空调设计方案

冷热源方案建环091李文立一.工程概况1.建筑概况序号建筑用途总建筑面积（㎡）建筑高度（m）层数1教学楼3362622.6552宿舍楼4299023.8563食堂1304816.9534风味餐厅707816.5035合计967422.设计依据《全国民用建筑工程设计技术措施--暖通空调、动力》（2009年版）《公共建筑节能设计标准》DBJ14-036-2006《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012《地源热泵系统工程技术规范》GB50366-2009《制冷设备安装工程及验收规范》GBJ66-84有关国家及地方规范甲方提供的各种批文3.设计范围宿舍楼和教学楼以及餐厅、风味餐厅冬、夏季舒适性中央空调系统的设计。卫生间的通风系统的设计。冷热源方案选择。冷热源机房的设计。燃气锅炉房的设计。空调末端的设计。4、设计参数•1）空调计算室外气象参数设计参数地点夏季空调干球温度（℃）夏季空调湿球温度（℃）夏季相对湿度（%）冬季空调干球温度（℃）冬季采暖干球温度（℃）冬季相对湿度（%）烟台市31.125.475-8.1-5.8594、设计参数•2）空调室内计算参数（温度、湿度、新风量、人员密度等指标）设计参数房间类型夏季干球温度（℃）夏季相对湿度（%）冬季干球温度（℃）冬季相对湿度（%）新风量（m3/h.）人员密度（P/m2）宿舍28601840304.0活动室26601640303.0管理室28601840308.0餐厅2660194020二.工程设计1.空调负荷名称面积（m2）冷负荷指标（W/m2）冷负荷（kw）新风冷负荷（kw）热负荷指标（W/m2）热负荷（kw）热风热负荷（kw）教学楼33626852858.2714.5652185.71080.2宿舍楼42990753224.3806.2552364.51167.2风味餐厅70781801167.9311.2120849.4424.5食堂130481802152.9542.51201565.8782.9总和96742994269775100542.项目特点作息时间：6:30--7:00餐厅7:05--11:50教室12:00--12:30餐厅12:40--13:40宿舍14:10--17:05教室17:05--18:30户外活动18:30--19:00餐厅19:00--21:45教室22:00--6:30宿舍供暖时间：95天（11.15--1.15;2.25-3.31）供冷时间：30天(6.10--7.10)2.项目特点使用情况：该项目为学校供暖通风空调设计，其建筑使用有以下特点：1.宿舍楼，教学楼，餐厅基本上不会同时使用。2.由于学校有寒暑假，以至于供暖时间为95天，供冷时间为30天。因此总负荷不应是三类建筑负荷之和，应取其中的最大负荷。2.项目特点学校条件：1.学校处在市政热网覆盖范围之内；2.学校有充足便宜的燃气供给；3.校内有闲置土地。3.冷热源设计冷热源方案选择分析：根据该建筑的市政资源条件、场地条件、建筑功能及负荷特点，有可能适合本项目的冷热源方案主要有:1.地源热泵2.冷水机组+燃气锅炉。3.冷水机组+城市热网。通过技术性、初投资、运行费用等方面比较，确定空调冷热源初步方案。3.冷热源设计技术分析冷热源方式及序号项目方案一地源热泵方案二冷水机组与燃气锅炉配套方案三冷水机组与城市热网配套优点性能系数高、节能；减少CO2排放，环保；无室外机，换热器地下敷设，且冷暖兼用、节省建筑面积；控制灵活方便能分区分段或按房间供冷暖，可靠性高技术成熟，初投资少，运行可靠，需要锅炉房和冷却塔利用低温水供热是比较传统的空调冷热源方式，技术成熟，应用广泛设备运行可靠性高。缺点需要地下埋管空间，地下埋管性能比较复杂。该项目全年冷热不平衡率太高，不适用。能源利用率低，且排放大量CO2噪声和振动较大，设备宜布置在地下机房，需做好消声、减震措施3.冷热源设计可行性验证第一种方案：冷热不平衡率宿舍楼整个供热季节所需热量：Q=2897×95×9.5×3600=9412GJ。供冷季节所需冷量：Q=3723×30×9.5×3600=3820GJ。教学楼整个供热季节所需热量：Q=2186×95×11×3600=8223GJ。供冷季节所需冷量：Q=2858×30×11×3600=3395GJ。餐厅整个供热季节所需热量：Q=2010×95×1.5×3600=1031GJ。供冷季节所需冷量：Q=2700×30×1.5×3600=437GJ。3.冷热源设计可行性验证负荷分析由负荷计算结果知，全年冬季耗热量远大于全年夏季耗冷量，耗冷量为2125725kW•h，耗热量为5352095kW•h。地埋管夏天需要往地下排热量为2125725kW•h，冬天需要从地下取热5352095kW•h，地下埋管全年冷热量不平衡率为60.3%.因此地源热泵方案不适用于该项目。从而可以考虑另外两种方案：方案一：冷水机组+燃气锅炉方案二：冷水机组+市政热网由于尚未选定机组型号因此在计算取热和排热时未考虑机组功率。3.冷热源设计冷水机组选用York公司的YSFBFAS55CNE水冷螺杆式冷水机组(4242*2057*2464)两台。部分参数型号制冷量输入功率蒸发器冷凝器运行重量KWKW水流量l/s水压降kpa接管尺寸水流量l/s水压降kpa接管尺寸KgYSFBFAS55CNE193433192392501083730014565冷冻水进/出水温度12/7℃，冷却水进/出水温度32/37℃。3.冷热源设计冷热源初投资比较热源方式项目方案一方案二冷水机组+燃气锅炉冷水机组+市政热网燃气锅炉（元/kW热量）100城市热网（元/m2采暖面积）100冷热水机组（元/kW冷量）460460冷却塔（元/kW冷量）6060机房水泵、管道、控制（元/m2）4040建筑物空调末端（元/m2）110110初投资概算比较(冷热指标见上表)初投资（元/m2）200.3290.5比例11.453.冷热源设计冷热源系统运行费用比较冷热源方式及序号项目方案一方案一冷水机组与燃气锅炉配套冷水机组与市政热网配套季节夏季冬季夏季冬季能源形式电天然气电供热网单位kW·hm³kW·h/m³季价格（元）0.552.40.5524.5负荷累计kW.h2125725535209521257255352095效率5.50.95.51燃料费用21257315314222125732370179机房运行费用（元/m2.季）4.5元/m2.两季冷却塔运行费用（元/m2.季）2元/m2.季全年运行费合计20234302862187费用比例11.413.冷热源设计回收燃气锅炉不管是初投资还是运行费用都低于市政热网使用费用，因此综合和考虑方案一：冷水机组+燃气锅炉可行。3.冷热源设计※针对该项目特点，地源热泵虽有较好的节能效果但冷热不平衡率太大，不适用。方案1：燃气锅炉房环保、安装方便、可自动控制、压力稳定、劳动强度低运行简单技术成熟，初投资费用不高运行费用较低，但会排放大量温室气体；方案2：用冷却塔和市政热力管网，初投资费用较高，运行费用高，节能效果不明显。3.冷热源设计室内末端设计末端形式：风机盘管+新风排风：公共卫生间通风--10次/h