上海市崇明縣政府行政大樓空調系統(tǒng)設計【畢業(yè)論文】

1、<p>　　本科畢業(yè)論文(設計)</p><p>　題 目：上海市崇明縣政府行政大樓空調系統(tǒng)設計</p><p>　學 院：</p><p>　學生姓名：</p><p>　專 業(yè)：建筑環(huán)境與設備工程</p><p>　班 級：</p><p>　指導教師：&l

2、t;/p><p>　起止日期：</p><p>　　上海市崇明縣政府行政大樓空調系統(tǒng)設計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　空調設計主要是針對室內環(huán)境包括溫度、濕度、空氣流速、潔凈程度以及新鮮程度等進行設計，使之達到所需要的狀態(tài)。這需要我們通過對暖通知識的了解與運用。</p>

3、<p>　　本次設計對象是上海市崇明縣政府行政大樓空調系統(tǒng)。通過查閱設計地點上海的地理資料得出相應的氣象參數，針對該樓的功能來對此設計確定方案，本大樓有4層，采用空氣——水系統(tǒng)，選取了風機盤管加獨立新風的空調方式。新風由新風機組處理到室內焓值，與風機盤管處理好的室內回風混合送出。通過對各個房間的冷負荷、氣流組織、水系統(tǒng)等進行計算統(tǒng)計，并對風機盤管及冷水機組進行選型。本次設計采用新風加回風的送風形式，每層設一個新風機組，水系統(tǒng)采

4、用同程式，這種水系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性好，各設備間的水量分配均衡，調節(jié)方便等特點，能很好的解決水力失調等問題。此外，本設計對空調系統(tǒng)的保溫做了簡單的介紹，使之能更加的節(jié)能。同時根據計算結果運用CAD繪制了風系統(tǒng)和水系統(tǒng)的平面圖和軸測圖。</p><p>　　[關鍵字]：空調系統(tǒng)；冷負荷；風系統(tǒng)；水系統(tǒng)</p><p>　　Air-conditioning System Design Of gov

5、ernment administrative building in ShangHai</p><p>　　[Abstract] The air conditioning design mainly is aims at the indoor environment including temperature, humidity, air velocity, clean and fresh degree degr

6、ee of design, so as to meet the need of the state. This takes us through to the HVAC knowledge of and use.</p><p>　　This design object is Shanghai chongming counties government administr</p><p>

7、;　　-ative building air conditioning system. Through consulting the geographic information design site Shanghai obtains the corresponding meteorological data, according to the function of this house to determine the desig

8、n scheme, the building has a 4 layer, the air-water system, the selection of the fan coil and independent of the fresh air air conditioning mode. Fresh air units by processing to indoor enthalpy, and fan coil processing

9、good indoor return air mixed send out. Through to each room loa</p><p>　　[Key Words]: air-condition system; cooling load; air system; water system</p><p><b>　　目 錄</b></p>&

10、lt;p><b>　　1 前言2</b></p><p>　　2 工程概況及原始數據3</p><p>　　2.1 工程概況3</p><p>　　2.2 原始數據3</p><p><b>　　3 負荷計算4</b></p><p>　　3.1 冷負荷計算依

11、據4</p><p>　　3.2 濕負荷計算依據5</p><p>　　3.3 負荷計算舉例5</p><p>　　3.4 房間冷負荷匯總9</p><p>　　4 空調系統(tǒng)的選擇及氣流組織計算12</p><p>　　4.1 空調系統(tǒng)的選擇12</p><p>　　4.2 空氣處理

12、過程焓濕圖12</p><p>　　4.3 風量計算13</p><p>　　4.4 各層房間的風量及氣流組織計算表14</p><p>　　5 風管的布置及阻力計算18</p><p>　　5.1 計算方法18</p><p>　　5.2 計算說明18</p><p>　　5.3

13、風管計算舉例19</p><p>　　5.4 最不利管段風管阻力計算匯總22</p><p>　　5.5 風機盤管和新風機組的選型26</p><p>　　6 水管及其水力計算29</p><p>　　6.1 計算步驟29</p><p>　　6.2 計算依據29</p><p>　

14、　6.3 水系統(tǒng)的軸測圖30</p><p>　　6.4 水管最不利環(huán)路阻力計算31</p><p>　　6.5 各樓層水管阻力計算31</p><p>　　7 冷凍機房設計與設備的選型35</p><p>　　7.1 冷凍機房的設計35</p><p>　　7.2 冷水機組的選型35</p>

15、<p>　　7.3 冷凍水泵的選型36</p><p>　　7.4 冷卻水泵選型36</p><p>　　7.5 膨脹水箱的選型36</p><p>　　7.6 冷卻塔的選擇37</p><p>　　8 管道保溫與系統(tǒng)消聲38</p><p>　　8.1 管道保溫38</p>&l

16、t;p>　　8.2 保溫層厚度的計算依據38</p><p>　　8.3 保溫層厚度計算39</p><p>　　8.4 消聲與隔聲設計39</p><p><b>　　9 設計小結41</b></p><p><b>　　[參考文獻]42</b></p><p&

17、gt;<b>　　1 前言</b></p><p>　　隨著目前人們的生活條件的日益提高，人們對生活的要求也逐步上升，對中央空調的需求也越來越大，更加關注于空調所提供的環(huán)境的舒適、健康。對舒適的追求已經成為消費者購買空調關注的焦點。中國家電協會秘書長徐東升表示，201在節(jié)能的基礎上更加舒適。將成為各廠家在產品技術上的競爭焦點。如美的的空調退出的“超微感”舒適變頻柜機新品，采用由超高效雙轉子壓

18、縮機和高金鍍換熱系統(tǒng)組合成的“硬件系統(tǒng)”和十五大超微感變頻精確控制“軟件技術”，使得空調器能精確感知周遭溫度的細微變化，為消費者營造了“恒溫精控、舒適濕度、內外靜音”等舒適體驗。中國家電研究院院長邴旭衛(wèi)表示“舒適性”是空調高尖端可新技術的真正體現。本次設計的對象是政府行政大樓，為了保證工作人員有舒適的良好的環(huán)境，本人進行的對該樓的空調系統(tǒng)進行空調設計。</p><p>　　2 工程概況及原始數據</p>

19、;<p><b>　　2.1 工程概況</b></p><p>　　本建筑是位于上海的一幢行政大樓，總共4層，第一層層高3.9m，第二層到第四層層高3.6m，房間面積包括19.44㎡、25.92㎡、38.88㎡以及小會議室55.08㎡，大會議室190.08㎡，還有個圖書館55.08㎡。該幢樓裝有空調的房間一共有59間。采用中型維護結構，機房設在第一層。</p>&

20、lt;p><b>　　2.2 原始數據</b></p><p>　　2.2.1 室外設計參數</p><p><b>　　（1）地點：上海</b></p><p>　?。?）干球溫度：34℃</p><p>　　（3）濕球溫度：28℃</p><p>　?。?）大氣壓力

21、：101kPa</p><p>　?。?）風速：3m/s</p><p>　　2.2.2 室內設計參數</p><p>　　（1）室內溫度：26℃</p><p>　?。?）相對濕度65%</p><p>　　2.2.3 建筑參數</p><p>　　（1）外墻：370mm厚磚墻，傳熱系數K=1

22、.49 W/(m2·k)，衰減系數β=0.15，延遲時間</p><p><b>　　ε=12.7h</b></p><p>　?。?）內墻：240mm厚磚墻，傳熱系數K=1.76 W/(m2·k)，衰減系數β=0.28，延遲時間</p><p><b>　　ε=9.0h</b></p>

23、<p>　?。?）屋頂：=60mm，傳熱系數K=1.22W/(m2·k)，衰減系數β=0.52，延遲時間ε=5.9h，衰減度=15.15</p><p>　?。?）該幢樓中的房間類型屬于中型。</p><p>　?。?）窗戶：單層玻璃鋼窗，傳熱系數K=4.54W/(m2·K)，掛淺色內窗簾，無外遮陽</p><p>　?。?）照明設備：

24、60W的熒光燈</p><p>　?。?）設備散熱：200W的電腦</p><p><b>　　3 負荷計算</b></p><p>　　房間的冷負荷計算采用諧波法，其中公式均參考于文獻[1]</p><p>　　3.1 冷負荷計算依據</p><p>　　3.1.1 外墻和屋面瞬變傳熱冷負荷&l

25、t;/p><p>　　（W） （3-1） </p><p>　　式中，——計算時間，h；</p><p>　　——維護結果表面受到周期24h諧性溫度波作用，溫度波傳到內表面的時間延遲，h；</p><p>　　——溫度波的作用時間，即溫度波作用于圍護結構外表面的時間，h；</p><p

26、>　　K——圍護結構傳熱系數，W/(m2·K)；</p><p>　　F——圍護結構計算面積，m2； </p><p>　　——作用時刻下，維護結果的冷負荷計算溫差，簡稱負荷溫差，℃。</p><p>　　3.1.2 窗戶瞬變傳導得熱形成的冷負荷</p><p>　?。╓） （3-2）

27、</p><p>　　式中，Δtτ——計算時刻的負荷溫差，℃；</p><p>　　F——窗口面積，m2。</p><p>　　3.1.3 窗戶日射得熱形成的冷負荷</p><p>　?。╓） （3-3）</p><p>　　式中， ——窗的有效面積系數，單層鋼窗取0.85；</p>&

28、lt;p><b>　　——地點修正系數；</b></p><p><b>　　——窗簾修正系數；</b></p><p>　　——計算時刻時，透過單位窗口面積的太陽總輻射熱形成的冷負荷，簡稱負荷強度，W/ m2。</p><p>　　3.1.4 照明散熱形成冷負荷</p><p>　　（W）

29、 （3-4）</p><p>　　式中，N——照明燈所需功率</p><p>　　——鎮(zhèn)流器消耗功率系數，明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝在空調房間內，取n1=1.2；</p><p>　　——燈罩隔熱系數，取=0.5.</p><p>　　3.1.5 設備散熱形成冷負荷</p>

30、<p>　　（W） （3-5）</p><p>　　式中，N——電動設備的安裝功率</p><p>　　——電動機功率，取=0.75</p><p>　　——利用系數，系電動機最大實耗功率與安裝功率之比，取n1=0.8；</p><p>　　——同時使用系數，即房間

31、內電動機同時使用的安裝功率與總安裝功率之比，取=0.8；</p><p>　　——負荷系數，每小時的平均實耗功率與設計最大實耗功率之比，取=0.5 。</p><p>　　3.1.6 人體散熱形成的冷負荷</p><p><b>　　（3-6）</b></p><p>　　式中，q——不同室溫和勞動性質時成年男子散熱量，

32、W；</p><p>　　n——室內全部人數；</p><p><b>　　——集群系數。</b></p><p>　　3.2 濕負荷計算依據</p><p>　　空調濕負荷是指空調房間內濕源（人體散濕、敞開水池或槽表面散濕、地面</p><p>　　積水等）向室內的散濕量。由于本建筑內只有人體散

33、濕，故只計算人體散濕量。</p><p>　　Q=g×n（g/h） (3-7) </p><p>　　式中， g——不同室溫和勞動強度成年男子散濕量，W； </p><p>　　n——室內全部人數。</p><p>　　3.3 負荷計算舉例</p><p>　　按獲得的冷負荷不同

34、，第一層的房間可以分為8個類型，第二層可分為7個類型，第三層可分為9個類型，第四層只有一個房間。 </p><p>　　3.3.1冷負荷計算舉例</p><p>　　以第一層房間中的類型1房間為例。表3-1到表3-7為該房間的冷負荷計算表及匯總。</p><p>　　表3-1 南墻傳熱冷負荷計算表</p><p><b>　　續(xù)表

35、</b></p><p>　　表3-2 南窗傳熱冷負荷計算表</p><p>　　表3-3 南窗日射冷負荷計算表</p><p><b>　　續(xù)表</b></p><p>　　表3-4 照明設備冷負荷計算表</p><p>　　表3-5 人員散熱冷負荷計算表</p>

36、<p><b>　　續(xù)表</b></p><p>　　表3-6 設備散熱冷負荷計算表</p><p>　　表3-7 類型1房間冷負荷計算匯總表（W）</p><p><b>　　續(xù)表</b></p><p>　　3.4房間冷負荷匯總</p><p>　　從第

37、一層到第四層的各房間冷負荷及濕負荷匯總如表3-8到表3-15。</p><p>　　表3-8 第一層冷負荷匯總（W）</p><p>　　表3-9 第一層濕負荷匯總（W）</p><p>　　表3-10 第二層冷負荷匯總（W）</p><p>　　表3-11 第二層濕負荷匯總（W）</p><p>　　表3-1

38、2 第三層冷負荷匯總（W）</p><p>　　表3-13 第三層濕負荷匯總（W）</p><p>　　表3-14 第四層冷負荷匯總（W）</p><p>　　表3-15 第四層濕負荷匯總（W）</p><p>　　4 空調系統(tǒng)的選擇及氣流組織計算</p><p>　　4.1空調系統(tǒng)的選擇</p>

39、<p>　　4.1.1空調系統(tǒng)的分類</p><p>　　空氣調節(jié)系統(tǒng)按空氣處理設備的設置情況分集中系統(tǒng)、半集中系統(tǒng)和全分散系統(tǒng)。集中系統(tǒng)屬典型的全空氣系統(tǒng)，又可分為定風量（單風道，雙風道）和變風量式系統(tǒng)；半集中系統(tǒng)分為空氣—水、空氣—冷劑系統(tǒng)兩大類，其中空氣—水系統(tǒng)包括風機盤管加新風系統(tǒng)。分散式空氣調節(jié)系統(tǒng)主要有窗式空調器系統(tǒng)、分體式空調器系統(tǒng)、單元式空調器系統(tǒng)和半導體空調器系統(tǒng)。</p>

40、;<p>　　4.1.2風機盤管加新風系統(tǒng)的特點</p><p>　　風機盤管加新風機組系統(tǒng)的優(yōu)點：1、布置靈活，可以和集中處理的新風系統(tǒng)聯合使用，也可以單獨使用；2、各空調房間互不干擾，可以獨立地調節(jié)室溫，并可隨時根據需要開停機組,節(jié)省運行費用，靈活性大，節(jié)能效果好；3、與集中式空調相比不需回風管道，節(jié)約建筑空間；4、機組部件多為裝配式、定型化、規(guī)格化程度高，便于用戶選擇和安裝；5、只需新風空調機

41、房，機房面積?。?、使用季節(jié)長；7、各房間之間不會互相污染。缺點為：1、對機組制作要求高，則維修工作量很大；2、機組剩余壓頭小室內氣流分布受限制；3、分散布置敷設各中管線較麻煩，維修管理不方便；4、無法實現全年多工況節(jié)能運行調節(jié)；5、水系統(tǒng)復雜，易漏水；6、過濾性能差。適用于旅館、公寓、醫(yī)院、辦公樓等高層多層的建筑物中,需要增設空調的小面積多房間建筑室溫需要進行個別調節(jié)的場合。</p><p>　　4.1.3 空

42、調系統(tǒng)的選擇</p><p>　　由于房間面積小，人員數量少，房間冷負荷小，各人有各人的要求，采用半集中式空氣——水系統(tǒng)，新風機組+風機盤管的形式。其中新風先與回風進行混合，然后送進室內。</p><p>　　4.2空氣處理過程焓濕圖</p><p>　　空調設備的選擇主要包括末端設備、新風機組、改善空氣品質設備、及空調節(jié)能設備，在選擇設備之前必須先進行計算，根據具

43、體安裝位置選擇合適的設備、最后進行校核計算，以第一層類型1的房間為例說明整個計算過程。</p><p>　　采用室內焓值不承擔空氣負荷的方式，將新風處理到室內空氣的焓值，即機器露點L，然后與室內回風進行混合至混合狀態(tài)點C，接著處理到90%相對濕度的室內等焓點0點送入室內。空調系統(tǒng)送風狀態(tài)和送風量的確定可在h-d圖上進行，具體步驟如下：</p><p>　　1、在h-d圖上找出室內狀態(tài)點N，

44、室外狀態(tài)點W；</p><p>　　2、根據計算出來的室內冷負荷Q和濕負荷W求出,過N點作線與=90%相交，即得送風點O；</p><p>　　3、根據hN等焓線，由新風處理后的機器露點相對濕度定出L點；</p><p>　　4、根據N、O兩點確定房間總風量；</p><p>　　5、根據新風比確定風機盤管處理風量即終狀態(tài)。</p>

45、;<p>　　圖4-1系統(tǒng)的焓濕圖</p><p>　　送風溫差為6℃，室內焓值，室外焓值,送風狀態(tài)點焓值。</p><p><b>　　4.3風量計算</b></p><p>　　以第一層的類型1房間為例計算。Q=847.5×3.6=3051kJ/kg ，水平射程x=5.4-0.5+（3.9-2-0.1）=6.7m，送

46、風量=419.6/h，換氣次數，滿足要求。</p><p>　　假定送風速度=2m/s，則，所以=0.36×=4.95m/s＞2m/s，且在防止風口噪聲的流速2-5m/s之內，滿足要求。</p><p>　　取=0.5，則，查圖得=0.28，所以，所以取N=1。</p><p>　　送風口面積，當量直徑</p><p>　　校核貼附

47、長度：根據，，，=，=，求出=0.5×11.31×exp（-0.05）=5.4，滿足要求。</p><p>　　校核房間高度：H=h+W+0.07x+0.3=2+0.1+0.07×6.7+0.3=2.87＜3.9m。所以滿足要求。</p><p>　　4.4各層房間的風量及氣流組織計算表</p><p>　　從第一層到第四層各個房間的風

48、量以及氣流組織計算如表4-1到表4-4。根據各個房間所需新風量計算出第一層所需新風總量為1756m³/h，第二層所需新風總量為1900 m³/h，第三層所需新風總量為1585m³/h，第四層所需新風總量為1500m³/h。</p><p>　　表4-1 第一層風量及氣流組織計算表</p><p><b>　　續(xù)表</b>&l

49、t;/p><p>　　表4-2 第二層風量及氣流組織計算表</p><p><b>　　續(xù)表</b></p><p>　　表4-3 第三層風量及氣流組織計算表</p><p><b>　　續(xù)表</b></p><p>　　表4-4 第四層風量及氣流組織計算表</p&g

50、t;<p>　　5 風管的布置及阻力計算</p><p><b>　　5.1計算方法</b></p><p>　　在系統(tǒng)和設備布置、風管材料、各送排風點的位置和風量均已確定的基礎上進行，采用假定流速法，其計算和方法如下：</p><p>　?。?）繪制空調系統(tǒng)軸測圖，對個管段進行編號，標注長度和風量。</p><

51、;p>　?。?）確定合理的空氣流速，民用建筑空調系統(tǒng)風速的選用詳見表7-1[11]。</p><p>　　（3）根據各風管的風量和選擇的流速確定個管段的斷面尺寸，計算沿程阻力和局部阻力。</p><p>　?。?）并聯管路的阻力平衡，一般的空調系統(tǒng)要求并聯管路之間的不平衡率不超過15%。</p><p>　　（5）計算系統(tǒng)的總阻力。系統(tǒng)總阻力為最不利環(huán)路阻力加

52、上空氣處理設備的阻力。</p><p>　?。?）選擇風機及其配用電機。在選擇風機時，一般要考慮10％的余量，以補償可能存在的漏風和阻力計算不精確。</p><p><b>　　5.2計算說明</b></p><p>　　風管斷面面積計算公式為</p><p><b>　?。?-1）</b><

53、/p><p>　　式中 F——風管斷面面積，m2；</p><p>　　V——管段內風速，m/s；</p><p>　　L——管段內風量，m3/h。</p><p><b>　　沿程阻力計算公式為</b></p><p><b>　　（5-2）</b></p>&

54、lt;p>　　式中 △Pm——沿程阻力，Pa；</p><p>　　L——管段長度，m；</p><p>　　Rm——單位長度摩擦阻力，Pa/m。</p><p><b>　　局部阻力計算公式為</b></p><p><b>　　（5-3）</b></p><p>

55、　　式中 Z——局部阻力，Pa；</p><p>　　ρ——空氣密度，取1.2kg/m3；</p><p>　　ξ——局部阻力系數。</p><p>　　系統(tǒng)總阻力為：ΔP=ΔPm+Z Pa</p><p><b>　　5.3風管計算舉例</b></p><p><b>　　圖5-1

56、風管軸測圖</b></p><p>　　選定管段1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14-15-16為最不利管段，逐步計算摩擦阻力和局部阻力。</p><p>　　以第一層的計算風管阻力為例子。</p><p>　　管段1-3 初選流速=4m/s，風量L=100/h，=0.007，規(guī)格化為120×120，F=0.0

57、144，這時實際流速=1.93m/s，流速當量直徑為0.120m，查圖得單位摩阻=0.5/m，所以管段1-3的摩擦阻力=L=4.95×0.5=2.48。</p><p>　　局部阻力：送風口：風口面積0.23×0.22=0.046。風速=0.60m/s，=0.5，所以送風口的局部阻力為。漸縮管=0.10，多葉調節(jié)閥=0.25，彎頭=0.23，=(0.1+0.25+0.23)=1.3Pa。所以Z

58、=+=0.108+1.3=1.408。所以該段總阻力=+Z=3.9Pa。</p><p>　　管段3-4 初選流速=4m/s，風量L=256/h，=0.018，規(guī)格化為160×120，F=0.0192，這時實際流速=3.7m/s，流速當量直徑為0.140m，查圖得單位摩阻=1.4/m，所以管段3-4的摩擦阻力=L=3.79×1.4=5.3。三通=0.35 =0.55 。Z=(0.35+0

59、.55)=7.4。所以該段總阻力=+Z=12.7。</p><p>　　管段4-5 初選流速=4m/s，風量L=375/h，=0.026，規(guī)格化為200×160，F=0.032，這時實際流速=3.3m/s，流速當量直徑為0.180m，查圖得單位摩阻=0.85/m，所以管段4-5的摩擦阻力=L=3.1×0.85=2.64。三通=0.5 =0.5。Z=(0.5+0.5)=6.53。所以該段總

60、阻力=+Z=9.17。</p><p>　　管段5-6 初選流速=4m/s，風量L=525/h，=0.036，規(guī)格化為250×160，F=0.04，這時實際流速=3.6m/s，流速當量直徑為0.20m，查圖得單位摩阻=0.9/m，所以管段5-6的摩擦阻力=L=3.76×0.9=3.38。三通=0.5 =0.5。Z=(0.5+0.5)=7.78。所以該段總阻力=+Z=11.16。</p

61、><p>　　管段6-7 初選流速=4m/s，風量L=650/h，=0.045，規(guī)格化為250×200，F=0.05，這時實際流速=3.6m/s，流速當量直徑為0.22m，查圖得單位摩阻=0.8/m，所以管段6-7的摩擦阻力=L=3.62×0.8=2.9。三通=0.7 =0.7。Z=(0.7+0.7)=10.9。所以該段總阻力=+Z=13.8。</p><p>　　管段

62、7-8 初選流速=4m/s，風量L=725/h，=0.05，規(guī)格化為250×200，F=0.05，這時實際流速=4m/s，流速當量直徑為0.22m，查圖得單位摩阻=0.95/m，所以管段7-8的摩擦阻力=L=3.21×0.95=3。三通=0.7。Z=0.7×=6.72。所以該段總阻力=+Z=9.72。</p><p>　　管段8-9 初選流速=4m/s，風量L=800/h，=

63、0.056，規(guī)格化為250×250，F=0.0625，這時實際流速=3.6m/s，流速當量直徑為0.25m，查圖得單位摩阻=0.7/m，所以管段8-9的摩擦阻力=L=12.1×0.7=8.47。三通=0.7。Z=0.7×=5.44。所以該段總阻力=+Z=13.9。</p><p>　　管段9-10 初選流速=4m/s，風量L=925/h，=0.064，規(guī)格化為320×20

64、0，F=0.064，這時實際流速=4m/s，流速當量直徑為0.25m，查圖得單位摩阻=0.8/m，所以管段9-10的摩擦阻力=L=3.03×0.8=2.42。三通=0.7 =0.7。Z=(0.7+0.7)=13.44。所以該段總阻力=+Z=15.86。</p><p>　　管段10-11 初選流速=4m/s，風量L=1075/h，=0.075，規(guī)格化為320×250，F=0.08，這時實際流

65、速=3.7m/s，流速當量直徑為0.28m，查圖得單位摩阻=0.6/m，所以管段10-11的摩擦阻力=L=3.42×0.6=2.1。三通=0.7 =0.7。Z=(0.7+0.7)=11.5。所以該段總阻力=+Z=13.6。</p><p>　　管段11-12 初選流速=4m/s，風量L=1200/h，=0.083，規(guī)格化為400×250，F=0.10，這時實際流速=3.3m/s，流速當量直徑

66、為0.3m，查圖得單位摩阻=0.45/m，所以管段11-12的摩擦阻力=L=3.76×0.45=1.69。三通=0.7 =0.7。Z=(0.7+0.7)=9.15。所以該段總阻力=+Z=10.84。</p><p>　　管段12-13 初選流速=4m/s，風量L=1300/h，=0.09，規(guī)格化為400×250，F=0.10，這時實際流速=3.6m/s，流速當量直徑為0.30m，查圖得單位摩

67、阻=0.55/m，所以管段12-13的摩擦阻力=L=3.75×0.55=2.06。三通=0.7 =0.7。Z=（0.7+0.7）=10.9。所以該段總阻力=+Z=12.96。</p><p>　　管段13-14 初選流速=4m/s，風量L=1425/h，=0.099，規(guī)格化為400×250，F=0.10，這時實際流速=3.96m/s，流速當量直徑為0.30m，查圖得單位摩阻=0.65/m，所

68、以管段13-14的摩擦阻力=L=3.4×0.65=2.21。三通=0.7 =0.7。Z=（0.7+0.7）=13.1。所以該段總阻力=+Z=15.38</p><p>　　管段14-15 初選流速=4m/s，風量L=1600/h，=0.11，規(guī)格化為500×250，F=0.125，這時實際流速=3.6m/s，流速當量直徑為0.33m，查圖得單位摩阻=0.52/m，所以管段14-15的摩擦阻力

69、=L=3.6×0.52=1.87。三通=0.7 =0.7。Z=（0.7+0.7）=10.9。所以該段總阻力=+Z=12.77</p><p>　　管段15-16 初選流速=4m/s，風量L=1756/h，=0.12，規(guī)格化為500×250，F=0.125，實際流速=3.9m/s，流速當量直徑為0.33m，查圖得單位摩阻=0.58/m，所以管段15-16的摩擦阻力=L=1.63×0.

70、58=0.95。三通=0.7 =0.7。Z=（0.7+0.7）=12.78，消聲器的阻力50，空調箱的局部阻力200，固定百葉：新風入口流速選用4m/s，取有效通風面積為0.8，則F==0.15，將F規(guī)格化為500×320，其面風速為3.8m/s，取=0.9，則固定百葉的局部阻力為=0.9=7.8。所以該段總阻力=+Z++50+200+7.8=271.53</p><p><b>　　計算最不

71、利環(huán)路阻力</b></p><p>　　P=3.9+12.7+9.17+11.16+13.8+9.72+13.9+15.86+13.6+10.84+12.96+15.38+12.77+271.53=427.3</p><p>　　本系統(tǒng)所需風機壓頭應該克服427.3阻力。</p><p>　　5.4最不利管段風管阻力計算匯總</p><

72、;p>　　從第一層到第四層的風管最不利管段的阻力計算結果如表5-1到表5-7所示。</p><p>　　表5-1 最不利管段阻力計算匯總表</p><p>　　表5-2 第一層最不利管段風阻計算匯總表</p><p>　　表5-3 第二層最不利管段風阻計算匯總表</p><p><b>　　續(xù)表</b><

73、;/p><p>　　表5-4 第二層最不利管段風阻計算匯總表</p><p>　　表5-5 第三層最不利管段風阻計算匯總表</p><p><b>　　續(xù)表</b></p><p>　　表5-6 第三層最不利管段風阻計算匯總表</p><p>　　表5-7 第四層最不利管段風阻計算匯總表<

74、;/p><p><b>　　續(xù)表</b></p><p>　　5.5風機盤管和新風機組的選型</p><p>　　5.4.1新風機組的選型</p><p>　　新風機組根據其新風量及制冷量的多少選型?？紤]送風時的風量損失，選型時應乘以系數1.2，保證風機盤管的風量滿足每一個房間。</p><p>　　

75、制冷量由公式 求得，其中hw=81.5 kJ/kg、hL=61 kJ/kg，校核制冷量乘以系數1.2，最后根據校核制冷量選型。</p><p>　　5.4.2風機盤管選型</p><p>　　以第一層a類房間為例，風機盤管選型根據房間總風量為G=419.6 m3/h，考慮到風量的損失，選型時以系數1.2，保證風機盤管的風量滿足每個房間。</p><p>　　=1.1

76、2kw，所以G'= G1.2=503.5，</p><p>　　Q=×1.2=1.34kw。根據校核制冷量與校核風量查的MDV-D22G/DN1-C型號的風機滿足要求。</p><p>　　5.4.3風機盤管與新風機組型號匯總</p><p>　　從第一層到第四層各房間的風機盤管的選型如表5-8到表5-12所示。</p><p&

77、gt;　　表5-8 第一層風機盤管型號匯總</p><p>　　表5-9 第二層風機盤管型號匯總</p><p>　　表5-10 第三層風機盤管型號匯總</p><p><b>　　續(xù)表</b></p><p>　　表5-11 第四層風機盤管型號匯總</p><p>　　表5-12 一到

78、四層新風機組型號匯總</p><p>　　6 水管及其水力計算</p><p><b>　　6.1計算步驟</b></p><p>　　1、布置制冷機房，確定冷凍水走向及水路附件，并畫出水系統(tǒng)軸測圖。</p><p>　　2、根據推薦流速和流量確定各管路管徑，并計算實際流速。</p><p>　　

79、3、計算水管路沿程阻力和局部阻力，最后選擇冷水泵。</p><p><b>　　6.2計算依據</b></p><p><b>　?。?）水流量：</b></p><p>　　管段的冷卻水流量為： （6-1）</p><p>　　式中

80、： ——制冷量，kW； </p><p>　　c——水的比熱容，4.2kJ/kg;</p><p>　　——供回水溫差，5℃;</p><p>　　ρ——水的密度，1000kg/m3</p><p><b>　?。?）沿程阻力：</b></p><p><b>　?。?-2）</

81、b></p><p>　　式中： λ——摩擦阻力系數，無因次量； </p><p>　　l——直管段長度，m;</p><p>　　d——管段內徑，m;</p><p>　　ρ——水的密度，1000kg/m3</p><p>　　ν——水流速，m/s;</p><p>　　R——單位長度

82、沿程阻力，又稱比摩阻，Pa/m。 </p><p><b>　　（3）局部阻力</b></p><p>　　水流動時遇彎頭、三通及其他配件時，因摩擦及渦流耗能而產生的局部阻力為：</p><p><b>　?。?-3） </b></p><p>

83、;　　式中：ζ——局部阻力系數；</p><p>　　ν——水流速，m/s。 </p><p><b>　?。?）水管總阻力</b></p><p><b>　　（6-4）</b></p><p>　?。?）確定管徑 </p>

84、;<p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　式中：Vj——冷凍水流量,m 3/s ；</p><p>　　vj——流速,m/s 。</p><p>　　在水力計算時，初選管內流速和確定最后的流速時必須滿足以下要求：</p><p>　　表6-1 管內水的最大允許水流速表</p>

85、;<p>　　空調系統(tǒng)的水系統(tǒng)的管材有鍍鋅鋼管和無縫鋼管。當管徑DN≤100mm時可以采用鍍鋅鋼管，其規(guī)格用公稱直徑DN表示；當管徑DN>100mm時采用無縫鋼管，其規(guī)格用外徑×壁厚表示，一般須作二次鍍鋅。</p><p>　　6.3水系統(tǒng)的軸測圖</p><p>　　分別對水管的供水管和回水管進行編號。編號位于風機盤管與干路的節(jié)點以及每層的干管與立管的交點位

86、置，供水管的編號分別為，回水管的編號分別為。</p><p>　　圖6-1水系統(tǒng)軸測圖</p><p>　　如圖6-1所示為該樓的水系統(tǒng)最不利管路軸測圖，首先選定一個計算管路，將該計算管路從配水最不利點開始對節(jié)點進行編號。水管的最不利環(huán)路20-19-18-17-16-15-14-13-12-11-10-9-8-7-6-5-4-3-2-1-1—2—3—4—5—6。</p>&l

87、t;p>　　6.4水管最不利環(huán)路阻力計算</p><p>　　根據上述公式計算出水管最不利環(huán)路的阻力，將計算結果統(tǒng)計匯總如表6-1。</p><p>　　表6-1 水管最不利環(huán)路阻力計算匯總表</p><p>　　6.5 各樓層水管阻力計算</p><p>　　從第一層到第四層每層的最不利水管阻力計算結果如表6-2到表6-5所示<

88、;/p><p>　　表6-2 第一層最不利水管阻力計算匯總表</p><p>　　表6-3 第二層最不利水管阻力計算匯總表</p><p><b>　　續(xù)表</b></p><p>　　表6-4 第三層最不利水管阻力計算匯總表</p><p>　　表6-5 第四層最不利水管阻力計算匯總表<

89、;/p><p>　　7 冷凍機房設計與設備的選型</p><p>　　7.1冷凍機房的設計</p><p>　　冷凍機房設計應符合有關規(guī)范和標準，嚴格遵守安全規(guī)程，保護環(huán)境、節(jié)約能源、技術先進，講求效益。</p><p>　?。?）冷凍機房的布置在第一層；</p><p>　?。?）在設備及管道最低處設泄水閥門，在可能泄水

90、的設備周圍設置排水明溝和地漏；</p><p>　　（3）在建筑設計中，應根據需要預留大型設備的進出安裝和維修使用的孔洞，并應配備必要的起吊設施；</p><p>　?。?）管道沿墻柱布置，不應妨礙設備操作和通道的自由通行，也不應影響門窗的啟閉；</p><p>　?。?）布置臥式殼管式冷凝器、蒸發(fā)器、冷水機組時，必須考慮在其一端預留清晰和更換管道的必要距離，也可考

91、慮利用打開的門窗孔洞；</p><p>　?。?）冷凍機房設備布置的間距見表7-1：</p><p>　　表7-1 冷凍機房設備布置的間距</p><p>　　本次設計機房設備的空間位置：（1）主要通道和操作通道寬度大于1.5m，（2）設備之間的距離大于1m，（3）設備與墻體的距離大于1.5m</p><p>　　7.2冷水機組的選型<

92、/p><p>　　冷水機組的總耗冷量為房間的冷負荷總量35.81kw，其中水流量為各層水流量的總和23.1/h，考慮適當余量,取安全系數為1.15, 則總耗冷量Q=35.81×1.15=41.18kw，水流量L=23.1×1.15=26.5/h.因此選用1臺上海昶康機械設備有限公司的冷水機組，型號為CK-3020W-7060W，具體性能如表7-3：</p><p>　　表7

93、-3冷水機組參數</p><p>　　7.3 冷凍水泵的選型</p><p>　　根據最不利管路水力計算表得冷凍水在管路中的沿程阻力和局部阻力之和為42.76k，因為該系統(tǒng)為閉式系統(tǒng)，所以P=42.76k，43.6m，因此選用1臺上海希盾泵業(yè)有限公司KT型空調泵，具體性能參數如表7-2。</p><p>　　表7-2 冷卻水泵參數</p><p&

94、gt;<b>　　7.4冷卻水泵選型</b></p><p>　　冷卻水管徑，冷卻水流量均以冷水機組冷凝器為基準，冷卻水量Q=27 m3/h，冷卻水管徑DN100，R=1.07kPa/m，實速2.31m/s。</p><p>　　供回水管路摩擦阻力：Py=6.4×2×1070=13696pa</p><p>　　供回水管路局

95、部阻力：90°彎頭8個，ζ1=0.1；止回閥1個，ζ2=3.4；閘閥6個，ζ3=0.5</p><p>　　ζ=8×0.1+1×3.4+6×0.5=7.2</p><p>　　Pj=7.2×0.5×1000×2.312=19044pa</p><p>　　P= Py+ Pj=13696+19044

96、=32740pa=32.7K pa</p><p>　　冷卻水量：Q=1.1×27=29.7m3/h</p><p>　　揚程克服的阻力ΔP= P+冷凝器阻力</p><p>　　=32.7+32.5+21=96.2 K pa</p><p>　　修正后：△P=1.1×86.2=94.8 K pa</p>&

97、lt;p>　　選用IS125-100-200單級單吸清水離心泵兩臺（其中一臺備用）。</p><p>　　7.5 膨脹水箱的選型</p><p>　　開式膨脹水箱容積計算方法：</p><p><b>　　（7-1）</b></p><p>　　式中， ——膨脹水箱有效容積，；</p><p&g

98、t;　　——水的體積膨脹系數，</p><p>　　△t——系統(tǒng)內最大水溫變化值，℃；</p><p>　　——系統(tǒng)內的水容量， ，即系統(tǒng)中管道和設備內總容水量。</p><p>　　表7-4 水系統(tǒng)中總容量（ 空調面積）</p><p>　　對于，夏季供冷的系統(tǒng)，為系統(tǒng)的供水溫度，取。對于，夏季供冷的系統(tǒng)，為系統(tǒng)運行前的最高水溫，取12℃。

99、</p><p><b>　　系統(tǒng)水流量：</b></p><p>　　系統(tǒng)為空氣—水系統(tǒng)，有效系數取0.9，各房間的面積總和為1451.52m2。</p><p>　　0.9×1451.52=1306.4L</p><p><b>　　膨脹水箱的容積：</b></p>&l

100、t;p>　　=0.0006×1306.4×（12-7）=3.92L</p><p>　　取膨脹水箱容積為3.92L。</p><p><b>　　7.6冷卻塔的選擇</b></p><p>　　冷卻水量以冷水機組冷凝器的額定冷卻水量為基準，根據冷卻水量，進、出水溫度，大氣干濕球溫度，選用廈門良機冷卻塔一臺，型號為：LB

101、CM-LN-80，其主要技術參數如表9-4：</p><p>　　表7-5 冷卻塔參數表</p><p>　　8 管道保溫與系統(tǒng)消聲</p><p><b>　　8.1管道保溫</b></p><p>　　8.1.1保溫的目的</p><p>　?。?）提高冷熱量的利用率，避免不必要的冷、熱損失，

102、保證空調的設計運行參數。</p><p>　?。?）當空調風道送冷風時，防止其表面溫度可能低于或等于周圍空氣的露點溫度，使表面結露，加速傳熱；同時可防止結露對風道的腐蝕。</p><p>　　8.1.2 保溫材料的選擇</p><p>　　空調冷熱水管、風管、凝結水管和屋面冷卻水管均需保溫。目前的保溫材料主要有：外覆鋁箔的離心玻璃棉殼管、聚乙烯（PE）泡沫保溫管、P

103、VC/NBR橡塑發(fā)泡保溫板。</p><p>　　8.1.3 需保溫的管道、設備</p><p>　　一般情況下，面保溫的設備和管道有：冷（凍）水的供、回水管道，供熱管道，管道附件，空調器，空調的送、回風機，冷、熱水箱，不在空調房間內的送、回風管，可能在外表面結露的新風管，制冷 壓縮機的吸氣管道、膨脹閥至蒸發(fā)器的液體管道，蒸發(fā)器水箱，不凝性液體分離器等。在空調房間內的風管如果太長，對室內參

104、數有不利影響時，也應保溫。</p><p>　　8.2保溫層厚度的計算依據</p><p>　　1、按防止結露的保溫層厚度</p><p><b>　?。?）平面</b></p><p>　　對于矩形管道、設備，及外徑＞400mm的圓形管道，可按平面保溫計算。最小保溫厚度為：</p><p>&l

105、t;b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　（2）圓管</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　式中——防止結露保溫層的最小厚度</p><p>　　——保溫層外的空氣溫度（℃），需保溫的管道或設備不在空調房間內或在室外 時，取室

106、外最熱月歷年平均溫度；</p><p>　　——保溫層外的空氣露點溫度（℃），需保溫的管道或設備不在空調房間內或在室外時按和室外最熱月歷年平均相對濕度確定；</p><p>　　——管內介質溫度（℃）；</p><p>　　——保溫材料的導熱系數（W/m·℃）；</p><p>　　——保溫層外表面換熱系數（W/m·℃），

107、一般為5.8-11.6，室內管道可取8,1；</p><p>　　d——保溫前的管道外徑，m。</p><p><b>　　2、經濟保溫厚度</b></p><p><b>　?。?）平面</b></p><p>　　對于平面及外徑＞400mm的圓形管道，可按平面保溫計算。經濟保溫厚度為：</

108、p><p><b>　?。?-3）</b></p><p><b>　?。?）圓管</b></p><p><b>　　（8-4）</b></p><p><b>　　上面兩式中，</b></p><p>　　8.3保溫層厚度計算<

109、;/p><p>　　對于在空調房間的風管，其防結露保溫層厚度為：</p><p><b>　　=5.8mm</b></p><p>　　對于不在空調房間的風管，其防結露保溫層厚度為：</p><p><b>　　=11.6mm</b></p><p>　　根據計算公式，當空調循環(huán)

110、水溫度為7℃時,冷凍水管管徑DN=100，水管保溫層厚度為30mm， </p><p>　　8.4消聲與隔聲設計</p><p>　?。?）通風、空調和制冷機房的位置，宜布置在遠離對隔振和消聲有較嚴格要求的房間的位置，機房內部的噪聲控制，應以隔振和隔聲為主，吸聲為輔；</p><p>　?。?）通風機和空調系統(tǒng)產生的噪音，當自然衰減不能達到允許的標準時，應設置消聲器

111、或采用其他消聲措施。系統(tǒng)所需要的消聲量，應通過計算確定；</p><p>　　（3）選擇消聲器，應根據系統(tǒng)所需消聲量、噪聲源頻率特性和消聲器的聲學性能及空氣動力特性等因素，經濟技術比較，分別采用抗性、阻性和阻抗復合消聲器；</p><p>　?。?）選用機械設備時，要選擇效果好、噪聲低的產品；</p><p>　?。?）經過消聲處理后的風管，不宜穿越產生較高噪音的房

112、間。噪聲較高的風管，不宜穿越要求保持較低噪聲的房間，當無法避免時，應對風管隔聲處理；</p><p>　　（6）設計風道時要注意風速，考慮風道自然消聲，在設計彎頭時加設導流葉片。</p><p><b>　　8.3減震設計</b></p><p>　?。?）制冷機、水泵和通風機，宜固定在隔振基座上，隔振基座可以用鋼筋混凝土板或鋼較高而成。中、低

113、壓離心通風機的隔振基座，宜采用型鋼機構；</p><p>　　（2）常用隔振材料有軟木、海綿乳膠、玻璃纖維、防震橡膠、金屬彈簧和空氣彈簧。</p><p>　　（3）管道隔振一般是通過設置繞性接管和懸吊或支撐的減振器來實現。</p><p>　　（4）設備與管道之間配置繞性接管或軟接后，還要采取支撐懸吊支架隔振裝。</p><p><b

114、>　　9 小結</b></p><p>　　通過這次課程設計，加強了我們動手、思考和解決問題的能力。在整個設計過程中，經常會遇到這樣那樣的問題。做課程設計過程，也是對課本知識的鞏固和加強的過程，在和同學討論的過程中，在計算過程的反復驗算和修改中，我們對所學的知識有了更深的理解。一個多星期的課程設計，過程是曲折的，我們迷茫過，疲憊過，也享受過成功的喜悅。</p><p>　

115、　這是我們第二次獨立完成課程設計，知識上的收獲是重要的，在空調設計的經驗上的積累更加寶貴，這是我們第一次將自己的專業(yè)知識在空調設計中得到應用，使我們在本學期結束前對于本專業(yè)的專業(yè)設計有了一次具體的了解，也為我們的暑期實習提前作了一次演練。</p><p>　　課程設計終于順利完成了，在設計中遇到了很多專業(yè)知識問題，最后在老師的指導和同學的幫助下得到了解決，也在老師身上學到很多實用的知識，也看到了自身存在的不足。課

116、程設計結束了，但這僅僅是一個開始，在以后的實習和設計中，我會更加成熟。</p><p><b>　　[參考文獻]</b></p><p>　　[1] 趙榮義 范存養(yǎng) 薛殿華 錢以明.空調調節(jié)[M]（第四版）.中國建筑工業(yè)出版社1998. </p><p>　　[2] 王增長 高羽飛 增雪華.建筑給水排水工程[M]（第五版）.中國建筑工業(yè)出版社2

117、005.</p><p>　　[3] 路延魁.空氣調節(jié)設計手冊[M].第2版.北京.中國建筑工業(yè)出版社.2003.</p><p>　　[4] 廉樂明.譚羽非等.工程熱力學[M].第5版.中國建筑工業(yè)出版社.2006.</p><p>　　[5] GBJ19-87. 采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范[S].第2版. 中國計劃出版社.2001.</p><

118、;p>　　[6] 王志娟. 新型空調系統(tǒng)的節(jié)能設計探討[J]. 包鋼科技, 2011.3:第37卷，71-75</p><p>　　[7] 陸耀慶．實用供熱空調設計手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2008.</p><p>　　[8] 公共建筑節(jié)能設計標準(GB500189－2005).北京:中國計劃出版社,2005．</p><p>　　[9] 建筑工