毕业设计（论文）-郑州某高层住宅楼中央空调工程设计（全套CAD图纸） .doc

华北水利水电学院学生设计纸全套cad图纸，联系qq394413192中文摘要设计题目：郑州某高层住宅楼中央空调工程设计关键词：空气调节全空气系统空气水风机盘管系统机械防排烟系统摘要：该论文为华北水利水电学院2000级环境工程系建筑环境与设备工程专业毕业设计论文。其主要任务是对郑州某高层住宅楼建筑作中央空调系统（水系统、风系统设计），各层作防排烟设计，地下层作排风及防排烟设计。该住宅楼的工程概况为：总建筑面积约35000m，高62.8m, 地上二十层，地下二层为车库，地上12层为裙房用作商场，层高m。319层为住宅层，层高m。20层为设备层，屋顶作为机房层。本文通过经济技术比较，对一、二层商场作全空气中央空调系统，对住宅楼作空气水风机盘管中央空调系统。并具体介绍了单风管集中式全空气空调系统的特点及对商场的适应性。该文对商场的新风负荷、冷热负荷和湿负荷作了细致精确的计算，为空调机组、风口等设计的选型及风道的布置提供了充分而准确的依据。商场的送风力求各处均匀，便于集中控制和节能。风道的布置及断面尺寸也综合考虑了管内流速和噪音的要求。住宅层重点阐述了选择风机盘管系统的原因及该系统的特点，风机盘管半集中式系统对于住宅楼和办公室等多房间且各房间负荷及要求各不相同的建筑具有广泛的适用性。对于高层建筑，本文还重点阐述了系统的分区布置、管路同程式系统的安排及对于具体情况选择合适设备等问题，尤其详细介绍了水平方向和垂直方向各供水管、凝水管管径的选择方法。对于地下室车库的实际情况。本文详细介绍了排风系统和排烟系统各自的要求及排风量、排烟量的计算方法及排风管段尺寸的选择，风口、风机、放火阀的选型等问题。本文作为建筑环境与设备工程专业的毕业设计论文，对于通风、供热、空气调节、防排烟等系统的设计皆体现了本专业学科考查的目的，体现了该生对于专业知识及设计知识的基础的一定掌握。english summarydesigning topic: some high residences floor central air condition engineering design in the state of zhengzhou.key phrase: air conditioning all-air system air -water fan-coil system mechanical smoke proof and extraction systemabstract :that thesis is the north china institute of water conservancy & hydrau- electricity power 2000 class environment engineering department building environments & equipments engineering graduate with profession to designing.its main mission is to make the central air condition system( the system of water, breeze system design) to the some high residences floor building in the state of zhengzhou, each layer makes to defend to line up the smoke designs, the underground layer makes to line up the breeze and defend to line up the smoke design.the engineering general situation of the residences floor is: total building area roughly 35000 m, high 62.8 m, on the ground 20 layer, underground two layers are garages, on the ground 1 2 layers used to the market for the building of skirt building , story high 5 m.3 19 layers are residences layer, story high 3 m.20 layers are equipments layer, roof conduct are actions engine room layer.this text passes the economic technique comparison, to an and two layer markets make the whole air central air condition system, making the air-water breeze machine dish tube central air condition system to the residence floor. combined to introduce in a specific way the single breeze tube concentrates the characteristics of the all- air air-conditioning system and to the adaptability of the market.that text carries to the new breeze of the market, the cold heat carries with wet carries to make the meticulous and accurate calculation, design for air condition machine set, place with a draught.etc. of choose type and breeze ways arranged to provide well but accurate basis.the market send to the wind force begs everywhere even, easy to concentrate control with economize on energy. breeze a request for arranging and cross section size too synthesizing consideration current velocity inside the tube with noise. the residence layer point expatiated the choice breeze machine dish takes care of the reason of the system and the characteristics of that systems, the breeze machine dish tube half concentrates the type system has the extensive applicability to the residence building of similar to office etc. mainly room and each rooms carried and request to be each not floor. for high buildings, this text returns the point expatiated the cent area of the system arranges, tube road together the arrangement of the program system and choose the fit equipments etc. problem to the concrete circumstance, particularly detailed introduced the level direction to take care of with perpendicular each water supply of direction, the pipe line of congealed water takes care of the choice method of the path.for the actual circumstance of the ground floor garage. this text is detailed to introduced the row breeze system with line up the smoke system each from of request and row breezes measures, line up the calculation method that smoke measures and line up the breeze takes care of the choice of a size, place with a draught, breeze machine, set fire the valve choose type etc. problem.this text conduct and actions building environment designs with pro- fessional graduate in engineering in equipments the thesis, for well ventilated, provide hot, the air regulate, defends the design that line up smoke etc. system all now purpose that this profession course investigate, now should living for the profession knowledge and design knowledge of basal and certain control.目录中文摘要.1英文摘要.2绪论.6.工程概况、设计参数及设计任务.7.工程概况.7.设计任务.7.主要设计参数.7.空调系统及排风、防排烟系统的选定.8.一、二层商场空调系统的确定.8.住宅楼标准层空调系统的确定.9.地上层通风及防排烟系统的设计.9.地下室通风及防排烟系统的设计.9.一、二层商场空调系统的确定.10.商场风量、新风负荷、冷热负荷及湿负荷计算.10.商场风量及新风冷、热负荷计算.10.商场冬季热负荷计算.10.商场夏季冷负荷计算.13.商场湿负荷计算.16.商场空调设备选型.16.送风量计算.16.空调机组选型.19.大门空气幕设计.20.其他辅助设备选型.20.商场全空气系统风道布置及水力计算.20.送风口的选择.20.送风管道的布置.20.送风管道的水力计算.21.住宅楼空调系统设计.24.住宅楼冷、热负荷计算.24.住宅楼空调设备选型.33.制冷机组选型.33.风机盘管的选型.34.冷冻水循环水泵的选择.34.辅助设备的选择.35.住宅楼空调水系统设计及水力计算.35.风冷式冷热水机组的布置.35.空调水系统的管路布置.35.空调水系统的水力计算.35.地下室防排烟设计.46.地下室的概况.46.排风、排烟系统设计.46.排风系统设计.46.排烟系统设计.46.汽车尾气的高空排放.47.防烟分区及排烟量、排风量的计算.47.防烟分区.47.地下停车场的补风.47.机械排烟量的确定.48.排烟风道及各管段排烟量计算.48.用换气次数计算排风系统排风量.50.风管的水力计算.50.地下室排风及防排烟系统设备的选型.54.排风风口的选型.54.排烟风口的选型.54.风机的选型.54.排烟放火阀的选择.54结论.55参考文献.56附录.57郑州市某住宅楼中央空调工程设计绪论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中度过，人们已逐渐认识到，建筑环境对人类的寿命、工作效率、产品质量起着极为重要的作用。人类从穴居到居住现代建筑的漫长发展道路上，始终不懈的改善室内环境，以满足人类自身生活、工作对环境的要求，和满足生产、科学实验对环境的要求。人们对现代建筑的要求，不只有档风遮雨的功能，而且还应该是一个温湿度宜人、空气清新、光照柔和、宁静舒适的环境。生产与科学实验对环境提出了更为苛刻的条件。.随着现代生活水平的提高，采暖、通风、空气调节、防排烟已成为控制建筑热湿环境和室内空气品质的重要技术和主要手段。采暖即供暖，是指向建筑物供给热量，保持室内一定温度。采暖设备与系统，在对人的舒适感和卫生、设备的美观和灵巧、系统和设备自动控制、系统的形式的多样化、能量的有效利用等方面都有长足的进步。通风是用自然或机械的方法向某一房间或空间送入室外空气，和由某一房间或空间排出空气的过程。通风可以提供人呼吸所需要的氧气；稀释室内污染物或气味；排除室内工艺过程产生的污染物；除去室内多余的热量和湿量；提供室内燃烧设备燃烧所需要的空气。空气调节能实现对某仪房间或空间的温度、湿度、洁净度和空气流动速度等进行调节与控制，并提供足够的空气。现在的建筑已完完全全的是一种“多功能密集型”建筑，尤其是公共建筑，通常是集商场、餐厅、住房、车库、机房、娱乐场所等等要求各不相同的场所。而这也对室内空气品质提出了更高、更严格、更多样的要求。现在的住宅楼已不是单家单户的个人住宅，而是集多项功能于一体的高层建筑。本次设计课题所选的住宅楼虽然功能简单，但也包括了商场、住宅楼和地下车库三种主要功能的场所。因而该次设计也综合考查了对商场冬季供暖、夏季供冷、新风、湿度、空气流速、噪音、防排烟等方面设计要求的掌握，考查了对住宅层的冬季供暖、夏季供冷、新风、湿度、空气流速、防排烟等方面设计要求的掌握，考查了地下室通风、防排烟等设计要求的掌握。1、 工程概况、设计任务、设计参数1.1 工程概况郑州某高层住宅楼由中国建筑技术开发总公司设计，总建筑面积约35000m，高65.8m,层高5m， 地上二十层，地下二层。地下室为车库，地下一层4.2m，地下二层3.7m；12层为裾房用作商场，层高m；319层为住宅，层高m；20层为设备架空层，层高.8m；屋顶为平屋顶，设飘板，作为机房层。1.2 设计任务对此建筑作中央空调系统（水系统、风系统）设计，要求通过分析比较确定系统形式。各层作防排烟设计，地下层作排风设计，卫生间作排风设计。1.3 主要设计参数1.3.1 室内设计参数：夏季：t22，65%，v=0.25 m/s，噪声级35db;冬季：t22，40%，v=0.25 m/s，噪声级35db。1.3.2 室外设计参数：（见文献1310）室外计算干球温度（dry-bulb temperature）：冬季空调t= ，夏季空调t= 35.6；夏季空调室外计算湿球温度（wet-bulb temperature）：t=27.4；冬季空调室外计算相对湿度（relative humidity）：=60%；室外风速（wind speed）：夏季v2.6m/s；冬季v3.4m/s。1.3.3 供回水温度：冷水供水温度（supply water temperature），回水温度（supply water temperature）12；热水供水温度50，回水温度40。2 空调系统及排风、防排烟系统的选定2.1 一、二层商场空调系统误差的确定“全空气系统（all-air system）在机房内对空气进行集中处理，空气处理机组有多种处理功能和较强的除湿能力。因此适用于冷负荷密度大、潜热负荷大（室内热湿比小）或对室内含尘浓度有严格要求的场所，例如人员密度大的大餐厅、剧场、商场等。”（见文献10p151）商场面积大，负荷变化较小，要求温度场均匀，房间各区域热湿负荷变化情况相类似，当集中控制时，其湿度波动范围不会超过允许波动范围，宜采用单风管集中式（single duct central air conditioning）系统全空气中央空调系统。其设备简单初投资省。（见文献13p136）“在当前百货商场空调系统设计成定风量全空气空调方式是采用最多的。其原因是：. 因空调机组置于机房内，运转、维修容易，能进行完全的空气过滤，产生振动、噪音传播的问题较少。. 因送风量大，换气充分，特别是设置回风机时能进行冬季和过渡季节的新风供冷。.分区较少时，设备费比其它方式便宜。”（见文献13p136）2.2 住宅楼标准层空调系统的确定“一个系统中有多个房间或区域，各房间的负荷参差不齐，运行时间不完全相同，且各自有不同的要求时，宜选用全空气系统中的变风量系统（variable air volume system），空气水风机盘管系统（air-water fan-coil system）和空气水诱导器系统（air-water induction system）。空气水风机盘管和空气水诱导器系统尤其适用于负荷密度不大、湿负荷也较小的场合，如客房、住房、人员密度不大的办公室等。”（见文献10p151）经分析比较决定该住宅楼采用独立风机盘管系统，不设新风，因住宅房间对新风要求不很严格，又各空调房间靠外墙，有利于用自然通风补充新风的条件，更有利于节省能源。“从风机盘管的结构特点来看，优点是布置灵活，各房间可独立调节室温，房间不住人时可方便地关掉机组，不影响其他房间，从而比其它系统较节省运转费用。此外，房间之间空气互不串通。又因风机多档变速，在冷量上能由使用者直接进行一定的调节。”（见文献11p137）2.3 地上层通风及防排烟系统设计“除建筑高度超过50m的一类公共建筑和建筑高度超过100m的居住建筑外，靠外墙的防烟楼梯间及其前室、消防电梯间和合用前室，宜采用自然排烟方式。”（见文献36）。该建筑住宅楼高62.5m，电梯及楼梯间均靠外墙，可采用自然排烟方式（natural smoke extraction method）。“由于百货商场聚集人多，面积较大，其重要疏散通道部位必须设置防排烟设施。商场防烟原则是要防止火灾时烟气进入疏散通道，以确保人员能安全疏散。为此火灾时应截断空调管道，封闭楼板上的竖向通道，关闭起火商场通向走道的门。”（见文献12174）。在建筑物的防火分隔区范围内，因商场四周布置有大量的活动窗，可使用自然排烟方式。卫生间和厨房产生污染物比较严重的地方，需进行必要的通风换气。该住宅楼的各卫生间和厨房皆靠外墙，并设有窗，一般可通过设排气扇进行机械通风。2.4 地下室通风防排烟设计地下室为两层车库，因汽车尾气含有co及有害物质浓度高，必须对地下室作通风（ventilation）设计。地下停车场必须设机械排烟装置，根据文献338规定，面积超过100 m，且经常有人停留或可燃物较多的无窗房间或设固定窗的房间，须设置机械排烟设施，而地下停车场正是属于此类房间。“地下停车场通风排烟系统的设计原则之一，是将机械通风系统（mechanical ventilation system）和机械排烟系统（mechanical smoke extraction system）密切结合起来，通过多年的研究和实践证明，这不仅是必要的，而且是可行的。”（见文献12169）“地下车库正常运转时有送风系统和排风系统，但排风系统的风量往往满足不了排烟时的需要，排风量一般按换气次数（air changes）估算，不小于6次/h。如果发生火灾时，能将送风系统转换为排烟系统，则可大大增加排烟量，与原有排风系统一起使用，保证烟气迅速排出。” （见文献12169）两层车库各自设置独立系统，靠楼梯负压送风，机械排烟，机械排风。排烟系统（smoke extraction system）与平时排风系统合并设置，排风总管上设常开型防烟阀（smoke protection valve），排烟总管上设常闭型排烟防火阀（fire protection valve）。火灾时由消防中心控制关闭着火层排风总管上的防烟阀，同时打开排烟总管上的排烟防火阀。排风由风机经竖井排至顶层后再高空排放。3 一、二层商场空调系统设计3.1商场风量、新风负荷、冷热负荷、湿负荷计算3.1.1商场风量及新风冷热负荷计算（）取商场人员密度为0.7人m2，每人所需最小新风量（minimum fresh air requirement）为8.5m3/h人，（见文献7 p4）。每层商场面积约为：78.35m22m=1724m2，每层人员数为1724 m20.7人m21207人，则每层所需最小新风量o1207 m28.5 m3/h人=10256m3/h=3420l/s。 （）夏季新风冷负荷（cooling load from outdoor air）计算： oo（hohr） 式31其中：m。商场每人所需新风量，得2.83l/s；h。 为室外空气焓值，由干球温度35.6，湿球温度27.4，查湿空气焓湿图（moist air psychrometric chart）得h。=87.0kj/kg；hr 夏季室外空气焓值，由干球温度27，相对湿度65%，查得hr=64.5kj/kg。则每层商场夏季新风冷负荷为：q3420l/s(87.0kj/kg64.5kj/kg)1.2kg/l92340w（）冬季新风热负荷：oo（hohr）式3其中：ho冬季室外空气焓值，由干球温度7，相对湿度60%查得ho3.6kj/kg；hr冬季室内空气焓值，由干球温度22，相对湿度40%查得hr39.0kj/kg。则每层商场冬季新风热负荷为：3420l/s(39.0kj/kg3.6kj/kg)1.2kg/l1743553.1.2商场冬季热负荷计算：（见文献10p12）冬季建筑的热负荷包括围护结构的耗热量（basic heat loss by building envelope）和门窗缝隙渗入冷空气耗热量（heat loss by infiltration）两类，围护结构的耗热量又包括基本耗热量（basic heat loss）和附加耗热量（additional heat loss）（朝向修正，风力附加，外门开启附加）。下面以底层商场为例计算商场的冬季热负荷：（）围护结构（building envelope）基本耗热量：（hrto）a 式3其中：各围护结构的表面积（具体尺寸可见建筑施工图），m；各围护结构的传热系数（coefficient of heat transfer）：外墙为加气混凝土37墙（复合墙），取1.07；内墙为24砖墙，取0.86，（见文献13p90）；木门取2.7 ；玻璃窗和玻璃大门取5.940.895.29，5.94为单层窗玻璃传热系数（见文献13p15），0.89为6mm厚度修正值（见文献10p367）；地板传热系数取0.86 ,与地下室温差t取；hr冬季室内计算温度，取22；to冬季室外空气计算温度，取；a围护结构的温差修正系数（temperature difference correction factor of envelope），取.0（见文献10p13）。具体计算结果见表3。（）围护结构附加耗热量：朝向修正率（correction factor for orientation）：东、西朝向：；南向：1525，取20；风力附加率取（additional factor for wind force）；外门开启附加（additional factor for exterior door）：取65；高度附加（additional factor for roomheight）：取。具体计算结果见表3。（）门缝渗入冷空气的耗热量：因该商场保持正压，且大门处又将设空气幕（见.），又考虑商场内日照、照明、设备、人员的自然热量，可不计算门窗缝隙渗透空气量。由表31可得底层商场围护结构热负荷为68541w，又新风热负荷为174355w，则总热负荷为242896w。同理得二层商场冬季总热负荷为：238439w。建筑热负荷(w)68541耗热量修正高度附加2%修正后的值(w)8363.5217783.292245.974927.456780.9213633.851518.772245.974927.45322.64447.2外门附加00000065%0065%朝向修正率005%5%5%5%5%5%5%0基本耗热量q(w)8363.5217783.292364.185186.808476.1517042.321150.582364.185186.80195.494447.2温差修正系数a1.01.0室内外温差totr()293室外计算温度tr()7室内计算温度tr()22传热系数k w/(m2)1.075.291.075.291.075.295.291.075.292.70.86围护结构面积a(m2)269.53115.9276.1933.81273.16111.097.576.1933.816.31724名称北外墙北外窗东外墙东外窗南外墙南外窗南外门西外墙西外窗北外门地 板房间名称一层商场表3-1 一层商场冬季建筑热负荷计算表3.1.3商场夏季冷负荷计算：见文献13p56下面以一层商场为例计算商场的夏季冷负荷：（） 外墙瞬