毕业设计（论文）-广州市某综合楼中央空调设计.doc

南京工程学院毕业设计说明书（论文）南 京 工 程 学 院毕业设计说明书(论文)作 者： 学 号： 系 部： 康尼学院 专 业： 建筑环境与设备工程 题 目： 广州市某综合楼中央空调设计 指导者： 评阅者： 2015年 05月 南 京南京工程学院毕业设计说明书（论文）毕业设计说明书（论文）中文摘要本设计的主要内容为广州市某综合楼中央空调设计。该综合楼位于广东省广州市，主要用于办公，建筑总面积约为7544。由于广州地处夏热冬暖地区，因此本次中央空调设计从计算夏季空调冷负荷开始，无需计算冬季热负荷。继而选择合适的空调系统方案；设计空调的风系统与水系统；进行机组的选型，对空调系统进行水力计算；图纸设计；对系统进行消声与防振的设计等。关键词：中央空调 冷负荷 风机盘管+新风系统全套图纸加扣3012250582 毕业设计说明书（论文）外文摘要Title the Central Air Conditioning Design of a Complex Building in Guangzhou AbstractThe main content of the design is about the central air conditioning design of a complex building in Guangzhou. The complex building is located in Guangzhou in GuangDong province. It is mainly used to office work. Its construction area is about 7544m2.Because Guangzhou is located in the area with hot summer and warm winter, so the central air conditioning design starts with calculating cooling load in summer, and it is no need to calculate heating load in winter. Then choosing the appropriate air conditioning system, designing wind system and water system, selecting Cooling-water machine, hydraulic calculation and designing drawings for the air conditioning system. At last, designing the noise elimination and vibration control for this building, etc. Keywords: the central air conditioning cooling load Fan coil units (FCUs)+fresh air system目录前言1第一章 设计说明2 1.1 工程概况2 1.2 设计依据2 1.3 设计参数21.3.1 室外气象参数21.3.2 室外计算参数31.3.3 室外空气设计标准31.3.4 围护结构参数31.3.5 体力活动性质41.3.6 其它参数4 第二章 空调负荷计算52.1 夏季室内冷负荷52.1.1 房间冷负荷的构成52.1.2 有关负荷计算的公式52.1.3 冷负荷计算举例82.2室内湿负荷20 第三章 系统方案论证213.1 空调系统的确定21 3.2 空调系统的比较213.2.1 空调处理方式的比较213.2.2 空调气流组织的比较26 第四章 风机盘管系统设计334.1 风机盘管机组的新风供给方式334.2 风机盘管选型计算33 第五章 空调风系统设计365.1 新风量的确定365.2 新风机组选型365.3 风道设计395.3.1 风管分类及规格395.3.2 风管的布置395.4 风速的选择405.5 风管管径的确定405.6 气流组织设计42第六章 水系统设计436.1 水系统的比较选择436.2 供回水管管径计算436.3 冷凝水管设计476.3.1 冷凝水管的布置476.3.2 冷凝水管管径的确定476.3.3 冷凝水管保温486.3.4 冷凝水管设计注意事项48第七章 空调系统水力计算507.1 风系统的水力计算507.1.1 基本步骤及公式507.1.2 风管阻力损失概算及风机压头校核517.2 水系统的水力计算527.2.1 基本公式527.2.2 管段水力计算52第八章 制冷机组及其他设备的选择558.1 冷水机组的选型558.1.1 冷负荷计算558.1.2 机组选型558.2 水泵的选型56 8.3 膨胀水箱的选择与确定57第九章 消声与防振设计589.1 噪声控制措施589.2 系统隔振措施599.3 防排烟系统设计59结论61参考文献62致谢63附录64前言由于近几年来科技的迅猛发展，各城市都在大力兴建高标准的综合楼。这些城市的现代化程度恰恰体现在综合大楼的高标准上，越来越多的人追求高品质的生活方式，而综合楼的空调设计也需要考虑到工作人员的舒适性，因此设计好综合大楼的空调系统也十分重要。 在现代的综合大楼中，为了能够保证建筑物内办公人员的舒适性感觉，要求空调应采用舒适性空气调节系统。在本次综合楼中央空调的设计中，我设计的空调系统不仅做到了达到室内温度、湿度及有关风速的要求，同时也能够达到舒适性的要求。根据规范要求，舒适性空调冬季及夏季的室内计算参数应达到下表的参数：第一章 设计说明1.1工程概况本建筑，地处广东省广州市，是一幢集办公、会议中心、休息室、电脑机房、资料室等功能于一体的综合办公大楼。其分为八层，一层为大厅、办公和会议室。二层为中心机房、监控中心和休息室、会议室。三层至八层房间分布一致，为办公室、会议室、资料室和荣誉室。 一二层高4.8m，三八层高3.9m，空调机房分布在一层，建筑物主体地上总高度33m。建筑地上总面积约为7544m2，空调面积约为5698。现将一层划分为101室大厅、102103会议室、104106高档办公室、会议室107和空调机房，二层划分为201202休息室、203204会议室、中心机房、远动机房、监控室、电源室和工具间 ，三层划分为301302会议室、303305高档办公室、荣誉室和资料室，四八层划分同三层。1.3设计参数1.3.1空调室外气象参数1 1.3.2空调室外计算参数21.3.3室内空气设计标准1.3.4围护结构参数31.外墙：属于型，传热系数K=1.50W/（m2K）。衰减系数0.20；放热衰减度f=1.4；延迟时间=11.3(h)；w=18.6W/（m2K）；n=8.7W/（m2K）。2.内墙：邻室包括走廊，均与房间内温度相同，为26。延迟时间=5.6(h)；n=8.7W/（m2K）。3.屋面：属于型，传热系数K=0.48W/（m2K）。延迟时间=7.9(h)；w=18.6W/（m2K）；n=8.7W/（m2K）。4.外窗： 单层钢窗，玻璃为标准的单层玻璃钢窗，窗的有效面积系数值Ca=0.85，窗玻璃的Cs=1.00。内有浅蓝色布帘作为内遮阳，遮阳系数Ci=0.6。窗墙比：北0.2，东西0.25，南0.35。5.房间分类：内墙放热衰减度f=2.0，根据表2-61查得：房间均为重型。 1.3.5体力活动性质本综合楼的设计中，房间功能主要为办公室、会议室、电脑机房，属于轻度劳动。1.3.6其它参数1.人数：本综合楼的人员密度按如下计算：普通办公室按4平方米/人计算，高档办公室按8平方米/人估算，会议室按2.5平方米/人估算，大厅、监控中心、中心机房、远动机房及走廊按50平方米每人估算，休息室按10平方米/人计算。第一层大厅按最多使用人数6人计算，会议室按24人计算，高档办公室按8人计算；第二层休息室1按最多使用人数8人计算，休息室2按6人计算，中心机房按3人计算，远动机房按2人计算，监控中心按2人计算，会议室按24人计算；第三至第八层会议1室、2室按24人计算，高档办公3室、4室、5室按11人计算，荣誉室、资料室按4人计算。2. 照明设备： 采用荧光灯，灯罩没有采用通风孔，镇流器安放在空调房间内，n1=1.2，n2=0.8。大厅、会议室和多功能厅的照明功率选取40W/m2。3.空调运行时间： 综合楼空调的运行时间为12小时，即8点20点。第二章 空调负荷的计算本综合楼计算夏季空调冷负荷采用的是冷负荷系数法。2.1夏季房间冷负荷2.1.1室内冷负荷的构成针对舒适性空调而言，夏季由于地面传热的冷负荷所占比例小，可忽略不计。同时假设内墙内窗、楼板等其邻室也为空气调节房间，且因室温温差小于3 ，内围护结构冷负荷忽略不计。2.1.2有关负荷计算的公式3a.对于不同的设计地点，应对tc（）值修正为tc（）+td。td通过查表得出。外表面放热系数修正值k a0 14.2 16.3 18.6 20.9 23.3 25.6 27.9 30.2W/（）kcal/(h）1214161820222426 ka 1.06 1.03 1.0 0.98 0.97 0.95 0.94 0.93b.当外表面放热系数不等于18.6W/（）时，应将（tc（）+td）乘以下表中的修正值。注：其中a0与室外风速v的大小有关，有如下公式a0=10.46+3.95v。室外风速v取1.5m/s，则a0=16.385，查表取ka=1.03。c.假设综合楼围护结构表面的中浅色可经久保持，外墙与屋面均为中色，则tc（）需乘以吸收系数修正值k，外墙k=0.97，屋面k=0.94。综上所诉，外墙和屋面的冷负荷计算温度为：tc()=（tc（）+td）kak则冷负荷计算式为： Qc()=AK（tc()-tR） （2.1.1)a.对于Kw值需要根据窗框的情况加以修正，修正值cw可查玻璃窗传热系数修正表得出cw=0.75。根据a0=16.385W/（K)，ai=8.7W/（K)，查表得Kw=5.68W/（K)。b.同时要对地点进行修正，查表得出修正值td=1。因此，通过外玻璃窗传热形成的冷负荷计算式为： Qc()=cwKwAw（tc()+td-tR） (2.1.2) Cc，s窗玻璃的综合遮挡系数，Cc，s=CsCi=1.000.6=0.6。为了设计的简便，以散热量（成年男子）作为计算基础。针对建筑物中的女子、儿童等各类人员进行修正，同时引入群集系数。2.1.3 冷负荷计算举例按照以上的房间冷负荷计算公式，选取101大厅和301会议室房间为例进行冷负荷计算说明。假定该综合大楼的使用时间是上午8点到晚上20点。1.外墙冷负荷查表得外墙各计算时刻的计算温度tc（），对其进行修正后按式(2.1.1)计算，计算结果列于表2-12外窗冷负荷（1）瞬变传热得热形成的冷负荷查表得各计算时刻的玻璃窗冷负荷计算温度tc（），对其进行修正后按式(2.1.2)计算，计算结果列于下表22（2）日射得热形成的冷负荷查表得各计算时刻的窗玻璃冷负荷系数CLQ，按式(2.1.3)计算，计算结果列于下表233. 室内热源的冷负荷(1)照明散热的冷负荷(2)设备散热的冷负荷(3)人体散热的冷负荷根据建筑节能设计参考资料：假定该使用时间从上午8点到晚上20点，室内设计计算温度是26，房间类型为重型。按式（2.1.4），（2.1.5）计算，计算结果列于下表24，表25和表26。69 101北外墙传热冷负荷（W） 表2-1计算时刻8点9点10点11点12点13点14点15点16点17点18点19点20点tc（）32.332.131.831.0 31.431.331.231.231.331.431.631.832.1td1.7k1.03k0.97tc()33.97 33.77 33.47 32.67 33.07 32.97 32.87 32.87 32.97 33.07 33.27 33.47 33.77 tR26t7.97 7.77 7.47 6.67 7.07 6.97 6.87 6.87 6.97 7.07 7.27 7.47 7.77 K1.5A92.16Qc()1101.69 1074.07 1032.63 922.14 977.39 963.57 949.76 949.76 963.57 977.39 1005.01 1032.63 1074.07 101北外窗瞬时传热冷负荷（W） 表2-2计算时刻8点9点10点11点12点13点14点15点16点17点18点19点20点tc（）26.9 27.9 29.0 29.9 30.8 31.5 31.9 32.2 32.2 32.0 31.6 30.8 29.9 td1.00 27.90 28.90 30.00 30.90 31.80 32.50 32.90 33.20 33.20 33.00 32.60 31.80 30.90 tR26.00 t1.90 2.90 4.00 4.90 5.80 6.50 6.90 7.20 7.20 7.00 6.60 5.80 4.90 cwKw5.68 Aw23.04 Qc()248.65 379.51 523.47 641.25 759.03 850.64 902.98 942.24 942.24 916.07 863.72 759.03 641.25 101北窗日射得热形成的冷负荷（W） 表2-3计算时刻8点9点10点11点12点13点14点15点16点17点18点19点20点CLQ0.70 0.72 0.77 0.82 0.85 0.84 0.81 0.78 0.77 0.75 0.56 0.18 0.17 Dj，max134.00 Cc，s0.60 CaAw19.58 Qc()1102.19 1133.68 1212.41 1291.13 1338.37 1322.63 1275.39 1228.15 1212.41 1180.92 881.75 283.42 267.67 101照明散热形成的冷负荷（W） 表2-4计算时刻8点9点10点11点12点13点14点15点16点17点18点19点20点CLQ0.51 0.79 0.82 0.84 0.85 0.87 0.88 0.89 0.90 0.29 0.26 0.23 0.20 n11.20 n20.80 N3068.01 Qc()1502.10 2326.78 2415.14 2474.04 2503.50 2562.40 2591.85 2621.31 2650.76 854.13 765.78 677.42 589.06 101设备散热形成的冷负荷（W） 表2-5计算时刻8点9点10点11点12点13点14点15点16点17点18点19点20点A278.91 大屏显示器80.00 Qc278.91580=1474.55 101人体散热形成的冷负荷（W） 表2-6计算时刻8点9点10点11点12点13点14点15点16点17点18点19点20点CLQ0.51 0.61 0.67 0.72 0.76 0.80 0.82 0.84 0.38 0.30 0.25 0.21 0.18 qs60.50 n6.00 0.93 Qc()172.17 205.93 226.19 243.06 256.57 270.07 276.82 283.58 128.28 101.28 84.40 70.89 60.77 ql73.30 Qc409.01 409.01 409.01 409.01 409.01 409.01 409.01 409.01 409.01 409.01 409.01 409.01 409.01 合计581.18 614.94 635.20 652.08 665.58 679.09 685.84 692.59 537.30 510.29 493.41 479.91 469.78 101房间负荷汇总表（W） 表27时刻8点9点10点11点12点13点14点15点16点17点18点19点20点北外墙1101.7 1074.1 1032.6 922.1 977.4 963.6 949.8 949.8 963.6 977.4 1005.0 1032.6 1074.1 北窗传热248.6 379.5 523.5 641.2 759.0 850.6 903.0 942.2 942.2 916.1 863.7 759.0 641.2 北窗日射1102.2 1133.7 1212.4 1291.1 1338.4 1322.6 1275.4 1228.2 1212.4 1180.9 881.8 283.4 267.7 照明1502.1 2326.8 2415.1 2474.0 2503.5 2562.4 2591.9 2621.3 2650.8 854.1 765.8 677.4 589.1 人体581.2 614.9 635.2 652.1 665.6 679.1 685.8 692.6 537.3 510.3 493.4 479.9 469.8 办公设备1474.6 1474.6 1474.6 1474.6 1474.6 1474.6 1474.6 1474.6 1474.6 1474.6 1474.6 1474.6 1474.6 CLQ6010.4 7003.5 7293.4 7455.2 7718.4 7852.9 7880.4 7908.6 7780.8 5913.3 5484.2 4707.0 4516.4 301南外墙传热冷负荷（W） 表2-1计算时刻8点9点10点11点12点13点14点15点16点17点18点19点20点tc（）34.634.233.933.5 33.232.932.832.933.133.433.934.434.9td-1.9k1.03k0.97tc()32.67 32.27 31.97 31.57 31.27 30.97 30.87 30.97 31.17 31.47 31.97 32.47 32.97 tR26t6.67 6.27 5.97 5.57 5.27 4.97 4.87 4.97 5.17 5.47 5.97 6.47 6.97 K1.5A21.5475Qc()215.6 202.6 193.0 180.0 170.4 160.7 157.5 160.7167.2 176.9 193.00 209.1 225.3 301西外墙传热冷负荷（W）计算时刻8点9点10点11点12点13点14点15点16点17点18点19点20点tc（）37.837.336.836.3 35.935.535.234.934.834.834.935.335.8td0.0 k1.03k0.97tc()37.77 37.27 36.77 36.27 35.87 35.47 35.17 34.87 34.77 34.77 34.87 35.27 35.77 tR26t11.77 11.27 10.77 10.27 9.87 9.47 9.17 8.87 8.77 8.77 8.87 9.27 9.77 K1.5A20.32875Qc()358.78 343.55 328.32 313.08 300.90 288.71 279.57 270.43 267.38 267.38 270.43 282.62 297.85 301南外窗瞬时传热冷负荷（W） 表2-2计算时刻8点9点10点11点12点13点14点15点16点17点18点19点20点tc（）26.9 27.9 29.0 29.9 30.8 31.5 31.9 32.2 32.2 32.0 31.6 30.8 29.9 td1.00 27.90 28.90 30.00 30.90 31.80 32.50 32.90 33.20 33.20 33.00 32.60 31.80 30.90 tR26.00 t1.90 2.90 4.00 4.90 5.80 6.50 6.90 7.20 7.20 7.00 6.60 5.80 4.90 cwKw5.68 Aw11.60 Qc()125.21 191.12 263.61 322.92 382.23 428.36 454.73 474.50 474.50 461.32 434.95 382.23 322.92 301西外窗瞬时传热冷负荷（W）计算时刻8点9点10点11点12点13点14点15点16点17点18点19点20点tc（）26.9 27.9 29.0 29.9 30.8 31.5 31.9 32.2 32.2 32.0 31.6 30.8 29.9 td1.00 27.90 28.90 30.00 30.90 31.80 32.50 32.90 33.20 33.20 33.00 32.60 31.80 30.90 tR26.00 t1.90 2.90 4.00 4.90 5.80 6.50 6.90 7.20 7.20 7.00 6.60 5.80 4.90 cwKw5.68 Aw6.78 Qc()73.13 111.62 153.96 188.60 223.24 250.18 265.57 277.12 277.12 269.42 254.03 223.24 188.60 301南外窗日射得热形成的冷负荷（W） 表2-3计算时刻8点9点10点11点12点13点14点15点16点17点18点19点20点CLQ0.47 0.60 0.69 0.77 0.87 0.84 0.74 0.66 0.54 0.38 0.20 0.13 0.12 Dj，max146.00 Cc，s0.60 CaAw9.86 Qc()405.96 518.24 595.98 665.08 751.45 725.54 639.16 570.07 466.42 328.22 172.75 112.29 103.65 301西外窗日射得热形成的冷负荷（W）计算时刻8点9点10点11点12点13点14点15点16点17点18点19点20点CLQ0.16 0.19 0.21 0.22 0.23 0.37 0.60 0.75 0.84 0.73 0.42 0.10 0.10 Dj，max509.00 Cc，s0.60 CaAw5.76 Qc()281.60 334.40 369.60 387.20 404.80 651.21 1056132014781285739.21 176.00 176.00 301照明散热形成的冷负荷（W） 表2-4计算时刻8点9点10点11点12点13点14点15点16点17点18点19点20点CLQ0.51 0.79 0.82 0.84 0.85 0.87 0.88 0.89 0.90 0.29 0.26 0.23 0.20 n11.20 n20.80 N649.83 Qc()318.15 492.83 511.54 524.02 530.26 542.73 548.97 555.21 561.45 180.91 162.20 143.48 124.77 301设备散热形成的冷负荷（W） 表2-5计算时刻8点9点10点11点12点13点14点15点16点17点18点19点20点A59.08 Qc1181.50 301人体散热形成的冷负荷（W） 表2-6计算时刻8点9点10点11点12点13点14点15点16点17点18点19点20点CLQ0.51 0.61 0.67 0.72 0.76 0.80 0.82 0.84 0.38 0.30 0.25 0.21 0.18 qs60.50 n24.00 0.93 Qc()688.7 823.7 904.7 972.3 1026.3 1080.3 1107.3 1134.3 513.1 405.1 337.6 283.6 243.1 ql73.3 Qc1636.1 1636.1 1636.1 1636.1 1636.1 1636.1 1636.1 1636.1 1636.1 1636.1 1636.1 1636.1 1636.1 合计2324.7 2459.8 2540.8 2608.3 2662.3 2716.3 2743.4 2770.4 2149.2 2041.2 1973.6 1919.6 1879.1 301房间负荷汇总表（W） 表27时刻8点9点10点11点12点13点14点15点16点17点18点19点20点南外墙215.6 202.7 193.0 180.1 170.4 160.7 157.5 160.7 167.2 176.9 193.0 209.1 225.3 西外墙358.8 343.5 328.3 313.1 300.9 288.7 279.6 270.4 267.4 267.4 270.4 282.6 297.9 南窗瞬时125.2 191.1 263.6 322.9 382.2 428.4 454.7 474.5 474.5 461.3 435.0 382.2 322.9 西窗瞬时73.1 111.6 154.0 188.6 223.2 250.2 265.6 277.1 277.1 269.4 254.0 223.2 188.6 南窗得热406.0 518.2 596.0 665.1 751.5 725.5 639.2 570.1 466.4 328.2 172.7 112.3 103.6 西窗得热281.6 334.4 369.6 387.2 404.8 651.2 1056.0 1320.0 1478.4 1284.8 739.2 176.0 176.0 照明318.2 492.8 511.5 524.0 530.3 542.7 549.0 555.2 561.4 180.9 162.2 143.5 124.8 人体2324.7 2459.8 2540.8 2608.3 2662.3 2716.3 2743.4 2770.4 2149.2 2041.2 1973.6 1919.6 1879.1 设备1181.5 1181.5 1181.5 1181.5 1181.5 1181.5 1181.5 1181.5 1181.5 1181.5 1181.5 1181.5 1181.5 CLQ5284.7 5835.7 6138.3 6370.8 6607.1 6945.3 7326.3 7579.9 7023.1 6191.6 5381.7 4630.1 4499.7 其他各房间冷负荷见附录1。2.2室内湿负荷3人体散湿量可按下式计算： W=ng （2.2.1）第三章 系统方案论证3.1 空调系统的确定本设计为一综合大楼中央空调的设计，根据房间的使用功能以及空调系统的的选取原则，全楼拟采用风机盘管加独立新风系统。为了运行管理的方便，竖管和各层水平支管均采用同程式。整个冷冻水系统采用一次泵，定水量、双管制的闭式循环系统。冷源拟采用活塞式冷水机组。3.2 空调系统的比较3.2.1 空气处理方式的比较下面分别以全空气空调系统，风机盘管+独立新风空调系统以及单元式空调机，作为集中式、半集中式和以及分散式空调系统的代表，比较它们各自的特征及其适用性，见下表3-1表3-1 空气处理方式的比较表3.2.2 空调气流组织的比较针对于一般舒适性空调而言，送风口一般是采用散流器上方平送风或者侧送风的方式。根据以下对气流组织的分析及比较的图表，本综合楼空调房间全部采用散流器上方平送风的方式。1. 气流组织的基本要求 2.空气分布器的比较送风气流组织分为送风形式和空气分布器的类型，这里只对散流器上方平送风和侧送风两种空气分布类型进行比较分析，如表3-3。3空调水系统的比较空调水系统分为冷冻水（冷水）系统和冷却水系统，它们有不同的类型可以选择。详见下表3-4。 表3-3 常见空气分布器的型式、特征及使用范围第四章 风机盘管系统设计4.1 风机盘管机组的新风供给方式34.2 风机盘管选型计算以301会议室为例，计算如下：CLQ=7579.9W湿量W=（4.111000）/3600=1.14g/s1. 采用新风不负担室内全冷负荷的方案。2. 热湿比=Q/W=7579.9/1.14=6649.04 kJ/kg3. 取送风温差为8，画焓湿图，如图4-1，得hN=58.5kJ/kg hO=45kJ/kgNWLOM90%100%33.5hn=58.5kJ/kghw=87kJ/kgho=45kJ/kghm=44kJ/kg 26 18 图4-14.总风量：G=Q/( hN - hO)=7.5799/(58.5-45)=0.561kg/s=1684m3/h(密度1.2 kg/ m3)5新风量：根据暖通通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)的规定，民用建筑中人员所需最小风量按国家现行卫生标准确定；（1）工业建筑中应保证每人不小于30m/h,（2）新风比要大于10。经过计算，当按每人新风量30 m/h时，每个房间都能达到10%以上的新风比。则301房间新风量Gw=720m3/h 6.风机盘管风量GF=G-Gw=1684-720=964m3/h根据所需风量及冷量以及房间布置情况，选择美的中央空调设备有限公司生产的卧式暗装薄型风机盘管，型号FP -10WA，共一台。该公司风机盘管机组技术性能表见附录3。同理，可选出其他各房间风机盘管型号，见表4-1 风机盘管的选型 表4-1房间冷负荷（W）总风量（m3/h）新风量（m3/h）风机盘管风量（m3/h）风机盘管型号台数1017908.6 2397180 2217FP-12.5WA21027909.9P-12.5WA11037296.91622720902FP-10WA1104-1064256.21193240953FP-10WA11078288.319897201269FP-7.1WA2二层中心机房4816.9 1460901370FP-7.1WA2休息室13580.4 934240694 FP-7.1WA1休息室25341.7P-7.1WA2远动机房2990.190660846