水機(jī)組一對(duì)一配套，彼此構(gòu)成獨(dú)立的冷卻水系統(tǒng)，這種流程運(yùn)行方便，便于管理，但管路復(fù)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(jī)組通常設(shè)置相同的臺(tái)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(yùn)行，傳統(tǒng)的做法是在冷卻水系統(tǒng)中設(shè)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(jì)條件和 水源情況，建筑物的地理位置、使用要求和 功能，本設(shè)計(jì)中采用冷卻水系統(tǒng)中采用機(jī)械通風(fēng)冷卻塔循環(huán)系統(tǒng)，冷卻塔設(shè)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(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 第 4 章 送風(fēng)狀態(tài)及送風(fēng)量的確定 167。 全空氣一次回風(fēng)送風(fēng)處理過(guò)程以及送風(fēng)參數(shù)計(jì)算 一、 全空氣一次回風(fēng) 系統(tǒng) 夏季 送風(fēng)過(guò)程 全空氣一次回風(fēng) 系統(tǒng) 夏季空氣處理過(guò)程焓濕圖如下： 圖 41 夏季全空氣系統(tǒng)處理過(guò)程焓濕圖 新風(fēng) W 與回風(fēng) N 混合 → C（經(jīng)冷卻干燥 ）→ O（經(jīng)ε）→ N 夏季送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)和送風(fēng)量 ： 空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)狀態(tài)和送風(fēng)量的確定可以再 id 圖上進(jìn)行，具體步驟 ： 根據(jù)室內(nèi) 設(shè)計(jì)參數(shù)和當(dāng)?shù)貧庀髤?shù) 在 id 圖上找出室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn) N，室外狀態(tài)點(diǎn) W； 根據(jù)計(jì)算出的室內(nèi)冷負(fù)荷Ｑ和濕負(fù)荷Ｗ，求出 ε＝ WＱ ，通過(guò)Ｎ點(diǎn)畫出此過(guò)程線ε； 采用最大溫差送風(fēng)量（即露點(diǎn)送風(fēng)），畫出相對(duì)濕度線φ＝ 90％的線，該線與ε相交于Ｏ點(diǎn)，Ｏ點(diǎn)為送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)； 由 NWNCGGw? 確定新風(fēng)和回風(fēng)的混合狀態(tài)點(diǎn)Ｃ，連接Ｃ點(diǎn)和Ｏ點(diǎn) ， 其處理過(guò)程為 ： 二、 全空氣一次回風(fēng) 夏季 送風(fēng)參數(shù)計(jì)算 以 101 房間為例進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 熱濕比 ε＝WＱ＝s/ ＝ 確定送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn) Ｎ 點(diǎn)， iＮ ＝ ， dＮ ＝ ，過(guò) Ｎ 點(diǎn)作 ε＝ ，采用機(jī)器露點(diǎn)送風(fēng)，確定送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn) O， iＯ ＝ ，tＯ ＝ ℃ ， dO =， tW =℃，夏季空調(diào)室外計(jì)算濕球溫度 =℃，室外焓值 iW = kJ/kg. 計(jì)算送風(fēng)量 G 送風(fēng)量 G=ioinQ?= ?= g/s=