武汉某医院门诊楼空调系统Word文档下载推荐.docx
《武汉某医院门诊楼空调系统Word文档下载推荐.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《武汉某医院门诊楼空调系统Word文档下载推荐.docx（70页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
thermalinsulationandanti-corrosionandvibrationandnoisereduction,andothercontent.
KEYWORDS:
air-conditioningsystems;
fancoilandanewairsystem;
performancecomparison;
Terminalequipment
.
前言
建筑是人们生活和生产的场所。
现代人类大约有五分之四的时间在建筑物中度过。
人们已逐渐认识到，建筑环境对人楼的寿命、工作效率、产品质量起着极为重要的作用。
随着国民经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，人们对室内空气品质和环境的舒适性、健康性要求越来越高。
近些年来，暖通空调系统在国民经济总能耗中所占份额越来越大，建筑节能及建筑设备优化设计的重要性也越来越受到社会各界的关注。
同时，我国暖通空调学术界和工程界在空调系统的节能方面做了大量的研究工作。
对于我们这些即将毕业的设计人员来说，通过我做的这个毕业设计来检验自己所学的理论知识，非常必要。
空调设计方案不仅关系到建筑的室内环境参数能否满足使用要求，而且直接关系到建筑的工程投资、运行能耗和费用、系统安全性、调节性能、操作方便性、维护费用、环境影响、人员舒适性、机房面积、建筑美观性等诸多指标参数。
设计方案的问题往往是根本性的问题，造成的损失通常较大，并且修改困难，影响时间长。
因此方案设计是我们工作中最重要的一个环节。
本次设计为武汉某医院门诊楼空调系统设计，课题类型为工程设计，课题来源为社会生产，是一个很好的检验本人运用所学的理论知识和已有经验解决工程实际问题的能力。
在紧密联系专业理论的基础上，系统的介绍了空调系统工程设计的各环节，阐明了空调系统的设计方法和基本原理，反映了近年来暖通空调领域的新发展和新技术。
本次设计的空调方案为：
风机盘管加新风系统。
主要考虑如下：
（1）医院空调的目的不仅是提供和医疗需要的冷热环境，更重要的是对交叉感染、污染源排放进行控制。
（2）医院的主要功能是提供治疗病人的场所，病人是弱式群体，对空气环境要求高，而且是昼夜连续使用，因此，这次设计必须以人为本，将满足人的舒适性放在首位。
对于室内热湿环境，噪声控制，空气质量等方面要有比公共建筑更高的要求。
（3）风机盘管加新风系统满足房间要求的隔离性（各室回风不串通）、灵活性（随时开关）、可调性（病人可自行调节）和安全性（运行安全可靠相适应）。
整个系统合理利用资源，节省了能量，符合国家提倡的节能精神。
（4）在对设备选型时尽量做到满足设计要求下达到最经济的前期投资和最少的后期运行费用。
1原始资料
1.1工程概况
本次设计对武汉龙头玛丽医院门诊楼进行空调系统设计。
主要任务是对该医院的门诊科室、大厅、病房等进行暖通空调的系统设计，使之达到各自的空调设计要求。
1.2气象资料
武汉市室外气象参数如下：
地理位置：
北纬31，东经114˚13΄；
大气压力：
夏季100.17kPa，冬季102.33kPa；
室外空调计算温度：
夏季室外干球计算温度35.2℃，冬季采暖计算温度：
-2℃，夏季室外计算湿球温度：
28.2℃；
室外平均风速：
夏季2.6m/s，冬季4.2m/s；
在本次设计中对所有房间夏季室内设计温度取26℃，冬季室内设计温度取20℃，相对湿度冬夏季均取60﹪。
2负荷计算
为了保持建筑物的热湿环境，在某一时刻需向房间供应的冷量称为冷负荷；
相反，为补偿房间失热需向房间供应的热量称为热负荷；
为维持房间相对湿度恒定需从房间除去的湿量称为湿负荷。
热负荷、冷负荷、湿负荷的计算以室外气象参数和室内要求保持的空气参数为依据。
2.1冷负荷的计算
2.1.1冷负荷的计算方法
空调冷负荷的计算方法很多，如谐波反应法、反应系数法和冷负荷系数法等。
目前，我国常采用冷负荷系数法和谐波反应法的简化计算方法计算空调冷负荷。
在本设计中采用冷负荷系数法计算建筑维护结构的冷负荷。
冷负荷系数法是在传递函数的基础上为便于在工程中进行手算而建立起来的一种简化计算法。
通过冷负荷温度与冷负荷系数直接从各种扰量值求得各分项逐时冷负荷。
2.1.2空调冷负荷计算
（1）外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷
在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可按下式计算：
Qc（
）=
（tc（
）-tn）（2-1）
式中，
）——外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，W；
A——外墙和屋面的面积，m2；
K——外墙和屋面的传热系数，W/（m2·
℃）；
tn——室内计算温度，℃；
tc（
）——外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，℃；
由文献1的附录2-4和附录2-5查取；
需要指出的是：
附录2-4和附录2-5种给出的各围护结构的冷负荷温度值都是以北京地区气象参数为依据计算出来的。
因此，对于不同设计地点，对应tc（
）值进行修正，即应为tc（
）+td。
其地点修正值td可由文献1的附录2-6查取。
当内表面放热系数变化时，可不加修正。
（2）内围护结构引起的冷负荷
内围护结构冷负荷，当邻室有一定的发热量时，通过空调房间隔墙、楼板、内窗、内门等内围护结构的温差传热而产生的冷负荷，可视为稳定传热，不随时间而变化，可按下式计算：
）=AiKi（to.m+Δtα-tR）（2-2）
Ki——内围护结构传热系数，W/（m2·
Ai——内围护结构的面积，m2；
to.m——夏季空调室外计算日平均温度，℃；
Δtα——附加温升,可按文献1表2-10查取。
（3）外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷
在室内外温差作用下，通过外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷可按下式计算：
）=KwAw（tc（
）+td－tR）（2-3）
式中，
Qc（
）——外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷，W；
Kw——外玻璃窗传热系数，W/（m2·℃）；
Aw——窗口面积，m2；
）——外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值℃，由文献1表2-10查取。
a、对文献1附录2-7、2-8中的kw值要根据窗框等情况不同加以修正，修正值可从附录2-9中查取。
b、对文献1附录2-10中的值要进行地点修正，修正值td可从附录2-11中查取。
（4）透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷
）=CaAwCsCiDj·
maxCLQ（2-4）
C——有效面积系数，由文献1附录2-15查得；
Aw——窗口面积，m2；
Cs——窗玻璃的遮阳系数，由文献1附录2-13查得；
Ci——窗内遮阳设施的遮阳系数，由文献1附录2-14查得；
Dj·
max——日射得热因数，由文献1附录2-12查得35°
纬度带的日射得热因数；
CLQ——窗玻璃冷负荷系数，无因次。
（5）照明散热形成的冷负荷
荧光灯
Qc=1000n1n2N（2-5）
Qc——灯具散热形成的冷负荷，W；
N——照明灯具所需功率，W；
n1——镇流器消耗公率系数，明装荧光灯n1=1.2；
n2——灯罩隔热系数；
n2=0.6。
（6）人体散热形成的冷负荷
a、人体显热散热形成的冷负荷
QLQ=qsnψCLQ（2-6）
qs——不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W，可由文献1表2-13查取；
n——室内全部人数；
ψ——群集系数，由文献1表2-12查得；
b、人体潜热散热引起的冷负荷
Qs=qlnψ（2-7）
ql——不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，W；
n,ψ——同上。
2.2湿负荷计算
人体散湿量可按下式计算：
mw=0.278nψg×
10-6（2-8）
式中：
mw——人体散湿量,kg/s；
g——成年男子的小时散湿量，g/h，由参文献1表2-13查取；
n——室内全部人数；
ψ——群集系数。
2.3热负荷计算
冬季采暖热负荷包括两项：
基本传热量和附加耗热量，即围护结构的基本耗热量和加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量。
建筑围护结构的基本传热量
建筑围护结构的基本传热量，按稳定传热方法进行计算。
建筑围护结构包括有：
墙、门、窗、屋面和地面等。
计算公式如下：
QJ=KFw（tn-tw）·
α（2-9）
QJ——建筑围护结构的基本传热量，W；
Fw——围护结构的计算面积，m2；
K——围护结构的传热系数，W/（m2·
℃）；
tn——室内空气计算温度，℃；
tw——室外供暖设计计算温度，℃；
α——围护结构的温差修正系数，见文献1中表2-4。
附加耗热量
a、朝向附加
围护结构的朝向不同，传热量不同，它考虑到不同朝向太阳辐射热等因素的影响。
因此，在计算建筑热负荷时，应对不同朝向建筑的围护结构的传热量进行修正，即在围护结构的基本传热量的基础上乘以朝向修正率，即为朝向的附加耗热量。
不同朝向的维护结构的修正率见表2－1。
朝向
修正率
北、东北、西北朝向
东、西朝向
－5％
东南、西南朝向
－10%～－15％
－15％～－25％
b、高度附加
对于房间层高较高的房间，室内空气温度将形成温度梯度，即上部气温高，下部气温低的现象。
当房间高度大于4m时，每增1m时，包括各项附加耗热量在内的房间耗热量增加2%，但总的附加值不超过15%。
2.4各房间负荷的计算
现在以101房间为例详细说明各负荷计算过程。
2.4.1101房间冷负荷计算
在本次设计中，由于房间一直处于微正压状态，所以不考虑冷风渗透引起的冷负荷，有相临的非空调房间时，需要的进行内围护结构冷负荷计算。
由于房间层高均没有大于4.5米，所以在设计中不考虑房间的高度附加引起的修正。
由文献1附录2-5查得冷负荷计算温度逐时值，然后按相关各式算出各围护结构逐时冷负荷，计算结果列于下表：
101冷负荷计算表（部分）
时间
8:
00
9:
10:
11:
12:
13:
14:
15:
16:
17:
18:
19:
20:
面积（㎡）
157.5
夏季总冷负荷最大时刻（含新风/全热）（h）
夏季室内冷负荷最大时刻（全热）（h）
夏季总冷负荷（含新风/全热）（W）
24324
24466
24654
24872
24854
25115
25087
24974
24797
24721
24633
24490
24406
夏季室内冷负荷（全热）（W）
9911
10053
10240
10458
10441
10702
10673
10561
10384
10308
10220
10077
9993
夏季总湿负荷（含新风）（kg/h）
18.12
18.123
夏季室内湿负荷（kg/h）
4.41
夏季新风量（m^3）
1418
1417.5
夏季新风冷负荷（W）
14414
2.4.2102房间热负荷的计算
在本次设计中利用稳态传热法进行热负荷计算。
现以102房间为例计算。
103房间为一面积为42.86m2的房间，它由两面外围护结构组成，分别为西外墙和南外墙。
在本次设计中此房间取3人。
其维护结构基本耗热量按公式2-9计算：
Q＝KF（tn-tw）（2-10）
K——维护结构的传热系数，W/（m2·
F——维护结构的面积，m2；
tn——冬季室内计算温度，取20℃；
tw——冬季室外空气计算温度，取-2℃；
——维护结构的温差修正系数，取决于非供暖房间或空间的保温性能以及透气状况。
已知条件：
a.外墙传热系数K=0.78W/（m2·
K）；
按公式Q＝KF（tn-tw）计算结果如下：
102房间热负荷计算表
房间编号
102
围护结构
名称及方向
西外墙
南外墙
面积
25.2
30.2
传热系数
K
0.78
室内计算温度
to.m
20
室外计算温度
ta
-2
室内外计算温差
to.m-ta
22
温差修正系数
a
1
基本耗热量
Q（W）
432.43
518.23
耗热量修正
朝向修正率（%）
-5
修正值
0.95
修正后的
热量
410.808
房间热负荷（W）
929.04
102房间总的热负荷：
Q=410.808+518.23=929.04W。
2.4.3102房间湿负荷的计算
人体散湿量可按公式2-8计算：
mw=0.278ng×
10-6
=0.278×
4×
0.96×
184×
=196×
10-6kg/s;
其它房间的冷负荷汇总表见附录1。
3空调系统的确定及论证
3.1空调系统的确定
空气调节系统一般均由被调对象、空气处理设备、空气输送设备和空气分配设备所组成。
空调系统的种类很多，在工程上应根据空调对象的性质和用途、热湿负荷特点、室内设计参数要求、可能为空调机房及风道提供的建筑面积和空间、初投资和运行费用等多方面的具体情况，经过分析和比较，选择合理的空调系统。
3.1.1空调系统的分类
（1）根据空气处理设备的集中程度分类：
集中式空调系统、半集中式空调系统、分散式空调系统；
（2）根据负担室内热湿符合所用的介质不同分类：
全空气系统、全水系统、空气－水系统、冷剂系统；
（3）根据空调系统使用的空气来源分类：
直流式系统、封闭式系统、回风式系统。
3.1.2空调水系统的分类
空调水系统主要包括冷冻水系统、冷却水系统、凝结水系统和热水系统。
空调水系统区分为开式系统和闭式系统，两管制、三管制和四管制，同程式和异程式，上分式和下分式；
按运行调节方法分定流量和变流量。
（1）开式系统和闭式系统
开式系统的回水集中进入建筑物底层或地下室的水池或蓄水池，再由水泵经加热或冷却后，输送至整个系统。
开式水系统的管路与大气相通，所以循环水中含氧量高，容易腐蚀管路和设备，而且空气的污染物如尘土、杂物、细菌、可溶性气体等，容易进入水循环，使微生物大量繁殖，形成生物污泥，管路容易堵塞，并产生水击现象。
和闭式系统相比，除要克服管路沿程摩擦阻力和局部阻力损失外，还必须克服系统静水压头，故水泵的压头较大，水泵的能耗大。
所以，近年来除了开式的冷却塔和喷水室冷冻水系统外，已很少采用开式系统。
（2）同程式和异程式系统
在大型建筑物的水系统中，空调冷冻水系统的回水管布置方式分为同程式和异程式。
同程式水系统中，各个机组（风机盘管或空调箱）环路的管路总长度基本相同，各管路的水阻力大致相同，故系统的水力稳定性好，流量分配均匀。
异程式回水方式的优点是管路配置简单、管材省。
但由于各环路的管路总长度不相等，故各环路的阻力不平衡，从而导致了流量分配不均匀。
如果在水管设计时，干管流速取小一些、阻力小一些，各并联支管上安装流量调节装置，增大并联支管的阻力，则会使水系统流量分配不均匀的现象得到改善。
通常，水系统立管或水平干管距离较长时，采用同程式布置。
建筑层数较少，水系统较小时，可采用异程式布置，但所有支管上应装设流量调节阀以平衡阻力。
在开式水系统中，由于回水最终进入水箱，到达相同的大气压力，故不需要采用同程式布置。
（3）双管制、三管制和四管制系统
双管制系统冬季供应热水，夏季供应冷水都在同一管路系统中进行，优点是系统简单，初投资省。
双管制系统的缺点是在全年空调的过渡季节，会出现朝阳房间需冷却而背阴房间需加热的情况，双管制系统就不能全部满足各房间的要求。
当系统以同一水温供水时，房间会出现过冷或过热的现象。
三管制系统分别设置供冷、供热管路，冷热水管的回水管共用一根。
这种系统能同时满足供冷供热的要求，适应负荷变化的能力强，可较好的的满足全年温度调节，可任意调节房间温度。
但由于冷热水同时进入回水管中，故有混合损失，运行效率低，冷热水环路互相连通，系统水力工况复杂，初投资比双管制系统高。
四管制系统有分开的冷、热水供回水管，这种系统和三管制系统一样，可以全年使用冷水和热水，调节灵活，可适应房间变化的各种情况，且克服了三管系统存在的回水管能量损失问题，运行操作简单，不需要转换。
缺点是初投资高，管道占用空间大。
（4）定流量和变流量系统
定流量水系统是通过改变供回水温度来适应房间负荷的变化，系统中的水流量是不变的，故水泵耗电量不变。
变流量水系统是通过改变水流量（供回水温度不变）来适应房间负荷的变化要求。
故变水量系统负荷侧供水量是随着负荷的减少而减少，水泵输送能量也随之减少。
3.2本次设计
升级会员 