摘要 空调系统是现代建筑的重要组成部分，是楼宇自动化系统的主要监控对象，也是建筑智能化系统主要的管理内容之一。楼宇自动化系统对空调系统的监控主要是针对集中式中央空调系统，主要包括制冷系统和新风机组控制 上位机开发软件的选择上，北京三维力控科技有限公司的力控为目前工业控制领域先进的上位机监控系统开发软件，结合力控公司的的特点，可扩展性和性价比的比较，力控作为一种我国自发研制的组态软件，功能强大，已经能够满足我的需要，且其性能卓越，价格适中，所以我选择了力控公司的力控作为毕业设计使用的组态软件。达到了在中央监控室可以监视到各个现场的所有数据，改变了由原来人工抄表方式，从而节约了人力、提高了效率，增加了数据实时性和可靠性。Abstract Air conditioning system is an important part of modern architecture, is the main building automation systems and monitoring of intelligent building system is one of the main content of management. Building automation systems for air conditioning system is mainly directed against the centralized monitoring of the central air conditioning system, mainly including the refrigeration system and air units PC software development, Beijing on the choice of 3d power control technology Co., LTD. Is currently the force control of industrial control computer monitoring system of advanced software development, the characteristics of the bonding, scalability and performance comparison, the force control as a spontaneous development in Chinas configuration software, the function is strong, have been able to meet my needs, and its outstanding performance, moderate price, so I chose to force the force control as graduation design, the use of configuration software. Darmstadt reached in central to all site to monitor all data from the original, changed the way of artificial meter, which can save manpower and improve efficiency, increase the data real-time and reliability. Keywords: central air conditioning； monitoring system；the force control configuration software 摘要 1 Abstract 2 第1章绪论 5 1.1问题的提出及研究意义 5 1.2中央空调系统的国内外研究现状 7 1.2.1国内研究现状 7 1.2.2国外研究现状 8 1.3毕业设计的主要内容、功能及技术指标 9 第二章 中央空调概述 10 2.1空调系统的一般组成 10 2.1.1新风部分 10 2.1.2空气的净化部分 10 2.1.3空气的热、湿处理部分 10 2.1.4空气的的输送和分配、控制部分 11 2.1.5空调系统的冷、热源 11 2.2中央空调系统构成及工作原理 11 2.2.1制冷系统的分类 12 蒸气压缩式制冷 12 制冷剂制冷剂 14 吸收式制冷 14 2.3制冷系统的选择 16 2.4新风机组 16 2.4.1起源 16 2.4.2新风机组概述 17 2.4.3新风机组的控制 20 送风温度控制 20 室内温度控制 21 相对湿度控制 21 第三章 中央空调总体设计方案论证及技术比较分析 24 3.1系统设计及其参数选定 24 3.2空调热湿负荷计算 24 3.3风量、送风状态参数确定 34 3.4设备选型 37 3.4.1风柜、风机盘管的选择 37 3.4.2其他设备的选用 38 3.5风管系统的设计及阻力 39 3.6水管系统的设计 44 第四章 中央空调上位监控组态设计 46 4.1软件基本机构 47 4.2图形开发系统 48 4.2.1开发环境 48 4.2.2控件及组件 49 4.2.3报表 50 4.2.4脚本系统 51 4.2.5报警与事件 52 4.2.6I/O设备通讯 52 4.3建立新工程 53 4.3.1创建组态界面 54 4.3.2定义I/O设备 57 4.3.3创建实时数据库 59 4.3.4制作动画连接 64 4.3.5脚本动作 68 4.3.6运行 69 4.3.7专家报表 70 4.3.8报警 73 致 谢 76 参考文献 77 附录一 78 附录二 87 第1章绪论 1.1问题的提出及研究意义 空调系统是现代建筑的重要部分，是楼宇自动化系统的主要监控对象也是建筑智能化系统主要的管理内荣之一。现代建筑中的空调及其自动控制系统的重要性体现在以下几个方面：首先，智能建筑的重要功能之一就是为人们提供一个舒适的生活与工作环境，而这一功能主要是通过空调及其控制系统来实现的;其次，空调系统又是整个建筑最主要的耗能系统之一，有统计资料表明，空调系统的耗能已占到建筑总耗能的40%左右，通过楼宇自动化系统实现空调系统的节能运行，对降低费用、提高效益是非常重要的；另外，由于在空调系统运行过程中，控制系统必须进行实时调节控制，所以空调控制系统的配置与功能相对而言是整个楼宇自动化系统要求比较高的一部分。 随着科学技术的日新月异，特别是近年来计算机技术、信息技术、通讯技术、系统工程技术以及控制技术、综合布线技术等的迅速发展，使得人们对信息社会和安全舒适的生活方式的需求在不断的增加。而目前正在兴起的楼宇自动化热，正是适应了这种社会信息化、生活舒适化与经济国际化的需要。楼宇自动化向人们提供全面的，高质量的、安全、舒适、快捷的综合服务功能，它是现代高科技的结晶，是建筑艺术和信息技术的完美结合。空气调节技术是楼宇自动化的一个重要组成部分。 楼宇自动化是一个热门话题。如何在现有技术、产品的基础上设计开发能满足具体要求的自动化系统成为楼宇自动化行业技术人员的重要研究内容。楼宇自动化作为智能建筑的一个重要分支，正逐渐体现出它的重要性和现实需要性。目前在我过对楼宇自动化的需求越来越多，为了对楼宇自动化有一个清楚的了解，我们有必要对楼宇自动化进行充分的理解和研究。 空气调节技术已成为我国科学技术发展中的重要学科，近年来，空气调节技术在国民经济各个领域和人民生活的各个方面得到了广泛应用。空调即空气调节，主要是通过一定的空调设备和调节手段对空气进行处理。空气调节的任务就是在任何自然环境下，将室内空气维持在一定的温度、湿度、气流速度以及一定的洁净度。 由于空气调节可以创造一种人工的气候环境，所以其用途日益广泛，除了为舒适而设置空调以外，某些场所则要求恒温恒湿空调，其温度、湿度及洁净度等在一定的范围内需恒定，即有精度要求的工艺空调。根据空调机组的工作形式不同，可以分为集中式空调（又称中央空调）和局部式空调系统，简称空调器。 综上所述，在强调可持续发展的今天，摆在我们面前急需解决的一个重要问题就是在致力于创造舒适健康室内环境的同时，如何实现能源和室内环境的最优控制，以最少的能源消耗达到最佳的空调效果，从而降低空调系统的运行费用。 空气调节（空调）技术作为一门人工环境控制工程技术，包含的内容有：湿空气的物理性质、室内空气品质的改善、空调负荷的计算、影响人体的热舒适环境条件、空调房间气流组织的分布规律、合理的空调系统和系统的节能运行、空调系统的消声和隔振、空调系统的自动控制等。 自动控制方式的原理是系统把采集的检测数据传送到中控计算机上，中控计算机根据预先设定的控制模型进行滤波、预测、计算，得到空调系统的状态值，进而计算出相应的控制动作。自动控制的关键是应用准确的控制模型，一般情况下，建筑物不同控制模型也不同，控制模型要根据建筑物的实际参数，包括建筑物的尺寸、室内人数分布情况及工作性质、气候等来制定，并需要在现场进行检测来不断的调整完善。 这两种控制方式互为补充，各自用于不同的场合。在系统故障或进行维修期间可采用手动控制方式。正常情况下，则采用自动控制方式，减少人力、物力，节约能源。 1.2中央空调系统的国内外研究现状 1.2.1国内研究现状 国产中央空调产业历史至少提前40年曾经为麦克维尔、开利、约克、特灵等美日厂商天下的大型中央空调市场，被国产品牌打破垄断。由美的集团和重庆通用集团合资成立的重庆美的工业园正式投产，新工厂制造的第一台离心式冷气机组也于当日下线。一位出席下线仪式的深圳制冷专家对本报记者称，重庆工业园的投产非比寻常，因为重庆通用公司早在1964年就生产出了中国的第一台离心式制冷机。如今与美的品牌成功嫁接之后，据推算，国产中央空调的产业化历史进程至少提前了40年。 据介绍，随着国内大中型建筑中央空调的更新换代以及户式中央空调的快速增长，中央空调这块市场“蛋糕”正吸引越来越多的眼球。以深圳为例，目前已有2000多幢高楼大厦采用中央空调机组，但至今90％以上的楼宇装备的都是美日厂商的产品。一些国内企业虽然也推出了螺杆机等中央空调设施，但由于在整机上面投入有限，市场份额一直远不能同美日厂商相较，现在，这种格局终于有望改写。 其次，空调控制系统需要有冷热源的支持，空调机组内有大功率的风机，它的能耗很大。在满足用户对空气环境要求的前提下，采用先进的控制策略对空调系统进行控制，达到节约能漂和降低运行费用成为空调控制系统的最终目标。特别是近几年来，“绿色建筑”、“环保建筑”的提出，使得对空调控制系统的控制模式的研究显得尤为重要。现阶段的中央空调系统的控制几乎仍采用传统的控制模式。传统的控制模式主要存在以下几方面的问题。 1)传统的控制理论都是建立在以微分和积分为工具的数学模型之上的，迄今为止，还未见直接使用自然语言知识描述系统和解决问题的方法。不能灵活配置联动控制功能； 2)在实际工程中，尤其在工业过程控制中，被控对象的严重非线性，数学模型的不确定性，系统工作点变化剧烈等因素都是传统控制理论无法解决的； 3)传统的控制系统输入信息比较单一，而现代的复杂系统要以各种形式一视觉的、听觉的、触觉的以及直接操作的方式，将周围的环境信息作为系统输入，并将各种信息进行融合、分析和推理，相应地采取对策或行动。对这样的控制系统就要求有自适应、自学习和自组织的功能，因而需要新一代的控制理论和技术支持。 由于智能控制特别是模糊控制在家用电器方面的发展比较迅速，近年来，国产的模糊洗衣机、模糊空调器、模糊电冰箱、模糊电视机等的问世报道不时见诸报端。这些都说明智能控制在我国空调领域的发展还是比较迅速酌。 1.2.2国外研究现状 美国是最大的空调市场，占世界总空调设备销售额的28％，大多数是有风管的单元式空调系统。但是，热泵比例相对的低，在2001年以数量计占20％而以销售额计‘占30％。美国空调市场与其它国家的差别，一些明显的原因是： 大多数人居住在位于有广阔空间的郊区独立房屋内，可以更方便地为整个室内空间的舒适优先选择安装风管。 能源价格相对要低，全国范围有电力和燃气可以供应，在冬季可以通过天然气管路网络用燃气炉取暖。大部分陆地在冬季的寒冷天气并不适用没有辅助电加热的热泵，而辅助电加热是不经济的。强大工业分销商和经济商网络以相对低的安装费用和维修后缓支持推销有风管的中央空调系统。日本开利公司五十年代发明溴化锂机组技术以后并没有马上大力推广（当时美国的电力、能源并不紧缺，全球对氟里昂制冷剂破坏地球大气臭氧层还没有引起足够的重视）、也没有进一步研究发展。日本厂商引进溴化锂技术以后便大力发展，诸如荏原、日立、三菱重工、川崎重工等公司都形成了成熟、稳定的技术，现在日本国内溴化锂机组占据了主机市场份额的90％左右。 日本住宅空调是从60年代由本地生产或从美国进口的WRAC开始的，基于人们大多数在生活区居住而只对单个房间的空调有强烈要求，一般不采用中央系统以节省很昂贵的电力费用。但是，许多人抱怨高的运转噪声和振动不能为卧室所接受。同时在房间内安装也不大方便。 中央空调系统构成及工作原理中央空调系统由冷热源系统和空气调节系统组成。制冷系统为空气调节系统提供所需冷量，用以抵消室内环境的冷负荷；制热系统为空气调节系统提供用以抵消室内环境热负荷的热量。制冷系统是中央空调系统至关重要的部分，其采用种类、运行方式、结构形式等直接影响了中央空调系统在运行中的经济性、高效性、合理性。 ?中央空调系统主要由制冷机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统和散热水塔组成，其系统结构:(如图所示)中央空调主要是通过空调压缩机吸入来自蒸发器中的常温、低压的冷煤气体压缩成高温、高压的冷煤气体，在冷凝器中同冷却水进行充分的热交换，冷却水吸收了冷煤的热量，通过冷却泵输送到冷却塔中利用塔风机同喷林冷却水进行热交换，将热量释放到大气中；这时经过冷却后变成低温、低压液态冷煤，经调节阀在蒸发器中吸收冷冻水中的热量，转换成常温、低压的冷煤气体传送到空调压缩机，完成了冷煤的单次循环；而冷冻水因冷煤在蒸发过程中被吸收了热量，变成温度更低的冷水，通过冷冻泵输送到空调末端设备（风机盘管）同室内空气进行热交换，达到降低室内空气温度目的。 图2-1中央空调系统图 2.2.1制冷系统的分类 空调用制冷技术属于普通制冷范围，主要是采用液体气化制冷法。（主要是利用液体气化过程要吸收比潜热，而且液体压力不同，其沸点也不同，压力越低，沸点越低。）根据热量从低温物体向高温物体转移的不同方式，可分为：蒸气压缩式制冷、吸收式制冷。 蒸气压缩式制冷制冷原理 气态制冷工质（如氟利昂）经压缩机压缩成高温高压气体后进入冷凝器，与水（空气）进行等压热交换，变成低温高压液态。液态工质经干燥过滤器去除水份、杂质，进入膨胀阀节流减压，成为低温低压液态工质，在蒸发器内气化。液体气化过程要吸收气化潜热，而且液体压力不同，其饱和温度（沸点）也不同，压力越低，饱和温度越低。例如，1kg的水，在绝对压力为0.00087MPa，饱和温度为5，气化时需要吸收2488.7KJ热量；1kg的氨，在1个标准大气压力（0.10133MPa）下，气化时需要吸收1369.59KJ热量，温度可抵达-33.33。因此，只要创造一定的低压条件，就可以利用液体的气化获取所要求的低温。依此原理，气化过程吸取冷冻水的热量，使冷冻水温度降低（一般降为7）。制冷工质在蒸发器内吸取热量，温度升高变成过热蒸气，进入压缩机重复循环过程。蒸气压缩式制冷系统主要分为水冷式和风冷式，如图2-和图-3所示。 图2-3风冷式制冷系统原理图 压缩机 制冷压缩机是蒸气压缩式制冷装置的一个重要设备。制冷压缩机的形式很多，根据工作原理的不同，可分为两大类：容积式制冷压缩机和离心式制冷压缩机。目前常用的压缩机主要有活塞式压缩机、涡旋式、螺杆式以及离心式压缩机，如图2-所示。 容积式制冷压缩机是靠改变工作腔的容积，将周期性吸入的定量气体压缩。常用的容积式制冷压缩机有往复活塞式制冷压缩机和回转式制冷压缩机。 离心式制冷压缩机是靠离心力的作用，连续地将所吸入的气体压缩。这种压缩机的转数高，制冷能力大。目前，国外空调用氟利昂离心式制冷压缩机的单机制冷量高达30000kw。 制冷剂制冷 制冷剂是制冷装置中进行制冷循环的工作物质，其工作原理是制冷剂在蒸发器内吸收被冷却物质的热量而蒸发，在冷凝器中将所吸收的热量传给周围的空气或者水，而被冷却为液体，往复循环，借助于状态的变化来达到制冷的作用。常用制冷剂有氨（R717）、氟利昂（R22、R134a、R404A等）。 载冷剂是一种中间物质，如常用的空调冷冻水，其在蒸发器内被冷却降温，然后远距离输送，来冷却需要被冷却的物体。目前常用的载冷剂有水，它只能用于高于0 的条件，当要求低于0 时。一般采用盐水，如：氯化钠或者氯化钙水溶液或者采用乙二醇、丙二醇等有机化合物的水溶液。 吸收式制冷 吸收式制冷是液体气化的一种形式，它和蒸气压缩式制冷一样，是利用液态制冷剂在低温低压下气化以达到制冷的目的。所不同的是：蒸气压缩式制冷是靠消耗机械功（或电能）使热量从低温物体向高温物体转移，而吸收式制冷则是靠消耗热能来完成这种非自发过程的。 制冷原理 图2表示出吸收式制冷机主要由四个交换设备组成，即发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器，它们组成两个循环环路：制冷剂循环与吸收剂循环。左半部是制冷剂循环，属逆循环，由冷凝器、节流装置和蒸发器组成。高压气态制冷剂在冷凝器中向冷凝器中向冷却介质放热被凝结为液态后，经节流装置减压降温进入蒸发器；在蒸发器内，该液体被气化为低压气态，同时吸取被冷却介质的热量产生制冷效应。这些过程与蒸气压缩式制冷完全相同。右半部为吸收剂循环（图中的点画线部分），属正循环，主要由吸收器、发生器和溶液泵组成，相当于蒸气压缩式制冷的压缩机。在吸收器中，用液态吸收剂不断吸收蒸发器产生的低压气态制冷剂，以达到维持蒸发器内低压的目的；吸收剂吸收制冷剂蒸气而形成的制冷剂-吸收剂溶液，经溶液泵升压后进入发生器；在发生器中该溶液被加热、沸腾，其中沸点低的制冷剂气化形成高压气态制冷剂，进入冷凝器液化，而剩下的吸收剂溶液则返回吸收器再次吸收低压气态制冷剂。 吸收式制冷机中的吸收剂通常并不是单一物质，而是以二元溶液的形式参与循环的，吸收剂溶液与制冷剂—吸收剂溶液的区别只在于前者所含沸点较低的制冷剂量比后者少，或者说前者所含制冷剂的浓度比后者低。二元溶液通常有溴化锂水溶液、氨水溶液等。 中央空调制冷系统的选择，应根据负荷大小、能源提供方式、便利程度等多种客观条件决定。其中活塞式制冷压缩机多为中型（标准制冷量60~600KW）和小型（小于60KW），但是由于其噪音大、效率低切容易发生故障，目前使用的已不多；涡旋式制冷压缩机目前主要用于小型制冷系统，在家用空调以及商用VRV等小型系统大量使用；而螺杆机具有结构简单、可靠性高及操作维护方便，另外技术成熟等一系列独特的优点，已经广泛应用于空调中；离心式压缩机结构简单紧凑，运动件少，工作可靠，经久耐用运行费用低，一般适用大500RT的制冷系统中，并且可以实现无级调节，使机组的负荷在30%~100%范围内工作。通常情况下，多采用电制冷，在燃气或燃煤资源丰富的地区，可采用吸收式制冷。 中央新风系统（VMC）存在至今已有50年历史了。70年代西班牙90%以上的新建住宅中装用VMC系统。1989年美国ASHRAE制定了“室内空气品质通风规范”。在德国，住宅通风系统已经与建筑物溶为一体，成为不可缺少的重要组成部分。2000年，欧盟统一了住宅通风标准。在中国2002年1月1日室内空气污染控制规范诞生。非典、禽流感、肺结核等疾病的发生，使全世界对室内空气质量给予了高度的关注。 新风系统是建筑科技发展的必然选择，建筑节能离不开新风系统，人们的健康离不开新风系统。目前，中国越来越多的人知道了新风系统，了解了新风系统，新风系统必将成为人们生活的必备品之一。 20世纪90年代以前，我们的住宅是有空隙的，是开放型的，通风！透气！冬天，风能进入屋子，屋内很冷；夏天，冷气起不到效果，能感到很热，但是气流在通过房屋时也把其中的有害气体烟尘等带出室外，这就是房屋的“呼吸”——自然换气。但是随着科技的不断发展，中空玻璃、密封、保温技术的不断进步，房屋都成了高气密性的容器，室外的新鲜空气进入不到室内，室内的烟雾、湿气、气味都被封锁在屋子里，与“毒气罐”无异，人要是住在这样的“房子”里，能舒服吗？！衣物食物在里面能不发霉变质吗？！不仅不舒服，严重时甚至威胁生命！！！新风机组是提供新鲜空气的一种空气调节设备。功能上按使用环境的要求可以达到恒温恒湿或者单纯提供新鲜空气。工作原理是在室外抽取新鲜的空气经过除尘、除湿（或加湿）、降温（或升温）等处理后通过风机送到室内，在进入室内空间时替换室内原有的空气。当然以上所提到的功能得根据使用环境的需求来定，功能越齐全造价越高。 新风系统由主机、风道、排风口、窗进器及其它附件组成。主机运转时，污浊空气通过排风口、排风道至室外，室外新鲜空气从窗进器引入，在主机形成的压力场作用下，至室内活动区域，满足人员活动的需要；气流组织方式科学合理，持续低风量设计，运行时低噪音低能耗，并保证最佳的空气品质。双向流热回收新风系统由热回收主机、送风管道、排风管道、送风口、排风口及其它附件组成。主机运转时，新鲜空气从室外引入，通过送风风道送至各房间；污浊空气通过排风风道从排风主机排出室外。排风经过主机时与新风进行热回收交换，回收大部分能量通过新风送回室内。 新风的传输方式采用置制换式，而非空调气体的内循环原理和新旧气体混合的不健康做法，户外的新鲜空气会自动吸入室内，通过安装在卧室、室厅或起居室窗户上的新风口进入室内时，会自动除尘和过滤。同时，再由对应的室内管路与数个功能房间内的排风口相连，形成的循环系统将带走室内废气，集中在排风口“呼出”，而排出的废气不再做循环使用，新旧风形良好的循环。而且，考虑到能源的节约和再利用，排走的空气都会被做热回收，而回收率达到80%以上，作为新的能源。新风系统在现代社会中，是对高品质生活的一种追求，是最有效的空气污染解决方案，相信在不久的将来，新风换气机将步入千家万户。 新风系统是根据在密闭的室内一侧用专用设备向室内送新风，再从另一侧由专用设备向室外排出，则在室内会形成“新风流动场”的原理，从而满足室内新风换气的需要。实施方案是：采用高压头、大流量小功率直流高速无刷电机带动离心风机、依靠机械强力由一侧向室内送风，由另一侧用专门设计的排风新风机向室外排出的方式强迫在系统内形成新风流动场。在送风的同时对进入室内的空气进新风过滤、灭毒、杀菌、增氧、预热（冬天）。借用大范围形成洁净空间的方案，保证进入室内的空气是洁净的。以此达到室内空气净化环境的目的。 中央新风系统特点 1、排出室内每一个角落的浑浊空气； 2、将室外新鲜空气经过滤后输入室内各处； 3、通过能量交换，节约能源； 4、低噪音设计。新风换气机的设计原则 原则一：确定新风路径，新风从空气较洁净区域进入，由污浊处排出。一般污浊空气从浴室、卫生间及厨房排出，而新鲜空气则从起居室、卧室等区域送入。条件许可尽量遵循下进上出的空气流动原理。及新鲜空气从较低的位置送入室内（离地不低于800mm），室内废气从较高位置排出。新风进出风口尽量不在一个平面，对立面为最佳。 原则二：确定住房内最小排风量以满足人们日常工作、休息时所需的新鲜空气量。按国家通风规范，每人每小时必须保证30立方米。 或每小时换气一次。两者取大值。新风换气机的功效新风换气机是一种新型的通风排气设备，新风换气机把室内污浊的空气排放出去的同事也将室外的新鲜空气输入室内，新风换气机与其他空气净化设备不同，新风换气机属于开放式的循环系统，可以为室内提供新鲜的经过过滤的室外空气，有了足够的新风量，人们在室内也可以呼机到高品质的，新鲜的，干净的空气，这些空气富含新鲜氧气，有利于人体健康。新风机组的控制 新风机组控制包括：送风温度控制、送风相对湿度控制、防冻控制、CO2浓度控制以及各种联锁内容。如果新风机组要考虑承担室内负荷（如直流式机组），则还要控制室内温度（或室内相对湿度）。送风温度控制 送风温度控制即是指定出风温度控制，其适用条件通常是该新风机组是以满足室内卫生要求而不是负担室内负荷来使用的。因此，在整个控制时间内，其送风温度以保持恒定值为原则。由于冬、夏季对室内要求不同，因此冬、夏季送风温度应有不同的要求。也即是说，新风机组定送风温度控制时，全年有两个控制值——冬季控制值和夏季控制值，因此必须考虑控制器冬、夏工况的转换问题。 送风温度控制时，通常是夏季控制冷盘管水量，冬季控制热盘管水量或蒸汽盘管的蒸汽流量。为了管理方便，温度传感器一般设于该机组所在机房内的送风管上。 室内温度控制 对于一些直流式系统，新风不仅能使环境满足卫生标准，而且还可承担全部室内负荷。由于室内负荷是变化的，这时采用控制送风温度的方式必然不能满足室内要求（有可能过热或过冷）。因此必须对使用地点的温度进行控制。由此可知，这时必须把温感器设于被控房间的典型区域。由于直流系统通常设有排风系统，温感器设于排风管道并考虑一定的修正也是一种可行的办法。 除直流式系统外，新风机组通常是与风机盘管一起使用的。在一些工程中，由于考虑种种原因（如风机盘管的除湿能力限制等），新风机组在设计时承担了部分室内负荷，这种做法对于设计状态时，新风机组按送风温度控制是不存在问题的。但当室外气候变化而使得室内达到热平衡时（如过渡季的某些时间），如果继续控制送风温度，必然造成房间过冷（供冷水工况时）或过热（供热水工况时），这时应采用室内温度控制。因此，这种情况下，从全年运行而言，应采用送风温度与室内温度的联合控制方式。 相对湿度控制 新风机组相对湿度控制的主要一点是选择湿度传感器的设置位置或者控制参数，这与其加湿源和控制方式有关。 （1） 蒸汽加湿 对于要求比较高的场所，应根据被控湿度的要求，自动调整蒸汽加湿量。这一方式要求蒸汽加湿器用间应采用调节式阀门（直线特性），调节器应采用PI型控制器。由于这种方式的稳定性较好，湿度传感器可设于机房内送风管道上。 对于一般要求的高层民用建筑物而言，也可以采用位式控制方式。这样可采用位式加湿器（配快开型阀门）和位式调节器，对于降低投资是有利的。 采用双位控制时，由于位式加湿器只有全开全关的功能，湿度传感器如果还是设在送风管上，一旦加湿器全开，传感器立即就会检测出湿度高于设定值而要求关阀（因为通常选择的加湿器的最大加湿量必然高于设计要求值）；而一旦关闭，又会使传感器立即检测出湿度低于设定值而要求打开加湿器，这样必然造成加湿器阀的振荡运行，动作频繁，使用寿命缩短。显然，这种现象是由于从加湿器至出风管的范围内湿容量过小造成的。因此，蒸汽加湿器采用位式控制时，湿度传感器应设于典型房间（区域）或相对湿度变化较为平缓的位置，以增大湿容量，防止加湿器阀开关动作过于频繁而损坏。 （2） 高压喷雾、超声波加湿及电加湿 这三种都属于位式加湿方式。因此，其控制手段和传感器的设置情况应与采用位式方式控制蒸汽加湿的情况相类似。即：控制器采用位式，控制加湿器启停（或开关），湿度传感器应设于典型房间区域。 （3） 循环水喷水加湿 循环水喷水加湿与高压喷雾加湿在处理过程上是有所区别的。理论上前者属于等培加湿而后者属于无露点加湿。如果采用位式控制器控制喷水泵起停时，则设置原则与高压喷雾情况相似。但在一些工程中，喷水泵本身并不做控制而只是与空调机组联锁起停，为了控制加湿量，此时应在加湿器前设置预热盘管，如图4-41所示，其机组处理空气的过程如图4-42所示。通过控制预热盘管的加热量，保证加湿器后的“机器露点”tL（L点为dN 线%的交点），达到控制相对湿度的目的。 （4）二氧化碳（CO2）浓度控制 通常新风机组的最大风量是按满足卫生要求而设计的（考虑承担室内负荷的直流式机组除外），这时房间人数按满员考虑。在实际使用过程中，房间人数并非总是满员的，当人员数量不多时，可以减少新风量以节省能源，这种方法特别适合于某些采用新风加风机组盘管系统的办公建筑物中间隙使用的小型会议室等场所。 为了保证基本的室内空气品质，通常采用测量室内CO2浓度的方法来衡量。各房间均设CO2浓度控制器，控制其新风支管上的电动风阀的开度，同时，为了防止系统内静压过高，在总送风管上设置静压控制器控制风机转速。因此，这样做不但新风冷负荷减少，而且风机能耗也将下降。 很显然，这一控制属于变风量控制（关于变风量控制详见后述）、这种控制方式目前应用并不很多，一个重要原因是CO2浓度控制器产品并不普及（仅有少数厂家生产），同时，这种控制方式的投资较大，其综合经济效益需要进行具体分析。 （5） 防冻及联锁 在冬季室外设计气温低于0的地区，应考虑盘管的防冻问题。除空调系统设计中本身应采用的预防措施外，从机组电气及控制方面，也应采用一定的手段。 1）限制热盘管电动阀的最小开度 在盘管选择符合一定要求的情况下，才能限制热盘管电动阀的最小开度。尤其是对两管制系统中的冷、热两用盘管更是如此，最小开度设置后应能保证盘管内水不结冰的最小水量Wmin； 2） 设置防冻温度控制 这是防止运行过程中盘管冻裂的又一措施。通常可在热水盘管出水口（或盘管回水连箱上）设一温度传感器（控制器），测量回水温度。当其所测值低到5左右时，防冻控制器动作，停止空调机组运行，同时开大热水阀。 3） 联锁新风阀 为防止冷风过量的渗透引起盘管冻裂，应在停止机组运行时，联锁关闭新风阀。当机组起动时，则打开新风阀（通常先打开风阀、后开风机、防止风阀压差过大无法开启）。无论新风阀是开启还是关闭，前述防冻控制器始终都正常工作。 除风间外，电动水阀、加湿器和喷水泵等与风机都应进行电气联锁。在冬季运行时，热水阀应优先于所有机组内的设备的起动而开启。,拟为之设计合理的中央空调系统,为室内工作人员提供舒适的工作环境。本设计的内容主要包含了系统设计及空气参数的选定，空调热湿负荷计算，送风状态参数的选定，风管系统的设计和风管阻力计算，风管、风柜、风机盘管、冷水机组等设备的选型，减震降噪和保温设计。 3.1系统设计及其参数选定 根据设计条件确定空调方式和系统布置 该建筑物地处长沙繁华地段，根据当地气候条件所以只作夏季供冷设计，而不作冬季采暖设计。此建筑物是带地下室的4层办公大楼，有会议室、展览厅、阅览室、办公楼等，地下室有出租库房。建筑面西南、背东北。总空调面积较大，使用中央空调，使用半集式空调系统，各层用冷水管传输冷量。冷水机组安排在地下室，冷却塔在屋顶。 二、参数的确定 室外参数：查《空调与制冷技术手册》P97 北纬28o12，东经113o04，海拔44.9m 夏季大气压Ps=99458Pa 计算干球温度twg=35.8℃ 计算湿球温度ts=27.7℃ 平均风速V=2.6m/s 空调日平均温度t=31.5℃平均日较差9℃ 室内设计参数：查《空调与制冷技术手册》表2.2 干球温度tg=25.5℃ 相对湿度Φ=50% 风速v=0.3m/s 3.2空调热湿负荷计算 空气调节的目的是使室内保持的相对稳定温度和湿度。对建筑物来说，客观上总会存在一些干扰因素使室内温度和湿度发生变化，而空调的作用就是平衡这些干扰因素的作用，使室内温湿度维持在一定的范围内。在空调技术中将上述的干扰因素对室内的影响称为负荷。负荷又分为热负荷和湿负荷，热负荷和湿负荷是决定空调系统风量、空调装置容量等的依据。同时热湿负荷的大小与建筑布置和围护结构的热工性能有很大关系。 一、空调热湿负荷的组成： 房间热负荷的组成： 通过围护结构传入室内的热量； 通过窗户进入室内的太阳辐射热量； 人体散热量： 照明、设备、器具、管道及其它室内热源的散热量 伴随各种散湿过程产生的潜热量。 房间湿负荷的组成： 人体的散湿量； 物料和食品的散湿量。 二、外围护结构温差传热形成热负荷 材料选择及其热工参数 外墙：首层墙高4.8米二层墙高4米 查《空调与制冷技术手册》P131表3-10外墙（2） 取墙厚δ=370mm 传热系数K=1.5w/㎡℃ 屋顶图 查《空调与制冷技术手册》表3.10屋面（1）水泥珍珠膨胀岩厚度l=100mm 1.砾砂外表层5(mm) 2.卷材防水层 3.水泥砂浆找平层 4.保温层 5.隔汽层 6.水泥砂浆找平层 7.预制钢筋混凝土屋面板 8.内粉刷 传热系数K=0.85w/㎡℃ 玻璃 首层及二层的展厅均用落地玻璃，其中首层用单层3mm厚钢制浅蓝色玻璃，Cs=1，二层用单层3mm厚钢制浅蓝色玻璃，Cs=l。 以上玻璃均无遮阳设施，Cs从《空调与制冷技术手册》表3.9查得 传热面积计算[㎡] 表3-1首层玻璃墙体面积 朝向 墙体 专题展厅 过厅 大会议室 小会议室 小办公室 角办公室 西北 墙 27.1 28.8 11.8 11.8 窗 34.8 5.4 5.4 东北 墙 25.2 42.6 13.8 窗 32.4 16.2 5.4 西南 墙 51.62 55.8 42.6 27 窗 37.8 16.2 16.2 5.4 东南 墙 60 18.5 窗 表3-2二层玻璃墙体面积 朝向 墙体 正厅 前厅 人办公室 小办公室 1-4 小办公室4右 小办公室5 西北 窗 15.9 4 4 墙 15.9 10.4 10.4 东北 窗 8 10 墙 40 24 西南 窗 27.9 4 4 4 4 墙 49.9 18 20 21 20 东南 窗 4 4 18.5 墙 7.72 10.4 10.4 热负荷计算 根据热力学定律：热量总是从高温传向低温。当室外空气温度高于室内空气温度时，热量就从室外通过外围护结构传入室。这一传热量的大小除了与室内外空气温度差成比例外，还与外围结构的构造情况(包括厚度、材料性质、内外表面空气流动强弱等)有关。 墙及屋顶传热形成热负荷 查《空调与制冷技术手册》P137，得公式(3.13): 式中：t1f—热负荷计算温度，[℃]；查《手册》表3.11 td—t1f的修正系数，[℃]；查《册》表3.13 tn室内空气温度，[℃]； K—外墙或屋顶的传热系数，W/㎡F—外墙或屋顶的传热面积，[㎡][w] 具体计算及查得的数据见表3-4、5；下表是外墙计算温度。 表3-3计算温度 时间 南 西南 西 西北 北 东北 东 东南 6 35.3 37.9 38.6 36.1 32.6 35 36.9 36.6 7 35 37.5 38.2 35.8 32.6 34.7 36.4 36.2 8 34.6 37.1 37.8 35.4 32.3 34.3 36 35.8 9 34.2 36.6 37.3 35.1 32.1 33.9 35.5 35.3 10 33.9 36.1 36.8 34.7 31.8 33.6 35.2 34.9 11 33.5 35.7 36.3 34.3 31.6 33.5 35 34.6 12 33.2 35.2 35.9 33.9 31.4 33.5 35 34.5 13 32.9 34.9 35.5 33.6 31.3 33.7 35.2 34.6 14 32.8 34.6 35.2 33.4 31.2 33.9 35.6 34.8 15 32.9 34.4 34.9 33.2 31.2 34.3 36.1 35.2 16 33.1 34.3 34.8 33.2 31.3 34.6 36.6 35.7 17 33.4 34.4 34.8 33.2 31.4 34.9 37.1 36.2 18 33.9 34.7 34.9 33.3 31.6 35.2 37.5 36.7 表3-4首层墙体传热负荷计算 时刻 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 专题展厅 西北 561 549 533 520 504 488 472 459 451 443 443 443 447 东北 473 461 446 431 420 416 416 423 431 446 457 469 480 西南 1061 1030 999 96~ 92 890 852 829 805 790 782 790 813 负荷 2094 2040 1977 191 1845 1794 1739 1711 1687 1679 1683 1702 1740 小会议室 西北 596 583 566 553 536 518 50 488 480 471 471 471 475 东北 259 253 244 236 23~ 228 213 232 236 244 250 257 263 负荷 855 836 810 789 765 746 714 720 716 715 721 728 738 大会议室 东北 799 780 754 728 709 703 703 716 728 754 773 792 812 西南 875 850 824 792 760 735 703 684 665 652 645 652 671 东南 1116 1080 1044 999 963 936 927 936 954 990 1035 1080 1125 负荷 2790 2709 2622 252~ 2433 2374 2333 2335 2347 2396 2454 2524 2607 小办公室 西北 246 241 233 228 221 214 207 201 198 194 194 194 196 西北 246 241 233 228 221 214 207 20 198 194 1舛 194 196 西南 555 539 522 502 482 466 446 433 421 413 409 413 425 角办公室 东南 344 333 322 308 297 289 286 289 294 305 319 333 347 负荷 1145 1112 1078 1038 100~ 968 938 923 913 913 922 940 968 总负荷 7868 7659 7421 7171 6927 6737 6551 6495 6454 6479 6557 6671 6838 表3-5二层墙体传热负荷计算 时刻 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 正厅 西北 329 322 312 305 296 286 277 270 265 260 260 260 262 西南 1025 996 966 928 89] 861 823 801 778 763 756 763 786 负荷 1355 1317 1278 1233 1186 1147 1100 1070 1043 1023 1016 1023 1048 前厅 东南 144 139 134 129 124 120 119 120 123 127 133 139 145 东北 750 732 708 684 666 660 660 672 684 708 726 744 762 西南 370 359 348 335 321 311 297 289 281 275 273 275 284 负荷 1120 1091 1056 1019 987 971 957 961 965 983 999 1019 ]046 大办 公室 东北 450 439 425 410 400 396 396 403 410 425 436 446 457 西南 411 399 387 372 357 345 330 321 312 306 303 306 315 负荷 861 838 812 782 757 741 726 724 722 731 739 752 772 小办 公室 西北 215 211 204 200 193 187 181 176 173 170 170 170 172 东南 193 187 181 173 167 162 161 162 165 172 179 187 195 负荷 409 398 385 373 360 349 342 339 339 342 349 357 367 小办 公室 4 西北 215 21l 204 200 193 ]87 181 176 173 170 170 170 172 东南 193 187 181 173 167 162 161 162 165 172 179 187 195 西南 432 419 406 391 375 362 347 337 328 321 318 321 331 负荷 625 606 587 564 542 524 507 499 493 493 498 509 526 角办 公室 西北 215 211 204 200 193 187 181 176 173 170 170 170 172 西南 411 399 387 372 357 345 330 321 312 306 303 306 315 负荷 626 610 591 572 550 532 511 497 485 476 473 476 487 总负荷 4602 5656 5481 5289 5104 4963 4902 4768 4724 4731 4772 4851 4978 冷负荷计算温度tlf的修正值td[℃] 城市 南 西南 西 西北 北 东北 东 东南 长沙 0.5 1.3 2.4 3.2 3.1 3 2.4 1.3 玻璃传热形成的冷负荷 从《空调与制冷技术手册》P130可得： 式中：F一玻璃的面积[㎡] P一单位太阳辐射热 Cs一修正系数 Cn一修正系数《空调与制冷技术手册》表3.9 Cn=1 Qp一进入室内热量[w] 根据现代理论，房间本身对进入室内的热量有一定的调节作用，使得室内空气得到的热量不等于进入室内的热量。从名词上区分，进入室内的热量称为“得热量”，室内空气得到的热量称为“冷负荷”。 对没有内遮阳的玻璃窗 最大冷负荷=(0.6~0.7)×最大得热量 取系数为0.6则：Q=0.6Qp 具体计算见表3-6、3-7 表3-6首层玻璃传热 时刻 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 专题展厅 西北 452.4 1392 2262 2993 3515 3863 3967 4454 8178 12563 14964 14233 9466 东北 8813 13252 13932 11696 7614 4147 3694 3596 3272 2786 2106 1296 421.2 西南 491.4 1512 2457 3251 3818 4196 5027 8656 12134 13721 12814 9677 4725 负荷 9757 16156 18651 17940 14947 12206 12688 16707 23584 29071 29884 25206 14612 过厅 西南 210.6 648 1053 1393 1636 1798 2155 3710 5200 5881 5492 4147 2025 大会 西南 210.6 648 1053 1393 1636 1798 2155 3710 5200 5881 5492 4147 2025 议室 东北 4406 6626 6966 5848 3807 2074 1847 1798 1636 1393 1053 648 210.6 负荷 4617 7274 8019 7241 5443 3872 4001 5508 6836 7274 6545 4795 2236 小会 东北 1469 2209 2322 1949 1269 691.2 615.6 599.4 545.4 464.4 351 216 70.2 小办 西北 70.2 216 351 464.4 545.4 599.4 615.6 691.2 1269 1949 2322 2209 1469 公室 西北 70.2 216 351 464。4 545.4 599.4 615.6 691.2 1269 1949 2322 2209 1469 角办 西南 70.2 216 351 464.4 545.4 599.4 718.2 1237 1733 1960 1831 1382 675 公室 负荷 140.4 432 702 928.8 1091 1199 1334 1928 3002 3910 4153 3591 2144 负荷 16474 27582 32151 31310 26567 22163 23256 31217 44245 54397 55712 46790 26962 表3-7二层平面玻璃传热 时刻 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 正厅 西北 206.7 636 1034 1367 1606 1765 1813 2035 3737 5740 6837 6503 4325 西南 362.7 1116 1814 2399 2818 2818 3097 3711 6389 8956 10128 9458 3515 总负荷 569.4 1752 2847 3767 4424 4583 4910 5746 10126 14696 16965 15961 7840 前厅 东北 2176 3272 3440 2888 1880 1024 912 888 808 688 520 320 104 西南 52 160 260 344 404 444 532 916 1284 1452 1356 1024 500 总负荷 2228 3432 3700 3232 2284 1468 1444 1804 2092 2140 1876 1344 604 大办公室 东北 2720 4090 4300 3610 2360 1280 1140 1110 1010 860 650 400 130 西南 52 160 260 344 404 444 532 916 1284 1452 1356 1024 500 总负荷 2772 4250 4560 3954 2764 1724 1672 2026 2294 2312 2006 1424 630 小办左 西北 52 160 260 344 404 444 456 512 940 1444 1720 1636 1088 小办右 东南 500 1024 1356 1452 1284 916 532 444 404 344 260 160 52 负荷 552 1184 1616 2904 1688 1360 988 956 1344 1788 1980 1796 1140 总负荷 1656 3552 4848 8712 5064 4080 2964 2868 4032 5364 5940 5388 3420 小办 西北 52 160 260 344 404 444 456 512 940 .444 1720 1636 1088 4左 东南 500 1024 1356 1452 1284 916 532 444 404 344 260 160 52 总负荷 552 1184 1616 1796 1688 1360 988 956 1344 1788 1980 1796 1140 小办 4右 西南 52 160 260 344 404 444 532 916 1284 1452 1356 1024 500 东南 500 1024 1356 1452 1284 916 532 444 404 344 260 160 52 总负荷 552 1184 1616 1796 1688 1360 1064 1360 1688· 796 616 1184 552 小办 公室5 西北 52 160 260 344 404 444 456 512 940 1444 1720 1636 1088 西南 52 160 260 344 404 444 532 916 1284 1452 ，356 1024 500 总负荷 104 320 520 688 808 888 988 1428 2224 2896 3076 2660 1588 总负荷 10089 19226 24555 29047 23784 19543 16994 19056 27832 36356 39399 35145 19194 一、二层瞬时负荷(见表3-8、3-9) 表3-8首层逐时总负荷 时刻 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 专题展厅 1521 2369 2582 2293 1673 1135 1072 1111 1485 1908 2071 1852 1158 过厅 210.6 648 1053 1393 1636 1798 2155 3710 5200 5881 5492 4147 2025 负荷 1731 3017 3635 3687 3309 2933 3226 4821 6686 7789 7563 5999 3183 大会议室 192.4 592 962 1273 1495 1643 1866 2844 4286 5362 5509 4615 2644 小会议室 18130 31134 36999 40022 31631 26243 26220 34085 48277 59761 61652 52178 30382 负荷 18323 31726 37961 41295 33126 27886 28086 36929 52563 65122 67161 56793 33025 小办公室4间 500 1024 1356 1452 1284 916 532 444 404 344 260 160 52 角办公室 466.7 1436 2334 3087 3626 3706 4085 5139 11852 11852 13204 12118 5103 逐时总负荷 22521 40275 49354 53877 45197 38190 37525 48665 72717 86139 88968 75550 41520 表3-9二层逐时总负荷 时刻 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 正厅 762.6 1832 2669 3189 3324 3158 3143 4666 6544 7669 7472 5943 3165 前厅 1521 2369 2582 2293 1673 1135 1072 1111 1485 1908 2071 1852 1158 负荷 2283 4201 5251 5483 4997 4293 4214 5777 8030 9577 9543 7795 4323 大办公室 10160 19442 24906 29511 24329 20142 17712 20293 29565 38316 41229 36528 19869 小办公室 2369 2582 2293 1673 1135 1072 111l 1485 1908 2071 1852 1158 0 1.2.3总 14212 7746 6880 5019 3406 3215 3334 4456 5725 6213 5556 3475 0 小办公室4左 2938 4334 5140 5440 5559 5654 6021 7231 12034 16767 18817 17119 7840 小办公室4右 33362 4043 43722 34863 28527 27688 35529 50081 61853 63792 54054 31726 604 角办公室 4208 6584 7647 7580 6470 5809 6811 13878 14146 15516 14124 6527 630 逐时总负荷 67163 82737 93547 87896 73288 66802 73621 103201 133261 152252 145175 104328 33267 从上表可得出各空调房间总的最大外围冷负荷出现在16：00 Qmax=62269.2+38580.3=100849.50[w] 最大热湿负荷计算 一、人体的散热、散湿负荷 人体向室内空气同时散发热量和湿量，这些热和湿是影响空调的重要因素；会形成主要的空调负荷。其中散发的热量有显热和潜热两种形式。前者通过对流、传导及辐射等方式散发出来，它们能直接影响空气的温度，所以称为显热。所谓潜热是指人体散发的湿量——水蒸气所包含的汽化潜热。 人体的散热和散湿量的大小取决于下列诸因素：年龄、性别、活动程度和环境温度。具体人的散热量和散湿量从《空调与制冷技术手册》表3.3查得： 显热q1=59[w] 潜热q2=65[w] 全热q=显热十全热=59+65=124[w] 散湿量：ω=26.7×103[g/s] 热湿量计算见表3-10、3-11 表3—10首层人体散热、散湿负荷 专题展厅 过厅 前厅 小会议室 大会议室 小办公室(4间) 角办公室 显热 2290.337 1194.75 274.35 752.25 4248 2922.624 254.88 潜热 2928.627 1316.25 302.25 828.75 4680 3219.84 280.8 散湿量 1197.733 540.675 124.155 340.425 1922.4 1322.611 115.344 散热量 5218.964 2511 576.6 1581 8928 6142.464 535.68 散热总量 25493.71 散湿总量 5563.344 表3-11二层散热、散湿负荷 正厅 前厅 大办公室 小办公室(左4间) 小办公室(右4间) 角办公室 显热 1777.169 849.6 637.2 730.656 1019.52 254.88 潜热 1957.898 936 702 804.96 1123.2 280.8 湿 804.2441 384.48 288.36 330.6528 461.376 115.344 散热量 3735.066 1785.6 1339.2 1535.616 2142.72 535.68 散热总量 11073.88 散湿总量 2384.457 二、照明灯具散热负荷计算 照明灯具在使用时消耗电能，这些电能最终都转化为热能散发在室内。所以计算冷负荷时还应包括照明灯具的散热。同时房间内有时有各种不同作用的照明，如局部照明、全室照明。计算时应按同时使用的总量来计算它们的散热量。一、二层照明灯具散热量见下表： 表3-12 一层照明灯具散热负荷 展厅取11w/㎡；过厅、前厅取7w/㎡；其他取9w/㎡。 专题展厅 过厅 前厅 小会议室 大会议室 小办公室(4间) 角办公室 面积 300.372 162 46.5 25.5 144 61.92 21.6 负荷 3304.092 1134 325.5 229.5 1296 557.28 194.4 总负荷 7040.772 表3-13二层照明灯具散热负荷 注：正厅取11w/㎡；前厅取7w/㎡；其他取9w/㎡。 正厅 前厅 大办公室 小办公室(左4间) 小办公室(右4间) 角办公室 面积 240.972 144 54 61.92 86.4 21.6 负荷 2650.692 1008 486 557.28 777.6 194.4 总负荷 5673.972 从上表可得：首、二层由于人体和照明灯具散热而形成的热负荷为： Q人=25493.7l+11073.88+7040.772+5673.972=49282.334 首、二层总热负荷Qmax Qmax=Qmax+Q人=100849.5+49282.334=150131.834[w] 3.3风量、送风状态参数确定 一、新风量的确定、新风负荷计算 在一般情况下送风由新风和回风组成。由于空调系统中新风的热湿处理是非常耗能的，所以在设计时应尽量减少新风量，增加回风量。所以在夏季回风越多，使用的新风越少，就愈显得经济，但是新风量不能无限制的减少，减少新风量是有限度的。新风量太少，会使室内空气品质不能满足卫生要求。对空调而言，一般要满足以下三个要求： 符合人体卫生要求为标准： 在人长期停留的空调房间内，新空气的多少对健康有直接影响。新风量按大于等于28㎡／h。 以补充局部排风量的要求 当空调房间内有排风柜和局部排风装置时，为了不产生负压，在系统中必须有相应的新风量来补偿排风量，以保证系统的正常运行。 保持空调的“正压”要求 为了防止外界环境空气(室外的或相邻的空调要求较低的房间)渗入空调房间，干扰房间内的温、湿度或破坏室内洁净度，需要在空调系统中用一定量的新风来保持房间的正压(即室内大气压力高于外界环境压力)。 在实际工程设计中，对于绝大多数场合来说，按经验可取新风量为风量的10％计算。 二、送风方案、风量的确定 送风方案的确定 从建筑结构上分析，决定采用单风道、定风量半集中空调系统，而处理的空气来源——部分是新鲜空气，一部分是室内的回风。 根据新风、回风混合过程的不同，工程上常采用的有两种形式一种是回风与室外新风在空气泠却器前混合，称一次回风式；另一种是回风与新风在空气泠却器前混合并经过喷雾处理后，再次与回风混合，称二次回风式。由于该综合楼结构比较简单，因此两种形式当中只采用一次回风。其中首层的展厅、门厅、大会议室、小会议室、过厅；二层的正厅、前厅采用全空气一次回风系统(首层展厅、门厅；大会议室、小会议室、过厅；正厅、前厅各共用一个风柜)；其余的办公室采用风机盘管。首、二层的新风系统共用一个风柜。 风量的确定 1）、参数确定 从《空调与制冷技术手册》表2-4得，长沙室外空气状态： 计算干球温度tw=35.8℃ 相对温度ψ=76％ 取室温允许波动范围=±2.0℃ 送风温差At=6℃ 则室内空气状态tn=25.5±2.0℃ 送风温度to=tn-△t=25.5-6=19.5℃ 2)、风量计算 a、首层展厅、门厅共用一个风柜(一次回风)室外空气W空气与来自室内的回风(状态点n)混合后，进入冷却器冷却动湿达到机器露点状态（习惯上称冷却后的相对湿度为90~95％的空气状态为“机器露点”状态）L，然后经过再热器加热到所需的送风状态点O，送入室内。 从上表得∑Qmax=40089.76+10427.7=50517.46[w] ∑ω=1197.733+664.83=1862.563[g/s] 所以，热湿比为： 在焓湿上先确定室内、外的状态点w、n，再过n点作￡线℃于O点，然后过O点作等湿线％线于L点(机器露点)。查得： in=50.5[kj/kg] dn=9.8[g/kg] io=43.5[kj/kg] do=9.5[g/kg] 从《空调与制冷技术手册》 公式5.1：Qo=G×(in-io) 则风量： 新风量Gw按送风量的10％计算： Gw=10％×G=10％×7.17[kg/s]=0.54[m3/s]=1936[m3/h] 由《1》按换气次数校核，表2-18查得换气人次数应n≥5[次/h]， 送风量、新风量计算如下： 每人最小新风量ρ=1.2kg/m3 单位 阅览室 办公室 门厅\前厅 专题展厅\展厅 大\小会议室 [m3/h) 50 25 8 8.5 50 [kg/h] 60 30 9.6 10.2 60 表3-14首层各房间送风量 送风量 新风量[kg／h] Q[w] w[g/s] ε=[kj／kg] ho[kj／kg干] G[kg/s] G[kg／h] 人数 按人数 按10％ 新风量 专题展厅 40089.76 1197.733 33471.36 43.5 5.727 20617.59 35 357 2061.76 2061.76 门厅 10427.7 664.83 15684.76 43 1.390 5005.296 20 192 500.53 500.53 大会议室 20865.33 1922.4 10853.79 42.5 2.608 9389.399 48 2880 938.94 2880.00 小会议室 4942.68 340.425 14519.15 43 0.659 2372.486 2 120 237.25 237.25 小办公室(4间) 1152.284 82.6632 13939.50 43 0.154 553.0961 3 90 55.31 90.00 角办公室 5805.093 115.344 50328.52 44.2 0.921 3317.196 4 120 331.72 331.72 表3-15二层各房间送风量 送风量 新风量[kg／h] Q[w] w[g/s] ε=[kj／kg] ho[kj／kg干] G[kg/s] G[kg／h] 人数 按人数 按10％ 新风量 正厅 24366.41 804.2441 30297.28 43。5 3.481 12531‘3 29 295.8 1253.13 1253.13 前厅 7549.9 384.48 19636.65 43.2 1.034 3723.238 28 268.8 372.32 372.32 大办公室 7197 288.36 24958.39 43.3 1.000 3598.5 10 300 359.85 359.85 小办公室(1间) 995.734 82.6632 12045.67 42.8 0.129 465.538 3 90 46.55 0.00 办公室(1间) 1136.37 115.344 9852.01 42.6 0.144 517.8395 4 120 51.78 120.00 角办公室 4279.12 115.344 37098.77 43.6 0.620 2232.584 4 120 223。26 223.26 3.4设备选型 3.4.1风柜、风机盘管的选择 风柜、风机盘管的选择应以满足风量的需要为主，用冷量校核。 现取二层的正厅、前厅作计算示范： 所需的风量 G=13893[m3/h] 冷 量 Q=31916.31[w]=31.92[kw] 考虑到余量、漏风的因素，风量按增大10％计算，冷量按增大15％计算 则所选风柜的风量G=110％×13893= 152821[m3/h] 选用广州京广深空调设备制造工程公司的： GK一15A（4排）卧式上出风风柜 查得冷量为70.8[kw]≥1.15×31.92[kw] 余压为230Pa≥1.15×151.084 Pa 设备选型合适。 风柜其他参数见表3-17，其他设备选用见表3-16 表3-16设备选用 首层小会议室、大会议室同一风柜 首层专题展厅、门厅同一风柜 二层展厅、门厅同一风柜 各层大小办公室 二层大办公室(两台)、角办公室 首、二层各办公室、角办公室新风同一新风柜 型号 GK-10A卧式上出风4排管 GK-20A卧式上出风四排管 GK-15A卧式上出风四排管 FP-300WA FP-1200WA FP一15D簿型变风量吊顶式 厂家 广州京广深空调设备制造工程公司 新雅空调设备有限公司 表3-17风柜参数 型号参数 风量[m3／h] 风机功率[kw] 冷量[kw] 水量[kg/h) 机组余压[kpa] 水阻力[kPa] GK-10A 10000 3.5 50.8 8700 630 186 GK一15A 15000 5.5 70.8 12200 600 49 GK一20A 20000 9.5 99.2 17200 820 98 FP一15D3 l500 0.25 19.4 3300 100 10 表3-18风机盘管参数 机型参数 风量[m3/h] 冷量[kj/h] 水量[kg/h] 水阻力[kPa] 电机功率[w] FP-300WA 高风速 510 10080 480 9.8 35 中风速 400 8280 低风速 300 7200 FP-1200WA 高风速 2040 38160 1850 41 140 中风速 1600 31320 低风速 1100 27000 首、二层厕所、大办公室、大会议室、小会议室采用钻石牌SF一58了7排气扇；首层新风采用SWF.NO.4.5轴流送风机、回风用SNF.NO.4.5回风机；二层新风采用DZ—II型3C轴流风机、回风DZ一13型3.2D轴流风机，新风负荷为12.46Kw。 3.4.2其他设备的选用 1、机组的选用 一、二层最大负荷为150131.834w,三、四层、地下室最大负荷为117900w。整栋楼总最大冷负荷∑Qmax=268.03[kw]，考虑到安全因素，按取大15％计算，Q=1.15×268.03=308.24[kw]选用两台上海开利双效吸收式冷水机组16JT818，其性能如下： 制冷量：170(kw] 冷冻水流量：102.8[m3／h] 冷却水流量：173.0[m3／h] 2、冷却塔的选用 根据已选机组的冷却水流量G=173[m3／h] 水塔选用广州康明热冷设备制造有限公司的产品： 型号：HB一40 标准水量：400[m3/h] 冷却能力：200[kcal/h]=480[kw] 水量、冷量均能满足要求，所以设备选用正确。 3、泵的选用 冷冻水总阻力从同组三、四层处得出∑Pmax=27.66[mH20] 考虑到安全等因素按取大15％计算，则P=1.15×27.66=28.93[mH20] 水的总流量G=173×2=346[m3／h] 考虑到安全等因素按取大15％计算，则G=1.15×346=397.9[m3／h] 从《空调与制冷技术手册》图7-20中选用三台IS—125—100-200，n=1450[r/min]的单级单吸清水离心泵。 同理，可以确定冷却水用水泵。 4、膨胀水箱的选用 首层空调面积为： 18×12+6×9+18×9.5+6×3+18×12+4×4×3.6+6×3.6=757.2[㎡] 二层空调面积为： 18×9+18×9.5+6×8.75+(4+6)×4×3.6+6×3.6=551.1[㎡] 三、四层地下室空调面积为1009.2[㎡] 则总空调面积为757.2+551.1+1009.2=2317.5[㎡] 从《空调与制冷技术手册》公式7-24：Vp=α×Δt×Vs[m3] 其中Vp：膨胀水箱有效容积 α：水的体积膨胀系数α=0.0006[l／℃] Δt：最大水温变化Δt＝5℃ Vs：系统内水容量 从《空调与制冷技术手册》表7-9选用与机组结合使用的方式供冷，取Vs=1[l/m]。 则Vp=0.0006×5×1×2317.5×10-3=7x10-3[m3] 取采暖通风标准图集图号T905方形膨胀水箱，其长、宽、高分别为1200×700×900。 3.5风管系统的设计及阻力 气流组织、送风口形式的确定 在民用空调工程中，合理地组织空调房间内的气流是一个十分重要的环节，它直接影响着空调系统的使用效果。综合楼采用的气流组织方式很多，应根据实际情况与可能性进行合理的设计选择。目前采用上送下回、上送侧回、侧送下回较多。由于国内的卫生条件和环境较差，上回风不宜使用。 在本综合楼的设计中采用的主要是上送侧回的方式，在天花顶部设散流器向下送风，回风采用半集中回风(风机盘管除外)，在空调机房设有百叶回风口。 风管设备的选型及风管尺寸的确定 由于各风管的计算方法相同，所以每种系统仅选用一组计算。 首层小会议室、大会议室共用一个风柜 根据风口设计的要求，每个风口最少距离不小于3米；但也不要过大，一般取小于5米。本系统取11个风口，从表3-1得出总风量G=10053[m3/h]=2.78[m3/s]则平均每个风口的风量。 断面选择和摩擦阻力计算 从《空调与制冷手册》可得干管内风速4~14[m/s]，支管内风速2~8[m/s]，初选风速为4[m/s]，风量为0.26[m3/s]由此可知风断面积应为F′=0.26/4=0.065[㎡]，参照《空调与制冷技术手册》附录6-1b，选取断面尺寸为0.25×0.25[m]，实际面积应为F=0.0625[㎡]，实际风速为0.26/0.0625=4.16[m/s]。 由《空调与制冷技术手册》附录6-4查得： 流量当量直径Ddl=0.273m， 由《空调与制冷技术手册》附录6-3查得： 比摩阻R=0.7（Pa/m） 局部构件尺寸和进行局部阻力计算 送风口采用单层活动百叶风格，取风口0.2×0.2，从青云空调口系列查得ξl=2；矩形风量调节阀，选用国标T308-2,3号对开多叶阀，从《空调与制冷技术手册》附录6.5序号32，按n=2，θ=0℃，查得ξ2=0.52；弯头（90o），取从《空调与制冷技术手册》附录6.5序号2，查得ξ3=0.2；渐缩管，断面由0.25×0.25变为0.4×0.32，采用单面缩小，角度为45o，从《2》附录6.5序号8，按θ=60 o查得ξ4=0.05。 其他各管段均用同样的方法进行计算，这里不再一一重。