【建筑环境与设备工程专业】【毕业设计+文献综述+开题报告】广州庆力宾馆空调设计

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(20__届)本科毕业设计广州庆力宾馆空调设计II 摘要该宾馆位于广州市,该建筑地下一层,为地下车库,建筑面积为2866平方米,有通风要求。地上7层,其中一层为门厅和商业用房,建筑面积为2108平方米;二层为餐厅和商业用房,建筑面积为2137平方米;三至七层为宾馆标间等,面积为1373平方米,主体为钢筋混凝土框架、砖混结构。要求对该办公楼进行夏季空调和必要的通风设计。地上一到三层采用全空气系统,四到七层采用空气-水系统关键词:全空气空气-水风管II ABSTRACTThishotelislocatedinguangzhou,thebuilding'sgroundfloorisforundergroundgarages,thebuildingareais2866squaremeters,haveventilationrequirements.Thegroundlayer7,onelayerforhallwayandcommercialhousing,buildingareaofbalancessquaremeters;2forrestaurantsandcommercialhousingandtheconstructionareais2137squaremeters;Threetosevenlayersforhotelstandardrooms,etc,theareais1373squaremeters,themainbodyforreinforcedconcreteframe,brickandconcretestructure.wedemandtheofficebuildingofsummerair-conditioningandventilationdesignnecessary.Thegroundonetothreelayeradoptsall-airsystem,fourtosevenflooradoptsair/watersystemKeywords:all-airair/waterductII 目录绪论11基本资料21.1工程概况21.2设计内容21.3气象资料21.4土建资料22负荷计算32.1冷负荷理论根据32.2主要计算公式33空调系统方案的确定83.1空调系统的划分原则83.2方案比较83.3空调方案的选择94部分房间空调设备选择计算104.1全空气系统机组选择105空调风系统设计175.1气流组织分布175.2散流器以及侧送风口选择计算185.3风系统水力计算206空调水系统设计206.1空调水系统设计原则206.2空调水系统方案的确定216.3冷凝水系统设计227制冷机房的设计与布置237.1螺杆式冷水机组选择计算237.2循环水泵,冷却塔,以及膨胀水箱的选择247.3阀门267.4水系统安装要求268管道保温与防腐278.1管道保温278.2管道防腐279消声与减震设计289.1消声与隔声设计289.2减振设计2810地下车库通风设计29参考文献31附录焓湿图及选型32 绪论随着我国国民经济水平的不断提高,建筑业也在持续稳定地向前发展。和前几年建筑业的发展相比,目前的发展商将眼光放的更远,他们不再片面的追求容积率及如何将开发成本降得越低越好,而是更多的考虑以人为本,开发真正舒适度高、建筑质量高的居住及商用建筑。商业建筑的不断增多,以及人们对室内空气的温湿度、洁净度和空气品质问题越来越重视。由于能源的紧缺,节能问题越来越引起人们的重视。因此迫切需要为商业建筑物安装配置节能、健康、舒适的中央空调系统来满足人们对高生活水平的追求。空调系统是建筑能耗大户,占建筑总能耗的50%左右。而目前的暖通设计中,业主、设计人员往往在取用室内设计参数时选用过高的标准,建筑结构能耗也很大。随着我国的发展,人们对建筑环境的要求越来越高,建筑能耗必将有大幅度的增长。目前的一些常规的设计系统和负荷估算方法已不能适应现阶段发展的需求,建筑节能技术逐渐提上了日程。按照设计规范对负荷进行详细计算,进行建筑围护结构的权衡计算,使之达到合理的能耗标准;采用蓄冷、热泵、热回收、废热利用等节能技术;使用变流量、变风量空调系统,进行系统的优化、智能控制;开发太阳能、风能等新能源是专业的发展方向。本设计为广州某七层酒店空调设计,需要进行空调负荷、送风量的计算,确定系统方案,选择空气处理设备,进行风系统和水系统设计及相关水力计算,并对机房进行简单设计。通过本次设计,达到综合运用本专业各学科的基本理论、专业知识的能力。通过对所学习专业知识的综合理解和运用,独立完成此项工程设计,掌握工程设计的基本方法和步骤,提高分析和解决实际问题的能力,为以后从事本专业领域工作打下基础。60 1基本资料1.1工程概况本工程为广东广州庆立宾馆空调工程,地上七层,地下一层。该建筑是由商场、办公、咖啡厅,客房等功能组成的综合性建筑。1.2设计内容本子项设计范围为该建筑物空调系统设计。1.3气象资料1.3.1室外设计参数地理位置:广东广州夏季数据:大气压:100.29kPa室外计算干球温度:34.20℃室外湿球温度:27.80℃室外平均风速:1.50m/s1.3.2室内设计参数室内设计参数见下表:表1-1室内设计参数表房间名称夏季照明指标人员指标新风量温度相对湿度℃%W/m2m2/人m3/(h·p)商场26±155~6520430商业用房26±155~6520430咖啡厅26±155~65151.5~220办公室26±155~65204301.4土建资料外墙:水泥砂浆+砖墙(370mm)+白灰粉刷(20mm),Ⅱ型,K=1.5W/(m2·℃)屋面:预制细石混泥土板(25mm),表面喷白色水泥浆+通风层(≥200mm)+卷材防水层+水泥沙浆找平层(20mm)+保温层(沥青膨胀珍珠岩100mm)+隔汽层+现浇钢筋混泥土板(70mm)+内粉刷(5mm),Ⅱ型,K=0.55W/(m2·℃)外窗:双层透明中空玻璃12mm,K=2.93W/(m2·℃)60 2负荷计算2.1冷负荷理论根据2.1.1房间冷负荷的构成(1)通过维护结构传入室内的热量;(2)透过外窗进入室内的太阳辐射热量;(3)人体散热量;(4)照明散热量;(5)设备散热量;(6)其它室内散热量。2.1.2房间湿负荷的构成(1)人体散湿量;(2)其它室内散湿量。2.2主要计算公式(1)外墙和屋顶瞬变传热冷负荷CL=KF(-tNx)(2-1)=(twl+td)kαkρ(2-2)式中CL——外墙或屋顶瞬变传热形成的逐时冷负荷(W);K——外墙或屋顶的传热系数[W/(m2·℃)];F——外墙或屋顶的传热面积(m2);——外墙或屋顶冷负荷计算温度的逐时值(℃);tNx——夏季空气调节室内计算温度(℃);twl——以北京地区气象条件为依据的外墙或屋顶冷负荷计算温度的逐时值(℃);td——不同类型结构外墙或屋顶的地点修正值(℃);kα——外表面放热系数修正值;kρ——外表面吸收系数修正值。(2)外窗瞬变传热冷负荷CL=CwKwFw(twl+td-tNx)(2-3)式中CL——外窗瞬变传热形成的逐时冷负荷(W);Kw——外窗的传热系数[W/(m2·℃)];Fw——窗口面积(m2);twl——外窗冷负荷计算温度的逐时值(℃);tNx——夏季空气调节室内计算温度(℃);Cw——外窗的传热系数修正系数;td——玻璃窗的地点修正值。(3)外窗日射得热冷负荷CL=CaCsCiFwDj,maxCLQ(2-4)式中CL——外窗日射得热形成的逐时冷负荷(W);60 Ca——窗的有效面积系数;Cs——窗玻璃的遮阳系数;Ci——窗内遮阳设施的遮阳系数;Dj,max——窗日射得热因数最大值(W/m2);CLQ——窗玻璃冷负荷系数。(4)内围护结构冷负荷CL=KF(twp+Δtls-tNx)(2-5)式中CL——内围护结构逐时冷负荷(W);K——内围护结构传热系数[W/(m2·℃)];F——内围护结构面积(m2);Δtls——邻室计算平均温度与夏季空气调节室外计算日平均温度的差值(℃);twp——夏季空气调节室外计算日平均温度;tNx——夏季空气调节室内计算温度(℃);(5)人体的冷负荷和湿负荷1)人体显热冷负荷CLx=nqxCLQ(2-6)式中CLx——人体的显热散热形成的冷负荷(W);n——室内全部人数;——群集系数;qx——每名成年男子的显热散热量(W);CLQ——人体显热散热冷负荷系数。对于人员特别密集的场所,如电影院、剧院、会堂等,人体对围护结构和室内物品的辐射量相应较少,可取CLQ=1.0。2)人体潜热冷负荷CLq=nqq(2-7)式中CLq——人体散湿形成的潜热冷负荷;n——空调房间内的总人数;——群集系数;qq——每名成年男子的潜热散热量(W)。3)人体全热冷负荷CL=CLx+CLq=nqxCLQ+nqq(2-8)4)人体散湿量W=0.001ng(2-9)式中W——人体的散湿量(kg/h);g——每名成年男子的散湿量(g/h)。(6)照明冷负荷白炽灯:CL=NCLQ(2-10)荧光灯:CL=n1n2NCLQ(2-11)式中CL——照明设备散热形成的冷负荷;N——照明设备的安装功率(W);CLQ——照明散热冷负荷系数;60 n1——镇流器消耗功率系数,当明装荧光灯的镇流器在空调房间内时,取1.2,当暗装荧光灯镇流器在吊顶内时,取1.0;n2——灯罩隔热系数,明装时取1.0,暗装且灯罩上部穿有小孔时可取0.5~0.6;暗装灯罩上无孔时,可取0.6~0.8。(7)设备冷负荷CL=QsCLQ(2-12)式中CL——设备和用具显热形成的冷负荷(W);CLQ——设备和用具显热散热冷负荷系数,如果空调系统不连续运行,则取1.0;Qs——设备和用具的实际显热散热量(W);Qs=n1n2n3N(2-13)式中n1——同时使用系数;n2——利用系数(暗装系数);n3——电动机负荷系数;N——电动设备的安装功率(W)。(8)新风冷负荷CL=1.2Gx(hw-hi)/3.6(2-14)式中CL——新风形成的冷负荷(W);Gx——新风量(m3/h),该新风量为每人单位时间所需新风量与空调房间内的平均人数的乘积;hw——夏季空调室外计算参数下的空气焓值(kJ/kg);hi——室内空气的焓值(kJ/kg);2.3冷负荷汇总表.表2-1三楼办公室房间冷负荷汇总表时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00西外墙冷负荷23.222.120.919.818.817.917.216.516.316.316.5设备形成符合342.14476.93570.24642.82705.02746.5787.97819.07839.81870.91622.08窗传热143.7219.3302.5370.6438.7491.6512.6544.6529.5499.2488.3人体散人90.7193.1212.3225.3236.7245.5249.7256.3260.6265.5201.3照明散热25.221.619.81816.214.412.610.866.6120.6127.8总计624.94933.031125.741276.521415.421515.91580.071647.271712.811772.511455.98最大负荷出现在17:00时刻60 2.4房间负荷举例以办公房为例表2-2设备散热形成的冷负荷时间08:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00CLQ0.330.460.550.620.680.720.760.790.810.840.6Qs1036.8CL342.1476.93570.24642.82705.02746.50787.97819.07839.81870.91622.08表2-3房间外墙冷负荷计算西外墙冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00Tw137.837.336.836.335.935.535.234.934.834.834.935.335.8td0.5kα0.98kρ0.94tˊw135.334.834.433.933.533.232.932.632.532.532.633.033.4tNx26△t9.38.88.47.97.57.26.96.66.56.56.67.07.4K0.5F5.0CL23.222.120.919.818.817.917.216.516.316.316.517.418.6表2-4房间的外玻璃窗瞬变传热冷负荷计算表南外窗瞬时传热冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00twl26.927.92929.930.831.531.932.232.23231.630.829.9td1twl+td27.928.93030.931.832.532.933.233.23332.631.830.9tNx26△t1.92.944.95.86.56.97.27.276.65.84.9CwKw3.96Fw19.7CL143.7219.3302.5370.6438.7491.6521.9544.6544.6529.5499.2438.7370.660 表2-5房间的人体散热冷负荷计算表人体散热形成的人负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00CLQ0.080.550.640.70.75`0.790.810.840.860.880.590.910.92Qs60.5n4ψ0.9CLs17.4119.8139.4152.5163.4172.1176.4183.0187.3191.7128.5198.2200.4q173.3CL190.7193.1212.7225.8236.7245.4249.7256.3260.6265.0201.8271.5273.7表2-6房间的照明散热冷负荷计算表照明散热形成的冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00CLQ0.140.120.110.10.090.080.070.060.370.670.710.740.76n11.2n21N150CL25.221.619.81816.214.412.610.866.6120.6127.8133.2136.83空调系统方案的确定3.1空调系统的划分原则(1)能保证室内要求的参数,即在设计条件下和运行条件下均能保证达到室内温度、相对湿度、净化等要求;(2)初投资和运行费用综合起来较为经济;(3)尽量减少一个系统内的各房间相互不利的影响;(4)尽量减少风管长度和风管重叠,便于施工、管理和测试;(5)系统应与建筑物分区一致;(6)各房间或区的设计参数值和热湿比相接近污染物相同,可以划分成一个全空气系统;对于定风量单风道系统,还要求工作时间一致,负荷变化规律基本相同;60 (7)一般民用建筑中的全空气系统不宜过大,否则风管难于布置;系统最好不要跨楼层设置,需要跨楼层设置时,层数也不应过多这样有利于防火。3.2方案比较表3-1全空气系统与空气-水系统方案比较表比较项目全空气系统空气-水系统设备布置与机房1.空调与制冷设备可以集中布置在机房2.机房面积较大层高较高3.有时可以布置在屋顶或安设在车间柱间平台上1.只需要新风空调机房、机房面积小2.风机盘管可以设在空调机房内3.分散布置、敷设各种管线较麻烦设备布置与机房4.空调与制冷设备可以集中布置在机房5.机房面积较大层高较高6.有时可以布置在屋顶或安设在车间柱间平台上4.只需要新风空调机房、机房面积小5.风机盘管可以设在空调机房内6.分散布置、敷设各种管线较麻烦风管系统1.空调送回风管系统复杂、布置困难2.支风管和风口较多时不易均衡调节风量1.放室内时不接送、回风管2.当和新风系统联合使用时,新风管较小节能与经济性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,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2.对热湿负荷变化不一致或室内参数不同的多房间不经济3.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,内避容易结垢,降低传热效率3.无法实现全年多工况节能运行使用寿命使用寿命长使用寿命较长安装设备与风管的安装工作量大周期长安装投产较快,介于集中式空调系统与单元式空调器之间60 维护运行空调与制冷设备集中安设在机房便于管理和维护布置分散维护管理不方便,水系统布置复杂、易漏水温湿度控制可以严格地控制室内温度和室内相对湿度对室内温度要求严格时难于满足空气过滤与净化可以采用初效、中效和高效过滤器,满足室内空气清洁度的不同要求,采用喷水室时水与空气直接接触易受污染,须常换水过滤性能差,室内清洁度要求较高时难于满足消声与隔振可以有效地采取消防和隔振措施必须采用低噪声风机才能保证室内要求风管互相串通空调房间之间有风管连通,使各房间互相污染,当发生火灾时会通过风管迅速蔓延各空调房间之间不会互相污染3.3空调方案的选择本设计为宾馆的空调系统设计,系统的选定应注意档次和安全的要求,按负担室内空调负荷所用的介质来分类可选择四种系统——全空气系统、空气—水系统、全水系统、冷剂系统。全空气系统分一次回风式系统和二次回风式系统,该系统是全部由处理过的空气负担室内空调冷负荷和湿负荷;空气—水系统分为再热系统和诱导器系统并用、全新风系统和风机盘管机组系统并用;全水系统即为风机盘管机组系统,全部由水负担室内空调负荷,在注重室内空气品质的现代化建筑内一般不单独采用,而是与新风系统联合运用;冷剂系统分单元式空调器系统、窗式空调器系统、分体式空调器系统,它是由制冷系统蒸发器直接放于室内消除室内的余热和余湿。对于较大型公共建筑,建筑内部的空气品质级别要求较高,全水系统和冷剂系统只能消除室内的余热和余湿,不能起到改善室内空气品质的作用,所以全水系统和冷剂系统在本次的建筑空调设计时不宜采用。一层到三层商城,商业用房以及咖啡厅等,因为其面积比较大,而且人口流动密度大,所以所需要的冷量较大,新风量也比较大,所以对其进行空调系统设计,应该把该层空调系统设计为全空气系统。因而选用了空气处理机组,采用全空气夏季一次回风,散流器下送方式。四至七层是客房部分,面积较小,所需冷量较小,所以采用空气-水系统。4部分房间空调设备选择计算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。4.1全空气系统机组选择一楼商业夏季一次回风系统=========================60 送风量kg/h:29989新风量kg/h:5476.2回风量kg/h:24512.8新风比%:18.26热湿比:7699.08-------------------------机组总冷量kW:139.244室内冷负荷kW:92.421新风负荷kW:46.8234再热冷负荷kW:0-------------------------总湿负荷kg/s:0.0246276室内湿负荷kg/s:0.0120042新风湿负荷kg/s:0.0126234-------------------------混风点-C:大气压力Pa:100287干球温度℃:26.7湿球温度℃:21.7相对湿度%:65.4含湿量g/kg:14.6焓kJ/kg:64.1露点温度℃:19.5密度kg/m^3:1.2-------------------------送风点-O:大气压力Pa:100287干球温度℃:17.8湿球温度℃:16.7相对湿度%:90.1含湿量g/kg:11.6焓kJ/kg:47.4露点温度℃:16.0密度kg/m^3:1.2-------------------------60 一次回风系统过程线图:二楼商业夏季一次回风:=========================送风量kg/h:28528新风量kg/h:4836回风量kg/h:23692新风比%:16.95热湿比:6356.25-------------------------机组总冷量kW:154.349室内冷负荷kW:113新风负荷kW:41.3495再热冷负荷kW:0-------------------------总湿负荷kg/s:0.0289254室内湿负荷kg/s:0.0177778新风湿负荷kg/s:0.0111476-------------------------混风点-C:大气压力Pa:100287干球温度℃:26.6湿球温度℃:21.660 相对湿度%:65.4含湿量g/kg:14.5焓kJ/kg:63.7露点温度℃:19.4密度kg/m^3:1.2-------------------------送风点-O:大气压力Pa:100287干球温度℃:16.7湿球温度℃:15.7相对湿度%:90.0含湿量g/kg:10.8焓kJ/kg:44.2露点温度℃:14.9密度kg/m^3:1.2-------------------------一次回风系统过程线图:三楼娱乐一区夏季一次回风:=========================送风量kg/h:13863.8新风量kg/h:4198回风量kg/h:9665.7860 新风比%:30.28热湿比:4950-------------------------机组总冷量kW:167.894室内冷负荷kW:132新风负荷kW:35.8944再热冷负荷kW:0-------------------------总湿负荷kg/s:0.0363436室内湿负荷kg/s:0.0266667新风湿负荷kg/s:0.00967696-------------------------混风点-C:大气压力Pa:100287干球温度℃:27.8湿球温度℃:22.7相对湿度%:65.4含湿量g/kg:15.6焓kJ/kg:67.8露点温度℃:20.6密度kg/m^3:1.1-------------------------送风点-O:大气压力Pa:100287干球温度℃:8.7湿球温度℃:7.6相对湿度%:86.9含湿量g/kg:6.1焓kJ/kg:24.2露点温度℃:6.6密度kg/m^3:1.2-------------------------一次回风系统过程线图:60 客房部分风机盘管选型商务套房1夏季风机盘管系统:(新风处理到等焓线)=========================送风量kg/h:1384.18新风量kg/h:179.28回风量kg/h:1204.9新风比%:12.9521热湿比:8089.51-------------------------FCU冷量kW:4.7322FCU显热冷量kW:3.01115新风AHU冷量kW:1.53291房间冷负荷kW:4.629新风管温升负荷kW:0.103199注:新风不承担室内冷负荷.-------------------------送风点-O:大气压力Pa:100287干球温度℃:17.060 湿球温度℃:16.4相对湿度%:94.4含湿量g/kg:11.6焓kJ/kg:46.4露点温度℃:15.9密度kg/m^3:1.2-------------------------露点-L:大气压力Pa:100287干球温度℃:21.4湿球温度℃:20.2相对湿度%:90.0含湿量g/kg:14.5焓kJ/kg:58.5露点温度℃:19.5密度kg/m^3:1.2-------------------------回风点-M:大气压力Pa:100287干球温度℃:16.0湿球温度℃:15.7相对湿度%:96.5含湿量g/kg:11.1焓kJ/kg:44.3露点温度℃:15.3密度kg/m^3:1.2-------------------------温升后点-L':大气压力Pa:100287干球温度℃:23.4湿球温度℃:20.8相对湿度%:79.7含湿量g/kg:14.5焓kJ/kg:60.5露点温度℃:19.560 密度kg/m^3:1.2-------------------------一次回风系统过程线图:表4-1部分房间机组型号房间名称型号制冷量kw送风量m3/h一层商业用房YSE25HD16625000二楼商业YSE28HD20828000三楼娱乐1区YSE28HD20028000商务套房107-2S(H)5.951200一层商业用房总冷量为139.2kw,送风量24991.4m3/h。富余系数取1.2,所以机组制冷量为166kw。60 设计采用一台台吊顶式空气处理机组,选用YSE25HD机组,送风量为25000m3/h,制冷量为185.2kw二楼商业.送风量为23773.2m3/h,机组冷量为154.166kw,富余系数取1.2,所以冷量为184.8kw。选用型号为YSE28HD,送风量为28000m3/h,制冷量为208.4kw三楼娱乐一区送风量为11553m3/h,机组总冷量为167kw,富余系数取1.2,所以冷量为200kw,选用两台台吊顶式空气处理机组,所以每台制冷量为110.8kw.选YSE28HD,送风量为28000m3/h,制冷量为208kw。商务套房1送风量1153m3/h,冷量4.73kw,取富裕系数1.2,则风机盘管所负担的冷量为5.676KW。选用07-2S(H)卧式暗装风机盘管,风量为1200m3/h,冷量为5.95kw,水流量为0.287L/S,水阻力31.5kp.5空调风系统设计5.1气流组织分布对于室温允许波动的范围有要求的空调房间,一般能够满足区域温差的要求,该设计采用散流器平送顶棚回风的气流组织形式,送出的气流为贴附于顶棚的射流。射流下侧吸卷室内空气,射流在近墙下降。顶棚上的回风口远离散流器。工作区为回流区,该模式的通风效率低于侧送风,换气效率约为0.3-0.6。侧送风口的安装离顶棚距离越近,且又以15~20度仰角向上送风时,则可加强贴附,借以增加射流。合理地组织气流流线的问题,主要是考虑送风口的位置,回风口的影响较小,对于局部热源应尽可能处在工作区的下风侧或者接近回风。设计侧顶送风口的调节应达到一下的要求:(1)各风管之间风量调节;(2)射流轴线水平方向的调节,使送风速度均匀,射流轴线不偏斜;(3)水平面扩散角的调节。(4)竖向仰角的调节,一般以向上10~20度的仰角,加强贴附,增加射程;风机盘管加独立新风系统使风机盘管暗装于天花板,采用上侧送风,同侧上部回风的形式。送风气流贴附于顶棚,工作区处于回流区中。送风与室内空气混合充分,工作区的风速较低,温度湿度比较均匀,适用于小空间的客房及其他要求舒适性较高的场所。该气流分布排出的空气污染浓度或温度基本上等于工作区的浓度和温度,也就是说通风效率Ev和温度效率Et接近于1,但换气效率η较低,一般在0.2-0.55。表5-1公共建筑风管建议风速60 编号管段建议流速最大流速1风机吸入口4.0-5.05.0-7.32风机出口6.5-10.07.5-11.03主风管5.0-6.55.5-8.04支风管3.0-4.54.0-6.55支管上接出的风管3.0-4.54.0-6.05支管上接出的风管3.0-4.54.0-6.05.2散流器以及侧送风口选择计算散流器送风气流分布设计步骤为首先布置散流器,然后预选散流器,最后校核射流的射程和室内平均风速。散流器布置的原则是:(1)布置时充分考虑建筑结构的特点,散流器平送方向不得有障碍物(如柱);一般按对称布置或梅花形布置;(2)每个方行散流器所服务的区域最好为正方形或接近正方形;(3)如果散流器服务区的长度比大于1.25时,宜选用矩形散流器;如果采用顶棚回风,则回风口应布置在距散流器最远处。(4)散流器送风气流分布计算,主要选用合适的散流器,使房间内风速满足设计要求。散流器送风选用散流器平送方式,一般用于室温允许波动范围有要求,送风射流沿着顶棚径向流动形成贴附射流,保证工作区稳定而均匀的温度和风速。为保证贴附射流有足够的射程,并不产生较大噪声,所以选顶散流器喉部风速νd=2~5m/s,最大风速不得超过6m/s,送热风时取较大值。具体选择过程以一层商场为例一层散流器气流组织计算一层总面积1647㎡散流器下送风气流组织计算:面积1460㎡1)布置散流器。将空调区进行划分,设每个散流器射流平面积为36㎡,则空调区被分为39个小区域,每个区域为一个散流器的服务区,则散流器的数量为39个。2)选用方形散流器,假定散流器喉部风速为Vd为3.5m/s,则单个散流器喉部面积为Qv/VdN,计算如下:Qv/VdN=12.4/3.5×39=0.09㎡选用喉部尺寸为300x300的方形散流器,则喉部实际风速为Vd’=3.3m/s。60 散流器实际出口面积约为喉部面积的90%,则散流器的有限流通面积F=90%x0.30x0.30=0.081㎡散流器出口风速为Vo=3.3/0.9=3.67m/s,符合喉口风速2~5m/s。2)计算射程X=1.4x3.67x0.28/0.5-0.07=2.8m散流器中心到区域边界距离为3m。根据要求,散流器的射程应为散流器中心到房间或区域边缘距离的75%,所需最小射程为:3mx0.75=2.25m,2.8m>2.25m,因此射程满足要求。4)计算室内平均风速Vx=0.381x2.8/5.41=0.197m/s夏季工况送冷风,则室内平均风速为0.197x1.2=0.24m/s,满足舒适性夏季室内风速不应大于0.3m/s的要求。5)校核轴心温差衰减ΔTx/ΔTo≈Vx/VdΔTx≈0.91℃满足舒适性空调温度波动范围±1℃的要求。门厅上空侧送风:面积226㎡侧送风气流组织计算:1)设出风口沿房间宽度方向送风,且出风口离墙面0.5M,则贴附射流长度:X=(13.2-0.5-0.5)=12.2m2)取ΔTx=1℃,则ΔTx/ΔTo=0.167.得相对射程最小值X/D=16.6由1),2)计算结果得Do,max=0.73m3)选用双层百叶风口600mmx500mm,其当量直径为Do=0.62m4)双层百叶风口断面系数ψ约为0.8则风口的实际出风速度Vo=3.75m/s,风口3个。5)计算自由度为17.16)取下限计算允许的最大的出口风速Vo,max=4.96m/s>3.75m/s.满足Vo≤Vo,max7)计算阿基米德数Ar=0.01,得实际相对贴附长度25,实际贴附长度X=(20x0.62)=12.4,大于要求贴附长度X=12.2m房间要求高度为H’=h+0.07X+S+0.3=3.66m<4.5m,满足要求。5.3风系统水力计算5.4.1计算方法在系统和设备布置、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,其计算方法和步骤如下:60 (1)绘制通风或空调系统轴测图,对各管段进行编号,标注长度和风量;(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各管段的断面尺寸,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;5.4.2通风管道的选择在风管的选择上,圆风管的强度虽大,耗钢量虽小,但占有有效空间较大,不易布置且不美观。矩形风管由于容易布置,多用于明装和管道布置复杂的地点。矩形风管中,方形风管阻力较小,耗钢量小。采用矩形风管时,宽高比应小于4为宜。风管材料应考虑适合和经济,内部光滑,易于安装,就地取材等因素。在本设计中,选用镀锌钢板制作的矩形风管。风管尺寸以外径为标准。6空调水系统设计6.1空调水系统设计原则空调水系统设计应坚持的设计原则是:(1)力求水力平衡;(2)防止大流量小温差;(3)水输送系数要符合规范要求;(4)变流量系统宜采用变频调节;(5)要处理好水系统的膨胀与排气;(6)要解决好水处理与水过滤;(7)要注意管网的保冷与保暖效果。6.2空调水系统方案的确定空调水系统按照管道的布置形式和工作原理,主要分为以下几种类型:(1)按供、回水管道数量,分为:双管制、三管制和四管制;(2)按供、回水在管道内的流动关系,分为:同程式和异程式;(3)按供、回水干管的布置形式,分为:水平式和垂直式;(4)按原理分为:开式和闭式;(5)按调节方式分为:定流量和变流量。60 本系统冷热源的供冷、供热用地源热泵机组供给,由于房间不需要同时供冷、供热,且该设计中管路不与大气接触,在每层水系统的最高点和系统的最高点设排气阀,以排除系统中积存的空气,故选用闭式双管式系统,冷水、热水共同使用一个管路,系统简单,初投资较低。干管的布置采用水平同程式,一级泵、水泵变流量系统。四层水管平面图如下求得的各管段管径见回水环路水力计算表60 表6-1回水环路水力计算表管段流量管径长度(m)ν(m/s)R(Pa/m)△Py(Pa)ξ动压(Pa)△Pj(Pa)管段阻力(Pa)120534.4DN8018.31.121212.133882.014628.032512.16394.11211988DN701.20.917179.172151420.39420.39635.3938546.4DN701.060.654104.1999.844213.66854.65954.4946973.2DN502.6150.878227.32594.453385.441156.321750.7856073.2DN506.020.765174.761052.083292.37877.11929.1965173.2DN508.40.6511291083.593212.13636.4172074273.2DN408.3840.899231.942782.993404.171212.523995.5183373.2DN403.630.71211.8768.823251.85755.561524.3891800DN324.740.498130.29617.593124.06372.19989.7710900DN205.90.705298.272939.795.5248.451366.54306.29111573.2DN2520.763320.99841.984291.281165.122007.112900DN262.50.717313.271158.175.5252.681389.752547.931311988DN701.8933169.77305.585427.552137.732443.311413561.2DN702.321.055216.34501.913547.121641.372143.291514461.2DN806.320.803101.98644.483316.77950.321594.811615361.2DN808.40.853114.79964.233357.431072.292036.531716261.2DN808.40.903128.231078.233400.541201.622279.851817161.2DN803.340.953142.69476.573446.111338.321814.891918734.4DN805.041.04169.55854.513531.651594.942449.442019634.4DN802.461.09185.95457.443583.951751.862209.292120534.4DN8039.41.14203.118002.53638.711916.149918.6422900DN2020.717463.27926.545.5252.681389.752316.29231573.3DN2520.77293.79787.574296.271185.11972.676.3冷凝水系统设计6.3.1设计原则风机盘管机组、整体式空调器、组合式空调机组等运行过程中产生的冷凝水,必须及时予以排走,以保证系统安全有效的运行。60 排放冷凝水管道的设计,采用开式、非满流自流系统,排放方式采用分区排放,一般排到区域中心卫生间的地漏中,这样排水管道较短,不易漏水。冷凝水管道设计应遵循以下原则:(1)沿水流方向,水平管道应保持不小于千分之三的坡度,且不允许有积水部位;(2)当冷凝水盘位于机组内的负压区段时,凝水盘的出水口处必须设置水封,水封的高度应比凝水盘处的负压(相当于水柱高度)大50%左右。水封的出口,应与大气相通;(3)冷凝水管道宜采用聚氯乙烯塑料管,不必进行防结露的保温和隔气处理;(4)冷凝水立管的顶部,应设计通向大气的透气管;(5)设计和布置冷凝水管路时,必须认真考虑定期冲洗的可能性,并应设计安排必要的设施;(6)冷凝水管的公称直径De(mm),应根据通过冷凝水的流量计算确定。6.3.2管径的确定冷凝水管采用一般的自来水管,空气处理器、风机盘管的冷凝水管管径应与其出口管径相匹配,干管管径最大不超过DN50,而且冷凝水管应有不小于0.001的坡度。冷凝水管的管径设计标准见下表:表6-2凝结水管管径参考值冷负荷选用管径Q≤7kWDN=20mm7.1~17.6kWDN=25mm17.6~100kWDN=32mm101~176kWDN=40mm177~598kWDN=50mm本设计中,四到七层冷凝水汇总于干管后直接排放至卫生间的地漏中。一到三层有些在主机旁边做个地漏7制冷机房的设计与布置7.1螺杆式冷水机组选择计算整栋大楼的最大冷负荷Q=1000.26kW60 ,考虑风机、风管、水管、冷水管及水箱温升引起的附加冷负荷,修正后:Q=1.1×1000.26=1100.286kW该办公楼的总设计负荷为1100.286kW。选择2台螺杆式冷水机组KCW2140B,制冷量为809KW,满足要求KCW2140B机组尺寸:W=3200mm,H=1700mm,L=2000mm制冷机组的清洗、安装、试漏、加油、抽真空、充加制冷剂、调试等事宜,应严格按照制造厂提供的《使用说明书》进行;同时,还应遵守《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》(JBJ30-96)和《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》(JBJ29-96)以及其它有关规范、标准中的各项规定。7.2循环水泵,冷却塔,以及膨胀水箱的选择7.2.1冷冻水泵的选择冷冻水泵的选型主要注意以下几点:(1)首先要满足最高运行工况的流量和扬程,并使水泵的工作状态点处于高效率范围;(2)泵的流量和扬程应有10~20﹪的富裕量;(3)多台泵并联运行时,应尽可能选择同类型号水泵;(4)选泵时必须考虑系统静压对泵体的影响,注意水泵壳体和填料的承压能力以及轴向推力对密封环和轴封的影响,在选用水泵时应注明所承受的静压值,必要时有制造厂家做特殊处理。由前面水系统的水力计算知该建筑空调系统的最大冷水流量为G=76.4l/s,取15%的富裕量,则G=76.4×1.15=87.5l/s。本设计采用4分成设计,采用4立管冷冻水系统,一层G=24.56l/s,二层G=18.4l/s,三层G=18.4l/s,四至七层G=14.7l/s,采用四水泵并联,查的上海虹桥冷冻水水泵,水泵型号HQ-125-200A,流量41.7l/s,扬程44m,选用4台。一层水管阻力102KPa,二层90KPa,三层103KPa,四至七层460KPa7.2.2冷却塔选择冷却塔是一种广泛应用的热力设备,其作用是通过热、质交换将高温冷却水的热量散入大气,从而降低冷却水的温度。根据工程设计资料计算需要的冷却水量:(7-1)式中:——冷却塔冷却热量对于电动制冷机组为制冷机的1.5倍60 ——水的比热——冷却塔进出水温差冷却水量:根据冷却水量和供回水温度的温差即可选定冷却塔,但是,冷却塔的工作原理主要是依靠水分蒸发吸收热量来实现冷却的目的,可见冷却水的冷却效果主要取决于空气湿球温度,因此冷却塔产品的技术资料都是在即定的空气湿球温度下的数据需要对产品的技术数据进行修正,选用两台冷却塔,型号为BFNPDG-150(Ⅱ)。冷却塔的性能参数见表7-1。表7-1冷却塔的性能参数表型号冷却水量(m3/h)电机功率(kw)噪声(db(A))NCT2251965.5527.2.3膨胀水箱的选择膨胀水箱接在水泵的吸入侧,而且装置的标高至少要高出水管系统最高点1m,采用开启式膨胀水箱。膨胀水箱的容积是由系统中水容量和最大的水温变化幅度决定的,可以用下式来计算确定(7-2)式中:——膨胀水箱的有效容积(即由信号管到溢流管之间高差内的容积),;——水的体积膨胀系数,;——最大的水温变化值,℃;——系统内的水容量,。系统的水容量可以在设计完成后,从各个管路和设备逐个计算求得,也可根据建筑面积估算,可得:60 根据膨胀水箱的有效容积,从采暖通风标准图集T905(二)进行配管管径选择,从而选定规格型号见表7-2:水箱形式型号公称容积()有效容积()水箱重量kg方形国际5#10.9198.37.3阀门水系统的阀门可采用闸阀、止回阀、球阀,对于大管路可采用蝶阀,选用阀门时,应和系统的承压能力相适应,阀门型号应与连接管管径相同。阀门的作用一为检修时关断用,一为调节用。当需定量调节流量时,可采用平衡阀。平衡阀可以兼作流量测定、流量调节、关断和排污用。一般在下列地点设阀门:(1)水泵的进口和出口;(2)系统的总入口、总出口;各分支环路的入口和出口;(3)热交换器、表冷器、加热器、过滤器的进出水管;(4)自动控制阀双通阀的两端、三通阀的三端,以及为手动运行的旁通阀上;(5)放水及放气管上;(6)压力表的接管上。7.4水系统安装要求(1)冷水管设有0.003的坡度,当多管再一起敷设时,各管路坡向最好相同,以便采用共用支架。如因条件限制热水和冷水管道可无坡度敷设,但管内水流速不得小于0.25m/s,并应考虑在变水量调节时,亦不应小于此值。(2)冷水管路的每个最高点(当无坡度敷设时,在水平管水流的终点)设排气装置(集气罐或自动排气阀)。对于自动排气阀应考虑其损坏或失灵时易于更换的关断措施,即在其与管道连接处设一个阀门。手动集气罐的排气管应接到水池或地漏,排气管上的阀门应便于操作;自动排气阀的排气管也最好接至室外或水池等,以防止其失灵漏水时,流到室内或顶棚上。(3)与水泵接管及大管与小管连接时,应防止气囊产生。大管需由小管排气时,大管与小管的连接应为顶平,以防大管中产生气囊。(4)系统的最低点设单独放水的设备(如表冷器、加热器等)的下部应设带阀门的放水管,并接入地漏或漏斗。作为系统刚开始运行时冲刷管路和管路检修时放水之用。(5)空调器、风机盘管等的表冷器(冷盘管)当处于负压段时,其冷凝水的排水管设有水封,且排水管应有不小于0.01的坡度。凝结水管径较大时,最好作圆水封筒。60 (6)空调机房内应设地漏,以排出喷水室的放水,水泵、阀门可能的漏水和表冷器的凝结水。地面的坡度应坡向地漏,地面应作防水处理。或者将可能有水的地方周围设围堰,围堰内设地漏,地面要防水。(7)定水泵连接管离地0.6m,冷水机组连接管离地0.6m,分集水器连接管离地1.2m,冷却塔进回水管高差0.9m.水管穿墙应安装套管,内部用泡沫材料充实。盘管进出水管等高等低取0.3m.8管道保温与防腐8.1管道保温8.1.1保温目的(1)提高冷、热量的利用率,避免不必要的冷、热损失,保证空调的设计运行参数。(2)当空调风道送冷风时,防止其表面温度可能低于或等于周围空气的露点温度,使表面结露,加速传热;同时可防止结露对风道的腐蚀。8.1.2保温材料的选用保温材料的热工性能主要取决于其导热系数,导热系数越大,说明性能越差,保温效果也越差,因此选择导热系数低的保温材料是首要原则。同时综合考虑保温材料的吸水率、使用温度范围、使用寿命、抗老化性、机械强度、防火性能、造价及经济性,在本设计中对供回水管及风管的保温材料均采用带有网格线铝箔帖面的防潮离心玻璃棉。8.1.3保温厚度保温厚度见下表:8.1.4保温经济厚度关于经济厚度,要考虑以下一些因素:(1)保温材料的类型及造价(包括各种施工、管理等费用);(2)冷(热)损失对系统的影响;(3)空调系统及冷源形式;(4)保温层所占的空间对整个建筑投资的影响;(5)保温材料的使用寿命图8.2管道防腐防腐目的:防止金属表面的外部腐蚀并保护好涂料层。60 9消声与减震设计9.1消声与隔声设计1)设计通风与空调系统时,应通过声学计算,使通风机的噪声频率特性与消音器提供的频带衰减量之差,保持小于或等于室内允许的噪声频率特性;2)通风、空调和制冷机房的位置,宜布置在远离对隔振和消声有较严格要求的房间的位置,机房内部的噪声控制,应以隔振和隔声为主,吸声为辅;3)通风机和空调系统产生的噪音,当自然衰减不能达到允许的标准时,应设置消声器或采用其他消声措施。系统所需要的消声量,应通过计算确定;4)选择消声器,应根据系统所需消声量、噪声源频率特性和消声器的声学性能及空气动力特性等因素,经济技术比较,分别采用抗性、阻性和阻抗复合消声器;5)选用机械设备时,要选择效果好、噪声低的产品;6)经过消声处理后的风管,不宜穿越产生较高噪音的房间。噪声较高的风管,不宜穿越要求保持较低噪声的房间,当无法避免时,应对风管进行隔声处理;7)设计风道时要注意风速,考虑风道自然消声,在设计弯头时加设导流叶片,尽可能的减少空气涡流现象;8)在设计送回风处加贴软性吸声材料;9)注意风管的连接方法,防止串声事故发生;10)避免外界噪声传入风管内;11)机房尽量远离要求安静的房间。安静条件要求不同的房间不要共用一个系统,以防止他们之间串声。9.2减振设计9.2.1冷冻机、水泵及风机等设备的减振1)制冷机、水泵和通风机,宜固定在隔振基座上,隔振基座可以用钢筋混凝土板或型钢加工而成。中、低压离心通风机的隔振基座,宜采用型钢机构;2)每台设备宜采用单独的隔振基座,不宜设计成多台合用基座;3)常用的隔振材料有软木、海绵乳胶、玻璃纤维、防震橡胶、金属弹簧和空气弹簧。9.2.2管道减振管道隔振一般是通过设置柔性接管和悬吊或支撑的减振器来实现。水泵的进出水口处应配置橡胶柔性接管。设备与管道之间配置绕性接管或软接后,还要采取支撑会悬吊支架隔振装置。60 10地下车库通风设计本系统地下车库面积为2666m2,按照《高层民用建筑设计规范》规定,当房间净高属于4.2~5米时,换气次数为。排风量L=2666×6×3.6=57585.6m3/h10-1风机型号及参数表风机台数型号风量全压Pa转速电动机功率kw单速风机2SWF(A)N8.2304992369604.0排风口的选择:由风量L=57585.6m3/h,设定风口风速为6.5m/s,初步选用百叶窗口800*500,验算出口风速为5.78m/s。该建筑地下室共有16个百叶窗口。60 结论通过毕业设计,自己巩固了四年来所学的知识,把所学的各学科知识串成了一个整体,对空调系统有了一个比较完整的认识和了解,并系统的掌握了设计的过程和方法。至于本系统的设计方案,也只能以合理来形容,因为受本身的思维和知识水平限制,导致设计中缺少创新之处。虽然成果不是很完美,但毕竟是经过自己斟酌后一步一步做出来的,这点使我在遗憾之余感到些许欣慰。在设计中的每一步,我都做了认真的考虑,在这样点滴考虑与思量的过程中,我摸索到空调设计的要点,更加清晰地了解了整个设计过程。相信自己在以后的工作过程中,理论结合实践,经过不懈的努力,在本专业方面会有更大的进步。经过一学期的不懈努力,终于圆满完成了《广州庆立宾馆空调设计》,硕果颇丰,其中有自己的艰苦付出,也离不开指导老师的言传身教。从毕业设计开始到结束,老师经常给我们进行设计辅导,为方便设计提供了大量的资料,并经常和我们交流,指出设计中的优点与不足。在此感谢老师对我的帮助和指导。由于自己能力有限,本设计中还存在许多不足之处,请各位老师、同学批评指正,在以后的工程设计中我将积极改正。60 参考文献[1]陆亚俊暖通空调北京:中国建筑工业出版社,2002[2]马最良姚杨民用建筑空调设计北京:化学工业出版社,2003[3]付祥钊流体输配管网北京:中国建筑工业出版社,2001[4]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].北京:建筑工业出版社,2008[5]GB50019-2003,采暖通风与空气调节设计规范[S][6]GB/T50114-2001,暖通空调制图标准[S][7]GB50243-2002,通风与空调工程施工质量验收规范[S][8]GB50189-2005,公用建筑节能设计标准[S][9]电子工业部.空气调节设计手册.中国建筑工业出版社.1995[10]GB50235-97,工业金属管道工程施工及验收规范[S]60 附录一楼商业夏季一次回风系统=========================送风量kg/h:29989新风量kg/h:5476.2回风量kg/h:24512.8新风比%:18.26热湿比:7699.08-------------------------机组总冷量kW:139.244室内冷负荷kW:92.421新风负荷kW:46.8234再热冷负荷kW:0-------------------------总湿负荷kg/s:0.0246276室内湿负荷kg/s:0.0120042新风湿负荷kg/s:0.0126234-------------------------混风点-C:大气压力Pa:100287干球温度℃:26.7湿球温度℃:21.7相对湿度%:65.4含湿量g/kg:14.6焓kJ/kg:64.1露点温度℃:19.5密度kg/m^3:1.2-------------------------送风点-O:大气压力Pa:100287干球温度℃:17.8湿球温度℃:16.7相对湿度%:90.1含湿量g/kg:11.6焓kJ/kg:47.4露点温度℃:16.0密度kg/m^3:1.2-------------------------一次回风系统过程线图:60 一楼商务中心夏季一次回风:=========================送风量kg/h:38593.3新风量kg/h:5978.4回风量kg/h:32614.9新风比%:15.49热湿比:8366.95-------------------------机组总冷量kW:160.817室内冷负荷kW:109.7新风负荷kW:51.1174再热冷负荷kW:0-------------------------总湿负荷kg/s:0.0268921室内湿负荷kg/s:0.0131111新风湿负荷kg/s:0.013781-------------------------混风点-C:大气压力Pa:100287干球温度℃:26.4湿球温度℃:21.5相对湿度%:65.4含湿量g/kg:14.3焓kJ/kg:63.2露点温度℃:19.3密度kg/m^3:1.2-------------------------60 送风点-O:大气压力Pa:100287干球温度℃:18.1湿球温度℃:17.0相对湿度%:90.0含湿量g/kg:11.8焓kJ/kg:48.2露点温度℃:16.3密度kg/m^3:1.2-------------------------一次回风系统过程线图:一楼门厅夏季一次回风:=========================送风量kg/h:16943.7新风量kg/h:678.4回风量kg/h:16265.3新风比%:4.00热湿比:27692.3-------------------------机组总冷量kW:35.8006室内冷负荷kW:30新风负荷kW:5.80056再热冷负荷kW:0-------------------------总湿负荷kg/s:0.00264714室内湿负荷kg/s:0.00108333新风湿负荷kg/s:0.0015638-------------------------60 混风点-C:大气压力Pa:100287干球温度℃:25.4湿球温度℃:20.5相对湿度%:65.2含湿量g/kg:13.4焓kJ/kg:59.7露点温度℃:18.2密度kg/m^3:1.2-------------------------送风点-O:大气压力Pa:100287干球温度℃:19.4湿球温度℃:18.2相对湿度%:89.8含湿量g/kg:12.8焓kJ/kg:52.1露点温度℃:17.5密度kg/m^3:1.2-------------------------一次回风系统过程线图:二楼商业夏季一次回风:=========================送风量kg/h:28528新风量kg/h:4836回风量kg/h:23692新风比%:16.9560 热湿比:6356.25-------------------------机组总冷量kW:154.349室内冷负荷kW:113新风负荷kW:41.3495再热冷负荷kW:0-------------------------总湿负荷kg/s:0.0289254室内湿负荷kg/s:0.0177778新风湿负荷kg/s:0.0111476-------------------------混风点-C:大气压力Pa:100287干球温度℃:26.6湿球温度℃:21.6相对湿度%:65.4含湿量g/kg:14.5焓kJ/kg:63.7露点温度℃:19.4密度kg/m^3:1.2-------------------------送风点-O:大气压力Pa:100287干球温度℃:16.7湿球温度℃:15.7相对湿度%:90.0含湿量g/kg:10.8焓kJ/kg:44.2露点温度℃:14.9密度kg/m^3:1.2-------------------------一次回风系统过程线图:60 二楼咖啡厅夏季一次回风:=========================送风量kg/h:14574新风量kg/h:1203回风量kg/h:13371新风比%:8.25热湿比:20016-------------------------机组总冷量kW:38.0861室内冷负荷kW:27.8新风负荷kW:10.2861再热冷负荷kW:0-------------------------总湿负荷kg/s:0.00416197室内湿负荷kg/s:0.00138889新风湿负荷kg/s:0.00277308-------------------------混风点-C:大气压力Pa:100287干球温度℃:25.8湿球温度℃:20.9相对湿度%:65.3含湿量g/kg:13.7焓kJ/kg:61.0露点温度℃:18.6密度kg/m^3:1.2-------------------------送风点-O:60 大气压力Pa:100287干球温度℃:19.2湿球温度℃:18.1相对湿度%:90.2含湿量g/kg:12.7焓kJ/kg:51.6露点温度℃:17.4密度kg/m^3:1.2-------------------------一次回风系统过程线图:二楼餐厅夏季一次回风:=========================送风量kg/h:42975.4新风量kg/h:10024回风量kg/h:32951.4新风比%:23.32热湿比:9701.24-------------------------机组总冷量kW:194.309室内冷负荷kW:108.6新风负荷kW:85.708760 再热冷负荷kW:0-------------------------总湿负荷kg/s:0.0343011室内湿负荷kg/s:0.0111944新风湿负荷kg/s:0.0231067-------------------------混风点-C:大气压力Pa:100287干球温度℃:27.2湿球温度℃:22.2相对湿度%:65.5含湿量g/kg:15.0焓kJ/kg:65.6露点温度℃:20.0密度kg/m^3:1.2-------------------------送风点-O:大气压力Pa:100287干球温度℃:18.5湿球温度℃:17.4相对湿度%:89.9含湿量g/kg:12.1焓kJ/kg:49.4露点温度℃:16.7密度kg/m^3:1.2-------------------------一次回风系统过程线图:三楼娱乐一区60 夏季一次回风:=========================送风量kg/h:13863.8新风量kg/h:4198回风量kg/h:9665.78新风比%:30.28热湿比:4950-------------------------机组总冷量kW:167.894室内冷负荷kW:132新风负荷kW:35.8944再热冷负荷kW:0-------------------------总湿负荷kg/s:0.0363436室内湿负荷kg/s:0.0266667新风湿负荷kg/s:0.00967696-------------------------混风点-C:大气压力Pa:100287干球温度℃:27.8湿球温度℃:22.7相对湿度%:65.4含湿量g/kg:15.6焓kJ/kg:67.8露点温度℃:20.6密度kg/m^3:1.1-------------------------送风点-O:大气压力Pa:100287干球温度℃:8.7湿球温度℃:7.6相对湿度%:86.9含湿量g/kg:6.1焓kJ/kg:24.2露点温度℃:6.6密度kg/m^3:1.2-------------------------一次回风系统过程线图:60 三楼娱乐二区夏季一次回风:=========================送风量kg/h:18650.9新风量kg/h:7280回风量kg/h:11370.9新风比%:39.03热湿比:6135.65-------------------------机组总冷量kW:140.647室内冷负荷kW:78.4新风负荷kW:62.2465再热冷负荷kW:0-------------------------总湿负荷kg/s:0.0295592室内湿负荷kg/s:0.0127778新风湿负荷kg/s:0.0167814-------------------------混风点-C:大气压力Pa:100287干球温度℃:28.6湿球温度℃:23.4相对湿度%:65.2含湿量g/kg:16.3焓kJ/kg:70.5露点温度℃:21.3密度kg/m^3:1.1-------------------------送风点-O:60 大气压力Pa:100287干球温度℃:16.4湿球温度℃:15.3相对湿度%:89.9含湿量g/kg:10.6焓kJ/kg:43.3露点温度℃:14.6密度kg/m^3:1.2-------------------------一次回风系统过程线图:三楼办公-------------------------夏季一次回风:=========================送风量kg/h:22495.3新风量kg/h:1025回风量kg/h:21470.3新风比%:4.56热湿比:35100-------------------------机组总冷量kW:47.7641室内冷负荷kW:39新风负荷kW:8.76411再热冷负荷kW:0-------------------------总湿负荷kg/s:0.00347388室内湿负荷kg/s:0.00111111新风湿负荷kg/s:0.0023627660 -------------------------混风点-C:大气压力Pa:100287干球温度℃:25.4湿球温度℃:20.6相对湿度%:65.2含湿量g/kg:13.4焓kJ/kg:59.9露点温度℃:18.3密度kg/m^3:1.2-------------------------送风点-O:大气压力Pa:100287干球温度℃:19.4湿球温度℃:18.3相对湿度%:90.2含湿量g/kg:12.9焓kJ/kg:52.2露点温度℃:17.6密度kg/m^3:1.2-------------------------一次回风系统过程线图:商务套房1夏季风机盘管系统:(新风处理到等焓线)=========================送风量kg/h:1384.18新风量kg/h:179.2860 回风量kg/h:1204.9新风比%:12.9521热湿比:8089.51-------------------------FCU冷量kW:4.7322FCU显热冷量kW:3.01115新风AHU冷量kW:1.53291房间冷负荷kW:4.629新风管温升负荷kW:0.103199注:新风不承担室内冷负荷.-------------------------送风点-O:大气压力Pa:100287干球温度℃:17.0湿球温度℃:16.4相对湿度%:94.4含湿量g/kg:11.6焓kJ/kg:46.4露点温度℃:15.9密度kg/m^3:1.2-------------------------露点-L:大气压力Pa:100287干球温度℃:21.4湿球温度℃:20.2相对湿度%:90.0含湿量g/kg:14.5焓kJ/kg:58.5露点温度℃:19.5密度kg/m^3:1.2-------------------------回风点-M:大气压力Pa:100287干球温度℃:16.0湿球温度℃:15.7相对湿度%:96.5含湿量g/kg:11.1焓kJ/kg:44.3露点温度℃:15.3密度kg/m^3:1.2-------------------------温升后点-L':大气压力Pa:100287干球温度℃:23.460 湿球温度℃:20.8相对湿度%:79.7含湿量g/kg:14.5焓kJ/kg:60.5露点温度℃:19.5密度kg/m^3:1.2-------------------------一次回风系统过程线图:商务套房2夏季风机盘管系统:(新风处理到等焓线)=========================送风量kg/h:463.556新风量kg/h:65.23回风量kg/h:398.326新风比%:14.0716热湿比:9030.51-------------------------FCU冷量kW:1.51755FCU显热冷量kW:1.00606新风AHU冷量kW:0.557739房间冷负荷kW:1.48新风管温升负荷kW:0.0375484注:新风不承担室内冷负荷.-------------------------送风点-O:60 大气压力Pa:100287干球温度℃:17.0湿球温度℃:16.6相对湿度%:96.1含湿量g/kg:11.8焓kJ/kg:47.0露点温度℃:16.2密度kg/m^3:1.2-------------------------露点-L:大气压力Pa:100287干球温度℃:21.4湿球温度℃:20.2相对湿度%:90.0含湿量g/kg:14.5焓kJ/kg:58.5露点温度℃:19.5密度kg/m^3:1.2-------------------------回风点-M:大气压力Pa:100287干球温度℃:16.0湿球温度℃:15.8相对湿度%:98.9含湿量g/kg:11.3焓kJ/kg:44.7露点温度℃:15.6密度kg/m^3:1.2-------------------------温升后点-L':大气压力Pa:100287干球温度℃:23.4湿球温度℃:20.8相对湿度%:79.7含湿量g/kg:14.5焓kJ/kg:60.5露点温度℃:19.5密度kg/m^3:1.2-------------------------一次回风系统过程线图:60 商务客房{2,7}夏季风机盘管系统:(新风处理到等焓线)=========================送风量kg/h:745.063新风量kg/h:132.77回风量kg/h:612.293新风比%:17.82热湿比:8951.25-------------------------FCU冷量kW:2.46343FCU显热冷量kW:1.60457新风AHU冷量kW:1.13523房间冷负荷kW:2.387新风管温升负荷kW:0.0764265注:新风不承担室内冷负荷.-------------------------送风点-O:大气压力Pa:100287干球温度℃:17.0湿球温度℃:16.6相对湿度%:96.0含湿量g/kg:11.8焓kJ/kg:46.9露点温度℃:16.2密度kg/m^3:1.2-------------------------露点-L:60 大气压力Pa:100287干球温度℃:21.4湿球温度℃:20.2相对湿度%:90.0含湿量g/kg:14.5焓kJ/kg:58.5露点温度℃:19.5密度kg/m^3:1.2-------------------------回风点-M:大气压力Pa:100287干球温度℃:15.6湿球温度℃:15.6相对湿度%:99.6含湿量g/kg:11.2焓kJ/kg:44.0露点温度℃:15.4密度kg/m^3:1.2-------------------------温升后点-L':大气压力Pa:100287干球温度℃:23.4湿球温度℃:20.8相对湿度%:79.7含湿量g/kg:14.5焓kJ/kg:60.5露点温度℃:19.5密度kg/m^3:1.2-------------------------一次回风系统过程线图:60 商务客房7夏季风机盘管系统:(新风处理到等焓线)=========================送风量kg/h:856.555新风量kg/h:139.82回风量kg/h:716.735新风比%:16.3235热湿比:8339.02-------------------------FCU冷量kW:2.90648FCU显热冷量kW:1.85046新风AHU冷量kW:1.19551房间冷负荷kW:2.826新风管温升负荷kW:0.0804847注:新风不承担室内冷负荷.-------------------------送风点-O:大气压力Pa:100287干球温度℃:17.0湿球温度℃:16.5相对湿度%:94.9含湿量g/kg:11.6焓kJ/kg:46.6露点温度℃:16.0密度kg/m^3:1.2-------------------------露点-L:60 大气压力Pa:100287干球温度℃:21.4湿球温度℃:20.2相对湿度%:90.0含湿量g/kg:14.5焓kJ/kg:58.5露点温度℃:19.5密度kg/m^3:1.2-------------------------回风点-M:大气压力Pa:100287干球温度℃:15.8湿球温度℃:15.5相对湿度%:97.8含湿量g/kg:11.1焓kJ/kg:43.9露点温度℃:15.2密度kg/m^3:1.2-------------------------温升后点-L':大气压力Pa:100287干球温度℃:23.4湿球温度℃:20.8相对湿度%:79.7含湿量g/kg:14.5焓kJ/kg:60.5露点温度℃:19.5密度kg/m^3:1.2-------------------------一次回风系统过程线图:60 商务客房5夏季风机盘管系统:(新风处理到等焓线)=========================送风量kg/h:461.855新风量kg/h:91.55回风量kg/h:370.305新风比%:19.8222热湿比:6872.73-------------------------FCU冷量kW:1.7327FCU显热冷量kW:0.990764新风AHU冷量kW:0.782784房间冷负荷kW:1.68新风管温升负荷kW:0.052699注:新风不承担室内冷负荷.-------------------------送风点-O:大气压力Pa:100287干球温度℃:17.0湿球温度℃:16.1相对湿度%:91.0含湿量g/kg:11.1焓kJ/kg:45.4露点温度℃:15.4密度kg/m^3:1.2-------------------------露点-L:大气压力Pa:100287干球温度℃:21.4湿球温度℃:20.2相对湿度%:90.0含湿量g/kg:14.5焓kJ/kg:58.5露点温度℃:19.5密度kg/m^3:1.2-------------------------回风点-M:大气压力Pa:100287干球温度℃:15.4湿球温度℃:14.7相对湿度%:93.360 含湿量g/kg:10.3焓kJ/kg:41.6露点温度℃:14.2密度kg/m^3:1.2-------------------------温升后点-L':大气压力Pa:100287干球温度℃:23.4湿球温度℃:20.8相对湿度%:79.7含湿量g/kg:14.5焓kJ/kg:60.5露点温度℃:19.5密度kg/m^3:1.2-------------------------一次回风系统过程线图:商务客房3夏季风机盘管系统:(新风处理到等焓线)=========================送风量kg/h:963.532新风量kg/h:126回风量kg/h:837.532新风比%:13.0769热湿比:7512.75-------------------------60 FCU冷量kW:3.41153FCU显热冷量kW:2.09561新风AHU冷量kW:1.07734房间冷负荷kW:3.339新风管温升负荷kW:0.0725295注:新风不承担室内冷负荷.-------------------------送风点-O:大气压力Pa:100287干球温度℃:17.0湿球温度℃:16.3相对湿度%:93.0含湿量g/kg:11.4焓kJ/kg:46.0露点温度℃:15.7密度kg/m^3:1.2-------------------------露点-L:大气压力Pa:100287干球温度℃:21.4湿球温度℃:20.2相对湿度%:90.0含湿量g/kg:14.5焓kJ/kg:58.5露点温度℃:19.5密度kg/m^3:1.2-------------------------回风点-M:大气压力Pa:100287干球温度℃:16.0湿球温度℃:15.5相对湿度%:94.9含湿量g/kg:10.9焓kJ/kg:43.8露点温度℃:15.1密度kg/m^3:1.2-------------------------温升后点-L':大气压力Pa:100287干球温度℃:23.4湿球温度℃:20.8相对湿度%:79.7含湿量g/kg:14.5焓kJ/kg:60.560 露点温度℃:19.5密度kg/m^3:1.2-------------------------一次回风系统过程线图:商务客房1夏季风机盘管系统:(新风处理到等焓线)=========================送风量kg/h:789.616新风量kg/h:132.84回风量kg/h:656.776新风比%:16.8234热湿比:8162.07-------------------------FCU冷量kW:2.70647FCU显热冷量kW:1.70411新风AHU冷量kW:1.13583房间冷负荷kW:2.63新风管温升负荷kW:0.0764668注:新风不承担室内冷负荷.-------------------------送风点-O:大气压力Pa:100287干球温度℃:17.0湿球温度℃:16.4相对湿度%:94.5含湿量g/kg:11.660 焓kJ/kg:46.5露点温度℃:16.0密度kg/m^3:1.2-------------------------露点-L:大气压力Pa:100287干球温度℃:21.4湿球温度℃:20.2相对湿度%:90.0含湿量g/kg:14.5焓kJ/kg:58.5露点温度℃:19.5密度kg/m^3:1.2-------------------------回风点-M:大气压力Pa:100287干球温度℃:15.7湿球温度℃:15.5相对湿度%:97.5含湿量g/kg:11.0焓kJ/kg:43.6露点温度℃:15.1密度kg/m^3:1.2-------------------------温升后点-L':大气压力Pa:100287干球温度℃:23.4湿球温度℃:20.8相对湿度%:79.7含湿量g/kg:14.5焓kJ/kg:60.5露点温度℃:19.5密度kg/m^3:1.2-------------------------一次回风系统过程线图:60 商务客房【4,3】夏季风机盘管系统:(新风处理到等焓线)=========================送风量kg/h:593.775新风量kg/h:130.82回风量kg/h:462.955新风比%:22.0319热湿比:6765.52-------------------------FCU冷量kW:2.2553FCU显热冷量kW:1.268新风AHU冷量kW:1.11856房间冷负荷kW:2.18新风管温升负荷kW:0.0753041注:新风不承担室内冷负荷.-------------------------送风点-O:大气压力Pa:100287干球温度℃:17.0湿球温度℃:16.0相对湿度%:90.7含湿量g/kg:11.1焓kJ/kg:45.2露点温度℃:15.3密度kg/m^3:1.2-------------------------露点-L:60 大气压力Pa:100287干球温度℃:21.4湿球温度℃:20.2相对湿度%:90.0含湿量g/kg:14.5焓kJ/kg:58.5露点温度℃:19.5密度kg/m^3:1.2-------------------------回风点-M:大气压力Pa:100287干球温度℃:15.2湿球温度℃:14.5相对湿度%:93.0含湿量g/kg:10.1焓kJ/kg:40.9露点温度℃:13.9密度kg/m^3:1.2-------------------------温升后点-L':大气压力Pa:100287干球温度℃:23.4湿球温度℃:20.8相对湿度%:79.7含湿量g/kg:14.5焓kJ/kg:60.5露点温度℃:19.5密度kg/m^3:1.2-------------------------一次回风系统过程线图:60 商务客房【6,12】夏季风机盘管系统:(新风处理到等焓线)=========================送风量kg/h:430.086新风量kg/h:96.95回风量kg/h:333.136新风比%:22.542热湿比:6574.09-------------------------FCU冷量kW:1.66281FCU显热冷量kW:0.917513新风AHU冷量kW:0.828956房间冷负荷kW:1.607新风管温升负荷kW:0.0558074注:新风不承担室内冷负荷.-------------------------送风点-O:大气压力Pa:100287干球温度℃:17.0湿球温度℃:15.9相对湿度%:89.9含湿量g/kg:11.0焓kJ/kg:45.0露点温度℃:15.2密度kg/m^3:1.2-------------------------露点-L:大气压力Pa:100287干球温度℃:21.4湿球温度℃:20.2相对湿度%:90.0含湿量g/kg:14.5焓kJ/kg:58.5露点温度℃:19.5密度kg/m^3:1.2-------------------------回风点-M:大气压力Pa:100287干球温度℃:15.1湿球温度℃:14.3相对湿度%:92.0含湿量g/kg:10.060 焓kJ/kg:40.5露点温度℃:13.7密度kg/m^3:1.2-------------------------温升后点-L':大气压力Pa:100287干球温度℃:23.4湿球温度℃:20.8相对湿度%:79.7含湿量g/kg:14.5焓kJ/kg:60.5露点温度℃:19.5密度kg/m^3:1.2-------------------------一次回风系统过程线图:一层商业用房总冷量为139.2kw,送风量24991.4m3/h。富余系数取1.2,所以机组制冷量为166kw。设计采用一台台吊顶式空气处理机组,选用YSE25HD机组,送风量为25000m3/h,制冷量为185.2kw。一楼商务中心送风量为30000m3/h,机组总冷量为161kw,富余系数取1.2,所以冷量为183.2kw。选用YSE30HD四排送风量3000m3/h,制冷量185.4kw一楼门厅60 送风量为14120m3/h,机组总冷量为36kw,富余系数取1.2,所以冷量为43.2kw,选用YSE15HD,送风量为15000m3/h,制冷量为84.7kw。二楼商业送风量为23773.2m3/h,机组冷量为154.166kw,富余系数取1.2,所以冷量为184.8kw。选用型号为YSE28HD,送风量为28000m3/h,制冷量为208.4kw二楼咖啡厅送风量12145m3/h,机组制冷量为38kw,富余系数取1.2,所以冷量为45.6kw。选YSE15HD,送风量为15000m3/h,制冷量为84.7kw。二楼餐厅送风量为35812m3/h,机组制冷量为194kw,富余系数取1.2,所以冷量为233kw。选用两台台吊顶式空气处理机组,所以每台制冷量为91kw,选YSE18HD,一台送风量为18000m3/h,制冷量为126kw。一台送风量为18000m3/h,制冷量为104.4kw三楼娱乐一区送风量为11553m3/h,机组总冷量为167kw,富余系数取1.2,所以冷量为200kw,选用两台台吊顶式空气处理机组,所以每台制冷量为110.8kw.选YSE28HD,送风量为28000m3/h,制冷量为208kw。三楼娱乐二区送风量为15543m3/h,机组总冷量为141kw,富余系数取1.2,所以冷量为169kw,选一台台吊顶式空气处理机组,选YSE25HD,送风量为25000m3/h,制冷量为185.2kw。三楼办公送风量为19452m3/h,机组总冷量为48kw,富余系数取1.2,所以冷量为57.6kw,选一台台吊顶式空气处理机组,选YSE20HD,送风量为20000m3/h,制冷量为118.0kw。客房部分选型商务套房1送风量1153m3/h,冷量4.73kw,取富裕系数1.2,则风机盘管所负担的冷量为5.676KW。选用07-2S(H)卧式暗装风机盘管,风量为1200m3/h,冷量为5.95kw,水流量为0.287L/S,水阻力31.5kp。商务套房2送风量387m3/h,冷量1.51kw,取富裕系数1.2,则风机盘管所负担的冷量为1.81KW。选用03-2S(H)卧式暗装风机盘管,风量为410m3/h,冷量为2.74kw,水流量为0.132L/S,水阻力16.6kp。商务客房{2,7}送风量621/m3h,冷量2.46kw,取富裕系数1.2,则风机盘管所负担的冷量为2.95KW。选用04-3S(H)卧式暗装风机盘管,风量为680m3/h,冷量为4.17kw,水流量为0.201L/S,水阻力18.8kp。商务客房7送风量714m3/h,冷量2.906kw,取富裕系数1.2,则风机盘管所负担的冷量为3.48KW。选用05-3S(H)卧式暗装风机盘管,风量为850m3/h,冷量为4.84kw60 商务客房5送风量385m3/h,冷量1.73kw,取富裕系数1.2,则风机盘管所负担的冷量为2.076KW。选用03-3S(H)卧式暗装风机盘管,风量为520m3/h,冷量为3.26kw商务客房3送风量803m3/h,冷量3.41kw,取富裕系数1.2,则风机盘管所负担的冷量为4.08KW。选用05-2S(H)卧式暗装风机盘管,风量为880m3/h,冷量为4.14kw,水流量为0.200L/S,水阻力11kp商务客房1送风量658m3/h,冷量2.7kw,取富裕系数1.2,则风机盘管所负担的冷量为3.24KW。选用04-2S(H)卧式暗装风机盘管,风量为690m3/h,冷量为3.82kw,水流量为0.184L/S,水阻力23.2kp商务客房【4,3】送风量495m3/h,冷量2.25kw,取富裕系数1.2,则风机盘管所负担的冷量为2.7KW。选用02-2S(H)卧式暗装风机盘管,风量为540m3/h,冷量为2.74kw,水流量为0.132L/S,水阻力16.6kp商务客房【6,12】送风量350m3/h,冷量1.66kw,取富裕系数1.2,则风机盘管所负担的冷量为1.99KW。选用02-3S(H)卧式暗装风机盘管,风量为350m3/h,冷量为2.13kw,水流量为0.103L/S,水阻力12.5kp.60 文献综述广州庆力宾馆空调设计专业:建筑环境和设备工程一、前言部分CFD是计算流体力学(ComputationalFluidDynamics)的英文简称,通过计算机数值计算和图像显示,对包含有流体流动和热传导等相关物理现象的系统所做的分析。CFD主要包含3个主要环节:建立物理数学模型、数值算法求解和结果可视化。在暖通空调领域,美、日等国已经进入工程使用化阶段。CFD具有模拟设备简单、投资低、计算速度决、计算空间不受限制、完整的资料获取、并且可以模拟各种工况。随着经济发展、科技进步,CFD技术已成为现代建筑领域一个重要的研究课题。二、主题部分1CFD的发展史1933年,英国人Thom首次数值求解了二维粘性流体偏微风方程,标志着CFD的诞生。1974年,丹麦的P.V.Nielsen利用流函数和涡旋公式求解封闭二维流动方程,采用AB流体湍流模型模拟室内空气流动情况,首次将CFD技术应用于空调工程。在随后的10年,各国都投入对这一技术的研究,并取得了一些成果【1】。美国比较早使用CFD技术的国家之一,1986年,美国国家标准协会对世界范围内用CFD模拟室内空气流动的发展情况进行了总结,并成立了专门机构对室内空气流动的研究。20世纪70年代初,CFD在国内空调界可谓是“阳春白雪”。到1994年,才有比较完整的运用CFD的方法模拟,在国内暖通空调领域中CFD仍然是一门新技术。后来,同济大学谭良才博士采用CFD技术和模拟实验结合的方法研究高大空间恒温空调气流组织设计,提出室内的温度场和速度场同时受到冷射流和热源的影响,不能用单纯的射流理论进行精度较高的恒温空调系统设计。而现在,无论是国内还是国外,CFD都得到了广泛的应用。尽管CFD技术还存在一些不足,作为一项新技术,CFD必然随着科技的发展而不断趋于成熟,将在工程问题的分析、技术改造的评价、生产管理的指导等方面得到更多的应用。2在暖通空调领域的应用73 2.1CFD在暖通空调中主要应用领域用CFD进行模拟仿真,其主要环节包括建立数学物理模型、进行气流数值求解、将数值解结果可视化等。可以解决一些暖通空调方面的问题(1)通风空调房间气流组织设计  借助CFD可以预测仿真通风空调空间的气流分布详细情况。气流数值分析能够考虑室内各种可能的内扰、边界条件和初始条件,因而它能全面地反映室内的气流分布情况,从而便于发现最优的气流分布方案,进而指导设计使其达到良好的通风空调效果。  2.建筑外环境分析设计  建筑外环境对建筑内部居住者的生活有重要的影响,建筑小区二次风、小区热环境等问题日益受到人们的关注。采用CFD可以方便地对建筑外环境进行模拟分析,从而设计出合理的建筑风环境。而且,通过模拟建筑外环境的风流动情况,还可进一步指导建筑内的自然通风设计等。(3)室内空气品质研究利用CFD技术研究室内空气品质问题,主要是通过模拟得到室内各个位置的风速、温度、相对湿度、污染物浓度等参数,从而评价通风换气效率、热舒适和污染物排除效率等。(4)建筑设备性能的研究改进暖通空调工程的许多设备,如风机、蓄冰槽、空调器等,都是通过流体工质而工作的,流动情况对设备性能有着重要的影响。通过CFD模拟计算设备内部的流体流动情况,可以研究设备性能,从而改进其工作,降低建筑能耗,节省运行费2.2CFD在制冷低温流场方面的应用为了实现人们对室内环境(温湿度、气流、污染物浓度等指标)的要求,必须运用空调合理设计系统以及设备选型,在传统的室内气流组织中,往往采用经验和实验及简单的理论分析来完成设计工作,这样会产生一些误差,而CAD软件的运用可以很好的解决这一问题例子:春兰集团陶建兴【3】等人用STAR-CD对使用某型号四面出风式壁挂空调器的房间的温度场进行了分析,并与传统出风壁挂空调器流场作对比。发现在人体所处区域,风速小于人敏感的0.5m/s73 ,可以保证房间温度控制的精确性。还发现通过STAR-CD模拟房间温度场,结果直观。董玉平【9】等利用FLUENT公司推出的AIRPAK2.1对天津国际展览中心扩建工程B展厅高大空间建筑空调方案进行了模拟研究,预测其空调系统的热舒适性与气流组织,得出展厅基本能满足人体舒适性要求,气流组织设计合理。通过例子CFD模拟预测方法是有效的,同时也表明,CFD在流场中也得到广泛运用。CFD在食品冷藏方面也得到广泛应用。Mita和Mallikarjunan模拟了肉制品的冻结过程。Moureh和Derenss对在冷链配送过程中采用托盘包装的冻结食品的升温状况进行模拟研究,冷冻冷藏装置置中气流组织的合理性对冷藏冷冻食品的品质保证起着关键的作用。在冷冻装置制造前,用CFD技术对其流场分布进行模拟,从而提高装置效率。2.3CFD在冰箱流场优化设计中的应用流场的优化是冰箱设计中的重要问题,因为食品的保鲜质量直接取决于箱内空气流场和温度分布,而冰箱耗电量则与箱内温度场密切相关。流场的具体信息既不能由代数方程计算得到,而通过实验测得工作量又太大,并且实验中需布置的传感器又会在一定程度上破坏流场。这使得CFD方法得广泛应用。凌长明和陶文锉【2】针对冰箱从启动到周期性非稳态运行这一非稳态自然对流进行了二维数值模拟,丁国良【4,5】使用有限元程序,对冰箱内部的二维稳态空气流场进行了模拟,研究了冰箱热负荷,内部隔板与蒸发器之间的间距、内部隔板的导热系数对箱内温度分部与流场的影响。其中杨沫【11】对冰箱内的流动和换热建立了物理和数学模型,并对冰箱功能室内流动与换热模型进行了假设,采用控制容积积分法对微风方程组进行了离散,计算结果与实验室结果吻合较好。2.4CFD在制冷其他方面的应用CFD在制冷领域其他方面也有较广泛的应用。ZeHua-HuDa-Wen-Sunl16【6】用CFD方法分析了吹风冷却熟火腿过程中的传热、传质情况,从而达到预测冷却速率及干耗情况的目的,模拟结果与实测值有较好的一致性。张桂先【7】等对建筑物双层换气幕墙的传热特性进行了全面的分析,运用CFD紊流新k-ε模型对双层换气幕墙热通道的温度场、速度场、压力场进行了模拟计算,最终得出热通道空气层的对流换热系数和双层换气幕墙的整体传热系数。总之,随着计算机技术和流体力学理论的不断发展,CFD将在更多方面得到广泛使用。2.5居住区风环境分析中的CFD技术应用73 对于建筑物周围的风环境特性研究,目前存在着3种方法,分别是现场观测法、风洞实验法、计算机模拟法。对于计算机模拟法,流体流动的数值模拟即在计算机上离散求解空气流动遵循的流体动力学方程组,并将结果用计算机图形学技术形象直观地表示出来,这样的数值模拟技术就是所谓CFD技术【12】。该技术从1974年以后大量应用于制造业领域。但近年来研究者将CFD技术应用于建筑环境的模拟研究工作,到目前为止虽然还没有得到深入和普及的应用,但已经取得了很大的发展。采用CFD软件对CFD技术进行分析。它可以精确地模拟所研究对象内的空气流动、传热和污染等物理现象,并且可以准确地模拟通风系统的空气流动、空气品传热、污染和舒适度等问题,并依照ISO7730标准提供舒适PMV、PPD等衡量室内空气质量(IAQ)的技术指标。确立合理的边界,让模拟实验接近真实情况,进行网格划分。网格生成质量对计算精度与稳定性影响极大,网格生成能力的强弱也是衡量CFD通用软件性能的一个重要因素[10]。本研究在利用Air-Pak进行模拟时,采用非结构化网格技术进行网格划分,从而提高计算精度3暖通空调领域中CFD的求解过程3.1建立物理数学模型(1)质量守恒方程  (2)动量守恒方程  (3)能量守恒方程3.2进行气流数值求解(1)确定边界条件和初始条件初始条件和边界条件是控制方程有确定解的前提。初始条件是所研究对象在过程开始时刻各个求解变量的空间分布情况。对于瞬态问题必须给定初始条件,对于稳态问题不需要初始条件。边界条件是在求解区域的边界上所求解的变量或其导数随地点和时间的变化规律(2)划分计算网络网格分结构网格和非结构网格。简单说,结构网格在空间上比较规范,如对一个四边形区域,结构网格多是成行成列分布的,而非结构网格在空间分布上没有明显的行线和列线。目前各种CFD软件都有专门的网格生成工具(3)建立离散方程并求解73 离散方程常用的方法有:有限容积法、有限差分法和有限元法等。选择合适的方法,对求解区域进行离散。3.3结果可视化针对高大空间空调气流组织设计的问题,目前暖通界的主要研究手段是用CFD技术进行气流数值分析与模型实验相,结合。由于气流数值分析能够考虑室内的各种可能的内扰、边界条件和初始条件,因而它能全面地反映室内的气流分布情况,从而便于发现最优的气流组织方案;模拟实验则主要用来对重要的数据进行验证,或者进行必要的修正。因此,气流数值分析和模型实验的结合是一种较好的气流组织设计方法。4置换通风问题置换通风存在的问题,一方面在于人体周围的上升气流将低区的空气带入呼吸区,污染物被同时带至工作区,而降低工作区空气的洁净度。另一方面,由于在地板附近送风,当空气温度较低,风速相对较高时,可能产生因吹风而引起的局部不适感。采用CFD方法建立合适的数学模型,研究置换通风,可以克服实验研究中出现的运行费用高、实验条件受限等缺陷,已成为国内外研究置换通风的新方法。利用CFD方法,对某置换通风系统的温度场、速度场进行了模拟分析,得出了与试验实测值相吻合的模拟结果。人体热舒适指的是人对热环境表示满意的意识状态,它通过研究人体对热环境的主观热反映,得到人体热舒适的环境参数组合的最佳范围和允许范围,以及实现这一条件的控制、调节方法。影响人体热舒适的环境参数有四个:空气温度、气流速度、空气的相对湿度和平均辐射温度;人的自身参数有两个:衣服热阻和劳动强度。国际上,采用CFD研究人体热舒适的有:日本的ShuzoMurakami等人采用CFD技术进行数值模拟,利用暖体假人做试验验证模拟结果,以研究“不同气流组织”下人体周围的流场和温度场;日本的FlaktK.K在CFD程序中加入了PMV等热舒适性指标的计算模式,并利用热辐射、温度、风速等空间分布对空间的热舒适性作预测。在国内,姚润明等将人体热舒适的评价指标PMV/PPD模型与建筑动态热模拟及计算流体动力学模拟相结合,对通风房间进行了室内气候及热舒适性的模拟与分析,取得了好的效果。5对室内空气品质的研究目前,73 对室内空气品质的评价采用主观方式、客观方式或对主、客观相结合的方式。客观评价的依据,是人们受到的影响与各种污染物浓度、种类、作用时间的关系,它利用了空气龄、换气效率、通风效能系数等概念和方法;主观评价则是通过对室内人员的问询获得,即利用人体的感官器官对环境进行描述和评价。室内空气品质的研究主要运用CFD技术,通过求解偏微方程得到室内各个点的风速、温度、相对湿度、污染物浓度、空气龄等参数,从而评价通风换气效率、热舒适和污染物排除效率等。三、总结本文例举了CFD在一些领域中的应用,在最近20年中,CFD得到了飞速的发展,除了计算机硬件工业的发展给它提供了坚实的物质基础外,还主要因为无论分析的方法或实验的方法都有较大的限制,例如由于问题的复杂性,既无法作分析解,也因费用昂贵而无力进行实验确定,CFD的方法正具有成本低和能模拟较复杂或较理想的过程等优点。经过一定考核的CFD软件可以拓宽实验研究的范围,减少成本昂贵的实验工作量。在给定的参数下用计算机对现象进行一次数值模拟相当于进行一次数值实验,CFD软件一般都能推出多种优化的物理模型,如定常和非定常流动、层流、紊流、不可压缩和可压缩流动、传热、化学反应等等。对每一种物理问题的流动特点,都有适合它的数值解法,在计算速度、稳定性和精度等方面达到最佳。随着科技的发展,CFD必会在建筑领域成为一个重要的研究课。四、参考文献【1】谢华刘中平.通风、空调设计中的CFD技术[J].房材与应用,2004,32(1):34-36.【2】凌长明,陶文锉.冰箱内非稳态自然对流的二维数值模拟.西安交通大学学报,1982,29(10):35~41【3】陶建兴,杨亚东,孙庆宽.CFD仿真技术在空调房间温度场研究中的应用暖通空调,2002,32(2):95~98【4】丁国良,OellrichLR.冰箱箱内空气温度场和流场的优化研究.制冷学报,1998,(1):22~27【5】丁国良,OellrichL73 R.冰箱中空气流场和温度场的有限元模拟.上海交通大学学报,1998,32(7):18~22【6】Zehua-Hu,Da-Wen-Sun.CFDsimulationofheatandmoisturetransferforpredictingcoolingrateandweightlossofcookedhamduringair-blastchillingprocess.JournalofFoodEngineering,2000,46(3):189~197【7】张桂先,陈立东,丁鸥.CFD流体模型在双层换气幕墙传热分析中的应用.工程建设与设计,2003,(9):4~7【8】刘尚培,项海帆,谢霁明.风对结构的作用[M].上海:同济大学出版社,1992【9】董玉平,由世俊,等高大空间建筑空调气流CFD模拟研究河北建筑科技学院学报,2003,20(3):23~27【10】BoulardT,HaxaireRLamraniMA,etal.Characterizationandmodelingofthefluxesinducedbynaturalventilationinagreenhouse[J].JournalofAgriculturalEngineeringResearch,1999,74:135-144.【11】沫.封闭腔内孤立物体的自然对流换热.西安:西安交通大学,1991【12】尚培,项海帆,谢霁明.风对结构的作用[M].上海同济大学出版社,1992.73 开题报告广州庆力宾馆空调设计专业:建筑环境和设备工程一、前言该宾馆位于广州市,该建筑地下一层,为地下车库,有通风要求。地上7层,其中一层为门厅和商业用房,建筑面积约为2108平方米;二层为餐厅和商业用房,建筑面积约为2137平方米;3至7层为酒店标间,建筑面积约为1373平方米;主体为钢筋混凝土框架、砖混结构,具体楼层功能和热工参数见图纸及设计原始资料件。要求对该办公楼进行夏季空调和必要的通风设计。由于全球气候的越来越差,以及生活全面小康化,人们对现在生活环境的要求越来越高,提倡高质量的生活。对于这种现状空调将是人类生活的必需品。而空调系统的设计是否得当将大大影响着经济和能源是否能取得最大程度的节约。等要求在各类建筑物中,大量采用先进设备和相应配套设备而成的暖通空调系统已成为现代化建筑技术的重要标志之一,是现代建筑创造舒适高效的工作和生活环境所不可缺少的重要基础设施。对这些空调系统设备的设计、安装和运行管理不仅直接关系到业主和用户的根本利益,而且也关系到对部环境的保护。例如,在智能建筑中,集中空调系统的监控点数量常常占全楼监控点总数的50%以上,其能耗常常占全楼总能耗量的50%以上。由此可见,暖通空调系统在现代建筑中是极其重要的.尤其在现代智能建筑中,暖通空调系统是不可少的组成部分。因此.研究中央空调系统能耗的意义就尤其重要。对空调系统能耗的研究要实现的目标是,如何在创造良好室内小环境的前提下最大力度的利用能源,达到对外部大环境的最小破坏.以实现可持续发展的长远目标。73 空调系统风机盘管的控制:设有风机盘管房间的室温,由于房间内带有几节转换开关及三速调节开关的温度控制器来控制风机盘管回水支管上双位两通电动阀的通断控制水量,三速开关控制风机送风量,满足室内温度要求。新风系统的控制:新风送风温度由送风总管上的温度传感器经温度控制器指令新风机组表冷器回水管上的比例积分式两通电动阀的开度来调节水量,使新风送风温度稳定在整定值上。空调系统的控制:空调系统房间的室温控制由设于回风总管上的温度传感器经温度控制器指令空气处理机组表冷器回水管上的比例积分式两通电动阀的开度来调节水量,实现室内温度的稳定在设定的基准上。广州地区气候特征及地质条件: 广州地处南亚热带,其气候属南亚热带典型的季风海洋气候。由于背山面海,海洋性气候特征特别显著,具有温暖多雨、光热充足、温差较小、夏季长、霜期短等气候特征。由于水热同期,极利于作物的生长,但自然灾害威胁也较大,台风、暴雨、寒潮、雷电、雾霾等灾害性天气,常给工农业生产、交通运输等带来不利的影响。广州市受季节环流所控制,冬季处于极地大陆高压的东南缘,常吹偏南风,气象要素变化大。光热资源充足。2005年,广州各地的年日照时数在1288.5~1780.0小时之间,年平均气温在21.9℃~22.8℃之间,年极端最高气温在38.6℃~39.3℃之间,年极端最低气温在0.0℃~2.3℃之间。本年度夏季各区(县级市)均出现高温酷热天气,冬季除从化市和增城市出现霜冻和冰冻外,其余地区基本无寒害。雨量充沛。是年广州各区的总降水量在1384.4~2278.3毫米之间,除番禺区比历年平均偏少15.0%外,其他各区分别偏多5.0%~18.8%,增城市总降水量为2278.3毫米,居全市首位,比历年平均偏多18.8%。雨季(4~9月)降水量占全年的80%~83%。因受地形影响,降水量山区多于平原,北部多于南部。是年的降水时间分布极不均匀,4~6月各区降水明显偏多。6月,由于本地暴雨和上游来水的影响,增城市出现洪涝灾害。同时,雨季与强光和高热同期,形成相当高的气候生物潜力,达77865~97950千克/公顷。季风气候突出。冬夏季风的交替是广州季风气候突出的特征。冬季的偏北风因极地大陆冷气团向南伸展而形成,天气较干燥和寒冷;夏季偏南风因热带海洋暖气团向北扩张所形成,天气多温热潮湿。夏季风转换为冬季风一般在每年9月,而冬季风转换为夏季风一般在每年4月。世界暖通空调事业的发展概况从美国开利(Carrier)博士1932年发明空调器以来,至今已有60年历史。目前世界暖通空调事业的发展在一些国家已进入普及的中期,大多数在普及的初期。73 在国外如美国,日本等国家对于该类型写字楼一般采用变风量(VAV)空调系统,它与其他常用集中冷热源舒适性空调系统比较具有以下优点:1)区域温度可控制。2)空气过滤等级高,空气品质好。3)部分负荷时风机可变频调速节能运行。4)可变新风比,利用低风节能。而在国内一般采用集中式和半集中式相结合的空调系统,对于大空间利用全空气系统而一般的房间则采用空气水系统。国外现在流行VRV系统,解决空气系统管道占建筑空间的难题,这一系统在国内已在小型建筑中使用。二.主题1.设计依据陆亚俊暖通空调北京:中国建筑工业出版社,2002马最良姚扬名用建筑空调设计北京:化学工业出版社,2003《采暖通风与空气调节设计规范》(GBJ50019-2003)《民用建筑暖通空调设计技术措施》《高层民用建筑防火规范》GB50045-95(2001修订版),《公用建筑节能设计标准》GB50189-2005《通风与空调工程施工质量验收规》GB50243-2002《暖通空调制图标准》GB/T50114-2001《办公室建筑空调设计》2设计内容a各层的冷负荷计算。b整天空调方案及空气处理方式的确定。c风机的选型以及水系统、风系统布置方案确定。d各层风管、水管的布置图、总系统图、施工图、气流组织图等图纸的绘制。e对整体空调系统设计的审查、修整,确定所用方案的科学性。3.工程概况(1)地下一层为地下车库,有通风要求,只需要对其进行通风调节就行了,一般采用换气次数发对其进行计算,从设计手册中得知地下汽车库宜设置独立的送风、排风系统。其风量应按允许的废气标准量计算,且换气次数每小时不应小于6次,其排风机宜选用变速风机。所以套用公式qv=nVf,式中n是换气次数,Vf是地下车库的体积。对其进行计算从而得出每小时的换气量,然后进行设备选型,按风机的功率选择适当的送排风机。并在其基础上配上一定量的管道。管道型号根据Q=AV,式中A是管道面积,V是风速,风速根据引风机的功率进行确定。(2)地上一层为门厅和商业用房。73 因为其面积比较大而且人口流动密度大,所以所冷量需求大,新风量也比较大,把该层设计为全空气系统。首先用空调负荷概算法做简单的计算,参考《采暖通风与空气调节设计手册》,取空调冷负荷概算指标为230W/m2,所以该层冷负荷值为Q=230x2180=501.4KW。然后进行气流组织计算,至于该层气流组织的设计,通常有侧送、上送下回、中送等,侧送是指依靠侧面风口吹出的射流实现送风,可布置在房间上部的侧墙处,回风口与送风口通常在同一侧。上送下回,适用于有恒温要求的洁净要求的工艺性空调。中送,这种送风方式在满足室内温、湿度要求的前提下,有明显的节能效果,但竖立向空间而言,存在温度“分层”现象。由于本层大面积的特点,而且是舒适性空调,故气流组织的形式定位上送下回,冷风密度较大沉到底部当冷风量大时下面的空气受到比较大的压力自然而然的就向周围扩散开去,所以选择上送下回比较合适,因而风口选用散流器。进行散流器的选型,散流器的布置。布置好散流器后接下来应该进行风管的布置及其管径计算。根据主支管上风的流速利用公式Q=AV,A是管道面积,V是风速,来确定面积,在大型建筑中一般采用矩形管道这样可以有效的节省建筑面积。管道应该放在空间的上部,面积确定后选择合理的管道,比如120x120,150x120,160x160等等。管道管径确定以后接着是选择合理的空气处理机组,根据所需的冷负荷和所需的风量来确定用什么型号,功率为多少的空气处理机组。选择好型空气处理机组后就要合理的在该层中合理的放置空气处理机组,在新风出口应该安装消声器。(3)地上第三层第二层为餐厅和商业用房,新风机房应就近引入。所需的新空气量要求很高,因此应该采用全空气系统,参考《采暖通风与空气调节设计手册》的课本,取空调冷负荷概算指标为100W/m273 ,该层冷负荷值110KW。然后进行气流组织计算,至于该层气流组织的设计,该层气流组织的形式定位上送下回,因而风口选用散流器。进行散流器的选型,散流器的布置。布置好散流器后接下来应该进行风管的布置及其管径计算。根据主、支管上风的流速利用公式Q=AV,A是管道面积,V是风速,来确定面积,在大型建筑中一般采用矩形管道这样可以有效的节省建筑面积。确定完管道型号后进行风管阻力平衡计算,对最不利环路进行阻力计算,结果与离新风机最近的管路的阻力进行比较,从而确定各个阀门的开启度。管道应该放在空间的上部,面积确定后选择合理的管道。管道管径确定以后接着是选择合理的空气处理机组,根据所需的冷负荷和所需的风量来确定用什么型号,功率为大小的空气处理机组。选择好空气处理机组组后就要合理的在该层中合理的放置空气处理机组,在新风出口应该安装消声器。而且都使用空气处理机组。(4)地上4到7层地上4到7层为宾馆标间,房间面积小若采用全空气系统,因为空气收带来的冷量小,所以管道必须很大,这样会占很大一部分的筑面积,不是每一个房间都在使用空调系统,采用半集中式空气水系统可以很好的控制风机盘管的开启状况,没用的可以关掉这样可以节能。根据主、支管上风的流速利用公式Q=AV,A是管道面积,V是风速,来确定面积,在大型建筑中一般采用矩形管道这样可以有效的节省建筑面积。确定完管道型号后进行风管阻力平衡计算,对最不利环路进行阻力计算,结果与离新风机最近的管路的阻力进行比较,从而确定各个阀门的开启度。管道应该放在空间的上部,面积确定后选择合理的管道。管道管径确定以后接着是选择合理的空气处理机组,根据所需的冷负荷和所需的风量来确定用什么型号,功率为大小的空气处理机组。选择好空气处理机组组后就要合理的在该层中合理的放置空气处理机组,在新风出口应该安装消声器。而且都使用空气处理机组。4.设计总结这是一个宾馆的设计,为了能够很好的适应时代的发展,应尽量实行可持续发展战略,尽量的节能,减少环境污染,把最好的效率发挥出来。三.总结对本宾馆设计做下总结,合理的设计方案、精心的施工和科学的运行管理对空调节能是很重要的,对地下室采用机械通风,用换气数法,对大堂采用全空气系统,标间采用空气-水系统,尽量的节能。满足社会的需要。四、主要参考文献[1]陆亚俊暖通空调北京:中国建筑工业出版社,2002[2]马最良姚杨民用建筑空调设计北京:化学工业出版社,2003[3]付祥钊流体输配管网北京:中国建筑工业出版社,2001[4]丁国良,OellrichLR.冰箱箱内空气温度场和流场的优化研究.制冷学报,1998,(1):22~27[5]丁国良,OellrichLR.冰箱中空气流场和温度场的有限元模拟.上海交通大学学报,1998,32(7):18~2273 [6]张桂先,陈立东,丁鸥.CFD流体模型在双层换气幕墙传热分析中的应用.工程建设与设计,2003,(9):4~7[7]刘尚培,项海帆,谢霁明.风对结构的作用[M].上海:同济大学出版社,1992[8]董玉平,由世俊,等高大空间建筑空调气流CFD模拟研究河北建筑科技学院学报,2003,20(3):23~2773

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