毕业设计（论文）-成都某办公楼空调防排烟系统设计【全套图纸】.doc

1、 项目概况全套图纸，加153893706本项目为成都市某办公楼，共十三层，有一高度4.2m的半地下室，建筑层高57.5m。一、二层有裙楼。一层空调面积为1142.44，二层空调面积为842.52，三层空调面积为463.9，四至七层空调面积为1530，八、九层空调面积为702.96，十层空调面积为380.77，十一至十三层空调面积为1391.7。各层冷负荷汇总表1-1层数人数空调面积单位面积冷负荷W/房间冷负荷W房间湿负荷kg/h新风冷负荷W新风量m3/h总冷负荷W1层3591680.04158.47 150293.77 43.79 115938.75 19413266232.52 2层215842.52153.26 90607.36 24.80 38520.83 6450129128.20 3层14463.961.79 26157.42 2.13 2508.33 42028665.75 4-7层1961529.697.30 113716.72 31.15 35116.67 5880148833.39 8-9层78702.9699.13 55710.21 12.02 13975.00 234069685.21 10层66380.77107.53 29119.35 8.33 11825.00 198040944.35 11-12层130927.877.11 48251.31 16.89 23291.67 390071542.98 13层65463.995.63 32715.52 8.45 11645.83 195044361.35 合计11236991.49114.34 546571.68 147.56 252822.08 42333799393.76 2、设计参数办公楼的空调设计主要是满足以人为主的舒适性空调，成都市主要设计计算参数如下。2.1室外空气计算参数表3-1 室外空气参数成都地区夏季冬季空调室外计算干球温度 31.6空调室外计算干球温度 1空调室外计算湿球温度 26.7采暖室外计算温度 2通风室外计算温度 29通风室外计算温度 6最热月平均室外计算相对湿度%85最冷月平均室外计算相对湿度%80平均室外风速 m/s1.1平均室外风速 m/s0.9主导风向NNE主导风向NNE大气压 hPa947.7大气压 hPa963.22.2室内空气计算参数表3-2 室内空气设计参数指标房间名称夏 季冬 季照明指标人员指标新风量温度相对湿度温度相对湿度%W/m2m2/人m3/（h.p）办公室2628651820201030会议室2527651618201030接待室232540501830201030消防控制中心262845651820201030会议准备室25273520830音控室242640602022405520830休息室2830 651618201030报告厅24265065161820157人门厅26285065161840502054人活动中心25274060182240502010人30多功能厅25274560161820151人30档案库22244560121645602030卫生间252755651618202.3设计原则2.3.1空调设计因考虑该大厦为商务办公楼，又位于成都市，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，其中一层门厅及报告厅设计成全空气系统。本设计中各层卫生间均单独采用换气扇通风。2.3.2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，其送风换气次数为5次/h，排风换气次数为6次/h。地下室防排烟总面积1819.39，把其分为四个防火分区，且每个防火分区面积500。其中两个防火分区分别设一个送风管和一个排风管。其他两个防火分区共用一个送排风系统，其平时为送风用，当发生火灾时自动转换成防排烟用。3、空调冷（热）负荷计算3.1相关参数的选取表3-1 围护结构参数结构类型类型传热系数W/（）外墙砖墙、砖厚240mm 1.外粉刷2.砖墙3.内粉刷1.94外窗标准钢窗 3mm普通单层玻璃5.94内墙120mm厚砖墙屋顶水泥膨胀珍珠岩，150mm厚 1.防水层加小豆石2.水泥砂浆找平层3.保温层4.隔气层5.承重层6.内粉刷0.633.2冷负荷计算制冷冷负荷包括：围护结构（内墙、外墙、楼板、屋顶、内窗、外窗）传热冷负荷，外窗日射得热冷负荷，人体、照明和设备的冷负荷，新风冷负荷。其计算原理和公式如下，在此以401办公室为例来说明计算过程。层高3.5m，C1窗高2m，C2窗高2.5m，门高2.1m。具体方位如下图3-1所示:图3-1 四七层平面图表3-2 401办公室墙窗面积汇总表方位南外墙南外窗西外墙西外窗面积 11.5512.620.43.753.2.1房间冷负荷计算公式考虑到401办公室与相邻房间的室内温度相同且房间功能相同，所以401办公室只计算外围护结构（外墙、外窗）冷负荷，内围护结构传热冷负荷不计算。1） 外墙得热冷负荷按下式计算Qw=KwFw（twp+tfp+tw-tn）Qw外墙“计算时间”的冷负荷 W；Kw外墙的传热系数 W/（）；Fw外墙的面积 ；twp夏季空气调节室外计算日平均温度 ；tfp外墙外表面辐射热平均温升 ；tw外墙“作用时间”室外温度波动部分的综合负荷温差 tn室内计算温度 2） 外窗日射得热冷负荷（无外遮阳）透过玻璃窗的得热，一部分变为对流热，立即成为房间的冷负荷，另一部分以辐射形式辐射到房间的墙、楼板和器具上，其中有的被这些物体吸收、储存，然后再逐渐散入室内空气中，成为滞后的负荷。由于滞后的原因，负荷在每天24h的分布和24小时得热的分布不同，负荷的最大值较得热的最大值要小一些。Qc =FcxmxbxzJcmaxCCLQc各小时的日射冷负荷 W；Fc包括窗框的窗的面积 ；xm窗的有效面积系数；xb窗玻璃修正系数；xz窗的内遮阳的遮阳系数；Jcmax窗日射得热量最大值 W/；CCL冷负荷系数。3） 外窗传热冷负荷玻璃窗传到室内的热量，也按对流和辐射两种方式放入室内。由于玻璃窗传热温差的波动幅度较太阳辐射波动幅度小得很多，因而室内蓄热的温度波衰减对冷负荷影响很小，故可以认为玻璃窗传热的得热即为冷负荷。Q2= xkKcFc（twp+tk-tn）Q2玻璃窗传热的冷负荷 W；xk玻璃窗传热系数的修正系数；Kc窗玻璃的传热系数 W/（）；Fc包括窗框的窗的面积 ；twp夏季空气调节室外计算日平均温度 ；tk夏季室外逐时温差 tn室内计算温度 4） 人体全热冷负荷全热冷负荷为显热冷负荷与潜热冷负荷之和。潜热冷负荷按即时负荷考虑，即与潜热散热量相等。人体传热冷负荷Q（W）按下式计算：Q=Q+Q，其中Q=QsX-T，Qs=nqx；Qq = nqq。Q人体传热冷负荷（W）；Q人体显热冷负荷（W）；Qq人体潜热冷负荷（W）；Qs人体显热散热量（W）；T 人员进入空调房间的时刻（点钟）；-T从人员进入房间时算起到计算时刻的时间（h）；X-T-T时间人体显热散热量的冷负荷系数；n空调房间内的人员总数；群集系数；qx每名成年男子的显热散热量（W）；qq每名成年男子的潜热散热量（W）；5） 人体湿负荷Wr（kg/h）Wr= n/1000n空调房间内的人员总数；群集系数；每名成年男子的散湿量（g/h）。6） 照明冷负荷Qr（W）Qr= QsX-T，其中Qs=1000n3n6n7NQr照明冷负荷（W）；Qs照明设备的散热量（W）；T 开灯时刻（点钟）；-T从开灯时刻算起到计算时刻的时间（h）；X-T-T时间照明散热量的冷负荷系数；n3同时使用系数；n6整流器消耗功率的系数；n7安装系数；N照明设备的安装功率（kw）。7） 设备冷负荷（忽略）8） 空气渗透冷负荷（a）渗透空气量全冷负荷Q5q（W）按下式计算：Q5q=L（iin）/3.6Q5q空气渗透全冷负荷（W）；夏季空调室外计算干球温度下的空气密度（kg/m3）；L渗入室内的总空气量（m3/h）；i在夏季室外计算参数时的焓值（kJ/kg）；in室内空气的焓值（kJ/kg）。（b）渗透空气量湿负荷W5（kg）按下式计算：W5=L（ddn）/1000W5空气渗透全冷负荷（W）；夏季空调室外计算干球温度下的空气密度（kg/m3）；L渗入室内的总空气量（m3/h）；d在夏季室外计算参数时的含湿量（g/kg）；dn室内空气含湿量（g/kg）。9） 新风冷负荷Q=L（iin）/3.6Q送入新风全冷负荷（W）；夏季空调室外计算干球温度下的空气密度（kg/m3）；L送入室内的总新风量（m3/h）；i在夏季室外计算参数时的焓值（kJ/kg）；in室内空气的焓值（kJ/kg）。3.2.2房间计算举例逐点冷负荷要相加取最大值为最大冷负荷，401室负荷汇总如下表：时间（点）负荷W房间891011121415161718401室2319.172549.462836.133079.943218.673442.583416.543313.733122.422745.49402室2899.95 3233.89 3524.76 3739.46 3897.62 5322.04 5867.45 5873.08 5575.44 4569.17 403室2098.42 2270.64 2438.50 2568.46 2643.52 2697.71 2640.98 2519.97 2519.50 2347.83 404室2087.56 2258.25 2424.62 2553.42 2627.80 2681.51 2625.29 2505.36 2504.89 2334.75 405室1772.95 1893.97 2011.91 2103.22 2155.96 2194.03 2154.18 2069.15 2068.82 1948.20 406室2087.56 2258.25 2424.62 2553.42 2627.80 2681.51 2625.29 2505.36 2504.89 2334.75 407室2098.42 2270.64 2438.50 2568.46 2643.52 2697.71 2640.98 2519.97 2519.50 2347.83 408室5051.18 5350.52 5055.83 4504.00 4147.78 4239.72 4174.56 3907.49 3756.25 3350.04 409室1714.77 1924.24 2191.18 2427.31 2551.49 2470.09 2283.93 2124.49 1972.11 1754.96 总负荷22129.99 24009.88 25346.05 26097.68 26514.16 28426.91 28429.18 27338.62 26543.81 23733.01 其中制冷房间的最大冷负荷出现在15时4、空调风系统设计4.1风机盘管选型计算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。（以401办公室计算为例）（1）室内热湿比及房间送风量： =13847.32kj/kg采用可能达到的最低参数送风，过N点作线按9送风温差与=95%线相交，即得送风点O（见右图），则送风量为 G=0.159（kg/s）（477m3/h）（2）风机盘管风量：要求的新风量Gw=5*30*1.2/3600=0.05kg/s，（150m3/h）则风机盘管的风量： GF=G-Gw=0.159-0.05=0.109（kg/s）（327m3/h）（3）风机盘管的全冷量：QF=GF（in-im）=0.109*（80-49）=3.38KW（4）风机盘管机显冷量：Qs=GFCp（tn-tm）=0.109*1.01*（29-18）=1.21KW（5）风机盘管的选择： 根据房间的形状、用途及美观要求，选用FP-68型卧式暗装风机盘管机组一台，机组的高档风量为680m3/h，进水温度为7，水流量为0.66 m3/h，水阻力为1.37mH2o（13.88kPa），机外余压为0时，该型号风机盘管机组的全冷量3780W，显冷量2390W，均能满足要求。并且都有一定的富余量：高档风量富余：x100%=42.55%；全冷量富余：x100%=11.83%；显冷量富余：x100%=97.52%. 4.2房间气流组织设计以401办公室为例，该房间空调要求为办公设计，为舒适性空调，房间温度要求261，房间采用1台风机盘管，1个送风口。房间尺寸为6.9*6.9*3.5-2.1*1.8*3.5(长x宽x高)，室内该面积的显热负荷3416.54w。风机盘管送风形式为上送上回。风口选用方形散流器，由实用供热空调设计手册（以下简称手册）表11.9-7其A=7.0m,H=3.50m,pj=0.20m/s,送冷风时pj=0.20*1.2=0.24m/s。根据房间的冷负荷q（kw）和送风温差，按下式计算送风量Ls（m3/s）：Ls =，其中ts可以从手册（表11.9-1）查取。Ls=0.473m3/s在手册）表11.9-7中找到相近送风量Ls=0.46 m3/s，s=3.09 m/s,F=0.05m2,D=450mm。对办公室来说，散流器送风速度3.09 m/s是允许的，不会产生较大的噪声。D为圆形散流器的直径，换算成方形散流器，则由公式：当量管径得方形散流器尺寸为450mm*450mm。4.3新风机组选型及管径的确定4.3.1新风机组选型选型方法：先确定新风量的多少，再通过公式Qw=Gw（iw-in）校核新风冷量。各层新风机组选型表表4-1备注：1.机组的外型尺寸及水管管径查广州吉荣空调设备公司空气处理机组外型尺寸图。 2.本设计以上新风机组均依据广州吉荣空调设备公司空气处理机组全新风参数选型。3.新风管干管布置在走道中，以新风干管风速取 68m/s，房间中管道取风速为34m/s，来确定管径。房间内的风机盘管与新风管同标高。具体定位尺寸见图纸。4.在新风机组的出口处设置消声静压箱并帖以吸声材料，即可以稳定气流，又可利用箱断面的突变和箱体内表面的吸声作用对风机噪音作有效的衰减。4.3.2风管管径的确定计算根据办公室内允许噪声的要求，干管流速控制在68m/s，支管管道流速控制在34m/s，机组的进风口管径按产品样本定制风管。出风口管径根据机组能够处理的额定风量确定，进入每个房间的风管管径由房间所需要的新风量来确定，本设计的新风管采用矩形风管，管径的尺寸一律采用国标。现以计算四层机组出口处的风管管径为例，其它管径的计算方法相同，具体尺寸见图纸标注。 四层KCDX02机组出口主风管，取风速6m/s，所需风量1470m3/h，则风管的截面积为：S=0.093m2由国标查得，可采用320*250的矩形风管。则实际风速为6.94m/s。 四层支管尺寸计算见表4-2。四层支管风管尺寸计算表表4-2房间编号人数新风量风速截面积长估算宽宽m3/hm/sm2mmmmmm四-七层401515030.013889120115.74120402515030.013889120115.74120403515030.013889120115.74120404515030.013889120115.741204051030030.027778250111.11120406515030.013889120115.74120407515030.013889120115.74120408515030.013889120115.74120409412030.01111112092.59120说明：中间各管段的尺寸均在布置风管时计算，详见图纸标注。4.3.3最不利管路的压力损失绘制全空气系统最不利环路的轴测图，标出各段标号、长度、流量、管径。镀锌钢板粗糙度K取0.2。列表计算压力损失，以来校核新风机组的余静压见风管水力计算表。相关计算公式及依据如下：当量管径；流速；单位长度沿程阻力由流速，管径，K查设计手册阻力线图；沿程阻力管段长度 * 单位长度沿程阻力；局部阻力系数根据局部管件的形状查设计手册；动压流速2 * 1.2/2；局部阻力局部阻力系数 * 动压；总阻力沿程阻力局部阻力。备注：各部件局部阻力系数，查简明空调设计手册表5-2及相关资料。 送风口：0.79（有效面积80%） 风管加湿器1.0弯头（不变径）：0.29 蝶阀（全开）：0.3分流旁三通：0.45 分流直三通（变径）：0.1分流直三通（不变径）：0.05 分叉三通（变径）：0.304 分叉三通（不变径）：0.247 导流片：0.45电动调节阀：0.83 防火阀：0.3 静压箱：1.0 软接：1.0四层的风管水力计算表如下表所示。四层风管水力计算表（假定流速法）编号 风量(m3/h)风速(m/s)Rm(Pa/m)宽(mm) 高(mm) 长(m) P(Pa)管段01470 6.382.05320 200 3.304.70121.56管段11320 5.731.67320 200 6.050.6522.93管段21170 5.081.34320 200 6.850.6819.67管段3150 2.891.16120 120 1.971.318.87管段4900 5.001.47250 200 3.200.309.21管段5900 5.001.47250 200 2.370.307.99管段6300 4.342.07160 120 2.670.8314.96管段7600 4.171.23250 160 0.950.304.30管段8600 4.171.23250 160 3.530.105.40管段9450 3.911.23200 160 6.770.109.24管段10150 2.891.16120 120 1.821.298.59管段11300 3.471.22200 120 7.460.109.85管段12150 2.891.16120 120 1.551.509.33管段13150 2.891.16120 120 1.021.297.66管段14150 2.891.16120 120 1.821.298.59管段15120 2.310.77120 120 2.131.315.86管段16150 2.891.16120 120 1.971.318.87管段17150 2.891.16120 120 1.971.278.67四层最不利风系统管路计算阻力为219.49Pa。取法兰接头处阻力及漏风约10Pa，为保持室内正压10Pa，则新风机组的余静压应为240Pa，而该层的新风机组余压为250Pa240Pa，故该层新风机组的选型符合要求。其管段不平衡率为41%，可以在各分支