同济暖通空调工程设计方法和系统分析共59页

暖通空调系统工程方案设计对于一个工程设计，所选择设计方案的好坏直接影响到整个设计的优劣，是工程设计的关键；而方案的选择可以说贯穿整个设计过程，如冷热源方案，空调方式方案、送风与回风方案、系统运行控制方案等。

在不同的设计阶段可能都有多个设计方案可供选择，作为工程设计人员就是要通过经济技术的比较，根据具体情况选择确定最好的设计方案。

一、冷热源方案在选择冷热源方案时，首先要确定冷热源的类型，是压缩式制冷还是吸收式制冷，地热泵式机组还是单冷机组加锅炉等，需要根据设备性能，建筑情况、能源政策与价格、投资及运行费用情况等决定。

其次要根据负荷大小和运行调节情况配备冷热源数量。

二、空调系统方式与空调房间气流组织形式选择空调方式时，应根据建筑物的用途、规模，使用特点，负荷变化情况和参数要求、室外气象条件及能源状况等，通过技术经济比较确定，目前集中空调的空调方式大致可以分为全空气空调系统和风机盘管加新风系统。

1．全空气空调系统全空气空调系统可分为定风量系统和变风量系统，单风管系统和双风管系统。

全空调系统适用面积较大，空间较高，人员较多的房间，以及房间温度、湿度要求较高，噪声要求较严格的空调系统。

全空气空调系统所选用的空气处理设备一般是组合式空调器，系统处理空气量大，所担负的空调面积也大。

因此，全空气空调系统对空气的过滤，消声及房间温、湿度控制都比较容易处理。

另外，全空气空调系统的新风调节方便，可以根据需要调节新、回风比。

过渡季节可实现全新风送风，充分利用天然冷源，可节约能源，降低运行费。

但是，全空气空调系统的组合式空调器占地面积比较大，风管占据空间较多，投资和运行费一般比较高。

因此，在舒适性空调中使用往往受到一定的限制。

全空气空调系统，一个系统不宜供多个房间的空调，因为回风系统可能造成房间之间空气污染，另外调节也比较困难。

2．风机盘管加新风系统空调房间较多，面积较小，各房间要求单独调节。

建筑层高较低，且房间温、湿度要求不严格的房间，宜采用风机盘管加新风系统。

《暖通空调工程设计方法与系统》课程论文学院：土木工程学院专业：建环101姓名：学号：201011013任课教师：二〇一三年十二月暖通空调设计方法的研究邓玉梅E-Mail:摘要: 随着人们生活水平的提高,大家对室内环境品质也越来重视。

空调虽然能够为人们提供舒适的工作环境和生活环境，但是空调工作时所消耗的能源却是相当巨大的。

本文对暖通空调进行概述，对一些建筑采暖通风空调系统设计和系统特点进行研究，从而提出暖通空调工程的优化设计方法。

关键词：暖通空调设计；优化；研究Research on HV AC design methodDeng YumeiAbstract: As people living standard rise, people are more attention to the indoor environmentquality.Air conditioning even though it can provide people with a comfortable working andliving environment, but the energy consumed by the air conditioning work is quite huge. In thispaper, an overview of the HV AC, building on some of the HV AC system design and systemcharacteristics were studied in order to optimize the design method proposed HV ACengineering.Keywords: HV ACdesigning; optimization; research1. 引言随着科学的进步，人们对于暖通系统设计问题不断进行研究和探讨，其中缘由不仅是因为新时期社会发展对于建筑工程的要求不断提高，同时也是为了满足人们所必需的物质生活条件。

暖通空调工程设计方法与系统分析摘要：暖通空调工程设计是整个建筑工程施工过程中的一个重要环节,在进行系统方案选择时,需要考虑到以下几个因素:首先要保证建筑内热湿平衡条件和室内温度要求;其次就是如何合理运用各种设备来完成对建筑物冷、热水循环利用量等方面的确定。

因此在实际工作之中我们需要从各个方面对暖通工程项目进行全面分析,并结合相关数据资料为基础制定出科学可行的方案设计方案。

本文笔者希望以地铁调度大厅的暖通空调设计为例，为其设计一个空调系统，并寻找更加节能，更加低耗能的解决方式。

关键词：暖通空调；设计方法；系统分析；压缩机监控，智能化；引言：暖通空调工程设计是一个复杂的系统,涉及到了很多方面,包括设备和管道等。

在实际施工过程中需要考虑多方面因素对整个建筑工程进行优化。

所以我们要针对这些问题来制定科学合理、可行的设计方案。

目前我国大多数建筑都使用的是集中供冷方式来完成建筑内热湿交换工作;对于大型建筑物来说采用分散式供应模式可以有效地降低能源消耗量,减少成本投入并且还能提高效率和质量,一、系统的总体架构（一）总体需求在暖通空调工程的设计过程中,首先要对系统进行总体规划，然后根据建筑物的具体情况来确定智能化控制系统。

暖通设备主要包括:冷热水机组、风机盘管以及变频器等。

其中热源采用直接加热式水泵和地埋式冷水塔两种方式；其次是集中供回水管路与恒温制冷剂管道相结合作为暖通空调工程设计中的主体部分，在对系统进行规划时应当根据实际需求选择合理的方案来满足用户对于舒适性要求。

（二）设计工况本工程的调度大厅为高大空间，吊顶下净高达到 6.9m，长度为 133.4m，宽度为 20.7m。

功能为二十一条线路的指挥调度中心。

下图为 1/2 长度大厅的布置示意图，每个区域为一条线的指挥调度区。

调度区正对本条线的监控大屏，每个大屏尺寸为7.75mx3.6m。

大屏后为设备检修通道。

大厅吊顶为上人吊顶，吊顶到屋面空间可达 2.0m高。

同济大厦a楼空调系统设计
同济大厦A楼空调系统设计：
系统概述：
空调系统的设计目标是为同济大厦A楼提供高效、可靠、舒适的室内空调环境。

空调系统将采用中央空调系统，通过冷水循环来调节室内温度。

空调系统将根据房间使用需求和建筑特点进行合理的分区控制，以实现能耗的最小化。

冷负荷计算：
冷负荷计算将基于同济大厦A楼的建筑结构、朝向、玻璃幕墙、绝缘材料等因素进行分析。

通过计算各房间的热负荷，确定每个区域所需的冷却量，从而确定合适的空调容量。

空调系统配置：
空调系统将采用冷水机组和风机盘管组成的水-空气系统。

冷水机组将放置在楼顶或地下室，根据冷负荷计算确定适当的冷水机组容量。

风机盘管将安装在各楼层的机房或者隐蔽空间中，通过空气循环和冷水供应来调节室内温度。

控制系统：
空调系统将采用先进的自动化控制系统，实现精确的温度调节和能耗管理。

控制系统将监测各房间的温度和湿度，并根据设定值进行调节。

空调系统将与建筑管理系统集成，实现远程监控和调控。

管道和风道设计：
管道和风道设计将根据楼层平面布局和空调需求进行规划。

管道和风道的布置将尽量减少阻力和能耗，确保冷却剂和空气能够有效流通。

合适的隔音和绝缘措施将采用，以降低噪音和能源损耗。

安全和维护：
空调系统将配备必要的安全设备，如压力保护装置和泄露检测装置，确保系统运行安全。

定期维护和清洁将进行，以确保系统的高效运行和延长设备寿命。

检修季节和故障处理计划将制定，以便及时解决可能出现的问题。

暖通空调工程设计方法与系统分析【摘要】本文主要介绍了一些建筑采暖通风空调系统设计和系统特点，分析了该系统的影响。

【关键词】暖通空调；设计；系统分析0.前言一个好的建筑暖通空调设计，必须达到良好的使用效果，当然是各工种综合应用的效果。

换言之，即适用，经济，和美丽的。

为了实现这一目标，在设计不同类型的工作必须互相配合好。

配合好不仅是了解相互信息，另一个重要的事情是了解彼此。

对于暖通设计师首先学会确保设计对象的正确。

有利于采取的相应对策正确，即选择合适的解决方案和系统。

1.暖通空调工程设计方法（1）该建筑物的位置，周围建筑物情况以及邻近供热、供水、供电等管线的敷设方式与可能的接口地点。

这些可以作为客观条件在当时这个建筑设计加热入口、计算负载还可以用作参考当考虑因素，如风力、阳光，也可以根据主要入口朝向，确定门的方向。

（2）建筑物里面的人员多少、时间使用、废气排放等。

这些都可作为计算负荷及系统划分的根据。

（3）层，高度和总高度的建筑，看它是否属于高层建筑。

当前规范中规定，超过10层的住宅建筑和其他民用建筑建筑高度超过24米的都应符合防火规范设计高层建筑。

（4）实际大小的空间，外墙，梁和柱子的大小。

（5）了解消防分区，不同的方式防烟分区的划分和防火墙的位置，消防疏散路线。

（6）建筑结构，如位置的剪力墙、屋面、外墙等（7）窗的大小，层数和使用玻璃热性能，它是否满足节能的要求。

（8）环境。

建筑是开放或周围建筑物、周围环境的背景噪音水平。

周围的建筑热负荷计算时应考虑阴影区域；水的存在，砂、停车场和建筑物低于建筑屋顶。

这些可以反射太阳辐射，高层建筑，增加太阳辐射的热量；在植物、锅炉房、厨房等，应注意选择室外空气的摄入量。

（9）室内照明负荷、电子设备、汽车及其他加热设备。

（10）可以提供冷却机、空调房间，冷却塔、水泵房、电力室、热力学点位置等。

（11）结构的水平。

（12）投资额、投资回收期。

（13）施工水平，源设备。

同济大学教学科研综合楼暖通空调设计第28卷第2期2009年4月建筑热能通风空调BuildingEnergy&EnvironmentV01.28No.2Apr.2009.89～92文章编号:1003—0344(2009)02—089—04同济大学教学科研综合楼暖通空调设计沈雪峰徐文华潘涛同济大学建筑设计研究院摘要:简要介绍了同济大学教学科研综合楼空调通风系统设计,空调冷源采用了分量蓄冰的冰蓄冷系统.同时由于大楼别具风格的中庭设计,使得中庭的消防设计突破了现有的国家消防规范,通过消防性能化评估使消防设计能达到与使用人员和消防人员的人生安全相关的性能要求.关键词:冰蓄冷中庭排烟性能化设计HV ACSystemDesignforGeneralBuildingofTeachingandScientific ResearchinTongjiUniversitySHENXue—feng,XUWen—hua,PANTaoArchitecturalDesign&ResearchInstitute.TongjiUniversityAbstract:ThedesignofHV ACsystemforGeneralBuildingofTeachingandScientificResear chinTon~iUniversitywasintroducedbriefly,whichappliedicestorageasitscoldsource.Theespecialdesignofatriu mmakesthebuildinghavinganexcellentfireprotectionperformance,andcanreachtherequireofnationalfireprote ctioncodeaftertheperformance—baseddesign.Keywords:icestorage,atrium,exhaustsmoke,performance—baseddesign1工程概述同济大学教学科研综合楼(图1)位于同济大学本部校区东北角,东隔校园围墙临城市主干道四平路,南临校行政北楼,西临校园东大道及同济大学建筑设计研究院,北临城市道路国康路.结合区域环境条件和建筑自身形态能构成的要求,建筑主体平面呈正方形布局,楼层功能平面以L形为主,每三层对应形成竖向基本功能单元,竖向单元在相邻处呈90.旋转,形成螺旋形上升的大型中庭,并在每个基本单元顶部楼面嵌入异形大空间功能区,构成外形简约呐部空间丰富多变的建筑体.同济大学教学科研综合楼是一幢集教学口斗研及办公等功能为一体的综合性建筑,由2l层主楼(H=98m)和一层地下室(H=6m)组成,基地面积15622m,总建筑面积45789m2其中地上建筑面积37808m.,地下建筑面积7981m.图1建筑效果图本文就该大楼的暖通空调系统设计进行分析阐述,并就设计中所涉及的一些问题进行探讨和说明.收稿日期:2008.9.15作者简介:沈雪峰(1976,--).男,硕士,工程师;上海市四平路1239号同济大学建筑设计研究院();021——6037E—mail:23sxf@qadd.corn建筑热能通风空调2设计标准空调室内设计参数见表1.表1空调室内设计参数夏季冬季研风量相对湿度.湿度℃相对堤度.am/(h?p邑风■的10%通风换气次数见表2.表2通风换气次数3空调冷热源按掇热●计算3.1主楼空调冷源主楼空调冷源采用冰蓄冷系统,系统采用分量蓄冰方式,双T况冷水机组与盘管蓄冰装置串联,主机上游.设计工况的供冷运行策略为主机优先,部分负荷时可按融冰优先甚至全量蓄冰模式运行[I].系统流程图见图2.图2冰蓄冷系统流程图蓄冰装置采用6台塑料盘管蓄冰装置,蓄冰量为4290RTH,占设计日空调负荷总量的32%.主机采用2台双工况螺杆式冷水机组和一台常规螺杆式冷水机组,制冷工质均为R22.每台双_T况主机空调工况(6.0/11.0℃)时制冷量为411RTH,制冰工况(一2.2/一5.5℃)时制冷量为275RTH,载冷剂采用容积百分比浓度为25%的乙二醇溶液;常规螺杆式冷水机组用作基载主机满足晚间双工况主机制冰时整个大楼的部分空调负荷,制冷量为105RTH.制冷机总的装机容量比常规系统减少23%.冰蓄冷系统可以按照以下T作模式运行:①基载主机单独供冷;②双_T况主机单制冰;③融冰单独供冷;④双工况主机单独供冷;⑤双_丁况主机与蓄冰装置联合供冷.其中模式①仅用于晚间双工况主机制冰状态时.3.2主楼空调热源主楼空调热源采用燃气热水锅炉直接向空调末端提供60~C/50℃的空调供回水.其中燃气热水锅炉额定功率1400kW,选用两台;供热水泵流量为130m3/h,扬程33mH:O,共选用3台,两用一备.4空调供回水系统4.1乙二醇水溶液系统冰蓄冷系统的融冰出水温度为3.5℃,在白天融冰供冷期间,流经储冰装置的低温乙二醇水溶液经板式换热器换热,自控系统控制后,提供稳定的7℃的冷冻水供给空调末端机组使用,末端机组回水温度为12℃.每台乙二醇循环水泵的流量为270m3/h,扬程为40mHO,共选用三台,其中一台为备用水泵,其余两台采用变频控制.冰蓄冷系统夜间制冰期间,循环水泵采用定频(50Hz)运行;在白天融冰供冷期间,循环水泵采用变频运行,在控制系统的指示下,根据冷负荷的变化,自动调节进入储冰装置的乙二醇溶液流量,保证板式换热器冷侧的恒定供水温度,以满足空调冷负荷的需求.4.2冷冻水系统冷冻水系统采用两管制异程式系统,其中垂直立管采用同程式系统,水平管采用异程式系统,冷冻水的供回水温度为7~C/12℃.末端空调箱回水管上设置比例式电动两通阀与动态平衡阀组合为一体的流量控制阀,末端风机盘管回水管上设置开关式电动两通阀与第28卷第2期沈雪峰等:同济大学教学科研综合楼暖通空调设计'91'动态平衡阀组合阀.另外,在空调冷冻水供回水总管上设置压差调节阀和电动旁通阀,通过压差控制器控制旁通阀的开启度,改变旁通流量,根据旁通阀的流量来控制冷冻水循环水泵的开启台数,从而达到节能的目的.冷冻水循环水泵的流量为370m/h,扬程为33mH20,共选用三台,其中一台为备用水泵.为了满足晚问双T况主机制冰时整个大楼的部分空调负荷,空调系统设置了一台常规螺杆式冷水机组,制冷量为105RTH,配置了两台冷冻水循环水泵, 其中一台为备用水泵,每台泵的流量为8Om3/h,扬程为33mH,O.4.3冷却水系统对应每一台冷水机组各设置一台冷却塔.其中两台冷却塔的冷却水量为350m3/h,相应配置三台冷却水泵,水泵流量为350m3/h,扬程为25mHO,其中一台为备用水泵.另一台冷却塔的冷却水量为80m3/h, 相应配置两台冷却水泵,水泵流量为80m3/h,扬程为25mHO,其中一台为备用水泵.4.4热水系统冬季采用燃气热水锅炉直接向空调末端提供60~C/50℃的空调供回水.其中燃气热水锅炉额定功率1400kW,选用两台;供热水泵流量为130m3/h,扬程33mHO,共选用3台,两用一备,满足系统的采暖要求.冷热水系统均采用气压罐定压方式,冷热水及冷却水系统均设置水处理装置,保证空调水系统长期有效,稳定的运行.5空气处理系统5.1空调风系统根据各房间用途不同采用不同的空气处理机组.1)位于l6～l8楼的国际会议厅采用座椅送风的置换空调系统,回风和排风均设在国际会议厅顶部. 2)位于三层的大教室和大楼内公共区域均采用低风速全空气单风道空调系统,回风采用侧墙百叶下回风.3)每个楼层内小开间办公室及研究室均采用风机盘管加新风空调系统,新风经位于设备夹层内新风处理机组处理后直接送至各房间内.4)新风和排风系统均采用竖向设置,每三层为一个系统,新风机组和排风机均设置在各层设备夹层内,新风和排风采用全热交换器进行能量回收,冬季将新风预热,夏季将新风预冷.5.2机械通风系统1)地下车库和水泵房均设置机械排风系统,补风均采用自然进风.2)变电所,冷冻机房及锅炉房均设置机械送排风系统.3)大教室,会议室,国际会议厅,茶室,咖啡厅及公共卫生间等均设置机械排风系统.4)在屋顶设备层设置一组排风机,以排除积聚在中庭顶部的废气和热气.在过渡季节可通过控制排风机开启台数,使整栋大楼内部产生自然通风的效果,既改善了室内空气品质,也降低了空调系统能耗.5-3防烟系统防烟楼梯间和合用前室分别设置独立的正压送风系统,在火灾发生时保证合用前室有25Pa,防烟楼梯间有50Pa的正压值.前室每层设置一个常闭送风口, 火灾发生时打开着火层前室送风口;楼梯间每隔2～3层设置一个自垂式百叶送风口.正压送风机均设置在屋顶设备层.5.4排烟系统教学科研综合楼的内部空间丰富多变,公共区域主要由七个12m高的小中庭和一个100m高贯穿整栋大楼的大中庭构成,七个小中庭成螺旋上升与大中庭相连.大楼内部不规则布置的公共空间,使得这些区域的消防设计突破了现有国家消防设计规范,根据沪消发[2003]211号文件一《上海市消防性能化工作实施细则》的规定,对综合楼的消防设计进行了性能化设计,通过消防性能设计评审结论,在本大楼消防设计中主要遵循了以下一些设计原则】.1)大楼内所有回廊走道,大中庭无可燃物,且与回廊相连的房间内设有符合消防要求的排烟措施,房间与回廊设置防火隔断,所有回廊和大中庭不考虑排烟系统,并通过防排烟性能化设计对此进行验证.2)一层至三层异型体采用自然排烟系统,异型体侧墙设置不小于异型体建筑面积2%的电动排烟窗.其余异型体设置机械排烟,机械补风系统,排烟量按90m3/(h?m2)计算,排烟风机和补风风机均设置在与异型体相连接的下部设备夹层内,烟气直接排至室外,所有异型体内的补风风管与空调回风风管合用,补风风管和回风风管上均设置电动防火阀,回风风管上的电建筑热能通风空调动防火阀常开,火灾时由消防控制中心在15S时间内远程关闭;补风风管上的电动防火阀常闭,火灾时由消防控制中心在15S时间内远程打开,并与补风风机联锁,排烟采用独立的排烟风管.3)所有异型体外侧小中庭设置机械排烟系统,排烟风机设置于上一层设备夹层内,烟气直接排至室外,补风采用自然补风,每个小中庭底部设置10扇平推窗,窗体尺寸为1350mmx950mm.小中庭与回廊走道和大中庭之问设置电动挡烟垂帘,火灾时由消防控制中心远程或就地开关打开,保证烟气不进入回廊走道和大中庭.所有电动挡烟垂壁应能在20S内下降到离地2.1m处,电动挡烟垂壁材料采用不燃或难燃材料(耐火时间大于等于30min),挡烟垂壁与建筑结构(柱或墙)面的缝隙不应大于60ITIITI,由数块挡烟垂帘组成的连续性挡烟垂壁各块之间部分重叠,挡烟垂壁的驱动装置动作可靠.4)大楼内所有外部办公室,研究室等房间利用不小于房间面积2%的可开启外窗进行自然排烟.5)与核心简相邻的会议室设置机械排烟系统,排烟按60m3/(h?m2)计算,排烟系统每三层设置一组,将烟气直接排至室外.6)2～3层阶梯教室设置机械排烟系统,排烟量按90m3/(h?m.)计算,排烟风机设置于三层设备夹层内, 烟气直接排至室外.7)19~21层内走道设置机械排烟系统,排烟量按60m3/(h?mE)计算,但排烟量不小于13000m3/(h?mr).8)地下汽车库设置机械排烟,车道自然补风系统,排烟量按6次/h换气次数计算,排烟系统与平时排风系统合用.9)地下室内超过20m的内走道设置机械排烟系统,排烟量按60m3/(h?mr)计算,但排烟量不小于13000m/(h?m1.6消声隔振由于本建筑为学校教学科研综合楼,加上空调系统空调处理机组安装于各设备夹层内,对噪声和振动控制要求较高,故本设计在以下几方面进行处理:1)通风和空调系统,所有设备管道连接处均设置软接头,其中防排烟系统设非燃性软接头,通风和空调系统设帆布软接头.2)空调机房在建筑上采用隔声密闭门,密闭窗,墙面内贴吸声材料等隔声措施.3)制冷机房内的主机,水泵底座下均设置减振基础,连接的进出水管道均设置减振支吊架.4)所有吊装的新风机组,风机,风机盘管等均设减振支吊架.5)柜式空调机组主风管上均设管道式消声器.6)所有送风,回风管道穿越机房墙壁时,必须把预留洞孔的四周除水泥堵塞外,必要时还须用沥青麻丝嵌密,防止漏声.7设计体会1)针对学校内部使用的综合性办公楼,应充分考虑学校老师上班时间的不确定性,合理设置夜间基载冷水机组的冷量来满足夜间双工况机组蓄冷时的部分空调负荷.2)本项目建筑内部有100m高的中庭,应充分利用中庭自然通风功能,降低建筑能耗.3)由于本项目建筑布局的特殊性,在前期消防设计中应进行充分的认证,必要时应附以消防性能化设计,以保证消防系统设计能满足要求.4)对于办公楼公共部位的空调系统应纳入统一的BA控制系统,在满足室内热舒适性的同时,降低空调使用费用.5)充分利用竖向新,排风系统设置能量回收系统.参考文献…杨光.整体化蓄冰空调设计[A].见:全国暖通空调制冷2002年学术年会论文集[c】.上海,2002:492—496[2】国家公安部.高层民用建筑设计防火规范(GB50045—95)[s】.北京:中国计划出版社,2005[3]公安部上海消防科学研究所,上海市消防局.民用建筑防排烟技术规程(DGJ08—88—2ooo)[s].上海:上海市工程建设标准化办公室,2000[4]沈雪峰.消声与隔振设计在东莞大剧院空调系统中的应用[M].北京:中国建筑工业出版社,2008?广告?中国空调制冷网行业论坛已成为全球制冷空调暖通行业最大的网络交流社区,目前共有近名个人会员,62000多篇主题,多篇回复.论坛板块主要包括:行业动态板块,学习资料板块,暖通技术板块,制冷技术板块,相关技术板块和基础研究板块等,欢迎大家畅所欲言!网址:bbs.China}Ⅳ。