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的要求,属于住宅区、混合区还是工业区,周围建筑物的位置、规模和高度,环保防火和城市规划等部门对本建筑物的要求等。
2、所设计的建筑物的特点
(1) 规模:需要空调净化的面积,所在的位置。
(2) 用途:目前的用途,今后可能的变化,例如需要扩建等,用户对
该建筑物空调标准的要求,对能源计量的要求,如高层或者大面积空调是否分区计量核算,各不同用途的房间使用空调的时间和工作时间。
(3) 室内参数要求:要求得温度、相对湿度及其允许波动的范围,有
无区域温差要求,允许的工作区气流速度和均匀度,房间的净化要求,需不需要过滤、需要的净化等级,噪声的控制要求等。
(4) 负荷情况:房间朝向、围护结构的构造,窗的构造和尺寸,设备
的发热情况,人员及其流动情况,照明等发热情况,排风量。
(5) 能源:有无区域供热、供冷及其压力、温度,可供应的量、价格
等,在扩建时,原有的锅炉和冷冻设备的情况,电力供应的可靠性、用量有无限制、价格。
三、几种比较常用空调方式的比较和选择
各种空调方式有不同的优缺点和适用范围,在这仅对比较常见的全空气系统和空气-水系统进行相关的比较。 1、设备布置和机房的比较
全空气系统:空调和制冷设备可以集中布置在机房,机房面积较大,净
高较高,可以不知在屋顶或者安放在车间柱间平台上。
空气-水系统:只需要新风空调机房,机房面积小,风机盘管可以设在空
调机房内,布置较分散,敷设各种管线较麻烦。
2、风管系统的比较
全空气系统:空调送、回风管系统复杂、布置困难,支风管和风口较多
时不易均衡调节风量
空气-水系统:放在室内不接送、回风管,当和新风系统联合使用时,新
风管较小。
3、节能与经济性的比较
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全空气系统:可以根据室内气象参数的变化和室内符合的变化实现全年
多工况节能运行调节,充分利用室外新风减少与避免冷热抵消,减少冷冻机运行时间;但是对热湿负荷变化不一致或者室内参数不同的多房间不经济,部分房间停止工作不需要空调时整个空调系统仍需运行不经济。
空气-水系统:灵活性大、节能效果好,可根据各房间符合情况自我调节,
但是盘管冬夏兼用,内壁容易结垢,降低传热效率,无法实现全年多工况节能运行。
4、使用寿命和安装的比较
全空气系统:使用寿命长,设备与风管的安装工作量大,周期长。 空气-水系统:使用寿命较长,安装投产较快,介于集中式空调系统与单
元式空调系统之间。
5、维护运行和温湿度控制的比较
全空气系统:空调与制冷设备集中安设在机房便于管理和维护,并且可
以严格地控制室内温度和室内相对湿度。
空气-水系统:布置分散维护管理不方便,水系统布置复杂、易漏水。对
室内温度要求严格时难于满足。
6、空气过滤和净化的比较
全空气系统:可以采用初效、中效和高效过滤器,满足室内空气清洁度
的不同要求,采用喷水室时水与空气直接接触易受污染,需要常换水。
空气-水系统:过滤性能差,室内清洁度要求较高时难于满足 7、消声与隔振及风管互相串通的比较
全空气系统:可以有效低采取消防和隔振措施,空调房间之间有风管连
通,使各房间互相污染,当发生火灾时会通过风管迅速蔓延。
空气-水系统:必须采用低噪声风机才能保证室内要求,各空调房间之间
不会互相污染。
§3.1.1 空调方案的确定
本设计为办公楼设计,一至三层为复点室、大厅、多功能厅及大型会议室等,建筑空间比较大,人员活动不集中,房间分布不规则,还有一些较小
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房间,如更衣室、业务室、办公室等。因此采用全空气系统与风机盘管系统混用的空调系统方案。此种方法比较适合房间布置不规则,且使用时间比较分散的建筑。对于四层及以上房间,主要为办公室,全部采用风机盘管加新风混合送入房间。这样可以利于系统简单化,有利于水管、风管的安装,减小阻力,减少能源消耗和后期的维护。
1、与集中空调和局部空调相比,风机盘管加新风系统有如下优点: (1)噪音小。
(2)具有个别控制的优越性,水系统采用冷热水自动控制温度调节器等,
可灵活调节各房间的温度,室内无人时机组可停止运行,经济,节能。 (3)系统分区进行调节控制容易。
(4)风机盘管机组体型小,布置和安装方便,属系统末端机组类型。 (5)占建筑空间小。
(6)对于将来的建筑扩建,而相应增设风机盘管,实现比较容易。 (7)初投资小,耗电少,冷热混合损失少。 2、风机盘管加新风系统的缺点:
(1)因机组设在室内,与建筑布局可能有矛盾,需在建筑上配合和协调。 (2)因机组分散设置,台数较多时,维修管理工作量较大,随着机组质量
的提高,这一缺点将逐渐减小。
(3)风机盘管机组方式本身解决新风量是困难的。
(4)由于机组风机静压小,在机组中不可能使用高性能的空气过滤器,空
气洁净度不高。
(5)由于风机盘管机组有旋转部位,对加工质量要求较高,供给机组水
系统。
在风机盘管加新风系统中,每层设一个新风机组,将新风用风管送至各个房间,风机盘管只负责处理回风负荷。利用风机盘管的高、中、低三档来调节室内冷量。用来满足室内负荷的变化。另外,利用三通调节阀来调节冷水流量,也是起到了调节的作用。当室内无人时,冷水可以不经过风机盘管而直接流回,以节省冷量,其运行费用远比诱导器系统低。而且,新风经净化处理以后,经管道直接送入房间,空气的品质有了极大的保证,室内的空气质量也有了很大的提高,这种系统往往应用于对空气要求较高的房间且运行费用较高,这也是这种系统的缺点。
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3、风机盘管的特点:
(1)布置方便灵活,各房间可独立调节,既节能又节省费用。 (2)由于独立新风系统和独立机组,调节灵活,管理方便。
(3)系统噪声小,有利于形成比较宁静的环境。控制调节方法优越,能适
应人体,舒适感有比较宽的调节范围。
4、全空气系统的一些注意事项
(1)为了满足室内人员所必须的卫生标准,系统向室内提供一定量的新鲜
空气。
(2)为了减少采用全新风带来的能量损失,采用了部分回风来节省能源,
是一种平衡使用标准与经济效益相结合的综合系统,因此,在高层民用建筑中,这是应用最为广泛的全空气系统之一。
本设计采用一次回风系统,与二次回风相比,一次回风夏季再热问题中,即为了保证必需的送风温差,一次回风系统有时需要夏季再热来解决,从而存在着能量的浪费,而二次回风则可以节约。然而,二次回风系统的使用是有条件的,首先,εs线必须与φL线有交点,即存在L点;其次,由于冷媒的温度的限制,L点的温度不能过低,尤其对于以冷冻水为冷媒的中央空调系统来说,必须是要求冷水盘管在常用冷冻水供/回水温度下(通常为7 oC/12
o
C)可以达到。如果为此而要求降低冷冻水水温,势必严重影响冷水机组的
运行效率而使整个中央空调系统更多耗能,反而达不到节能的目的。
由于高层民用建筑空调多以舒适性为主,对送风温度的要求一般并不严格,加上二次回风系统在控制时的复杂性,因此,只要一次回风系统能够满足要求和解决问题,就尽可能不采用二次回风。
全空气风管系统与风机盘管加新风机组系统相比,具有较大优越性,在过渡季节可以增大新风量,而且更多地利用室外自然条件以节约能源;在冬季可以增大新风量以避免内区的室温过高,它还利于维护检修和楼宇自控与智能化管理。
§3.1.2空调系统的新风量的确定
空调系统除了满足对室内环境的温、湿度控制以外,还需给环境提供足量的室外新鲜空气(简称新风)。新风量通常应满足一下三个要求:(1)不小于按卫生标准或者相关文献规定的人员所需最小新风量;(2)补充室内燃烧所耗的空气和局部排风量;(3)保证房间的正压。在全空气系统中,通常取
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上述要求计算出新风量中的最大值作为系统的最小新风量。若以上三项中的最大值仍不足系统的系统送风量的10﹪,则新风量应按总送风量的10﹪计算,以确保卫生和安全。
§3.2空调水系统的比较和选择
§3.2.1冷冻水系统
一、空调冷热水系统,可按一下方式进行分类:
(1) 按循环方式,可分为开式循环系统和闭式循环系统。
(2) 按供、回水制式(管数),可分为两管制水系统、四管制水系统
和分区两管制水系统。
(3) 按供、回水管路的布置方式,可分为同程式系统和异程式系统。 (4) 按运行调节的方法,可分为定流量系统和变流量系统
(5) 按系统中循环泵的配置方式,可分为一次泵系统和二次泵系统。 二、 对不同水系统的比较 1、闭式循环系统和开式循环系统
(1) 闭式循环系统:管路系统不与大气接触,在系统最高点设膨胀水箱或
者在循环水泵之前设置补水泵,并有泄水装置的系统。当空调系统采用风机盘管、诱导器和水冷式表冷器作冷却作用时,冷水系统采用闭式系统,高层建筑宜采用闭式系统。
热水系统,一般均采用闭式系统。再设计时应考虑锅炉房或者热网在低负荷时供热的可能性。如是低负荷时,不可能供热,则应该考虑其他措施。其优点在于: A管道与设备不易腐蚀。
B不需要为提升高度的静水压力,循环水泵压力低,从而水泵功率小。C由于没有储存箱、不需要重力回水、回水不需要另设水泵等,因而 投资省、系统简单。 其缺点在于:
A蓄冷能力小,低负荷时,冷冻机也需要经常开动。 B膨胀水箱的补水有时需另外加加压水泵。
(2) 开式循环系统:管路之间有贮水箱(或水池)通大气,自流回水时,
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