设计原则:合理、经济,最大限度节约运行成本
第一章 设计方案及适用范围:
一、末端部分:
1 、风机盘管系统;
适用范围:一般办公、餐饮等场所
2 、风机盘管加新风系统;
适用范围:要求较高的办公、酒店、餐饮娱乐等场所
3 、全空气系统;
适用范围:商场超市、车间等大开间场所
二、主机部分:
1 、螺杆式冷水机组制冷,市政或锅炉供热;
适用范围:有专用机房、电力充足、需专人值守
2 、风冷机组制冷(制热),市政或锅炉供热;
适用范围:空调面积较小、没有机房、无专人值守
3 、离心式冷水机组制冷,市政或锅炉供热;
适用范围:空调面积较大、有专用机房、电力充足、需专人值守
4 、溴化锂机组制冷(制热),市政或锅炉供热;
适用范围:电力不足、有市政热源并经综合比较经济、有专用机房、需专人值守
三、其它系统形式:
1 、一拖多系统;
适用范围:空调面积较小、无专用机房、无专人值守、空调面积较大但非同时使用且需独立计费等场所
2 、风管机系统;
适用范围:大开间、无专用机房、无专人值守、控制灵活、初投资较低
四、设计程序:
1 、末端部分:
(1)设备选型:
1 、计算实际空调面积;
2 、根据使用场所确定冷负荷指标,计算出设计总负荷,根据设备布置特点确定所需设备数量,确定设备型号;
冷负荷概算指标:(仅供参考,有高人说现在审图中心已经使用面积负荷法,要求采用逐时负荷计算法)
建筑类型 | 冷负荷 W/m 2 | (Cal/m 2 ) |
住宅、公寓、标准客房 | 114 -138 | (98-118) |
西餐厅 | 200 -286 | (170-246) |
中餐厅 | 257 -438 | (220-376) |
火锅城、烧烤 | 465 -698 | (400-600) |
小商店 | 175 -267 | (150-230) |
大商场、百货大楼 | 250 -400 | (215-344) |
理发、美容 | 150 -225 | (129-193) |
会议室 | 210 -300 | (180-258) |
办公室 | 128 -170 | (110-146) |
中庭、接待 | 112 -150 | (97-129) |
图书馆 | 90 -125 | (77-108) |
展厅、陈列室 | 130 -200 | (112-172) |
剧场 | 180 -350 | (154-310) |
计算机房、网吧 | 230 -410 | (200-350) |
有洁净要求的厂房、手术室等 | 300 -500 | (258-430) |
按空调建筑面积估算冷指标(W/m 2 空调面积)
序号 | 建筑类型及房间名称 | 空调建筑面积平方米/人 | 建筑 负荷 | 人体负荷 | 照明负荷 | 新风量W/m 2 | 新风负荷 | 总负荷 |
1 | 客房 | 10 | 60 | 7 | 20 | 50 | 27 | 114 |
2 | 宴会厅 | 1.25 | 30 | 134 | 30 | 25 | 190 | 360 |
3 | 小会议室 | 3 | 60 | 43 | 40 | 25 | 92 | 235 |
4 | 大会议室 | 1.5 | 40 | 88 | 40 | 25 | 190 | 358 |
5 | 健身房保龄球 | 5 | 35 | 87 | 20 | 60 | 130 | 272 |
6 | 舞厅 | 3 | 20 | 97 | 20 | 33 | 119 | 256 |
7 | 科研办公楼 | 5 | 40 | 28 | 40 | 20 | 43 | 151 |
商场 | ||||||||
8 | 底层 | 1.0 | 35 | 160 | 40 | 12 | 130 | 365 |
9 | 二层 | 1.2 | 35 | 128 | 40 | 12 | 104 | 307 |
10 | 三层及三层以上 | 2 | 40 | 80 | 40 | 12 | 65 | 225 |
图书馆 | ||||||||
11 | 阅览室 | 10 | 50 | 14 | 30 | 25 | 27 | 121 |
展览厅 | ||||||||
12 | 陈列室 | 4 | 58 | 31 | 20 | 25 | 68 | 177 |
会堂 | ||||||||
13 | 报告厅 | 2 | 35 | 58 | 40 | 25 | 136 | 269 |
14 | 公寓住宅 | 10 | 70 | 14 | 20 | 50 | 54 | 158 |
影剧院 | ||||||||
15 | 观众厅 | 0.5 | 30 | 228 | 15 | 8 | 174 | 447 |
16 | 休息厅 | 2 | 70 | 64 | 20 | 40 | 216 | 370 |
17 | 化妆室 | 4 | 40 | 35 | 50 | 20 | 55 | 180 |
体育馆 | ||||||||
18 | 比赛馆 | 2.5 | 35 | 65 | 40 | 15 | 65 | 205 |
19 | 休息厅 | 5 | 70 | 27.5 | 20 | 40 | 86 | 203 |
20 | 贵宾厅 | 8 | 58 | 17 | 30 | 50 | 68 | 173 |
医院 | ||||||||
21 | 高级病房 | 110 | ||||||
22 | 一般手术室 | 150 | ||||||
23 | 洁净手术室 | 300 | ||||||
24 | X 光CTB超 | 150 | ||||||
25 | 餐馆 | 300 |
注:本表为最大负荷,在求建筑总冷负荷时,应考虑空调房间同时使用系数0.7-0.9。
按建筑面积冷指标进行估算:
建筑名称 | 冷负荷指标 W/m 2 建筑面积 | 建筑名称 | 冷负荷指标 W/m 2 建筑面积 |
旅馆 | 80-90 | 体育馆 | 100-135 200-350 (按人员座位数) |
办公楼 | 85-100 | ||
图书馆 | 35-40 | 计算机房 | 190-380 |
医院 | 80-90 | 数据处理 | 320-400 |
商店 | 105-125 营业厅设空调时,200-250按营业厅面积 | 剧院 | 126-160 200-300 (按观众厅面积) |
会堂 | 180-225 |
注:l、上述指标为总建筑面积的冷负荷指标:建筑面积的总建筑面积小于5000平米时,取上限;大于l0000平米,取下限值。
2 、按上述指标确定的冷负荷,即是制冷机的容量,不必再加系数。
3 、由于地区差异较大,上述指标以北京地区为准。南方地区可按上限采取。
建筑物冷负荷概算指标(香港地区,广东及沿海城市可参考)
建筑物 | 冷负荷W/m 2 | 逗留者 | 照明 | 送风量 | ||
显冷负荷 | 总冷负荷 | |||||
办公室 | 中部区 | 65 | 95 | 10 | 60 | 5 |
学校 | 教室 | 130 | 190 | 2.5 | 40 | 9 |
公寓 | 高层、南向 | 110 | 160 | 10 | 20 | 10 |
戏院、大会堂 | 110 | 260 | 1 | 20 | 12 | |
医院 | 手术室 | 110 | 380 | 6 | 20 | 8 |
卫生所、诊所 | 130 | 200 | 10 | 40 | 10 | |
百货公司 | 地下 | 150 | 250 | 1.5 | 40 | 12 |
药店 | 110 | 210 | 3 | 30 | 10 | |
饭店 | 房间 | 80 | 130 | 10 | 15 | 7 |
工厂 | 装配室 | 150 | 260 | 3.5 | 45 | 9 |
室内场所 | 会客室 | 160 | 240 | 6 | 20 | 8 |
采用组合式空调器,循环次数商场6~7次,推荐8~9次
(2)水系统设计:
1 、设备定位布置,确定立管位置,根据系统复杂程度确定采用同程式或异程式(当立管与最末端设备距离超过30米时尽量采用同程式);
2 、确定主管道走向,并与设备合理连接,当主管道有分支时应设阀门以便于调节;
3 、根据设备流量确定每一管段的水流量,再根据设计水流速计算出管径;
4 、空调水设计流速为0.9-2.5m/s,管径越大、流速越大,管道比摩阻应小于500;
5 、水管与设备连接时,进水管上设软接、过滤器、阀门,出水管上设软接、阀门;
6 、冷凝水管径设计:
Q =机组制冷量(KW)
Q≤7 ,DN=20; | Q =7.1-17.6,DN=25; |
Q =17.7-100,DN=32; | Q =101-176,DN=40; |
Q =177-598,DN=50; | Q =599-1055,DN=80; |
Q =1056-1512,DN=100; | Q =1513-12462,DN=125; |
Q >12462,DN=150 |
7 、空调水管保温:
(1)当采用超细玻璃棉管壳保温时,供回水管保温厚度采用50mm,冷凝水管保温厚度采用30mm;
(2)当采用橡塑材料保温时,供回水管保温厚度采用30mm,冷凝水管保温厚度采用15mm;
(3)当冷凝水管采用PVC等塑料管材时,可不作保温处理。一拖多氟系统应当保温。
(3)风系统设计:
3.1 、风量选择:
(1)新风工况:按每人最小新风量确定
影剧院、博物馆、体育馆、商店,每人最小新风量8M3/H;
办公室、图书馆、会议室、餐厅、舞厅、普通病房,每人最小新风量17M3/H;
客房,每人最小新风量30M3/H,正常采用50M3/H;
(2)回风工况:按循环次数确定,一般取8-10次/H,即空调空间体积×(8-10)/H
3.2 、风机风压的选择:(估算法)
风压=(最不利环路长度×10)Pa
3.3 、设备定位,尽量靠近水系统立管;
3.4 、布置风口,在保证无空调死区的前提下,尽量减少风口数量、保持风口规格统一;送风口风速在2-2.5 m/s之间,回风口风速在3-5 m/s之间,根据风口风量和风速确定风口尺寸;
3.5 、确定主风道走向,并与各风口合理连接,当主管道有分支时应设阀门以便于调节,并且每个风口均设风量调节阀;
3.6 、根据风口数量确定各段风道风量,再根据设计风速计算出风道截面积,根据安装空间确定风道规格,在保证装修标高的前提下,尽量减小风道的宽高比,尽量减少变径;
通风空调风管内设计流速(m/s):
低速风管系统的推荐和最大流速(m/s)
应用场所 | 住宅 | 公共建筑 | 工厂 | |||
推荐 | 最大 | 推荐 | 最大 | 推荐 | 最大 | |
室外空气入口 | 2.5 | 4.0 | 2.5 | 4.5 | 2.5 | 8.0 |
低速风管系统的最大允许速m/s
应用场所 | 以噪声控制 | 以摩擦阻力控制 | |||
送风主管 | 回风主管 | 送风支管 | 回风支管 | ||
住宅 | 3.0 | 5.0 | 4.0 | 3.0 | 3.0 |
通风系统之流速m/s
系统 | 商业 | 工业 | |
低 速 | 送风、最大流速 | 13 | 13 |
高速、一般 | 13 | 13--25 |
按噪声控制风速m/s
室内允许噪声 dB (A) | 主管风速 m/s | 支管风速 m/s |
25-35 | 3-4 | ≤2 |
35-50 | 4-6 | 2-3 |
注:民用住宅≤35dB(A),商务办公≤45dB(A)。
室内风口风速选择表
送风口风速
卧室 | 1.5-2m/s (风口在上部时) |
起居 | 2-3m/s (风口在上部时) |
办 公 室 | 3m /s (风口距地≤2.5m) |
4m /s (风口距地≤4.5m) | |
商场、娱乐 | 3-5m/s |
推荐的送风口流速m/s
应用场所 | 流速m/s |
播音室 | 1.5--2.5 |
送风口之最大允许流速m/s
应用场所 | 盘形送风口 | 顶棚送风口 | 侧送风口 |
广播室 | 3.0--3.5 | 4.0--4.5 | 2.5 |
回风口风速:
房间净高 | 风口位置 | 风速 |
3.5-4 | 上部 | 3-4m/s |
3-3.5 | 上部 | 2-3m/s |
2.5-3 | 上部 | 1.5-2m/s |
人不常停留处 | 下部 | 3m /s |
人常停留处 | 下部 | 1.5-2m/s |
走廊回风 | 下部 | 1-1.5m/s |
注:
1 、对消声有严格要求的系统,管内的流速不宜超过5 m/s,支管内的流速不宜大于3 m/s。
2 、当风道穿越机房或防火分区时,风道上应设防火调节阀;
3 、当风机风量大于10000 M3/H时,风机的进出口应设消音静压箱,通过静压箱截面流速为2-3m/s;小于10000 M 3 /H时,在风机出口处设消音器即可,消音器的内径与主风道相同;
4 、钢板空调风道保温:
当采用超细玻璃棉板保温时,保温厚度为40mm;当采用橡塑板保温时,保温厚度为15mm。
2 、主机部分:
(1)制冷、制热主机:
根据使用场所确定负荷概算指标,再乘以总的空调面积便可计算出总的设备负荷,再根据系统情况确定主机数量,选出设备型号;对于一些多用途的空调场所,计算设备负荷时需考虑同时利用系数。
空调主机负荷概算指标:
(二)冷却塔:
根据制冷机组的所需冷却水量确定,实际选用的冷却塔水量应大于所需水量,应当注意的是冷却塔的工况应和机组冷却水的工况保持一致。
(三)冷媒水泵:
1 、数量:比机组多出一台作为备用;
2 、流量:根据机组冷水流量 ×(20~30)%确定;
3 、扬程:根据系统情况,通常取(20~40)m;
(四)冷却水泵:
1 、数量:比机组多出一台作为备用;
2 、流量:根据机组冷却水流量 ×(10~15)%确定;
3 、扬程:根据水泵至冷却塔的高度+机组压降+(5~10)m;(五)软化水设备:
根据流量来确定,通常取(3~8)M 3 /H
补水泵的流量,应根据热水的正常补给水量和事故补给水量确定,并宜为正常补给水量的4-5倍。正常补给水量一般按系统水容量的1%考虑。初步设计时可按循环水量的1%估算。补水泵的流量是正常补给水量+事故补给水量;而水处理设备的流量可按照正常补给水量确定,即1%。
补水量可按照系统负荷来估算:以设计冷量为基础,系统水容量大约为2-3L/KW。有用建筑面积来估算,大概每平方1升。
(六)软化水箱:
根据标准水箱尺寸,通常取(2.5~8)M 3
(七)落地膨胀水箱:
1 、罐体直径通常取:Φ1000~1200
2 、配2台水泵:
流量:(3~8)M 3 /H;扬程:(冷媒水泵扬程×1.3)m
(八)分、集水器、分气缸:
1 、直径D=(1.5-3)×支管中的最大直径,mm
2 、长度按支管数量和阀门型号确定
(九)冷却水处理:
通常在机组冷却水进口处设电子水处理仪进行处理。
一般中央空调系统的定压点均设在冷冻水泵的入 口的回水干管上,这样可以使水泵产生的压头在系统中得到合适的分布。目前供热空调系统定压补水方式主要有膨胀水箱定压补水,补水泵定压补水,气体定压罐结合补水泵定压补水等。其中膨胀水箱定压补水是最经济最简单的方式,所以现在在民用建筑中大量使用,但是膨胀水箱必须设在系统的最高点。
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