毕业设计（论文）-南京白下区某招待所中央空调系统设计.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 课 题 名 称：南京白下区某招待所中央空调系统设计 学 生 姓 名： 学 生 学 号： 学 生 班 级： K暖通111 指 导 教 师： 所 在 系 部： 康尼学院 专 业 名 称： 建筑环境与设备工程 南京工程学院 2015年 5月 21日毕业设计说明书（论文）中文摘要本设计为南京白下区招待所中央空调系统设计。建筑为地上五层，主要为服务区、办公区和客房等。首层高4.5米，其余层高4米。三层和四层为相同层。建筑面积3199m2。设计内容主要包括室内负荷的计算、空调系统方案的初设计、空调设备选型、空调风系统设计、空调水系统设计、空调附件和防排烟等。建筑中房间众多且面积较小，所以采用风机盘管加新风系统，可以保证良好的空气品质。机房面积有限，冷热源机组采用地源热泵，可以节约能耗。关键词：空调系统 风机盘管 热泵 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 A Hostel in Nanjing Baixia DistrictAbstract The subject is an air-conditioning system of a hostel in Nanjing Baixia District.The distribution of the floors is that 5 floors are above ground,includes service area, office area and guest room etc.The first layer is 4.5m,other layers are 4m.The third layer is the same as the fourth layer.The total construction area is about 3199m2.The design content mainly includes cooling load calculation,preliminary design of air conditioning system,the selection of air conditioning equipments,the design of air duct system,the design of water system,accessories and smoke control etc.There are many small rooms,so the desige uses fan coil unit plus fresh air system and it can provide fresh air.The area of equipment room is limited,the cold and heat source uses ground- sourced heat pump and this can save energy.Keywords： Air conditioning system Fan coil unit Heat pump目录第一章 工程信息31.1基本参数3第二章 负荷计算42.1夏季冷负荷计算42.1.1冷负荷组成42.1.2空调冷负荷计算方法5其他房间负荷汇总：92.2湿负荷计算122.3热负荷计算142.4负荷校核17第三章 空调方案确定173.1空调系统确定173.2空气处理过程设计18一、夏季送风状态点和送风量18二、风机盘管选型21三、 新风机组选型24第四章 空调风系统设计244.1风管设计244.1.1风管分类及规格244.1.2风管布置244.2风道水力计算254.2.1风机盘管新风风道水力计算264.2.2校核334.3排风系统设计34第五章 空调水系统设计345.1水系统设计方案确定345.2冷冻水供、回水设计计算345.3冷冻水供、回水管水力计算355.4冷凝水管设计455.5冷冻水泵的确定465.6水系统定压及其设备465.7水管附件47第六章 空调冷热源的确定47第七章 防火与防排烟487.1防排烟系统487.2防排烟设计要求48第八章 管道保温与消声措施488.1管道保温设计488.1.1保温的目的及要求488.1.2保温材料的选择488.1.3保温层的厚度选择488.2空调机组减震措施498.3空调机组消声措施49结论50致谢51参考文献52第 53 页第1章 工程信息本设计为南京白下区招待所中央空调系统设计。建筑为地上五层，主要为服务区、办公区和客房等。首层高4.5米，其余层高4米。三层和四层为相同层。建筑面积3199m2。1.1基本参数表1-1基本气象参数基本参数国家省份城市经度(E)纬度(N)中国江苏省南 京118.832夏季参数大气压(Pa)室外空调计算日平均温度()室外空调计算干球温度()室外空调计算湿球温度()室外平均风速(m/s)10025031.234.828.12.4冬季参数大气压(Pa)室外供暖计算干球温度()室外空调计算干球温度()室外空调相对湿度(%)室外平均风速(m/s)102790-1.6-4793.2表1-2维护结构基本参数参数围护结构夏季传热系数(W/(K)围护结构冬季传热系数(W/(K)维护结构延迟维护结构衰减外墙填泡沫混凝土钢筋混凝土2.182.1911.90.14外窗双层铝合金中空玻璃12mm3.293.310.80.99外门木框双层玻璃门2.562.570.41.0屋面预制01-1-35-13.293.314.30.69 表1-3室内计算参数序号房间名称温度相对湿度新风量标准 m3/h人劳动强度夏季冬季夏季冬季1接待室2518604028.8静坐2办公室2518604036静坐3客房2518604054静坐4会议室2518604036静坐5楼梯间251860400静坐6餐厅2518604020静坐7贵宾室2518604020静坐8厨房、配餐间2518604030中等夏季空调设计温度：25，相对湿度：60%。冬季空调设计温度：18，相对湿度：40%。第2章 负荷计算负荷计算分为冷负荷、热负荷和湿负荷计算。为了保持建筑物的热湿环境，在单位时间内需向房间供应的冷量称为冷负荷；相反，为了补偿房间失热在单位时间内需向房间供应的热量称为热负荷；为了维持房间相对湿度，在单位时间内需从房间除去的湿量称为湿负荷。2.1夏季冷负荷计算2.1.1冷负荷组成（1）日射和室外气温作用下，围护结构的逐时冷负荷；（2）通过外窗进入室内的太阳辐射和室内外温差形成的冷负荷；（3）人体显热和潜热形成的冷负荷；（4）照明散热量；（5）设备散热量；2.1.2空调冷负荷计算方法采用谐波反应法计算冷负荷，以客房307为例，计算过程如下：1. 外墙和屋面传热冷负荷计算公式外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷Q(W)，按下式计算： (2-1)式中：F计算面积，；计算时刻；t-作用时刻下，通过外墙或屋面的冷负荷计算温差，简称负荷温差，；-温度波的作用时刻，即温度波作用于外墙或屋面外侧的时刻。表2-1北外墙冷负荷时间0:002:004:006:008:0010:0012:0014:0016:0018:0020:0022:00负荷温差()1010.1109.89.49.18.88.78.899.49.7K(W/(K)2.18F（m2）13.2总冷负荷(W)288290287280271261253251253260270280表2-2东外墙冷负荷时间0:002:004:006:008:0010:0012:0014:0016:0018:0020:0022:00负荷温差()13.413.212.812.411.811.311.111.51212.61313.3K(W/(K)2.18F（m2）13.2总冷负荷(W)9549429188858458087968198598999319502. 外窗冷负荷（1）温差传热冷负荷窗外温差传热形成的计算时刻冷负荷Q按下式计算： (2-2)式中：K传热系数；t计算时刻下的负荷温差，；a窗框修正系数。表2-3北外窗温差传热冷负荷时间0:002:004:006:008:0010:0012:0014:0016:0018:0020:0022:00负荷温差()5.24.543.956.47.78.68.586.85.8a1.3K(W/(K)3.29F（m2）3.6温差传热负荷(W)80696160779811813213112310490（2） 太阳辐射冷负荷 (2-3)式中：Xz内遮阳系数；Xg窗的构造修正系数；Jn计算时刻下，透过有内遮阳设施玻璃太阳辐射的冷负荷强度,W/。表2-3北外窗太阳辐射冷负荷时间0:002:004:006:008:0010:0012:0014:0016:0018:0020:0022:00Xg0.62Xz0.6F（m2）3.6Jn171295181105121122105962821辐射负荷(W)2218147510513715715813612436273. 人体冷负荷（1） 显热冷负荷 (2-4)式中：群体系数；n计算时刻空调房间内的总人数；计算时刻，h；q1名成年男子小时显热散热量，W；T人员进入空调区的时刻，h；X-T时刻人体显热散热的冷负荷系数；-T从人员进入空调区的时刻算起到计算时刻的持续时间，h。表2-4人体显热负荷时间0:002:004:006:008:0010:0012:0014:0016:0018:0020:0022:00X-T1.091.101.101.111.110.890.870.850.840.831.061.090.93n2q167显热负荷(W)137138138139139111108106105104132136（2） 人体潜热负荷 （2-5）式中：群体系数；q2名成年男子小时潜热散热量，W；n计算时刻空调房间内的总人数。表2-5人体潜热负荷q2N(个)Q(W)4120.93764.灯光冷负荷镇流器装在空调区之内的荧光灯 (2-6)式中:n1同时使用系数；N照明设备的安装功率，W；X-T时刻灯具散热的冷负荷系数；计算时刻，h；T开灯时刻，h。表2-6客房307灯光冷负荷时间0:002:004:006:008:0010:0012:0014:0016:0018:0020:0022:00X-T0.250.160.140.200.060.040.030.020.020.490.750.69N(W)810n11.0显热负荷(W)24415513719961382822174787276665.设备冷负荷热设备及热表面散热形成的计算时刻冷负荷Q，按下式计算： (2-7)式中：热源投入使用的时刻，h；X-T时间设备、器具散热的冷负荷系数；-T从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的持续时间，；qs热源的实际散热量，W。表2-7客房307设备冷负荷时间0:002:004:006:008:0010:0012:0014:0016:0018:0020:0022:00X-T0.620.620.620.630.630.470.460.460.460.450.610.62Qs（W）972显热负荷(W)604606607608609456450447445443596602表2-8客房307冷负荷汇总：客房307时间0:002:004:006:008:0010:0012:0014:0016:0018:0019:0020:0021:0022:00北外墙(W)288290287280271261253251253260265270275280东外墙(W)954942918885845808796819859899916931942950北外窗温差(W)8069616077981181321311231141049690北外窗辐射2218147510513715715813612445363127人体显热(W)137138138139139111108106105104122132134136人体潜热(W)76灯光(W)2441551371996138282217478654727719666设备(W)604606607608609456450447445443577596600602合计(W)23412230217522582119191419161940195224382709281028112763最大负荷(W)2811其他房间负荷汇总：表2-9首层冷负荷时间0:002:004:006:008:0010:0012:0014:0015:0016:0017:0018:0020:0022:00贵宾接待室(W)26842530238223544700833082039271976198809839693936582868商务服务间(W)14641472147814831487117311331117111111071103110014111449服务(W)1134114011451148115190087286085785485184910971124会议室(W)2630425638249672763034301405294026241369928892979303372223184728773厨房(W)21871992186437263905459159564578430754916039616659804313楼梯间(W)15061500147515101569152815541560155015321529153714621486电梯厅兼前室(W)34963485344234523479313231263143314631443157317934053465合计(W)2630425638249672763034301405294026241369418954300543282372223184728773最大负荷(W)43282表2-10二层冷负荷时间0:002:004:006:008:0010:0011:0012:0013:0014:0016:0018:0020:0022:00配餐室(W)6415645168081703117411741999224114551105222820411137自助餐厅(W)3439280524474863126617318731815167170199328652916884161277839贵宾房01(W)24272236210626124598373737375350589049084215616653923549贵宾房02(W)24272203205529235416439543955725585444333373560954783594电梯间(W)14671461143614711532149314931508151915261498150214261447电梯厅兼前室(W)51555125507051445274465446544664468647234697471450955141合计(W)1555614393136291782331186227702277034414372092637221417371043555922707最大负荷(W)37209表2-11三、四层冷负荷时间0:002:004:006:008:0010:0012:0014:0016:0018:0019:0020:0021:0022:00客房301-306(W)14011292125813701279111011221123109515241777186518611811客房307(W)23412230217522582119191419161940195224382709281028112763客房308(W)23612280224422972187201419611977188923112630274327652740客房309-316(W)14221311127613481280114811321175109914931793188318811831客房317(W)23612248219322362121195219261991195624072726282828312784楼梯间(W)14671461143614711532149315191526149815021416142614351447电梯(W)厅兼前室51555125507051445274465446864723469747144951509551245141合计(W)3346631586308743241031148278692780028293273513446239439411594118040389最大负荷(W)41180表2-12五层冷负荷时间0:002:004:006:008:0010:0012:0014:0016:0017:0018:0019:0020:0022:00客房501-505(W)22811942173617191601167121402618290731343359350434262998客房508(W)32212916271126382510259130073500372039254146434842873905客房509-513(W)23011961175416971603170921502669291131193328352134453019管理办公室(W)27722396209419822747423648265695621563125338473539973253办公室01(W)33922719220219783508599766998276928494597700693656154286办公室02(W)41173386281924373198511563818077896390878060737863975075监控室(W)22682064190818291827211324902953318332183150300728522530接待室兼会议室(W)130610738947991432262629563546379238183076266921391615楼梯间(W)20051857172616831733185821842493265826812661250023972178电梯厅兼前室(W)66826256590257535848566865207395791479967944798078217205合计(W)4866942181377063617638825471035651368370748227776475507746806985860132最大负荷(W)77764整个建筑最大冷负荷出现在19:00，最大值为224907W。2.2湿负荷计算2.2.1湿负荷的组成：（1） 人体湿负荷人体散湿量按下式计算 (2-8)式:群体系数；D散湿量，kg/h；n计算时刻空调区的总人数；g名成年男子的小时散湿量，g/h。（2） 食物湿负荷餐厅的食物散湿量按下式计算 (2-9)式中:n就餐总人数。（3）水面湿负荷开水面的蒸发散湿量按下式计算： (2-10)式中:A蒸发表面积，；v蒸发表面的空气流速；a不同水温下的扩散系数；Pq室内空气的水蒸气分压力；B标准大气压，101325Pa；B1当地大气压（Pa）；Pqb相应于水表面温度下的饱和空气的水蒸气分压力。表2-13首层湿负荷贵宾接待室大堂商务服务间服务会议室厨房楼梯间电梯厅兼前室湿负荷(kg/h)2.481.940.310.362.382.550.040.47总负荷(kg/h)9.63表2-14二层湿负荷配餐室自助餐厅多功能贵宾房01多功能贵宾房02楼梯间电梯厅兼前室湿负荷(kg/h)0.585.761.451.450.040.97总负荷(kg/h)9.46表2-15三、四层湿负荷客房301-306客房307客房308客房309-316客房317楼梯间电梯厅兼前室湿负荷(kg/h)0.900.900.900.900.900.040.97总负荷(kg/h)2.47表2-16五层湿负荷客房501-505客房508客房509-513管理办公室办公室01办公室02监控室接待兼会议室楼梯电梯厅兼前室湿负荷(kg/h)0.900.900.900.640.180.600.310.590.040.69总负荷(kg/h)4.72整个建筑最大湿负荷为63.67kg/h。2.3热负荷计算2.3.1围护结构耗热量计算（1）围护结构基本耗热量计算： (2-11)式中：F该面围护物的散热面积，；k该围护物的传热系数，W/()；a温差修正系数；tn室内空气计算温度，；tw供暖室外计算温度，。表2-17温差修正系数序号围护结构特征a1外墙、屋顶、地面以及与室外相通的楼板等1.002屋顶与室外空气相通的非采暖地下室的楼板等0.903非采暖地下室上面的楼板，外墙上有窗时0.754非采暖地下室的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以上时0.605非采暖地下室的楼板，外墙上无窗且位于室外地坪以下时0.406与有外门窗的非采暖房间相邻的隔墙0.707与无外门窗的非采暖房间相邻的隔墙0.408伸缩缝墙、沉降缝墙0.309防震缝墙0.70（2）围护结构附加耗热量附加耗热量按基本耗热量的百分数计算。考虑了各项附加后，某面围护物的传热耗热量Q1(W)： (2-12)式中：Qj该围护物的基本耗热量，W；f风力修正；ch朝向修正； fg房高修正；lang两面外墙修正；jian间歇附加；m窗墙面积比过大修正。表2-18修正率朝向修正ch朝向修正率北、东北、西北00.1东、西-0.05东南、西南-0.1-0.15南-0.15-0.3风力修正f0.050.1两面外墙修正lang0.05窗墙面积比过大修正m0.1房高修正fg0.02（H-4）*0.15间歇附加jian仅白天使用0.2不经常使用0.32.3.2通过门、窗缝隙的冷风渗透耗热量采用新风系统，室内维持正压，所以冷风渗透耗热量为0。2.3.3外门开启冲入冷风耗热量表2-19计算说明序号说明外门类型及特征计算方法1N:外门所在层以上的楼层数多层建筑外门（短时开启）单层门外门基本耗热量的0.65N双层门（有门斗）0.8N三层门（有两个门斗）0.6N2多层建筑外门（长时开启）同上面情况上面项的对应值乘以1.52.031.也可按1、2向计算方法；2.考虑热压的作用时，当建筑物总高度在30m左右，则将值增大50%高层建筑外门（开启不频繁）大门直接对着室外且对着主导风向按门厅换气次数n=34计算冲入冷风量，再计算其耗热量高层建筑外门（开启频繁）不迎主导风向n=12计算冲入冷风量41.建筑物高度50m；2.室内外温差为1525;3.一个门每小时出入人数约为250人高层建筑外门（开启不频繁）一层门（手动）冲入冷风量取：41004600m3/h二层门（手动）冲入冷风量取：17002200m3/h表2-20首层热负荷贵宾接待室商务服务间服务会议室厨房楼梯间电梯厅兼前室热负荷(W)40893102414163292424053915总负荷(W)30498表2-21二层热负荷配餐室自助餐厅多功能贵宾房多功能贵宾房楼梯间电梯厅兼前室热负荷（W）85813432618271620943949总负荷(W)13578表2-22三、四层热负荷客房301-306客房307客房308客房309-316客房317楼梯间电梯厅兼前室热负荷（W）81723162037617211620943949总负荷(W)22345表2-23五层热负荷客房501-505客房508客房509-513管理办公室办公室01办公室02监控室接待兼会议室楼梯电梯厅兼前室热负荷(W)2267348720664622497164451878187830076507总负荷(W)54460整个建筑热负荷为143225W。2.4负荷校核本建筑面积3199m3，冷负荷为224907W。经计算，每平方米冷负荷为70W。根据实用供热空调设计手册，冷负荷满足设计要求。第3章 空调方案确定3.1空调系统确定招待所房间较多，相对面积较小，每个房间的负荷和运行时间不一致且要求不同，所以采用风机盘管加新风系统。风机盘管布置在各个房间内，对室内回风进行处理。新风由新风机组处理后送入各个房间与风机盘管的送风混合。风机盘管加新风的冷热量是由水和空气共同承担，属于空气-水系统。该系统有如下优点：（1）布置灵活，节能效果好，各房间能根据室内负荷情况单独调节温湿度，房间不使用时可以关掉机组，不影响其他房间的使用；(2)各空调房间互不相通，不会相互污染；(3)只需要新风机房，机房面积小，风机盘管可以安装在空调房间内；(4)与集中式空调相比，不需要回风管道，节省建筑空间；(5)节省运行费用；(6)使用寿命长。3.2空气处理过程设计一、夏季送风状态点和送风量为了分析方便，将新风处理到室内空气等焓值。风机盘管承担室内变化负荷，新风机组承担新风本身的负荷，新风与风机盘管送风相混合。其布置方式如图3-1所示，焓湿图上的处理过程如图3-2所示图3-1新风与风机盘管送风混合后送入房间图3-2新风与风机盘管送风混合后送入时的空气处理过程新风处理到L1点，风机盘管送风点为L2，混合后到点O送入房间。送风量 (3-1)风机盘管风量 (3-2)风机盘管承担的冷量 (3-3)新风机组承担的冷量 (3-4)以首层会议室为例：（1） 满足卫生要求的新风量GW=n*gW=44*36=1584m3/h=0.5kg/s（2） 热湿比=Q/W=15058.4（3） 送风状态参数点：将室外空气处理到室内空气等焓值，由相对湿度95%确定L1点。风机盘管处理到相对湿度90%，确定L2点。L1和L2的连线与热湿比线的焦点为送风点O。从焓湿图上可得到下列参数：iN=56.2kJ/kgiW=92.9kJ/kgiL1=56.2kJ/kgiL2=31.6kJ/kgiO=45.5kJ/kg总风量G=9327.82/（56.2-45.5）=2802.59m3/h（4） 换气次数校核=2802.59/（110.3*4.5）=5.75符合换气次数要求（5） 风机盘管的风量=2802.59-1588.32=1214.27m3/h（6） 风机盘管承担的冷量=1214.2756.2-31.6）=9327.82W（7） 新风机组承担的冷量=1588.32（92.9-56.2）=18143.85W其他房间汇总如下表3-1首层房间总风量G（m3/h）新风量Gw（m3/h）新风负荷Qw（W）风机盘管风量GF（m3/h）风机盘管冷量QF（W）贵宾接待室3076.201324.8016202.221751.409879.67大堂5697.58005697.5812324.8商务服务间491.00221.472529.92269.531486.74服务309.83157.591800.2152.241150.66会议室2802.591588.3218143.851214.279327.82厨房1325.62645.607374.88680.026166.48楼梯间716.630.000.00716.631569.22电梯厅兼前室1341.78340.653891.341001.133496.38表3-2二层房间总风量G（m3/h）新风量Gw（m3/h）新风负荷Qw（W）风机盘管风量GF（m3/h）风机盘管冷量QF（W）配餐室643.09342.243909.51300.852310.46自助餐厅4652.072254.5027572.392397.5717562.92多功能贵宾房012151.21469.685365.291681.536343.15多功能贵宾房022060.24469.685365.291590.566152.33楼梯间699.280.000.00699.281532.25电梯厅兼前室1841.43699.967995.851141.475274.36表3-3三、四层房间总风量G（m3/h）新风量Gw（m3/h）新风负荷Qw（W）风机盘管风量GF（m3/h）风机盘管冷量QF（W）客房301-306821.3254.00616.86767.321864.89客房3071265.7954.00616.861211.792811.29客房3081243.8054.00616.861189.802764.58客房309-316830.0754.00616.86776.071883.5客房3171275.1254.00616.861221.122831.26电梯间699.2800699.281532.25电梯厅兼前室1841.43699.967995.851141.475274.36表3-4五层房间总风量G（m3/h）新风量Gw（m3/h）新风负荷Qw（W）风机盘管风量GF（m3/h）风机盘管冷量QF（W）客房501-5051591.1354.00616.861537.133504.44客房5081986.9954.00616.861932.994347.65客房509-5131598.954.00616.861544.93520.88管理办公室2565.17434.804966.852130.376312.21办公室013704.31787.508995.842916.819459.00办公室023896.60403.204605.873493.409087.42监控室1311.49246.962821.11064.533218.09接待兼会议室1419.97395.144513.81024.833817.95楼梯间1243.51001243.512681.41电梯厅兼前室3283.94699.967995.852583.987995.93二、风机盘管选型风机盘管按照中速档选型，结果如下表表3-5首层型号风量(m3/h)冷量(kW)噪音dB(A)长宽高mm台数贵宾接待室42GWC004200A4902840395755752984商务服务间42GWC003200A4501824365755752981服务42GWC003200A4501824365755752981会议室42GWC003200A4501824365755752984厨房42GWC003200A4501824365755752982楼梯间42GWC003200A4501824365755752981电梯厅兼前室42GWC006200A7704484438258252981表3-6二层型号风量(m3/h)冷量(kW)噪音dB(A)长宽高mm台数配餐室42GWC003200A4501824365755752981自助餐厅42GWC003200A4501824365755752988多功能贵宾房0142GWC005200A6003525405755752982多功能贵宾房0242GWC005200A6003525405755752982楼梯间42GWC003200A4501824365755752981电梯厅兼前室42GWC006200A7704484438258252981表3-7三、四层型号风量(m3/h)冷量(kW)噪音dB(A)长宽高mm台数客房301-30642GWC