毕业设计（论文）-北京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： 北京市某综合楼中央空调设计 指导者： 评阅者： 2015年 5 月 南 京78毕业设计说明书（论文）中文摘要此次设计的对象是北京市某综合楼。建筑共6层，为现浇混凝土框架结构。设计的房间类型包括休息室、餐厅、会议室、办公室、宿舍等。设备布置在屋顶。考虑到北京的地理位置和气象选用风冷式冷水机组，作为夏季的冷源，而在冬季接到城市热网来作为热源。设计的内容包括:冷负荷的计算，空气处理的方案选择，空调末端设备的选型，水管和风管路系统的设计计算和附属设备的选型，而且为方便系统的控制与节能决定采用风机盘管加独立新风的方式，最后对设计说明书进行编制和对施工图的绘制。关键词 综合楼风机盘管+独立新风系统 水系统 中央空调系统全套图纸加扣3012250582 毕业设计说明书（论文）外文摘要Title Design of An Air-Conditioning System of An Comprehensive Building in Beijing AbstractThe design of the object is a complex building of Beijing. Building a total of 6 layers for cast-in-situ concrete frame structure. Design of room types including lounge, restaurant, conference room, office, dormitory, etc.Arrangement on the roof. Considering the location and Beijing meteorological choose air-cooled water chillers, as the cold source in summer, and received the city heat supply network for use as a heat source in winter.Design content includes: the calculation of cooling load, air treatment scheme selection, air conditioning terminal equipment selection, design and calculation of pipe and pipeline system and accessory equipment selection, and for the convenience of system control and energy saving decided to adopt fan-coil unit plus doas, finally to prepare for construction drawing and the drawing of design specification. Keywords Comprehensive building Fan coil plus fresh air system independently The water system The central air conditioning system目 录 前 言7一、设计任务8 1.1设计目的81.2设计要求8二、工程概况和原始资料92.1工程概况102.2原始资料10 2.2.1室外气象参数10 2.2.2室内设计参数10 2.2.3围护结构参数11三、 各空调房间负荷计算133.1夏季逐时冷负荷计算公式13 3.1.1外墙和屋面逐时传热引起的冷负荷13 3.1.2内围护结构冷负荷14 3.1.3玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷15 3.1.4透过外玻璃窗日射得热引起的冷负荷20 3.1.5设备散热形成的冷负荷21 3.1.6照明散热形成的冷负荷21 3.1.7人体散热形成的冷负荷22 3.1.8 食物散热形成的冷负荷25 3.2湿负荷计算公式20 3.2.1人体散湿量20 3.3新风负荷计算21 3.3.1夏季空调新风冷负荷21 3.4夏季空调计算结果汇总23 3.5冬季空调热负荷的计算23 3.5.1、围护结构的基本耗热量23 3.5.2、冬季空调新风热负荷30四、 空调方案设计31 4.1 冷热源的确定32 4.1.1 冷水机组的选型32 4.2空调方式的确定33 4.3空气处理过程设计34 4.3.1、风机盘管加独立新风系统设计计算34五、 空调水系统设计42 5.1空调水系统的选取42 5.2冷冻水管路的设计44 5.2.1、 设计说明44 5.2.2、 水系统水力计算基本公式44 5.2.3、 总阻力计算44 5.2.4、水管阻力计算汇总42 5.2.5、供回水立管计算42 5.3.5、冷冻水循环泵选型435.3、 冷凝水管路的设计435.4、膨胀水箱配置与计算505.5附件51六 、风系统的设计516.1、风管材料和形状的确定526.2、送风管的布置和管径确定526.3、送风系统的设计55 6.3.1、风机盘管加新风系统576.4、风管最不利点压力损失计算58 6.4.1风道水力计算步骤64 6.4.2风道水力计算65七、 管道保温与系统消声、减震设计657.1风管的保温及防腐59 7.1.1保温目的597.2保温材料的选择597.3保温层厚度的确定597.4系统消声及减震设计60 7.4.1系统消声设计61 7.4.2系统的减震设计61八、防火防排烟62总结63参考文献63致谢63附录63前 言 暖通空调系统是建筑能源的消耗大户，占建筑总能耗的50%左右。随着我国的发展，人们对建筑环境的要求越来越高，建筑能耗必将有大幅度的增长。而目前的暖通设计中，业主、设计人员往往在取用室内设计参数时选用过高的标准，建筑结构能耗也很大。并且一些常规的设计系统和负荷估算方法不能适应现阶段发展的需求，建筑节能技术逐渐提上了日程。 按照设计规范对负荷进行详细计算，进行建筑围护结构的权衡计算，使之达到合理的能耗标准；采用蓄冷、热泵、热回收、废热利用等节能技术；使用变流量、变风量空调系统，进行系统的优化、智能控制；开发太阳能、风能等新能源是专业的发展方向。本次设计的题目是北京市某综合楼中央空调设计。以目前中央空调设计标准为设计标准规范，理论联系实际，使设计更加合理；在查阅大量资料、文献和参考手册的基础上，进行了空调机组的冷负荷计算、风管的设计计算、水管的设计计算以及相关设备的选型，并根据计算结果合理布置管路、最后绘制出CAD图纸。 一、设计任务1.1设计目的毕业设计是通过对所学专业内容的综合深入实践、解析理论、完成暖通毕业设计任务；提高自身的专业知识，通过与导师沟通交流不断完善；补足之前专业学习中的不足之处；着重培养综合分析解决问题能力、独立工作能力、创新思维能力；并通过设计了解工程设计的方法、步骤，熟悉和掌握暖通空调工程制图的技能，建筑的暖通设计方法和施工图识图能力；使自己的思维更加的严谨。 1.2设计要求1.设计任务书暖通空调课程设计任务书2.设计规范及标准（1）采暖通风与空气调节设计规范(GBJ500192003版)（2）房屋建筑制图统一标准（GB/T500012001）（3）采暖通风与空气调节制图标准（GBJ114-88）3.设计计算建筑物空调区域所需冷热负荷的计算；确定大楼空调方案；根据空调方案对制冷和制热设备的选取空调风系统的设计； 空调水系统的设计； 空调机房、制冷机房的设计等。 4.绘图图纸应包括；图纸目录；主要设备及材料表；空调设计、施工说明；空调系统原理图；热回收组合式空调箱大样图；一到六层和屋顶空调水管平面图；一到六层空调风系统平面图和屋顶空调风管平面图。5.整理设计文件设计说明书及计算书；主要设备及材料明细表；全部设计图纸二、工程概况和原始资料2.1工程概况北京某综合楼，高6层，为现浇混凝土框架结构，耐火等级为一级，总建筑面积为7187.6，空调面积5348.5，楼设计标高为21m。此建筑是包括餐厅、会议室、办公室、休息室等于一身的多功能型建筑。每层的层高都为3.5。2.2原始资料2.2.1室外气象参数2.2.2室内设计参数1、温、湿度，新风量类型 季节空调运行时间夏季冬季新风量（3/人.）温度湿度%风速温度湿度%风速大厅8:0020:0025600.2520500.20 20办公室8:0020:0025600.2520500.1530会议室8:0020:0025600.2520500.15302、 噪声要求2.2.3围护结构参数外墙 水泥砂浆；砖墙，厚度370mm；白灰粉刷。属于型传热系数K=1.50w/m2.内墙 砖墙(003003) 传热系数K=2.38w/m2.外窗 铝合金中空玻璃窗 5mm厚平板玻璃，窗高1800mm 传热系数K=3.2w/m2.外门 双层金属门板,中间填充1518厚玻璃棉板 传热系数K=2.98w/m2.内门 木(塑料)框单层实体门 传热系数K=3.35w/m2.屋面 预制01-1-35-1；卷材防水层 ；砾砂外表层 5mm； 水泥砂浆 20mm； 水泥膨胀珍珠岩350 25mm； 水泥砂浆20mm； 钢筋 混凝土35mm；内粉刷；传热系数K=1.88w/m2.三、 各空调房间负荷计算3.1夏季逐时冷负荷计算公式 3.1.1外墙和屋面逐时传热引起的冷负荷时刻89 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20F19.1K1.5tn25tl 36 35.5 35.2 35 35 35.2 35.6 36.1 36.6 37.1 37.5 37.9 38.2 LQ 315 301 292 287 287 292 304 318 332 347 358 370 3783.1.2内围护结构冷负荷 时刻89 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20Ai8Ki2.38tR 25 to.m29.1 Qc() 1563.1.3玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷时刻 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20F1.5K3.2tR25tc26.927.92929.930.831.531.932.232.23231.630.829.9 Qc()9 14 19 24 28 31 33 35 35 34 32 28 24 例如：一楼值班室的东外窗瞬变传热引起的逐时冷负荷3.1.4透过外玻璃窗日射得热引起的冷负荷 时刻 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20C 0.85F1.5Cs0.93Cn0.60 Djmax598 CLQ0.490.600.560.370.290.290.280.260.240.220.190.170.16 Qc()208 255 238 157 123 123 119 111 102 94 81 72 68 3.1.5设备散热形成的冷负荷 办公室设备的散热量，假设每个办公室有三到五台电脑，每台电脑的散热量按450 W估算进行计算。例如：一楼各房间设备散热形成的冷负荷如下：电脑散热台数形成冷负荷/w一楼值班室2900 一楼办公室一62700 一楼办公室二62700 一楼办公室三41800 一楼会议室62700一楼接待室29003.1.6照明散热形成的冷负荷当电压一定时,室内照明散热量是不随时间变化的稳定散热量,但是照明散热方式仍以对流和辐射两种方式进行散热,因此,照明散热形成的冷负荷计算仍采用相应的冷负荷系数.白炽灯Qc()=1000NCLQ(3-6.1)荧光灯Qc()=1000n1n2NCLQ(3-6.2)式中Qc()灯具散热形成的冷负荷，W；N照明灯具所需功率，KW；n1镇流器消耗功率稀疏，明装时，n1=1.2，暗装时，n1=1.0； n2灯罩隔热系数，灯罩有通风孔时，n2=0.50.6；无通风孔时，n2=0.60.8； CLQ照明散热冷负荷系数，由暖通空调附录2-22查得。本设计中采用荧光灯，不同类型房间照明负荷计算时的系数表：表3-2 例如：一楼办公室灯具散热形成的冷负荷如下: 时刻 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20N 1.68n1 1.2n2 0.8 CLQ0.630.90.910.930.930.940.950.950.950.960.960.370.37 Qc() 101614521468150015001516153215321532154815485975973.1.7人体散热形成的冷负荷例如：一楼人体显热散热形成的冷负荷如下 ：一楼房内人数n群集系数显热散热冷负荷系数显热散热值班室1.760.9365106休息室0.770.936547门厅7.030.9365425按摩室20.9365121办公室17.750.93651073会议室28.440.93651719办公室17.50.93651058门厅2.390.9365144 保安宿舍0.850.936551办公室6.350.9365384接待室6.680.9365404休息室1.730.9365105小餐厅124.50.93651481主食间11.90.9365719副食间11.90.9365719小餐厅224.50.93651481小餐厅324.50.93651481小餐厅424.50.93651481小餐厅5130.9365786例如：一楼人体潜热散热形成的冷负荷如下：一楼房内人数n群集系数潜热系数潜热散热值班室1.760.9369113休息室0.770.936949门厅7.030.9369451更衣室20.9369128办公室17.750.93691139会议室28.440.93691825办公室17.50.93691123门厅2.390.9369153 保安宿舍0.850.936955办公室6.350.9369407接待室6.680.9369429休息室1.730.9369111 小餐厅124.50.93691572主食间11.90.9369764副食间11.90.9369764 小餐厅224.50.93691572 小餐厅324.50.93691572 小餐厅424.50.93691572 小餐厅5130.93698343.1.8 食物散热形成的冷负荷例如：一楼食物散热形成的冷负荷如下：一楼房内人数n全热系数食物散热小餐厅124.517.4425主食间11.917.4207 副食间11.917.4207小餐厅224.517.4425小餐厅324.517.4425小餐厅424.517.4425小餐厅51317.42263.2湿负荷计算公式3.2.1人体散湿量例如：一楼人体显热散热形成的冷负荷如下:一楼房内人数n成年男子散湿量/g/h湿负荷/g/h总湿负荷/g/h值班室1.7610950休息室0.7710922门厅7.03109198按摩室210956办公室17.75109500会议室28.44109801办公室17.5109493门厅2.3910967保安宿舍0.8510924办公室6.35109179接待室6.68109188休息室1.7310949小餐厅124.5109690主食间11.9109335副食间11.9109335小餐厅224.5109690小餐厅324.5109690小餐厅424.5109690小餐厅51310936664233.3新风负荷计算3.3.1夏季空调新风冷负荷 例如：一楼夏季空调新风冷负荷如下:新风冷负荷计算房间人数室外空气密度新风量焓差新风冷负荷nMhoQco （人）kg/m3kg/skJ/kgw值班室1.761.20.0824 24.792042 休息室0.771.20.0357 24.79885 门厅7.031.20.3550 24.798800 按摩室21.20.0467 24.791157 办公室17.751.20.1657 24.794107 会议室28.441.20.1659 24.794113 办公室17.51.20.1633 24.794049 门厅2.391.20.1113 24.792759 保安宿舍0.851.20.0397 24.79983 办公室6.351.20.0593 24.791469 接待室6.681.20.0390 24.79966 休息室1.731.20.0805 24.791996 小餐厅124.51.20.0817 24.792025 主食间11.91.20.0397 24.79983 副食间11.91.20.0397 24.79983 小餐厅224.51.20.0817 24.792025 小餐厅324.51.20.0817 24.792025 小餐厅424.51.20.0817 24.792025 小餐厅5131.20.0434 24.791076 3.4夏季空调计算结果汇总参数面积()夏季总冷负荷最大时刻(含新风/全热)(h)夏季总冷负荷(含新风/全热)(W)夏季室内冷负荷(全热)(W)夏季总湿负荷(含新风)(kg/h)夏季新风量(m3)夏季新风冷负荷(W)1楼层757.113:001108806638760.55382444932楼层910.614:001338868118374.7436375527023楼层910.614:001338868118374.7436375527024楼层910.614:001338868118374.7436375527025楼层910.614:001338868118374.7436375527026楼层94917:0017575111502578.8367345.560725建筑物5348.515:00816277500250438.30938227.5316027根据以上各项计算公式，得到夏季空调冷湿负荷结果，详细计算请参考附录.。最大冷负荷（包括新风）出现在15点,其冷负荷为:816277W3.5冬季空调热负荷的计算空调热负荷是指空调系统在冬季里，当室外空气温度在设计温度条件时，为保持室内的设计温度，系统向房间提供的热量。对于民用建筑来说空调冬季的经济性对空调系统的影响要比夏季小。因此，空调热负荷一般是按稳定传热理论计算的。3.5.1、围护结构的基本耗热量 包括基本耗热量和附加耗热量，附加耗热量按基本耗热量的百分率确定。此建筑只考虑朝向修正率。北：0；东西：0；南：0。例如：六楼会议室热负荷计算如下表面积/m2传热系数温差修正系数耗热量/Wtn（）tw（）墙面积窗面积屋顶面积墙传热系数窗传热系数屋面传热系数墙窗屋顶墙耗热量窗耗热量屋顶耗热量总耗热量18-7.515.9334.51.503.21.88 1 160824516542507注：由于空调建筑室内经常保持着正压，所以在一般情况下，不计算门和窗的缝隙和门、孔洞等其他漏气部分侵入室内的冷空气所引起的耗热量。3.5.2、冬季空调新风热负荷 Gw（kg/s） tn（） to（） Cp kJ/（kg） Qho(kw) 0.0818-7.51.01 2.25冬天负荷计算比夏天简单，故直接给出总负荷：参数面积()冬季总热负荷(W)冬季季新风量 (m3)冬季新风热负荷(W)1楼层757.1815985382579282楼层910.689033 6375722823楼层910.689033 6375722824楼层910.689033 6375722825楼层910.689033 6375722826楼层949146396 7345.559892建筑物5348.5584127 38227.5406950一到六层冬季空调总热负荷（包括新风）为：584127W.四、 空调方案设计4.1 冷热源的确定由于本工程在北京，考虑到北京地区所处的地理位置和气象参数，冬季温度选用风冷式的优点：机组的整体性好，便于安装和施工；和水冷式相比较空调水系统中省去了冷却水系统。在环保上来说不污染大气；而且将其放置在三楼屋面上，节约了制冷机房建设的投资。4.1.1 冷水机组的选型 Q=0.91.11.11816.277=929kW 根据以上负荷选用4台特灵CGAH100型号的风冷式冷水机组。型号CGAH100工况制冷量268kW制冷功率201.65kW压缩机型式高效涡旋式启动类型Y-压缩机台数4控制器控制方式中型控制器电源380V/50Hz3冷凝器型式波纹状铝翅片冷凝风机台数12蒸发器型式卧式板式水阻力（KPa）45.37冷冻水流量（m3/h）36.31进出水管径2-1/2外形尺寸长度（mm）3160宽度（mm）1950高度（mm）2003重量（Kg）1784备注制冷工况：出水温度7，进水温度12；4.2空调方式的确定4.3空气处理过程设计4.3.1、风机盘管加独立新风系统设计计算WN冷却干燥D冷却干燥F混合SN一层面积设备型号单台冷量台数总冷量实际均负荷值班室35.3TCR800F688216882194.96休息室15.3TCR300F278212782181.83门厅140.5TCR1000F8652325956184.74按摩室20TCR400F365213652182.6办公室71TCR800F6882213764193.86会议室71.1TCR600F5206315618219.66办公室70TCR800F6882213764196.63门厅47.7TCR500F419728394175.97保安宿舍17TCR400F365213652214.82办公室25.4TCR600F520615206204.96接待室16.7TCR400F365213652218.68休息室34.5TCR800F688216882199.48小餐厅135TCR500F419728394239.83主食间17TCR500F419714197246.88小餐厅235TCR500F419728394239.83小餐厅335TCR500F419728394239.83小餐厅435TCR500F419728394239.83小餐厅518.6TCR500F419714197225.65 一层汇总126122二层面积 设备型号单台冷量 台数 总冷量 实际均负荷会议室43TCR500F419728394195.21接待室20TCR500F419714197209.85休息室16TCR300F278212782173.88办公室34.5TCR800F688216882199.48会议室52.3TCR600F5206210412199.08办公室25TCR600F520615206208.24会议室52TCR600F5206210412200.23学习室16.7TCR400F365213652218.68会议室87TCR800F6882320646237.31办公室110TCR600F5206420824189.31休息室17TCR400F365213652214.82台球室53.6TCR800F6882213764256.79会议室46TCR600F5206210412226.35办公室53TCR600F5206210412196.45学习室35TCR500F365227304208.69办公室53TCR600F5206210412196.45 图书阅览室41TCR400F419728394204.73办公室50TCR600F5206210412208.24 网络学习室45.5TCR600F5206210412228.84办公室60TCR800F6882213764229.4 二层汇总179754三层面积 设备型号单台冷量 台数 总冷量 实际均负荷会议室43TCR500F419728394195.21接待室20TCR500F419714197209.85休息室16TCR300F278212782173.88办公室34.5TCR800F688216882199.48会议室52.3TCR600F5206210412199.08办公室25TCR600F520615206208.24会议室52TCR600F5206210412200.23学习室16.7TCR400F365213652218.68会议室87TCR800F6882320646237.31办公室110TCR600F5206420824189.31休息室17TCR400F365213652214.82台球室53.6TCR800F6882213764256.79会议室46TCR600F5206210412226.35办公室53TCR600F5206210412196.45学习室35TCR500F365227304208.69办公室53TCR600F5206210412196.45 图书阅览室41TCR400F419728394204.73办公室50TCR600F5206210412208.24 网络学习室45.5TCR600F5206210412228.84办公室60TCR800F6882213764229.4 三层汇总179754四层面积 设备型号单台冷量 台数 总冷量实际均负荷会议室43TCR500F419728394195.21接待室20TCR500F419714197209.85休息室16TCR300F278212782173.88办公室34.5TCR800F688216882199.48会议室52.3TCR600F5206210412199.08办公室25TCR600F520615206208.24会议室52TCR600F5206210412200.23学习室16.7TCR400F365213652218.68会议室87TCR800F6882320646237.31办公室110TCR600F5206420824189.31休息室17TCR400F365213652214.82台球室53.6TCR800F6882213764256.79会议室46TCR600F5206210412226.35办公室53TCR600F5206210412196.45学习室35TCR500F365227304208.69办公室53TCR600F5206210412196.45 图书阅览室41TCR400F419728394204.73办公室50TCR600F5206210412208.24 网络学习室45.5TCR600F5206210412228.84办公室60TCR800F6882213764229.4 四层汇总179754五层面积 设备型号单台冷量 台数 总冷量实际均负荷会议室43TCR500F419728394195.21接待室20TCR500F419714197209.85休息室16TCR300F278212782173.88办公室34.5TCR800F688216882199.48会议室52.3TCR600F5206210412199.08办公室25TCR600F520615206208.24会议室52TCR600F5206210412200.23学习室16.7TCR400F365213652218.68会议室87TCR800F6882320646237.31办公室110TCR600F5206420824189.31休息室17TCR400F365213652214.82台球室53.6TCR800F6882213764256.79会议室46TCR600F5206210412226.35办公室53TCR600F5206210412196.45学习室35TCR500F365227304208.69办公室53TCR600F5206210412196.45 图书阅览室41TCR400F419728394204.73办公室50TCR600F5206210412208.24 网络学习室45.5TCR600F5206210412228.84办公室60TCR600F5206315612239.4 五层汇总179754六层面积设备型号单台冷量 台数 总冷量实际均负荷学习室 150.5TCR600F5206631236207.55研究室50TCR600F5206210412208.24宿舍二89TCR800F6882320646231.98宿舍三52.7TCR600F5206210412197.57财务部46.1TCR500F419728394182.08办公室53.6TCR600F5206210412194.25管理室17TCR400F365213652214.82储藏室16.7TCR400F365213652218.68宿舍四229TCR800F6882641292180.31会议室34.5TCR400F365227304211.71休息室43.2TCR500F419728394194.31值班室16.7TCR400F365213652218.68宿舍一87TCR800F6882320646237.31后勤部40.4TCR500F419728394207.77陈列室22.6TCR600F520615206230.35 六层汇总90118 经查样本选用天加空调有限公司生产的吊顶式空气处理组台。1层25层6层总新风量（m/h）538163746644新风机组 TFD060DTFD070DTFD070D5、 空调水系统设计5.1空调水系统的选取水系统方案的优缺点如下表