1. 設計參考規范及標準
中央空調主要參考以下的規范及標準:
通用設計規范:
1.《采曖通風及空氣調節設計規范》( GBJI19-87)
2.《采暖通風及至氣調節制圖標準》(GBJ114-88)
3.《建筑設計防火現范》(GBJ116-87)
4、《高層民用建筑設計防火現他》( GBJ0045-95)
5.《民用建筑節能設計標準(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-95)
專用設計規范:
1、《宿舍建筑設計規范》(JGJ36-87)
2、《住宅設計規范》(GB50096-99)
3.《辦公建筑設計規范》(JG67-89)
4、〈旅館建筑設計規范〉(JGJ67-89)
5.《旅游旅館建筑熱土與空氣調節節能設計標準》(GB50189-93)
6、其它專用設計規范
專用設計標準圖集:
1.《暖通空調標準圖集》
2.《暖通空調設計選用手冊》(上、下冊)
3、其它有關標準
2. 空調負荷估算
a) 空調冷負荷估算(1)冷負荷估算面軍
A.空調冷負荷法估算冷指標。
空調冷負荷法估算冷指標(W/m2空調面積)見下表
序號 | 建筑類型及 房間名稱 | 空調建筑面積 平方米/人 | 建筑 負荷 | 人體 負荷 | 照明 負荷 | 新風量W/m2 | 新風 負荷 | 總負荷 |
1 | 客房 | 10 | 60 | 7 | 20 | 50 | 27 | 114 |
2 | 宴會廳 | 1.25 | 30 | 134 | 30 | 25 | 190 | 360 |
3 | 小會議室 | 3 | 60 | 43 | 40 | 25 | 92 | 235 |
4 | 大會議室 | 1.5 | 40 | 88 | 40 | 25 | 190 | 358 |
5 | 健身房保齡球 | 5 | 35 | 87 | 20 | 60 | 130 | 272 |
6 | 舞廳 | 3 | 20 | 97 | 20 | 33 | 119 | 256 |
7 | 科研辦公樓 | 5 | 40 | 28 | 40 | 20 | 43 | 151 |
商場 | ||||||||
8 | 底層 | 1.0 | 35 | 160 | 40 | 12 | 130 | 365 |
9 | 二層 | 1.2 | 35 | 128 | 40 | 12 | 104 | 307 |
10 | 三層及三層以上 | 2 | 40 | 80 | 40 | 12 | 65 | 225 |
圖書館 | ||||||||
11 | 閱覽室 | 10 | 50 | 14 | 30 | 25 | 27 | 121 |
展覽廳 | ||||||||
12 | 陳列室 | 4 | 58 | 31 | 20 | 25 | 68 | 177 |
會堂 | ||||||||
13 | 報告廳 | 2 | 35 | 58 | 40 | 25 | 136 | 269 |
14 | 公寓住宅 | 10 | 70 | 14 | 20 | 50 | 54 | 158 |
硬劇院 | ||||||||
15 | 觀眾廳 | 0.5 | 30 | 228 | 15 | 8 | 174 | 447 |
16 | 休息廳 | 2 | 70 | 64 | 20 | 40 | 216 | 370 |
17 | 化妝室 | 4 | 40 | 35 | 50 | 20 | 55 | 180 |
體育館 | ||||||||
18 | 比賽館 | 2.5 | 35 | 65 | 40 | 15 | 65 | 205 |
19 | 休息廳 | 5 | 70 | 27.5 | 20 | 40 | 86 | 203 |
20 | 貴賓廳 | 8 | 58 | 17 | 30 | 50 | 68 | 173 |
醫院 | ||||||||
21 | 高級病房 | 110 | ||||||
22 | 一般手術室 | 150 | ||||||
23 | 潔凈手術室 | 300 | ||||||
24 25
| X光CTB超 | 150 | ||||||
25 | 餐館 | 300 |
注:本表為******負荷,在求建筑總冷負荷時,應考慮空調房間同時使用系數0.7-0.9
B:按建筑面積冷指標進行估算
建筑面積冷指標
建筑名稱 | 冷負荷指標 W/m2建筑面積 | 建筑名稱 | 冷負荷指標 W/m2建筑面積 |
旅館 | 80-90 | 體育館 | 100-135 200-350(按人員座位數) |
辦公樓 | 85-100 | ||
圖書館 | 35-40 | 計算機房 | 190-380 |
醫院 | 80-90 | 數據處理 | 320-400 |
商店 | 105-125 營業廳設空調時,200-250按營業廳面積 | 劇院 | 126-160 200-300(按觀眾廳面積) |
會堂 | 180-225 |
注:l、上述指標為總建筑面積的冷負荷指標:建筑面積的總建筑面積小于5000平米時,取上限;大于l0000平米,取下限值。
2、按上述指標確定的冷負荷,即是制冷機的容量,不必再加系數。
3、由于地區差異較大,上述指標以北京地區為準。南方地區可按上限采取。
熱負荷估算
(l)按建筑面積熱指標進行估算
注:總建筑面積、大外圍結構熱工性能好、窗戶面積小,采用較小的指標;反之采用較大的指標。
(2)窗墻比公式法:
q=(7a+1.7)W/F(tn-tw)W/m2;
說明:q—建筑物的供熱指標,W/m22。
a —外窗面積與外墻面積(包括窗之比);
W一外墻總面積(包括窗),m22
F一總建筑面積, m2
tn一室內供暖設計溫度,℃
tw一室外供暖設計溫度,℃
(3)冷熱負荷說明
A.以上估算的冷熱負荷指標,是按 2000年 10月 1日以前執行的《民用建筑節能設計標準》進行估算的。
B.新的《民用建筑節能設計標準》,自2000年10月1實施執行,其冷熱負荷指標,參照有關的標準。
3. 機組選型
機組選型步驟:
A.估算或計算冷負荷
通過3.2.2節的估算法進行估算總冷負荷,或通過有關的負荷計算法進行計算。
B.估算或計算熱負荷
通過3.2.2節的估算法進行估算總熱負荷,或通過有關的負荷計算法進行計算。
C.初定機組型號
根據總冷負荷,初次選定機組型號及臺數
D、確定機組型號
根據總熱負荷,校核初定的機組型號及臺數。并確定機組型號。
4. 機組選型案例
例:建筑情況:北京市某辦公樓建筑面積為11000 m22,空調面積為 10000 m2其中大會議室面積500 m2,小會議室面積為 1500 m2,辦公樓建筑面積為8000 m2含有新風。
A.計算冷負荷。
a.按空調冷負荷法估算:
大會議室500 x 358=179000W=179Kw
小會議室:1500 X 235=352500=352.5kw
辦公區:7000X 151=1057000=1057kw
合計:358十235+1208=1588.5KW
選主機時負荷:1588.5X0.70=1112kw
b.按建筑面積法估算:
11000X98=1212000W=1078kW
c.由1)、2)計算結果,冷負荷按1112KW計算。
B.計算熱負荷
按空調熱負荷法計算:
11000 X 60=660000W=660KW
C.初選定機組型號及臺數:
1、 若方案采用水源熱泵
① 確定機組型號:總冷負荷為1112kw,兩臺GSHP580型水源熱泵機組機組在水溫為16~18℃,供回水溫度7~17℃時制冷量為1152kw。略大于冷負荷,符合要求。
總熱負荷為660kw,一臺GSHP580型水源熱泵機組在水溫為16~18℃,供回水溫度55~45℃時制熱量為665kw。略大于熱負荷,符合要求。
② 最后確定為兩臺GSHP580型水源機組,其中,夏季制冷時,采用兩臺機組,冬季制熱時,采用一臺機組即可(在室外溫度較低時采用兩臺機組進行制熱)。
2、 .若方案采用風冷熱泵中央空調組機
① 確定機組型號:
根據以上計算,總冷負荷為1112kw,兩臺LSBLGRF560M模塊熱泵系列風冷(熱)泵機組供回水溫度7~17℃時制冷量為1120kw.略大于冷負荷,符合要求。
總熱負荷為660kw,一臺LSBLGRF560M型機組,供回水溫度55~45℃時制熱量為588kw.略小于熱負荷,符合要求。
② 最后確定為兩臺LSBLGRF560M型模塊熱泵系列風冷(熱)泵機組,其中,夏季制冷時,采用兩臺機組,冬季制熱時,采用一臺機組即可(在是外溫度較低時采用兩臺機組進行制熱)。
3、 若采用水冷中央空調組機
① 根據以上計算,總冷負荷為1112kw,兩臺LSBLG640Z型水冷中央空調機組供回水溫度7~17℃時制冷量為1278kw.略大于冷負荷,符合要求。
② 最后確定為兩臺LSBLG640Z型水冷中央空調機組,其中,夏季制冷時,采用兩臺機組。
5. 輔助設備
1) 水泵的選型:
冷負荷Q=1112 kw;空調系統水環路帶走的熱量在此基礎上乘以1.3同時使用系數取0.7則水流量為G
G=(Q×A×1.3)÷(1.163×T)
A: 使用系數
G: 水流量
T: 空調水系統供回水溫差
G=(1112×0.7×1.3)÷(1.163×10)=87 m3/h
即:泵的流量為87 m3/h。
2) 阻力計算
管徑長約300,比摩阻選200Pa/m
則H1=300×200 Pa=6mH2O
局部阻力取0.5則H2=0.5×6=3mH2O
制動控制閥 H3=5mH2O
機組壓降 H4=50Kpa=5mH2O
換熱器壓降 H5=4mH2O
總揚程 h=1.2H=(6+3+5+5+4)=28.8 mH2O
故選擇循環泵 G=87 m3/h H=32 mH2O N=17.5Kw n=1450rpm
3) 定壓泵的選擇:
定壓點為最高點加5m H2O
H=32+5=37m H2O
建筑物水容量取1.3L /建筑平米
Vc=11000×1.3=14300L=14.3 m3
小時流量取Vc之10%
則G=0.10×14.3=1.43m3/h
故定壓泵取2 m3/h H=37m n=1450rpm
6. 熱泵中央空調系統水量計算
(1) 夏季中央空調系統水量的計算:
根據熱力學定律,可以從以下公式中獲得水源水量和冷凍水量。
Gr=0.86(QL+N)/△Ty
G2=0.86QL/△TL
說明:Gr水源水量,m3/h;
GL:冷凍水量,m3/h:
QL:中央空調系統主機制冷量, kw:
N:中央空調主機電功率,kw;
△Ty:水進出中央空調主機溫差,℃;
△TL :冷凍水進出中央空調主機溫度℃。
(2) 冬季熱泵中央空調系統水量的計算:
根據熱力學定律,亦可得冬季時的水量和熱水量,從以下公式中便可獲得。
Gy=0.86(Qr-N)/△Ty
Gr=0.86Qr/△Tr
說明:Gy水源水量,m3/h;
Gr:熱水水量,m3/h:
Qr:水源中央空調系統主機制熱量, kw:
N:水源中央空調主機電功率,kw;
△Ty:水源水進出中央空調主機溫差, ℃;
△TL :冷凍水進出中央空調主機溫度,℃。
(3) 熱水量計算
熱水量計算有下述兩種計算方法。
① 根據熱水用水定額和用水計算單位
Qh=K*n*m*Qr/T
說明:Qh******小時熱水用量L/H
Qr熱水用水定額L/H,
M用水計算單位數,人數或床數。
T一天內熱水供應的時間,H;
Kh熱水小時變化系數,全日供應熱水。
a) 住宅的熱水小時變化系數 Kh
居住人數 | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 500 | 1000 | 3000 | 6000 |
變化系數Kh | 6.58 | 5.12 | 4.49 | 4.13 | 3.88 | 3.70 | 3.28 | 2.86 | 2.48 | 2.34 |
b) 旅館的熱水小時變化系數 Kh
居住人數 | 60 | 150 | 300 | 450 | 600 | 900 |
變化系數K | 9.65 | 6.84 | 5.61 | 4.97 | 4.58 | 4.19 |
c) 醫院的熱水小時變化系數 Kh
居住人數 | 35 | 50 | 75 | 100 | 200 | 300 | 500 | 1000 |
變化系數Kh | 7.62 | 4.55 | 3.78 | 3.54 | 2.93 | 2.60 | 2.23 | 1.95 |
② 根據供應熱水的衛生器具及小時用水量同時使用的百分數計算。
Qh=∑qhn0b/100
說明: Qh:******小時熱水用水量
qh:衛生器具小時用水定額
no:同類型衛生器具數;
b:衛生器具同時使用系數,公共浴室和學校、劇院及體育館等浴室內的淋浴器和洗臉盆均按100%計;旅館客房衛生間內浴盆那60-70%計,其他潔具不計,醫院、療養院的病房內衛生間的浴盆按25-50%計,其他潔具不計;對于全日供應熱水的住宅,每戶沒有浴盆時,僅計算浴盆的熱水用量,其他用具的熱水用水量不計,浴盆同時使用百分數。
住宅浴盆同時使用百分數
居住人數 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 15 |
同時使用百分數 | 100 | 85 | 75 | 70 | 65 | 60 | 57 | 55 | 52 | 49 | 45 |
居住人數 | 20 | 25 | 30 | 40 | 50 | 100 | 150 | 200 | 300 | 400 | ≥1000 |
同時使用百分數 | 42 | 39 | 37 | 35 | 34 | 31 | 29 | 27 | 26 | 25 | 24 |
③ 由于用水計算單位數、衛生潔具和熱水用水定額、衛生潔具同時使用百分數等參數并無嚴格的數學關系,上述兩種方法的計算結果可能不一致,計算時可進行分析對比,選用合適的數據。
④ 混水熱水量
有時供水溫度高,使用時,需與冷水混合使用,加熱設備供水量計算式如下:
Qr+Ql=Qh
QrTrCB+QlTlCB=QhThCB
Qr=Qh(Th+Tl)/(Tr+Tl)
Qr加熱設備出熱水量L/h
Ql冷水量L/h
Qh混合后熱水量L/h
Tr加熱設備供熱水溫度
Tl冷水溫度
Th混合后水溫
CB水比熱,可取4.2KJ/h。
⑤ 熱水耗熱量計算
A、根據熱水用量標準計算
對于居住建筑、醫院、療養院、修養所、旅館等建筑,可根據熱水用水量標準計算。
Q=Kn*mQrCn*(Tr-Tl)
Q設計小時耗熱量KJ/H
Qh******小時用水量L/h
Cb水的比熱,熱水系統可取4.2Kj/Kg. ℃;
Tr.:熱水溫度,℃:
T1.冷水溫度,℃;
qr:熱水用水定額,L/h,據表5-2選用;
m:用水計算單位數,人數或床數:
T:一天內熱水供應時間,h;
Kn:熱水小時變化系數。
B、據衛生潔具熱水用水量計算
對于工業企業生活問、劇院、體育館、學校、公共浴室、專用浴室和每戶平均人口為4,人的住宅等建筑、耗熱量可根據衛生器具小時熱水用最少量計算。
Q :設計小時耗熱量,kJ/h:
qh:衛生器具小時熱水定額,L/H,;
n0:同類型衛生器具數;
b:衛生器具同時使用系數;
CB:水的比熱,可取 4.2kJ/(kg·℃);
tr:熱水溫度, ℃;
tl:冷水溫度,℃。