暖通空调设计说明书说明书
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
土木建筑学院
课程设计(论文)说明书
课程名称:《暖通空调》(2)课程设计
设计题目:空调通风设计
专业:建筑环境与设备工程班级:2009-1 设计人:
指导教师:
山东科技大学土木建筑学院
2013年1月10日
课程设计任务书
专业(方向):建筑环境与设备工程班级:2009-1
学生姓名:学号:
一、课程设计题目:空调通风设计
二、原始资料:(1)室内设计参数:夏季房间温度,相对湿度;每个人的最小新风量,
墙体材料即围护结构传热系数,各个地区的温度等修正值。
(2)气象资料:夏季空调室外计算湿球温度,日平均干球温度,平均风速。
(3)建筑资料:总平面图、各楼层平面图、总剖面图(4)设计地区:济南市。
三、设计应解决下列主要问题:
空调通风设计:(1)冷负荷计算;(2)新风负荷计算;(3)方案确定;(4)设备及附件选择;(5)空调系统的气流组织设计;(6)空调水系统的设计;(7)绘制风管平面图、水管平面图;(8)水管轴测图。
四、设计图纸:
(1)空调系统风管平面布置图1张。
(2)空调系统水管平面布置图1张。
(3)空调系统风管轴测图1张。
五、命题发出日期:2012.12.31 设计应完成日期:2013.1.18
设计指导人(签章):
系主任(签章):
日期:年月日
指导教师对课程设计评语
指导教师(签章):
系主任(签章):
日期:年月日
目录
绪论 (1)
1空调设计原始资料 (2)
1.1夏季空调室内设计参数 (2)
1.2 气象资料 (2)
1.3 建筑资料 (2)
1.4 设计地区 (2)
1.5 其他资料 (2)
2 房间空调负荷计算 (3)
2.1 夏季建筑维护结构冷负荷的计算 (3)
2.1.1外墙逐时传热形成的冷负荷的计算 (3)
2.1.2 外玻璃窗逐时传热形成的冷负荷的计算 (4)
2.1.3 地面传热形成的冷负荷 (5)
2.2 透过玻璃窗的日射得热形成的冷负荷的计算方法 (5)
2.2.1 日射得热因数 (5)
2.2.2 透过玻璃窗日射得热形成的冷负荷的计算方法 (6)
2.3 室内热源散热引起的冷负荷 (6)
2.3.1照明散热形成的冷负荷 (6)
2.3.2 人体散热形成的冷负荷 (7)
3 新风负荷及新风量的确定 (11)
4 湿负荷的确定 (13)
4.1人体散湿量 (13)
5空调方案的确定 (13)
5.1方案的选择 (13)
5.2 空调水系统形式 (13)
5.3 空调风系统形式 (13)
6 空调设备的选择 (13)
6.1 设备选型 (13)
6.1.1 风机盘管选型 (13)
6.1.2 新风机组选型 (15)
7 空调系统的气流组织 (15)
7.1 气流分布 (15)
7.1.1 气流组织的形式 (15)
8 空调系统的水力计算 (16)
8.1 空调系统风系统的水力计算 (16)
8.1.1风管的选型计算 (16)
8.1.2风管的压力损失计算 (16)
8.1.3风管的水力计算过程 (16)
8.2 空调系统水系统的水力计算 (19)
8.2.1管道阻力计算 (19)
8.2.2管段水力计算 (19)
9 空调系统的消声减震及管材与保温 (22)
9.1 消声 (22)
9.1.1噪声控制要求 (22)
9.1.2噪声控制措施 (22)
9.2减震 (22)
9.2.1减震措施 (22)
9.2.1.1设备隔振 (22)
9.2.1.2管路隔振 (22)
9.3管材 (22)
9.4保温 (23)
课程设计总结 (24)
参考文献 (25)
绪论
本设计为杭州市某综合楼空调系统设计,我小组只负责设计第四层,该层由大会议室、国教办、科长室、资料室、职工室、助理室、干事室、接待室、办公室、音控室、卫生间组成。
该综合楼总建筑面积9893平方米,其中:地上建筑面积8182平方米,地下建筑面积1711平方米。
夏季设计冷负荷为89205W。
此次设计的主要内容有:该层各房间冷负荷的计算,新风量及新风负荷的计算,空调方案确定, 设备的选型计算,空调系统的气流组织设计,水系统设计,系统、水系统(或制冷剂系统)的水力计算。
管道保温、系统消声减震和自动控制系统的设计。
在设计中,采用冷负荷系数法计算出了各空调房间夏季冷负荷并计算出了湿负荷、新风负荷;通过查阅资料,比较各种空调系统方式,确定了各房间采用空气—水系统,利用假定流速法进行了风系统和水系统的水力计算;在设计中,采用方形散流器送风并进行了气流组织计算;通过查看各种厂家产品样本,选择了空气处理设备,最后进行了管道保温、系统消声减震设计及自控系统的设计。
关键词:空调系统、空气—水系统、风机盘管、气流组织、新风机组
1 空调水系统设计原始资料
1.1夏季空调室内设计参数
由《实用供热空调设计手册第二版(下册)》查的该杭州综合楼各个房间的夏季空调室内温度、相对湿度、人员所需最小新风量,具体资料如下表:
1.2气象资料
济南市夏季空调室外
计算湿球温度:27C0
日平均干球温度:31.2C0
夏季平均风速:2.8m/s
相对湿度:56%
1.3建筑资料
该综合楼总建筑面积9893平方米,其中:
地上建筑面积8182平方米,地下建筑面积1711平方米
建筑楼总平面图及各个楼层平面图,及总剖面图。
(详见规划图纸)
1.4 设计地区
济南市
1.5 其他资料
湿空气焓湿图及相关规范
2 房间空调冷负荷的计算
2.1 夏季建筑围护结构的冷负荷
2.1.1 外墙逐时传热形成的冷负荷的计算
(1)目前,在我国常用冷负荷系数法计算空调冷负荷。
根据规范要求,空调冷负荷计算必须按照非稳态传热计算,即计算出室内各种扰量形成的逐时冷负荷,再进行叠加,取最大值作为房间的设计冷负荷。
下面以休息室作详细说明:
在日射和室外气温综合作用下,外墙的逐时冷负荷可按下式计算:
)(τc Q 。
=AK(t
c )
(τ-t R ) (公式2-1)
式中:)(τc Q 。
—外墙屋面的逐时冷负荷,W ;
A —外墙的面积,㎡;
K —外墙的传热系数,W/(㎡. ℃);,可根据外墙的不同构造在课本附录2-2和2-3中查取;
t R —室内计算温度,℃;
t c )(τ—外墙的逐时冷负荷计算温度,℃,其计算方法多样,计算过程也比较复杂,常用已有的计算结果,列表查取。
可根据课本附录2-4和2-5由不同的外墙类型查取。
由于课本中附录2-4和附录2-5中给出的各围护结构的冷负荷温度值都是以北京地区气象参数为依据计算出来的。
因此,对于杭州该综合楼的设计要对t c )(τ进行修正,有其他资料查的修正值为 2.2。
对于休息室北外墙来说,19:00时,
t
c )
(τ为31.8 ℃,
t
R
为24 ℃.
温度修正值为
t
c )
(τ+△t d =31.8+2.2=34℃.
(2)当外表面放热系数不等于18.6W/(㎡. ℃)时,应将(t c )(τ+△t d )乘以下表中的修正值。
外表面放热系数修正值
α (3)考虑到城市大气污染和中、浅色的耐久性差,建议吸收系数一律采用ρ=0.90,
即对 t c )(τ不加修正。
但可经久保持建筑围护结构表面的中浅色时,则t c )(τ乘以下表中所列的吸收系数修正值。
该设计中选用的k ρ为0.94。
综上所述,外墙的冷负荷计算温度为:
1)('
τc t =(t c )(τ+△t d )k αk ρ 公式(2-2)
则冷负荷计算式应改为:
)(τc Q 。
=AK ( 1)('
τc t -t R ) 公式(2-3)
对于休息室北外墙19:00来说,1)('
τc t =(t c )(τ+△t d )k α
k ρ=
(31.8+2.2)×1×0.94=31.96 又北外墙的面积为0.6×3×4.5=8.1,由建筑结构材料查的墙体传热系数为K=0.9 W/(㎡. ℃)
所以)(τc Q 。
=AK ( 1)('
τc t -t R )=8.1×0.9×(31.96-24)=58.03w 。
同理可以算出一天24小时的北外墙的逐时传热形成的冷负荷量。
2.1.2 外玻璃窗逐时传热形成的冷负荷的计算
(1)在室内外温差作用下,通过外玻璃窗传热形成的冷负荷可按下式计算:
)(τc Q 。
=K w A w
(t
c )
(τ-t R ) (公式2-4)
式中
)(τc Q 。
—外玻璃窗的逐时冷负荷,W ; K w —外玻璃窗传热系数,W/ (㎡. ℃); A w —窗口面积,㎡;
t c )(τ—外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值,℃可由课本附录2-10查的。
必须指出:
A 、对于课本附录2-7,附录2-8中的K w 值要根据窗框等情况的不同加以修正,修正值c w 可从课本附录2-9中查的。
B 、对于课本附录2-10中的值要进行地点修正,修正值△t d 可从课本附录2-11中查的。
因此 ,式(2-4)相应的可变为: )(τc Q 。
=c w
K w
A w
(t
c )
(τ+t d -t R ) (式2-5)
对于休息室北外窗来说:
根据休息室墙体结构材料即αi =8.7 W/ (㎡. ℃)、α0=18.62 W/ (㎡. ℃),由课本附录2-8查的K w =3.01 W/ (㎡. ℃)。
对于玻璃窗传热系数的修正值取为1.由课本附录2-10查出玻璃冷负荷计算温度为t c )(τ19::00时30.8℃,且由玻璃窗得知A w =44.55㎡.
根据式(2-5)计算,如下:
)(τc Q 。
=c w
K w A w (t
c )
(τ+t d -t R )=3.01×44.55×(30.8+3-24)=1314w 。
2.1.3 地面传热形成的冷负荷
对于舒适型空调,夏季通过地面传热形成的冷负荷所占的比例很小,可以忽略不计。
因此对于该杭州市综合楼来说,房间内部都是舒适性空调,因此可以忽略地面传热形成的冷负荷。
2.2透过玻璃窗的日射得热形成冷负荷的计算方法
2.2.1日射得热因数
透过玻璃窗进入室内的日射得热分为两部分,即透过玻璃窗直接进入室内的太阳辐射热q t 和窗玻璃吸收太阳辐射后传入室内的热量q a 。
由于窗的类型、遮阳设施、太阳入射角及太阳辐射强度等因素的组合太多,无法建立太阳辐射得热与太阳辐射强度之间的函数关系,于是采用一种对比的计算方法。
采用3mm 厚的普通平板玻璃作为“标准玻璃”,在αi =8.7 W/ (㎡. ℃)、α0=18.62 W/ (㎡. ℃)条件下,得出夏季(以七月份为代表)通过这一“ 标准玻璃”的日射得热量q t 和q a 值,两者相加得
D j =q t +q a 公式(2-6) 称D j 为日射得热因数。
考虑到在非标准玻璃情况下,以及不同窗类型和遮阳设施对得热的影响,可对日射得
热因数加以修正,通常乘以窗玻璃的综合遮挡系数C c.s 。
C c.s =C s C i 公式(2-7)
式中
C s —窗玻璃的遮阳系数,定义为C s =
标准玻璃的日射得热
实际玻璃的日射得热
,有附录2-13查的;
C i —窗内遮阳设施的遮阳系数,由课本附录2-14查的。
2.2.2透过玻璃窗日射得热形成冷负荷的计算方法
透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷)(τc Q 。
按下式计算: )(τc Q 。
=C a A w C s C i D jmax C LQ 公式(2-8) 式中
A w —窗口面积,㎡;
C a —有效面积系数,由课本附录2-15查的;
C LQ —窗玻璃冷负荷系数,无因次,有课本附录2-16~附录2-19查的。
对于休息室北外窗来说,
有效面积系数由课本附录2-15查的C a 为0.75,则窗口有效面积为:
A w =3.3×4.5×3×0.75=33.41㎡
由课本附录2-13和2-14查的C c.s =C s C i =0.86
并由课本附录2-12查的D jmax 为115,对应19:00时C LQ 为0.38,所以由公式(2-8)
得
)(τc Q 。
=C a
A w
C s
C i D
jmax
C LQ =33.41×0.86×115×0.38=1256w
对于各个时刻的详细数据如表2-1:
2.3 室内热源散热引起的冷负荷
室内热源散热主要指室内工艺设备散热、照明散热、和人体散热三部分。
室内热源散热包括显热和潜热两部分。
潜热散热作为瞬时冷负荷,显热散热中心以对流形式散出的热量成为瞬时冷负荷,而以辐射形式散出的热量则先被维护结构表面所吸收,然后再缓慢地逐渐散出,形成滞后冷负荷。
因此,必须采用相应的冷负荷系数。
2.3.1照明散热形成的冷负荷
当电压一定时,室内照明散热量是不随时间变化的稳定散热量,但是照明散热仍以对流与辐射两种方式进行散热,因此,照明散热形式的冷负荷计算仍采用相应的冷负荷系数。
根据照明灯具的类型和安装方式不同,其逐时冷负荷计算式分别为:
Q。
=1000N C LQ公式(2-9)
白炽灯)
c
(τ
Q。
=1000n1n2N C LQ公式(2-10)荧光灯)
c
(τ
Q。
—灯具散热形成的逐时冷负荷,W;
式中)
(τ
c
N—照明灯具所需功率,KW;
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在顶棚内时,可取n1=1.0;
n2—灯罩隔热系数,当荧光灯罩上部穿有小孔(下部为玻璃),可利用自然通风散热与顶棚内时,取n2=0.5-0.6;而荧光灯罩无通风空者n2=0.6-0.8;
C LQ—照明散热冷负荷系数,计算时应注意其值为从开灯时刻算起到计算时刻的时间,可由课本附录2-22查的。
对于休息室内照明设备散热形成的冷负荷这个例子来说:
Q。
=1000n1n2N C LQ
房间内部采用荧光灯,则采用公式(2-10))
c
(τ
其中,荧光灯的镇流器采用明装则n1=1.2,灯罩隔热系数n2=1.0,荧光灯的功率取为200 W,19:00时的C LQ为0.71.
所以此时该休息室内照明设备散热形成的冷负荷为:
Q。
=1000n1n2N C LQ=1.2×1×200×0.71=170.4W
c
(τ
)
对于该休息室内逐时照明设备散热形成的冷负荷如表2-1:
2.3.2人体散热形成的冷负荷
人体散热与性别、年龄、衣着、劳动强度及周围环境条件(温、湿度等)多种因素有关。
人体散发的潜热量和对流散热量直接形成瞬时冷负荷,而辐射散发的热量将会形成滞后冷负荷。
因此,应采用相应的冷负荷系数进行计算。
为了设计计算方便,已成年男子散热量为计算基础。
而对于不同功能的建筑物中有各类人员(成年男子、女子、儿童等)不同的组成进行修正,为此,引入群集系数φ,所谓群集系数是指人员的年龄构成、性别构成以及密集程度等情况的不同而考虑的折减系
数。
人体显热散热引起的冷负荷计算式为:
Q。
=q s nφC LQ公式(2-11)
c
(τ
)
式中
Q。
—人体显热散热形成的逐时冷负荷,W;
c
(τ
)
q s—不同室温和劳动性质成年男子显热散热量,W;
n—室内全部人数;
φ—群集系数,见上表;
C LQ—人体显热散热冷负荷系数,计算时应该注意其值为从人员进入房间时算起到计算时刻的时间,由课本附录2-23查的。
但应注意:对于人员密集的场所(如电影院、剧院、会堂等),由于人体对维护结构和室内物品的辐射换热量相应减少,可取C LQ=1.0.
人体潜热散热引起的冷负荷计算公式为:
Q C=q1nφ公式(2-12)
式中
Q C—人体潜热散热形成的冷负荷,W;
q1—不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量,W;
n, φ—同式(2-11)
对于休息室内人员人体散热形成的冷负荷为:
取休息室内平均人数n=15,查表可得q s为70,群集系数由上表查的为φ=0.92,并由课本附录2-23查的19:00时C LQ=0.03,则由公式(2-11)得人体显热散热引起的冷负荷:
Q。
=q s nφC LQ=70×15×0.92×0.03=28.98W
c
(τ
)
同理潜热散热量可由相关表格查的q1=64,则房间内人体潜热散热引起的冷负荷为:
Q C=q1nφ=64×15×0.92=883.2W
则休息室内在19:00时室内人体散热形成的冷负荷为
Q=
Q。
+ Q C=28.98+883.2=912.18W
c
(τ
)
同理,可计算各房间的逐时冷负荷.
3 新风负荷及新风量的确定
在夏季室外空气焓值和气温高于室内空气焓值和气温时,空调系统为处理新风势必要消耗冷量。
在满足空气品质的前提下,尽量选用较小的新风量。
否则,空调制冷系统与设备的容量将增大。
夏季,空调新风冷负荷按下式计算:
o Q .c 。
=o M 。
(h o
-h
R
)
式中 o Q .c 。
——夏季新风冷负荷,KW ;
o M 。
——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 。
下面举例说明,对于办公室: 办公室里同时有两人工作,每人的新风量为30m 3/h ,又办公室内空气温度27C 0,相对湿度为60%,由湿空气焓湿图查的:室内空气焓值为61.5kJ/kg,同理,由室外温度为34.8C 0,相对湿度为54%,通过湿空气焓湿图,查的室外空气焓值为85kJ/kg. 新风负荷为
o Q .c 。
=o M 。
(h o
-h
R
)
=1.2×30/3600×2×(85-61.5)
=0.47KW=470W
各房间的总负荷汇总如下表
4湿负荷的确定
湿负荷是指空调房间的湿源向室内的散热量,也就是为维持室内含湿量恒定需要从房
间除去的湿量。
4.1人体散湿量
人体散湿量可按下式计算:
=0.278nφg×10-6
M
w
式中:M
------人体散湿量,kg/s;
W
G--------成年男子的小时散湿量,g/h;
n--------室内全部人数;
Φ----------群集系数。
下面以消防前室1为例说明人体散湿量的算法:
=0.278nφg×10-6
M
w
=0.278×3×0.9×194×10-6
=0.293×10-3kg/s
5空调方案的确定
5.1方案的选择
该建筑楼三、四层房间及人员密集,需要很大的新风量,所以采用空气--水系统。
另外新风管与风机盘管的风口一起从房间上部将风吹出,使风贴房顶射流,这种气流组织
是比较好的一种,完全可以满足这种小房间的要求。
另外,分析可知这种气流组织形式较好,可使室内气流均匀。
风机盘管采用有回风口的,新风机组采用吊装的。
5.2空调水系统形式
考虑到节能与管道内清洁等问题,因而采用了闭式系统,这样不仅使管路不易产生污
S -送风状态点,ε-室内热湿比,εfc -风机盘管处理的热湿比
新风处理到室内等焓点与机器露点的焦点,其不承担室内冷负荷,承担一部分湿负荷。
其中热湿比: ε= Q c
W L R
M M -+
总送风量: R S
Q
G h h ∑=
- 新风量: W G FCU 的风量: F W G G G =- (3)选型原则
按房间冷量进行选型,选型后进行风量的校核计算 (4)选型计算
现以销售11室为例,c
Q 。
取2.71kw
由湿空气焓湿图再根据t R ,,ΦR 确定出i R =61.5kJ/kg,根据t O ΦO 确定出i O =85kJ/kg 由余热余湿c
Q 。
=2.71kw ,M W =0.543x10-3kg/s ,得热湿比
= c
Q 。
/M W =4990.8kJ/kg
过R 点作ε线与ϕ=90%线相交,即得送风状态点s ,s i =45.5kJ/kg.则总送风量为:
G = c
Q 。
/(i R -i S )=0.169Kg/s=610m 3
/h
新风量:G W =人数×标准=5×30=150m 3/h 盘管处理风量G F =G-G W =610-150=460m 3/h
确定M 点
由
得 i m =40.5KJ/Kg
Q f =G F *(i r -i m )=3220w
选用FP -68 型风机盘管,制冷量为3600W ,风量为680 m 3/h 。
同理,根据各房间的冷负荷和送风量,由销售11室的例子可以算出以及选出各房间所需的风机盘管型号。
送风点焓(KJ/Kg ) 新风量m ³/h
总风量(m 3
/h ) 回风量(m 3
/h ) I m
(KJ/Kg ) Q f (W) 风机盘管
型号 额定风量(m 3
/h ) 额定供冷
量(W)
消防前室
1 4
2 30 215 185 38 1450 FP-34 34 1800 消防前室
2 45.5 30 26
3 233 48.5 1410 FP-3
4 340 1800 销售11 45.5
150 610 460 40.5 3220 FP-68 680 3600 销售2 43 930 3121 2191 35 19354 FP-238 2380 12600 副总办公
室 51.5 30 687 657 50 2519 FP-68 680 3600 休息室 40 54 276 222 38 1739 FP-34 340 1800 销售3 41 390 1170 780 35 6890 FP-136 **** **** 销售12
40.5
150
411
261
37
2131
FP-51
510
2700
6.1.2新风机组选型
(1)选型原则
按新风冷量选,计算新风量 (2)选型计算
此为四层新风机组,室内空气计算温度n t =27℃,相对湿度60%,室外干球温度
w t =34.8℃,相对湿度为54%,该楼层室内总人数70人,要求人均新风量为30m3/h ,总
新风量为2124m3/h 。
按2500m3/h 选四排管吊顶式新风机组-JDF-25,
额定风量2500m3/h ,冷量28.6KW ,机组余压220Pa ,电机功率0.45KW ,噪声≤51 dB(A).长×宽×高=600×1050×520。
7空调系统的气流组织
7.1气流分布
7.1.1气流组织的形式
空调房间常用气流组织的送风方式,按其特点主要可以归纳为侧送、孔板送风、散流器送风、条缝送风、喷口送风等
气流组织形式,是指气流在空调房间内流动所形成的流型。
空调房间除对工作区内的温度、相对湿度有一定的精度要求外,还要求有均匀、稳定的温度场和速度场,有时还要控制噪声水平和含尘浓度,这些不仅直接受气流流动和分布状况的影响,而且又取决于送风口的构造形式、尺寸、送风温度、速度和气流方向、送回风口的位置等。
在设计中采用了侧面送风和散流器送风,其气流组织形式见下表。
8空调系统的水力计算
8.1空调系统风系统水力计算 8.1.1 风管的选型计算
空调风管道常用镀锌板
首先假定风管内的空气流速,然后根据风道内的空气流量确定风管的断面积,从而结合国家标准的风管尺寸确定最终的风管尺寸。
风管内风速大则断面小,节省空间和材料;但系统阻力打大,风机压头高,消耗功率大,引起风道气流噪声。
故根据经验可按下表5.2进行选择。
居住 公共 工业 居住 公共 工业 一般建筑 新风入口 2.5 2.5 2.5 4 4.5 6 3 5 风机入口 3.5 4 5 4.5 5 7 8.5 16.5 风机出口 5~8 6.5~10 8~12 8.5 7.5~11 8.5~14 12.5 25 主风道 3.5~4.5 5~6.5 6~9 4~6 5.5~8 6.5~11 12.5 30 水平支风道 3 3~4.5 4~5 3.5~4 4~6.5 5~9 10 22.5 垂直支风道 2.5 3~3.5 4 3.25~4 4~6 5~8 10 22.5 送风口
1~2 1.5~3.5 3~4 2~3 3~5 3~5 4 ―
为简化说明,将计算后的风管尺寸标注于图纸上。
8.1.2风管压力损失计算
(1)矩形风道沿程摩擦阻力计算
计算矩形风道摩擦阻力,可利用当量直径的概念,即把矩形风道换算成圆形风道,再从圆形风道线算图中求出该矩形风道的单位长度的摩擦阻力值m R (详见《实用制冷与空调工程手册》第1篇第3章3.2.3节所述)。
当量直径有两种:等速度当量直径v d 和等流量当量直径g d 。
设计中采用等速度当量直径,可按式 进行计算。
b
a a
b d v +=2 公式(8-1)
式中 a 、b ——矩形管道的两个边长尺寸。
求得当量直径后,即可计算风道的摩擦阻力。
(2)风管局部阻力计算
局部阻力p ∆(Pa )的计算公式如下:
2
2ρ
ξv p =∆ 公式(8-2) 式中 ξ——局部阻力系数;
v ——风管内的流速,s m /; ρ——空气的密度,3/m kg 。
8.1.3 风管水力计算过程
该综合楼三、四层风管水力计算:
该建筑综合楼三、四层的风管系统图如下:
该综合建筑楼三、四层风管水力计算图
画出风管系统水力计算图(上图)后,对管段进行标注,找出最不利环路为0-A-B-C-D-E-4。
根据假定流速选择合适的标准风管尺寸,确定出风管道内实际的空气流速。
通过设计中设置的局部阻力件,查出相应的局部阻力系数,利用公式(8-1)和公式(8-2)进行水力计算。
风管水力计算表
最不利环路水利计算
8.2空调系统水系统的水力计算 8.2.1管道的阻力计算
(1)管径的确定 水管管径d 由下式确定:
v
m d πω 4=
公式(8-1)
式中: ωm
——流量,m 3/s; v ——水流速,m/s 。
(2)沿程阻力计算 水在管道内的沿程阻力:
Rl v d l P y ==∆2
2
ρλ 公式(8-2)
式中: λ——摩擦阻力系数;
l ——管段长度,m ; d ——管道内径,m ;
ρ——水的密度,取1000kg/m 3; v ——管内水流速,m/s ;
R ——单位管长摩擦阻力,即比摩阻,Pa/m ,在《空气调节设计手册》表13-13中查得。
冷水管采用钢管或镀锌管时,比摩阻R 一般为100~400Pa/m ,最常用的为250Pa/m 。
(3)局部阻力计算 水流动时遇到弯头、三通及其他配件时因摩擦和涡流耗能而产生的局部阻力计算公式为:
2
2
v P j ρζ=∆ 公式(8-3)
式中: ζ——局部阻力系数,具体可查阅相关的设计手册。
(4)总阻力计算 总阻力为沿程阻力和局部阻力之和,计算公式为:
y j j P P P RL P ∆=∆+∆=+∆ 公式(8-4) 式中: R ——单位管长沿程阻力损失,Pa/m ;
L ——水管长度,m 。
8.2.2 管段水力计算 计算步骤
1)绘制水系统轴侧图,并对各段水管进行编号,确定长度和流量。
2)确定水管内的合理流速。
选定流速时,要综合考虑初始投资、运行费用及噪音等因素。
3)根据各水管的流量和选定流速,选择合适的管径。
4)计算沿程阻力和局部阻力。
阻力计算时应选择最不利环路进行。
通过设计中设置的局部阻力件,查出相应的局部阻力系数,利用公式(8-1)和公式(8-2)
进行水力计算。
二层水管水力计算图如下:
三、四层水管水力计算图
由该图可以知道最不利环路为:0-0’-1-2-3-4-5-14’-6-7。
并联管路分别计算出它们的阻力进行平衡计算。
详细水管水力计算如下:
三、四层水管水力计算
9消声减震及管材与保温
9.1 消声
9.1.1噪声控制要求
暖通空调系统在建筑内热湿环境、空气品质进行控制的同时,也对建筑的声环境产生不同程度的影响。
当系统运行产生的噪声超过一定允许值后,将影响人员的正常工作、学习、休息、或影响房间功能,甚至影响人体健康。
因此必须进行噪声控制设计。
噪声控制包括两个方面,一个是暖通空调系统服务对象的噪声控制;二是暖通空调系统设备房的噪声控制。
9.1.2噪声控制措施
1. 尽量选用高效率、低噪声设备。
2. 管内阻力不宜过大,风速应符合规范要求。
3. 通风机进出口出的管道不宜急剧转弯,必要时在弯头和三通支管等处装设导流叶片或消声弯头。
4. 消声处理后的凤管不宜穿过高噪声房间,噪声高的风管不宜穿过噪声低的房间,必要时采取隔声处理。
5. 控制噪声必须从声源入手,在无法降低设备噪声时采取下列措施:
①降低空调系统噪声必须在设计方案中对机房位置的安排综合考虑。
采取必要的隔声
措施,以免机房噪声直接影响临近房间。
②在条件允许的情况下,机房要远离安静的房间。
③安静条件下不同的房间最好不要共用一个系统
9.2 减震
空调系统的噪声除了通过空气传播到室内外,还能通过建筑物的结构和机组进行传播。
例如转动的风机和压缩机所产生的振动客直接传给基础,并以弹性波的形式从机器基础沿房屋结构传到室内,并以噪声的形式出现,称为固体声。
可以用非刚性联接来达到削弱由机器传给基础的振动,即在震源和基础之间设避振构件,使振动得以衰减
9.2.1减震措施
9.2.1.1设备隔振
机房中各种有运动部件的设备都会产生振动,产生噪声。
另外,振动还会引起构件、管道振动、有时会危害安全。
因此对震源必须采取隔振措施。
在设备和基础间配置弹性的材料和器件,可有效的控制振动;在设备与管路间采用软联接实行隔振。
产用的基础隔振材料和隔振器有下列几种:
(1)压缩型隔振材料,主要有:橡胶垫,适用于水泵隔振;
软木,可用于小型制冷机和水泵。
(2)剪切型隔振器,主要有:金属弹簧隔振器,适用于风机、冷水机组等隔振;橡胶剪切隔振器,常用于风机、水泵隔振。
9.2.1.2管路隔振
水泵、冷水机组、风机盘管、空调机组等设备跟水管用一小段
软管联接,以不使设备的振动传给管路。
软接管有两类:橡胶软接管和不锈钢波纹管。
前者不能耐腐蚀和高温,后者能耐腐蚀和高温,但价格较贵。
水系统采用橡胶接管,并每隔一定距离设置管道减振吊架或减振支座,在管道穿墙、楼板时也需要采用软接头。
制冷剂管路用波纹管接管;风机进出口与风管间的软管采用帆布材料制作。
9.3管材
1、保温保冷结构及材料
保温保冷结构由防腐层、保温层和保护层组成,如图13-1所示。
管道经受介质的内腐蚀和。