5风系统的设计

5风系统的设计5.1送风方式5.1.1常见送风方式系统的送风方式主要有以下几种：（1）上送下回：送风气流不直接送入工作区，使之有较长的距离与室内空气混掺，能够形成比较均匀的温度场和速度场。（2）上送上回：可将送回风管道集中于空间上部，设置吊顶使管道成为暗装，适用于对装饰美观有一定要求的空间，缺点是空气容易形成“短路”。（3）下送上回：需要控制送风温差和工作区的风速，由于其排风温度高于工作区温度具有一定的节能效果，同时有利于改善工作区的空气质量。（4）中送风：在某些高大空间内，实际工作区在下部，当工艺或使用要求允许，仅在下部进行空调，以节省能耗。这种系统也被称为分层空调系统，虽然这种方式会造成空间竖向温度分布不均匀，但是当上部温度对人员舒适感影响不大时，还是可以建议采用的，因为可用一定程度上节约空调系统能耗。5.1.2送风方式的选择（1）风机盘管加独立新风系统在进深较小的房间，直接采用双层百叶侧送，如豪华包厢、标准间、会议室以及棋牌室，回风口设置在风机盘管风机下面。进深较大的房间，如娱乐房间、会议室等，采用散流器下送风方式。（2）全空气系统根据不同功能的房间特点，采用不同的送回风方式，下面列举几个主要房间的全空气系统送回风方式：商店——上送上回，方形散流器顶部送风，空调机房内墙开栅格上回风；大堂——中送风，在大堂一楼环绕设置百叶风口侧送风，空调机房内墙开栅格回风；游泳馆——上送上回，球形喷口侧送风，空调机房内墙开栅格回风。其他全空气系统的送风方式与商店大同小异，这里不再赘述。5.2风量计算本设计中主要涉及两种空调系统形式，即一次回风全空气系统和风机盘管加独立新风系统，下面将举例来说明两种系统风量的确定。5.2.1全空气系统一次回风形式风系统设计房间的面积和空间较大，且人员较多或者有必要进行集中的温湿度调节，其空调系统应采用全空气空气调节系统1）一次回风夏季过程的确定以一层商店为例进行计算说明。商店计算参数表室内参数室外参数室内冷负荷Q（kW）室内湿负荷W(g/s)新风量㎡/h温度℃相对湿度%温度℃相对湿度%246533.472137.936.432322（1）计算室内热湿比：Q=137930WW=6.43g/s2343确定送风状态点，在焓湿图上过N点（室内状态点）做12343的直线与95%的曲线相交得L（图5.1）：图5.1商店一次回风夏季处理过程焓湿图tL1.15℃，.iL41.603kJ/kg干。取送风温差to8℃，得送风点O为：to16℃，.io42.548kJ/kg干。室内点N：tN24℃，.iN53.486kJ/kg干。（2）求风量G：Q=137.93kwiN53.486kJ/kgiO42.548kJ/kgG4.184kg/s(12551.56m3/h)（3）新风比为：w2322/12551.56100%=24.84%（4）空调系统所需的冷量：CLQG(ii0)4.184(70.20641.603)119.675kW2）风管布置商店的风系统平面图如图所示图5.2一层商店风系统平面图5.2.2风机盘管+新风系统风系统设计办公室、各种功能性的小房间，娱乐性质的棋牌室、豪华包厢、KTV小包房，以及标准客房等，均采用的风机盘管加新风系统，或侧送或顶送。且新风由独立的新风系统供给，在室内与处理后的回风混合。1）风机盘管+独立新风空气处理本设计新风处理到室内状态点然后单独送入室内，且不承担室内冷负荷，以第三层标准间为例，计算过程如下：（1）确定风机盘管所承担的全热冷负荷，由于新风处理到室内焓值不承担室内负荷，可以直接根据房间的冷负荷来确定风机盘管承担的冷量，即该房间的风机盘管承担的全热冷负荷为Q=3563W。（2）确定总风量和风机盘管总风量室内全热冷负荷(W):3563；室内显热冷负荷(W):3397室内潜热冷负荷(W):166；室内湿负荷(g/s):0.068室内热湿比(kJ/kg):52397.1图5.3风机盘管加独立新风空气处理焓湿图新风处理到与室内等焓(不承担室内冷负荷)N--干球温度(℃):25湿球温度(℃):19.4露点温度(℃):16.7焓(kJ/kg.干空气):55.9含湿量(g/kg.干空气):12.034相对湿度(%):60密度(kg/m^3):1.175W--干球温度(℃):33.4湿球温度(℃):28.1露点温度(℃):26.6焓(kJ/kg.干空气):91.059含湿量(g/kg.干空气):22.371相对湿度(%):67.54密度(kg/m^3):1.136L--干球温度(℃):20.6湿球温度(℃):19.4露点温度(℃):18.9焓(kJ/kg.干空气):55.9含湿量(g/kg.干空气):13.835相对湿度(%):90密度(kg/m^3):1.192K--干球温度(℃):22.6湿球温度(℃):20露点温度(℃):18.9焓(kJ/kg.干空气):57.971含湿量(g/kg.干空气):13.835相对湿度(%):79.63密度(kg/m^3):1.184M--干球温度(℃):19湿球温度(℃):17.3露点温度(℃):16.4焓(kJ/kg.干空气):49.091含湿量(g/kg.干空气):11.799相对湿度(%):85密度(kg/m^3):1.2O--干球温度(℃):19.2湿球温度(℃):17.4露点温度(℃):16.6焓(kJ/kg.干空气):49.587含湿量(g/kg.干空气):11.913相对湿度(%):84.73密度(kg/m^3):1.199风机盘管承担全热冷负荷(W):3628(考虑新风管道温升)；风机盘管承担显热冷负荷(W):3323风机盘管承担潜热冷负荷(W):306；风机盘管承担湿负荷(g/s):0.125；风机盘管承担热湿比(kJ/kg):29062.2（3）风量关系:新风风量(m^3/h):100室内回风风量(m^3/h):1688.334室内送风风量(m^3/h):1788.334风机盘管送风风量(m^3/h):1688.3342）风管布置（1）风机盘管送风形式可直接侧送（进深较小），也可安装风管，用散流器顶送；（2）根据房间新风量和新风负荷确定新风机的负荷和总风量；（3）新风经处理后送入房间，与处理过的回风进行混合，而不是直接通入风机盘管内，这样有利于防止新风的浪费，是一种节能的方式。图5.4三楼标准间风系统示意5.3气流组织计算空调区的气流组织应根据建筑物对空调区内的温湿度、允许风速、噪声标准、空气质量、及空气分部特性指标等要求，结合建筑物本身的特点进行设计计算。送风口：应考虑高速气流通过风口所产生的噪音，因此在要求较高的房间应取较低的送风度，一般的取值范围为2～5m/s。回风口：风速一般限制在4m/s以下，在离人较近时应不大于3m/s。这作为选择风尺寸的依据；对于工作区的流速，舒适性空气调节室内冬季风速不应大于0.2m/s；夏季不应大于0.3m/s。这作为气流组织计算的依据。参照：《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012规定以下以双层百叶风口和散流器为例来说明风口尺寸的计算。5.3.1双层百叶风口气流组织计算1）双层百叶风口尺寸确定下面以标准间B-01为例来说明百叶风口尺寸的初步确定。标准间B-01夏季室内显热负荷2623w，送风量为1020m³/h。送风口选为双层可调百叶风口，假设风口送风速度为2m/s，则风口的面积为：G=1020m³/hv2m/sF=0.14mm²设定风口尺寸为600mmX250mm=150000mm²，则实际速度为：v1.88m/s选定的尺寸基本合理，下面会进行气流组织的校核。2）双层百叶风口侧送风气流组织计算下面同样以标准间B-01为例来说明房间气流组织的计算：标准间空调属于舒适性空调，夏季室内空调设计温度为24℃，相对湿度为60%。房间尺寸为8.4、4.3、3.2(长宽高，单位:m)，室内显热负荷2623w，送风量为1020m³/h。送风口为双层可调百叶风口，尺寸在（1）中初步确定为600×250mm。在该房间内安装一台风机盘管，暗装于进门过道吊顶中，与新风并排一起公用一个双层百叶送风口，对房间侧送风风机盘管送风形式为侧送下回。如下图所示：图5.6气流组织校核计算图（单位：m）（1）风口选用集中射流双层可调百叶风口，其特性系数：m1=3.4，n1=2.4（《空气调节》表5-2），风口尺寸为600×250mm，有效面积系数为0.8，则Fo=0.60×0.25×0.8=0.12㎡。（2）设定如图所示的水平贴附射流，射流长x=8.4–0.5+(3.2-2-0.1)=9.00m（取工作区高度2m，风口中心距吊顶0.1m，离墙0.5m为不保证区）。（3）房间高度要求：保证射流不能直接到达工作区，则侧送风的房间高度不得低于以下值：H′=2.0+0.07×9.00+0.1+0.3=3.03m＜3.2m满足要求。（4）房间只有一个送风口，其射流截面积为Fn=4.3×3.2=13.76m²。（5）利用各修正系数图求K1，K2，K3。按X=0.7x/√Fn=0.7×9.00/13.76=1.702查《空气调节》图5-13中曲线1，得射流受限修正系数K1=0.89，即射流受限。由于只有一个喷口，因此不考虑射流重合的影响，即不考虑重合修正系数K2。又因为不属于垂直射流，即不考虑非等温影响的修正系数K3。（6）按式（5-22）计算射流轴心速度衰减：Ux/UoK1×m1/√Fox=(0.893.4/√0.12)9.00由于工作区处于射流的回流区，射流到达计算断面x处的风速ux可以比回流区高，一般可取规定风速的两倍，即ux=2uh（uh为回流区风速,或按规范规定的风速）。现取uo=2m/s则ux=20.116=0.232m/s。《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005查得一般工作区的风速控制在0.10～0.30m/s，所以所选风口符合要求。5.3.2散流器气流组织计算1）换气次数的确定根据《公共建筑节能设计标准》，房间的换气次数n（1/h）的计算公式为：n=G/(ABH)(5-3)式中：G——该房间总送风量，m³/h；A——沿射流方向的房间长度，m；B——房间的宽度，m；H——房间的高度，m。比如：三楼会议室的送风量G=3515.88m³/h，A=14.5m，B=9.4m，H=4.0m。则一楼旅行社的换气次数为：n（14.59.44.0）根据《公共建筑节能设计标准》的规定可知，房间内每小时的换气次数不应少于5次。如经校核后，房间的换气次数有的小于5次，则不能满足规范要求，需将送风温差改小，获取更大送风量，再次进行换气次数校核计算。2）散流器尺寸确定以二楼包间为例进行计算：包间尺寸:6.0x4.7x4.5(长x宽x高);单位：(m)，散流器送风量为812.72m³/h。按2个方型散流器布置，每个方型散流器所对应的房间面积为，Fn=6x4.7/2=14.1㎡，每个散流器的送风量为：G=812.72/2=406.36m³/h=0.113m³/s=0.136kg/s因为风管接在风机盘管上，由于风机盘管的出口静压较小，故风管内空气流速不宜过大，因此散流器吹出口颈部风速定为1.5～3m/s，则选取风速为v＝2.5m/s，则需要送风口面积为：F=G/v=0.113/2.5=0.0452m2则选尺寸为200mx200m的风口，则实际风口的颈部风速为：v＝2.83m/s选定的尺寸基本合理，下面的气流组织计算将会对该尺寸做进一步的校核。5.3.3回风口的设计计算根据《实用供热空调设计手册》可知，回风口的吸风速度按照表1来选择：表5.3回风口吸风速度标准例如，三楼会议室的回风口设计，本房间采用风机盘管加独立新风系统，有两个型号相同的风机盘管和单层百叶回风口（设置在风机盘管回风箱的下部）。因为回风口设在房间的上部，考虑到风机盘管附近可能会经