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毕业设计说明书 题 目：北京市某综合办公楼地源 热泵空调设计 院 （部）： 城市建设学院 专 业： 建筑环境与设备工程 班 级： 4-4班 姓 名：XXX 学 号： 指导教师： 完成日期： 目 录 摘 要·····································································Ⅳ Abstract····································································Ⅴ 一、设计依据 设计任务书······························································1 建筑平面剖面图··························································1 国家规范标准····························································1 设计参数································································1 围护结构性能····························································1 设计范围································································1 设计原则································································2 二、负荷计算 空调冷负荷的计算··························································3 空调热负荷的计算·························································14 空调湿负荷的计算·························································20 三、系统选择 冷热源选择······························································18 空调系统的选择··························································22 空调系统方案的确定······················································24 四、新风负荷的计算 新风量的确定·····························································25 夏季空调新风冷负荷的计算·················································26 冬季空调新风冷负荷的计算·················································26 五、空气处理设备的选择 风机盘管的选择··························································28 新风机组的选择··························································31 六、气流组织 气流组织分布·····························································33 风口布置·································································34 风口选择计算····························································34 七、风系统水力计算 风管水力计算方法·························································35 风管水力计算过程························································36 风管的布置及附件····································································40 八、空调水系统设计及水利计算 空调水系统的设计·························································42 冷水系统的水力计算·······················································42 冷凝水管道设计···························································51 水系统安装要求···························································52 九、制冷机房设备的选择计算 水源热泵机组选型计算·····················································53 地埋管设计计算··························································54 循环水泵的选择···························································55 集分水器的设计计算·······················································56 水处理设备的选择计算····················································57 阀门安装································································57 十、管道保温与防腐 管道保温································································58 管道防腐································································59 十一、消声减振设计 消声设计································································60 减振设计································································60 谢 辞·····································································62 参考文献···································································63 摘 要 随着社会的发展以及人民生活水平的提高，越来越多的人在使用空调技术，以营造健康舒适的生活环境。 本设计为北京市某综合办公楼地源热泵空调设计，共六层，建筑总面积10000 ，空调面积约6000 ，全楼冷负荷为307千瓦，根据房间功能，全楼采用地源热泵系统进行集中供给空调方式。 根据各不同功能房间，办公室、会议室、宿舍等，将该集中系统设为风机盘管加独立新风系统，新风机组从室外引入新风处理到室内空气焓值，风机盘管承担室内全部冷负荷及部分的新风湿负荷。风机盘管加独立新风系统有百叶风口下送和侧送。水系统采用闭式双管同程式，冷水泵两台，一用一备；冷却水泵选两台，一用一备。卫生间通风统一由排风扇接出，在末端安装止回阀。 在冷负荷计算的基础上完成主机和风机盘管的选型，并通过风量、水量的计算确定风管路和水管路的规格，并校核最不利环路的阻力和压头用以确定新风机和水泵。 依据相关的空调设计手册所提供的参数，进一步完成新风机组、水泵、热水机组等的选型，从而将其反应在图纸上，最终完成整个空调系统设计。 关键词：风机盘管加独立新风系统；负荷；管路设计；制冷机组 Abstract With the development of society and the increasing of living standard, more and more people are using the air-condition technology, which built a healthy and comfort habitation for people. This design is about the central air conditioner engineering of an office building that locates in Beijing. There are 6 floors. The gross floor area is about 10000 m2, and the air conditioner area is about 6000 m2. The cold duty is 307 kW .We choose ground sourse heat pump for air-condition of this building. According to different functions, there are rooms such as offices, meeting room, dormitory ect. The system adopts the PAU+FCU system. FCU system deals with the fresh air. PAU system carries on the whole cold duty and part wet duty. PAU+FCU systems can send air from the side and the upside; it uses the circular air diffuser to supply air. There are two water-cooling pumps; one can be used when heating. In summer, one of the two is for using and another for preparing; in winter, one for using and one for preparing. The system in washroom can ventilate by itself. The water system is divided into four parts: the first part is the underground room, the second part is the equipment room, the third part is the first and second floor, the fourth part is the standard floors that is the third floor and above.. Keywords: PAU+FCU systems; load; pipeline design; refrigeration machine 一、 设计依据 设计任务书； 建筑平面图和剖面图； 国家主要规范和行业标准： ⑴、《采暖通风与空气调节设计规范》 GB50019－2003； ⑵、《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045－95； ⑶、《公共建筑节能设计标准》 GB50189－2005； ⑷、《地源热泵系统工程技术规范》 GB50366－2005； ⑸、《建筑设计防火规范》 GB50016－2006； 北京市设计计算参数： 夏季：空调计算干球温度　　　　℃ 　　 空调计算湿球温度　　　　℃ 空调计算日平均温度　　　℃ 　　 通风计算干球温度　　　　℃ 　　 空调计算相对湿度　　　　50 % 　　 大气压力　　　　　　　　 　　 平均风速　　　　　　　　 m/s 冬季：空调计算干球温度　　　　-12℃ 　　 通风计算干球温度　　　　-5℃ 　　 空调计算相对湿度　　　　37% 大气压力　　　　　　　　 Kpa 　　 平均风速　　　　　　　　 建筑围护结构的热工性能 围护结构名称 外窗 外墙 屋面 传热系数（w/m ·℃） 表建筑围护结构的热工性能 设计范围： 本设计为北京市某综合办公楼地源热泵空调设计，建筑面积约10000 m ，建筑高度约22米。各层主要房间均为办公室，另兼有会议室、休息室及餐厅等。其中一至五层层高为米，六层层高为4米。 设计原则： 满足国家及行业有关规范、规定的要求，利用国内外先进的空调技术和设备，创建健康舒适的室内空气品质及环境。 二、负荷计算 空调冷负荷的计算 本设计采用冷负荷系数法计算夏季空调冷负荷，通过冷负荷温度与冷负荷系数直接从各种扰量值求得各分项逐时冷负荷。现分项说明如下： 外墙冷负荷与屋面冷负荷： 在日射和室内气温综合作用下，外墙和屋面瞬变传热引起的空调冷负荷，可按下式计算： CL＝F×k(t -t ) 其中：CL——外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，w； F——外墙和屋面的面积，m ； k——外墙和屋面的传热系数，w/m ·℃； t ——室内设计温度，℃； t ——外墙和屋面的冷负荷计算温度的逐时值，℃； 查得北京市7：00－19：00各时刻各朝向的t 值如下表所示（240加气混凝土砌块墙为Ⅰ型）： 朝向 时刻 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 S W N E 表北京市各时刻各朝向的t 值 计算过程中外墙的传热系数为 w/m ·℃，屋面传热系数为 ·℃。 玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷： 此建筑物所有塑钢窗及玻璃幕墙传热系数为k＝ w/m ·℃，瞬变引起的冷负荷计算公式为CL＝F×k(t -t )，各符号意义同上式。由资料查得窗玻璃的逐时冷负荷计算温度t 值列于下表： 时刻 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 t 表玻璃的逐时冷负荷计算温度t 值 透过玻璃窗进入的日射得热引起的冷负荷： 由资料查得本建筑中所有玻璃窗的有效面积系数值为Ca=,故计算公式为 CL=F·Ca·Cz·Djmax·Ccl 其中：CL——透过玻璃窗进入室内的日射得热引起的冷负荷，w； F——玻璃窗面积，m ； Ca——玻璃窗的有效面积系数； Cz——窗玻璃的综合遮挡系数，Ca Cz＝； Djmax——日射得热因数的最大值，w/m ； Ccl——冷负荷系数逐时值； 朝向 分项 时刻 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 南 Ccl Djmax 302 西 Ccl Djmax 599 北 Ccl Djmax 114 表各时刻各朝向Djmax和 Ccl的值 照明散热引起的冷负荷： 照明散热量属于稳态得热，一般情况下这一得热量是不随时间变化的。建筑物内的照明使用荧光灯，冷负荷计算公式为： CL=860n n NCcl 其中：Cl——照明散热引起的冷负荷，w； N——照明灯具所需功率，kw； n ——镇流器消耗功率系数，取； n ——灯罩隔热系数，取； Ccl——照明散热冷负荷系数，按照不同的空调设备运行时间和开灯时间及开灯后的小时数，空调供冷系统仅在有人时才运行，取Ccl＝； 由节能标准得照明功率密度值为11 w/m 。 其中N＝房间面积×照明功率密度值/1000； 人员散热引起的冷负荷： 此建筑物为综合办公楼，全楼共有1084人工作，大多属极轻劳动类型，室内设计温度为25摄氏度，在此情况下，查资料得每人散发的显热为65ｗ，潜热为69ｗ，全热为134ｗ。由于室内工作人员既包括男子也包括女子，故取群集系数为。 人体显热散热引起的冷负荷计算式为： CL1=Qs n C 其中：Qs——来自室内全部人体的显热得热，查为65*人数； 　　　n ——群集系数，； 　　　C ——人体显热散热冷负荷系数，这一系数取决于人员在室内停留的时间及进出的时间值，逐时列于下表： 时刻 ８ ９ １０ １１ １２ １３ １４ １５ １６ １７ １８ １９ C 表各时刻Ccl的值 人体潜热散热引起的冷负荷计算式为 CL2=Q n 其中：Q ——来自室内全部人体的潜热得热，为69*人数； 则总的冷负荷为CL=CL1+CL2=n×65××C +n×69× (w)。 各个房间的空调冷负荷及汇总见下列各表（室内设计温度为25℃）： 101房间： 北外墙面积F= m ，传热系数k= w/m ·℃，室内温度为25℃，北京市北向的逐时值t 值如下： 表北京市北向的逐时值t 值 时刻 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 t 32．6 32．6 32．5 32．5 32．4 32．2 32．1 32．0 31．9 31．8 31．8 31．8 31．8 由CL＝F×k(t -t )可得北外墙逐时冷负荷如下： 表北外墙逐时冷负荷 时刻 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 CL 105 105 104 104 103 100 98 97 96 94 94 94 94 北外窗面积F= m ，传热系数k= w/m ·℃，室内温度为25℃，北京市玻璃窗冷负荷计算温度t 如下： 表北京市玻璃窗冷负荷计算温度t 时刻 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 t 26 由公式CL＝F×k(t -t )可得北外窗逐时冷负荷如下: 表北外窗逐时冷负荷 时刻 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 CL 10 18 28 38 47 55 62 66 69 69 67 63 55 北外窗透过窗玻璃进入的日射得热引起的冷负荷计算公式为CL=F·Ca·Cz·Djmax·Ccl，其中北京市北向窗玻璃的冷负荷系数逐时值Ccl如下所示： 表北向窗玻璃的冷负荷系数逐时值Ccl 时刻 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Ccl 北向Djmax=114 w/m ，Ca·Cz=，计算可得北外窗透过窗玻璃进入的日射得热引起的逐时冷负荷为： 时刻 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 CL 80 82 93 107 116 122 126 126 120 112 122 122 72 101房间的面积为 m ，此房间为办公室，查资料得普通办公室中每人空间为4 m /人，故此房间中的人员散热量按7人计算。显热计算公式CL1=Qs n C ，其中Qs=人数*65w，群集系数n 取，人体显热散热冷负荷逐时系数如下： 时刻 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Ccl 0 计算得人员显热散热引起的冷负荷如下表： 时刻 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 CL 0 225 262 287 307 324 332 344 353 361 365 373 377 人体潜热得热为稳态得热，公式CL=Q n ，其中CL=人数*69w，群集系数n =，计算得CL=1310w。 101房间照明散热引起的冷负荷由下式计算： CL=860n n NCcl=860×1××11××1/100=163 w 101房间的各项冷负荷及汇总见下页表所示： 房间 分项CL 时 刻 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 101 办公室 北外墙 105 105 104 104 103 100 98 97 96 94 94 94 94 北外窗 10 18 28 38 47 55 62 66 69 69 67 63 55 80 82 93 107 116 122 126 126 120 112 122 122 72 人显热 0 225 262 287 307 324 332 344 353 361 365 373 377 人潜热 1310 1310 1310 1310 1310 1310 1310 1310 1310 1310 1310 1310 1310 照明 163 163 163 163 163 163 163 163 163 163 163 163 163 汇总 1668 1903 1960 2009 2046 2074 2091 2106 2111 2109 2121 2125 2071 注：外窗的冷负荷中第一行为玻璃窗瞬变引起的冷负荷，第二行为透过窗玻璃进入的日射得热引起的冷负荷。 房间 分项CL 时 刻 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 102 南外墙 238 236 233 229 226 222 217 213 208 206 203 203 206 东外墙 287 284 280 273 268 263 259 257 257 259 261 263 268 南外窗 14 27 42 57 70 83 93 99 103 103 100 95 83 129 159 212 295 371 409 492 454 318 273 242 204 174 人显热 0 483 562 615 659 694 712 738 755 773 782 799 808 人潜热 2808 2808 2808 2808 2808 2808 2808 2808 2808 2808 2808 2808 2808 照明 345 345 345 345 345 345 345 345 345 345 345 345 345 汇总 3821 4342 4482 4622 4747 4824 4926 4914 4794 4767 4741 4717 103 南外墙 238 236 233 229 226 222 217 213 208 206 203 203 206 西外墙 120 120 119 118 117 115 113 111 108 106 104 103 103 北外墙 176 176 173 173 171 166 164 162 159 157 157 157 157 南外窗 14 27 42 57 70 83 93 99 103 103 100 95 83 129 159 212 295 371 409 492 454 318 273 242 204 174 北外窗 14 27 42 57 70 83 93 99 103 103 100 95 83 120 123 140 160 174 183 189 189 180 169 183 183 109 人显热 0 998 1162 1271 1362 1434 1470 1525 1561 1598 1616 1652 1670 人潜热 5803 5803 5803 5803 5803 5803 5803 5803 5803 5803 5803 5803 5803 照明 704 704 704 704 704 704 704 704 704 704 704 704 704 汇总 7318 8373 8630 8867 9068 9202 9338 9359 9247 9222 9212 9199 9092 104 南外窗 143 141 140 137 136 133 130 127 125 123 122 122 123 北外墙 176 176 173 173 171 166 164 162 159 157 157 157 157 南外窗 91 173 264 364 445 527 591 627 654 654 636 600 527 837 1034 1378 1920 2412 2658 3200 2954 2068 1772 1575 1329 1132 北外窗 14 27 42 57 70 83 93 99 103 103 100 95 83 人显热 0 258 300 328 351 370 379 394 403 412 417 426 431 人潜热 1498 1498 1498 1498 1498 1498 1498 1498 1498 1498 1498 1498 1498 照明 903 903 903 903 903 903 903 903 903 903 903 903 903 汇总 3662 4210 4698 5380 5986 6338 6958 6764 5913 5622 5408 5130 4854 105 北外墙 88 88 87 87 86 83 82 81 80 79 79 79 79 北外窗 7 13 21 29 35 42 47 49 52 52 50 47 42 60 61 70 80 87 91 94 94 90 84 91 91 54 人显热 0 32 37 41 44 46 47 49 50 52 52 53 54 人潜热 187 187 187 187 187 187 187 187 187 187 187 187 187 照明 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 汇总 475 514 535 557 572 582 590 593 592 587 592 590 549 106 南外墙 689 682 675 662 655 642 629 615 602 595 588 588 595 南外窗 59 112 172 237 290 343 384 408 426 426 414 390 343 472 583 778 1083 1361 1500 1805 1666 1166 1000 889 750 639 人显热 0 548 637 697 747 786 806 836 856 876 886 906 916 人潜热 3182 3182 3182 3182 3182 3182 3182 3182 3182 3182 3182 3182 3182 照明 1983 1983 1983 1983 1983 1983 1983 1983 1983 1983 1983 1983 1983 汇总 6385 7090 7427 7844 8218 8436 8789 8690 8215 8062 7942 7799 7658 107 南外墙 36 35 35 34 34 33 33 32 31 31 30 30 31 南外窗 23 44 67 93 114 135 151 161 168 168 163 154 135 209 258 345 480 603 665 800 738 517 443 394 332 283 人显热 0 64 75 82 88 93 95 98 101 103 104 107 108 人潜热 374 374 374 374 374 374 374 374 374 374 374 374 374 照明 111 111 111 111 111 111 111 111 111 111 111 111 111 汇总 753 886 1007 1174 1324 1411 1564 1514 1302 1230 1176 1108 1042 108 南外墙 36 35 35 34 34 33 33 32 31 31 30 30 31 南外窗 23 44 67 93 114 135 151 161 168 168 163 154 135 209 258 345 480 603 665 800 738 517 443 394 332 283 人显热 0 64 75 82 88 93 95 98 101 103 104 107 108 人潜热 374 374 374 374 374 374 374 374 374 374 374 374 374 照明 111 111 111 111 111 111 111 111 111 111 111 111 111 汇总 753 886 1007 1174 1324 1411 1564 1514 1302 1230 1176 1108 1042 109 南外墙 72 70 70 68 68 66 66 64 62 62 60 60 62 南外窗 47 88 135 186 228 270 303 321 335 335 326 307 270 418 517 689 960 1206 1329 1600 1477 1034 886 788 665 566 人显热 0 129 150 164 176 185 190 197 201 206 208 213 216 人潜热 749 749 749 749 749 749 749 749 749 749 749 749 749 照明 221 221 221 221 221 221 221 221 221 221 221 221 221 汇总 1507 1774 2014 2348 2648 2820 3129 3029 2602 2459 2352 2215 2084 110 南外墙 476 471 467 458 453 444 434 425 416 411 407 407 411 西外墙 391 391 388 385 379 373 367 361 352 345 339 336 333 东外墙 287 284 280 273 268 263 259 257 257 259 261 263 268 南外窗 29 54 83 115 140 166 186 198 206 206 200 189 166 257 318 424 591 742 818 985 909 636 545 485 409 348 人显热 0 2061 2399 2623 2811 2961 3036 3148 3223 3298 3336 3411 3448 人潜热 11981 11981 11981 11981 11981 11981 11981 11981 11981 11981 11981 11981 11981 照明 691 691 691 691 691 691 691 691 691 691 691 691 691 汇总 14112 16251 16713 17117 17465 17697 17939 17970 17762 17736 17700 17687 17646 111 北外墙 432 432 429 429 421 410 404 398 392 387 387 387 387 北外窗 29 54 83 115 140 166 186 198 206 206 200 189 166 240 246 280 320 349 366 377 377 360 337 366 366 217 北外门 7 13 19 27 32 38 43 46 48 48 46 44 38 人显热 0 322 375 410 439 463 474 492 504 515 521 533 539 人潜热 1872 1872 1872 1872 1872 1872 1872 1872 1872 1872 1872 1872 1872 照明 531 531 531 531 531 531 531 531 531 531 531 531 531 汇总 3111 3470 3589 3704 3784 3846 3887 3914 3913 3896 3923 3922 3750 112 西外墙 218 218 217 215 211 208 205 201 196 193 189 188 186 西外窗 13 24 37 51 62 74 83 88 92 92 89 84 74 187 200 214 227 227 240 334 494 628 694 828 734 320 人显热 0 64 75 82 88 93 95 98 101 103 104 107 108 人潜热 374 374 374 374 374 374 374 374 374 374 374 374 374 照明 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 汇总 925 1013 1050 1082 1095 1122 1224 1388 1524 1589 1717 1620 1195 113 北外墙 79 79 78 78 77 75 74 72 71 70 70 70 70 西外墙 218 218 217 215 211 208 205 201 196 193 189 188 186 北外窗 10 18 28 38 47 55 62 66 69 69 67 63 55 80 82 93 107 116 122 126 126 120 112 122 122 72 西外窗 13 24 37 51 62 74 83 88 92 92 89 84 74 187 200 214 227 227 240 334 494 628 694 828 734 320 人显热 0 32 37 41 44 46 47 49 50 52 52 53 54 人潜热 187 187 187 187 187 187 187 187 187 187 187 187 187 照明 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 汇总 907 973 1024 1077 1104 1140 1251 1416 1546 1602 1737 1634 1151 114 北外墙 411 411 406 406 400 390 384 379 373 368 368 368 368 东外墙 578 573 564 550 541 531 522 517 517 522 527 531 541 北外墙 48 91 138 191 234 277 310 329 344 344 334 315 277 480 492 560 640 698 732 755 755 720 675 732 732 435 人显热 0 6281 7308 7993 8564 9021 9250 9592 9820 10049 10163 10391 10506 人潜热 36504 36504 36504 36504 36504 36504 36504 36504 36504 36504 36504 36504 36504 照明 1586 1586 1586 1586 1586 1586 1586 1586 1586 1586 1586 1586 1586 汇总 39607 45938 47066 47870 48527 49041 49311 49662 49864 50048 50214 50427 50217 一层总负荷 85004 97623 101202 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南外墙 189 187 185 181 179 176 172 168 165 163 161 161 163 南外窗 28 53 81 112 138 163 183 194 202 202 197 185 163 215 265 353 492 618 682 820 757 530 454 404 341 290 人显热 0 549 639 699 749 789 809 839 859 879 889 909 919 人潜热 1060 1060 1060 1060 1060 1060 1060 1060 1060 1060 1060 1060 1060 照明 345 345 345 345 345 345 345 345 345 345 345 345 345 汇总 1837 2459 2663 2889 3089 3215 3389 3363 3161 3103 3056 3001 2940 204 南外墙 152 150 149 146 144 141 138 135 132 131 130 130 131 南外窗 37 69 106 146 179 212 237 252 263 363 256 241 212 279 345 459 640 804 886 1067 985 689 591 525 443 377 人显热 0 103 120 131 140 148 152 157 161 165 167 170 172 人潜热 199 199 199 199 199 199 199 199 199 199 199 199 199 照明 341 341 341 341 341 341 341 341 341 341 341 341 341 汇总 1008 1207 1374 1603 1807 1927 2134 2069 1785 1790 1618 1524 1432 205 北外墙 88 88 87 87 86 83 82 81 80 79 79 79 79 北外窗 8 16 24 34 41 49 55 58 61 61 59 56 49 60 61 70 80 87 91 94 94 90 84 91 91 54 人显热 0 206 240 262 281 296 303 314 322 329 333 341 344 人潜热 397 397 397 397 397 397 397 397 397 397 397 397 397 照明 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 133 汇总 686 901 951 993 1025 1049 1064 1077 1083 1083 1092 1097 1056 206 南外墙 76 75 74 73 72 71 69 68 66 65 65 65 65 南外窗 18 35 53 73 89 106 119 126 131 131 128 120 106 139 172 230 320 402 443 533 492 345 295 263 222 189 人显热 0 172 200 218 234 246 253 262 268 275 278 284 287 人潜热 331 331 331 331 331 331 331 331 331 331 331 331 331 照明 114 114 114 114 114 114 114 114 114 114 114 114 114 汇总 678 899 1002 1129 1242 1311 1419 1393 1255 1211 1179 1136 1092 207 南外墙 76 75 74 73 72 71 69 68 66 65 65 65 65 南外窗 18 35 53 73 89 106 119 126 131 131 128 120 106 139 172 230 320 402 443 533 492 345 295 263 222 189 人显热 0 172 200 218 234 246 253 262 268 275 278 284 287 人潜热 331 331 331 331 331 331 331 331 331 331 331 331 331 照明 114 114 114 114 114 114 114 114 114 114 114 114 114 汇总 678 899 1002 1129 1242 1311 1419 1393 1255 1211 1179 1136 1092 208 南外墙 76 75 74 73 72 71 69 68 66 65 65 65 65 南外窗 18 35 53 73 89 106 119 126 131 131 128 120 106 139 172 230 320 402 443 533 492 345 295 263 222 189 人显热 0 34 40 44 47 49 51 52 54 55 56 57 57 人潜热 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 照明 68 68 68 68 68 68 68 68 68 68 68 68 68 汇总 367 450 531 644 744 803 906 872 730 680 646 598 551 209 南外墙 76 75 74 73 72 71 69 68 66 65 65 65 65 南外窗 18 35 53 73 89 106 119 126 131 131 128 120 106 139 172 230 320 402 443 533 492 345 295 263 222 189 人显热 0 34 40 44 47 49 51 52 54 55 56 57 57 人潜热 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 照明 68 68 68 68 68 68 68 68 68 68 68 68 68 汇总 367 450 531 644 744 803 906 872 730 680 646 598 551 210 南外墙 189 187 185 181 179 176 172 168 165 163 161 161 165 南外窗 28 53 81 112 138 163 183 194 202 202 197 185 163 215 265 353 492 618 682 820 757 530 454 404 341 290 人显热 0 549 639 699 749 789 809 839 859 879 889 909 919 人潜热 1060 1060 1060 1060 1060 1060 1060 1060 1060 1060 1060 1060 1060 照明 345 345 345 345 345 345 345 345 345 345 345 345 345 汇总 1837 2459 2663 2889 3089 3215 3389 3363 3161 3103 3056 3001 2942 211 南外墙 238 236 233 229 226 222 217 213 208 206 203 203 206 南外窗 17 32 49 67 82 98 110 116 121 121 118 111 98 129 159 212 295 371 409 492 454 218 273 242 204 174 人显热 0 549 639 699 749 789 809 839 859 879 889 909 919 人潜热 1060 1060 1060 1060 1060 1060 1060 1060 1060 1060 1060 1060 1060 照明 345 345 345 345 345 345 345 345 345 345 345 345 345 汇总 1789 2381 2538 2695 2833 2923 3033 3027 2811 2884 2857 2832 2802 212 南外墙 119 118 117 114 113 111 109 106 104 103 102 102 103 南外窗 8 16 24 34 41 49 55 58 61 61 59 56 49 64 80 106 148 186 204 246 227 159 136 121 102 87 人显热 0 275 319 349 374 394 404 419 429 439 444 454 459 人潜热 530 530 530 530 530 530 530 530 530 530 530 530 530 照明 173 173 173 173 173 173 173 173 173 173 173 173 173 汇总 894 1192 1269 1348 1417 1461 1517 1513 1456 1442 1429 1417 1401 213 南外墙 119 118 117 114 113 111 109 106 104 103 102 102 103 西外墙 256 256 254 252 248 244 240 236 230 226 222 220 218 南外窗 8 16 24 34 41 49 55 58 61 61 59 56 49 64 80 106 148 186 204 246 227 159 136 121 102 87 人显热 0 34 40 44 47 49 51 52 54 55 56 57 57 人潜热 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 照明 113 113 113 113 113 113 113 113 113 113 113 113 113 汇总 626 683 720 771 814 836 880 858 787 760 739 716 693 215 北外墙 231 231 228 228 225 219 216 213 210 207 207 207 207 北外窗 33 62 95 131 160 190 213 226 236 236 229 216 190 233 239 272 311 339 355 367 367 350 328 355 355 211 人显热 0 206 240 262 281 296 303 314 322 329 333 341 344 人潜热 397 397 397 397 397 397 397 397 397 397 397 397 397 照明 685 685 685 685 685 685 685 685 685 685 685 685 685 汇总 1579 1820 1917 2014 2087 2142 2181 2202 2200 2182 2206 2201 2034 216 南外墙 315 312 309 303 300 293 287 281 275 272 269 269 272 南外窗 76 144 220 303 371 440 493 523 546 546 531 500 440 579 716 954 1329 1670 1840 2215 2045 1431 1227 1091 920 784 人显热 0 137 160 175 187 197 202 210 215 220 222 227 230 人潜热 265 265 265 265 265 265 265 265 265 265 265 265 265 照明 482 482 482 482 482 482 482 482 482 482 482 482 482 汇总 1717 2056 2390 2857 3275 3517 3944 3806 3214 3012 2860 2663 2473 二楼总负荷 19513 24646 26705 29121 31228 32527 34431 34039 31613 31053 30433 29736 28709 三层至六层各房间总冷负荷及楼层汇总： 房间 及楼层 时刻 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 301 726 772 797 825 841 852 863 859 850 837 841 835 773 302 637 692 727 774 816 838 882 862 797 776 761 742 725 303 495 587 631 687 738 767 815 800 735 714 697 678 658 304 1734 2292 2444 2596 2732 2818 2927 2918 2801 2773 2745 2719 2688 305 3262 4379 4919 5596 6195 6558 7133 6995 6332 6037 5856 5631 5397 306 962 1179 1416 1753 2054 2230 2540 2442 2015 1870 1761 1619 1479 307 2352 3265 3632 4070 4456 4695 5053 4984 4551 4418 4314 4185 4046 308 1691 2285 2584 2963 3297 3501 3825 3747 3335 3203 3101 2972 2839 309 367 450 531 644 744 803 906 872 730 680 646 598 551 310 378 461 542 655 755 814 917 883 741 691 657 609 562 311 1837 2459 2663 2889 3089 3215 3389 3363 3161 3103 3056 3001 2942 312 1789 2381 2538 2695 2833 2923 3033 3027 2811 2884 2857 2832 2802 313 894 1192 1269 1348 1417 1461 1517 1513 1456 1442 1429 1417 1401 314 626 683 720 771 814 836 880 858 787 760 739 716 693 315 892 1073 1114 1150 1174 1192 1206 1208 1205 1201 1204 1205 1161 316 686 901 951 993 1025 1049 1064 1077 1083 1083 1092 1097 1056 317 686 901 951 993 1025 1049 1064 1077 1083 1083 1092 1097 1056 三楼总 21226 27322 29815 32772 35348 36940 39289 38815 35943 35057 34408 33556 32312 401 3821 4934 5232 5530 5794 5959 6171 6153 5919 5863 5814 5765 5706 402 2805 3780 4197 4699 5145 5418 5836 5747 5230 5070 4944 4789 4624 403 548 690 815 987 1141 1232 1388 1340 1128 1057 1003 933 864 404 537 679 804 976 1130 1221 1377 1329 1117 1046 992 922 853 405 1508 1876 2256 2791 3268 3548 4038 3884 3214 2985 2813 2590 2370 406 1691 2285 2584 2963 3297 3501 3825 3747 3335 3203 3101 2972 2839 407 367 450 531 644 744 803 906 872 730 680 646 598 551 408 378 461 542 655 755 814 917 883 741 691 657 609 562 409 1837 2459 2663 2889 3089 3215 3389 3363 3161 3103 3056 3001 2942 410 1789 2381 2538 2695 2833 2923 3033 3027 2811 2884 2857 2832 2802 411 894 1192 1269 1348 1417 1461 1517 1513 1456 1442 1429 1417 1401 412 626 683 720 771 814 836 880 858 787 760 739 716 693 413 892 1073 1114 1150 1174 1192 1206 1208 1205 1201 1204 1205 1161 414 686 901 951 993 1025 1049 1064 1077 1083 1083 1092 1097 1056 415 686 901 951 993 1025 1049 1064 1077 1083 1083 1092 1097 1056 416 726 772 797 825 841 852 863 859 850 837 841 835 773 四层总 19791 25517 27964 30909 33492 35073 37474 36937 33850 32988 32280 31378 30253 五层 同三层 601 1795 2028 2064 2087 2096 2092 2083 2075 2059 2045 2055 2069 2031 602 6547 7568 7753 7916 8051 8079 8171 8075 7813 7741 7711 7728 7762 603 2395 2571 2711 2918 3099 3174 3367 3250 2895 2770 2694 2612 2546 604 2741 3267 3520 3849 4136 4187 4570 4455 4018 3873 3775 3668 3568 605 4679 5616 6136 6823 7426 7750 8351 8120 7218 6917 6709 6469 6241 606 2316 2779 3031 3361 3651 3707 4095 3985 3550 3404 3305 3190 3082 607 1034 1124 1224 1371 1498 1561 1696 1628 1405 1325 1275 1214 1160 608 1034 1124 1224 1371 1498 1561 1696 1628 1405 1325 1275 1214 1160 609 3190 3778 3985 4237 4456 4560 4768 4674 4334 4224 4155 4089 4030 610 3026 3528 3608 3672 3722 3728 3757 3719 3618 3590 3581 3596 3619 611 1066 1238 1273 1303 1331 1338 1358 1340 1290 1277 1269 1269 1273 612 1388 1429 1446 1466 1478 1474 1520 1547 1533 1530 1564 1520 1362 613 865 892 896 899 894 882 873 860 850 837 846 854 826 六层总 32076 36942 38871 41273 43336 44093 46305 45356 41988 40858 40214 39492 38660 总负荷 198836 239372 254372 271672 28 6660 295517 309349 306795 290024 285172 281754 276999 269289 空调热负荷的计算： 空调热负荷由通过围护结构的温差传热量和附加耗热量组成，其中通过围护结构的温差传热量由下式计算： Qj=k F(t -t ) a 其中：Qj——通过供暖房间某一面围护物的温差传热量，w； k——该面围护结构的传热系数，w/（m ·℃）； F——该面围护结构的散热面积，m ； t ——室内空气计算温度，℃； t ​——室外供暖计算温度，℃； a——温度修正系数。 附加耗热量包括朝向修正、风力附加，因各层层高均小于等于四米，故不需要计算高度附加值。 冬季采用空调采暖时，室内保持正压状态，故未计算通过门窗缝隙的冷风渗透耗热量及冷风渗入耗热量。 各房间及楼层热负荷见下列各表： 房间编号 围护结构 传热系数 室内计算温度 室外计算温度 室内外计算温差 温差修正系数 基本耗热量 耗热量修正 房间热负荷 名称及方向 面积（m ） k w/（m ·℃） t ℃ t ℃ t -t ℃ a Q 朝向(％) 风力附加(％) 修正值(％) 修正后的热量(w) Q(w) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 101 北外墙 18 -12 30 1 412 0 0 100 412 1177 北外窗 1 337 0 100 337 地面 428 0 100 428 102 南外墙 18 -12 30 1 687 -15 0 85 584 2727 南外窗 1 405 -15 85 429 东外墙 1 901 -15 85 811 地面 903 0 100 903 103 北外墙 18 -12 30 1 687 0 0 100 687 5704 北外窗 1 505 0 100 505 西外墙 1 312 -5 95 296 南外墙 1 687 -15 85 584 南外窗 1 505 -15 85 429 地面 1842 0 100 1842 西墙 457 -5 95 434 顶棚 1 927 0 100 927 104 北外墙 18 -12 30 1 687 0 0 100 687 8091 北外窗 1 505 0 100 505 南外墙 1 412 -15 85 350 南外窗 1 3285 -15 85 2792 东外墙 457 -5 95 434 顶棚 1 962 0 100 962 地面 159 2361 0 100 2361 105 北外墙 18 -12 30 1 343 0 0 100 343 1428 北外窗 1 253 0 100 253 东外墙 21 485 0 100 485 地面 347 0 100 347 106 东外窗 18 -12 30 1 374 -5 0 95 355 10848 南外墙 1 634 -15 85 539 南外窗 1 4233 -15 85 3598 地面 428 6356 0 100 6356 107 108 南外墙 18 -12 30 1 103 -15 0 85 88 1180 南外窗 1 821 -15 85 698 地面 394 0 100 394 109 南外墙 18 -12 30 1 206 -15 0 85 175 2527 南外窗 1 1642 -15 85 1396 西外墙 177 -5 95 168 地面 788 0 100 788 110 南外墙 18 -12 30 1 1374 -15 0 85 1168 5785 南外窗 1 1011 -15 85 859 西外墙 1 901 -5 95 856 北墙 631 0 100 631 东墙 177 -5 95 168 东外墙 1 312 -5 95 296 地面 1807 0 100 1807 111 北外墙 18 -12 30 1 1691 0 0 100 1691 7422 北外窗 1 1245 0 100 1245 东墙 21 485 -5 95 461 西墙 21 485 -5 95 461 地面 1711 0 100 1711 顶棚 1 1853 0 100 1853 112 西外墙 18 -12 30 1 503 -5 0 95 478 1884 西外窗 1 449 -5 95 427 南墙 315 -15 85 268 顶棚 1 463 0 100 463 地面Ⅰ 12 1 169 0 100 169 地面Ⅱ 1 79 0 100 79 113 北外墙 18 -12 30 1 308 0 0 100 308 2214 北外窗 1 337 0 100 337 西外墙 1 503 -5 95 478 西外窗 1 449 -5 95 427 顶棚 1 463 0 100 463 地面Ⅰ 12 1 169 0 100 169 地面Ⅱ 1 79 0 100 79 114 北外墙 18 -12 30 1 1653 0 0 100 1653 12127 北外窗 1 2022 0 100 2022 东外墙 42 1 1386 -5 95 1317 顶棚 1 5533 0 100 5533 地面Ⅰ 1 905 0 100 905 地面Ⅱ 1 360 0 100 360 地面Ⅲ 1 159 0 100 159 地面Ⅳ 1 178 0 100 178 64294 房间编号 热负荷 房间编号 热负荷 房间编号 热负荷 201 1868 312 1360 505 1571 202 3502 313 596 506 1572 203 2004 314 1382 507 786 204 1571 315 1330 508 786 205 1057 316 1330 509 2004 206 786 317 1157 510 1360 207 786 三层汇总 22572 511 596 208 786 401 1868 512 1382 209 786 402 1382 513 1330 210 2004 403 2790 514 1330 211 596 404 786 515 1057 212 1360 405 786 五层汇总 22170 213 1382 406 2357 601 2438 214 1330 407 1572 602 3791 215 3440 408 786 603 3116 216 3264 409 786 604 2559 二层汇总 24950 410 2004 605 4948 301 1868 411 1360 606 2452 302 1382 412 596 607 1069 303 596 413 1382 608 1057 304 1360 414 1330 609 3116 305 3575 415 1330 610 2558 306 1571 416 1057 611 1198 307 1571 四层汇总 22172 612 1776 308 1572 501 1868 613 1793 309 786 502 1382 六层汇总 31871 310 786 503 3575 总负荷 188029 311 2004 504 1571 空调湿负荷的计算： 本次设计中湿负荷是根据平均每人每小时散湿量为依据计算的，查资料得在办公情况下，每人每小时散湿量为109g/h，乘以每房间的人数得各房间散湿量，整理见下表（单位：g/h）： 房间编号 湿负荷 房间编号 湿负荷 房间编号 湿负荷 101 733 302 105 415 628 102 1570 303 209 416 733 103 3244 304 1570 501 733 104 837 305 2930 502 3139 105 105 306 209 503 2930 106 1779 307 1046 504 209 107 209 308 1046 505 1046 108 209 309 105 506 1046 109 419 310 105 507 105 110 6697 311 1570 508 105 111 1256 312 1570 509 1570 112 105 313 837 510 1570 113 105 314 837 511 837 114 20405 315 52 512 837 201 733 316 628 513 523 202 3139 317 628 514 628 203 1570 401 3139 515 628 204 314 402 2616 601 733 205 1256 403 628 602 3139 206 1046 404 628 603 314 207 1046 405 2511 604 1256 208 105 406 1046 605 2093 209 105 407 105 606 1046 210 1570 408 105 607 105 211 1570 409 1570 608 105 212 837 410 1570 609 1570 213 105 411 837 610 1570 214 628 412 837 611 523 215 419 413 523 612 105 301 733 414 628 613 105 三、系统选择： 冷热源选择： 选择冷热源系统的基本原则： (1)空气调节人工冷热源宜采用集中设置的冷（热）水机组和供热、换热设备。其及机型和设备的选择，应根据建筑物空气调节的规模、用途、冷负荷、所在地区气象条件、能源结构、政策、价格及环保规定等情况，按下列要求综合论证确定： a.热源应优先采用城市、区域供热或工厂余热； b.夏热冬冷、干旱缺水地区的中小建筑可采用空气源热泵或埋管式地源热泵冷（热）水机组供冷、供热； c.全年进行空气调节，且各房间区域负荷特性相差较大，需要长时间向建筑物供热和 供冷时，技术经济比较后，可采用水环热泵空气调节系统供冷、供热； d.在执行分时电价、峰谷电价差较大的地区，空气调节系统采用低谷电价时段蓄冷（热）能明显节电及节省投资时，可采用蓄冷（热）系统供冷（热）； (2)需设空气调节的商业建筑或公共建筑群，有条件时宜采用热、电、冷联产系统或集中设置供冷、供热站； (3)电动压缩式机组台数及单机制冷量的选择，应满足空气调节负荷变化规律及部分负荷运行的调节要求，一般不宜少于两台；当小型工程仅设一台时，应选调节性能优良的机型； (4)选择电动压缩式机组时，其制冷剂必须符合有关环保要求，其使用年限不得超过中国禁用时间表的规定。 冷热源系统方案的比较 冷源比较 根据冷热源系统设计原则和建筑物的实际情况，拟定冷源系统方案，对各方案进行技术、经济比较，具体比较见下表： 方案名称 方案说明 优点 缺点 方案一 热泵冷热水机组供冷 1）机组设置于地下室设备机房内 2）用电驱动 3）空气源或水源热泵 1）一套设备即能供冷热 2）充分利用地位能源 1）机组性能系数不高 2）调节不便 方案二 活塞式冷水机组冷 1）机组设置于地下设备机房内 2）用电驱动 1）换热效果较好 2）多机头，冷量调节方便 1）制冷量小 2）噪声大 方案三 溴化锂冷水机组供冷 1）机组设置于地下室 设备机房内 2）用蒸汽驱动 1）运转平稳 2）负荷系数高 3）噪声低 热源比较 根据冷热源系统设计原则和建筑物的实际情况，拟定热源系统方案，对各方案进行技术、经济比较，具体比较见下表： 方案名称 方案说明 优点 缺点 方案一 热泵供热 1）机组设置于地下室设备机房内 2）用电驱动 3）空气源或水源热泵 1）节约能源 2）节省设备 1）机组性能系数不高 2）调节不便 方案二 热电厂供热 1）机组设置于地下室设备机房内 2）用电驱动 1）锅炉容量大 2）自动化程度高 方案三 区域锅炉房供热 1）需设置换热设备 2）换热设备放于地下室设备机房内，不需另设设备房 1）热效率高 2）自动化程度高 3）污染少，利于环保 方案四 局部锅炉房供热 1）需配置专门的锅炉房 2）设若干台锅炉 1）运行管理方便 1）热效率低 2）自动化程度低 冷热源系统方案的确定 根据各方案的技术可行性与经济比较，拟选择地源热泵空调系统，以大地作为冷热源行供热制冷。 空调系统的选择 空调系统设计的基本原则 (1)、选择空气调节系统时，应根据建筑物的用途、规模、使用特点、符合变化情况与参数要求、所在地区气象条件与能源状况等，通过技术经济比较确定；当各空气调节区热湿负荷变化情况相似，宜采用集中控制，各空气调节区温湿度波动不超过允许范围时，可集中设置共用的全空气定风量空气调节系统。需分别控制各空气调节区室内参数时，宜采用变风量或风机盘管空气调节系统，不宜采用末端再热的全空气定风量空气调节系统； (2)、选择的空调系统应能保证室内要求的参数，即在设计条件下和运行条件下均能保证达到室内温度、相对湿度、净化等要求。 (3)、综合考虑初投资和运行费用，系统应经济合理； (4)、尽量减少一个系统内的各房间相互不利的影响； (5)、尽量减少风管长度和风管重叠，便于施工、管理和测试。 (6)、各房间或区的设计参数值和热湿比相接近污染物相同，可以划分成一个全空气系统。对于定风量单风道系统，还要求工作时间一致，负荷变化规律基本相同。 空调系统方案的比较 ·全空气系统 全空气系统一般选用组合式空调器进行空气处理，室内负荷全部由处理过的空气来负担，系统处理空气量大，所担负的空调面积也较大。因此适用于建筑空间较高，面积较大，人员较多的房间，以及房间温度和湿度要求较高，噪声要求较严格的空调系统。 全空气系统的主要优点为： 1)使用寿命长, 2)可以根据室外气象参数的变化和室内负荷变化实现全年多工况解能运行调节, 3)充分利用室外新风,减少与避免冷、热抵消,减少冷冻机的运行时间。 4)可以严格地控制室内温度和室内相对湿度。 5)可以有效地采取消省和隔振措施,便于管理和维修。 其主要缺点为： 1)空气比热、密度小,需空气量多,风道断面积大,输送耗能大。 2)空调设备需集中布置在机房,机房面积较大,层高较高。 3)除制冷及锅炉设备外空气处理机组和风管造价均较高。 4)送回风管系统复杂,布置困难。 5)支风管和风口较多时不易均衡调节风量,风道要求保温,影响造价。 6)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交叉污染，另外调节也比较困难。 7)设备与风管的安装工作量大,周期长。 ·风机盘管加新风系统 风机盘管加新风系统是目前应用广泛的一种空调系统，它由风机盘管来承担全部室内负荷，单独设新风机组，向室内补充所需新风。因此，在空调房间较多，面积较小，各房间要求单独调节，且建筑层高较高，房间温湿度要求不严格的房间，宜采用风机盘管家新风系统。 风机盘管加新风系统的主要优点有： 1)布置灵活，可以和集中处理的新风系统联合使用，也可以单独使用 2)各空调房间互不干扰，可以独立地调节室温，并可随时根据需要开停机组,节省运行费用，灵活性大，节能效果好 3)与集中式空调相比不需回风管道，节约建筑空间 4)机组部件多为装配式、定型化、规格化程度高，便于用户选择和安装 5)只需新风空调机房，机房面积小 6)使用季节长 7)各房间之间不会互相污染 其缺点为： 1)对机组制作要求高，则维修工作量很大 2)机组剩余压头小室内气流分布受限制 3)分散布置敷设各中管线较麻烦，维修管理不方便 4)无法实现全年多工况节能运行调节 5)水系统复杂，易漏水 6)过滤性能差 空调系统方案的确定： 本次设计中的建筑主要房间为办公室，大多面积较小，且各房间互不连通，应使所选空调系统能够实现对各个房间的独立控制，综合考虑各方面因素，确定选用风机盘管加新风系统。在房间内布置吊顶的风机盘管，采用暗装的形式。 四、新风负荷的计算： 新风量的确定 空气调节系统得新风量，应符合下列规定： a.不少于人员所需的新风量，以及补偿排风和保持室内正压所需风量两项中较大值； b.人员所需的新风量应按国家现行有关卫生标准的要求，并根据人员的活动和工作性质以及在室内的停留时间等因素确定。 营业厅 复议厅 休息室 合议厅 办公室 新风量（m3/h·人） 30 30 30 30 30 新风量确定表 以每人每小时30 m 计算得新风负荷列于下表： 房间编号 新风负荷 房间编号 新风负荷 房间编号 新风负荷 101 210 302 30 415 180 102 450 303 60 416 210 103 930 304 450 501 210 104 240 305 840 502 900 105 30 306 60 503 840 106 510 307 300 504 60 107 60 308 300 505 300 108 60 309 30 506 300 109 120 310 30 507 30 110 1920 311 450 508 30 111 60 312 450 509 450 112 30 313 240 510 450 113 30 314 30 511 240 114 5850 315 150 512 240 201 210 316 180 513 150 202 900 317 180 514 180 203 450 401 900 515 180 204 90 402 750 601 210 205 360 403 180 602 900 206 300 404 180 603 90 207 300 405 720 604 360 208 30 406 300 605 600 209 30 407 30 606 300 210 450 408 30 607 30 211 450 409 450 608 30 212 240 410 450 609 450 213 30 411 240 610 450 214 180 412 240 611 150 215 120 413 150 612 30 301 210 414 180 613 30 汇总得各层新风量为：一层10800 m /h，二层4140 m /h，三层4200 m /h，四层5190 m /h。五层4560 m /h，六层3630 m /h，总新风量为32520 m /h。 夏季空调新风冷负荷的计算： =Mo（ho—hR） （4-1） 式中——夏季新风冷负荷,KW； Mo——新风量,kg/s； ho——室外空气的焓值,kJ/kg； hR——室内空气的焓值,kJ/kg； ——余量系数； 根据夏季空调室外计算干球温度℃,湿球温度℃,由湿空气焓湿图查得室外空气焓值ho=82kJ/kg，当tR=25℃,φ=50℅时,室内空气焓值hR=50kJ/kg，Δh=82-50=32 kJ/kg； 根据上述公式，计算得各层夏季空调新风冷负荷为：一层，二层 kw，三层 kw，四层 kw，五层 kw，六层 kw，总347 kw。 冬季空调新风热负荷的计算： =Mo·cp·（to—tR） （4-2） 式中 ——冬季新风热负荷,KW； Mo——新风量,kg/s； cp——空气的定压比热,kJ/(kg·℃),取 kJ/(kg·℃)； to——冬季空调室外空气的计算温度,℃,北京地区为 -12℃； tR——冬季空调室内空气的计算温度,℃，取18℃； ——余量系数； 计算得各层冬季空调新风热负荷为：一层，二层，三层，四层，五层，六层，总 kw。 五、空气处理设备的选择 空气处理设备是将室外空气处理到室内要求状态的设备，在本设计中使用的空气处理设备有风机盘管(FP)和新风机组。 风机盘管的选择： 风机盘管加独立新风系统的处理过程以及送风参数计算： 其夏季处理过程焓湿图如下： O－室外空气参数，R－室内设计参数， M－风机盘管处理室内的空气点 S－送风状态点，ε－室内热湿比，εfc－风机盘管处理的热湿比 新风处理到室内等焓点与机器露点的交点，其不承担室内冷负荷，承担一部分湿负荷。 其中热湿比： ε＝ () 总送风量： () 新风量： 风机盘管的风量： () 对于M点焓值的确定： 由于 () 注：以上处理过程是在不考虑管道、设备温升或其保温性能很好时的得到的近似设计计算过程。根据以上计算过程，可初步选取空气处理设备。 风机盘管的选取 根据已经得出的房间冷负荷初选风机盘管的型号，每台风机盘管负责20-30平方米。 各个房间风机盘管的选择：以101房间为例：根据房间冷负荷Q=2111W,面积A= ，选用FP-5型风机盘管1台。 房间选取风机盘管的型号及数量列于下表： 房间编号 型号 台数 房间编号 型号 台数 101 FP-5 1 317 1 102 FP-5 2 401 1 103 FP-5 4 402 4 104 4 403 4 105 1 404 1 106 10 405 1 107 1 406 3 108 1 407 FP-5 2 109 2 408 1 110 6 409 1 111 2 410 2 112 1 411 2 113 1 412 1 114 8 413 1 201 1 414 1 202 4 415 1 203 2 416 1 204 2 501 1 205 1 502 1 206 1 503 1 207 1 504 2 208 1 505 4 209 1 506 2 210 2 507 3 211 2 508 FP-5 2 212 1 509 1 213 1 510 1 214 1 511 2 215 3 512 2 216 3 513 1 301 1 514 1 302 1 515 1 303 1 601 FP-5 1 304 2 602 FP-5 4 305 4 603 2 306 2 604 FP-5 2 307 3 605 FP-5 4 308 FP-5 2 606 FP-5 2 309 1 607 1 310 1 608 1 311 2 609 3 312 2 610 2 313 1 611 1 314 1 612 1 315 1 613 1 316 1 型　　　号 FP-5 风　　量 m3/h 350 500 630 供冷量 kw 1400 2000 2800 3500 6600 供热量 kw 3000 4200 5250 水流量 m3/h 344 482 602 水　　阻 kpa 19 24 39 冷冻水供回水温度 ℃ 7-12 进出水管管径DN mm 20 凝结水管管径DN mm 20 风机盘管性能表 注： 风机盘管机组的选择都选用了中速制冷量、中速风速，所选的盘管实际制冷量要比所需要的大很多，但可以通过调节盘管水流量，提高回水温度来调节。 风机盘管的布置 风机盘管的布置与空调房间的使用性质和建筑形式有关，对于办公室、会议室、宿舍等一般布置在进门的过道顶棚内，采用吊顶卧式暗装的形式，采用侧送或下送上回。 风机盘管机组空调系统的新风供给方式采用由独立新风系统供给室内新风，经过处理过的新风从进风总风管通过支管送入各个房间。单独设置的新风机组，可随室外空气状态参数的变化进行调节，保证了室内空气参数的稳定，房间新风全年都可以得到保证。 风机盘管机组的供水系统采用双水管系统，过渡季节尽量利用室外新风，关闭空调机组关闭供水。 新风机组的选择： 新风机组的计算： 新风机组计算方法与风机盘管计算方法基本相同。 新风机组的型号及布置： 此建筑地上共有六层楼，其中一层功能较复杂，面积较大，拟安装三台新风机组，其余五层每层安装两台新风机组，均为吊装。根据所负担房间的新风量与新风负荷确定新风机组的型号。 第一层西区新风机组负担的新风量为2650 m /h，新风冷负荷为26kw。新风机组的型号为CC1200（6排）。东区新风机组负担的新风量为2002 m /h，新风冷负荷为22kw。新风机组的型号为CC1200（4排）。北区东区新风机组负担的新风量为7080 m /h，新风冷负荷为65kw。新风机组的型号为CC4000（4排）。 第二层西区的新风冷负荷为.新风机组的型号为CC1200（4排）。东区新风机组负担的新风冷负荷为24kw，新风机组的型号为CC1200（6排）。 第三层西区新风机组负担的新风冷负荷为，新风机组的型号为CC1200（4排）。东区新风机组负担的新风冷负荷为24kw，新风机组的型号为CC1200（6排）。 第四层西区新风机组负担的新风量为1680 m /h，新风冷负荷为20kw，新风机组的型号为CC1200（4排）。东区新风机组负担的新风量为3062 m /h，新风冷负荷为33kw，新风机组的型号为CC1200（6排）。 第五层西区新风机组负担的新风量为1980 m /h，新风冷负荷为，新风机组的型号为CC1200（4排）。东区新风机组负担的新风量为2370 m /h，新风冷负荷为，新风机组的型号为CC1200（6排）。 第六层西区新风机组负担的新风量为1740 m /h，新风冷负荷为，新风机组的型号为CC1200（4排）。东区新风机组负担的新风量为1860m /h，新风冷负荷为，新风机组的型号为CC1200（4排）。 六、气流组织 气流组织又称空气分布，大多数空调与通风系统都需要向房间或被控制区送入和排出空气，不同形状的房间、不同的送风口和回风口形式和布置、不同大小的送风量都影响室内空气的流速分布、温湿度分布和污染物浓度分布。室内气流速度、温湿度都是人体热舒适的要素，而污染物浓度是室内空气品质的重要指标。因此，要想使房间内人群的活动区域成为一个温湿度适宜，空气品质优良的环境，不仅要有合理的系统形式及对空气的处理方案，而且要有合适的空气分布。 气流组织分布 本次设计中大多采用侧送下回的气流组织形式，送出的气流为贴附于顶棚的射流。射流下侧吸卷室内空气，射流在近墙下降。工作区为回流区，该模式的通风效率较高，换气效率约为。侧送风口的安装离顶棚距离越近，且又以15～20度仰角向上送风时，则可加强贴附，借以增加射流。合理地组织气流流线的问题，主要是考虑送风口的位置，回风口的影响较小。 设计侧顶送风口的调节应达到以下的要求： 1）各风管之间风量调节； 2）射流轴线水平方向的调节，使送风速度均匀，射流轴线不偏斜； 3）水平面扩散角的调节。 4）竖向仰角的调节，一般以向上10～20度的仰角，加强贴附，增加射程； 风机盘管加独立新风系统使风机盘管暗装于天花板，采用上侧送风，同侧下部回风的形式。送风气流贴附于顶棚，工作区处于回流区中。送风与室内空气混合充分，工作区的风速较低，温度湿度比较均匀，适用于小空间的办公室及其他要求舒适性较高的场所。 各管段建议流速和最大流速列于下表： 编号 管段 建议流速 最大流速 1 新风入口 2 风机入口 3 风机出口 -10 -11 4 主风道 -8 5 水平支风道 4-6 6 垂直支风道 4-5 7 送风口 2-4 风口布置 风口对气流组织有着关键影响，根据送回风量选择合适的风口，均匀分配，同时避免柱和梁的阻挡，最大可能的减少风量扰动对气流产生的负面效应，才能产生良好的气流组织效果，在本次设计中遵循了以下原则： （1）、新风口应尽量靠近风机盘管的送风口，目的让新风与室内回风混合均匀。 （2）、送风口尺寸放大。变风量末端在调节时产生的风速变化会使人感到不舒适，这在大风量送风口尤为明显。解决这个问题的最简单方法是加大吊顶风口的尺寸，尽可能减少出风速度，使这种风速的变化带来的影响微乎其微。一般可将送风口的额定流量加大一档。 （3）、增强吊顶贴附效应。使吊顶平面保持平整，尽量使吊顶面的凸凹远离送风口。这其中主要包括灯具、水喷淋头和火灾报警探头，两者间须隔开一定的距离。 风口选择计算 送风气流分布设计步骤为首先布置双层百叶风口，送风口布置的原则是： 1) 布置时充分考虑建筑结构的特点，送风口下送方向不得有障碍物（如柱）； 2) 一般按对称布置或梅花形布置； 3) 每个送风口所服务的区域最好为正方形或接近正方形；如果送风口服务区的长度比大于时，宜选用矩形送风口;如果采用顶棚回风，则回风口应布置在距送风口最远处。 4) 送风气流分布计算，主要选用合适的送风口，使房间内风速满足设计要求。 送风选用双层百叶风口侧送方式，保证工作区稳定而均匀的温度和风速。为保证贴附射流有足够的射程，并不产生较大噪声，所以选送风口风速V=2-5m/s,最大风速不得超过6 m/s,送热风时取较大值。 七、风系统水力计算 风管水力计算方法 风管尺寸的计算在系统和设备布置、风管材料、各送排风点的位置和风量均已确定的基础上进行，采用假定流速法,其计算方法如下： (1) 确定空调系统风道形式,合理布置风道,并绘制风道系统轴侧图,作为水利计算草图。 (2) 在计算草图上进行管段编号,并标注管段的长度和风量,管段长度一般按两管件中心线长度计算,不扣除管件(如三通,弯头)本身的长度。 (3) 选定系统最不利环路，一般指最远或局部阻力最大的环路。 (4) 选择合适的空气流速，同前页各管段建议流速和最大流速表中所列。 (5) 根据给定风量和选定流速，逐段计算管道端面尺寸，并使其符合矩形风道统一规格。然后根据选定了的段面尺寸和风量，计算出风道内的实际流速。 通过矩形风道的风量G可按下式计算： G=3600abv（ ） () 式中 a、b——分别为风道断面净宽和净高，m。 (6) 计算风道的沿程阻力。 (7) 计算各管段的局部阻力。 (8) 计算系统的总阻力。 (9) 检查并联管路的阻力平衡情况。 (10) 根据系统的总风量，总阻力选择风机。 说明：本设计的主风道设计最大风速为8m/s；支风道最大风速为 风口尺寸根据计算出的风量以及流速来选择，详细规格尺寸详见图纸。 风管水力计算过程 以一层东区的新风系统为例：布置一层的送风系统并绘制出草图选择出最不利环路0-1-2-3-4-5-6。 一层新风最不利环路示意图如下： 根据所布置风系统图，计算各管段的局部阻力系数： 0—1段 双层百叶风口§=，对开调节阀§=，矩形900弯头§=，共三个，所以∑§=； 1—2段 三通§=，∑§=； 2—3段 三通§=，∑§=； 3—4段 三通§=，∑§=； 4—5段 四通§=； 5—6段 三通§=； 6—7段 三通§=。 各层风系统水力计算表如下： 风管水力计算表(一层东) 序号 风量(m^3/h) 管宽(mm) 管高(mm) 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 170 120 120 2 200 120 120 3 320 160 120 4 440 200 160 5 1370 400 250 6 1805 400 250 7 2030 400 250 小计 6335 　 　 　 　 　 风管水力计算表（一层西） 序号 风量(m^3/h) 管宽(mm) 管高(mm) 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 170 120 120 2 230 160 120 3 290 200 120 4 410 200 160 5 530 250 160 6 1170 250 250 7 1810 400 250 8 2450 400 250 小计 7060 　 　 　 　 　 风管水力计算表（一层北） 序号 风量(m^3/h) 管宽(mm) 管高(mm) 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 400 250 2 2925 500 400 3 800 400 4 5850 800 400 5 5910 800 400 小计 20535 　 　 　 　 　 风管水力计算表（二层西） 序号 风量(m^3/h) 管宽(mm) 管高(mm) 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 300 200 160 2 330 200 160 3 510 250 160 4 540 250 160 5 765 250 160 6 990 320 200 7 1215 400 200 8 1440 400 200 5 9 1710 400 200 小计 7800 　 　 　 　 　 风管水力计算表（二层东） 序号 风量(m^3/h) 管宽(mm) 管高(mm) 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 300 200 120 2 600 250 160 3 780 250 200 4 1005 320 200 5 1230 400 200 6 1455 500 200 7 1680 500 200 8 2025 500 250 9 2250 500 250 5 小计 11325 　 　 　 　 　 风管水力计算表（三层西） 序号 风量(m^3/h) 管宽(mm) 管高(mm) 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 100 120 120 4742 2 200 160 120 3 300 200 120 4 450 250 120 5 600 250 160 6 630 250 160 7 810 320 160 8 1035 400 160 9 1260 400 160 10 1485 400 200 11 1710 400 200 12 1980 400 200 小计 10560 　 　 　 　 　 风管水力计算表（三层东） 序号 风量(m^3/h) 管宽(mm) 管高(mm) 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 30 120 120 2 240 160 120 3 630 250 200 4 840 320 200 5 1050 400 200 6 1260 400 200 7 1485 500 200 8 1710 500 200 9 1890 500 200 10 1980 500 200 小计 11115 　 　 　 　 　 风管水力计算表（四层东） 序号 风量(m^3/h) 管宽(mm) 管高(mm) 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 240 200 120 2 480 200 160 3 720 250 160 5 4 1080 320 200 5 1440 400 200 5 6 500 200 7 1815 500 200 8 500 250 9 2190 500 250 10 2415 500 250 11 2640 630 250 12 3045 630 250 13 3270 630 250 小计 22965 　 　 　 　 　 风管水力计算表（四层西） 序号 风量(m^3/h) 管宽(mm) 管高(mm) 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 150 160 120 2 300 200 120 3 330 200 120 4 480 200 160 5 510 200 200 6 735 250 200 7 960 320 200 8 1185 400 200 9 1410 500 200 10 1680 500 200 小计 7740 　 　 　 　 　 风管水力计算表（五层东） 序号 风量(m^3/h) 管宽(mm) 管高(mm) 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 30 120 120 2 240 200 120 3 420 200 160 4 630 250 160 5 840 320 200 6 1050 400 200 7 1260 400 200 8 1485 400 250 9 1710 500 250 10 2145 500 250 11 2370 500 250 小计 12180 　 　 　 　 　 风管水力计算表（五层西） 序号 风量(m^3/h) 管宽(mm) 管高(mm) 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 100 120 120 2 200 160 120 3 300 200 120 4 450 250 120 5 600 250 160 6 630 250 160 7 780 320 160 1 8 810 320 160 9 1035 400 160 10 1260 500 160 11 1485 500 160 12 1710 500 160 13 1980 500 160 小计 11340 　 　 　 　 　 风管水力计算表（六层东） 序号 风量(m^3/h) 管宽(mm) 管高(mm) 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 150 120 120 2 300 200 120 3 480 200 160 4 660 250 160 5 705 250 200 6 750 250 200 7 975 250 200 8 1200 320 200 9 1425 400 200 10 1635 400 200 11 1860 400 200 小计 10140 　 　 　 　 　 风管水力计算表（六层西） 序号 风量(m^3/h) 管宽(mm) 管高(mm) 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 150 160 120 2 300 200 120 3 450 250 120 4 600 250 160 5 630 250 160 6 660 250 160 7 810 320 160 8 960 320 200 9 1110 320 200 10 1335 400 200 11 1560 400 200 12 1740 400 200 小计 10305 　 　 　 　 　 风管的布置及附件： （1） 风管道全部用镀锌钢板制作，厚度及加工方法，按《通风与空调工程施工及验收规范》（GB50243-97）的规定确定，主管和支管的断面尺寸在图中标明； （2） 设计图中所注风管的标高，以风管底为准； （3） 穿越沉降缝或变形缝处的风管两侧，以及与通风机进、出口相连处，应设置长度为200～300ｍｍ的人造革软接；软接的接口应牢固、严密。在软接处禁止变径。 （4） 风管上的可拆卸接口，不得设置在墙体或楼板内; （5） 所有水平或垂直的风管，必须设置必要的支、吊或托架，其构造形式由安装单位在保证牢固、可靠的原则下根据现场情况选定，详见国标Ｔ616; （6） 风管支、吊或托架应设置于保温层的外部，并在支吊托架与风管间镶以垫木，同时，应避免在法兰、测量孔、调节阀等零部件处设置支吊托架; （7） 安装调节阀、蝶阀等调节配件时，必须注意将操作手柄配置在便于操作的部位。 八、空调水系统设计及水利计算 空调水系统的设计 空调水系统的设计原则 空调水系统设计应坚持的设计原则是： 1）、管路考虑必要的坡度以排除空气； 2）、要解决好水处理与水过滤； 3）、力求水力平衡； 4）、变流量系统宜采用变频调节； 5）、防止大流量小温差； 6）、注意管网的保冷与保暖效果。 空调水系统方案的确定 空调水系统按照管道的布置形式和工作原理，一般分为一下主要几种类型： 1）、按供、回水管道数量，分为：双管制、三管制和四管制； 2）、按供、回水干管的布置形式，分为：水平式和垂直式； 3）、按供、回水在管道内的流动关系，分为：同程式和异程式； 4）、按原理分为：开式和闭式； 5）、按调节方式分为：定流量和变流量。 系统冷热源的供冷、供热用地源热泵机组供给，房间不需要同时供冷、供热，该设计中管路不与大气接触，在每层水系统的最高点和系统的最高点设排气阀,以排除系统中积存的空气，故选用闭式双管系统，冷水、热水共同使用一个管路，系统简单，初投资较低。干管的布置采用垂直同程式，一级泵、水泵变流量系统。 冷水系统的水力计算 采用假定流速法，其计算步骤如下： 1）、绘制冷水系统图，对管段编号，标注长度和流量； 2）、确定合理的流速； 3）、根据各个管段的水量和选择流速确定管段的直径，计算摩擦阻力和局部阻力； 4）、并联管路的阻力平衡； 5）、计算系统的总阻力 水管水力计算表(一层东供) 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 DN20 12 2 DN20 3 DN25 4 DN25 3 5 7 1204 DN32 6 11 1892 DN32 3 7 13 2236 DN32 8 17 2924 DN40 3 9 DN50 3 10 DN50 3 11 DN50 小计 　 　 　 　 水管水力计算表（一层东回） 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 DN20 12 2 DN20 3 DN25 4 DN25 3 5 7 1204 DN32 6 11 1892 DN32 3 7 13 2236 DN32 8 17 2924 DN40 3 9 DN50 3 10 DN50 3 11 DN50 小计 　 　 　 　 水管水力计算表（一层中上供） 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 DN25 12 2 DN32 3 DN40 4 DN50 5 DN50 6 DN50 7 DN70 3 8 DN100 4 9 DN100 小计 　 　 　 30 　 水管水力计算表（一层中上回） 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 DN25 12 2 DN32 3 DN40 4 DN50 5 DN50 6 DN50 7 DN70 3 8 DN100 4 9 DN100 小计 　 　 　 30 　 水管水力计算表（一层中下供） 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 8 1376 DN32 3 2 16 2752 DN40 3 3 24 4128 DN50 3 4 32 5504 DN50 3 5 DN70 3 6 DN100 4 7 DN100 小计 　 　 　 　 水管水力计算表（一层中下回） 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 8 1376 DN32 3 2 16 2752 DN40 3 3 24 4128 DN50 3 4 32 5504 DN50 3 5 DN70 3 6 DN100 4 7 DN100 小计 　 　 　 　 水管水力计算表(一层西供) 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 26 4472 DN50 7 2 33 5676 DN50 3 40 6880 DN50 4 47 8084 DN70 5 51 8772 DN70 3 6 55 9460 DN70 3 7 57 9804 DN70 8 59 10148 DN70 小计 368 63296 　 　 　 　 水管水力计算表（一层西回） 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 26 4472 DN50 7 2 33 5676 DN50 3 40 6880 DN50 4 47 8084 DN70 5 51 8772 DN70 3 6 55 9460 DN70 3 7 57 9804 DN70 8 59 10148 DN70 小计 368 63296 　 　 　 　 水管水力计算表（二层东供） 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 2 344 DN20 14 2 DN25 3 3 DN25 4 DN32 5 DN32 6 DN32 7 DN40 8 DN40 3 小计 　 　 　 　 水管水力计算表（二层东回） 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 2 344 DN20 14 2 DN25 3 3 DN25 4 DN32 5 DN32 6 DN32 7 DN40 8 DN40 3 小计 　 　 　 　 水管水力计算表(二三层西供) 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 26 4472 DN50 10 2 DN50 3 DN50 4 DN50 5 DN50 6 DN50 7 DN50 8 DN50 9 DN50 10 DN70 小计 　 　 　 　 水管水力计算表（二三层西回） 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 26 4472 DN50 7 2 DN50 3 DN50 4 DN50 5 DN50 6 DN50 7 DN50 8 DN50 9 DN50 10 DN70 小计 　 　 　 　 水管水力计算表（三层东供） 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 DN20 14 2 DN25 3 DN25 4 DN32 5 DN32 6 DN40 3 7 DN40 3 8 DN40 9 DN50 10 DN50 11 DN50 12 DN50 13 DN50 3 14 DN50 小计 　 　 　 39 　 水管水力计算表（三层东回） 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 DN20 14 2 DN25 3 DN25 4 DN32 5 DN32 6 DN40 3 7 DN40 3 8 DN40 9 DN50 10 DN50 11 DN50 12 DN50 13 DN50 3 14 DN50 小计 　 　 　 39 　 水管水力计算表（四层西供） 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 26 4472 DN50 7 2 DN50 3 DN50 4 DN50 5 DN50 6 DN50 7 DN50 8 DN50 9 DN50 10 DN70 小计 　 　 　 　 水管水力计算表（四层西回） 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 26 4472 DN50 7 2 DN50 3 DN50 4 DN50 5 DN50 6 DN50 7 DN50 8 DN50 9 DN50 10 DN70 小计 　 　 　 　 水管水力计算表（四层东供） 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 DN20 14 2 DN25 3 DN25 4 DN32 5 DN32 3 6 DN40 3 7 DN40 8 DN40 9 DN50 10 DN50 11 DN50 12 DN50 13 DN50 3 14 DN50 3 小计 262 45064 　 　 　 　 水管水力计算表(四层东回) 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 DN20 14 2 DN25 3 DN25 4 DN32 5 DN32 3 6 DN40 3 7 DN40 8 DN40 9 DN50 10 DN50 11 DN50 12 DN50 13 DN50 3 14 DN50 3 小计 262 45064 　 　 　 　 水管水力计算表（五层东供） 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 DN20 14 2 DN25 3 DN25 4 DN32 5 DN32 6 DN40 7 DN40 8 DN40 9 DN40 10 DN50 11 DN50 12 DN50 13 DN50 14 29 4988 DN50 15 31 5332 DN50 3 小计 　 　 　 　 水管水力计算表（五层东回） 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 DN20 14 2 DN25 3 DN25 4 DN32 5 DN32 6 DN40 3 7 DN40 8 DN40 9 DN40 10 DN50 11 DN50 12 DN50 13 DN50 14 31 5332 DN50 3 15 33 5676 DN50 3 小计 　 　 　 　 水管水力计算表（五层西供） 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 26 4472 DN50 7 2 DN50 3 DN50 4 DN50 5 DN50 6 DN50 7 DN50 8 DN50 9 DN50 10 DN70 小计 　 　 　 　 水管水力计算表（五层西回） 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 26 4472 DN50 7 2 DN50 3 DN50 4 DN50 5 DN50 6 DN50 7 DN50 8 DN50 9 DN50 10 DN70 小计 　 　 　 　 水管水力计算表(六层东供) 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 DN20 14 2 DN25 3 DN32 4 DN32 5 14 2408 DN40 6 DN40 7 DN40 8 21 3612 DN50 9 23 3956 DN50 10 25 4300 DN50 11 DN50 12 DN50 13 DN50 14 DN50 15 40 6880 DN50 3 小计 　 　 　 　 水管水力计算表（六层东回） 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 DN20 14 2 DN25 3 DN32 4 DN32 5 14 2408 DN40 6 DN40 7 DN40 8 21 3612 DN50 9 23 3956 DN50 10 25 4300 DN50 11 DN50 12 DN50 13 DN50 14 DN50 15 39 6708 DN50 3 小计 　 　 　 　 水管水力计算表(六层西供水) 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 26 4472 DN50 7 2 28 4816 DN50 3 30 5160 DN50 4 32 5504 DN50 5 34 5848 DN50 6 36 6192 DN50 7 38 6536 DN50 8 40 6880 DN50 9 42 7224 DN70 10 44 7568 DN70 小计 350 60200 　 　 　 　 水管水力计算表(六层西回水) 序号 负荷(kW) 流量(kg/h) 管径 管长(m) ν(m/s) R(Pa/m) △Py(Pa) ξ 动压(Pa) △Pj(Pa) △Py+△Pj(Pa) 1 26 4472 DN50 7 2 28 4816 DN50 3 30 5160 DN50 4 32 5504 DN50 5 34 5848 DN50 6 36 6192 DN50 7 38 6536 DN50 8 40 6880 DN50 9 42 7224 DN70 10 44 7568 DN70 小计 350 60200 　 　 　 　 冷凝水管道设计 设计原则： 在风机盘管机组、整体式空调器、组合式空调机组的运行过程中都会产生一定数量的冷凝水，必须及时予以排走，以保证系统安全有效的运行。排放冷凝水管道的设计，一般采用开式、非满流自流系统。冷凝水管道设计应注意以下事项： 1)、沿水流方向，水平管道应保持不小于千分之三的坡度，且不允许有积水部位； 2）、当冷凝水盘位于机组内的负压区段时，凝水盘的出水口处必须设置水封，水封的高度应比凝水盘处的负压（相当于水柱高度）大50%左右。水封的出口，应与大气相通； 3）、冷凝水管道宜采用聚氯乙烯塑料管，不必进行防结露的保温和隔气处理； 4）、冷凝水立管的顶部，应设计通向大气的透气管； 5）、设计和布置冷凝水管路时，必须认真考虑定期冲洗的可能性，并应设计安排必要的设施； 6）、冷凝水管的公称直径DN(mm)，应根据通过冷凝水的流量计算确定。 管径确定 一般情况下，冷凝水管的管径设计遵循：管段承担冷负荷小于等于7kw时，冷凝管径为DN20，管段承担冷负荷大于7kw小于等于17kw时，冷凝管径为DN25，管段承担冷负荷大于17kw小于等于100kw时，冷凝管径为DN32。 水系统安装要求 1）、闭式系统热水管和冷水管设有的坡度，当多管再一起敷设时，各管路坡向最好相同，以便采用共用支架。如因条件限制热水和冷水管道可无坡度敷设，但管内水流速不得小于 2）、闭式系统在热水和冷水管路的每个最高点（当无坡度敷设时，在水平管水流的终点）设排气装置（集气罐或自动排气阀）。对于自动排气阀应考虑其损坏或失灵时易于更换的关断措施，即在其与管道连接处设一个阀门。手动集气罐的排气管应接到水池或地漏，排气管上的阀门应便于操作；自动排气阀的排气管也最好接至室外或水池等，以防止其失灵漏水时，流到室内或顶棚上。 3）、与水泵接管及大管与小管连接时，应防止气囊产生。大管需由小管排气时，大管与小管的连接应为顶平，以防大管中产生气囊。 4）、系统的最低点设单独放水的设备（如表冷器、加热器等）的下部应设带阀门的放水管，并接入地漏或漏斗。作为系统刚开始运行时冲刷管路和管路检修时放水之用。 5）、空调器、风机盘管等的表冷器（冷盘管）当处于负压段时，其冷凝水的排水管设有水封，且排水管应有不小于的坡度。凝结水管径较大时，最好作圆水封筒。 6）、空调机房内应设地漏，以排出喷水室的放水，水泵、阀门可能的漏水和表冷器的凝结水。地面的坡度应坡向地漏，地面应作防水处理。或者将可能有水的地方周围设围堰，围堰内设地漏，地面要防水。 九、制冷机房设备的选择计算 水源热泵机组选型计算： 整栋大楼的最大冷负荷 Q=307KW，考虑风机、风管、水管、冷水管及水箱温升引起的附加冷负荷，修正后：Q=*307=，该办公楼的总设计负荷为。 因此，可以选择1台开利水源热泵制冷机组，型号为250A-HP1，功率242 kw，冷水进出水温度7/12℃。机组尺寸：A=3912mm,B=1015mm,H=2060mm. 制冷机组的清洗、安装、试漏、加油、抽真空、充加制冷剂、调试等事宜，应严格按照制造厂提供的《使用说明书》进行；同时，还应遵守《制冷设备、空气分离设备安装工程施工及验收规范》（JBJ30－96）和《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》（JBJ29－96）以及其它有关规范、标准中的各项规定。 地埋管的设计计算： 钻孔数目的确定 根据计算得该系统夏季的冷负荷为654KW，冬天的热负荷为188KW，地埋管在夏季向土壤的散热量为建筑物总的冷负荷值，热泵机组的功率以及设备的散热量之和；冬季从土壤中吸收的热量为建筑物的总热负荷与热泵机组功率的之差，故夏季散热量远大于冬季，初步确定应按照夏天的最不利工况进行计算。所选择的热泵机组的夏季功率为113KW，所以计算得地埋管在夏天的散热量为767KW。根据经验值夏天的单位孔深的传热量为60-70w/m，由此计算得出，夏天所需要孔深为11800m，一般钻孔孔深为65-70m，根据当地地质条件定为65m,经计算得所需要的钻孔数为182个。 地埋管的布置 考虑现场可用地表面积、当地土壤类型以及钻孔费用，确定地埋管采用垂直竖井布置。换热性能较高，并且不会受土地面积的限制。 根据埋管方式不同，垂直埋管大致有3种形式：（1）U型管（2）套管型（3）单管型。本工程采用每个竖井中布置单U型管。因套管型的内、外管中流体热交换时存在热损失，单管型的使用范围受水文地质条件的限制。而U型管应用最多，管径一般在50mm以下，埋管越深，换热性能越好，其中使用最普遍的是每个竖井中布置单U型管。地下热交换器中流体流动的回路形式有串联和并联两种，串联系统管径较大，管道费用较高，并且长度压降特性限制了系统能力。并联系统管径较小，管道费用较低，且常常布置成同程式，当每个并联环路之间流量平衡时，其换热量相同，其压降特性有利于提高系统能力，因此，本次工程中采用并联同程式。管材选用的是聚乙烯（PE）管材。 管道的水力计算 管道的水力计算步骤与冷水管道大致相同。 由各管段的压力损失，得到各管段总压力损失为186KPa, 热泵机组的管路压力损失，以及热泵机组、平衡阀和其他设备元件的压力损失，所选水泵扬程为30mH2O。 循环水泵的选择： 水泵是中央空调及采暖系统的主要设备之一。水泵的选择原则及注意事项：首先要满足最高运行工况的流量和扬程，并使水泵的工作状态点处于高效率范围；泵的流量和扬程应有10~20%的富裕量；当流量较大时，宜考虑多台并联运行，并联台数不宜超过3台，并应尽可能选择同型号水泵；供暖和空调系统中的循环水泵，宜配备一台备用水泵；选泵时必须考虑系统静压对泵体的影响，注意水泵壳体和填料的承压能力以及轴向推力对密封环和轴封的影响，在选用水泵时应注明所承受的静压值，必要时有制造厂家做特殊处理。 水泵的形式的选择与水管系统的特点、安装条件、运行调节要求和经济性等有关。选择水泵所依据的流量L和压头P如下确定： 水泵扬程为： P=(~)Hmax ，kPa () 式中 Hmax 管网最不利环路总阻力计算值，kPa； ~ 放大系数。 水泵水量 L=(~) Lmax ， m3/h () 式中 Lmax 设计最大流量 ~ 放大系数，水泵单台工作时取， 多台并联工作时取。 冷冻水泵的设计计算 1、设备的阻力： 编号 项目 阻力 编号 项目 阻力kPa 1 集水器阻力 5 2 分水器阻力 3 制冷机组阻力 25 4 最不利循环管路 表设备阻力表 计算得总和为，所需扬程为 *=75mH2O。 循环水流量: G=Q/(Δt) Q​—总冷负荷kw; Δt—供水温差℃; 所以G=654/(*5)= 选型号为ISG100-250的水泵。其流量为70-130m3/h，扬程为，转速为2900，功率为37kw。选用两台，一用一备。 2、冷冻水泵配管布置： 进行水泵的配管布置时，应注意以下几点： （1）安装软性接管：在连接水泵的吸入管和压出管上安装软性接管，有利于降低和减弱水泵的噪声和振动的传递。 （2）出口装止回阀：目的是为了防止突然断电时水逆流而时水泵受损。 （3）水泵的吸入管和压出管上应分别设进口阀和出口阀；目的是便于水泵不运行能不排空系统内的存水而进行检修。。 （4）水泵的出水管上应装有温度计和压力表，以利检测。如果水泵从地位水箱吸水，吸水管上还应该安装真空表。 （5）水泵基础高出地面的高度应小于，地面应设排水沟。 冷却水泵的设计计算： 由前地埋管水力计算得，冷却水泵扬程为30m； 地埋管中循环液流量的确定：夏天冷却水供回水温度 32/28℃;冬天冷冻水供回水温度 4/12℃，循环液的温差为3-4℃。流量根据下式进行计算： 计算的循环液的流量为165 m3/h。 选择冷却水泵2台，型号为ISG150-400C，功率22kw，一用一备。 集分水器的设计计算： 集水器和分水器实际上是一段大管径的管子，只是在其上按设计要求焊接上若干不同管径的管接头，一般是为了便于连接通向各个环路的许多并联管道而设置的，分水器用于供水管路上，集水器用于回水管路上，在一定程度上也起到均压作用。集水器和分水器的直径，可按并联接管的总流量通过集水器和分水器时的断面流速V=~ m/s来确定。流量特别大时，允许增大流速，但最大不宜超过4m/s。集水器和分水器都用无缝钢管制作。选用的管壁和封头板的厚度以及焊接作法应按耐压要求确定。集水器和分水器应设温度计、压力表，底部应有排污管接口，一般选用DN40，两者之间应设均压管，配管间距应考虑两阀门手轮之间便于操作。 1.直径D 图集分水器 根据经验公式 ，D=×250=400mm； 分、集水器外型尺寸 水处理设备的选择计算 设计中选择电子水处理器进行水处理。根据管径确定型号，选DN250。 阀门安装： 水系统的阀门可采用闸阀、止回阀、球阀，对于大管路可采用蝶阀，选用阀门时，应和系统的承压能力相适应，阀门型号应与连接管管径相同。 阀门的作用一为检修时关断用，一为调节用。当需定量调节流量时，可采用平衡阀。平衡阀可以兼作流量测定、流量调节、关断和排污用。一般在下列地点设阀门： 1）、水泵的进口和出口； 2）、系统的总入口、总出口；各分支环路的入口和出口； 3）、热交换器、表冷器、加热器、过滤器的进出水管； 4）、自动控制阀双通阀的两端、三通阀的三端，以及为手动运行的旁通阀上； 5）、放水及放气管上； 6）、压力表的接管上。 十、管道保温与防腐 管道保温 保温目的 管道保温的目的为：a．提高冷、热量的利用率，避免不必要的冷、热损失，保证空调的设计运行参数。b.当空调风道送冷风时，防止其表面温度可能低于或等于周围空气的露点温度，使表面结露，加速传热；同时可防止结露对风道的腐蚀。 保温材料的选用 保温材料的热工性能主要取决于其导热系数，导热系数越大，说明性能越差，保温效果也越，因此选择导热系数低的保温材料是首要原则。同时综合考虑保温材料的吸水率、使用温度范围、使用寿命、抗老化性、机械强度、防火性能、造价及经济性，可以在本设计中对供回水管及风管的保温材料均采用带有网格线铝箔帖面的防潮离心玻璃棉。 离心玻璃棉的特点： 项 目 项 目 保温性能 导热系数低 施工性能 轻质易施工 节能效能 最佳 物理/化学性能 稳定、抗震动、耐老化、抗腐蚀 吸声降噪性 优 经济性能 成本价格低、损耗少、性价比高、使用寿命长 防火性 A级，不燃，无有毒烟气 表8-1离心玻璃棉的特点 保温厚度 保温位置 被保温管径 最小保温厚度 实际保温厚度 吊顶内 DN15～25 19 25 DN32～80 22 30 ≥DN100 25 30 室外 DN15～32 32 40 DN40～80 36 40 ≥DN100 40 50 空调房间 凝结水管 9 15 非空调房间 13 20 表8-2保温厚度 保温经济厚度 关于经济厚度,要考虑以下一些因素： 1）保温材料的类型及造价(包括各种施工、管理等费用)； 2）冷（热）损失对系统的影响； 3）空调系统及冷源形式； 4）保温层所占的空间对整个建筑投资的影响； 5）保温材料的使用寿命。 通过对现有大量工程的实际调研，结合实际情况，本设计以下表作为经济厚度的参考，因此供回水管及风管的保温材料可以选用25mm厚的采用带有网格线铝箔帖面的防潮离心玻璃棉。 管道防腐 防腐目的：防止金属表面的外部腐蚀并保护好涂料层。 十一、消声减震设计 消声设计 空调过程中主要的噪声来源是通风机、制冷机等，通风机噪声除有风道传入室内外，设备的噪声和震动也可能通过建筑传入室内，因此，当空调房间内要求比较安静时，空调设备除了应满足室内温湿度要求之外，还应满足噪声的有关要求，达到这一要求的重要手段之一就是通风系统得消声和设备的防振。 管道系统消声设计的步骤： a. 根据噪声声源的频谱、管道系统的噪声衰减量和实际的室内容许噪声标准，确定消声器所需的消声量。要特别注意，噪声源的声功率级，噪声自然衰减量，室内容许噪声均应分别按各倍频程确定。 b. 根据给定的管道空气流量，选择适当的流速从而确定消声的有效流通截面积。选择流速时应注意兼顾消声器的消声性能，空气动力性能以及气流再生噪声。一般的说，通过室式消声器的风速不宜大于5m/s；通过消声弯头的风速不宜大于8m/s；通过其他类型的消声器风速不宜大于1 m/s。 消声器使用过程中应当注意的几个问题： a. 消声器宜设置在靠近空调机房气流稳定的管道上，当消声器直接布置在机房内时，消声器检修门及消声器后的风道应具有良好的隔声能力。若主风道内的风速太大，消声器靠近通风机设置，势必增加消声器的气流再生噪声，这时可以分别在气流速度较低的分支管上设置消声器为宜。 b. 选择消声器时，宜根据系统所需的消声量，噪声源频率特性和消声器的声学性能及空气动力性能等因素，经技术经济比较，分别采用阻性，抗性或复合式消声器。 c. 在消声设计时，一般多选用消声弯头这类阻性消声器。 减震设计 空调装置产生的震动，除了以噪声形式通过空气传播到空调房间还可能通过建筑物的结构和基础进行传播。在设计隔震时，可以根据工程性质确定其减震标准，然后选择减震材料或减震器。 新风机组、风机盘管及装设管道中间的通风机的吊装，吊脚架上采用弹簧减震装置，机组与风管的连接处采用帆布或柔性短管。 水泵、热泵机组固定在隔振基座上，以增加其稳定性。隔振基座用混凝土板或型钢加工而成，其质量按经验数据确定，水泵取其自重的1～3倍，水泵的基座采用弹簧复合减震器，接管均应采用柔性连接。对于热泵机组由于自重大，其地基承重能力应大于机组运行重量的倍。可在机座下直，接设置橡胶垫板或减震基座。 谢 辞 本次毕业设计是在刁乃仁老师的悉心指导下完成的，在此首先感谢老师的耐心指导。 在这近三个月的时间里，我不仅独立完成了毕业设计，取得了令人满意的成果，更全面掌握了大学四年以来所学的专业知识，对本专业有了一个全面深入的认识，而且还在资料查询、数据汇总、信息筛选等诸多方面有了很大的提高，真正熟练掌握了AutoCAD的运用，这一切都离不开老师的辛勤指导。 设计过程中，全组成员充分发扬互帮互助的精神，形成了良好的学习环境，使毕业设计过程充满乐趣，在此感谢无私帮助过我的同学们。 在本次设计中，张老师和研究生老师也给予了我非常适时全面的指导和帮助，在此一并表示感谢。 参考文献 [1] GBJ19-87《采暖通风与空气调节设计规范》,中国计划出版社,1989年,北京 [2]刁乃仁方肇洪著，《地源热泵地埋管系统》，中国建筑工业出版社，2006年，山东 [3] 钱以明编著,《高层建筑空调与节能》,同济大学出版社,1990年,上海 [4] 中国电子工程设计院主编,《空气调节设计手册》,中国建筑工业出版社,1993年,北京 [5] 单寄平主编,《空调负荷实用计算法》中国建筑工业出版社,1989年,北京 [6] 北京制冷学会主编,《制冷与空调设备手册》,国防工业出版社,1987年,北京 [7] 赵荣义等编,《空气调节》（第三版）,中国建筑工业出版社,1994年,北京 [8] 何跃东等编,《旅馆建筑空调设计》,中国建筑工业出版社,1995年,北京 [9] 北京市建筑设计院编,《建筑设备专业设计技术措施》,中国建筑工业出版社,1998年,北京 [10] 潘云钢编著,《高层民用建筑空调设计》,中国建筑工业出版社,1999年,北京 [11] 何耀东主编,《暖通空调制图与设计施工规范应用手册》,中国建筑工业出版社,1999年,北京 [12] 郭庆堂主编,《简明空调用制冷设计手册》,中国建筑工业出版社,1997年,北京 [13] 何耀东主编,《中央空调》,冶金工业出版社,1998年,北京 [14] 华东建筑设计研究院编著,《高层公共建筑空调设计实例》,中国建筑工业出版社,1997年,北京 [15] 陆耀庆主编,《供暖通风设计手册》,中国建筑工业出版社,1987年,北京 [16] 柴慧娟编著,《高层建筑空调设计》,中国建筑工业出版社,1995年,北京 [17] 陈沛霖主编,《空调与制冷技术手册》,同济大学出版社,1990年,上海 [17] 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