变风量空调系统工程设计2.pptx

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1、1.1.设计设计(shj)(shj)条件条件 地点 上海浦东陆家嘴地区 层数 地上40层、地下3层 总建筑(jinzh)面积 70000建筑(jinzh)总高度 180m用途 出租办公楼(单一房产公司所有、分散用户租用、物业集中管理性质)结构 钢筋混凝土框架建筑(jinzh)面积 1800m2空调面积 1465 m2外窗玻璃：中空Low-E玻璃；遮阳系数SC=0.6；传热系数K=1.7外墙：窗、墙比为0.62；传热系数K=0.53第一页，共29页。第二页，共29页。1.3空调冷、热源空调冷、热源冷冷 源源 离心式冷水机组离心式冷水机组 3500kW2台；螺杆式冷水机组台；螺杆式冷水机组 122

2、5kW2台。台。热热 源源 油气两用热水锅炉油气两用热水锅炉2800 kW2台；水台；水-水板式换热器水板式换热器5055 kW5台。台。水系统水系统 冷水系统：机组侧定流量系统，用户侧变流量系统；冷水系统：机组侧定流量系统，用户侧变流量系统；冷冻机房侧冷、热冷冻机房侧冷、热4管制；管制；标准层空调机房侧单冷标准层空调机房侧单冷2管制；管制；标准层空调，外区风机盘管标准层空调，外区风机盘管(pn un)机组季节性转换冷、热机组季节性转换冷、热2管制。管制。用户侧冷、热水温度：用户侧冷、热水温度：一次冷水一次冷水612；二次冷水（二次冷水（29层以上及层以上及B314层风机盘管层风机盘管(pn

3、un)机组用）机组用）713；热水热水6050。项目夏季冬季备注外区内区外区内区空气温度（）25252022参照表1-3空气相对湿度（）5040最小新风量（m3/hp）2020按第按第1111章方法章方法计计算算平均人员密度（m2/人）8按空调面积计CO2浓度（）0.1参照表1-3照明负荷指标（W/m2）18按空调面积计设备负荷指标（W/m2）50按空调面积计噪声指标（NC）35 1.4室内、外设计参数室内、外设计参数 夏季：夏季：34/28.2；冬季冬季:-4/75%；冬冬/夏季室外平均夏季室外平均(pngjn)风速风速:。第三页，共29页。夏热冬冷地区，冬季外区需供热，外围护结构每米热负荷

4、约200W/m 常温电制冷冷机组无冰蓄冷系统避免采用价格昂贵且可能需进口的高诱导比低温送风口需保持较高的通风换气次数标准办公层空调机房比较狭小，变风量(fngling)空调系统风量(fngling)受限制确定采用常温变风量(fngling)空调系统 2.2系统比较系统比较(bjio)后采用风机盘管后采用风机盘管+单风道系统单风道系统 系统要求系统要求系统选择和优点系统选择和优点缺点缺点低温送风低温送风/加热量加热量200w/m200w/m/换气次数不变换气次数不变串联式风机动力型串联式风机动力型/气流组织好气流组织好/新风效率高新风效率高串联末端耗电大，有再热损失串联末端耗电大，有再热损失常温

5、送风常温送风/加热量加热量200w/m200w/m/换气次数可变换气次数可变并联式风机动力型并联式风机动力型/风机盘管风机盘管+单风道系统单风道系统无再热损失无再热损失/冷热单冷热单风道系统风道系统并联末端耗电较大有再热损失并联末端耗电较大有再热损失/冷热单风道冷热单风道系统要分朝向系统要分朝向/风机盘管风机盘管+单风道系统有冷单风道系统有冷水管、占用空间水管、占用空间常温送风常温送风/加热量加热量100-100-200w/m/200w/m/换气次数可变换气次数可变热水散热器热水散热器+单风道系统单风道系统无再热损失无再热损失有热水管、占用空间有热水管、占用空间常温送风常温送风/加热量加热量1

6、00w/m100w/m/换气次数可变换气次数可变热水再热单风道系统热水再热单风道系统/电再热单电再热单风道系统风道系统有热水管和再热损失有热水管和再热损失/电热有节能、安全问电热有节能、安全问题题第四页，共29页。数层或整幢大楼组成的大型系统；每层设一台空调器的中型系统；每层设多台空调器的小型系统。经分析采用“周边风机盘管，东、西两套内区单风道单冷型变风量空调系统”优点：东、西两个系统，可较好地跟踪朝向负荷变化、还可采用不同的送风温度，保证足够的送风量；风管半径较小、风管截面积较小，易于布置，系统从两侧集中回风，吊平顶内静压比较均匀。外区采用低矮式风机盘管，有利于冬季减小窗边区的温度梯度，防止

7、冷气流下沉。低矮式风机盘管机组设置在楼板沟槽内，降低了窗台高度，增强了外窗的通透性。缺点：与每层设置一套的空调系统比较，初投资(tu z)较高；由于空调机房设置在筒芯内，集中新风系统无法满足秋、冬、春三季全（变）新风供冷需求。第五页，共29页。第六页，共29页。第七页，共29页。通透型Low-e玻璃，遮阳系数SC=0.6，大于公共建筑节能设计标准中规定的遮阳系数SC0.4/0.5（东、南、西向/北向），有窗边风机盘管送风(sn fn)等改善窗边热环境的措施(简易通风窗AFW)确定为中等进深型，其余部分可确定为内区。将划分好的内、外分区再细分成若干个空调区域 采用负荷计算软件对各空调区域的冷、热

8、负荷进行逐时计算，并计算散湿量 按外区的围护结构逐时冷、热负荷的 最大值选择周边风机盘管；按相关内、外区内热冷负荷合计值选 择内区变风量末端装置。作线交于相对湿度85线，得送风(sn fn)温度15（不合适可调整室内相对湿度）第八页，共29页。第九页，共29页。1 12 23 34 45 56 67 78 8空空调调区域区域温度温度控制区控制区空空调调面面积积变风变风量末端装置量末端装置风风机机盘盘管管内内热显热显冷冷负负荷荷区域最大区域最大风风量量末端末端最大最大风风量量末端末端最小最小风风量量建筑建筑冷冷负负荷荷建筑建筑热负热负荷荷A AQ QS SG GZ ZG GG GM MQ QC

9、CQ QH HW Wkg/skg/skg/skg/skg/skg/sW WW W外区东东北北1 1东东1 14940-3223585230241983内、外区内内5 5东北1东19049405557401016330.5500.3970.1620.5550.5550.1670.167-外区东东2 232-46821586内、外区内内6 6东27032432213060.4280.1290.5570.167-外区东东3 332-46821586内、外区内内7 7东37032432213060.4280.1290.5570.167-外区东东4 4东东南南2 24149-59985564203230

10、64内、外区内内8 8东4东南210541496483167426170.6420.1660.2590.5340.6340.1600.160-外区会会议议2 27640600.4020.4020.12141131702东东系系统统合合计计648398973.69东系统(xtng)空调区域负荷及风量计算表 第十页，共29页。1 12 23 34 45 56 67 78 8空空调调区域区域温度控制区温度控制区空空调调面面积积变风变风量末端装置量末端装置风风机机盘盘管管内内热显热显冷冷负负荷荷区域最大区域最大风风量量末端最大末端最大风风量量末端最小末端最小风风量量建筑建筑冷冷负负荷荷建筑建筑热负热负

11、荷荷A AQ QS SG GZ ZG GG GM MQ QC CQ QH HW Wkg/skg/skg/skg/skg/skg/sW WW W外区东东北北2 2西北西北1 1西南西南1 1184632-232317143543112427111571内、外区内内1 1东北2西北1西南1901846325557659220218840.550.0650.2180.1870.510.510.1530.153-外区西南西南2 235431571内区内内3 3西南27032432218840.4280.1870.6150.185-外区西南西南3 332-35431571内区内内3 3西南3703243

12、2218840.4280.1870.6150.185-外区西南西南4 4东东南南1 13948-4318610519153020内区内内4 4西南4东南110539486483229625640.6420.2270.2540.5620.5620.1690.169-外区会会议议1 16734890.3450.3450.10484232897西系统合计649375463.72西系统西系统(xtng)空调区域负荷及风量计算表空调区域负荷及风量计算表第十一页，共29页。1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010室内室内最大最大全全热热冷冷负负荷荷室内室内最大散最大散湿量湿量热热湿比

13、湿比室内室内空气空气焓值焓值送送风焓值风焓值送送风风量量风风机温升机温升风风管温升管温升回回风风温升温升Q QT TW Wh hN Nh hS SG GttF FttD DttL LkWkWkg/skg/skJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkJ/kgkg/skg/s计计算算公式或公式或来源来源HDY软件查焓湿图东东系系统统46.10.002222076650.237.63.661.70.20.57西系西系统统48.00.002222162250.237.63.811.70.20.55p系统风量计算系统风量计算p风机得热、风管风机得热、风管(fn un)温升及回风温升计算温升及回

14、风温升计算东、西侧空调系统东、西侧空调系统(xtng)负荷风量计算表负荷风量计算表 第十二页，共29页。一次风最大风量：根据各区域最大显热负荷计算（如东系统/东北1区）一次风最小风量：影响因素新风分配（另行计算）、加热需求与气流组织要求（无）、末端装置风速传感器精度（校核计算）末端装置采用(ciyng)皮托管式风速传感器；8位模数转换器；0375Pa气电转换器，最小动压 末端装置最小风量校核计算表 进进口直径口直径D D进进口面口面积积A A一次一次风风最大最大风风G GZ Zv=10v=1013m/s13m/s2 5 0 Pa2 5 0 Pa动压动压下下 风风 量量 G G250250放大系

15、数放大系数F F最小最小风风速速V Vm m一次一次风风最最小小风风量量G Gm mm m2 2kg/skg/sm m3 3/s/sm/sm/skg/skg/s计计算方法算方法查图查图8-18-11751752002002252250.0240.0240.03140.03140.03970.03970.28880.28880.3740.3740.3770.3770.4900.4900.4760.4760.6200.6200.3310.3310.4330.4330.5480.5482.192.192.192.192.182.182.402.402.402.402.412.410.06910.06

16、910.09050.09050.11480.1148第十三页，共29页。空调机房设置在核心筒内，无对外新、排风进出口。因此，需采用集中新风系统。为了避免新风管穿越核心筒，对应东、西两个(lin)变风量空调系统各设一个集中新风系统。每层利用新、排风定风量装置控制新、排风量。区域新风量计算（略）第十四页，共29页。变风量系统常采用矩形风管和圆形风管，圆形风管多用于钢结构穿梁方式。本实例建筑物采用钢筋混凝土结构，风管系统采用矩形风管；变风量系统常用的风管布置形式(xngsh)有环状和枝状，环状布置易于压力平衡。本实例设置东侧、西侧两个系统，采用枝状风管系统布置形式(xngsh)；由于空调系统较小，采

17、用等摩阻法进行风管设计；考虑到各房间回风的压力平衡，采用吊平顶静压箱集中回风；变风量末端装置一次风进口接管采用等径管连接，有4倍直径长度的直管段，保证末端装置一次风进口处风速传感器气流稳定；送风散流器与支管间设置静压箱，保证静压出风并起消声作用；送风静压箱与末端装置下游支管之间接2m左右消声软管，起消声和方便接管的作用，也可适应风口在安装时可适当移位。第十五页，共29页。作为(zuwi)低速送风系统，空调送、回风管采用等摩阻法计算。由于东侧与西侧变风量系统仅负担内、外区的内热冷负荷，与室外气候与太阳辐射无关，因此可以按稳定的内热负荷来计算风量并叠加计算管径。风风系系统统最不利最不利(bl)环环

18、路沿程阻力和局部阻力路沿程阻力和局部阻力计计算与定算与定风风量系量系统统一一样样，此，此处处从略。从略。最不利最不利环环路路管段管段1-21-22-32-33-43-44-54-55-65-66-76-77-07-0风风量量 （m m3 3/h/h）111011101665166533303330500150016672667211082110821108211082管径管径 （）（）3202503202504002504002505003205003209003209003201003201003201000400100040010004001000400比摩阻比摩阻（Pa/mPa/m）0.

19、680.680.840.840.9660.9660.7070.7070.7440.7441.041.041.041.04其他其他环环路路 回回风环风环路路管段管段11-1011-1010-910-99-89-88-78-712-1312-13风风量量 （m m3 3/h/h）40240212061206120612064410441092469246管径管径 （）（）25020025020032025032025032035032035063032063032010004001000400比摩阻比摩阻（Pa/mPa/m）0.330.330.790.790.790.790.9570.9570.7

20、40.74第十六页，共29页。系统新风比（以东侧系统为例）：X=1871/11082=17；空调器处理冷负荷：；考虑冷却盘管(pn un)应有一定余量，盘管(pn un)出风干球温度再低0.5，即为13.1-0.5=12.6，湿球温度为12.0。风机选型:本实例采用单风机空调器，根据系统风量、风压情况，考虑到噪声、体积等因素，选择前向式离心风机。风机风量考虑10设计余量：1.111082=12190m3/h；风机计算全压为1000Pa。电机功率Np应为每层第十七页，共29页。p系统新风比（以东侧系统为例）：系统新风比（以东侧系统为例）：X=1871/11082=17X=1871/11082=1

21、7；p空调器设计空调器设计(shj)(shj)参数汇总参数汇总总风总风量量新新风风量量机外机外静静压压风风机机表面冷却器表面冷却器电电源源功功率率冷量冷量水温水温进风进风参数参数出出风风参数参数面面风风速速m m3 3/h/hm m3 3/h/hPaPaV-HzV-HzkWkWkWkWDB/DB/WB/WB/DB/DB/WB/WB/m/sm/s东侧东侧系系统统110821871400380-3-507.555.46/1224.618.312.612.02.5西西侧侧系系统统111751836400380-3-507.555.96/1224.618.312.612.02.5表面冷却器表面冷却器过

22、滤过滤器器单单位位风风量量耗功率耗功率噪声噪声减振减振方式方式数量数量备备注注工作工作压压力力最最 大水大水 压压 降降水量水量形式形式效率效率MPaMPakPakPam m3 3/h/hW/(mW/(m3 3/h)/h)dBdB（A A）台台东侧东侧系系统统1.6407.9板式初效+袋式中效G3+F60.68弹簧1西西侧侧系系统统1.6408.00.47弹簧1第十八页，共29页。以东2通风分区为例，房间面积为102；房间内表面积为324；末端装置下游阻力为80Pa；主风管计算静压为400 Pa，单风道型末端装置一次风进口直径(zhjng)为225mm；末端装置的计算最大风量为0.557kg/

23、s(1671m3/h)。查样本，得出口噪声和辐射噪声的声功率级。样本上一般仅提供静压差ps为250Pa和500Pa的数据，与本实例的ps40080320Pa工况不符，故取中间插值，末端装置下游的风管较短且风速较低，设计时可忽略直管段的自然衰减量和管内气流再声噪声。进进口口口径口径mmmm最大最大风风量量m m3 3/h/h出口噪声（出口噪声（dBdB）辐辐射噪声（射噪声（dBdB）pps s320Pa320Papps s320Pa320Pa125125250250500500100010002000200040004000125125250250500500100010002000200040

24、004000 1751751035717367625653676051474743 2002001206706864615450675751464543 2252251671777066625955716053484441 末端末端(m dun)装置声功率值表装置声功率值表第十九页，共29页。p末端装置下游风管带有一个弯头和一个三通，可从相关手册查得这些部件的自然衰减量；末端装置下游风管带有一个弯头和一个三通，可从相关手册查得这些部件的自然衰减量；p支风管与送风散流器之间接有支风管与送风散流器之间接有2m左右消声软管，其自然衰减量可从软管生产厂的产品测试报告中查得；左右消声软管，其自然衰减量可

25、从软管生产厂的产品测试报告中查得；p送风散流器配有消声静压箱，消声静压箱的自然衰减量可从有关资料查得。送风散流器配有消声静压箱，消声静压箱的自然衰减量可从有关资料查得。p查图查图14-13得房间得房间(fngjin)常数常数20m2（取中度混响室）。（取中度混响室）。p在考虑了房间在考虑了房间(fngjin)自然衰减和声功率级与声压级转换后，以房间自然衰减和声功率级与声压级转换后，以房间(fngjin)声压级对照房间声压级对照房间(fngjin)等响曲线（见图等响曲线（见图14-14），可得房间），可得房间(fngjin)NC值等于值等于25，符合该房间，符合该房间(fngjin)声学计算要声

26、学计算要求（见表求（见表1712）。）。未端装置未端装置(zhungzh)出口噪声计算表出口噪声计算表 表表1712 序号序号计计算算项项目目计计算方法算方法各倍各倍频频程程1251252502505005001000100020002000400040001 1末端声功率末端声功率级级d dB B据表据表17-1117-117777707066666262595955552 2弯弯头头自然衰减量自然衰减量查查有关手册有关手册1 15 57 75 53 33 33 3三通自然衰减量三通自然衰减量查查有关手册有关手册3 33 33 33 33 33 34 4软软管自然衰减量管自然衰减量查测试报查

27、测试报告告1010141418.518.530.530.530.530.526265 5送送风风静静压压箱箱查查有关有关资资料料1010101010101010101010106 6房房间间自然衰减量自然衰减量查图查图14-1414-146.36.36.36.36.36.36.36.36.36.36.36.37 7房房间间声声压级压级1-2-3-4-5-71-2-3-4-5-746.746.731.731.721.221.27.27.26.26.26.76.78 8房房间间等响曲等响曲线线NCNC查图查图14-1514-152525第二十页，共29页。末端装置产生的辐射噪声从吊平顶静压箱内穿过

28、吊平顶传到空调(kn dio)房间，吊平顶起着隔声作用。本实例采用常见的13mm厚纸面石膏板，面密度为8.8kg/m2。由表14-17查得吊平顶/静压箱/房间衰减量，结果列于表17-13。房间声压级对应房间等响曲线（见图14-15）NC30，符合房间声学计算要求（见表17-12）。末端装置辐射噪声末端装置辐射噪声(zoshng)(zoshng)计算表计算表 表表17171313序号序号计计算算项项目目计计算方法算方法各倍各倍频频程程1251252502505005001000100020002000400040001 1末端声功率级dB据表17-116760514747432 2吊平顶/静压箱

29、/房间衰减量查表14-172125252727283 3房间声压级1-24645262020154 4房间等响曲线(NC)图14-15约30第二十一页，共29页。倍频程中心频率倍频程中心频率(pnl)(Hz)图图14-15声压级声压级NC换算图换算图 房间房间(fngjin)表面积表面积（m2）图图14-13 房间房间(fngjin)常数常数图图14-14 房间房间(fngjin)自然衰减量计算图（自然衰减量计算图（R为房间为房间(fngjin)常数）常数）r/a(r为工作区与声源的距离为工作区与声源的距离)房间常数（房间常数（m2）声压级声压级声功率级声功率级(dB)倍频程声压级（倍频程声压

30、级（dB）第二十二页，共29页。各温度控制区内变风量末端装置的墙置式温感器设置在靠近内走廊的内墙上，用于检测室内空气温度并供用户操作；变风量末端装置根据室内空气温度与设定温度的偏差计算出装置一次风量设定值，根据其与一次风量测量值的偏差，比例积分调节装置的一次风送风量；变风量末端装置可就地启停，也可由系统空调器联锁(lin su)启停，或由中央BA系统远程启停；末端装置控制采用DDC控制器。DDC控制器应在末端装置生产厂逐台组合、调试并整定后作为机电一体化产品送到安装现场；末端装置DDC控制器需与中央BA监控系统实现下述信号联系：室内温度检测值与设定值输出，用于BA系统中央管理；且可接受BA系统

31、室温再设定；风量检测值与设定值输出，用于BA系统中央管理和系统风量控制。末端装置运行状态输出，用于BA系统中央管理；且可接受BA系统启停信号输入或本系统空调器联锁(lin su)信号输入。第二十三页，共29页。系统风量采用变静压法控制（详见系统风量采用变静压法控制（详见15.2.4节）：节）：根据根据(gnj)各末端装置设定风量之和预设定风机转速；各末端装置设定风量之和预设定风机转速；根据根据(gnj)各末端装置阀位状况微调系统风机转速。各末端装置阀位状况微调系统风机转速。第二十四页，共29页。p根据送风温度检测值与设定值的偏差，比例积分调节用于冷却盘管的电动根据送风温度检测值与设定值的偏差，

32、比例积分调节用于冷却盘管的电动(din dn)(din dn)二通二通阀。电动阀。电动(din dn)(din dn)二通阀的流量系数为：二通阀的流量系数为：CVCV 14.614.6式中：式中：WW冷却盘管的最大流量（取自表冷却盘管的最大流量（取自表17-1017-10），），l/minl/min；G G流体的比重，水取流体的比重，水取1 1；h h二通阀全开时压力降，与冷却盘管的压力降相同二通阀全开时压力降，与冷却盘管的压力降相同(取自表取自表17-10)17-10)，kg/cm2kg/cm2；p空气过滤器淤塞压差报警；空气过滤器淤塞压差报警；p回风温度检测显示回风温度检测显示p空调器风机

33、与冷却盘管调节阀、新、排风定风量装置联锁空调器风机与冷却盘管调节阀、新、排风定风量装置联锁p空调系统与中央空调系统与中央BABA监控系统实现下述信号联系：监控系统实现下述信号联系：p系统送风温度检测与设定值输出，用于系统送风温度检测与设定值输出，用于BABA系统中央管理，且可接受系统中央管理，且可接受BABA系统送风温度再设定；系统送风温度再设定；p系统运行状态监测及启停控制；系统运行状态监测及启停控制；第二十五页，共29页。第二十六页，共29页。系统风量控制采用定静压法，根据新、排风系统主风管内静压检测值与设定值的偏差变频调节新、排风机转速；根据新风送风温度检测值与设定值的偏差，比例积分调节用于冷、热水(r shu)盘管的电动二通阀；新风空调器内空气过滤器淤塞报警；新风温湿度检测；新风风机与冷、热水(r shu)调节阀，新风进风阀联锁；当新风出风温度低于3时，关闭新风进风阀，开启热水(r shu)阀，实现防冻控制；新、排风系统与中央BA监控系统实现下述信号联系：系统送风温湿度检测值与设定值输出，用于BA系统中央管理，且可接受BA系统送风温、湿度再设定输入；系统运行状态监测及启停控制。第二十七页，共29页。第二十八页，共29页。谢 谢第二十九页，共29页。