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论文写作模式-孝义市三运办公楼空调工程设计
时间:2021-04-21 11:14:08

  地源热泵技术是实现低位热能的转移到高热能利用的特点,相对稳定的地下常温土壤和地下水,通过管道系统在建筑或地下水埋深,使用热泵原理,通过少量的高位电能输入来达到目的。

  本设计为山西省吕梁市孝义市办公楼暖通空调建设项目,其中建筑总面积为8688㎡。空调建筑面积约为4544㎡。空调风系统气流形式采用上送上回的形式,一层餐厅采用全空气系统,设置一台组合式空气处理机组作为空气处理设备。地源热泵系统蒸发器侧和冷凝器侧各设置一套水泵,每套水泵三台,水泵变频调节两用一备。冷热源定压及补水方式采用自来水定压补水方式,设置一套定压补水泵组,水泵两台,一用一备。

  1.1国外研究现状

  当前,外国研究设备先进,尤其是相对于地埋管换热器。地下换热器30种设计模式。所有重要的模式是解决岩石和土壤温度场的动态变化。有两种基本类型:一种是线性模型源,另一个是一个圆柱形热源模型。

  1.2国外进展情况

  地源热泵系统已经广泛应用在2005年逐步到2010使用约30个国家的地热热泵系统,以超过2.5倍。美国地热资源充分利用在世界地热开发和利用的最好的国家。在2011年,美国的地热专家建议在美国关键动力。自从20世纪40年代,美国地热地源热泵技术开始,具有开发显示。该数据用于加热或冷却比传统空调器更高效的一个显著地源热泵。

  1.3国外研究方向

  1.3.1混合动力系统与地源热泵和太阳能收集器:充电热存储和空间加热

  发展和混合太阳能热泵系统和装配地热热泵的无线电单元的测试,该系统在与土壤的不同的热性能和气候条件的有限的实验数据描述诸如热泵系统的大规模研究。本文介绍了一种紧凑的装置的结构日库和支持五种不同的操作模式,硼孔热交换器突出显示(BHE),泵加热模式地热(地源热泵)的季节性文库的混合体,其次是天然的,轻松的方式以及用于制备的方法以确定系统的不同的能量效率。根据土壤和气候条件浦洛夫赛季卡迪夫地区,访问来自系统的不同观察模式高质量的数据。它显示了利用太阳热能为夏季负荷的需要,尤其是避免土壤热量的消耗。的三个加热方法的比较示出地热热泵供暖(GSHPH)具有明显的优势,该测试必须在将来的安装一个长的时间。

  1.3.2使用毛细管垫作为浅层地源热泵系统的热交换器

  阱是热泵系统地源的重要组成部分。选址和热放置会影响系统的整体性能。平面地热交换器小于接地探针的初始成本。但大足迹在其热性能和表面热通过雨量较大浸润[15]流过。通过平行毛细管组合物的一小垫毛细管热交换器提供每个所述附接区域的单位面积的更大的有效热传递面积。此外,它更容易制造和安装。此毛细管垫平坦的水平的地热和冷却应用数值验证的结果文件报告。实验结果表明,毛细管垫安装热交换器提供了热泵热负荷的足够的热提取率。毛细管板式换热器,并且所述实验数据的数值计算结果的数值模型被证实,该错误是根均方误差范围的1.54%的范围内。我们已经提出来表示传热的速度向周围土壤毛细管一个新的简单的数值关系。计算结果表明,目前能够安装一个高的热负荷地下管道。它表明,所估计的压降和对于给定的流量的压降,的13.18平方米对应的表面上的毛细管垫至3.2厘米,8.05平方米具有40米高密度聚乙烯的标准直径的表面积管。

  1.4国外存在问题

  推广过程中投资成本高。一是因为投资规模大;二是因为设备效率提高了,可以在更难更深的岩石层进行打孔。从而使单位面积的投资成本随之提高。由于行业的快速发展,相关的问题不能迅速解决。造成了很多问题的具体技术问题无法解决。

  1.5国内研究现状

  构建地下热交换器的计算模型,地热换热器的传热计算,过滤器和土壤热交换器的模拟线圈单元钻孔间距的有用的理论分析,在地下土壤冷冻热交换器,和U间歇操作中的热交换器之间进行了分析。我国正在逐渐赶超国外。

  1.6国内进展情况

  中国已成为使用三千多个建设项目浅层地热供暖和制冷。特别是在北部,辽东等地区集中。在北京,大约有超过三千多万平方米使用浅层地能建立的,沉阳有超过四千多万平方米,天津有超过十几万平方米。数据显示,截至2011年底,热泵的应用地源建筑面积已经达到2.4万平方米。从技术指标整体大小和个人项目,我们的地源热泵已达到第一个应用程序的大小世界,超越美国和欧洲共同体。制造,设计和建设,我国地源热泵系统,正在蓬勃发展,同时也促进了经济的发展。

  1.7国内发展方向

  1.7.1研究固体氧化物燃料电池热电联产系统和地源热泵耦合

  在城市化的过程中相遇,在农村地区有效利用农业废弃物,农村人口的不同的能源需求,是一个重要的问题。此提出了一种基于一个固体氧化物燃料电池(SOFC)的系统中,生物质和地热(地源热泵)相结合。基本的农业生物质气化废弃物生产沼气发电SOFC。一个新的废热回收系统的采用,以产生热水的废气,热解决不平衡问题地面。热力学性质离合器系统从研究的阿斯彭加。此外,影响系统性能的一些重要操作参数。结果在这种情况下分别是,系统能效和的67.3%和29.2%,火用效率显示。耦合系统能量为24.9%,减少二氧化碳排放量的13.9%。该系统可以利用农业废弃物有效地降低对化石能源减排的依赖。

  1.8国内存在问题

  地下水回灌问题:该预定地源热泵技术标准再次必须在相同的层上的一个百分之百电荷。100%的费用,导致实现适合使用地下水。国内真正的高手充电等先进的设计,没有太多的建设的核心技术,从而导致了一系列的建筑物沉降,地下水温度等问题。缺乏资源与地源热泵的整体规划;产品性能的设备需求,质量还有待提高,需要加以改进的产品;缺乏训练的设计,安装等专业人才。

  2.基本资料

  2.1工程概况

  本工程为山西省吕梁市孝义市办公楼暖通空调建设项目,位于山西省吕梁市,其中建筑总面积为8688平方米。空调建筑面积约为4544平方米。建筑楼层数共三层,及负一层地下室。一到三层为车间,餐厅,办公用房等用途的房间为主,负一层地下室为车库,空调机房,风机房以及消防水池房。

  2.2工程内容及范围

  本设计为山西省吕梁市办公楼地源热泵空调系统设计,内容涵盖暖通风系统设计,暖通水系统设计,地下室冷热源系统设计,通风和防排烟设计,各个相关设备选型,负荷计算等。

  2.3设计参数

  2.3.1室外气象参数

  本工程以山西省吕梁市气候参数为该暖通工程的城市室外设计参数,山西省吕梁市夏季室外设计参数如表2.1。

  表2.1山西省吕梁市夏季室外设计参数

  室外大气压空调室外干球温度通风室外干球温度

  91980Pa 31.6℃27.8℃

  通风室外相对湿度空调室外湿球温度空调室外日平均温度

  58%23.8℃26.1℃

  山西省吕梁市冬季室外设计参数如表2.2。

  表2.2山西省吕梁市冬季室外设计参数

  室外大气压室外空调计算干球温度通风计算温度

  93350Pa-12.8℃-5.5℃

  室外空调计算相对湿度室外平均风速

  50%2.1 m/s

  2.3.2室内设计参数

  室内设计参数如表2.3。

  表2.3室内设计参数

  新风量(人/时)夏季室内温度夏季室内相对湿度

  14-30m3/h 25℃55%

  全空气换气次数冬季室内温度冬季室内相对湿度

  6-12次20℃60%

  2.3.3土建资料

  2.3.3.1建筑概况

  建筑面积:8688 m 2 1-3层层高:3.9m

  2.3.3.2墙体及屋面结构

  建筑物围护结构基本信息如下表

  表2.4建筑物围护结构基本信息

  参数围护结构夏季传热系数(W/(㎡·K))围护结构冬季传热系数(W/(㎡·K))围护结构延迟(h)围护结构衰减

  外墙混凝土加气混凝土280(087001)0.71 0.71 10 0.36

  外窗双层透明中空玻璃9mm 3.11 3.21 0.4 1

  外墙玻璃幕墙6钢+9A+6钢3.01 3.11 0.9 0.99

  外门木(塑料)框单层玻璃门(玻璃比例30%~60%)5.01 5.28 0.5 0.99

  外门节能外门3.02 3.12 0.6 0.99

  屋面预制01-1-35-1 0.92 0.93 8.3 0.43

  外窗单层塑钢窗4.7 4.94 0.3 1

  2.4.3.3朝向修正率

  表2.5修正系数表

  东朝向修正系数西朝向修正系数南朝向修正系数北朝向修正系数

  -0.05-0.05-0.25 0.1

  3.负荷计算

  3.1建筑物冷负荷的计算

  3.1.1冷负荷计算依据和公式

  1)

  (1.1)

  ;

  (1.2)

  (2.1)

  (3.1)

  -计算时刻下,透过无遮阳设施玻璃太阳辐射的冷负荷强度,W/㎡。

  (3.2)

  -内遮阳系数;

  (4.1)

  (5.1)

  (6.1)

  (6.2)

  (6.3)

  (6.4)

  (7.1)

  (7.2)

  (7.3)

  (8.1)

  (9.1)

  。

  (9.2)

  (9.3)

  (9.4)

  (9.5)

  3.1.2计算结果

  以一层餐厅为例,如下表

  表3.1一层楼餐厅计算结果

  房间面积时间夏季总冷负荷(含新风/全热)夏季室内冷负荷(全热)夏季总湿负荷(含新风)夏季室内湿负荷夏季新风量(m^3)夏季新风冷负荷夏季新风机组冷负荷(全热)夏季新风机组冷负荷(显热)夏季新风机组冷负荷(潜热)夏季总冷负荷建筑指标(含新风)夏季总湿负荷建筑指标(含新风)

  1001[餐厅]

  1200㎡8:00 203093 121092 123.829 47.208 14000 82001 82001 26818 55182 169.2 0.103

  9:00 204106 122106 123.829 47.208 14000 82001 82001 26818 55182 170.1 0.103

  10:00 206048 124048 123.829 47.208 14000 82001 82001 26818 55182 171.7 0.103

  11:00 208486 126485 123.829 47.208 14000 82001 82001 26818 55182 173.7 0.103

  12:00 208486 128831 123.829 47.208 14000 82001 82001 26818 55182 175.7 0.103

  13:00 210831 131222 123.829 47.208 14000 82001 82001 26818 55182 177.7 0.103

  14:00 213223 133481 123.829 47.208 14000 82001 82001 26818 55182 179.6 0.103

  15:00 217072 135072 123.829 47.208 14000 82001 82001 26818 55182 180.9 0.103

  16:00 218050 136050 123.829 47.208 14000 82001 82001 26818 55182 181.7 0.103

  17:00 218177 136177 123.829 47.208 14000 82001 82001 26818 55182 181.8 0.103

  18:00 219427 137426 123.829 47.208 14000 82001 82001 26818 55182 182.9 0.103

  19:00 219174 137174 123.829 47.208 14000 82001 82001 26818 55182 182.6 0.103

  20:00 218572 136571 123.829 47.208 14000 82001 82001 26818 55182 182.1 0.103

  其余房间冷负荷见附表A.

  3.2建筑热负荷计算

  3.2.1建筑物热负荷计算依据和公式

  (1.1)

  (1.2)

  (2.1)

  (3.1)

  3.2.2计算结果

  以一层餐厅为例,如下表。

  表3.2一层楼餐厅计算结果

  新风[热]总热负荷显热负荷潜热负荷湿负荷新风承担房间显热负荷新风承担房间潜热负荷

  271544 159832 111712-157.228 0 0

  外墙[南]总热负荷基本耗热量附加耗热量耗热量朝向修正系数朝向修正值

  1888 2360-472 1888-0.25-590

  外窗[南]总热负荷基本耗热量附加耗热量耗热量朝向修正系数朝向修正值

  3266 4082-45 3266-0.25-1020

  外墙[东]总热负荷基本耗热量附加耗热量耗热量朝向修正系数朝向修正值

  810 810 0 810-0.05-41

  外门[东]总热负荷基本耗热量附加耗热量耗热量朝向修正系数朝向修正值

  4351 4351 0 4351-0.05-218

  外墙[西]总热负荷基本耗热量附加耗热量耗热量朝向修正系数朝向修正值

  1001 1001 0 1001-0.05-50

  外门[西]总热负荷基本耗热量附加耗热量耗热量朝向修正系数朝向修正值

  2569 2569 0 2569-0.05-128

  外墙[北]总热负荷基本耗热量附加耗热量耗热量朝向修正系数朝向修正值

  201 175 26 201 0.1 17

  外窗[北]总热负荷基本耗热量附加耗热量耗热量朝向修正系数朝向修正值

  261 227 34 261 0.1 23

  食物总热负荷成人显热量(W)成人潜热量(W)成人散湿量(g/h)显热负荷潜热负荷

  -13050 9 8 12 6750 6750

  屋面总热负荷基本耗热量附加耗热量耗热量风力修正系数风力修正值

  36504 36504 0 36504 0 0

  其余房间热负荷见附表B。

  4.系统设计

  4.1系统的比较

  全空气系统和空气-水系统的比较,参见表4.1。

  表4.1全空气系统与空气-水系统方案比较表

  全空气系统空气-水系统

  特点风道与机房占空间大,设备集中易于管理。风道、机房占用建筑空间小,不需要设置回风管道;大修比较麻烦,潮湿的工作条件下要拆模;除湿能力下降时,部分负荷。

  类型根据不同特征可进行如下分类:

  ⑴按送风参数的数量

  单参数系统

  为一个房间或多个区域提供空气供应参数。

  双参数系统

  为多个区域或房间提供两种不同参数的空气。

  (2)按所使用空气的来源

  全新风系统

  全部采用室外新鲜空气的系统。新风经处理后送入室内,消除室内的冷、热负荷后,再排到室外。

  回风式系统

  采用一部分新鲜空气和室内空气(回风)混合的全空气系统。

  (3)按房间控制要求

  全空气空调系统

  用于消除室内显热冷负荷与潜热冷负荷的全空气系统。

  根据房间内末端设备的形式可分为:

  (1)空气-水风机盘管系统

  在房间内设置风机盘管。

  (2)空气-水诱导器系统

  在房间内设置诱导器(带有盘管)。

  (3)空气-水辐射板系统

  在房间内设置辐射板(供冷或采暖)。

  4.2地源热泵系统介绍

  该系统使用地热能系统中,从一个地源热泵提供供暖和空调,总热量由热泵单元从系统中,所有的新鲜回收系统的空气热回收水。热泵供暖和空调地源是目前最先进的绿色空调在世界上。地热的热泵系统中循环的液体流过所述封闭地下井孔,其中,所述系统实现了地面和使用可再生能源土工基底层之间的热交换。另外的能量效率比消耗掉,它使地下水源热泵地球的优点被用作在同一时间的热源不需要地下水的提取作为热传递介质,因此,它是新的节能技术为可持续发展建设。

  4.3地源热泵主机选型

  4.3.1热泵机组选型原则及方案设计

  大楼夏季逐时空调设计冷负荷为602.6kW,冬季冷负荷864.5KW,主机选用1台水螺杆式地源热泵机组加一台风冷模块式热泵机组作为冷热源,各自放置于地下机房和一层屋面,夏季由地源热泵系统作为冷源提供制冷所需的7/12℃冷东水,冬季冬季由地源热泵系统作为主要热源风冷模块式热泵机组作为辅助热源,提供45/40度热水,并设置冷热水泵,将冷东水/热水通过集分水器以及水管环路送至各个楼层的设备末端。地源热泵系统蒸发器侧和冷凝器侧各设置一套水泵,每套水泵三台,水泵变频调节两用一备。冷热源定压及补水方式采用自来水定压补水方式,设置一套定压补水泵组,水泵两台,一用一备。星面补水定压方式采用膨胀水箱补水定压,各相关设备参数详见设备参数表,冷热源系统相关控制逻辑详见水系统流程图(见附录F)。

  表4.2地源热泵主机选型

  楼层设备名称型号设备参数台数安装形式

  负一层水冷螺杆式地源热泵机组LSB608制冷模式:制冷量608kw,功率106kw,蒸发器水流量105m3/h,冷冻水温7/12℃,冷凝器水流量119m3/h,冷却水温25/30度。

  制热模式:制热量581kw功率144kw,蒸发器水流量105m3/h,热水温45/40度,冷凝器水流量119m3/h,冷却水温25/30度。COP=5.74,水压降58kpa 1落地安装置于负一层机房

  屋面风冷热泵式机组050(D)-3制冷量270kw,制热量290kw,水流量46m3/h,功率70kw,水压降45kpa,COP=3.1 1落地安装置于餐厅屋面

  4.3.2水系统控制逻辑

  (1)本系统冷热源由地源热泵螺杆式机组和风冷热泵机组组成。夏季由地源热泵机组作为1主要冷源,风冷热泵机组作为备用冷源,只有当主要冷源故障停机,或者冷负荷异常加大时,备用冷源才会开启,夏季正常情况备用冷源关闭。

  (2)夏季制冷模式正常情况下,电动蝶阀D1和D2关闭,风冷热泵关闭及其配套水泵关闭。异常情况需要开启备用冷源时,电动蝶阀D1和D2开启,风冷热泵及其配套水泵开启。

  (3)冬季制热模式下,地源热泵机组常开,电动蝶阀D1和D2开启,风冷热泵及其配套水泵开启,当热负荷降低至满热负荷的80%左右,及地源热泵作为主要热源能够满足当时楼内热负荷时,电动蝶阀D1和D2关闭,风冷热泵关闭及其配套水泵关闭。反之当热负荷增大至满热负荷60%以上时,电动蝶阀D1和D2开启,风冷热泵及其配套水泵开启。

  (4)机组开启顺序均为:水管环路水介质先开始流通,后开启阀门,后开启水泵,后开启风冷热泵或地源热泵机组。机组关闭顺序则相反。主机和连接的配套水泵之间采取联动控制。水泵的开启和关闭跟随主机的开启和关闭。

  (5)集分水器之间设置压差旁通阀组,阀组通过建筑负荷的变化,旁通多余冷东水至集水器,不经过室内末端空调设备。当室内负荷增大时,旁通阀开启度减小,至完全关闭。集分水器内设置温度传感器,依靠温度传感器监测回水温度,以及压差旁通阀组监测的压差信号,转换成电信号传回控制处,数据分析大楼内负荷的变化。

  (6)泄水阀在管道清洗时开启,平时呈关闭状态。

  (7)各组水泵设置一台备用泵,水泵根据水流量的变化,采取变频调节节约能耗,主机产品应能够满足变频运行的要求,在机组负荷30%-100%内能够做到无极调节。

  (8)立LG/H2处所供应空调区域使用时间相对集中于下班后,于其他区域时间错峰故电动阀门D3,D4在上班时间只开启25%开度,在该区域使用时间前半小时(具体使用时间和间隔可自行调整)前,电动阀门D3,D4开启至100%,以节约能耗和调节水系统不平衡率。

  4.4冷热源系统

  本系统冷热源由地源热泵螺杆式机组和风冷热泵机组组成。夏季由地源热泵机组作为1主要冷源,风冷热泵机组作为备用冷源,只有当主要冷源故障停机,或者冷负荷异常加大时,备用冷源才会开启,夏季正常情况备用冷源关闭。冬季由地源热泵机组作为主要热源,风冷热泵机组作为辅助热源。地埋管的数量以冬天制热作为设计依据。

  4.4.1埋管形式

  在该项目中,使用单一的垂直孔U型管构成。单U形管可以节省良好的传热性能地面,可以设置在建筑物堆的钻孔一定是完全可用的攻击面;同时,U型管上更少的管接头,强大压力下,不容易泄漏的优点。

  4.4.2地下埋管系统环路形式

  本工程采用并联方式其优点:一是所需管径小、成本较低;二是所需防冻液少;三是安装劳动成本低。需要各并联管道的长度尽量一致,以保证每个并联回路有相同的流量。

  4.4.4管路设计

  设计采用制作成型的双DN80的U型管,埋管深度100M的埋管形式(见附录F)。

  4.4.5水泵选型

  表4.5水泵选型表

  楼层设备名称型号台数设备参数安装形式

  负一层蒸发器侧水泵TP-58 3水流量58m3/h,扬程18.5m,立式泵,功率5.5kw,变频调节,俩用一备落地安装

  负一层冷凝器侧水泵TP-66 3水流量66m3/h,扬程15m,立式泵,功率7.5kw,变频调节,俩用一备落地安装

  负一层补水侧水泵TP-5.6 2水流量5.8m3/h,扬程8m,立式泵,功率1.1kw,变频调节,一用一备落地安装

  负一层屋面水泵TP-50 2水流量50.6m3/h,扬程22m,立式泵,功率5.kw,变频调节,一用一备落地安装

  4.5室内水系统设计与计算

  由于大楼总层高较低,所以水系统主管经集分水器后设置三组主管分别供应不同区域的室内空调设备。楼层水系统环路采用异程式连接。各个楼层水平主管设置手动调节蝶阀和静态平衡阀,方便检修和根据楼层负荷变化时调节供回水流量,达到管路平衡和节能节水的目的。

  空调水管于主管最高处设置自动DN15排气阀,立管最低处设置DN40的泄水阀,并设置相关泄水管路,泄水管路不得和空调冷凝水排水管路连接。补水系统水源采用市政补水,补水管路由补水泵以及自来水管路接口组成,达到补水和定压的目的。

  空调水管管径采用假定流速法计算得出,冷凝水管在共用一台以上风机盘管或者空调箱时,冷凝水管管径不得小于千DN25,冷凝水沿着排水方向设置i>0.005的排水坡度,以达到排水通畅的目的由于本设计中冷凝水排水量较小,故本次设计不考虑冷凝水回收利用,冷凝水直接排入卫生间排水系统或者机房排水沟。水系统各相关环路连接和阀门连接,以及环路控制逻辑详见水系统流程图(见附表F)。

  4.5.1房间风机盘管选型

  空调风系统气流形式采用上送上回的形式,一层餐厅采用全空气系统系统,设置一台组合式空气处理机组作为空气处理设备,由于建筑布局没有合适的空调箱机房,所以,组合式循环机组采用吊装的安装方式。机组的回风管设置相关规格的消声静压箱,以达到稳定凤压和减少噪音的目的,室内气流组织全送全回,新风空气来源从外防面百叶引入的室外新风。新风经过处理后直接由新风管和新风散流器送入室内中,不经过室内风机盘管处理,有送风口和新风口采用铝合金方形散流器所有回风口采用门铰式单层百叶风口,百叶风口自带过滤网,回风口可开,作为平时检修时当检修口使用。所有风口尺寸原则上采取颈部风速不大于2.5m/s,作为选择标准进行选型,并考虑风机盎管的风压参数。送风口布置应均匀,新风口和送风口距离风机盘管回风口距离不宜过近。凤机盘管型号应能满足三档调速要求,本次设计中设备参数表的风机盘管参数均按高档风量参数选型。

  风机盘管送风管和其余空调设备和风管连接部位,均应设置帆布致接。风管穿越防火分区或机房防火墙时,均需安装70度常开防火阀。各风管主管和第一级支管均安装手动调节阀门,风机盘管不安装风阀,靠控制面板控制风机盘管启停。过渡季节不需要开启风机盘管时,由新凤机组和组合式空气处理机组,以及利用可开启外窗的自然通风方式,达到室内温湿度值的控制要求。

  卫生间和淋浴房不做空调处理,只做通风处理。一层冷库制冷系统不在本次设计范围内。

  表4.6风机盘管选型表

  风机盘管型号设备风量设备制冷量设备制热量风压安装形式

  MCW200 340m3/h 2250W 3750W 50pa卧式安装

  MCW300 510m3/h 3230W 5390W 50pa卧式安装

  MCW400 680m3/h 3910W 7060W 50pa卧式安装

  MCW500 850m3/h 4990W 8990W 50pa卧式安装

  MCW600 1020m3/h 6090W 10430W 50pa卧式安装

  MCW800 1360m3/h 7640W 13640W 50pa卧式安装

  房间选取风机盘管的型号及数量列于下表:

  表4.7房间选取风机盘管的型号及数量

  房间编号型号台数房间编号型号台数

  1002[售饭票间]MCW300 1 1003[小餐厅]MCW300 1

  1004[小餐厅]MCW300 1 1005[小餐厅]MCW300 1

  1006[洗碗间]MCW200 2 1007[点心间]MCW200 1

  1008[蒸饭间]MCW200 1 1009[熟食间]MCW200 1

  1010[备餐间]MCW200 2 1011[门卫]MCW400 1

  1012[男更衣]MCW400 3 1013[女更衣]MCW200 3

  1014[调味品库]MCW300 1 1015[副食库]MCW200 1

  1016[主食库]MCW200 2 1017[加工区]MCW500 5

  2001[包厢]MCW600 1 2002[包厢]MCW600 1

  2003[包厢]MCW600 1 2004[包厢]MCW600 1

  2005[包厢]MCW600 1 2006[包厢]MCW600 1

  2007[储藏间]MCW200 1 2008[包厢]MCW600 1

  2009[包厢]MCW600 1 2010[包厢]MCW600 1

  2011[包厢]MCW600 1 2012[休息室]MCW400 1

  2013[走廊]MCW300 1 2014[办公室]MCW200 1

  2015[办公室]MCW200 1 2016[办公室]MCW200 3

  2017[小会议室]MCW600 1 2018[储藏间]MCW200 1

  2019[小会议室]MCW300 1 2020[经理室]MCW200 1

  2021[经理室]MCW200 1 2022[办公室]MCW200 2

  2023[办公室]MCW200 2 2024[走廊]MCW300 2

  3001[包厢]MCW600 1 3002[包厢]MCW600 1

  3003[包厢]MCW600 1 3004[包厢]MCW600 1

  3005[包厢]MCW600 1 3006[包厢]MCW600 1

  3007[储藏间]MCW200 1 3008[包厢]MCW600 1

  3009[包厢]MCW600 1 3010[包厢]MCW600 1

  3011[包厢]MCW600 1 3012[休息室]MCW400 1

  3013[走廊]MCW300 1 3016[休息室]MCW600 1

  3019[小会议室]MCW300 1 3020[经理室]MCW200 1

  3021[经理室]MCW200 1 3022[大会议室]MCW300 6

  3023[多功能厅]MCW200 2

  4.6水力计算

  4.6.1水管水力计算

  1)计算公式

  (1.1)

  (1.2)

  2)计算结果

  表4.8总供回水干管水力计算表

  编号负荷(w)流量(kg/h)水管管材公称直径流速(m/s)管长(m)比摩阻(Pa/m)动压(Pa)局阻系数沿程阻力(Pa)局部阻力(Pa)设备水阻(Pa)总阻力(Pa)

  HG1 1839860 316398.97镀锌钢管275 1.448 3 72.89 1048.56 0 218.66 0 0 218.66

  HG2 1561190 268476.35镀锌钢管250 1.438 3 79.21 1033.67 0.1 237.63 103.37 0 341

  HG3 174460 30001.72镀锌钢管100 0.945 3 106.35 446.04 0.1 319.06 44.6 0 363.66

  HH1 1839860 316398.97镀锌钢管275 1.448 3 72.89 1048.56 0 218.66 0 0 218.66

  HH2 1561190 268476.35镀锌钢管250 1.438 3 79.21 1033.67 0.1 237.63 103.37 0 341

  HH3 174460 30001.72镀锌钢管100 0.945 3 106.35 446.04 0.1 319.06 44.6 0 363.66

  表4.9立管信息表

  编号楼层数总负荷(w)总流量(kg/h)立管阻力(Pa)最不利立管阻力(Pa)立管不平衡率(%)

  公用立管1 1 278670 47922.61 66862.57 313255.53 78.66

  公用立管2 3 1386730 238474.63 313255.53 313255.53 0

  公用立管3 3 174460 30001.72 69545.87 313255.53 77.8

  表4.10立管水力计算表

  编号负荷(w)流量(kg/h)水管管材公称直径流速(m/s)管长(m)比摩阻(Pa/m)动压(Pa)局阻系数沿程阻力(Pa)局部阻力(Pa)总阻力(Pa)

  公用立管1-VG1 278670 47921.62镀锌钢管125 0.989 3 88.76 487.85 1.5 265.25 732.8 997.05

  公用立管1-VH1 278670 47922.61镀锌钢管125 0.988 3 88.75 487.86 1.5 266.24 731.8 998.04

  公用立管2-VG1 1386730 238474.63镀锌钢管250 1.277 3 62.92 815.56 1.5 188.77 1223.34 1412.1

  公用立管2-VG2 1354340 232904.56镀锌钢管250 1.247 3 60.1 777.9 0.1 180.31 77.79 258.1

  公用立管2-VG3 677170 116452.28镀锌钢管175 1.377 3 118.99 947.14 0.1 356.96 94.71 451.68

  公用立管2-VH1 1386730 238474.63镀锌钢管250 1.277 3 62.92 815.56 1.5 188.77 1223.34 1412.1

  公用立管2-VH2 1354340 232904.56镀锌钢管250 1.247 3 60.1 777.9 0.1 180.31 77.79 258.1

  公用立管2-VH3 677170 116452.28镀锌钢管175 1.377 3 118.99 947.14 0.1 356.96 94.71 451.68

  公用立管3-VG1 174460 30001.72镀锌钢管100 0.945 3 106.35 446.04 1 319.06 446.04 765.09

  公用立管3-VG2 125030 21501.29镀锌钢管80 1.174 3 229.36 688.73 0.1 688.08 68.87 756.95

  公用立管3-VG3 61590 10591.57镀锌钢管70 0.81 3 139.5 328.24 0.1 418.51 32.82 451.33

  公用立管3-VH1 174460 30001.72镀锌钢管100 0.945 3 106.35 446.04 1 319.06 446.04 765.09

  公用立管3-VH2 125030 21501.29镀锌钢管80 1.174 3 229.36 688.73 0.1 688.08 68.87 756.95

  公用立管3-VH3 61590 10591.57镀锌钢管70 0.81 3 139.5 328.24 0.1 418.51 32.82 451.33

  表4.11系统最不利环路为公用立管2-楼层3-层内系统1-环路1。

  编号负荷(w)流量(kg/h)水管管材公称直径流速(m/s)管长(m)比摩阻(Pa/m)动压(Pa)局阻系数沿程阻力(Pa)局部阻力(Pa)总阻力(Pa)

  FG1 677170 116452镀锌钢管175 1.377 7.78 118.99 947.14 0 925.27 0 925.27

  FG2 677170 116452镀锌钢管175 1.377 1.98 118.99 947.14 1 235.36 947.14 1182.5

  FH1 677170 116452镀锌钢管175 1.377 7.58 118.99 947.14 0 901.47 0 901.47

  FH2 677170 116452镀锌钢管175 1.377 1.73 118.99 947.14 1 206.07 947.14 1153.2

  E1 600000 103181.43镀锌钢管80 5.633 0.98 4981.55 15860.69 5 4889.33 245840.68 303730.01

  4.6.2风管水力计算

  1)计算公式

  (1.1)

  (1.2)

  (1.3)

  2)计算结果以一层MAU-15为例

  表4.11一层MAU-15

  编号截面类型风量(m^3/h)宽/直径(mm)高(mm)长(m)风速(m/s)比摩阻(Pa/m)局阻系数沿程阻力(Pa)局部阻力(Pa)总阻力(Pa)

  管段0矩形1500 400 200 8.05 5.22 1.29 0.37 10.26 6.16 16.46

  管段1矩形1420 400 200 5.62 4.94 1.16 0.06 6.48 0.74 7.23

  管段2矩形1240 400 200 5.56 4.32 0.91 0.09 4.97 0.88 5.87

  管段3矩形690 320 200 14.54 2.99 0.51 0.26 7.35 1.40 8.74

  管段4矩形510 250 200 8.47 2.83 0.52 0.05 4.39 0.24 4.63

  管段5矩形330 250 200 11.20 1.83 0.24 0.36 2.63 0.72 3.36

  管段6矩形180 200 160 3.39 1.56 0.23 0.09 0.79 0.13 0.93

  管段7矩形180 200 160 1.92 1.56 0.23 0.21 0.45 0.31 0.76

  管段8矩形180 200 160 0.70 1.56 0.23 0.21 0.16 0.31 0.47

  管段9矩形60 400 200 0.70 0.21 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

  管段10矩形180 200 160 1.82 1.56 0.23 9.58 0.43 14.01 14.44

  管段11矩形180 200 160 0.70 1.56 0.23 0.21 0.16 0.31 0.47

  管段12矩形180 200 160 1.82 1.56 0.23 8.50 0.43 12.43 12.86

  管段13矩形180 200 160 0.70 1.56 0.23 0.21 0.16 0.31 0.47

  管段14矩形180 200 160 1.82 1.56 0.23 6.30 0.43 9.21 9.64

  管段15矩形180 200 160 0.70 1.56 0.23 0.21 0.16 0.31 0.47

  管段16矩形180 200 160 2.07 1.56 0.23 2.83 0.49 4.14 4.62

  管段17矩形180 200 160 0.70 1.56 0.23 0.21 0.16 0.31 0.47

  管段18矩形180 200 160 1.90 1.56 0.23 2.51 0.44 3.67 4.11

  管段19矩形180 200 160 0.70 1.56 0.23 0.21 0.16 0.31 0.47

  管段20矩形60 250 200 0.70 0.33 0.01 27.93 0.01 1.86 1.87

  管段21矩形90 250 200 0.70 0.50 0.02 11.72 0.02 1.76 1.77

  风系统最不利环路为0-1-2-3-4-5-6-7-8的环路,最不利阻力损失为48.42Pa。

  4.6.3新风机组的选型

  表4.12新风机组的选择

  楼层设备名称风机型号台数设备参数安装形式

  1F新风空调箱MAU-15 3新风量1500m3/h,制冷量10kw,除湿量7kg/h,制热量18kw,加湿量13kg/h,风压200pa。卧式吊装

  2,3F新风空调箱MAU-65 2新风量6500m3/h,制冷量45kw,除湿量30kg/h,制热量78kw,加湿量65kg/h,风压400pa。卧式吊装

  2F新风空调箱MAU-30 1新风量3500m3/h,制冷量20kw,除湿量14kg/h,制热量36kw,加湿量2kg/h,风压300pa。卧式吊装

  3F新风空调箱MAU-40 1新风量4000m3/h,制冷量28kw,除湿量21kg/h,制热量42kw,加湿量36kg/h,风压300pa。卧式吊装

  1F组合式空调箱AHU-48 1新风量40000m3/h,新风量14000m3/h,回风量3300m3/h,制冷量240kw,除湿量137kg/h,制热量420kw,加湿量420kg/h,中效过滤F8,初效过滤G4,风压500pa。卧式吊装

  4.7通风及防排烟系统设计

  地下车库排风与排烟合用系统,按防火分区设置系统,地下室层高3.9m,最大防火分区面积不得超过1000m2。本建筑地下车库面积约1306m2,可单独设置一个防火分区,满足规范要求。落地箱型排风机设置在专用风机房内,排风量按换气次数6次/h计算车库高度按实际高度3.9m计算,车库补风按照机械补风的方式,补风风量按消防排烟风量的80%,落地箱型补风机设置在专用风机房内。补风机和排风机风管均通过管井延伸至室外地面草坪处,通过室外引入补风风量和排出风量.风管穿越机房防火墙均设防火阀。

  一至三层的内走廊,因为走廊两侧均有总面积大于2.0m2的可开启外窗,满足自然排烟的条件,故内走廊排烟系统按照自然排烟设计,不做机械排烟处理。其余各房间可开启外窗面积均满足自然排烟自然通风的要求,故不做机械排烟处理。楼梯闾每间均设置可开启外窗,外窗可开启面积符合加压补风相关规定,故不做机械加压补风处理。

  卫生间和淋浴房通风采用机械排风,负压自然补风的方式,卫生间排气次数按照大于12次/h计算,淋浴房排气次数按大于5次/h计算,排风机采用吊式的轴流风机,并在风管初始端设置止回风阀防止排风倒流,排风经外墙防雨百叶或排风管井排出室外。排风百叶和新风百叶必须留有定距离,以满足相关规范要求。

  计算结果以地下室BF-25为例。

  表4.24地下室BF-25

  编号截面类型风量(m^3/h)宽/直径(mm)高(mm)长(m)风速(m/s)比摩阻(Pa/m)局阻系数沿程阻力(Pa)局部阻力(Pa)总阻力(Pa)

  管段0矩形25000 1250 630 5.54 8.83 0.86 0.18 4.73 8.86 13.58

  管段1矩形16680 1250 400 11.61 9.26 1.37 0.26 16.08 12.87 28.96

  管段2矩形10720 800 400 12.53 9.32 1.62 0.01 20.44 0.00 20.46

  管段3矩形5320 630 320 13.38 7.33 1.37 0.00 18.34 0.00 18.34

  管段4矩形8340 800 320 3.50 9.05 1.87 0.25 6.52 12.26 18.79

  管段5矩形5560 630 320 11.93 7.66 1.49 0.00 17.76 0.00 17.76

  风系统最不利环路为通过管段0-1-2-3的环路,最不利阻力损失为81.30Pa。

  其余计算结果见附录D.

  4.7.2通风设备选型

  表4.25通风设备选型表

  楼层设备名称风机型号台数设备参数安装形式

  负一层排风兼排烟消防风机PY/F-34 1排风量31000m3/h,风压800pa,功率15kw,箱式离心风机落地安装

  负一层补风风机BF-25 1排风量25000m3/h,风压700pa,功率11kw,箱式离心风机落地安装

  淋浴房轴流管道风机PF-6 1排风量6000m3/h,风压300pa,功率1.1kw,吊式轴流风机

  卫生间天花排气扇PF-1 12排风量300m3/h,风压100pa,功率22kw,天花式排气扇

  卫生间天花排气扇PF-2 12排风量600m3/h,风压100pa,功率44kw,天花式排气扇

  5.机房设计

  机房设置在负一层,机房内设置水冷螺杆式地源热泵机组(型号LSB608)台数1台,蒸发器侧水泵(型号TP-58)台数3台,冷凝器侧水泵(型号TP-66)台数3台,补水侧水泵(型号TP-5.6)台数2台。屋面设置风冷热泵机组(型号050(D)-3)台数1台,屋面水泵(型号TP-50)台数2台。(见附录F)。

  6.减震及管道防腐保温设计

  空调通风风管、水管及设备安装均满足规范《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014的要求,截面积大于刊0.38m2的矩形风管和公称直径大于DN65的水管应采用抗震支吊架。

  非镀锌金属构件及钢管去锈后刷红丹漆二道,外刷调和漆二道。防腐刷漆,并在检验试漏合格完成后,所有的风管和排烟风管均需包裹橡塑保温玻璃棉,减少空气介质或者冷水介质在管道输送过程中的冷消耗和管壁冷凝水的产生,保温材料的难燃等级达到B1级,并在保温棉外包裹一层薄壁金属保护层。

  7.节能设计

  严格执行国家相关节能规范,从建筑设计上满足建筑的保温隔热性能达到节能要求指标。本项目根据《公共建筑节能设计标准CB50189-2015》进行节能设计空凋负荷进行逐项逐时冷负荷计算,计算结果详空调冷负荷计算书。空调管道保温厚度满足《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2015)、《设备及管道保温技术通则》的规定。

  8.施工安装要求

  8.1风管施工安装要求

  采用镀锌钢板制作的空调风管和通风风管,咬接或法兰连接,压力等级参照中压系统标准,钢板厚度及法兰角钢规格下表,接烟风管要求用角铜法兰连接,厚度要求比空调风管高一级别。

  表8.1钢板风管板材厚度

  风管直径或长边尺寸(mm)钢板厚度(mm)法兰角钢

  D(b)≤320 0.5 L25×3

  320<D(b)≤450 0.6 L25×3

  450<D(b)≤630 0.75 L25×3

  630<D(b)≤1000 0.75 L30×3

  1000<D(b)≤1500 1.0 L30×3

  1500<D(b)≤2000 1.2 L40×4

  2000<D(b)≤4000 1.2 L50×5

  矩形风管专管制作,一般应采用曲率半径为一个平面边长的内外同心弧形弯管。当采用其他形式弯管,祝风管高面定,风管系统应严密,漏风量允许偏差不大于总风量的-5%-10%。管道穿墙处设套管并在保温层外用玻璃棉填缝防火嵌封膏封口凤管穿楼板及防火墙时设预埋套管。其内径应比管道(不保温)或保温层外径大20-30mm.穿楼板的套告应比建筑面层高30mm。风管保温材料选用难燃B1橡塑绝热材料带复合铝箔层,并须经消防部门检测合格),厚度30mm,排烟管道保温厚度50mm,通风管道不做保温处理。通风管道支吊架,根据现场情况决定支昂架形式。水平安装通风管道最大吊架间距:不保温时:当边长≤400时,支吊架间距≤4.0M;当1000≥边长>400时支吊架间距<3.0M;边长>1000时,支吊架间距<2.5M,保温时,当边长<400时支吊架问距≤3.0M;当1000≥边长>400时,支吊架间距<2.5M;边长>1000时,支吊架间距≤2M.防火阀两侧、消声静压箱应设独立支吊架固定。

  8.2水管施工安装要求

  空调冷热水管和冷却水管的材质当DN≤50mm时采用热镀锌钢管丝扣连接,当50mm<DN≤200mm时采用热轧无缝钢管,焊接连接空调冷凝水水管采用UPVC管,粘接补水管路及主机水泵泄水管路采用热镀锌钢管,丝扣连接。

  除特殊图例外,空调水管当DN<50mm时采用全铜球阀,当DN>50mm时采用对夹式碟阀无缝钢管及金属支吊架在表面除锈后刷红丹防锈底漆和调合漆各两遍埋地金属管道剧沥青漆两遍空调用各种水管壁厚选用表及活动支架问距(表8.2)

  表8.2

  公称直径DN20 DN25 DN32 DN40 DN50 DN65 DN80

  壁厚或外径×壁厚2.75 3.25 3.25 3.5 3.5 76×4 89×4

  保温管间距(米)2 2 2.5 3 3 4 4

  非保温管间距(米)3 3.5 4 4.5 5 6 6

  公称直径DN100 DN125 DN150 DN175 DN200 DN250

  壁厚或外径×壁厚108×4 133×4.5 159×4.5 187×5.0 209×5.0 266×6

  保温管间距(米)4.5 5 5.5 6 6 6.5

  非保温管间距(米)6.5 7 7.5 8 8 8.5

  空调冷冻水系统竖向立管最高处设置自动排气阙(未注均为DN25),最低处设置排污阙(未注均为DN32)。水平冷冻水管凸起的高点设置自动排气阁(未注均为DN20).冷凝水管排放坡度i≥0.01,坡向排水点。凝结水管接至排水管网时应设管空气属新措施。水系统阀门等配件标称压力均为1.5Mpa(应满足试验压加2.1MPa),各种阀门配件必须按其流向指示与水流方向一致安装。阀门手柄禁止朝下安装。所有冷水管道与支吊架之网应采用经过防腐处醒的木垫块防护。木垫块厚度与保温层厚度相同;管道穿墙及楼板处须加设套管,套管规格比管道大两号,套管与管道间需填塞不燃型保温材料镇滿后再行抹灰,水管保湿;保温材料选用难燃B1型柔性高性能闭孔发泡橡望绝热材料带复合银箔层,并须经消防部门检测合格。所有空调冷冻水管和膨胀水管,冷凝水管均须保湿,空调冷冻水供回水保温厚度如下表所示:

  表8.3

  保温水管管径<DN25 DN32-40 DN50-65 DN80-100 DN125-150 DN175-250备注

  冷热水管室内25 32 32 40 40 50

  室外32 32 40 44 44 60外加铝板保护

  水凝水管室内19 19 19 19 25 40

  室外25 25 25 32 32 44外加铝板保护

  膨胀水箱44

  穿越楼梯、前室及楼板。防火隔墙处的水管,保温材料采用64Kg/m的离心骏璃棉管壳保温采用不燃粘结剂。玻璃棉贴面采用白色亚光超级防潮防腐WMP-30材料。保温厚度:DN20-DN25为35mm,DN32-50为40mm,DN70-DN125为45mm。