1、1摘要本建筑为四川省宜宾市一个地方博物馆，地下一层设有车库、石器展览室、文物储藏室、多功能厅、影视厅以及文物工作室等。地上两层为文物展览室以及办公室等。本工程首先对宜宾自然资源进行分析，根据室内外气象设计参数进行负荷估算。对多种冷热源系统进行对比分析，通过技术性和经济性对比选择了江水源热泵作为冷热源。展厅及文物储藏室对温湿度要求较高，采用全空气处理机组。根据温湿度以及风速校核，全空气处理一次回风满足设计要求。对于僰文化展览室主要是丝织物，则采用二次回风处理机组。对于办公室则采用风机盘管加独立新风的半集中式系统，可以实现较为灵活的控制。通过计算确定送风状态和送风量，对于走廊及休息大厅则只是给其送
2、风即可。对于地下室的负荷特点，用全年典型温度进行计算校核。地下室全年为冷负荷，夏季采用机组制取冷冻水制冷，过渡季节以及冬季则采用室外新风进行制冷。地下室防排烟系统，展区回风管道和排烟管道共用，通过电动防火阀进行回风和排烟工况的切换。地下办公区则设专门的排烟管道。地下车库面积为 760 平方米，且在负一层，可以用车道进行自然补风，只做排风系统。本文对空调系统的消声减振及保温也做了一定的讨论。关键词：江水源热泵 空气调节 全空气系统 空气水风机盘管系统 机械排风2abstractThe building is a local museum in Yibin City, Sichuan Provin
3、ce, basement with garage, stone exhibition room, artifacts storage room, multi-purpose hall, auditorium and cultural studios. Ground floors into a heritage exhibition room and office. This project first Yibin natural resources analysis, according to the design of indoor and outdoor meteorological pa
4、rameters load estimation. For a variety of heating and cooling systems were analyzed by technical and economic comparison selected river water source heat pump as a heat source.Hall and Heritage pantry right temperature and humidity are higher, with full air handling units. According to temperature
5、and humidity, and wind speed checking, all air handling a return air to meet the design requirements. For Bo cultural exhibition room is mainly silk fabric, then use secondary air handling units. Office is used for fresh air fan coil plus separate semi-centralized system, you can achieve a more flex
6、ible control. Determined by calculating the amount of air condition and ventilation for corridors and foyer are just giving their air supply can be.For the basement load characteristics, with typical temperature throughout the year is calculated checked. Basement of the year for the cooling load in
7、summer preparation using chilled water cooling unit, the transition season and winter outdoor air is used for cooling. Basement smoke control system, galleries return air ducts and exhaust pipes shared by electric dampers for return air and smoke conditions of the switch. Underground work area is se
8、t up a special exhaust pipes. Underground garage area of 760 square meters, and in the negative layer, you can use the natural complement wind lane, only exhaust system. In this paper, the air conditioning system muffler vibration and insulation also made some discussion.Keywords: river water source
9、 heat pump air conditioner full air system air - water fan coil system mechanical ventilation3目录第一章 建筑概况 .91.1 土建资料 .91.2 室外设计参数 91.3 室内设计参数 91.4 负荷估算 111.4.1 地上房间负荷估算 111.4.2 地下室负荷计算 12第二章 冷热源选择 .142.1 冷热源系统比较 142.2 冷水机组加锅炉与水源热泵机组对比 .15第 三 章 空 调 方 案 选 择 183.1 空调方案选择 183.2 空调分区 .193.2.1 集中处理系统空气处理方式
10、 193.2.2 风机盘管+新风系统部分 .213.3 地下室空调运行方案确定 223.4 空调水系统初步设计 30第四章 设备初选型 .324.1 江水源热泵水质处理 324.2 冷热源机组选择 334.3 水泵扬程估算 33第五章 负荷精算 .355.1 围护结构参数 355.2 夏季空调冷负荷 .355.2.1 外墙和屋面瞬时传热引起的冷负荷 355.2.2 外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 355.2.3 透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷 365.2.4 内围护结构冷负荷 365.2.5 人体散热形成的冷负荷 .375.2.6 设备散热形成的冷负荷 .375.2.7 照明散热形成的冷负荷
11、385.3 冬季热负荷计算 385.3.1 围护结构基本耗热量 385.4 夏季、冬季湿负荷计算 395.5 新风负荷计算 395.6 负荷汇总 405.7 江水源热泵选型 454第六章 空气处理过程计算 476.1 全空气二次回风处理过程及设备选型 476.1.1 二次回风空气处理过程计算 476.1.2 二次回风功能段的选择 .486.2 全空气一次回风处理过程及设备选型 486.2.1 一次回风空气处理过程计算 486.3 风机盘管+独立新风空气处理计算及设备选型 .506.3.1 典型房间空气处理过程 506.3.2 风机盘管+新风空气处理过程汇总 52第七章 气流组织计算 .547.
12、1 气流组织设计方法及计算步骤 .547.1.1 气流组织设计方法 547.1.2 气流组织计算 55第八章 水力计算 .588.1 水力计算的主要目的 .588.2 水力计算方法 588.3 水力计算相关公式 .588.4 水力计算 588.4.1 空调风系统水力计算 .588.4.2 水系统水力计算，校核水泵扬程 .648.4.3 设备选型 65第九章 地下室防排烟设计 689.1 机械排烟量的确定 .689.2 火灾时补风量确定 689.3 管路计算 689.4 风机的选择 .69第十章 控制系统设计 7010.1 风机盘管控制 .7010.2 全空气处理机组控制 7010.3 制冷机组
13、控制 70第十一章 管道保温设计 71第十二章 空调减震，消声设计 7212.1 空调系统的消声设计 .7212.2 空调系统的减震设计 72结 语 .73致 谢 .745第一章 建筑概况1.1 土建资料本建筑为宜宾地方博物馆，处于嘉陵江畔。建筑面积 25145.63m2。地上面积 16112.49m2,地下面积 8944m2。空调面积 5648.36m2。该博物馆地上两层，地下一层，地上高 16.65m，负一层层高为 6m。地下一层为吴文化石器展览厅，文物储藏室，影视厅及多功能厅，考古部，地下车库等。地上一层为明清两汉文物展览室，宋学研究室，两塔瑰宝，临时展览室，工作室，图书馆，商店等。地上
14、二层为僰文化展览室，办公室馆长室等。1.2 室外设计参数宜宾地处东经 1033610520，北纬 27502916（中心地理坐标为东经 10436，北纬 2847） 。 大气压力 冬季：982hPa，夏季 946.9hPa。表 1-1 宜宾市空调室外设计参数室外计算干球温度 ()冬季 夏季采暖空气调节最低日平均通风通风空气调节空气调节日平均计算日较差夏季空气调节室外计算湿球温度()最热月平均温度()4 2 0.3 8 30 33.2 30.1 6 27.6 26.9宜宾市属中亚热带湿润季风气候，低丘、河谷兼有南亚热带的气候属性。具有气候温和、热量丰足、雨量充沛、光照适宜、无霜期长、冬暖春早、四
15、季分明的特点。年平均气温 18左右，年平均降水量 1,050-1,618mm，510 月为雨季，降水量占全年的 81.7%，主汛期为 79月，降雨量集中，占全年总降雨量的 51%。年平均日照数为 10001130 小时，无霜期334360 天。年平均风速仅为 1.23m/s，多为西北风和 东北风，静风频率较大，高达3453%，风速小。宜宾境内水系属外流水系，以长江为主脉，河流多、密度大、水量丰富。1 月份为嘉陵江、长江水温最低点，分别为 9.3，10.3，8 月为嘉陵江、长江水温最高点，分别为 26.2、24.7。根据美国制冷学会 ARI320 标准，是适合于水源热泵运行的。江水高含沙量时段出
16、现在 6-10 月洪水期，长江下游寸滩断面最高含沙量 3620mg/l，最低含沙量 16mg/l，年平均含沙量 522mg/l，含沙量较高。1.3 室内设计参数博物馆其室内温湿度有其特殊的要求，通常要求其恒温恒湿。这对普通的舒适性空调是难以保证的。展厅中文物一般都会设置专门的陈列柜，通常要求在展示柜里面的空气恒温恒湿。而对于人所在的参观区域，根据在网上查找的工程案例中得知，通常只是比常规的舒适性空调温湿度要求提高一点而已，以减少对陈列柜里面温湿度的影响。对于本工程，陈列柜里面由于温湿度变化不是很大，只考虑人所在区域的空调设计要求，因此本建筑有文物房间6的室内设计参数以常规建筑室内参数作为标准，
17、只是比常规空调要求提高一些。而非展区或者说没有文物区域的室内设计参数则按标准选择。具体参数见表 1-2。表 1-2 博物馆空调室内设计参数房间名称夏季温度要求() 夏季湿度要求（%）冬季温度要求()冬季湿度要求（%）新风量（m3/人h）吴文化石器 24 60 20 50 20多功能厅 25 50 20 35 30影视厅 24 60 18 40 20放映 24 60 18 40 20文物归类室 24 60 24 60 20玉杂库 10 40-45 20临时周转库 24 60 20 50 20出土文物馆藏 24 60 20 50 20陶瓷品储藏 10 40-45 20茶水间 25 60 18 40
18、 20陈列设计部 25 60 18 40 20档案 24 50 20 40会议室 25 60 20 40 20观摩室 24 60 20 50 20复印 25 60 18 40 2.5m3/hm2计算机机房 23 50 23 50 20考古部 24 60 20 50 20文物档案 24 60 20 50 20明清两汉 24 60 20 50 20两塔瑰宝 24 60 20 50 20宋学研究 24 60 20 50 20绘画 24 60 20 50 20临时展览 24 60 20 50 20办公 25 60 18 40 20绘画工作室 24 60 20 50 20修缮工作室 24 60 20 5
19、0 20贵宾室 24 60 20 50 28.8商店 25 60 18 40 3.6m3/hm2接待 25 60 18 40 30当代艺术 24 60 20 50 28.8阅览室 22 50 20 40 28.87图书馆 22 50 20 40 28.8副馆长 25 60 18 40 20馆长 25 60 18 40 201.4 负荷估算1.4.1 地上房间负荷估算由于地下室围护结构负荷带来的负荷占总负荷比例较小，传统的单位面积法估算负荷不适用于地下室负荷估算。因此，对地上房间负荷采用单位面积法估算；对地下房间采用手算。表 1-3 地 上 房 间 负 荷 估 算房间类型 房间面积(m2) 单位
20、面积负荷 （w/m2） 夏季冷负荷(w) 冬季热负荷(w)明清两汉 1 51.64 150-200 10328 5164明清两汉 2 45.56 150-200 9112 4556明清两汉 3 42.52 150-200 8504 4252明清两汉 4 33.41 150-200 6682 3341明清两汉 5 42.52 150-200 8504 4252明清两汉 6 45.56 150-200 9112 4556明清两汉 7 69.86 150-200 13972 6986两塔瑰宝 1 51.64 150-200 10328 5164两塔瑰宝 2 88.09 150-200 17618 8
21、809宋学研究 53.06 150-200 10612 5306学术研究 69.86 150-200 13972 6986绘画 158.05 90-120 18966 9483临时展览 1 125.14 150-200 25028 12514临时展览 2 49.2 150-200 9840 4920临时展览 3 134.26 150-200 26852 13426临时展览 4 52.85 150-200 10570 5285临时展览 5 125.14 150-200 25028 12514临时展览 6 158.05 150-200 31610 15805临时展览 7 17.28 150-200
22、 3456 1728办公 1 30.69 90-120 3682.8 1841.4绘画工作室 99.22 90-120 11906.4 5953.2修缮工作室 90.72 90-120 10886.4 5443.2贵宾室 48.19 180-260 9638 48198商店 150.25 160-220 24040 12020储藏 20.82 100-150 140.82 70.41接待 48.2 80-100 4338 2169当代艺术 136.68 150-200 27336 13668阅览室 91.33 100-160 13699.5 6849.75图书馆 116.24 100-150
23、17436 8718宋学研究 53.06 90-120 6367.2 5164绘画僰文化 1 154.7 90-120 18564 4556绘画 2 僰文化 142.38 90-120 17085.6 4252办公 1 21.64 90-120 2596.8 3341办公 2 22.12 90-120 2654.4 4252办公 3 22.12 90-120 2654.4 4556副馆长 1 20.05 120-160 3007.5 6986副馆长 2 20.05 120-160 3007.5 5164馆长 20.05 120-160 3007.5 8809接待 21.64 80-100 19
24、47.6 5306接待 11.59 80-100 1043.1 6986总计 455133.5 250323.44地上各房间负荷由单位面积负荷法估算。地上两层冷负荷为 455133.5 w，455.13Kw。地上两层热负荷为 250323.436w，250.32Kw。1.4.2 地下室负荷计算由于地下室冷热负荷维护结构的影响很小，其最主要的负荷是基础负荷与新风负荷。因此计算其冷热负荷是可以不采用逐时负荷。采用稳态法。基础负荷主要是人员散热散湿的热湿负荷、设备负荷及照明负荷。新风负荷则随季节室外空气状态的改变而改变。在冬季，新风能够带走室内的热量，在夏季，新风负荷则成为室内冷负荷。考虑到空调末端
25、的方案选择及运行优化，则以多个室外温度来计算地下室各房间负荷变化情况。其具体计算见附录 1。地下室负荷计算结果选取典型温度见表 1-4。表 1-4 地 下 室 各 房 间 负 荷 计 算 表房间名称 室外温度最小新风可带走冷负荷总冷负荷（无新风） 室外温度最小新风可带走冷负荷总冷负荷（无新风）办公 1 33.00 -428.77 302.52 34.00 -482.73 305.48吴文化石器 33.00 -4527.42 5683.62 34.00 -5068.62 5728.25吴文化石器 33.00 -5450.39 6842.29 34.00 -6101.92 6896.02吴文化石器
26、 33.00 -12829.54 16105.89 34.00 -14363.16 16232.37吴文化石器 33.00 -24448.09 30691.52 34.00 -27370.57 30932.559多功能厅 33.00 -11441.95 13771.90 34.00 -12809.70 13920.80影视厅 33.00 -11399.43 9009.66 34.00 -12762.09 9083.84放映 1 33.00 -1298.75 1376.91 34.00 -1454.00 1393.82放映 2 33.00 -1707.96 1810.76 34.00 -1912
27、.13 1832.98文物归类室 33.00 -557.70 4071.09 34.00 -624.37 4222.72玉杂库 33.00 -652.60 3956.24 34.00 -719.27 4144.99临时周转库 33.00 -557.70 6286.73 34.00 -624.37 6595.46出土文物馆藏 33.00 -557.70 2605.11 34.00 -624.37 2724.29陶瓷品储藏 33.00 -652.60 2332.87 34.00 -719.27 2438.03茶水间 1 33.00 -310.40 677.54 34.00 -349.46 685.
28、41陈列设计部 33.00 -4725.73 11183.95 34.00 -5320.39 11445.10档案 1 33.00 -634.16 889.03 34.00 -713.96 910.75会议室 33.00 -8389.75 9079.83 34.00 -9445.49 9151.66观摩室 33.00 -2987.05 6441.73 34.00 -3344.12 6538.91档案 2 33.00 -323.19 430.40 34.00 -361.82 440.92复印 33.00 -3073.08 2133.95 34.00 -3440.43 2156.17计算机机房 3
29、3.00 -6501.69 4645.61 34.00 -7278.89 4698.04考古部 1 33.00 -3935.70 9942.55 34.00 -4406.17 10070.60考古部 2 33.00 -1342.61 4388.70 34.00 -1503.25 4450.93文物档案 33.00 -1426.78 3486.84 34.00 -1597.55 3512.66说 明 ： 表 格 中 负 号 表 示 最 小 新 风 已 不 能 带 走 室 内 热 量 ， 成 为 室 内 冷 负 荷 。夏季整个系统空调冷负荷为 683621.7w，683.62Kw，其中地下室冷负荷
30、为228488.2W， 228.49kW。根据估算的负荷知，以夏季空调冷负荷选择冷热源机组。10第二章 冷热源选择目前市场上常见的冷热源有风冷热泵机组、吸收式制冷、冷水机组+锅炉、水源热泵机组等。下面就各种冷热源机组进行对比分析。2.1 冷热源系统比较1风冷热泵机组风冷热泵机组属中小型机组，适用于 20010000 平方米的建筑物。空调系统冷热源合一，无冷却水系统动力消耗，无冷却水损耗，更适用于缺水地区。宜宾地区气候为亚热带湿润季风气候，降水充足，风冷热泵机组的节水优点体现的不明显。另外本建筑的建筑面积在20000 平方米左右，夏季冷负荷和冬季热负荷均较大，风冷热泵机组不太适用于本建筑。风冷热
31、泵机组的初投资较大，且使用过程中一般会出现夏季制冷量和冬季供热量不足的情况。冬季的供热量是随室外气温的下降而降低，室外气温每降低 1，供热量大约降低2%；而随室外气温的下降，室内需热量却需增加，一般应设置辅助热源。影响风冷热泵冬季供热量的主要原因是冬季室外空气的相对湿度，特别当室外空气相对湿度大于 75%时，风冷热泵结霜较快，除霜时须停止供热，使机组的总供热量下降，功耗增大。宜宾地区气候湿润，冬季室外空气相对湿度较大，使用风冷热泵机组容易结霜。通过以上的分析可知，本建筑不适合采用风冷热泵机组。2吸收式制冷溴化锂吸收式制冷机是利用溴化锂水溶液在温度较低时能强烈吸收水蒸汽，而在高温下释放出所吸收的
32、水蒸汽这一特性，同时让水在很低的压力下汽化吸收热量而达到制冷的目的。溴化锂吸收式制冷机组主要由发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器等四个热交换设备组成，双效型机组还将发生器做成高压发生器和低压发生器，通常把这些热交换器合置于一个或两个密闭的筒体内，即所谓的单筒和双筒结构，容量较大的机器一般采用双筒式。吸收式制冷通常依靠大量废弃蒸气或热水做为驱动能源进行制冷，在电力资源紧张且燃料充足的场合，可以采用直燃型的吸收式制冷机组。其热力系数比蒸气式压缩式制冷低。宜宾市并无城市热网，且博物馆周围并无较大的工业余热和废热，所以吸收式制冷并不适用于这个系统。3冷水机组加锅炉蒸汽式压缩式制冷方式具有悠久的应用历史，技
33、术十分成熟。蒸气压缩式制冷的工作性能和应用场合随压缩机结构不同而不同。活塞式制冷压缩机的压力范围与制冷量都比较广，压力大小不随输气量变化而变化。但是活塞式压缩机对于液机比较敏感，在类似场合要避免使用。离心式制冷压缩机转速一般很高，大多使用在大、中制冷量场合。若是将大机小用或大负荷变化工作易发生“喘振” ，导致适用范围窄，否则降低机组效率与经济效益，影响机组的寿命或造成基础破坏。机组在满负荷时运行平稳、可连续无级调节易于实现自动化，可让使用场合不要具有较高的土建要求，允许负荷小范围波动。螺杆式制冷机组其制冷量介于活塞式制冷与离心式制冷之间，适用于采用氟利昂为工质的大、中型制冷量场合。当螺杆式压缩
34、机在低蒸发温度或高压缩比时，容积效率高于活塞式压缩机，在热泵机组中广泛使用。螺杆式压缩机具有液击不敏感、热效率高、排气脉动低、11小排气量时不喘振、在宽广工况范围内效率高等特点，因此螺杆式压缩制冷不仅具有活塞式制冷与离心机制冷的优点，还弥补了两者的缺点，在两者未能使用的场合得到广泛使用。根据本建筑使用特点及负荷要求，综合考虑，选择螺杆式制冷压缩机组比较合适。4水源热泵机组水源热泵是利用地球水体所储藏的太阳能资源作为冷热源，进行能力转换的空调系统。其中可以利用的水体，包括地下水或河流、土壤、地表的河流和湖泊以及海洋。地表的土壤和水体自然地保持能量接受和发散的相对平衡，这使得利用储存与其中的近乎无
35、限的太阳能或低能成为可能。所以说，水源热泵利用的情节的可再生能源的一种技术。水源热泵机组可利用的水体温度为冬季 12-22，水体温度比环境空气高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高。而夏季水体为 18-35，水体温度比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，机组效率提高。水体的温度一年四季相对稳定，其波动的范围远远小于空气的波动，是很好的热泵热源和空调冷源，水体温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。水源热泵机组的电力消耗，与空气源热泵相比，减少 30%以上，与电供暖相比，减少 70%以上。宜宾境内水系属外流水系，以
36、长江为主脉，河流多、密度大、水量丰富。1 月份为嘉陵江、长江水温最低点，分别为 9.3，10.3 ，8 月为嘉陵江、长江水温最高点，分别为 26.2、24.7 。根据美国制冷学会 ARI320 标准，是适合于水源热泵运行的。水源热泵采用的制冷剂可以是 R22 或 R134A、R408C 和 R410A 等替代工质。水源热泵可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统。特别是对于同时有供热和功能冷要求的建筑物，水源热泵有着明显的优点。不仅节省了大量能源，并且减少了设备的初投资。水源热泵机组由于工况稳定个，所以课件设计简单的系统，部件较少，机组运行简单可
37、靠，维护费用低；自动控制成都高，使用寿命长。水源热泵既能制冷，又能供暖，一机两用，总投资费用相对于分别供暖制冷的系统相对较少，且减少了锅炉的占地面积。在维护方面，只需要单一方式维护，供暖制冷的切换非常简便，降低了维护费用。一次能消耗少了，其排放物也少了，对环境来说，水源热泵是节能环保的。2.2 冷水机组加锅炉与水源热泵机组对比1.系统特点对比表 2-1 冷水机组加锅炉与水源热泵对比项目 冷水机组加锅炉； 水源热泵机组功能 能提供制冷、制热、卫生热水 能提供制冷、制热、生活用热水工作原理利用压缩机对冷媒 R22 压缩，实现对载冷剂的热交换，而冬季就是锅炉将燃料燃烧放热转化为热水中的热量夏季将建筑
38、物中的热量转移到水源中，由于水源温度低，可以带走热量，冬季，则从水源中提取能量，由热泵原理通过水作为制冷剂提升温度后送到建筑物中可靠性 较高 高附属设备 水冷机组用冷却塔，水泵，普通型号可以 供热时省去锅炉房系统；供冷时省去了冷12满足 却水塔负荷调节 采用滑阀调节负荷输出 采用滑阀调节输出噪音 85DB 80DB能源 电 地下水，地表水日常维护 较方便，成本较低 安装容易，方便维修2. 两种方案初投资对比表 2-2 冷水机组和水源热泵初投资比较项目 方案一 方案二负荷均价 500 元/Kw 610 元/Kw主机购置 500*777.04=388520 元=38.85 万元610*777.04
39、=473994.4 元=47.40 万元锅炉购置费 15.55 万元 冷却塔购置费用 6.34 万元 天然气配套费 1.53 万元 江水供水系统 10 万元水质处理 16.5 万元管线建设 8.5 万元板式换热器 5.4 万元合计 62.27 万元 87.8 万元由上表可知，在初投资方面，由于水源热泵机组比冷水机组贵，且水源热泵较螺杆机组增加了板式换热器以及水质处理设备，因此初投资较冷水机组贵。3. 两种方案运行费用对比表 2-3 宜宾市销售电价表单位：元/千瓦时用电分类 电度电价 基本电价不满 1千伏1-10 千伏35-110 千伏以下110 千伏 220 千伏以上最大需量 元/千瓦/月变压
40、器容量元/千瓦/月一般工商业及其他用电 0.8594 0.8444 0.8294 表 2-4 运行费用计算设计日负荷率 设计运行天数 水源热泵机组燃气锅炉 +冷水机组夏季 冬季 夏季（万元） 冬季（万元） 夏季（万元） 冬季（万元）100% 15 9 3.74 3.18 5.02 5.401375% 75 45 18.65 15.90 25.08 27.0050% 45 27 11.12 9.54 15.05 16.2025% 15 9 3.74 3.18 5.02 5.40小计 150 90 37.29 31.88 50.17 54.00合计 240 69.17 84.17分析总结：表 2-
41、5 两种方案整体对比项目 水源热泵系统 冷水机组+燃气锅炉 节省费用初投资（万元） 87.80 62.27 25.53年运行费用（万元） 69.17 84.17 15从本工程的特点来看，负荷较大，使用时间相对比较集中，相同功能房间也比较集中。由上表可知，虽然水源热泵较冷水机组+燃气锅炉初投资增加了 25.53 万元，其年运行费用较冷水机组系统减少了 15 万元。用概算静态投资回收期为 1.7 万元。这在实际工程上是可以接受的。且本建筑所处的地理位置，其丰富的江水资源，综合系统特点分析、经济初投资、运行费用等对比，最终选择江水源热泵作为本建筑暖通空调系统的冷热源。14第 三 章 空 调 方 案
42、选 择3.1 空调方案选择本建筑包括地下一层在内的总共三层均有文物展厅以及办公区域。且在垂直方向上位置并不重合。因此选择水平分区。对于展厅，人流量并不恒定，负荷变化较大。新风负荷和人员负荷所占的比例较大。南北方向尺寸大，东西方向尺寸小。这在进行系统分区，管道走向时要进行考虑。地下室层高为 6 米，地上展厅层高较高，为 7.5 米，层高相对较高。办公区层高为 4.35 米，属于比较低的层高，在使用全空气系统时需要考虑。且办公室负荷变化小，新风负荷及人员负荷所占比例比较平稳。但是对于办公区中的接待室及贵宾室中的运行时间不统一，对静音有一定要求。目前常用的空调系统有集中式空调系统、半集中式空调系统和
43、分散式空调系统。其各自的特点如表 3-1 所示。表 3-1 常见空调方案及其特点系统形式 特点集中式系统空气集中于机房内进行处理（冷却、去湿、加热、加湿等） ，而房间内只有空气分配装置。目前常用的全空气系统中大部分是属于集中式系统；机组式系统中，如果采用大型带制冷机的空调机，在机房内对空气进行集中冷却去湿或加热，这也属于集中式系统。 集中式系统需要在建筑物内占用一定机房面积，控制、管理比较方便。半集中式系统对室内空气处理（加热或冷却、去湿）的设备分设在各个被调节和控制的房间内，而又集中部分处理设备，如冷冻水或热水集中制备或新风进行集中处理等。全水系统、空气水系统、水环热泵系统、变制冷剂流量（多
44、联式空调机组）系统都属这类系统。半集中式系统在建筑中占用的机房少，容易满足各个房间各自的温湿度控制要求，单房间内设置空气处理设备后，管理维修不方便，如设备中有风机，还会给室内带来噪声。分散式系统对室内进行热湿处理的设备全部分散于各房间内，如家庭中常用的房间空调器、电采暖器等都属于此类系统。这种系统在建筑内不需要机房，不需要进行空气分配的管道，但维修管理不便，分散的小机组能量效率一般较低，其中制冷压缩机、风机会给室内带来噪声。由以上的分析考虑每层分区，再每一层的基础上考虑展厅和办公区的负荷特点在进行分区。结合本建筑空调方式选择如下：1.集中式：（1）展区以及文物储藏室对温湿度的要求较高，通常要求
45、恒温恒湿。而风机盘管加新风系统不能严格控制室内温湿度，对温湿度和卫生要求较高的空气调节区限制使用。展览室和文物储藏室的位置比较集中，处于建筑的西面和中部。因此对这两个区域选择集中式处理方法。2.半集中式：（1）办公室、馆长室和接待室等区域对温湿度的波动要求并不是很严格，且位置集中，采用半集中式控制方式的风机盘管加新风系统。风机盘管加新风空调系统具有15各空气调节区可单独调节，比全空气系统节省空间，比带冷源的分散设置的空气调节器和变风量系统造价低廉，占用空间小，使用灵活。由地下室负荷估算表中可以看出，冬季新风能够带走的热量要大于室内的冷负荷。这样就避免了布置两套管道用以实现地下室的冬夏两季制冷要
46、求。地下室可以利用一套管道，夏天走冷水，冬天走热水。只是在冬季管内流量改变，流速改变。3.分散式：根据分散式系统的特点，结合本建筑功能特点，功能区比较集中，且冷热负荷大，因此本工程不选用分散式系统。3.2 空调分区集中式空调系统的划分方法：表 3-1 系统分区方法项目 空调系统合并 空调系统分开温湿度各室邻近，且室内温湿度基数、房间热湿比、使用班次和运行时间接近时空调区热湿比虽不同，但有室温调节加热器的再热系统室内温湿度允许波动范围大的相邻房间房间分散室内温湿度基数、空调区热湿比、使用班次和运行时间差异较大时室内温湿度精度差别大时清洁度产生同类有害物质的多个空调房间个别房间产生有害物质，但可用
47、局部排风较好的排除，而回风不致影响其他要求干净的房间时个别产生有害物质的房间，不宜与其他要求干净的房间合一系统有洁净室等级要求的房间时，不宜和一般空调房间合一系统噪声标准 各室噪声标准相近时各室噪声标准不同，但可作局部消声处理时 各室噪声标准差异较大，难以作局部消声处理时新风比 新风比相同的房间 新风比不同的房间负荷特性热湿负荷相差不大，经控制而不影响热舒适条件时热湿负荷相差大，如进深大，可划分为内区和周边区的办公楼标准层、同一时间内须分别进行供热和供冷的房间大空间建筑（如剧场、体育馆） ，为克服湿度梯度时防火要求 应与建筑防火分区相对应3.2.1 集中处理系统空气处理方式一次回风定风量系统另
48、加独立的排风系统采用较为普遍。然而在人员密度较高的建筑中采用一次回风定风量系统，如果没有再热装置，虽然能满足室内温度的要求，但在标准送分温差小于 10时，很难保证室内湿度（55%-65% ）的要求。只有在系统中增加再热装置，提16高送风温度，降低送风温差，增加能耗，才能达到室内湿度小于 65%的要求。但是增加再热装置和其配套的再热热源会增加系统的初投资和运行费用，且存在明显的冷热抵消现象。本建筑属于展览建筑，由前文分析知，应尽可能的使室内的温湿度保持相对稳定。采用一次回风系统的话，当室内人员密集，湿负荷较大时，需要增加再热装置，提高送风温度，降低送风温差才能满足设计要求。因为 2 楼僰文化展览
49、室多以织物为主，虽然有专门的陈列柜，但是为了减小人员活动区域温湿度对文物的影响，需保持空气的恒温恒湿，因此，综合考虑，这片采用二次回风定风量系统。无需再热装置亦可满足室内温湿度的要求，并且还可节省空调系统能耗。根据宜宾地区出土的文物可知，主要是新旧时期的石器，以及汉代以及宋朝的陶器，俑等制品。这类文物受温湿度的影响较小，为了使系统控制更加简单，且节省设备初投资，采用一次回风定风量系统一讲满足要求。而文物储藏室，通常只有工作人员进入，湿负荷小且波动较小，选用一次回风定风量系统即可满足要求。结合本建筑设计特点，展厅主要集中在西边，展厅联系紧密，办公区域只要集中在东边。根据系统分区方法，系统分区如下：1、 全空气系统：表 3-2 全空气系统分区分区 房间 总负荷（w）地下室文物归类室 4483.08地下室玉杂库 3194.54地下室临时周转库 4914.97地下室出土文物馆藏 2252.111地下室陶瓷品储藏 2062.22地下室多功能厅 30826.192 地下室影视厅 15886.26地下室吴文化石器 1 12681.11地下室吴文化石器 2 9153.12地下室吴文化石器 3 17219.6
