河南城建学院空调课程设计说明书

空调工程课程设计
课题名称：某办公楼空调系统设计
学生学号：041410146
专业班级：建环10级
学生姓名：王艳华
指导教师：李奉翠
课题工作时间：2013.11.22
目录
第一章原始资料 (3)
1.主要设计参数 (3)
1.1室外气象参数 (3)
1.2室内设计参数 (4)
第二章空调负荷计算 (4)
1.夏季冷负荷计算 (4)
1.1太阳辐射得热通过玻璃窗引起的冷负荷 (4)
1.2温差传热通过玻璃引起的逐时冷负荷 (4)
1.3外墙及屋面冷负荷 (5)
1.4照明散热形成的冷负荷 (5)
1.5设备散热形成的冷负荷 (5)
1.6人体散热形成的冷负荷 (6)
2．冬季热负荷的计算 (11)
2.1围护结构基本耗热量： (11)
2.2朝向附加耗热量： (11)
2.3高度附加耗热量： (12)
2.4风力附加耗热量： (12)
3.房间散湿量 (13)
4.新风量计算 (13)
5.新风负荷计算 (13)
第三章空调系统方案的确定和风量的计算 (14)
1.空调系统方案的确定 (14)
1.1现代办公楼的常用空调方式及方案比较 (14)
1.2 系统选择 (15)
1.3新风系统 (15)
2.确定送风状态点 (15)
第四章空调设备的选择 (17)
1.风机盘管的选择 (17)
1.1风机盘管选型方案确定 (17)
1.2风机盘管的选型 (17)
1.3风机盘管的布置 (18)
2.新风机组的选择计算 (18)
第五章风管及水管水力计算 (18)
1.计算方法 (18)
2.风管管径的确定计算 (19)
3.气流组织 (19)
3.1对室内气流分布的要求与评价 (20)
3.2送风口和回风口 (20)
3.3散流器的选择 (20)
3.4新风送风口选择计算 (22)
3.5风机盘管回风口选择计算 (22)
4.风管管路的水力计算 (22)
5.风管的布置及附件 (26)
6.空调水系统 (26)
6.1空调水系统的设计原则 (26)
6.2空调冷冻水系统的确定 (26)
6.3水系统水力计算 (26)
6.3.1冷冻水系统的水力计算 (27)
6.3.2每层水环路水力计算 (28)
6.3.3阀门及补偿器 (29)
6.3.4冷凝水系统的水力计算 (30)
结论 (31)
参考文献 (31)
前言
现代办公楼建筑是现代高层建筑中的一个主要类型。

办公人员由于长时间面对计算机屏幕等办公机器，会使办公人员产生紧张情绪。

故对办公空间的环境质量提出了更高的要求，希望办公环境更加接近自然界的环境，保持室内空气的清新。

本设计结合办公楼空调的特点，根据北京地区的能源结构与能源使用现状及目前的经济发展水平，从节能的角度出发进行设计，为人们提供一个舒适、安全、卫生的工作环境。

暖通空调关系到千家万户的冷暖，关系到人们的健康和安全，关系到工作效率和产品质量，同时暖通空调还是耗能大户，其能耗占全国总能耗的15%以上,随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，这一比例还在逐年提高。

因此暖通空调还关系到国家能源安全、资源消耗和环境污染。

暖通空调是关系到国计民生和国家可持续发展战略的重要行业。

工程设计是影响暖通空调工程质量最重要的一个环节，暖通空调设计方案直接关系到系统性能特性、能耗、投资和运行费用，因此方案设计是暖通空调设计工作最重要的环节之一。

办公楼的特点是：使用时的人员密度较高，使用的时间性较强。

这就要求办公楼的的空调系统，除应能满足大负荷时的用冷外，还应能高效微量供冷。

为了保障人们的身体健康,通过对空调系统的设计、能耗模拟、方案比较，为建筑寻找到对其合适的空调系统方案，实现“低能耗、低运行费用、低排放量”的三低空调的最佳方案。

第一章原始资料
1.主要设计参数
1.1室外气象参数
由《简明空调设计手册》得北京地区主要空调设计参数如下：
地理位置台站位置海拔
北京北纬39°48' 31.2m
夏季
大气压
（KPa）
室外计算干球温
度（℃）
室外计算湿球温
度（℃）
室外平均风速
（m/s）99.86 33.2 26.4 1.9
冬季
大气压
（KPa）
室外计算干球温
度（℃）
室外计算相对湿
度（%）
室外平均风速
（m/s）102.04 -12 45 2.8
1.2室内设计参数
夏季
办公室温度(℃) 26
会议室温度 (℃) 26
计算机房温度(℃) 26
电视娱乐室温度 (℃) 26
厕所温度(℃) 26
冬季
办公室温度(℃) 20
会议室温度 (℃) 20
计算机房温度(℃) 20
电视娱乐室温度(℃) 20
厕所温度 (℃) 20
第二章空调负荷计算
1.夏季冷负荷计算
详细计算方法、过程及计算依据如下：
根据《高层民用建筑空调设计》，对下列各项得热量进行计算。

1.1太阳辐射得热通过玻璃窗引起的冷负荷
太阳辐射得热通过玻璃窗引起的逐时冷负荷按下式计算：
CL1=C a C s C n F c D jmax C cl （2-1）式中CL1——太阳辐射得热通过玻璃窗引起的逐时冷负荷，W；
C a——窗有效面积系数，由《高层民用建筑空调设计》表2-4查取；
C s——窗玻璃遮挡系数，由《高层民用建筑空调设计》表2-5查取；
C n——窗内遮阳系数，由《高层民用建筑空调设计》表2-6查取；
F c——外窗面积，m2；
D jmax——最大太阳辐射得热因素，W，由《高层民用建筑空调设计》表
2-7查取；
C cl ——外窗冷负荷系数，由《高层民用建筑空调设计》表2-8（a）~
表2-8（d）查取。

需要注意：C cl值按南北区的划分不同。

划分标准为：建筑在北纬27°30′以南的地区为南区，以北的地区为北区。

1.2温差传热通过玻璃引起的逐时冷负荷
温差传热通过玻璃引起的逐时冷负荷按下式计算：
CL2=k c K c F c(t1+t d-t ns) （2-2）式中CL2——温差传热通过玻璃引起的逐时冷负荷，W；
k c——外窗传热系数修正值，由《高层民用建筑空调设计》表2-9查取；
K c ——外窗夏季传热系数，W/（m2·℃）；
t1——外窗冷负荷计算温度，℃，由《高层民用建筑空调设计》表2-11
查取；
t d ——外传冷负荷计算温度低点修正值，℃，由《高层民用建筑空调设
计》表2-12查取；
t ns ——夏季室内设计温度，℃。

1.3外墙及屋面冷负荷
温差传热通过外墙或屋面引起的逐时冷负荷为：
CL3=K q F q（t2+t d-t ns）（2-3）式中CL3——温差传热通过外墙或屋面引起的逐时冷负荷，W；
K q——外墙或屋面夏季传热系数，W/（m2·℃）；
F q ——外墙或屋面面积，m2；
t2——外墙或屋面冷负荷计算温度，℃，由《高层民用建筑空调设计》表
2-13（a）～表2-13（g）查取；
t d——外墙或屋面冷负荷计算温度地点修正值，由《高层民用建筑空调
设计》表2-14（a）～表2-14（b）查取；
1.4照明散热形成的冷负荷
照明散热形成的冷负荷按单位使用面积计算，
CL5= n1n2NXτ-T W （2-5）式中CL5——照明散热形成的冷负荷，W；
n1——镇流器消耗功率系数。

当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时，取n1=1.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取n1=1.0；
n2——灯罩隔热系数，当荧光灯上部穿有小孔，可利用自然通风散热于顶棚内时，取n2=0.5-0.6；而荧光灯罩无通风孔时，则视顶棚内通风情况，取n2=0.6-0.8；
N——照明灯具所需功率，W；
T——开灯时刻，h；
τ-T——从开灯时刻到计算时刻的时间，h；
Xτ-T——τ-T时间照明散热的冷负荷系数。

照明设备容量及照明灯形式：
办公室：30W/ m2，荧光灯；
会议室：30 W/ m2，荧光灯。

1.5设备散热形成的冷负荷
本办公楼设备散热只考虑计算机散热，通常，每台计算机的冷负荷按300~350W考虑，每人配一台计算机，室内人员个数由人员密度确定，其中不同区域的人员密度为：办公室：6m2/人；
会议室：6m2/人；
设备散热形成的冷负荷为：
CL6=Q'Xτ-T W （2-6）式中CL6—设备散热形成的冷负荷，W；
Q'—设备的实际散热量，W；
T—设备投入使用的时间，h；
τ-T—从设备投入使用的时刻到计算时刻的时间，h；
Xτ-T—τ-T时间设备散热的冷负荷系数。

1.6人体散热形成的冷负荷
人体散热引起的冷负荷为：
CL7=nn'q1Xτ-T（2-7）式中CL7—人体散热形成的冷负荷，W；
n—室内总人数；
n '—群集系数，由《高层民用建筑空调设计》表2-16查取；
q1—不同室温和劳动性质时成年男子散热量，W；
T—人员进入空调房间的时刻，h；
τ-T—人员进入房间时到计算时刻的时间，h；
Xτ-T—τ-T时间人体显热散热量的冷负荷系数；
各层房间编号对应名称见下表：
101小会议室楼梯楼梯
104办公室
107办公室
106办公室
105办公室
103
电视娱乐室
102卫生间
楼梯楼梯
202
采矿生产技术204
总工室
201
采矿部长203
选矿部长
205
设备科
206
安全环境
208
地质测量
211
选矿生产技术
210
办公室
209
新风机房
207
卫生间
楼梯
楼梯
301
办公室
301
办公室
301
办公室
312
办公室
308
卫生间
310
新风机
房
三至五层的房间相同。

以一层101房间（办公室）为例，冷负荷计算结果如下：
表2-1 北外窗太阳辐射得热引起的冷负荷
时间8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 C a0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 C s0.78 0.78 0.78 0.78 0.78 0.78 C n0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
F c16.8 16.8 16.8 16.8 16.8 16.8 D jmax114 114 114 114 114 114 C cl0.54 0.65 0.75 0.81 0.83 0.83 CL1342.84 412.68 476.17 514.26 526.96 526.96 时间14:0015:0016:0017：0018:00
C a0.85 0.85 0.85 0.85 0.85
C s0.78 0.78 0.78 0.78 0.78
C n0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
F c16.8 16.8 16.8 16.8 16.8
D jmax114 114 114 114 114
C cl0.790.710.60.610.68
CL1501.56 450.77 380.93 387.28 431.72
表2-2 北外窗温差传热引起的冷负荷
时间8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 t126.9 27.9 29 29.9 30.8 31.5 t d0 0 0 0 0 0
t ns26 26 26 26 26 26 t 0.9 1.9 3 3.9 4.8 5.5
k c 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
K c 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3
F c16.8 16.8 16.8 16.8 16.8 16.8 CL241.73 88.10 139.10 180.84 222.57 255.02 时间14:0015:00 16:00 17：00 18:00
t131.932.2 32.2 32 31.6
t d00000
t ns26 26 26 26 26
t 5.9 6.2 6.2 6 5.6
k c 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
K c 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3
F c16.8 16.8 16.8 16.8 16.8
CL2273.57 287.48 287.48 278.21 259.66
表2-3 北外墙冷负荷
时间8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 t232.3 32.1 31.8 31.6 31.4 31.3
t d0 0 0 0 0 0
t ns26 26 26 26 26 26
t 6.3 6.1 5.8 5.6 5.4 5.3
K q0.517 0.517 0.517 0.517 0.517 0.517 F q39.85 39.85 39.85 39.85 39.85 39.85 CL3129.80 125.67 119.49 115.37 111.25 109.19 时间14:0015:0016:0017：0018:00
t231.231.231.331.431.6
t d0 0 0 0 0
t ns26 26 26 26 26
t 5.2 5.2 5.3 5.4 5.6
K q0.517 0.517 0.517 0.517 0.517
F q39.85 39.85 39.85 39.85 39.85
CL3107.13 107.13 109.19 111.25 115.37
表2-4 东外窗太阳辐射得热引起的冷负荷
时间8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 C a0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 C s0.78 0.78 0.78 0.78 0.78 0.78 C n0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
F c 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6
D jmax598 598 598 598 598 598 C cl0.82 0.79 0.59 0.38 0.24 0.24 CL1585.20 563.79 421.06 271.19 171.28 171.28 时间14:0015:0016:0017：0018:00
t20.85 0.85 0.85 0.85 0.85
t d0.78 0.78 0.78 0.78 0.78
t ns0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
t 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6
K q598 598 598 598 598
F q0.230.210.280.150.11
CL3164.14 149.87 199.82 107.05 78.50
表2-5 东外窗温差传热引起的冷负荷
时间8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 t126.9 27.9 29 29.9 30.8 31.5 t d0 0 0 0 0 0
t ns26 26 26 26 26 26 t 0.9 1.9 3 3.9 4.8 5.5
k c 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
K c 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3
F c 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6 CL28.94 18.88 29.81 38.75 47.69 54.65 时间14:0015:00 16:00 17：00 18:00
t131.932.2 32.2 32 31.6
t d00000
t ns26 26 26 26 26
t 5.9 6.2 6.2 6 5.6
k c 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
K c 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3
F c 3.6 3.6 3.6 3.6 3.6
CL258.62 61.60 61.60 59.62 55.64
表2-6 东外墙冷负荷
时间8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 t236 35.5 35.2 35 35 35.2
t d0 0 0 0 0 0
t ns26 26 26 26 26 26
t 6.3 6.1 5.8 5.6 5.4 5.3
K q0.517 0.517 0.517 0.517 0.517 0.517 F q16.7 16.7 16.7 16.7 16.7 16.7 CL354.39 52.67 50.08 48.35 46.62 45.76 时间14:0015:0016:0017：0018:00
t235.636.136.637.137.5
t d0 0 0 0 0
t ns26 26 26 26 26
t 5.2 5.2 5.3 5.4 5.6
K q0.517 0.517 0.517 0.517 0.517
F q16.7 16.7 16.7 16.7 16.7
CL344.90 44.90 45.76 46.62 48.35
表2-7 南外窗温差传热引起的冷负荷
时间8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 t126.9 27.9 29 29.9 30.8 31.5 t d0 0 0 0 0 0
t ns26 26 26 26 26 26
t 0.9 1.9 3 3.9 4.8 5.5
k c 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
K c 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3
F c19.2 19.2 19.2 19.2 19.2 19.2 CL247.69 100.68 158.98 206.67 254.36 291.46 时间14:0015:00 16:00 17：00 18:00
t131.932.2 32.2 32 31.6
t d00000
t ns26 26 26 26 26
t 5.9 6.2 6.2 6 5.6
k c 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2
K c 2.3 2.3 2.3 2.3 2.3
F c19.2 19.2 19.2 19.2 19.2
CL2312.65 328.55 328.55 317.95 296.76
表2-8 南外墙冷负荷
时间8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00
t234.6 34.2 33.9 33.5 33.2 32.9 t d0 0 0 0 0 0
t ns26 26 26 26 26 26 t 6.3 6.1 5.8 5.6 5.4 5.3 K q0.517 0.517 0.517 0.517 0.517 0.517 F q46.5 46.5 46.5 46.5 46.5 46.5 CL3151.46 146.65 139.43 134.63 129.82 127.41 时间14:0015:0016:0017：0018:00
t232.832.933.133.433.9
t d0 0 0 0 0
t ns26 26 26 26 26
t 5.2 5.2 5.3 5.4 5.6
K q0.517 0.517 0.517 0.517 0.517
F q46.5 46.5 46.5 46.5 46.5
CL3125.01 125.01 127.41 129.82 134.63
表2-9 照明散热冷负荷
时间8:009:0010:0011:0012:0013:00 Xτ-T0.660.660.740.740.80.8
n
1111111
n
20.60.60.60.60.60.6
N151515151515
F214.4214.4214.4214.4214.4214.4 CL
5
1273.54 1273.54 1427.90 1427.90 1543.68 1543.68 时间14:0015:0016:0017:0018:00
Xτ-T0.850.850.890.890.91
n
111111
n
20.60.60.60.60.6
N1515151515
F214.4214.4214.4214.4214.4
CL
5
1640.16 1640.16 1717.34 1717.34 1755.94
表2-10 人员散热冷负荷
时间8:009:0010:0011:0012:0013:00
X
τ-T
0.690.690.780.780.830.83 n36.00 36.00 36.00 36.00 36.00 36.00 n`0.930.930.930.930.930.93
q
1108108108108108108
CL
72494.93 2494.93 2820.36 2820.36 3001.15 3001.15
时间14:0015:0016:0017:0018:00 X
τ-T
0.870.870.230.230.17 n36.00 36.00 36.00 36.00 36.00 n`0.930.930.930.930.93
q
1108108108108108
CL
73145.78
3145.78 831.64 831.64 614.69
表2-11 设备散热冷负荷 时间 8:00 9:00 10:00 11:00
12:00 13:00 X τ-T 0.73 0.73 0.81 0.81 0.86 0.86 Q` 1100 1100 1100 1100 1100 1100 CL 6 803 803 891 891 946 946
时间 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 X τ-T 0.9 0.9 0.21 0.21 0.14 Q` 1100 1100 1100 1100 1100 CL 7 990 990 231 231
154
表2-12 101房间各项冷负荷叠加结果如下 时间
8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00
CL 总
6232.85 6541.10 7341.13 7478.25 7968.47
7993.60
时间
14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 CL 总 8077.33
7849.34 4689.16 4494.10 4129.47
可知：101房间在14:00的冷负荷最大，最大值为8077.33W 。

与101房间办公室各项逐时冷负荷叠加计算方法相同，其它各层房间结果汇总见附录1。

2．冬季热负荷的计算
建筑物采暖设计的热负荷在《采暖通风与空气调节规范》中明确规定应当根据建筑物散失和获得的热量确定。

冬季热负荷包括围护结构的基本耗热量及加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气的附加耗热量。

在工程实际中，围护结构的基本耗热量按一维稳定传热过程计算.即假设在计算时间内，室内、外空气温度和其他传热过程参数都不随时间变化。

2.1围护结构基本耗热量：
)
(w n j t t A K Q -⋅⋅⋅=α （2-8）
式中：
Q j ——围护物的温差传热量，又称维护结构基本耗热量，W ； K ——围护结构的传热系数，W/(m 2.℃)； A ——围护结构的面积，m 2； ｔR ——冬季室内计算温度，℃； t w ——冬季室外空气计算温度，℃；
a ——围护结构的温差修正系数，取决于非供暖房间或空间的保温性能以及透气状况。

2.2朝向附加耗热量：
朝向附加耗热量是考虑建筑物受太阳照射影响而对围护结构基本耗热量的修正。

不同朝向的围护结构的修正率见表2-8。

表2-13围护结构的修正率
项目朝向 修正率
北、东北、西北朝向 0
东、西朝向 －5％
东南、西南朝向 －10％～－15％
南向 -30%
本设计中，北向取0％，东、西朝向取－5％，南向取-30%。

2.3高度附加耗热量：
由于室内温度梯度的影响，往往使房间上部的传热量加大。

因此规定：当房间净高超过4米时，每增加1米，附加率为2％，但最大附加率不超过15％。

应注意：高度附加率应加在基本耗热量和其他附加耗热量的总和上。

在本设计中，由于建筑物二至十一层层高均未超过4米。

因此高度附加率为零。

2.4风力附加耗热量：
风力附加耗热量是考虑室外风速变化而对维护结构基本耗热量的修正。

在计算基本耗热量时，外表面换热系数是对应风速约为4m/s的计算值。

我国大部分地区冬季平均风速为2～3m/s。

因此《规范》规定，一般情况下，不必考虑风力附加。

在风力和热压造成的室内外压差作用下，室外的冷空气通过门、窗等缝隙渗入室内，被加热后逸出，此部分耗热量为冷风渗透耗热量。

为防止外界环境空气进入空调房间，干扰空调房间内温湿度变化而破坏室内洁净度，需要在空调系统中由一定量的新风来保持房间的正压。

由于空调建筑室内通常保持正压，因而在一般情况下，不计算门窗缝隙渗入室内的冷空气和由门，孔洞等侵入室内的冷空气引起的耗热量。

下面以 109房间为例进行热负荷计算，其热负荷计算见表2-14。

表2-14
109房间的热负荷
围护结构名称东外墙南外墙南外窗
面积计算 4.2×6.8 4.2×4.05-2.4×2.4 2.4×2.4
面积28.56 11.3 5.76 室内计算温度℃19
室外计算温度℃-12
室内计算温差（℃）31
传热系数W/(m2•℃) 0.517 0.517 2.3 温差修正系数 1
基本耗热量(W) 457.7 181.1 410.7
朝向修正率（%）-5 -30 -30
风力附加（%）0
修正值0.95 0.7 0.7 修正后的热量(W) 434.8 126.8 287.5
高度附加（%）0
房间热负荷 (w) 849.1
其余房间热负荷见附录2.
3.房间散湿量
房间的散湿主要是设备与人员散湿。

相对于人员散湿，设备的散湿量相对较小故在此只计算人员散湿即可。

计算公式为：
610278.0-⨯=g n m w ϕ (2-9)
式中:
g ——成年男子的小时散湿量g/h ,查《暖通空调》表2-13得 g=115 g/h ； n ——室内全部人数 ；
w
m ——人体散湿量，kg/s ；
ϕ——为群集系数，查《暖通空调》表2-12得ϕ=0.93。

以1001办公室为例：
610278.0-⨯=g n m w ϕ
=61011593.031278.0-⨯⨯⨯⨯ =41023.9-⨯kg/s =923.0g/s
其余房间散湿量见附录3.
4.新风量计算
新风量主要作用满足下面三个条件： 1）满足卫生要求； 2）补充局部排风量；
3）保证空调房间内的“正压”要求。

在实际工程中，如前所述，对于大多数场合，当按上述方法得出的新风量不足总风量的10%时，应按10%计算，以确保卫生和安全。

w
W g n G ⋅= (2-10)
式中：
G w ——新风量，m 3/h ； n ——人数；
g w ——每人每小时新风量，m 3/h 。

5.新风负荷计算
Q c.o =M o （h o —h R ） KW （2-11） 式中 Q c.o ——夏季新风冷负荷，KW ；
M o ——新风量，kg/s ；
h o——室外空气的焓值，kJ/kg；
h R——室内空气的焓值，kJ/kg。

各室夏季总的新风总风量和新风冷负荷统计见附录4。

表2-15 新风负荷汇总表
楼层一层二层三层四层五层
新风负荷（KW）16.115.7415.5515.5515.55
第三章空调系统方案的确定和风量的计算
1.空调系统方案的确定
1.1现代办公楼的常用空调方式及方案比较
对于中小型或平面形状呈长条形或房间进深较小的办公楼建筑，通常可不分内区和外区。

一般用全空气低速单风管系统或用风机盘管加新风系统的空调方式，也可用分散式的水源热泵系统或变制冷剂流量多联机系统。

从经济性和适用性两方面比较，见下表。

表3-1 三种系统方案比较表
全空气系统
风机盘管
加新风系统
分散式系统
经济性节
能
与
经
济
性
1．可以根据室外气象参
数的变化和室内负荷变
化实现全年多工况节能
运行调节
2．充分利用室外新风减
少与避免冷热抵消，减少
冷冻机运行时间
3．对热湿负荷变化不一
致或室内参数不同的多
房间不经济
4．部分房间停止工作不
需空调时整个空调系统
仍需运行不经济
1．灵活性大、节能效
果好，可根据各室负荷
情况自我调节
2．盘管冬夏兼用
3．内避容易结垢，降
低传热效率
4．无法实现全年多工
况节能运行
1．不能按室外气象参数的变
化和室内负荷变化实现全年
多工况节能运行调节，过渡
季节不能用全新风
2．灵活性大，各空调房间可
根据需要停开
3．加热大多采用热泵方式，
经济性好
造
价
除制冷机、锅炉设备外空
气处理机和风管造价均
较高
介于两者之间
仅设备造价，单元式空调器
价
格合理，故造价较低
使
用
寿
命
使用寿命长使用寿命较长使用寿命较短1．建筑空间大，可布置1．室内温湿度控制要1．空调房间布置分散
适用性
风
管 2．室内温湿度、洁净度控 制要求严格的生产车间 3． 空调容量很大的大空 间公共建筑，如商场、影
剧院、体育馆等
求 一般的场合 2．多层或高层建筑而
层 高较低的场合，如旅馆 和一般标准的办公楼
2．空调使用时间要求灵活
3． 无法设置集中式冷热源
1.2 系统选择
建筑以办公室为主，另有几个会议室，考虑到各方面要求及层高的限制，选用了风机盘管加新风系统的空调方式。

其中新风与风机盘管送风各自独立送入各空调区，与之相比的新风经过回风箱处理的方案，减少了风机盘管中风机的风量，减少了噪声，又节省了室内的面积、节能、易于选择安装。

当风机盘管不运行时新风继续送风，不经过回风口，增加了室内空气品质。

1.3新风系统
新风系统的形式采用分楼层水平式，每层设置新风系统，采用风机盘管加新风系统 ，新风处理方式不一样，对室内空气品质有很大的影响。

对于风机盘管加新风系统，空气处理方式有以下几种:
（1）新风处理到室内空气焓值，新风机组不承担室内冷负荷；
（2）新风处理到低于室内空气的含湿量值，新风机组承担部分室内冷负荷； （3）新风处理到室内空气焓值,不承担室内冷负荷。

风机盘管机组处于湿工况运行，卫生条件差。

新风与回风混合后进入风机盘管处理，风机盘管的负荷和风量较低，因此机型较大。

通过比较，和该设计的特点，决定选择新风处理到室内状态的等焓线，不承担室内冷负荷方案。

在每层设置一新风处理机组，负担新风负荷，新风管道不同风机盘管混合，新风口单独送风。

2.确定送风状态点
以101办公室为例进行计算:
夏季：2.33t =w ℃ 4.26=sw t ℃ 82
=w i kJ/kg
冷负荷 Q=8077.3W 湿负荷：M=0.31g/s
采用将新风处理到室内空气焓值的方案，空气处理过程如图。

图风机盘管加新风系统焓湿图（夏季）
①计算热湿比
kg kJ W Q /3.2605531
.03.8077===ε
在h-d 图上根据室内26t =n ℃及相对湿度%60=ϕ确定N 点，得59=n i kJ/kg ，
8.11=n d g/s, 过N 点作26055.3kJ/kg 线与%90=ϕ相对湿度线相交得送风状态点O ；
50=o i kJ/kg ,总的送风量为：
90.05059103.80773=⨯=-=-—o n i i Q G kg/s=2700m3/h
新风量：Gw=932m 3
/h
%5.342700
932G w ==G ﹥10% 所以新风满足要求 新风负荷为
)(.R o o o c h h M Q -= =0.31*26=8.07KW
②计算风盘(FP)风量
h G G G W F /m 1768932-27003==-= ③确定M 状态点
o l m
o F i i i i G G OL MO --=
=w
50
59501768932--=m
i 3.45=m i kj/kg
连接L 、O 两点并延长与iM 相交得M 点。

④系统的冷量
71.6)3.4559(49.0)(0=-⨯=-=m n F i i G Q KW
第四章 空调设备的选择
空调设备的选择主要包括末端设备、空调机组、改善空气品质设备及空调节能与热回收设备，在选择设备之前必须先进行计算，根据具体安装位置选择合适的设备，最后进行校核计算。

1.风机盘管的选择
1.1风机盘管选型方案确定
风机盘管可按风量或冷量两个性能指标来选型见表：
表4-1 风机盘管选型方案比较表
选型 方法 优点
缺点
按风 量选
确保风量，保证室内的空气湿度不会过高，适用于人员多或者其他散湿量大的场合
在选风机盘管机型时会取偏大的冷量的机型，需对盘管加调节阀控制，设备投资偏大
按冷
量选
在保证冷量的条件下，节省设备投资，适合人员少或者其他散湿量小的
场合
无法保证风量影响室内除湿，如散湿量过大，会使人有闷热的感觉
由于所设计建筑物人员少且其他散湿量小，在保证冷量的条件下，为了节省设备投资，主要按冷量选择风机盘管，并同时用风量校核
1.2风机盘管的选型
以1001房间为例，风机盘管送风量为：
G 风=2700-932=1768 m 3
/h
G 风＇= G 风/0.75 （4-1）
Q ＇=（1+β1+β2） Q /0.75 （4-2）
β1——考虑积灰对风机盘管影响的附加率，冬夏两季使用时，取20%； β2——考虑风机盘管间歇使用的附加率，取5%；
0.75考虑风机盘管在中档风量下运行。

所以G 风＇=1768/0.75=2357m 3/h ，Q ＇=1.25×8077.3÷0.75=13462W 。

则根据Q ＇及G 风＇选风机盘管型号，当风量和冷量不匹配时，选型时按冷量优先，故本室选择风机盘管
两台，其型号为FP-126，名义风量360ｍ3/h，名义冷量7200W。

各房间风机盘管选型见附录5；
风机盘管选择无锡申达空调设备有限公司生产的风盘，具体参数见表4-2所示。

表4-2 风机盘管性能参数表
盘管型号FP-34 FP-51 Fp-68 额定风量（m3/h）340 510 680
额定供冷量（w）1800 2700 3600
额定供热量（w）2700 4050 5400
冷水供回
7O C～12 O C
水温度（O C）
热水供回
60O C～50 O C
水温度（O C）
水阻（Kpa）30
1.3风机盘管的布置
风机盘管的布置与空调房间的使用性质和建筑形式有关，本建筑除了办公室套间厕所及宿舍采用侧送风口送风外，其它房间因没有二级吊顶，空间比较大，一律采用散流器送风，本建筑的气流分布形式均为上送上回的形式。

风机盘管机组空调系统的新风供给方式采用由独立新风系统供给室内新风，经处理过的新风从进风总风管通过支管送入各个房间，这样可以做到节能。

单独设置的新风机组，可随室外空气状态参数的变化进行调节，保证了室内空气参数的稳定，房间新风全年都可以得到保证。

风机盘管机组的供水系统采用水平异程式系统，可以节省管材，方便布置，此外过渡季节应尽量利用室外新风，从而达到节能的目的。

2.新风机组的选择计算
对于风机盘管加新风系统，每层都应设置一个新风机组，本次新风机组的选择主要根据风量及新风负荷。

以一层新风机组为例，此机组供应新风，所需新风送风量为M=1810ｍ3/h，所以房间的新风负荷为Q= ρM（h o-h R）=15.65kW 。

考虑1.15的冷量富余度，即冷量Q＇=15.65×1.15=17.9kW，并且考虑5%的漏风系数，即风量G=1.05×1810=1900.5m3/h。

另外新风机组余压需克服最不利管路的阻力，使新风送到最不利点。

选取空调机组型号为AC-250（一台），其名义制冷量为18kW，风量2500m3/h，水阻力50kPa。

此机组均能满足其它层要求，所以均采用此机组。

第五章风管及水管水力计算
1.计算方法
系统和设备布置[11]、风管材料、各送排风点的位置和风量均已确定的基础上进行，采用假定流速法，其计算和方法如下：
1.、绘制通风或空调系统轴测图，对各管段进行编号；
2、确定合理的空气流速；
3、根据各风管的风量和选择的流速确定个管段的断面尺寸，计算摩擦阻力和局部阻力；
4、并联管路的阻力平衡；
5、计算系统的总阻力。

风机的选取由下列两个参数决定：
P f =K p ΔP (5-1)
L f =K p L (5-2)
式中
P f ——风机的风压，Pa ； L f ——风机的风量，m³/h ；
K p ——风机附加系数，一般的送排风系统Kp =1.15，除尘系统K p =1.20； K l ——风量附加系数，一般的送排风系统K l =1.1，除尘系统K l =1.15； ΔP ——系统的总阻力，Pa ； L ——系统的总风量，m³/h 。

2.风管管径的确定计算
根据教室内允许噪声的要求，干管流速控制在5～6.5m/s ，支管管道流速控制在3～4.5m/s ，机组的进风口管径按产品样本定制风管。

出风口管径根据机组能够处理的额定风量确定，进入每个房间的风管管径由房间所需要的新风量来确定，本设计的风管采用矩形风管，管径的尺寸一律采用国标。

现以计算新风机组出口处的风管管径为例进行说明
一层机组出口主风管，取风速6m/s ，所需风量1280m 3/h ，则风管的截面积为：
由国标查得，可采用250×200的矩形风管。

则实际风速为6.9m/s 。

其它风管的风阻均采用此方法。

3.气流组织
气流组织又称空气分布，也就是设计者要组织空气合理的流动。

大多数空调与通风系统都需要向房间或被控制区送入和排出空气，不同形状的房间、不同的送风口和回风口形式和布置、不同大小的送风量都影响室内空气的流速分布、温湿度分布和污染物浓度分布。

室内气流速度、温湿度都是人体热舒适的要素，而污染物浓度是空气品质的重要指标。

因此，要想使房间内人群的活动区域成为一个温湿度适宜，空气品质优良的环境，不仅要有合理的系统形式及对空气的处理方案，而且要有合适的空气分布。

常用评价指标：
温度梯度：在舒适区范围内，按照ISO7730 标准，在工作区内的地面上方1.1m 和0.1m 之间的温差不应大于3℃；美国ASHTAE55-92 标准建议1.8m 和0.1m 之间的温差不大于3℃[7]。

2
0837.03600
61808m S =⨯=
工作区风速：我国《采暖通风与空气调节设计规范》[8]要求，舒适性空调冬季室内风速不应大于0.2m/s ，夏季不应大于0.3m/s 。

3.1对室内气流分布的要求与评价
大多数空调与通风系统都需向房间或被控制区域送入和排出空气，送风口的位置及型式，回风口的位置，房间几何形状及室内的各种扰动室都会影响室内空气的流速分布、温湿度分布和污染物浓度分布。

室内气流速度、温湿度都是人体热舒适的要素，而污染物浓度是空气品质的一个重要指标。

因此，要想使房间的人群活动区域(称工作区)成为一个温湿度适宜、空气品质优良的环境，不仅要有合理的系统形式及对空气的处理方案，而且还必须有合理的空气分布。

空调房间气流组织是否合理，不仅直接影响到空调房间的空调效果，而且也影响空调系统的能耗量。

对气流分布的主要要求和常用的评价指标如下：
在空调或通风房间内，送入与房间温度不同的空气，以及房间内有热源存在，在垂直方向通常有温度差异(温度梯度)。

在舒适的范围内，按照ISO7730标准，在工作区内的地面上方1.1m 和0.1m 之间的温差不应大于3℃，美国ASHRAE55－92标准建议1.8m 和0.1m 之间的温差不应大于3℃。

工作区的风速也是影响热舒适的一个重要因素。

在温度较高的场所通常可以用提高风速来改善热舒适环境，但大风速是令人厌烦的。

我国规范规定：舒适性空调冬季室内风速不应大于0.2m/s ，夏季不应大于0.3m/s ；工艺性空调冬季室内风速不应大于0.3m/s ，夏季宜采用0.2~0.5m/s 。

3.2送风口和回风口
送风口以安装的位置分，有侧送风口、顶送风口、地面风口；按送出气流的流动状况分有扩散型风口、轴向型风口和孔板送风。

扩散型风口有着较大的诱导室内空气的作用，送风温度衰减快，但射程较短；轴向型风口诱导室内气流作用小、速度衰减慢、射程远；孔板送风口是在平板上满布小孔的送风口，速度分布均匀，衰减快。

本设计采用扩散型风口。

房间内的回风口是一个汇流的流场，风速的衰减很快，它对房间的气流影响相对于送风口来说比较小，因此风口的形式也比较简单。

按照送回风口布置和型式的不同，气流组织有以下五种:侧送侧回，上送下回，中送上下回，下送上回和上送上回。

本设计采用上送上回的形式。

本系统采用上送上回气流形式
3.3散流器的选择
散流器射流的速度：
5.00x x A KV V +=
(5-3)
式中。