毕业设计（论文）-武汉市某高层写字楼中央空调设计.doc

华北水利水电大学毕业设计 1 目录目录 摘摘 要要.3 ABSTRACTABSTRACT.4 第第 1 1 章章设计参数资料设计参数资料.1 1.1 气象资料.1 1.2 室内设计参数.1 1.3 土建资料.2 1.4 设计内容.3 第第 2 2 章章 负荷计算负荷计算.4 2.1 负荷理论根据.4 2.1.1 房间冷负荷的构成.4 2.1.2 房间湿负荷的构成.4 2.2 负荷计算.4 2.2.1. 冷负荷主要计算公式.4 2.2.2 冷负荷计算实例.7 2.2.3湿负荷计算.13 2.2.4新风量及新风负荷计算.13 第第 3 3 章章 空调系统方案确定空调系统方案确定.15 3.1 确定空调系统方案的因素.15 3.2 各种空调系统的比较.15 3.3 空调末端系统的选择.15 第第 4 章章 空调设备选型及计算空调设备选型及计算.16 4.1 全空气系统风量计算.16 4.2 风机盘管加新风系统风量计算.17 4.3 新风机组风量计算及选型.19 第第 5 章章 风管水力计算风管水力计算.21 5.1 设备的布置.21 5.1.1吊装式风机盘管的布置.21 5.1.2空调器和新风机组的布置.21 5.2 风管水力计算依据.21 5.2.1 风速大小的确定.21 5.2.1 风管水力计算方法及步骤.22 第第 6 章章 水系统水力计算及设水系统水力计算及设计计.24 6.1 水系统设计.24 6.1.1 空调水系统方案的确定.24 6.2 冷冻水系统水力计算.25 华北水利水电大学毕业设计 2 6.2.1冷水系统水平管段的水力计算.25 6.3 冷凝水管的设计.27 6.4 水管的布置.28 6.5 阀门.29 第第 7 7 章章 通风防排烟设计通风防排烟设计.30 7.1 需要进行防烟设计的建筑及部位.30 7.2 高层建筑的防烟措施.30 7.2.1 防烟设计方案.30 7.2.2 地下停车场排烟系统设计.30 7.2.3 本建筑的地下室通风、排烟的具体设计.32 第第 8 8 章章 制冷机房的设计制冷机房的设计.33 8.1 机组选型.33 8.1.1 机组选型计算.33 8.2 膨胀水箱的配置与计算.33 8.3 冷冻水泵的选型和计算.34 8.3.1 冷冻水泵的选型和计算.34 8.3.2 冷冻水泵配管布置.35 参考文献参考文献.36 致致 谢谢.37 附录一：外文原文及翻附录一：外文原文及翻译译.38 附录二：高层建筑暖通附录二：高层建筑暖通空空调调工程设计任务书工程设计任务书.48 附录三：高层建筑暖通空附录三：高层建筑暖通空调调工程设计指导书工程设计指导书.49 附录四：毕业设计开题附录四：毕业设计开题报报告告.52 附表一附表一.58 附表二附表二.69 附表三附表三.78 华北水利水电大学毕业设计 3 武汉市某高层写字楼中央空调设计 摘 要 自20世纪80年代以来，我国的高层建筑发展迅猛；而进入90年代以后，则向着建筑更高， 设备更加完善的方向前进，并从大城市向中等城市扩展的趋势。同时，由于高层建筑具有与 一般建筑不同的特点，所以，高层建筑的采暖空调与一般建筑相比，其负荷、系统形式等均 有其特殊性。因此，高层建筑的供暖通风与空调的负荷、系统形式、系统的冷热源、高层建 筑的空调设计、通风设计、空调水系统以及高层建筑的防火与防排烟等方面，都有很高的要 求。正是由于高层建筑的上述特点，所以高层建筑的设计理论、设计方法和施工技术都提出 了更高的要求。 本工程为武汉市某高层写字楼 19 层空调设计，建筑总面积约为 21289.3,建筑总标 高为 77.8m，其中地下停车场面积为 3010.9。该写字楼共十九层，其中一层、二层为大空 间营业厅，三十九层为大空间办公写字楼。地下一层为风机房、物业管理房间、车库， 地下二层为车库、制冷机房等。在空调的设计方式上，对于一层和二层由于建筑用途是作为 营业厅大空间，全部采用全空气系统；三层及以上作为办公楼，全部房间采用风机盘管加新 风系统。本建筑中，卫生间排风设计采用楼顶加装排风机，每层卫生间各有排风风口，通过 排风井排至室外。楼梯间及电梯前室做加压送风设计。在冷热源设计上，采用三台水冷式螺 杆制冷机组。在防排烟设计上，对地下车库进行了排烟、排风、送风的设计。 关键词： 风机盘管加新风系统 全空气系统 制冷机组 防排烟 华北水利水电大学毕业设计 4 The design of air condition in a hign-rise office building located in Wuhan Abstract Since the 1980s , the rapid development of Chinas high-rise buildings ; and into the 1990s, the building toward higher equipment more perfect direction, from big cities to medium-sized cities and the expansion trend. Meanwhile, the high-rise building and general construction has different characteristics , so the heating and air conditioning , compared with the general rise building construction, its load , the system has its own peculiarities and other forms . Therefore, the high-rise building heating, ventilation and air-conditioning load , the system forms , heating and cooling systems , air conditioning, high-rise building design , ventilation , air conditioning, water systems, and high-rise buildings and other aspects of fire and smoke , have high requirements. It is because of these characteristics of high-rise buildings , so the design theory , design and construction technology of high-rise buildings are put forward higher requirements. This project is a high-rise office building in Wuhan City on the 19th floor air-conditioning design , total construction area of approximately 21,289.3 square meters, total construction elevation of 77.8m, including underground parking area of 3010.9 square meters. The office total of 19 layers , one of which , a large space for the operating room floor , three - nineteen layers of large space office space . Wind basement room , property management room , garage , ground floor of the garage , refrigeration room and so on. On air-conditioning design approach for construction purposes and second floor because the operating room as a large space , all with full air system ; triple and above as office buildings , all rooms using air fan coil systems. The building, designed with roof installation bathroom exhaust fan, each have their own bathroom exhaust vent through the exhaust shaft to the outside row . Stairwells and elevator room to do pressurized air supply design . In the cold source design, using three water-cooled screw chiller . In the smoke control design, the underground garage had smoke , exhaust , air design. Key word: Air fan coil system The whole air system Refrigeration units Smoke Control 华北水利水电大学毕业设计 1 第 1 章 设计参数资料 1.1 气象资料 武汉市室外气象参数见下表 ： 表 1-1 武汉 11408 3037 16.6 35.2 28.4 32 2 C ENE 23 8 2.3 夏季室外平均风速(m/ s) 夏季最多风向 夏季最多风向的频率(%) 城市 风向风速及 频率 夏季室外最多风向的平均风速(m/s) 室外计算温 湿度 台站信息 东经 北纬 年平均温度（C) 夏季空气调节室外计算干球温度（C ) 夏季空气调节室外计算湿球温度（C ) 夏季空气调节室外计算日平均温度(C) 1.2 室内设计参数 室内设计参数表 表 1-2 夏季新风量标准 房间名称温度相对温度%m/（h人） 门厅 266010 会议室 266011 办公室 266030 休息室 266030 控制室 266030 华北水利水电大学毕业设计 2 1.3 土建资料 工程为武汉市某高层写字楼 19 层空调设计，建筑总面积约为 21289.3,建筑总标高为 77.8m，其中地下停车场面积为 3010.9。该写字楼共十九层，其中一层、二层为大空间营 业厅，三十九层为大空间办公写字楼。地下一层为风机房、物业管理层、车库，地下二 层为车库、制冷机房等。 1. 外墙类型 外墙类型及热工性能指标（由外到内） 表 1-3 类型 材料 名称 厚度 （mm） 密度 （kg/m3 ） 导热 系数 w/(m k) . 热容 J/(kg.k) 传热 系数 w/(m2.k) 衰减 延迟 (h) LOW-E2418003.01260 4 加气 混凝 土砌 块 2007000.251050 1.020.517.4 2. 内墙选用型墙体，不做保温处理，砖墙（白灰粉刷）=240mm，K=1.5W/(K)。 3. 楼板选用型楼板,预制细石混凝土板 40mm，表面喷白色水泥桨 =16mm。 4. 外窗采用塑钢单框双玻璃窗，玻璃为 3mm 厚标准玻璃，室内无遮阳， Cz=0.5，K=3.0W/(K)。 5.屋面类型 屋面类型及热工性能指标（由外到内） 表 1-4 类 型 材料 名称 厚度 （mm） 密度 （kg/m3） 导热 系数 w/(m. k) 热容 J/(kg.k) 传热 系数 w/(m2.k ) 衰 减 延 迟 (h ) 水泥 砂浆 3018000.9301050 细石 钢筋混 凝土 4023001.7408373 挤塑 聚苯板 40300.0421380 0.73 0. 16 10 .5 华北水利水电大学毕业设计 3 防水 卷材 49000.231620 水泥 砂浆 2018000.9301050 陶粒 混凝土 3014000.7001050 钢筋 混凝土 15025001.740837 水泥 砂浆 2018000.9301050 1.4 设计内容 本建筑在空调的设计方式上，对于一层和二层由于建筑用途是作为营业厅大空间，全部 采用全空气系统；三层及以上作为办公楼，全部房间采用风机盘管加新风系统。卫生间排风 设计采用楼顶加装排风机，每层卫生间各有排风风口，通过排风井排至室外。楼梯间及电梯 前室做加压送风设计。在冷热源设计上，采用三台水冷式螺杆制冷机组。在防排烟设计上， 对地下车库进行了排烟、排风、送风的设计。同时对地下制冷机房进行设计。 华北水利水电大学毕业设计 4 第 2 章 负荷计算 2.1 负荷理论根据 2.1.1 房间冷负荷的构成 （1） 通过围护结构传入室内的热量； （2） 透过外窗进入室内的太阳辐射热量； （3） 人体散热量； （4） 照明散热量； （5） 设备散热量； （6） 其它室内散热量。 2.1.2 房间湿负荷的构成 （1）人体散湿量； （2）室内敞开水池表面散湿量； （3）其它室内散湿量。 2.2 负荷计算 2.2.1. 冷负荷主要计算公式 注：本计算采用新暖规注：本计算采用新暖规 60 页计算方法页计算方法 （1）外墙和屋面逐时传热冷负荷 CL Wq = KF(twlq+ td - tn) twlq外围护结构冷负荷计算逐时温度， td地点修正值，武汉为+1 tn室内计算温度，取 26 K外围护结构传热系数， F外围护结构的面积， 华北水利水电大学毕业设计 5 CLWq外围护结构的逐时冷负荷。 （2）各房间外窗瞬时传热冷负荷计算说明 CLWc=KF(twlc-tn) twlc外围护结构冷负荷计算逐时温度，新暖规 p248 tn室内计算温度，取 26 K外玻璃窗传热系数， F窗口有效面积， CLWc外玻璃窗逐时冷负荷。 （3）玻璃幕墙和外窗日射得热冷负荷 CLc=CclCCzDJmaxFC Cz=CwCnCs CLc透过玻璃窗进入的太阳辐射得热形成的逐时冷负荷， CclC透过无遮阳标准玻璃太阳辐射冷负荷系数， Cz外窗综合遮挡系数， Cw外遮阳修正系数， Cn内遮阳修正系数， Cs玻璃修正系数， DJmax夏季日射得热因数最大值， FC窗玻璃净面积。 （4）内墙传热冷负荷 CLWn=KF(twp+tls-tn) K内维护结构传热系数， F内维护结构面积， twp一一夏季空调室外计算日平均温度，32.0 tls附加温升， CLWn内围护结构的逐时冷负荷 （5）人员散热冷负荷 人体显然散热引起的冷负荷计算式为： CLrtQrt nCclrt 式中 CLrt人体显然散热形成的冷负荷，W； 华北水利水电大学毕业设计 6 Qrt不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W； n室内全部人数； 群集系数；0.96 Cclrt人体显然散热冷负荷系数。 （6）灯光散热冷负荷 CLzm =Cclzm n1 Qzm CLzm照明散热形成的冷负荷， Cclzm照照明冷负荷系数， n1同时工作系数，0.7 Qzm照明设备功率 （7）设备散热冷负荷（该建筑内一般均为电热设备散热） CLsb= Cclsb Qsb Cclsb设备冷负荷系数， Qsb设备散热量。 注注：查实用供热设计手册（第二版） ： 各房间的群集系数取为 =0.96 不同房间人员占有的使用面积指标 表 2-1 建筑类别房间类别 人均面积指标 （m2/人） 普通办公室 4 高档办公室 8 会议室 2.5 走廊 50 办公建筑 其他 20 灯具的同时使用系数 n1 取 0.7 照明功率密度指标 表 2-2 建筑类别房间类别 照明功率密度 （w/m2） 普通办公室 11 高档办公室 18 会议室 11 走廊 5 办公建筑 其他 11 华北水利水电大学毕业设计 7 电器设备的功率密度 表 2-3 建筑类别房间类别 功率密度 （w/m2） 普通办公室 20 高档办公室 13 会议室 5 走廊 0 办公建筑 其他 5 2.2.2 冷负荷计算实例 取该建筑三层大空间办公室为例，进行冷负荷计算。 （1） 三层大空间办公室南外墙冷负荷 CL Wq = KF(twlq+ td - tn) 三层大空间办公室南外墙冷负荷 时间 8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00 twlq(c)3029.929.930.230.931.832.934.235.536.537.4 td(c)1 tn(c)26 t(c)54.94.95.25.96.87.99.210.511.512.4 K (W/m2.k) 1.02 F(m2)42.725 CLwq(w)217.9 213.5 213.5 226.6 257.1 296.3 344.3 400.9 457.6 501.2 540.4 （2）三层大空间办公室南外窗瞬时传热冷负荷 CLWc=KF(twlc-tn) 三层大空间办公室南外窗瞬时传热冷负荷 时间 8:009:00 10:0 0 11:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00 twlc(c ) 31.131.732.33333.63434.334.334.23433.6 tn(c)26 t(c)5.15.76.377.688.38.38.287.6 K (W/m2.k ) 3 F(m2)48 华北水利水电大学毕业设计 8 CLwc(w) 734. 4 820. 8 907. 2 1008. 0 1094. 4 1152. 0 1195. 2 1195. 2 1180. 8 1152. 0 1094. 4 （3）三层大空间办公室南外窗透过日射得热引起的冷负荷 CLc=CclCCzDJmaxFC 三层大空间办公室南外窗透过日射得热引起的冷负荷 时间 8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00 CclC0.260.350.430.50.520.590.580.550.450.40.34 Cw1 Cn1 Cs0.5 Cz0.5 DJmax198 FC(m2)48 CLc(w ) 1235. 5 1663. 2 2043. 4 2376. 0 2471. 0 2803. 7 2756. 2 2613. 6 2138. 4 1900. 8 1615. 7 （4）三层大空间办公室西外墙冷负荷 CL Wq = KF(twlq+ td - tn) 三层大空间办公室西外墙冷负荷 时间 8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00 twlq(c)32.231.731.631.631.932.433.13435.437.139.1 td(c)1 tn(c)26 t(c)7.26.76.66.66.97.48.1910.412.114.1 K (W/m2.k) 1.02 F(m2)41.62 CLwq(w)305.7 284.4 280.2 280.2 292.9 314.1 343.9 382.1 441.5 513.7 598.6 （5）三层大空间办公室西外窗瞬时传热冷负荷 CLWc=KF(twlc-tn) 三层大空间办公室西外窗瞬时传热冷负荷 时间 8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00 twlc(c)31.131.732.33333.63434.334.334.23433.6 tn(c)26 t(c)5.15.76.377.688.38.38.287.6 K (W/m2.k) 3 F(m2)38.86 CLwc(w)594.6 664.5 734.5 816.1 886.0 932.6 967.6 967.6 956.0 932.6 886.0 华北水利水电大学毕业设计 9 （6）三层大空间办公室西外窗透过日射得热引起的冷负荷 CLc=CclCCzDJmaxFC 三层大空间办公室西外窗透过日射得热引起的冷负荷 时间 8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00 CclC0.120.140.160.170.20.280.360.440.490.490.43 Cw1 Cn1 Cs0.5 Cz0.5 DJmax577 FC(m2)38.86 CLc(w ) 1345. 3 1569. 6 1793. 8 1905. 9 2242. 2 3139. 1 4036. 0 4932. 9 5493. 4 5493. 4 4820. 8 （7）三层大空间办公室北外墙冷负荷 CL Wq = KF(twlq+ td - tn) 三层大空间办公室北外墙冷负荷 时间 8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00 twlq(c)303030.330.831.43232.833.634.33535.7 td(c)1 tn(c)26 t(c)555.35.86.477.88.69.31010.7 K (W/m2.k) 1.02 F(m2)53.125 CLwq(w)270.9 270.9 287.2 314.3 346.8 379.3 422.7 466.0 503.9 541.9 579.8 （8）三层大空间办公室北外窗瞬时传热冷负荷 CLWc=KF(twlc-tn) 三层大空间办公室北外窗瞬时传热冷负荷 时间 8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00 twlc(c)31.131.732.33333.63434.334.334.23433.6 tn(c)26 t(c)5.15.76.377.688.38.38.287.6 K (W/m2.k) 3 F(m2)39.995 CLwc(w)611.9 683.9 755.9 839.9 911.9 959.9 995.9 995.9 983.9 959.9 911.9 （9）三层大空间办公室北外窗透过日射得热引起的冷负荷 CLc=CclCCzDJmaxFC 华北水利水电大学毕业设计 10 三层大空间办公室北外窗透过日射得热引起的冷负荷 时间 8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00 CclC0.440.480.550.620.670.70.710.690.690.650.58 Cw1 Cn1 Cs0.5 Cz0.5 DJmax137 FC(m2)39.995 CLc(w ) 1205. 4 1315. 0 1506.