毕业设计（论文）-合肥某商用建筑的空调设计.doc

河南理工大学本科毕业设计（论文） 摘 要摘 要该设计为合肥某商用建筑的空调设计。该建筑位于合肥市，建筑总层数12层,层高3.9m，建筑总高度46.8m，总建筑面积11727。本次设计目的是根据所学基础理论和专业知识，结合本工程实际，设计出合适的空调系统,以满足房间人员的舒适性要求。主要内容有：系统形式的选择、冷负荷计算、房间风量的计算和风管设计计算、房间气流组织计算、水系统设计及相应的水力计算；设备选型和布置等。在本次设计上侧重于中央空调系统设计并且暂不考虑冬季制热问题。根据房间的功能和设计要求，1至3层为商场、餐厅等大空间人员集中区域，空调系统采用全空气系统，4至12层为酒店客房区域，风系统采用风机盘管加独立新风系统。关键词：负荷计算；全空气系统；风机盘管；独立新风系统；水力计算；设备选型全套图纸加扣 3012250582II河南理工大学本科毕业设计（论文） AbstractAbstract. The main content of the graduation project is the central air-conditioning design engineering of a 12-storey commercial building. The building is located in Hefei,Anhui province,a total of 12 layers, floor hight 3.9m , a total height of 46.8m, the total construction area of 11727. The purpose of this project is based on the basic theory and professional knowledge, combined with the engineering, to design appropriate air-conditioning system that allows people a comfortable air environment. The main contents are: the option of system form, the cooling load calculation, the calculation of room air flow and wind design calculation, calculation of room air distribution, water system design and hydraulic calculation of the corresponding, such as equipment selection and layout. In this，I focuse my mostenergy on the design of central air-conditioning system and take little attention on the issue of winter heating. According to the room function and designing requirements, this project use Fan coil and Independent fresh air System in hotel rooms,and All-air system from1 to 3 floor which contains lots of people with huge spaceKey words: load calculation; Fan coil; Independent fresh air system; hydraulic calculation; Equipment selection河南理工大学本科毕业设计（论文） 第一章 绪 论目 录VI摘 要I目 录III第一章 绪 论1第二章 设计依据及原始资料12.1 设计依据32.1.2 室外气象参数（合肥）32.1.3 室内设计参数32.1.4 设计依据3第三章 空调系统负荷计算43.1 冷负荷计算43.1.1 建筑冷负荷计算基本公式43.1.2建筑冷负荷计算结果63.2热负荷计算63.3湿负荷计算8第四章 空调系统方案选择154.1 空调系统的分类154.1.1 按空气处理设备的设置情况分类154.1.2 按负担室内空调负荷所用介质种类不同分类154.1.3 按空调系统处理的空气来源不同分类164.2 空调系统方式的比较164.3 风系统设计原则174.3.1 采用全空气空调方式送风系统的划分174.3.2 采用风机盘管加新风空调方式新风系统的划分174.3.3 风系统划分区域不宜过大174.3.4 送风系统应设置风量调节装置174.4 新风处理方案的种类184.4.1 渗入新风和排风184.4.2 墙洞引进新风184.4.3 由内部区空调系统兼供周边区新风194.4.4 独立新风系统194.5 空调方案的确定194.6 全年运行调节21第五章 空气处理机组计算及选型235.1 风机盘管的选型计算235.1.1 目前风机盘管选型中常见的问题235.1.2 目前风机盘管选型中常见的问题255.1.3 风机盘管的计算255.1.3风机盘管机组的调节265.2 新风机组的选型27第六章 气流组织计算296.1气流组织的形式296.2气流组织基本要求306.2.1舒适性空调气流组织要求：306.3 风口型式的确定306.3.1送风方式及送风口的选型306.3.2常见的典型送风口型式316.4 气流组织设计计算32第七章 风管水力计算367.1风管布置原则367.2水力计算36第八章 水系统的水力计算478.1 空调水系统的设计原则478.2冷冻水系统478.2.1 冷冻水系统的形式478.3.2水力计算498.2冷却水系统588.3凝结水管路系统59第九章 机房设备选型619.1制冷机组的选型619.2冷却塔的选型629.3冷冻水泵的选型629.4冷却水泵的选型649.4.1.水泵流量的确定649.5系统定压方式659.6水泵配管布置66第十章 空调系统的消声减振措施6710.1 空调系统的消声6710.2 空调系统的减振68第十一章 管道的保温和防腐措施7011.1 管道的保温7011.2 管道的防腐71结 论72参考文献73致谢74第一章 绪 论一、工程概况该设计为合肥某商业建筑的空调设计。该建筑位于合肥市，建筑总层数12层,层高3.9m，建筑总高度46.8m，总建筑面积11727。本次工程主要考虑为大厦配备夏季空调系统。本商业建筑一至三层主要为商场、咖啡厅、中餐厅、西餐厅还有餐厅包间等区域，四至十二层为酒店客房区域。除了走道、楼梯和电梯房，其他区域均设计夏季供冷。一至三层使用一条冷冻水立管供水，四至十二层使用另一条冷冻水管供水。在建筑物外设置机房，由两台螺杆式冷水机组制备冷冻水。围护结构：（1)玻璃幕墙：非隔热全金属框Low-E玻璃6mm K=4.50W/(K)(2)屋顶：浇钢筋混凝土保温屋面，上面覆盖灰蓝色波形瓦， K=0.49W/(K) ，延时时间=10.1h，=0.37，放热衰减度f =2.0；(3)窗：非隔热金属框透明中空玻璃6+12A+6 ，K=4.000W/(K)(4)墙体： 300mm厚钢筋混凝土剪力墙，K=0.54W/(K)，延时时间=10.8h，=0.2；(5)门：双层玻璃门，K=2.500(K)；木(塑料)框夹板门和蜂窝夹板门，K=2.500(K)；(6)室内压力稍高于室外大气压力；(7)每个房间人数已确定；(8)照明、设备：根据民用建筑节能设计标准来进行计算。二、方案确定 该商业建筑一至三层为商场、西餐厅、咖啡厅等大空间人员密度较大的区域，为了保证室内空气洁净度，满足对室内余湿处理的能力，同时兼顾室内新风量的要求，一至三层的大空间区域皆采用一次回风全空气系统，空气处理机组放置于各层的机房中，综合考虑房间用途和机房分布情况合理分区。三楼餐室及四至十二层酒店客房区域对单个房间的风量和温度控制精度要求较高，且酒店客房区域人员密度小，新风量和湿负荷都很小，所以采用了风机盘管加新风系统。风机盘管布置在门廊上方的吊顶内，通过送风百叶和新风管一同向室内送风。新风机从新风井或就近的外墙取新风。三、设计内容1、风系统通过已计算的热湿负荷绘制焓湿图求得各房间的送风量，根据送风量、房间气流组织和房间布局合理布置室内风管，使得送风量均匀，且风速合理。在布置好风管后，通过风管水力计算调整管径，尽量使各管段阻力平衡，不平衡出应添加阀门。2、 水系统根据已选设备冷量和供回水温差求得冷水流量，在各层布置好冷冻水供回水管道后，再根据水力计算的结果调整管径并添加阀门，把不平衡率控制在15%以内。并根据冷水流量和压降合理选择水泵。3、机房根据建筑物总冷负荷的要求合理选择冷水机组，根据冷冻水管路最不利环路总压降和系统流量选择冷冻水泵，根据机组冷却水量选择冷却塔，再根据冷却水系统最不利环路阻力和冷却水量选择冷却水泵。并用管道连接好机房内的设备，做到布置合理，方便人员操作，保证系统安全运行。15河南理工大学本科毕业设计（论文） 第二章 设计依据及原始资料第二章 设计依据及原始资料2.1 设计依据2.1.2 室外气象参数（合肥）所在地区：合肥（北纬32，东经117.23）；大气压力：冬季102.23KPa，夏季99.86KPa；室外平均风速：冬季3.5m/s，夏季2.8 m/s,冬季最多风向平均风速3.5 m/s；室外计算干球温度：冬季空调-7，夏季空调35；室外计算湿球温度：夏季空调28.2；室外计算相对湿度：冬季最冷月平均75%，夏季最热月平均81%。2.1.3 室内设计参数咖啡厅、西餐厅、门厅1、门厅2、门厅3、餐厅、餐室、：25，60%。办公室、客房：25，65%2.1.4 设计依据本工程根据提供的设计图纸，并依据暖通现行国家有关的设计规范、标准进行设计，具体为:1. 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB50736-2012；2. 高层民用建筑设计防火规范（GB50045-95）；3. 暖通空调制图标准GB/T 50114-2001；4. 通风与空调工程质量验收规范（GB50243-2002）；5. 公共建筑节能设计标准GB50189-2005；6. 设计任务书。河南理工大学本科毕业设计（论文） 第三章 空调系统负荷计算第三章 空调系统负荷计算3.1 冷负荷计算冷负荷计算方法：一种为谐波反应法工程简化计算方法，一为冷负荷系数法；本次设计采用谐波反应法的工程简化计算方法计算空调冷负荷。（1）围护结构传入室内形成的冷负荷；（2）人体散热形成的冷负荷；（3）灯光照明散热形成的冷负荷；（4）设备散热形成的冷负荷；由于室内压力稍高于室外大气压，故不需要考虑由于空气渗透所引起的冷负荷。从空气调节附录2-9查得，内墙的放热衰减度为2.0；楼板的放热衰减度为1.521.8之间，查表2-8可知该房间类型属于重型。3.1.1 建筑冷负荷计算基本公式（1）外墙与屋顶的传热负荷： 公式（3-1）式中： 冷负荷，W；传热系数，W/ m2 K；面积，m2；负荷温差。（2）内围护结构的传热负荷：内墙、楼板、顶棚和地面形成的冷负荷，可概略按下式计算： 公式（3-2） 式中： 稳定热负荷，W；夏季空气调节室外计算日平均温度，；室内空调计算温度，；考虑太阳辐射热等因素的附加空气温升，根据简明空调设计手册，临室为非空调房间的内墙楼板可取0-2。（3）外窗瞬变传导得热形成的冷负荷： 公式（3-3）式中：计算时刻的负荷温差，。（4）外窗日射得热形成的冷负荷： 公式（3-4）式中： 窗户的有效面积系数，单层钢窗取0.85，双层钢窗取0.75；单层木窗0.7，双层木窗0.6；地点修正系数，按规范取值；窗内遮阳设施的遮阳系数，为0.80；窗玻璃的遮挡系数，标准玻璃为1.0；计算时刻时，透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷，简称负荷强度，W/ m2。（5）照明、电器设备： 公式（3-5）式中：照明、电器设备强度，W；照明、电器设备强度系数。（6）人体显热： 公式（3-6）式中： 显热，w； 人体负荷强度系数；人数； 群集系数。（7）人体潜热： 公式（3-7）式中： 潜热，W；人数； 群集系数。以503房间为例进行冷负荷计算，包括西外墙冷负荷、西外窗冷负荷、南外墙冷负荷、设备冷负荷、照明冷负荷及人体冷负荷。3.1.2建筑冷负荷计算结果根据以上公式，以503为例详细列出空调冷负荷的计算过程。各种冷负荷的计算过程如下： （1） 西外墙冷负荷： K=0.54W/(K)，衰减系数=0.2，衰减度=22.1，延迟时间=10.8h。从空气调节（第四版）赵荣义附录2-10查得扰量作用时刻-时的合肥外墙负荷温差的逐时值t-，按式（3-1）算出南外墙的逐时冷负荷，按谐波反应法的工程简化计算方法可计算每个空调房间的冷负荷，各房间冷负荷见附表一。建筑冷负荷汇总：1470KW3.2热负荷计算 为了满足生产和生活的需要，要求室内保证有一定的温度，在冬季建筑物的失热量大于得热量，为了保持室内在要求温度下的热平衡，需要有供暖通风系统供给热量，以保证室内要求的温度。 冬季供暖通风系统的热负荷，应根据建筑物或房间的得、失热量来确定，失热量主要有以下来确定：（1） 围护结构的基本耗热量： 公式（3-8）式中： 围护结构的传热系数，W/(m2K)； 围护结构的计算面积，m2；冬季室内空气的计算温度，；冬季室外空气的计算温度，；围护结构的温差修正系数。（2） 围护结构的附加（修正）耗热量1）朝向修正耗热量 朝向修正耗热量是基于太阳辐射得热量对房间供暖的有力作用和各朝向房间温度平衡要求而提出的对各部分基本耗热量的附加（或附减）百分率。北、东北、西北010%；东南、西南-10-15%；东、西-5%；南-15-30%；2）风力附加耗热量 风力附加耗热量是考虑室外风速超出常规而对围护结构基本耗热量的修正。由于我国大部分地区冬季室外平均风速大多在23m/s左右，一般建筑不考虑风力附加。3）高度附加耗热量 高度附加耗热量是在考虑房间高度过大时，由于存在竖向温度梯度而使围护结构基本耗热量附加的耗热量。房间高度大于4m时，每高出1m应附加2，但总的 附加率不因大于15。（3）冷风渗透耗热量、冷风侵入耗热量计算： 由于冬季室内房间有新风，室内气压大于室外空气的压力，不考虑冷风渗透耗热量、冷风侵入耗热量。本次设计不考虑冬季供暖。3.3湿负荷计算空调房间的湿负荷是确定空调系统送风量和空调设备型号的基本依据。湿负荷包括人体湿负荷、化学反应的湿负荷以及敞开水面、设备、食品的湿负荷三部分，本次空调房间的湿负荷全部由人体湿负荷构成。人体散湿量： 公式（3-9）式中： 湿量 gh ； 湿负荷 kgh ； 室内全部人数 ； 群集系数 。由空气调节（第四版）赵荣义表2-16查得轻度劳动成年男子散湿量为109g/h人，群集系数=0.93，按照公式（3-10）可计算出各空调房间的余湿负荷。表3-6 主要房间房间湿负荷房间名称总人数余湿负荷人Kgh咖啡厅17527.27餐厅35855.73西餐厅12719.81餐室221833.94客房20.76 各个房间的负荷见表3-7： 表3-7 各个房间负荷 楼层房间房间面积工程负荷最大值时刻(16点)的各项负荷值房间最大负荷总冷负荷新风冷负荷总湿负荷新风湿负荷总冷指标新风冷指标总湿指标新风量m2WWkg/hkg/hW/m2W/m2kg/hm2m3/hW1层1001咖啡厅441.994061.44428869.8742.6212.9100.20.16437594061.411002门面一12224982.59262.518.418.9204.875.90.1591524982.51003门面二340.381128.630976.356.2829.8238.4910611004门面三122.729347.31111520.210.7239.290.60.16109829347.261005西餐厅255.961971.732140.550.7130.9242.2125.60.2317561971.731006门卫室25.92137.7703.80.830.782.527.20.03602194.471007办公一18.9582.9303.70.350.330.816.10.0230582.931008办公二19.5588.2303.70.350.330.215.60.0230588.192层2001餐厅535.1164995.490600.7142.9387.2308.3169.30.278950164995.392002餐室136.59389.34555.37.194.4257.2124.80.24509543.622003餐室237.19401.44555.37.194.4253.4122.80.194509554.842004餐室337.19465.14555.37.194.4255.1122.80.194509580.82005餐室4*642.89766.34555.37.194.4228.2106.40.174509766.332006餐室5439769.54555.37.194.4227.2105.90.174509769.522007餐室6439769.54555.37.194.4227.2105.90.174509769.522008餐室7439617.54555.37.194.4223.7105.90.174509617.532009餐室833.29259.84555.37.194.4278.9137.20.224509259.752010餐室934.811028.64555.37.194.4316.9130.90.2145011028.592012办公一31.33281.3983.51.141104.831.40.04903281.342013办公二17.32213.7655.70.760.712837.90.04602213.652014餐厅2326.2107296.655170.287.0453.1328.9169.10.275450107296.593层3001餐厅535.1164995.490600.7142.9387.2308.3169.30.278950164995.393002餐室136.59389.34555.37.194.4257.2124.80.24509543.623003餐室237.19401.44555.37.194.4253.4122.80.194509554.843004餐室337.19465.14555.37.194.4255.1122.80.194509580.83005餐室442.89766.34555.37.194.4228.2106.40.174509766.333006餐室5439769.54555.37.194.4227.2105.90.174509769.523007餐室6439769.54555.37.194.4227.2105.90.174509769.523008餐室7439153.44555.37.194.4212.9105.90.174509153.43009餐室833.29259.84555.37.194.4278.9137.20.224509259.753010餐室934.897204555.37.194.4279.3130.90.214509719.973012办公一31.33281.3983.51.141104.831.40.04903281.343013办公二17.31794.7327.80.380.3103.7190.02301794.723014326.2119559.569241.2102.1366.6366.5212.30.316840119559.494层4001客房129.23002.8655.70.760.7102.822.50.03603936.34002客房229.22978.8655.70.760.710222.50.03603760.544003客房320.52401.5655.70.760.7117.1320.04602602.214004客房420.52256.9655.70.760.7110.1320.04602344.114005客房524.12329.5655.70.760.796.727.20.03602743.924006客房621.32231.8655.70.760.7104.830.80.04602297.914007客房718.91970.3655.70.760.7104.234.70.04602165.354008客房822.92303.5655.70.760.7100.628.60.03602382.154009客房918.91970.3655.70.760.7104.234.70.04602165.354010客房1012.71990.6655.70.760.7156.751.60.06602043.254011客房1118.91969.4655.70.760.7104.234.70.04602164.984012客房1219.82092.2655.70.760.7105.733.10.04602138.494013客房1318.91969.4655.70.760.7104.234.70.04602164.984014客房1418.92078655.70.760.7109.934.70.04602125.344015客房1518.12200.6655.70.760.7121.636.20.04602349.584016客房1619.32086.5655.70.760.7108.1340.04602132.934017客房1718.12132.1655.70.760.7117.836.20.04602308.865层5001客房129.23002.8655.70.760.7102.822.50.03603936.35002客房229.22978.8655.70.760.710222.50.03603760.545003客房320.52401.5655.70.760.7117.1320.04602602.215004客房420.52256.9655.70.760.7110.1320.04602344.115005客房524.12329.5655.70.760.796.727.20.03602743.925006客房621.32231.8655.70.760.7104.830.80.04602297.915007客房718.91970.3655.70.760.7104.234.70.04602165.355008客房822.92303.5655.70.760.7100.628.60.03602382.155009客房918.91970.3655.70.760.7104.234.70.04602165.355010客房1012.71990.6655.70.760.7156.751.60.06602043.255011客房1118.91131.600059.90001331.895012客房1219.82092.2655.70.760.7105.733.10.04602138.495013客房1318.91969.4655.70.760.7104.234.70.04602164.985014客房1418.92078655.70.760.7109.934.70.04602125.345015客房1518.12200.6655.70.760.7121.636.20.04602349.585016客房1619.32086.5655.70.760.7108.1340.04602132.935017客房1718.12132.1655.70.760.7117.836.20.04602308.866层6001客房129.23002.8655.70.760.7102.822.50.03603936.36002客房229.22978.8655.70.760.710222.50.03603760.546003客房320.52401.5655.70.760.7117.1320.04602602.216004客房420.52256.9655.70.760.7110.1320.04602344.116005客房524.12329.5655.70.760.796.727.20.03602743.926006客房621.32231.8655.70.760.7104.830.80.04602297.916007客房718.91970.3655.70.760.7104.234.70.04602165.356008客房822.92303.5655.70.760.7100.628.60.03602382.156009客房918.91970.3655.70.760.7104.234.70.04602165.356010客房1012.71990.6655.70.760.7156.751.60.06602043.256011客房1118.91131.600059.90001331.896012客房1219.82092.2655.70.760.7105.733.10.04602138.496013客房1318.91969.4655.70.760.7104.234.70.04602164.986014客房1418.92078655.70.760.7109.934.70.04602125.346015客房1518.12200.6655.70.760.7121.636.20.04602349.586016客房1619.32086.5655.70.760.7108.1340.04602132.936017客房1718.12132.1655.70.760.7117.836.20.04602308.867层7001客房129.23002.8655.70.760.7102.822.50.03603936.37002客房229.22978.8655.70.760.710222.50.03603760.547003客房320.52415.8655.70.760.7117.8320.04602457.917004客房420.52256.9655.70.760.7110.1320.04602344.117005客房524.12239.5655.70.760.792.927.20.03602660.137006客房621.32231.8655.70.760.7104.830.80.04602297.917007客房718.91925.3655.70.760.7101.934.70.04602123.467008客房822.92303.5655.70.760.7100.628.60.03602382.157009客房918.91925.3655.70.760.7101.934.70.04602123.467010客房1012.71990.6655.70.760.7156.751.60.06602043.257011客房1118.91086.600057.500012907012客房1219.82092.2655.70.760.7105.733.10.04602138.497013客房1318.91924.5655.70.760.7101.834.70.04602123.087014客房1418.92078655.70.760.7109.934.70.04602125.347015客房1518.12155.6655.70.760.7119.136.20.04602307.687016客房1619.32086.5655.70.760.7108.1340.04602132.937017客房1718.12146.4655.70.760.7118.636.20.04602168.438层8001客房129.23002.8655.70.760.7102.822.50.03603936.38002客房229.22978.8655.70.760.710222.50.03603760.548003客房320.52415.8655.70.760.7117.8320.04602457.918004客房420.52256.9655.70.760.7110.1320.04602344.118005客房524.12239.5655.70.760.792.927.20.03602660.138006客房621.32231.8655.70.760.7104.830.80.04602297.918007客房718.91925.3655.70.760.7101.934.70.04602123.468008客房822.92303.5655.70.760.7100.628.60.03602382.158009客房918.91925.3655.70.760.7101.934.70.04602123.468010客房1012.71990.6655.70.760.7156.751.60.06602043.258011客房1118.91086.600057.500012908012客房1219.82092.2655.70.760.7105.733.10.04602138.498013客房1318.91924.5655.70.760.7101.834.70.04602123.088014客房1418.92078655.70.760.7109.934.70.04602125.348015客房1518.12155.6655.70.760.7119.136.20.04602307.688016客房1619.32086.5655.70.760.7108.1340.04602132.938017客房1718.12146.4655.70.760.7118.636.20.04602168.439层9001客房129.23002.8655.70.760.7102.822.50.03603936.39002客房229.22978.8655.70.760.710222.50.03603760.549003客房320.52415.8655.70.760.7117.8320.04602457.919004客房420.52256.9655.70.760.7110.1320.04602344.119005客房524.12239.5655.70.760.792.927.20.03602660.139006客房621.32231.8655.70.760.7104.830.80.04602297.919007客房718.91925.3655.70.760.7101.934.70.04602123.469008客房822.92303.5655.70.760.7100.628.60.03602382.159009客房918.91925.3655.70.760.7101.934.70.04602123.469010客房1012.71990.6655.70.760.7156.751.60.06602043.259011客房1118.91086.600057.500012909012客房1219.82092.2655.70.760.7105.733.10.04602138.499013客房1318.91924.5655.70.760.7101.834.70.04602123.089014客房1418.92078655.70.760.7109.934.70.04602125.349015客房1518.12155.6655.70.760.7119.136.20.04602307.689016客房1