建筑环境与设备工程毕业设计说明书

内蒙古工业大学本科毕业设计说明书1引 言建筑是人们生活与工作的场所。现代人类大约有五分之四的时间在建筑物中度过。随着人民生活水平的提高，人们对控制建筑热湿环境和室内空气品质的要求越来越高。已不再局限于必要的工艺过程所需要的环境控制和少数公共和居住建筑内创造舒适的空气环境，而是越来越普及到人们的日常生活中。暖通空调系统的构造日趋复杂，人们对暖通空调系统及工程设计的要求也越来越高。因此，人们对暖通空调系统及工程设计也提出了更高的要求，所以在设计的过程中，舒适性、经济性和节能性成为首要考虑的因素。本次设计为内蒙古呼和浩特市某办公楼舒适性空调设计，在考虑了地区性的特点之外，着重考虑了该建筑的使用功能及建造特点，采用风机盘管加新风的设计方法。设计中采用的空调形式都尽量以满足要求、布置简单、维修方便为宗旨，在设备的选择与布置中，也进可能的考虑了以上因素及节能的要求。主要设计参数、设计原理及设计方法参照了实用供热空调设计手册等多种资料。内蒙古工业大学本科毕业设计说明书2第一章 工程概况1.1 课题名称呼和浩特市某办公楼舒适性空调设计1.2 毕业设计的目的和任务通过对此办公楼的采暖、制冷、通风的设计，巩固与加深所学专业知识，初步解决一些一般实际问题，对以后的实际工作得到相应的帮助，并且使得自己的独立完成任务的能力得到提升，在克服困难中，专业知识与个人能力同时提升。1.3 设计原始资料1.2.1 土建资料本工程为内蒙古呼和浩特市某办公楼舒适型空调设计建筑规模 15961 平方米，地下 2 层，地上 11 层，局部 12 层（设备用房）地下一层为戊类库房及设备用房，地下两层为设备用房及地下停车场17 层为办公用房，其中标准办公室 99 间，会议室 7 间，活动室 1 间（办公室按座椅尺寸最多容纳 7 人每间）811 层为公寓用房，其中标准公寓 76 间，套间 4 间（按每间上下铺最多可住460 人）12 层为楼梯，库房及水箱间用房1、墙体工程地下部分外围护墙体采用 300mm 厚钢筋混凝土自防水墙，其它内隔墙（除注明外）为 200 陶粒混凝土砌块砌块墙。陶粒混凝土砌块砌块墙耐火极限不少于 3 小时。隔墙直接砌在结构底板上。防水混凝土采用多功能混凝土防水剂，防水混凝土的施工缝，穿墙管道预留洞、转交、坑槽、后浇带等部位和变形缝等地下防水薄弱环节建筑构造做法应按地下防水工程质量验收规范处理。2、地上部分本工程外维护墙统一采用 300（特殊标注除外）厚陶粒混凝土砌块砌块墙，80 厚超细无机纤维喷涂，燃烧性能为 A 级，外挂仿石材外墙砖。外墙整体传热系数内蒙古工业大学本科毕业设计说明书30.60w|（.K） 。部分内隔墙采用 200 厚陶粒混凝土砌块墙，用 M7.5 混合砂浆砌筑，建筑物的客房卫生间、管井隔墙采用 100 厚混凝土砌块墙。门窗部分见“门窗表”附注，门窗五金件选用专业厂家的合格产品，由甲方和设计方共同确定后使用。1.3.2 气象资料呼和浩特市室外计算参数：冬季室外主要参数：采暖计算温度-19；空调计算温度-22；通风计算温度-13；平均相对湿度（%）56；大气压力（Pa）90090；夏季室外主要参数：空调计算日平均温度 25；空调计算干球温度 29.9；空调计算湿球温度 20.8；平均相对湿度（%）64大气压力（Pa）889401.3.3 室内设计参数温度（）相对湿度（ %）工作区风速（m/s ）房间名称夏季 冬季 夏季 夏季 冬季新风量(m3/h.p)大厅 26 16 60 0.3 0.2 30会议室 26 18 60 0.3 0.2 30客房 26 18 60 0.3 0.2 30楼梯间 26 16 60 0.3 0.2 30电梯间 26 12 60 0.3 0.2 301.4 动力与能源资料动力：工业用电能源：采暖可用：热媒：为 95-70热水，由集中锅炉房供给，机房内设换热装置；冷媒：为 7-12冷水，由系统集中冷冻机房供给。内蒙古工业大学本科毕业设计说明书4第二章 方案的比较及论证2.1 集中式空调系统的比较（1）集中式空调系统的使用条件1. 房间面积大或多层,多室而热湿负荷变化情况类似;2. 新风量变化大;3. 室内温度,湿度,洁净度,噪声,振动等要求严格;4. 全年多工况节能;5. 采用天然冷源（2）分散式空调系统的适用条件1各房间工作班次和参数要求不同且面积较小；2空调机房布置分散；3工艺变更可能性较大或改建房屋层高较低且无集中冷源。（3）风机盘管空调系统的特点1. 只需要新风空调机房,机房面积小;2. 风机盘管可以安设在空调房间内;3. 分散布置,敷设各种管线较麻烦;4. 放室内时,不接送回风管;5. 当和新风系统联合使用时,新风管较小;6. 灵活性大,节能效果好,可根据各室负荷情况自行调节;7. 盘管冬夏兼用,内壁容易结垢,降低传热效率;8. 无法实现全年多工况节能运行调节;9. 布置分散,维修管理不方便.水系统复杂,易漏水;10.对室内温湿度要求较严时,难于满足;11.必须采用低噪声风机,才能保证室内要求;12.各空调房间之间不会互相污染.（4）全空气系统特征1室内负荷全由处理过的空气负担.内蒙古工业大学本科毕业设计说明书52空气比热,密度小,需空气量多,风道断面大,输送耗能大.（5）集中混合式一次回风系统的特征1除部分新风外使用相当多数量的循环空气(回风).2在空气处理箱前进行混合，该系统是普通应用最多的全空气系统.风机盘管加新风系统分为两种：新风负担室内负荷和新风不负担室内负荷.按程度划分属半集中式.空气-水系统:由处理过的水和新风共同负担室内负荷或只有水负担室内负荷.半集中式的特征:除由集中的空气处理箱处理空气外,在各个空调房间还分别有处理空气的末端装置.风机盘管新风供给方式有房间缝隙自然渗入；机组背面墙洞引入新风；单设新风系统独立供给室内；单设新风系统供给风机盘管。2.2 方案的选择2.2.1 概况本建筑以办公室为主，大空间较少。2.2.2 初拟如下几种方案：1、 全空气系统（即集中式）全空气空调系统具有如下特点：优点：全空气空调系统设备集中,运行和管理都比较容易，施工方便，系统简单。在过度季节能全新风运行。缺点：全空气空调系统当房间热湿负荷变化时不能作出相应调节，并且当一部分房间不再需要空调时而整个系统还在继续运行，造成能源的浪费。2、 风机盘管加新风系统对于办公室和客房等小空间，若运用风机盘管加新风系统可根据房间负荷变化及使用情况进行灵活调节。这样既节省能源同时也满足用户的使用要求。故方案定为：风机盘管加新风。由于空调面积不大，管道及系统阻力不是很大，且处理的空气量也不大，采用一个风机就可满足机组承担的空调任务，故采用单风机系统而不采用双风机系统。对于本设计，每个季节各房间功能要求单一，故采用单风道定风量系统。定风量单风道系统可用于需要恒温、恒湿、无尘无噪声等高级环境的场合,如净化房间、医院手术室、电视台、播音室等.也可用于负荷变化均匀的场合,如办公楼建筑的内区、剧内蒙古工业大学本科毕业设计说明书6场餐厅等。还可用于负荷变化虽然不均匀但人员停留时间短，不需要严格控制温度的场合，如建筑物的公用部分大厅商场等。与定风量单风道系统对应是定风量双风道系统，它可用于需要单个房间进行控制，或由于建筑物的形状和用途等原因使得其冷热负荷分布复杂的场所.这种系统的设备费用和运行费用都比较高,耗能大,一般不宜采用。内蒙古工业大学本科毕业设计说明书7第三章 空调负荷计算3.1 负荷的计算因采用新风机组将新风处理至设计温度后送入室内，故不考虑新风所带来的冷热负荷。3.1.1 冷负荷的计算空调房间的冷负荷包括建筑围护结构传入室内热量(这其中包括太阳辐射进入的热量和室内外空气温差经围护结构传入的热量)所形成的冷负荷，另外还要有人体散热形成的冷负荷，以及灯光照明散热形成的冷负荷和其它设备散热形成的冷负荷。在我国暖通空调工程中，常采用冷负荷系数法计算空调冷负荷，冷负荷系数法是建立在传递函数基础上，是便于在工程上进行手工计算的一种简化方法。此设计即采用冷负荷系数法来计算空调冷负荷。主要应用的公式如下：（1）外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷Qc（） =AK（t c（） t R） 1 (3-1)式中:Qc（） 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷的逐时值，W；K围护结构传热系数，W/m 2K；F围护结构计算面积，m 2；tR室内计算温度C；t c（） 外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值。（2）窗户a.窗户瞬变传导得热形成的冷负荷Qc（） =KwFw（t c（） t R） 1 (3-2)内蒙古工业大学本科毕业设计说明书8式中:Qc（） 外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷的逐时值，W；Kw外玻璃窗传热系数，W/m 2K；Fw窗口计算面积，m 2；tR室内计算温度C；t c（） 外玻璃窗冷负荷计算温度的逐时值。b.透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷的计算方法Qc（） =CaAwCsCiDjmaxCLQ1 (3-3)式中:Ca有效面积系数；Aw窗口面积；Cs窗玻璃的遮阳系数；Ci窗玻璃的内遮阳系数；Djmax最大日射得热因数；CLQ窗玻璃的冷负荷系数。（3）室内热源散热引起的冷负荷a.电动设备 Qs=1000n1n2n3N/ (3-4)式中：N电动设备的安装功率；电动机效率；n1利用系数；n2电动机负荷系数；n3同时使用系数。b.电热设备的散热量 Qs=1000n1n2n3n4 (3-5) 式中：n4考虑排风带走的热量系数；其他符号意义同前。内蒙古工业大学本科毕业设计说明书9c.照明散热形成的冷负荷d.荧光灯Qc() =1000n1n2NCLQ (3-6)式中：Qc() 灯具散热形成的冷负荷；n1镇流器消耗功率系数；n2灯罩隔热系数；CLQ照明散热冷负荷系数。（4）人体散热形成的冷负荷a.人体显热散热形成的冷负荷Qc() =qsnC LQ (3-7)式中：Q c() 人体散热形成的冷负荷；qs不同室温和劳动强度成年男子显热散热量；n室内全部人数；群居系数；CLQ人体显热散热冷负荷系数。b.人体潜热散热形成的冷负荷 Qc=qln 1 (3-8)式中：Qc人体潜热散热形成的冷负荷；ql不同室温和劳动强度成年男子潜热散热量；n, 同前式。3.1.2 一层夏季空调设计冷负荷计算：1层1001【左接待室】2111.3 215.7 0.39 0.2 30.8 3.1 0.01 90内蒙古工业大学本科毕业设计说明书101002大厅走廊2352.2 958.5 1.3 0.9 17.5 7.1 0.01 1801004【右接待室】2111.3 215.7 0.39 0.2 30.8 3.1 0.01 901005【值班室】1002.3 143.8 0.26 0.2 54.5 7.8 0.01 601006【值班室】816.2 143.8 0.26 0.2 17.6 3.1 0.01 601007【大办公室】10668 2444.1 4.39 2.6 78.3 17.9 0.03 10201008【小办公室】2571.9 575.1 1.03 0.6 74.8 16.7 0.03 2401009【小办公室】2571.9 575.1 1.03 0.6 74.8 16.7 0.03 2401010【小办公室】2571.9 575.1 1.03 0.6 74.8 16.7 0.03 2401011【小办公室】2571.9 575.1 1.03 0.6 74.8 16.7 0.03 240101