毕业设计（论文）-内蒙古呼和浩特市某八层大厦空调系统设计【全套图纸】.doc

全套图纸，加153893706前 言本次毕业设计的题目为：内蒙古创业大厦空调设计。设计来自于实际工程。进行本设计的主要目是对大学四年中所学知识的复习、完善和应用；初步掌握设计的步骤和方法；学会在设计中发现问题，解决问题；熟练绘图技能，提高工程语言的表达能力.这次设计对我们毕业生来说是工作前的一次大演练，能为以后参加工作打下坚实的基础。本次设计涉及空调、通风、防火排烟三个方面。我们需要综合运用所学知识，才能解决实际问题，避免理论与实践脱钩。在设计过程中，要符合国家的相关规范和技术措施。随着人们生活水平的逐步提高，对周围生活和工作环境的舒适程度提出了新的标准。合理的、科学的设置舒适性空调，会使建筑物提高一个档次。可是鉴于国家电力资源的日渐紧张，03年非典后对公共场所的卫生要求的不断关注，以及目前在国家大利提倡构建节约型社会的背景下，空调系统达到节能、环保、卫生、安全、舒适等要求便显得尤为重要了。我在此次设计中，将采用科学的计算方法，确定空调系统的冷、热负荷；合理的选用设备，降低能耗和采购、维护成本。本设计包括设计计算书和全套图纸。由于实际工作经验不足，且水平有限，设计中难免出现错误和漏洞，还望各位老师谅解指正。 编者： 2007年6月22日1 工程概况内蒙古创业大厦位于内蒙古呼和浩特市，大厦是由商铺、小型商场、酒店组成的综合性商业大楼。地下1层，地上8层，一层高5m，二层高4m，三八层层高3.4m，总的建筑面积为7240m2。整座大楼的商铺、商场、客房设半集中式的中央空调系统，并保持室内空气舒适新鲜。空调设计面积为5800m2。大厦空调冷负荷251341W，冷负荷指标43.33W/m2；总热负荷243686W，热负荷指标42.01W/m2。2 设计依据2.1设计任务书长春工程学院毕业设计(论文)任务书题目：内蒙古创业大厦空调设计2.2 设计规范及标准采暖通风与空气调节设计规范(GBJ50019-2003)房屋建筑制图统一标准（GB/T500012001）采暖通风与空气调节制图标准（GBJ114-88）2.3 基本气象参数地理位置: 内蒙古 呼和浩特 地理位置: 北纬40.81东经 111.682.3.1 夏季参数大气压: 889.40kPa 室外计算干球温度: 29.90空调日平均计算温度: 25 计算日较差: 9.40室外湿球温度: 20.80 室外平均风速: 1.50m/s最热月平均相对湿度 64.00 大气透明度等级 3.002.3.2 冬季参数大气压： 900.90kPa 空调计算温度 19.00室外相对湿度 56.00 % 室外平均风速 4.5 m/s2.4 室内设计参数表21房间名称夏 季冬 季照明指标新风量运行时间温度相对湿度温度相对湿度%W/m2 m3/h.大堂2460205560自然通风0:00-23:00商铺2460205540自然通风8:00-20:00商场2460205540208:00-20:00客房2460205520300:00-23:002.5 设计原则2.5.1 空调设计因考虑该大厦为商铺商场宾馆，又位于市中心，为了能够独立控制每个房间的空调运行及节省用地，空调均设计成风机盘管加新风系统。2.5.2 通风设计地下室为车库，设计成机械送排风为主，自然进排风为辅的方式，其换气每小时不小于6次；卫生间排风设计局部排风，排风量按每小时不小于8次的换气量计算。 2.5.3 防火排烟设计走廊内设置防火排烟，经排烟竖井，由顶层风机排出。3 负荷计算3.1 冷负荷计算说明：考虑该大厦为商业建筑，商场和商铺的空调运行时间主要在8：0020：00的营业时间，大堂、客房为全天24小时。3.1.1 热负荷计算（1）外墙或屋顶冷负荷 式中：外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷W；外墙或屋面的面积m2；外墙和屋面的传热系数W/m2；查专刊P30表3-1，按7号III型墙计算，K=1.16 W/（m2oC）室内设计空调温度；本设计取24.外墙或屋面的冷负荷计算温度的逐时值；查专刊P58表3-3,II型外墙。因为专刊中查到的是北京地区，因此对不同地区要进行修正，即要进行地点修正（查专刊P58表3-5呼和浩特），吸收系数修正0.97，内表面放热系数修正1，则计算公式变为3.1.2 玻璃窗或门瞬变传热引起的冷负荷。玻璃窗传热有两部分，即由温差传热形成冷负荷和日射得热形成的冷负荷。（温差负荷）（日射负荷）式中：窗口净面积m2；窗玻璃的综合遮挡系数；窗内遮阳设施的遮阳系数；见专刊窗玻璃的遮挡系数；见专刊；日射得热因数的最大值W/m2见专刊；冷负荷系数，见专刊。3.1.3 人体散热形成的冷负荷人体散热有显热及潜热两部分。显热负荷式中：人体显热得热，查专刊表4-3；室内人数，查指南表1.3-4；人体散热冷负荷系数，查专刊表4-3；群集系数，专刊表4-4。潜热负荷 式中符号同显热解释。3.1.4 灯光及设备散热形成的冷负荷。灯光形成负荷 式中：照明灯具所需功率KW，查指南表1.3-4。镇流器耗功率系数专刊；暗装荧光灯，取1.0。灯罩隔离系数专刊；灯罩上穿有小孔，取0.6。照明负荷指数专刊；取1。3.1.5 列表将夏季各房间的各项逐时负荷累计，并取最大值做为该房间的冷负荷。3.2湿负荷计算房间散湿的来源有：人员、设备及其它设施。如没有特殊说明一般指人员散湿量，而且冬夏的湿量基本保持不变。(1) 冬季房间的湿负荷 式中：房间总散湿量g/h；房间一个人散湿量g/h专刊；房间人数；群集系数。(2) 夏季房间的湿负荷。计算方法同上，直接取冬季湿负荷结果。(3) 列表整理每个房间的湿量。3.3热负荷计算3.3.1 墙体、地面、天棚、门窗形成的负荷可按供热要求计算。式中：围护结构的基本耗热量W；围护结构的传热系数W/m2 ；围护结构的面积m2；空调室外计算温度；查指南，呼和浩特地区为22度。空调房间冬季设计温度；本设计取20度。计算温度修正系数。3.3.2 修正基本耗热围护结构的基本耗热量是在稳定传热的情况下获得的，由于气象条件建筑物情况的影响，必须对上述围护结构的基本耗热量进行修正，其中包括朝向修正、风力修正和高度修正，所以其围护结构的耗热量为： 式中：Qi为围护结构的基本耗热量;Xch为围护结构的朝向修正;Xf为围护结构的风力修正;Xg为围护结构的高度修正。本设计中，各面墙的朝向修正见下表：表31 朝向修正表房间朝向东南西北西北水平修正值-5%-25%-5%5%10%0%说明：理论上要考虑高度和风力的修正，修正可以按照下面的方法计算：(1) 高度修正：当房间高度大于4米时，每高出1米应附加2%，但总的附加率不应大于15%，应注意：高度附加率应附加预防间隔围护结构基本耗热量和其他附加（修正）耗热量的总和1。对于本设计考虑高度修正。(2) 风力修正的考虑，风力对维护结构传热量的影响，正好与太阳辐射相反。风速加大，围护结构表面的对流换热增强，围护结构的基本好热量也随之增加，因此风力修正系数为正值。1内蒙古创业大厦位于呼和浩特在市中心，不是建在高地、河边、海岸处，因此可以不考虑风力附加。(3) 渗透及冷风侵入量的计算，对于本大厦由于是空调房间，房间维持房间正压，故冷风渗透及冷风侵入量为零。(4) 冬季人体散热小，此设计中也没有再考虑人员和灯光的散热量。3.4负荷计算结果 3.4.1以101商铺为例：外墙冷负荷计算表表32朝 向分 项时 刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00北tl32.532.1 31.831.631.431.331.231.231.331.431.631.832.1td-4.6-4.6-4.6-4.6-4.6-4.6-4.6-4.6-4.6-4.6-4.6-4.6-4.6tn24242424242424242424242424F17.617.617.617.617.617.617.617.617.617.617.617.617.6Ka1111111111111Kp0.970.970.970.970.970.970.970.970.970.970.970.970.97K1.161.161.161.161.161.161.161.161.161.161.161.161.16tl+td-tn3.93.53.232.82.72.62.62.72.833.23.5CL77 69 63 59 55 53 51 51 53 55 59 63 69 西tl37.437.336.836.335.935.535.234.934.834.834.935.335.8td-4.4-4.4-4.4-4.4-4.4-4.4-4.4-4.4-4.4-4.4-4.4-4.4-4.4tn24242424242424242424242424F69696969696969696969696969Ka1111111111111Kp0.970.970.970.970.970.970.970.970.970.970.970.970.97K1.161.161.161.161.161.161.161.161.161.161.161.161.16tl+td-tn98.98.47.97.57.16.86.56.46.46.56.97.4CL699 691 652 613 582 551 528 505 497 497 505 536 575 南tl34.634.333.933.533.232.932.832.933.133.433.934.434.9td-4.3-4.3-4.3-4.3-4.3-4.3-4.3-4.3-4.3-4.3-4.3-4.3-4.3tn24242424242424242424242424F9.89.89.89.89.89.89.89.89.89.89.89.89.8Ka1111111111111Kp0.970.970.970.970.970.970.970.970.970.970.970.970.97K1.161.161.161.161.161.161.161.161.161.161.161.161.16tl+td-tn6.365.65.24.94.64.54.64.85.15.66.16.6CL69 66 62 57 54 51 50 51 53 56 62 67 73 总和845 826 777 730 692 655 629 607 603 609 626 666 717 日射冷符合计算表表338:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00南Ccl0.210.280.390.490.540.650.60.420.360.320.270.230.21Cs0.860.860.860.860.860.860.860.860.860.860.860.860.86Cn0.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.75DJ,max302302302302302302302302302302302302302F10.210.210.210.210.210.210.210.210.210.210.210.210.2CL417 556 775 974 1073 1291 1192 834 715 636 536 457 417 北Ccl0.430.490.560.610.640.660.660.630.590.0640.640.380.35Cs0.860.860.860.860.860.860.860.860.860.860.860.860.86Cn0.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.750.75DJ,max114114114114114114114114114114114114114F2.042.042.042.042.042.042.042.042.042.042.042.042.04CL65 74 84 92 96 99 99 95 89 10 96 57 53 CL总和482 630 859 1065 1169 1390 1291 929 804 645 632 514 470 玻璃窗温差传热计算表表348:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00窗tl26.927.92929.930.831.531.932.232.23231.630.829.9td-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4tn24242424242424242424242424F2.042.042.042.042.042.042.042.042.042.042.042.042.04K1.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.2Kc3.013.013.013.013.013.013.013.013.013.013.013.013.01tl+td-tn-1.1-0.111.92.83.53.94.24.243.62.81.9CL-8 -1 7 14 21 26 29 31 31 29 27 21 14 门tl26.927.92929.930.831.531.932.232.23231.630.829.9td-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4-4tn24242424242424242424242424F10.210.210.210.210.210.210.210.210.210.210.210.210.2K1.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.21.2Kc3.263.263.263.263.263.263.263.263.263.263.263.263.26tl+td-tn-1.1-0.111.92.83.53.94.24.243.62.81.9CL-44 -4 40 76 112 140 156 168 168 160 144 112 76 总和-52 -5 47 90 132 165 184 199 199 189 170 132 90 人员散热计算表表358:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00Ccl0.080.550.640.70.750.790.810.840.860.880.890.910.92n12121212121212121212121212n10.890.890.890.890.890.890.890.890.890.890.890.890.89Qs64646464646464646464646464Ql117117117117117117117117117117117117117CL154.68375.94437.45478.46512.64539.98553.65574.2587.83601.5608.3622628.84CL212501249.61249.61249.61249.61249.61249.612501249.61249.612501249.61249.6CL1304 1625 1687 1728 1762 1790 1803 1824 1837 1851 1858 1872 1878 照明负荷计算表表36分项时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:00Ccl1111111111111n11111111111111n20.60.60.60.60.60.60.60.60.60.60.60.60.6N2.242.242.242.242.242.242.242.242.242.242.242.242.24CL1344 1344 1344 1344 1344 1344 1344 1344 1344 1344 1344 1344 1344 冬季热负荷计算表表373.4.2 各房间负荷计算结果列表本工程中37层建筑设计相同，故负荷计算结果也一样，以下列出该大厦的冬夏季冷负荷及湿负荷的计算结果，以便在后面的计算中调用。表38房间编号计算人数夏季夏季负荷最大值出现时刻H新风冷负荷冬季冷负荷湿负荷热负荷个Wkg/hWW一层1011253451.6713:0056741021247941.6713:0024171031247941.6713:0024171041247941.6713:0024171051247941.6713:0024171061247941.6713:0024171071247941.6713:0024171081247941.6713:002417109426820.55913:001208大堂20190992.79513:0014898二层商场3505478748.90620:002390.518512三层301210110.17917:00136.6170630228350.17917:00136.665230328350.17917:00136.665230428350.17917:00136.665230528350.17917:00136.665230628350.17917:00136.665230728350.17917:00136.665230828350.17917:00136.665230928350.17917:00136.665231029660.17918:00136.6111331129100.17918:00136.6216831226950.17918:00136.689531326950.17918:00136.689531426950.17918:00136.689531526950.17918:00136.689531626950.17918:00136.689531726950.17918:00136.689531826950.17918:00136.689531929620.1799:00136.61069320210000.1799:00136.61663四层401210110.17917:00136.6170640228350.17917:00136.665240328350.17917:00136.665240428350.17917:00136.665240528350.17917:00136.665240628350.17917:00136.665240728350.17917:00136.665240828350.17917:00136.665240928350.17917:00136.665241029660.17918:00136.6111341129100.17918:00136.6216841226950.17918:00136.689541326950.17918:00136.689541426950.17918:00136.689541526950.17918:00136.689541626950.17918:00136.689541726950.17918:00136.689541826950.17918:00136.689541929620.1799:00136.61069420210000.1799:00136.61663五层501210110.17917:00136.6170650228350.17917:00136.665250328350.17917:00136.665250428350.17917:00136.665250528350.17917:00136.665250628350.17917:00136.665250728350.17917:00136.665250828350.17917:00136.665250928350.17917:00136.665251029660.17918:00136.6111351129100.17918:00136.6216851226950.17918:00136.689551326950.17918:00136.689551426950.17918:00136.689551526950.17918:00136.689551626950.17918:00136.689551726950.17918:00136.689551826950.17918:00136.689551929620.1799:00136.61069520210000.1799:00136.61663六层601210110.17917:00136.6170660228350.17917:00136.665260328350.17917:00136.665260428350.17917:00136.665260528350.17917:00136.665260628350.17917:00136.665260728350.17917:00136.665260828350.17917:00136.665260928350.17917:00136.665261029660.17918:00136.6111361129100.17918:00136.6216861226950.17918:00136.689561326950.17918:00136.689561426950.17918:00136.689561526950.17918:00136.689561626950.17918:00136.689561726950.17918:00136.689561826950.17918:00136.689561929620.1799:00136.61069620210000.1799:00136.61663七层701210110.17917:00136.6170670228350.17917:00136.665270328350.17917:00136.665270428350.17917:00136.665270528350.17917:00136.665270628350.17917:00136.665270728350.17917:00136.665270828350.17917:00136.665270928350.17917:00136.665271029660.17918:00136.6111371129100.17918:00136.6216871226950.17918:00136.689571326950.17918:00136.689571426950.17918:00136.689571526950.17918:00136.689571626950.17918:00136.689571726950.17918:00136.689571826950.17918:00136.689571929620.1799:00136.61069720210000.1799:00136.61663八层801212780.17918:00136.62787802210580.17918:00136.61732803210580.17918:00136.61732804210580.17918:00136.61732805210580.17918:00136.61732806210580.17918:00136.61732807210580.17918:00136.61732808210580.17918:00136.61732809210580.17918:00136.61732810212800.17919:00136.62534811212330.17918:00136.6318981229730.17918:00136.6220181329730.17918:00136.6220181429730.17918:00136.6220181529730.17918:00136.6220181629730.17918:00136.6220181729730.17918:00136.6220181829730.17918:00136.62201819210130.1799:00136.61863820210330.1799:00136.61701楼梯间10738总计2513412436864 确定送风状态及送风量4.1 新风供给方式的确定 本设计采用单独的新风系统供给室内新风，把新风处理到室内的等焓线上，不承担室内的负荷，这样就提高了该系统的调节和运转的灵活性。4.2 新风处理状态的确定，总风量及风机盘管风量的确定依据室内的in 线新风处理后的相对湿度和风机温升t即可定出新风处理后的机器露点L 及温升后的K点。本设计风机温升取0，即L点和K点重合。过室内状态点N点做热湿比线线与=90%线的交点，即为送风状态点O点。因为风机盘管系统属于舒适性空调，不受送风温差限制，故可采用较低的送风温度，降低能耗。故房间的风量G=Q/（iN-iO） 连接K，O两点到M点，使 OM=KOGW/GF式中GW新风量。Kg/sGF风机盘管风量Kg/s 故房间总风量G=GW+GF，而M即为风机盘管的出风状态点。4.3 室内新风量的确定 为了保证房间换气次数，保证正压要求，卫生要求，确定出所需的最佳新风量。4.3.1 满足换气次数本设计的建筑的局部排风主要在地下车库和客房卫生间、商场厕所。 当空调房间内有排风柜等局部排风装置时，为了不使空调房间产生负压，在系统中必须有相应的新风量来补尝排风量。Lw = LP m3/h 式中：Lw需要的新风量，m3/h； LP局部和全面排风量之和，m3/h；排风量的计算按换气次数计算： N = L / V 次/ h 式中：N房间的换气次数，次/ h； L房间送风量，m3/h； V房间的体积，m3；4.3.2 保持空调房间正压要求一般情况下室内正压在5-10pa即可满足为了防止外界环境空气渗入空调房间，干扰室内温度，湿度或破坏室内的洁净度，需要使空调房间内部保持一定的正压值，即用增加一部分新风的方法，使室内空气高于外界压力，然后再让这部分多余的空气从房间门窗缝隙等不严密处审渗出去。室内的正压值P(PA)正常，相当于空气从房间缝隙渗出时阻力。空调房间正压值510Pa来计算。过大的正压不但没有必要，而且还降低了系统运行的经济性。2可按下式计算从房间通过门缝、窗缝和其他缝隙渗入的风量，即需要补充的新风量Lw。Lw= l .a. P1/n m3/h 式中：Lw需要补充的新风量；P室内需要保证的正压值，H2O 取1.01972H2O；a,n 与严密程度有关的系数，n取1.5；a取5；l 缝隙长度， m；其取值随门窗开启形式的不同而不同，均应线的总长度为缝隙计算长度。 4.3.3 满足卫生要求在人员长期停留的空调房间，由于人们呼出二氧化碳气体的增加，会逐渐破坏室内空气的正常成分，给人体带来不良的影响。因此在空调系统的送风量中，必须掺入含二氧化碳少的室外新风来稀释室内空气中的二氧化碳的含量，使之符合卫生标准的要求。3根据以上条件，并按规范来确定新风量。在本设计中，客房新风量按30 m3/h人计算；商场新风量按20 m3/h人计算。由于商铺和大堂的大门开启频繁，自然通风完全可以满足需求，故不设新风系统。根据上述三个要求取最大值；如果以上最大值没有超过总风量的10，则按总风量的10计算。4.4 冬季送风状态及送风量冬季通过围护结构的温差传热往往是由内向外传递，只有室内热源向室内散热，因此冬季室内余热往往比夏季少得多。而余湿量则冬夏季一般相同。这样，冬季房间的热湿比常小于夏季，也可能为负，所以空调送风温度往往接近或高于室温，由于送风时送风温差可以比夏季小，故空调送风量一般是先确定夏季送风量，再冬季可采取与夏季相同的风量。全年采取固定送风量是比较方便的，若少于夏季，可以提高送风温度但450C为宜，可以节约电能，尤其对较大的空调系统减少风量的经济意更为突出。34.5 夏季空气处理方案如上图所示：过程为室外新风，经空调机组处理到L点与室内风机盘管的出口状态点M混合，到达O点，最后沿到达N点。4.6 冬季空气处理方案相对与其它地区，该地区冬季室外空气含湿量较大,高于室内设计含湿量,因此冬季空气除要进行升温处理外,还要对空气进行减湿处理,同样对空气进行过滤也是必不可少的,当初效过滤达不到要求时,要对空气进行中效或者高效过滤。冬季空气处理过程的焓湿图及空气处理过程图如下图所示：冬季室外空气经过新风机组被加热到K点，室内空气等湿加热到M点，新风和经风机盘管处理的室内回风混合到O点，然后沿着热湿比线送至房间内。 冬季室外空气经过新风机组被加热到K点，室内空气等湿加热到M点，新风和经风机盘管处理的室内回风混合到O点，然后沿着热湿比线送至房间内。4.7 风机盘管选型计算以301房间为例计算送风量、新风量，确定送风状态点。采用新风不担负室内负荷的方案，即送入室内新风的焓处理到与室内空气焓in线，新风处理的机器露点相对湿度即可定出新风处理后的机器露点L。301房间夏天室内计算参数取tN=24,=60%,iN=52.7kJ/kg,d室内余热Q=1011W，余湿量W=179g/h，室内2人（1）：计算房间内热湿比 =73198kj/kg（2）过室内状态点n点做热湿比线线与=90%的交线，即为送风状态点o点,查表得io=43.45kJ/kg, （3）计算房间内总送风量G= = 109.34g/s=328.01m3/h（4）：要求的新风量Gw=23060 m3/h因为60328.0110，满足卫生要求，所以新风取30 m3/h。（4）风机盘管风量： GF=G-Gw=328.01-60=268.01 m3/h其余房间的送风量和送风状态点及新风量见表4-1表4-1房间编号送风焓值kj/kg焓湿量g/kg新风量m3/h盘管风量m3/h露点温度总送风量m3/h一层10143.7210.291541.83 14.321541.83 10241.6210.121295.67 14.061295.67 10341.6210.121295.67 14.691295.67 10441.6210.121295.67 14.691295.67 10541.6210.121295.67 14.691295.67 106