暖通设计教学3篇 暖通设计课程

时间:2022-11-27 17:56:19 综合范文

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暖通设计教学3篇 暖通设计课程

暖通设计教学1

  住 宅 暖 通 设 计

  摘要:根据住宅设计要求和国家消防设计标准, 介绍了住宅暖通设计中所包含的内容和在设计中经常遇到的一些问题,以使住宅暖通设计更加贴合用户角度,更安全、合理、人性化。

  关键词:采暖, 分户计量,加压送风系统, 车库通风排烟系统

  住宅是提供家庭居住使用的建筑, 其按照建筑层数可以分为低层住宅、多层住宅、中高层住宅和高层住宅。对于现今的城市而言,低层住宅较为罕见(别墅除外), 出于暖通工程的技术角度考虑,本文仅以高层住宅为例进行说明。

  1、采暖

  住宅应设置采暖系统, 在一般情况下为集中供暖, 即采暖热水由市政热网或区域锅炉房来提供。室内的采暖设施一般为散热器或地板采暖。随着经济发展,散热器也由原来的铸铁型进化成今天的铜铝复合型、钢制型、铝合金型等等,新型散热器既能满足散热要求又可以配合装修美观。地板采暖较散热器采暖更为舒适,在很多高级住宅中设计使用。

  设计中应注意的问题: 1)很多情况设计散热器的形式为底进底出, 这样阀门和支管都在散热器底部, 房间更加美观。但是设计中会忽略一个问题:底进底出的散热器其散热面积应附加的系数。如果还是按照标准散热量选取散热器, 很可能造成散热量不够的现象。2)地板采暖设计中要注意供水的温度不能超过 60 ℃,超过 60 ℃会造成室内燥热, 也影响地热盘管的使用寿命。尤其在一些改造的项目中:原来的散热器采暖系统改为地板采暖系统, 改造完成后室内过热极不舒适。解决方法: 加设换热设备,使供水温度符合地板采暖要求。3)在确定系统高低区分区时应向当地供热部门了解换热站的供热能力和换热机组的定压等问题。当不能满足建筑使用时应调整设计分区方案。笔者认为在设计高层住宅时最好单独设置换热机组提供采暖热水, 这样更便于调节利于使用。

  2、分户计量

  新建住宅要求实施分户计量。共用立管及每户的户内采暖入口装置均设置在管道井内。户内入口装置由锁闭阀、过滤器、户用热计量表、调节阀等组成。对于室内散热器,要求在供水管上加设温控阀,用户可以根据自身需要关闭阀门或降低阀门开度。

  设计中应注意的问题: 1)在回水中也应设置锁闭阀。如果没有设置回水锁闭阀,则回水管段不能完全锁闭。2)当住宅为商住楼时, 商业部分的采暖需要另外计量, 热水进户时也应该和住宅分开。商业进户管路不能占用住宅空间, 这样商业管路维修时不影响住宅使用。

  3、加压送风系统

  对于高层住宅, 《高层民用建筑设计防火规范》(以下简称《高规》)中规定:在不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯间前室或合用前室;采用自然排烟措施的防烟楼梯间, 其不具备自然排烟条件的前室应设置机械加压送风系统。

  设计中应注意的问题: 1)对于建筑高度在 100 m 以下的纯住宅而言,自然排烟是简单可行且经济的排烟方式, 应该提倡使用。然而建筑高度在 100 m 以上的住宅, 自然排烟方式不再适合, 则必须使用机械加压送风方式。2)当采用自然排烟方式时, 应注意开窗面积仅为可开启扇的面积, 不应计算固定扇的面积。如计算错误, 则造成自然排烟条件夸大。3)当建筑中楼梯为剪刀梯时,应按照两部楼梯计算送风量且风口应该独立设置。笔者认为加压送风口的位置应尽量设在当层休息平台处,避免设置在梯跑中间,这样更利于人员的疏散。4)高层建筑通常设置地下室,防烟楼梯间的地上部分和地下部分被分为两个互不相通的空间。在设计机械加压送风系统时, 应对地上部分和地下部分分别设置风机和风口。二者可以共用竖井, 加压送风机通常置于屋顶。在加压送风机的选择上可以有以下两种方案: a.选用两台分别适合地上和地下风量的风机, 然后二者并联设置;b.选用双速风机,高速运转时风量对应地上部分;低速运转时风量对应地下部分。

  4、车库通风排烟系统

  现今新建高层住宅中, 通常会在地下室设置车库, 车库的范围通常会包含很多建筑单体,面积较大。在车库的设计中一般会包括排风系统、排烟系统、送风/补风系统三部分。在系统设计时应注意尽量按照防火分区设置,排风系统和排烟系统在风量相近时可以共用。车库的出入口也可作为自然进风口使用,但是在没有自然进风口的防火分区要设置机械送风/补风系统。

  设计中应注意的问题: 1)注意排风量和排烟量的计算区别: 排风量是按照换气次数计算的, 但是在层高高于 3 m 时, 应按照 3 m 来计算排风量。而排烟量虽然也是按照换气次数计算的, 但是不论层高是多少, 均按照实际层高计算。这一点如果没有区分清楚, 则容易造成排烟量过小或排风量过大的结果。

  2)在汽车库建筑设计规范中明确了汽车库的排风宜按照室内空间上、下两部分设置。上部为排出风量的 1/ 2~ 1/ 3, 下部为排出风量的 1/ 2~ 2/ 3 计算。不过笔者认为这种设计方式是针对汽车尾气中含铅量较高的情况, 随着无铅汽油的使用, 汽车尾气排放标准的提高,这种设计方式略显陈旧,而且在鞍山地区的很多新车库的设计实例中,用于下部排风的竖向风道已经比较罕见了。

  3)汽车库的排风量通常是比较大的,这就使得风机的输入功率较高。如果不对风机进行节能设计就会造成很大程度上的能源浪费。在设计中, 可以将排风机设置成变频的,其运转是与室内 CO 的浓度相对应的。在CO 的浓度较低时风机可以低速运转, 这样可以降低风机的用电量,进而达到节能的目的。不设置变频风机的情况下, 风机也可以间歇运行,也能达到节能的目的。

  4)与室外连通的汽车库排风、烟口与送、补风口宜与景观设计相结合, 与景观融为一体, 风口的形式也可以在满足风量的情况下多样化设计。

  5、结语

  虽然住宅的暖通设计较公建暖通设计简单,但是在很多细节问题的处理上也应该认真、谨慎,有些细节解决不合理很容易引起争端。随着国民经济的发展和生活水平的提高, 将来的住宅建筑设计可能会包含更多的内容, 设计者也会更加贴合用户角度,做出更为安全、合理、人性化的设计。

  参考文献: [ 1] GB -95,高层民用建筑设计防火规范[ S].[ 2] JGJ 100-98, 汽车库建筑设计规范.

暖通设计教学2

(一)系统设计问题

  1、水泵在系统的设计位置:

  一般而言,冷冻水泵应设在冷水机组前端,从末端回来的冷冻水经过冷冻水泵打回冷水机组;冷却水泵设在冷却水进机组的水路上,从冷却塔出来的冷却水经冷却水泵打回机组;热水循环泵设在回水干管上,从末端回来的热水经过热水循环泵打回板式换热器。

  2、冷却塔上的阀门设计:

  2、1冷却塔进水管上加电磁阀(不提倡使用手动阀)

  2、2管泄水阀应该设置于室内,(若放置在室外,由于管内有部分存水,冬天易冻)

  3、电子水处理仪的安装位置 放置于水泵后面,主机前面。

  4、过滤器前后的阀门 过滤器前后放压力表。

  5、水泵前后的阀门

  5、1水泵进水管依次接:蝶阀-压力表-软接

  5、2水泵出水管依次接:软接-压力表-止回阀-蝶阀

  6、分集水器

  6、1分集水器之间加电动压差旁通阀和旁通管(管径一般取DN50)

  6、2集水器的回水管上应设温度计.

  7、各种仪表的位置:布置温度表,压力表及其他测量仪表应设于便于观察的地方,阀门高度一般离地-,高于此高度时,应设置工作平台。

  8、机组的位置:两台压缩机突出部分之间的距离小于,制冷机与墙壁之间的距离和非主要通道的距离不小于, 大中型制冷机组(离心,螺杆,吸收式制冷机)其间距为-。制冷机组的制冷机房的上部最好预留起吊最大部件的吊钩或设置电动起吊设备。

(二)、水路设计问题点汇总 问题点一:水管的坡度要合理

  1、水平支、干管,沿水流方向应保持不小于的坡度;

  2、机组水盘的泄水支管坡度不宜小于。

  3、因条件限制时,可无坡度敷设,但管内流速不得小于/s。 问题点二:冷凝水干管的设计

  1、冷凝水应就近排放,一般排于卫生间地漏

  2、凝水干管的长度设计要考虑因坡降引起的高度,管两端高低落差距离不能大于吊顶高度

  问题点三:选择合适的管路阀件

  1、立管与水平管连接处装调节阀

  3、水管路的每个最高点设排气装置(当无坡度敷设时,在水平管水流的终点)

  3、立管最低处连接关断阀,便于维修立管

  4、水管的热力补偿可以利用弯头自然补偿,不足时也可加设膨胀补偿器

  问题点四:水管布置

  1、立管在管道井内不宜乱放,宜靠墙靠角安放(见附图)

  2、管道在水平面内禁止穿越楼梯、剪力墙、配电室等 问题点五:水管保温

  1 保温结构一般由保温层和保护层组成2 保温层厚度要根据热力计算确定,经验值可参考《民用建筑空调设计》P279 3 保温材料可因地制宜,就近取材,应采用非燃或难燃材料,必须符合《建筑设计防火规范》。问题点六:水力计算

  1 空调水系统各并联环路压力损失差额,不应大于15%;2 水管路比摩阻宜控制在100-300Pa/m,问题点七:水系统补水

  1 空调水系统补水应经软化水处理,仅夏天供冷的系统可采用电子水处理仪;2 系统补水量取系统水容量的2% 3 补水点宜设在循环水泵的吸入段

(三)、末端设计中应注意的问题点: 1.接风管的风盘的风口设计,见附图。

  1)第一个送风口与风盘的出风口的距离要适当; 2)带有两个出风口的风盘送风管要变径; 3)风盘的送风口与回风口距离要适当。(≤5米)

  2.风机盘管的进出水管路设计,见附图1-2。1)进出水管路为"上进下出";

  2)风盘与供回水干管的相对标高不小于200mm; 3)进水管上依次接过滤器、闸阀、和软接; 4)出水管上接软接、闸阀。

  3.同型号风盘的出风口数量的确定

  同型号风盘的出风口数量可视空调区域的不同而定,见附图1-3。4.两个小包间共用一个风盘的气流组织

  两个小包间共用一个风盘,每个包间可设一个出风口,两个包间的回风口可以通过串联接到风盘的回风口上,见附图1-4。

  5.靠近窗口的风盘布置:

  为抵挡室外冷负荷渗透,风机盘管应该尽量靠近外墙、外窗布置。见附图1-5。

  6.大空间的风机盘管的布置:

  在大空间布置风机盘管时,宜以“中间回风,两边送风”的气流组织方式布置风盘,见附图1-6。

  7.嵌入机的布置

  嵌入机布置时离边墙的距离不得大于3米; 诸如会议室、多功能厅等布置嵌入机时应该选用小冷量的多台机器,均匀布置。8.内机选型

  大空间可选用嵌入机,长方形办公室最好选用卡式机 9.风口选型

  高空间不宜选用散流器送风(风不宜送达工作区),最好使用可调双层百叶送风口.10.回风箱的做法:

  空气处理机的回风设计:在回风处做比较大的回风箱,在回风箱一侧开回风口,该做法可调节气流,降低噪音),见附图1-7

  11.根据房间功用和冷负荷设计合适的风盘。

  风盘选型要以设计负荷为依据,风盘布置要考虑空调房间的特点尽量布置美观。(见附图1-8)

(四)、风系统设计问题注意点: 1. 送、排风口的距离要适当。

  排风口与送风口至少保持3米的距离以防气流短路 图示: 图1(效果差)原因:送风口和排风口距离太近

  图2(效果好)

  2. 选用合适的风阀。

  从原则上讲,系统风压平衡的误差在10%-15%以内,可以不设调节阀,但实际上仅靠调风管尺寸来调风压是很困难的,所以,要设风量调节阀进行调节。

① 风管分支处应设风量调节阀。在三通分支处可设三通调节阀,或在分支处设调节阀。

② 明显不利的环路可以不设调节阀,以减少阻力损失。③ 在需防火阀处可用防火调节阀替代调节阀

④ 送风口处的百叶风口宜用带调节阀的送风口,要求不高的可采用双层百叶风口,用调节风口角度调节风量。

⑤ 新风进口处宜装设可严密开关的风阀,严寒地区应装设保温风阀,有自动控制时,应采用电动风阀。3. 风管的布置。

① 要尽量减少局部阻力,即减少弯管、三通、变径的数量

② 弯管的中心曲率半径不要小于其风管直径或边长,一般可用倍直径或边长

③ 为便于风管系统的调节,在干管分支点前后,应预留测压孔。测压孔距前面的局部管件的距离应大于5b(b为矩形风管的长边或圆形风管的直径),距后面的局部管件的距离应不小于2b。通风机出口处气流较稳定的管段上宜应预留测压孔。4. 新风进口位置

① 进风口宜设在室外空气比较洁净的地方,保证空气质量 ② 宜设在北墙上,避免设在屋顶和西墙上,并宜设在建筑物的背阴处这样可以使夏季吸入的室外空气温度低一些 ③ 进风口底部距室外地面不宜小于两米,当进风口布置在绿化地带时,则不宜小于一米

④ 应尽量布置在排风口的上风侧,且低于排风口,并尽量保持不小于10米的间距 5. 新风口的要求 ① 宜采用固定百叶窗

② 多雨地区宜采用防水百叶窗以防雨水进入 ③ 为防止鸟类进入,百叶窗内宜设金属网 6.排风管的新做法

  类似酒店客房的排风系统设计可如下考虑:利用排气扇将室内风排到走廊的吊顶内,在走廊设排风管排风,为有效利用余热,排风机可设置于卫生间.图示:

  7.风口与边墙的距离 风口距墙不应小于1米

  8.风口的选用.

① 新风口,送风口用双层百叶风口 ② 回风口用格栅风口 ③ 排风口用双层百叶

④ 氟系统由于风量一般比较小,如要求冬季采暖需要,宜采用用双层百叶,不能用散流器。

⑤ 风机盘管带两个风口时宜选用带调节阀的双层百叶 9.风口的凝露

  风口凝露是由于风口小,温度低。可加大风口尺寸防止凝露 图示:

  10.静压箱的计算

① 静压箱控制风速宜不大于/s ② 出风截面积A=G/V(G为送风量),各方向截面积应一样 ③ 一般的系统可以用风口变径加消音器代替静压箱 11.防排烟换气次数的确定。① 消防水泵间不小于4次 ② 变电室5-8次 ③ 变电室5-8次 12.排烟口的布置。④ 走廊超过60米,做排烟口

⑤ 电梯前室用常开型多叶送风口,每层设一个 ⑥ 楼梯间用自垂百叶风口,2-3层设一个 13.房间的空气压力状态。

①建筑物内的空气调节房间应维持正压。

②建筑物内的厕所、盥洗间、各种设备用房应维持负压负压 ③旅馆客房内应维持正压,盥洗间应维持负压

④餐厅的前厅应维持正压,厨房应维持负压。餐厅内的空气压力应处于前厅和厨房之间。

  14.吊顶内的风管布置原则

  从上到下依次为:排烟风管,排风管,送风管,水管 15.送、排风口的相对位置

  空调房间并行送排风管时,送排风口尽量不要并列布置,最好交错布置 图1(效果差)

  图2(效果好)

  16.送风管的设计

  尽量使风在送风管内不倒走,确保良好的管内气流流动和出风效果

  17.三通与风管的搭接

  和三通相接的管径要于三通的口径保持一致,不要变径,避免局部损失过大.关于通风,排烟和防烟

  1.排除余热余湿的通风换气次数的确定。

① 消防水泵间不小于8次/h

② 变电室10次/h

  2.排烟主要是对地下车库、面积超过100m2且无外窗的房间、内走道、中庭及面积超过50m2的地下室。

①排烟量计算详见《高层民用建筑设计防火规范》

  3.防烟

  主要是对防烟楼梯间及消防电梯前室(合用前室)进行加压送风。

①风量计算参见《高层民用建筑设计防火规范》。

②风口设置消防电梯前室(合用前室)必须每层设置多叶送风口,防烟楼梯间可以隔层设置自垂式百叶送风口。

  另外也可以采用自然排烟,即在有外窗并且外窗的可开启面积满足一定的要求,可以不用机械防烟。

暖通设计教学3

  随着人民生活水平的提高,一些星级宾馆、一些小区或体育健身中心,往往配建室内游泳池。为此,小型室内游泳池空调设计,也就越来越普遍。室内游泳池由于其高湿,因此需重点解决其结露和闷热的问题,本文就本人所做的某学校室内游泳馆工程,谈对游泳池设计的几点体会。

  一:工程概况

  该游泳馆总建筑面积为4000㎡,它包括一个50×25m的标准游泳池及一座600人的看台及一些辅助用房。它主要是为满足校内学生教学训练的要求,同时又能举办小型的体育比赛。

  二:室内空气参数的确定

  为保证人员在出水后和入水前的舒适性,按国际游泳池设计标准规定,池厅空气温度应高于池水温度1~2℃,相对湿度一般为50~70%,但不超过75%,风速控制在/s左右。同时,为防止冬季围护结构结露,国际游泳池设计标准规定池厅内空气含湿量不大于14g/kg。本工程池水温度设定为26℃,因此室内空气温度取27℃。由于空气湿度对人们的舒适感也有密切的关系。相对湿度低,空气干燥同时空气中水蒸汽分压力低,会使刚出水面的润湿皮肤表面水份蒸发加速,从人体带走蒸发潜热,容易使人产生寒冷的感觉。同时水份蒸发多,室内空气含湿量增加,使消除室内余湿所需的通风量增加,则相应增加冬季加热送入室内新风的负荷。若相对湿度过高,则室内空气含湿量过大,会使空气露点提高,使围护结构内表面产生结露现象,综合以上利弊分析,本工程采用60%,此时室内空气的含湿量为/kg,露点温度为18℃。由于观众区同池区同处一个大空间,在确定空气参数时,在满足运动员舒适感的前提下,也要兼顾观众的舒适感,若冬季观众区温度取27℃的话,则明显太热了,因此观众区温度根据舒适性空调要求取22℃。

  三:通风量的计算

  室内游泳池中,由于水池表面不断蒸发水份,防止潮湿问题便显得非常重要,同时大多数游泳池池水采用氯消毒方法,因此必须采取有效的通风措施,把室内的蒸发水份排走。室内通风量的计算方法如下:

  1:首先计算室内散湿量,室内散湿量包括敞露水面散湿量和人体散湿量两部分。

  敞露水面散湿量计算公式为

  式中 F--蒸发面积,M2

  相应于水表面温度下的水蒸汽分压力,Pa Pb--室内空气的水蒸汽分压力,Pa

  B--标准大气压力,Pa

  B'--当地大气压力,Pa

β--蒸发系数,Kg/㎡. β=(α+)

α--不同水温下的扩散系Kg/㎡.

  v--蒸发表面空气流速,m/s

  人体散湿量计算公式为G=ngφ

  式中 n--人数,个

  g--单个成年男子在不同状态下的散湿量,g/h

φ--不同性质场所的集群系数

  根据计算,游泳馆池面蒸发量为370Kg/h,人体散湿量为,总计散湿量为/h。

  2:接下来计算通风量。通风量的计算公式为L=G*1000/(dn-dw),即将室内散湿量除以室内外空气含湿量差。经计算,本工程排风量为m3/h,同时为保证游泳池厅为负压,取排风量要大于送入室内新风量。

  四:池厅内的通风空调系统设计

  由于观众区和池厅采用不同的空气温湿度参数,因此池厅区和观众区采用两

  1:观众区设立两套组合式空调机组,每台机组送风量为m3/h,气流方式为观众区上部用旋流风口送风,座位底下回风,同时观众区设立独立的排风系统,以排除观众区的污浊空气。因观众区采用空调,而池厅区夏季仅设机械通风,为防止观众区空气自然下降到池区,在气流组织计算时,应力求时气流的射程只达到第一排观众席。

  2:池厅内空调设计原则是夏季以机械通风为主,辅以对送入室内的新风进行降温、去湿处理。冬季采用热风采暖和池厅四周设立式暗装风机盘管相结合的空调方式。池厅顶上的网架内设置四台离心排风风机箱排风,同时设置四台新风机组对送入室内的新风作处理,新风经过旋流送风口送至人员活动区域。在池厅四周设置32台立式暗装风机盘管来承担游泳池围护结构负荷及人员负荷。经计算,该游泳馆冬季空调热负荷863Kw,热源采用学校内锅炉房的蒸气,通过游泳馆内的热交换机房交换成为60~50℃的热水。同时为了提高室内运动员冬季足部的舒适感,在池厅四周的地面上设置地板采暖系统,即在地板内埋设PPR管材,冬季时通循环热水以提高地面温度。此部分后来由于建设单位资金原因没有采用。

  五:池厅围护结构防结露措施

  由于游泳馆池厅内温度高,相对湿度大,水蒸汽分压力高,露点温度高,所以室内很容易发生表面结露。表面结露会造成使用者的不舒适及室内环境污染,同时可能导致围护结构的腐蚀,导致墙体保温层的破坏,影响保温效果。因此游泳馆的建筑热工处理是游泳馆建筑设计的重中之重。暖通设计人员要和建筑设计人员密切配合,详细计算,选定合适的建筑围护结构材料。

  为了防止围护结构内表面结露,要求围护结构内表面温度不低于室内空气露点温度(一般希望高1~2℃),则围护结构所允许的最大传热系数,可按下面公式计算

  式中 U--围护结构所允许的最大传热系数,w/㎡.℃

  tn--池厅内空气温度,℃

  tw--室外空气温度,℃

τn--围护结构内表面温度,℃

αn--围护结构内表面传热系数,w/㎡.℃

  根据以上公式把相应数据代入得,本工程外围护结构的最大传热系数为/㎡.℃,而本工程围护结构构造如下:

  屋顶--彩钢板内夹6cm离心玻璃棉保温层 K=/㎡.℃

  外墙--20mm厚空气砖墙加保温层 K=/㎡.℃

  内墙--200mm厚空心砖墙 K=/㎡.℃

  幕墙--双层8mm中空玻璃 K=/㎡.℃

  双层金属窗 K=/㎡.℃

  由此可见,玻璃幕墙及玻璃窗的传热系数不能满足最大传热系数的要求,而该建筑为保证立面效果,在东西两个立面均采用高达8m的落地玻璃幕墙,为防止玻璃窗内表面结露,本工程沿围护结构四周设一排立式明装风机盘管沿玻璃向上送热风,以提高玻璃窗内表面温度。同时,该建筑屋顶采用钢网架结构,为防止吊顶内网架上结露,本工程在吊顶内设置2台热风机组向吊顶内送热风,以提高吊顶内的温度。

  以上只是对室内游泳池暖通设计的几点理论上的体会,实际效果有待工程完工后实际使用情况的验证。

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