暖通毕设答辩PPT.ppt 26页

'工程概况及设计意义工程概况该建筑位于湖南省长沙市，地上共七层，地下一层为半地下室。建筑面积4548.6m2，占地面积894.1m2，为框架结构，普通房间的层高为3.5m，一楼层高为4.2m，七层高为3.9m，属于以办公为主的大楼。设计意义政府办公建筑作为一个流动人口较多的公共场所，对室内环境的要求也比较高，由于能源的紧缺，节能问题越来越引起人们的重视。因此需要为办公建筑物安装配置节能、舒适的中央空调系统，为办公人员同来访人员提供一个舒适的室内环境。8/26/20211 室内设计参数：夏季冬季办公楼t=26±2℃t=18±2℃φ=60±5%φ>=35%长沙地区基本气象参数：夏季室外计算干球温度tw35.8℃夏季室外计算湿球温度ts27.7℃夏季大气压力999.4Pa最热月室外计算平均湿度75%夏季室外平均风速2.70m/s设计参数8/26/20212 负荷计算外墙冷负荷计算外窗瞬变传导得热冷负荷外窗日射得热冷负荷人体冷负荷照明冷负荷设备冷负荷新风冷负荷漏风负荷8/26/20213 空调方案确定大空间采用全空气系统。用全空气系统空气集中处理可以减少噪音、减少系统部件便于维修、与半集中式系统相比可防止冷冻水的泄漏损坏设备和商品等特点。且在春、秋不需要空调的过渡季节可单独开新风机组保持室内空气的新鲜度。办公楼小空间（人员较少）采用风机盘管加新风系统。便于各个房间空调的调节控制、可减少机房面积、易于选择安装。对于高大空间（门厅超过7m）采用喷口送风。8/26/20214 系统处理方式8/26/20215 方式A采用一次回风方式，新风不经过处理就直接与回风混合后再经过空调机组处理到ε线与φ=90％的交点处即可送到空调房间。此种方式可以采用最大温差送风，可以减少送风量，减少风机能耗。本设计的两个全空气系统采用此方式。方式B中新风先处理到室内焓值再与回风混合，再经过风机盘管（或吊顶风柜）处理到ε线与φ=90％的交点处再送到空调房间。因此风机盘管（或吊顶风柜）只承担室内冷负荷，新风负荷由新风机组承担，但风机盘管（或吊顶风柜）须承担部分新风湿负荷。本设计的风机盘管加新风系统采用此方式。8/26/20216 设备选型与计算机组选型：依据，建筑计算冷负荷（考虑安全系数，冷损失）本设计选水冷式螺杆制冷机组（一大一小）。盘管选型：根据室内计算冷负荷同送风焓差，确定送风量，G=Q/（ρ△i）。本设计属于舒适性空调设计，选择风机盘管的主要依据是房间的冷负荷，以换气次数为5次所（即由L=5V，V为房间的体积m³，送风温差为10摄氏度）计算出来的风量作为选择风机盘管的第二依据。新风机组选择：对系统进行分区，目的是为了使风系统管道缩短，有利于系统的阻力平衡，合理地把各个相临区域作为一个系统。选择依据：管路的阻力损失、系统的风量、冷负荷。8/26/20217 气流组织计算目的：选择合理气流分布的形式，确定送风口的形式，数目，尺寸，使工作区的风速和温差满足设计的要求。对于舒适性空调的气流组织应该注意：一是尽可能保证室内参数（温度）的均匀性，二是防止送、回风空气短路而导致空调效果不良，三是防止夏季时直接对人体吹冷风。在本设计中的大部分房间都是用风机盘管吊顶侧送，属于贴附射流，气流组织较好，人员基本上处于回流区，因此在气流组织计算中，主要计算回风流场内各点的流速即可，而对于纵深超过6m的房间采用风机盘管加散流器送风，采用上送下回方式。对于高大空间（门厅），采用喷口送风。8/26/20218 风系统设计新风要求：满足卫生要求、补充局部排风量、保持空调房间的正压要求。风管的水力计算目的：确定各管段的管径和阻力，为设备选型提供依据，保证系统内达到要求的通风量。为保证风量分布合理，应对系统进行阻力平衡，使不平衡率控制在15%以内。通常采用的计算方法有：假定流速法，压损平均法的静压复得法。本设计采用假定流速法。阻力损失主要包括沿程损失和局部损失本设计中主干管风速取5.0-6.0m/s，支管取3.0-4.0m/s8/26/20219 水系统设计在空调设计当中，水系统通常包括：冷冻水系统和冷却水系统，集中的空调房对分散的空调用户供应冷热量时，常以水作为传递冷热量的介质。冷冻水循环流程：水泵—冷水机组—末端设备—水泵。根据回水方式的不同，空调水系统有重力式和机械式两种，本设计采用机械式，为封闭式系统。空调水不与大气相接触，仅在系统的最高处设膨胀水箱，管路系统不易产生污垢和腐蚀，无须克服系统进水压头（膨胀水箱定压），水泵能耗相对较少。8/26/202110 本设计中，水系统采用双管制。在水管布置上，采用同程式和异程式相结合系统，在同一层楼中采用水平同程系统，在层与层的立管上采用异程系统。同程系统的特点在于供回水的水流方向相同，经过每一环路的管路长度相等，优点在于水量分配和调节方便，易于实现阻力平衡。为了实现水力平衡，在立管进入每层的水平管处设调节阀。本设计水力计算中采用假定流速法。末端水量的确定公式：ω=Q/Cρ（th-tj）8/26/202111 冷凝水系统设计空调设备在运行的过程中产生的冷凝水，必须及时予以排走。空调冷凝水系统一般为开式重力非满管流。冷凝水盘泻水支管沿凝结水流向坡度不宜小于0.01，干管不宜过长，其坡度不宜小于0.003，且不充许有积水部位。当冷凝水盘位于机组内的负压区段时，为避免倒吸，凝水盘的出口处必须设置水封，水封的高度应比凝水盘处的负压大50％左右，水封出口与大气相通。冷凝水管的公称直径DN（mm），应根据冷凝水的流量计算确定。一般情况下，每1kW冷负荷每1h大约产生0.4-0.8kg左右的冷凝水。8/26/202112 膨胀水箱选择本设计采用闭式水系统，为了使系统中的水因温度变化而引起的体积膨胀给予余地以及有利于系统中的空气排除，因此在管路系统中应该连接膨胀水箱。膨胀管接至循环水泵入口，起定压、排气、补水的作用。当水箱距水泵入口较远时，可接接至该建筑物内的总回水总管上，但运行时，回水总管和水泵吸入口间不应有关断的阀门。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，可由下式计算：8/26/202113 Vp=αΔtVsm³[11]式中Vp——膨胀水箱的有效容积(即从信号管到溢流管之间高差的容积)α——水的体积膨胀系数，取0.0006L/ºCΔt——最大的水温变化值，即35.8-12=23.8ºCVs——系统内的水容量，m³即系统中管道和设备内总容水量。Vs=1.6L/m²8/26/202114 管道保温为减少冷(热)损失和防止管件表面结露，空调系统须采用保温措施。保温材料应选择原则：导热系数低、价格低。多孔性材料，保温材料不宜采用有机物和易燃物。宜采用吸湿性小，存水性弱，对管壁无腐蚀的材料。保温材料选用非燃或难燃材料常用的保温材料有岩棉、玻璃棉、珍珠岩、聚苯乙烯、发泡橡胶等几大类。在本设计中采用聚乙烯作为保温材料。8/26/202115 系统消声建筑噪声的影响包括两个方面：其一是对建筑周围的环境影响，其二是对建筑内部房间的影响，因此，为了确保人们的身心健康，防止噪声污染，应对系统进行一定的消声措施：新风机组、吊顶风柜出口处选用消声静压箱。空气处理机组采用组合式，噪声较大，为减少对其它房间的影响，在设备间的墙壁应贴吸声材料冷水机组通过减振装置来降低噪声对建筑物的影响。尽量控制气流在风管内的均匀流动，若出现不均匀现象比较严重时，用阻性消声弯头来进行消声。8/26/202116 系统减振空调系统中的设备振动传至支承结构或管道，这些振动有时会影响人的身体健康，降低产品使用寿命，危及支承结构的安全。因此，对振源应采取减振措施：机组、水泵底部同基础相接处设计防振弹簧，减少设备将振动传给基座。水泵、机组进出口同水管相接处应加软接头。各办公室均采用低噪声的风机盘管，盘管在吊装时应加设减振弹簧，用于紧固的螺栓下加上橡胶防振垫片。在断面积较大的风管弯头内设导流片。在风管和水管穿墙外应做消声防振处理。8/26/202117 系统的防火排烟及通风设计根据《高规》规：一类高层建筑物和建筑物高度超过32米的二类建筑物且不具备自然排烟条件时，应设置机械防火排烟措施。由于本建筑物属于二类建筑物，且建筑物高度为25.6米，不超过32米，所以可以不考虑机械排烟措施，可利用门、窗等自然排烟。停车场（半地下室），没有超过2000m²，因此不专门设置防火排烟系统，只设置通、排风系统（排风兼排烟），为防止地下车库废气外溢，通常排气量大于送风量，使车8/26/202118 库保持约50Pa的微负压。通风量按照换气次数6次/h来计算，排风次数按换气次数7次/h来计算，由于汽车尾气较空气密度大，沉降在下部，排风采用上排三分之一，下排三分之二。排风与排烟合用时可设一台排烟双速风机，满足排风兼排烟的不同要求，系统在平时起用低速排风，发生火灾时，起用高速进行排烟。卫生间的排风设计卫生间的排风主要是使其处于负压状态，使卫生间的臭气不往房间外串而能够及时排掉。取其换气次数为10次/h。8/26/202119 空调系统的节能与控制在建筑能耗中暖通空调的能耗约占50%，城市用电也因此急剧增长，空调系统的节能控制对降低空调系统的运行费用、以至降低整个建筑的能耗至关重要。对一楼进行负荷分析。8/26/202120 由图可知，在负荷构成中，新风负荷同人体负荷占了相当大的比例，综合考虑，本设计空调节能可由以下几个方面着手：一、围护结构节能墙体采用高效保温绝热材料以及复合墙体,降低外墙传热系数。改善门窗绝热性能,有效降低室内空气与室外空气的热传导。采用高效保温材料保温屋面、架空型保温屋面。二、变新风量变新风量所需的供冷量比固定的最小新风量所需的供冷量少20%左右。8/26/202121 三、独立除湿空调节电技术采用除湿独立方式,同时结合空调余热回收,中央空调电耗可降低30%左右。四、采用节能产品购买和使用符合国家能效标准要求的高效节能照明器具风机、水泵等,降低建筑设备能耗。通过ASHRAE舒适图可知人体舒适温度在250C～270C之间，舒适湿度在50%～65%之间，室内空气温度对人的热舒适感影响很大,相对湿度对人的热舒适感影响很小,但是对空调能耗的影响很大,因此在确定室内空气计算参数时相对湿度可以高一些,可以保证较高的热舒适度,又可以节省空调能耗。8/26/202122 系统控制和节能分析冷负荷最大值出现在16点左右，空调设计中的设备是按照最不利情况下进行选择的，而空调房间的冷热负荷是动态变化的，定流量系统有大量的能量没有得到合理的利用，因此通过改变水泵的调节方式与传统的调节方式结合，可以大幅度地减少系统的能耗。盘管控制本设计属二管制变流量系统，手动三档开关控制风机转速，回水管上设电动二通调节阀，风机与电动二通阀联锁控制。风机停止工作时，二通阀关闭。室内温度控制器根据室内温度控制电动二通阀的启闭。当电动阀断电后，自动关闭水路。8/26/202123 新风机组控制管盘管的供水可以采用电动三通阀或电动二通阀对水量进行供水量的调节，温度传感器控制电动阀的开度，冬夏季的送风温度可以分别进行设定，空气过滤器前、后压差控制器，当过滤器经过一定时间运行后，阻力会增大，当压差达到设定时，压差控制器便会报警。一次泵变流量控制(控制冷水机组运行台数）当末端空调负荷变小时，末端空调设备前的二通阀将会关闭或减小，负荷侧回路管路的阻力增大，冷冻水供、回水温差将出现减小，供回水管的压差将出现增高的趋势。8/26/202124 采用恒定供回水压差的流量旁通控制。此方法是在旁通阀口再增设流量计，以旁通流水量来控制冷水机组的起停（切换），控制原理图如下：8/26/202125 当冷负荷低于27%时，启用制冷量较小的冷水机组运行，当冷负荷在27%～73%之间时，切换为制冷量较大的冷水机组运行，当冷负荷大于73%时，两台机组同时运行，当负荷减小至50%左右时，停用制冷量较小的冷水机组，当负荷减小至25%左右时，停用制冷量较大的冷水机组。本设计仅选用一台冷冻水泵和一台冷却水泵，为匹配冷水机组工作时所需的不同流量，应通过外置变频器自动改变水泵的工作频率，从而达到变流量运行的目的，维持冷水机组的高效率运行。水泵与冷水机组应实现联锁控制。8/26/202126'