毕业设计（论文）-溧阳某办公楼空调系统设计.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(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： 溧阳某办公楼空调系统设计 指导者： 评阅者： 2015 年 4 月 南 京毕业设计说明书（论文）中文摘要本设计为溧阳市某办公楼空调系统设计。本设计为办公楼内的工作人员提供优良舒适的工作环境。本办公楼总建筑面积为4900，建筑物共5层，每层层高均为4m。设计内容包括：空调房间夏季冷负荷及冬季热负荷计算；空调方案的确定；冷热源设备的选型；空气处理设备及换热器、水泵、冷却塔等相关设备的选型；冷热系统的设计；风系统和水系统的水力计算；通风及防排烟系统的设计等内容。本设计根据有关规范，考虑到房间的节能与舒适性的要求，设计的空调系统选择风机盘管-新风系统。关键字：风机盘管加新风系统 通风空调全套图纸加扣3012250582 毕业设计说明书（论文）英文摘要Title:Design of An Air-Conditioning System of An Office Building with Five Floors in LiyangAbstract: this project designs a air-conditioning system for an office building in Liyang. This design provides excellent and comfortable working environment for the staff within the office building. The office building with a total construction area of 4900, building a total of 5 layers, each story are 4m.Design elements include: air-conditioned room cooling load in summer and winter heat load calculation; determining air-conditioning programs; the selection of air handling equipment and heat exchangers, pumps, cooling towers and other related equipment; selection of cold and heat source equipment thermal system design; wind and water systems of hydraulic calculation; design of ventilation and smoke control systems and so on.According to the specification of the design, taking into account the requirements of energy saving and comfort rooms, air-conditioning fan coil system design choices - fresh air system.Keywords: fan coil plus fresh air system ; air conditioning system目录第一章 工程概述与设计依据11.1 工程概述11.2 设计依据11.2.1 围护结构热工指标11.2.2 室外设计参数11.2.3 室内设计参数11.2.4 体力活动性质2第二章 负荷计算42.1 夏季冷负荷的计算42.1.1 夏季冷负荷的组成42.1.2空调冷负荷计算方法42.2 湿负荷的计算102.2.1 湿负荷的组成102.2.2 湿负荷的计算方法102.3 冬季热负荷的计算122.3.1 围护结构传热耗热量122.3.2 冷风渗透耗热量132.3.3 热负荷计算举例及汇总14第三章 空调方式的确定153.1空调系统的确定153.1.1空调系统的分类153.1.2风机盘管加新风系统的方式153.2空气处理过程设计153.2.1风机盘管加新风系统的特点153.2.2夏季送风状态点和送风量153.3风机盘管的选型193.4新风机组的选型21第四章 风系统的设计224.1 风管材料和形状的确定224.2 送、回风管的布置224.3 气流组织设计224.3.1 风机盘管加新风系统224.4风管设计244.4.1风道水利计算步骤244.4.2 风机盘管加新风的风道水力计算25第五章 水系统的设计315.1 水系统方案的确定315.1.1 闭式系统的特点315.1.2 一次泵变流量系统的选择依据315.1.4 水系统方案的确定315.2 冷冻水管路设计计算步骤315.3 冷冻水供回水水力计算325.4 冷冻水泵的选型345.4.1 冷冻水泵设计规范345.4.2 冷冻水泵的选型355.5 冷凝水排放系统设计355.6膨胀水箱的设计365.6.1膨胀水箱的作用及优点365.6.1膨胀水箱的选型36第六章 空调冷热源的确定38第七章 通风与防排烟设计397.1 防排烟的方式397.2 空调建筑的防火防烟措施397.3 通风、防排烟设计40第八章 环保及控制措施418.1空调系统的消声减震设计418.1.1 空调系统消声设计418.1.2 空调装置的减振418.2空调系统的保温设计418.2.1 管道保温的一般原则418.2.2 管道保温层厚度的确定42结论43致谢44参考文献45附录：46第一章 工程概述与设计依据1.1 工程概述本设计位于溧阳市，是一栋5层高的办公用建筑物。建筑内部拥有办公室、会议室、接待室等各种不同的功能区域。本建筑地上部分共5层，每层的层高为4米，总的建筑面积为4900平方米。建筑物的正门方向朝向为正南。1.2 设计依据1.2.1 围护结构热工指标围护结构的构造及其他：1、 外墙：传热系数为；查询实用供热空调设计手册第二版中表20.2-1上序号41 混凝土剪力墙可得；2、 屋面：传热系数为；查询实用供热空调设计手册第二版中表20.2-2上序号12 聚苯板保温屋面可得；3、 内墙：传热系数为；查询实际供热空调设计手册第二版中表20.2-4上序号12 钢筋混凝土墙可得。1.2.2 室外设计参数溧阳的地理位置：溧阳归属于常州市，东经11908；北纬311。 表1-11.2.3 室内设计参数空调房间的夏季空调设计温度设定为26，室内风速不得超过0.3。空调房间的冬季空调设计温度设定为19，室内风速不得超过0.2。 表1-2序号房间名称温度相对湿度新风量标准 m3/h人噪声dB（A）夏季冬季夏季冬季1办公室2619603040602会议室2619603040503展览室2619603040504接待室2619603040505走廊2619603030601.2.4 体力活动性质本设计中办公室、走廊、展览室属于轻度活动区，接待室、会议室属于静坐区。第二章 负荷计算 空调房间内的冷负荷、热负荷、湿负荷是确定空调系统送风量和空调设备容量的基本依据。2.1 夏季冷负荷的计算2.1.1 夏季冷负荷的组成 2.1.2空调冷负荷计算方法 冷负荷计算一般采用谐波反应法和冷负荷系数法，本设计采用冷负荷系数法，以一层展览室为例，计算如下：1.外墙以及架空楼板或屋面传热冷负荷 （2-1）式中 K 传热系数， F 计算面积，； ， ； ；计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0034.60 34.20 33.90 33.50 33.20 32.90 32.80 32.90 33.10 33.40 33.90 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 K(W/(m*)0.77 0.77 0.77 0.77 0.77 0.77 0.77 0.77 0.77 0.77 0.77 F()65.28 65.28 65.28 65.28 65.28 65.28 65.28 65.28 65.28 65.28 65.28 Q(W)482.55 462.44 447.36 427.26 412.18 397.10 392.07 397.10 407.15 422.23 447.36 一楼展览室南外墙冷负荷 表2-1一楼展览室西外墙冷负荷 表2-2计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0037.837.336.836.335.935.535.234.934.834.834.92.12.12.12.12.12.12.12.12.12.12.12626262626262626262626K(W/(m2*)0.770.770.770.770.770.770.770.770.770.770.77F()3636363636363636363636Q(W)385.31 371.45 357.59 343.73 332.64 321.55 313.24 304.92 302.15 302.15 304.92 2.外窗瞬变传热引起的冷负荷 式中； W/(m)； ； ； 。 表2-3计算时刻8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0026.90 27.90 29.00 29.90 30.80 31.50 31.90 32.20 32.20 32.00 31.60 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 26.00 k1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 K(W/(m2*)3.30 3.30 3.30 3.30 3.30 3.30 3.30 3.30 3.30 3.30 3.30 F()40.32 40.32 40.32 40.32 40.32 40.32 40.32 40.32 40.32 40.32 40.32 LQ(W)518.92 651.97 798.34 918.09 1037.84 1130.98 1184.20 1224.12 1224.12 1197.50 1144.28 3.人体显热冷负荷 式中W； 表2-4展览室人体显热Q(W)nCLQLQ(W)61100.961585.6 4.人体潜热散热引起的冷负荷 式中W； 表2-5展览室人体潜热Q(W)nLQ(W)73100.96700.85.设备和用具显热散热形成的冷负荷 式中 如果空调系统不连续运行，则取为1.0。 表2-6展览室设备显热Q(W)CLQLQ(W)40014006.照明散热形成的冷负荷 式中照明灯具镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时，取n=1.2； 灯罩隔热系数，当荧光灯罩无通风孔时，则视顶棚内通风情况，取=0.60.8； 表2-7照明nnCLQLQ(W)1.20.61720则一楼展览室冷负荷汇总如下 表2-8计算时刻展览室 南外墙(W)展览室 西外墙(W)展览室 南外窗(W)展览室南外窗日射(W)展览室人体显热(W)展览室人体潜热(W)展览室设备显热(W)照明(W)总和（W）8:00482.55 385.31 518.92 770.78 585.60 700.80 400.00 720.00 4563.95 9:00462.44 371.45 651.97 1185.81 585.60 700.80 400.00 720.00 5078.08 10:00447.36 357.59 798.34 1719.43 585.60 700.80 400.00 720.00 5729.11 11:00427.26 343.73 918.09 2134.46 585.60 700.80 400.00 720.00 6229.93 12:00412.18 332.64 1037.84 2490.20 585.60 700.80 400.00 720.00 6679.26 13:00397.10 321.55 1130.98 2371.62 585.60 700.80 400.00 720.00 6627.65 14:00392.07 313.24 1184.20 1838.01 585.60 700.80 400.00 720.00 6133.91 15:00397.10 304.92 1224.12 1334.04 585.60 700.80 400.00 720.00 5666.57 16:00407.15 302.15 1224.12 948.65 585.60 700.80 400.00 720.00 5288.46 17:00422.23 302.15 1197.50 711.49 585.60 700.80 400.00 720.00 5039.77 18:00447.36 304.92 1144.28 474.32 585.60 700.80 400.00 720.00 4777.29 其他房间汇总如下 表2-9计算时刻展览室(W)会议室1(W)会议室2(W)办公室(W)办公室(W)接待室(W)总和(W)8:004563.95 2206.26 2511.18 5984.88 5984.88 2906.55 24157.70 9:005078.08 2338.26 2629.32 6097.15 6097.15 3131.10 25371.06 10:005729.11 2504.48 2787.23 6204.08 6204.08 3344.97 26773.96 11:006229.93 2633.15 2910.35 6275.98 6275.98 3488.75 27814.14 12:006679.26 2748.25 3025.45 6318.22 6318.22 3573.25 28662.66 13:006627.65 2738.12 3020.87 6340.25 6340.25 3617.30 28684.45 14:006133.91 2616.77 2910.60 6322.66 6322.66 3582.11 27888.71 15:005666.57 2502.01 2809.70 6273.34 6273.34 3483.49 27008.47 16:005288.46 2408.18 2729.73 6193.08 6193.08 3322.95 26135.48 17:005039.77 2346.01 2681.42 6195.09 6195.09 3326.98 25784.36 18:004777.29 2279.69 2626.19 6236.18 6236.18 3409.16 25564.69 表2-10计算时刻办公室1(W)办公室2(W)会议室(W)办公室4(W)接待室(W)接待室(W)办公室3(W)办公室3(W)总和(W)8:007380.17 6670.99 3558.63 3984.88 2184.88 2184.88 2088.12 2088.12 30140.65 9:007699.07 6868.99 3811.54 4097.15 2297.15 2297.15 2144.26 2144.26 31359.56 10:008106.31 7118.32 4135.67 4204.08 2404.08 2404.08 2197.72 2197.72 32768.00 11:008416.90 7311.33 4381.92 4275.98 2475.98 2475.98 2233.67 2233.67 33805.41 12:008696.34 7483.98 4603.81 4318.22 2518.22 2518.22 2254.79 2254.79 34648.39 13:008662.70 7468.79 4575.24 4340.25 2540.25 2540.25 2265.81 2265.81 34659.09 14:008356.54 7286.75 4329.75 4322.66 2522.66 2522.66 2257.01 2257.01 33855.03 15:008072.42 7114.62 4103.01 4273.34 2473.34 2473.34 2232.35 2232.35 32974.79 16:007843.38 6973.87 3920.89 4193.08 2393.08 2393.08 2192.22 2192.22 32101.80 17:007696.26 6880.61 3804.86 4195.09 2395.09 2395.09 2193.23 2193.23 31753.45 18:007544.34 6781.14 3686.09 4236.18 2436.18 2436.18 2213.77 2213.77 31547.64 表2-11计算时刻办公室1(W)办公室2(W)会议室(W)办公室4(W)接待室(W)接待室(W)办公室3(W)办公室3(W)总和(W)8:007380.17 6670.99 3558.63 3984.88 2184.88 2184.88 2088.12 2088.12 30140.65 9:007699.07 6868.99 3811.54 4097.15 2297.15 2297.15 2144.26 2144.26 31359.56 10:008106.31 7118.32 4135.67 4204.08 2404.08 2404.08 2197.72 2197.72 32768.00 11:008416.90 7311.33 4381.92 4275.98 2475.98 2475.98 2233.67 2233.67 33805.41 12:008696.34 7483.98 4603.81 4318.22 2518.22 2518.22 2254.79 2254.79 34648.39 13:008662.70 7468.79 4575.24 4340.25 2540.25 2540.25 2265.81 2265.81 34659.09 14:008356.54 7286.75 4329.75 4322.66 2522.66 2522.66 2257.01 2257.01 33855.03 15:008072.42 7114.62 4103.01 4273.34 2473.34 2473.34 2232.35 2232.35 32974.79 16:007843.38 6973.87 3920.89 4193.08 2393.08 2393.08 2192.22 2192.22 32101.80 17:007696.26 6880.61 3804.86 4195.09 2395.09 2395.09 2193.23 2193.23 31753.45 18:007544.34 6781.14 3686.09 4236.18 2436.18 2436.18 2213.77 2213.77 31547.64 表2-12计算时刻办公室1(W)办公室2(W)会议室(W)办公室4(W)接待室(W)接待室(W)办公室3(W)办公室3(W)总和(W)8:007380.17 6670.99 3558.63 3984.88 2184.88 2184.88 2088.12 2088.12 30140.65 9:007699.07 6868.99 3811.54 4097.15 2297.15 2297.15 2144.26 2144.26 31359.56 10:008106.31 7118.32 4135.67 4204.08 2404.08 2404.08 2197.72 2197.72 32768.00 11:008416.90 7311.33 4381.92 4275.98 2475.98 2475.98 2233.67 2233.67 33805.41 12:008696.34 7483.98 4603.81 4318.22 2518.22 2518.22 2254.79 2254.79 34648.39 13:008662.70 7468.79 4575.24 4340.25 2540.25 2540.25 2265.81 2265.81 34659.09 14:008356.54 7286.75 4329.75 4322.66 2522.66 2522.66 2257.01 2257.01 33855.03 15:008072.42 7114.62 4103.01 4273.34 2473.34 2473.34 2232.35 2232.35 32974.79 16:007843.38 6973.87 3920.89 4193.08 2393.08 2393.08 2192.22 2192.22 32101.80 17:007696.26 6880.61 3804.86 4195.09 2395.09 2395.09 2193.23 2193.23 31753.45 18:007544.34 6781.14 3686.09 4236.18 2436.18 2436.18 2213.77 2213.77 31547.64 表2-13计算时刻会议室(W)办公室1(W)办公室2(W)办公室3(W)办公室4(W)总和(W)8:005396.04 6930.37 7504.47 4157.80 13671.35 37660.03 9:005633.27 7106.59 7728.34 4255.55 13965.05 38688.80 10:005973.69 7338.10 8028.71 4350.60 14250.57 39941.68 11:006247.15 7521.21 8261.76 4415.90 14446.65 40892.66 12:006526.59 7693.86 8483.65 4458.14 14573.39 41735.64 13:006522.65 7686.59 8465.64 4485.45 14655.16 41815.48 14:006290.74 7524.35 8246.55 4481.06 14641.57 41184.27 15:006110.57 7379.94 8056.77 4450.22 14548.51 40546.02 16:006007.75 7272.85 7919.53 4392.40 14374.35 39966.88 17:005994.29 7215.23 7851.02 4418.17 14450.95 39929.66 18:005976.01 7151.40 7779.77 4483.02 14644.78 40034.98 2.2 湿负荷的计算2.2.1 湿负荷的组成 2.2.2 湿负荷的计算方法 本次设计湿负荷主要考虑人体散湿量，人体的湿负荷（kg/h）可按下式计算： 式中 ； 计算时刻空调房间内的总人数； g/h。各房间湿负荷汇总如下： 表2-14(g/h)(kg/h)展览室109.00 10.00 0.96 1.05 会议厅109.00 5.00 0.96 0.52 办公室109.00 5.00 0.96 0.52 接待室109.00 5.00 0.96 0.52 表2-15(g/h)(kg/h)办公室1109.00 10.00 0.96 1.05 办公室2109.00 10.00 0.96 1.05 会议室109.00 10.00 0.96 1.05 办公室4109.00 5.00 0.96 0.52 接待室109.00 5.00 0.96 0.52 办公室3109.00 2.00 0.96 0.21 表2-16(g/h)(kg/h)办公室1109.00 10.00 0.96 1.05 办公室2109.00 10.00 0.96 1.05 会议室109.00 10.00 0.96 1.05 办公室4109.00 5.00 0.96 0.52 接待室109.00 5.00 0.96 0.52 办公室3109.00 2.00 0.96 0.21 表2-17(g/h)(kg/h)办公室1109.00 10.00 0.96 1.05 办公室2109.00 10.00 0.96 1.05 会议室109.00 10.00 0.96 1.05 办公室4109.00 5.00 0.96 0.52 接待室109.00 5.00 0.96 0.52 办公室3109.00 2.00 0.96 0.21 五楼各房间湿负荷 表2-14(g/h)(kg/h)会议室109.00 15.00 0.96 1.57 办公室1109.00 10.00 0.96 1.05 办公室2109.00 10.00 0.96 1.05 办公室3109.00 5.00 0.96 0.52 办公室4109.00 20.00 0.96 2.09 2.3 冬季热负荷的计算2.3.1 围护结构传热耗热量 式中 W/(m)，贴土非保温地面的传热系数，查询实用供热空调设计手册可得； 围护结构附加耗热量，各项附加百分率，选用数值。 朝向修正朝向修正系数表 表2-15正南方向-15 -30正北、东北、西北方向0 10正东、正西方向-5东南、西南方向-10%-15%东、西：-5% ；南：-20% ；北：0%。 风力修正 所以一般情况下不予考虑。 高度修正 楼层高度不高于4m，2.3.2 冷风渗透耗热量 式中 m； 数 表2-17北方1.00东方、南方0.15西方0.4 式中 kg/ m3； =1kJ/(kg)； 最后总的热负荷应改为 2.3.3 热负荷计算举例及汇总 以一楼展览室为例一楼展览室热负荷 表2-18房间围护结构传热系数室内外计算温度差基本修正系数耗热量修正冷风渗透耗热量房间总计(W)名称面积K （W/m2）tn-tw（）朝向修正修正后耗热量Q2(W)F(m2)XchQ1（W）展览室南外墙65.28 0.77 23.00 1.00 -0.20 924.89 0.00 3459.48 南外窗40.32 2.60 23.00 1.00 -0.20 1928.91 0.00 西外墙36.00 0.77 23.00 1.00 -0.05 605.68 0.00 各房间热负荷汇总如下：各房间热负荷总汇 表2-19房间一楼展览室会议室1会议室2办公室接待室热负荷（W）3459.48 713.45 1319.13 2227.32 1783.62 房间二楼办公室1办公室2会议室办公室4接待室办公室3热负荷（W）2389.30 1070.17 2032.58 891.81 891.81 445.91 房间三楼办公室1办公室2会议室办公室4接待室办公室3热负荷（W）2389.30 1070.17 2032.58 891.81 891.81 445.91 房间四楼办公室1办公室2会议室办公室4接待室办公室3热负荷（W）2389.30 1070.17 2032.58 891.81 891.81 445.91 房间五楼会议室办公室1办公室2办公室3办公室4热负荷（W）2389.30 1070.17 2032.58 891.81 2675.43 第三章 空调方式的确定3.1空调系统的确定3.1.1空调系统的分类3.1.2风机盘管加新风系统的方式本设计为某办公楼通风空调系统设计，建筑物各房间的负荷由于其用途与使用情况各不相同而各不相同，于是送风方式选择风机盘管加新风系统。对室内的回风进行处理；每层的新风机组放置在建筑物的楼道顶，风机盘管加新风系统的热量或冷量是由水和空气共同承担，3.2空气处理过程设计3.2.1风机盘管加新风系统的特点1、根据房间的现实情况来确定风机盘管的开启或停止；2、风机盘管机组体型小，占地小，布置和安装方便，还有利于未来建筑的改造；3、使用目的、使用时间等4、由于机组安置在各个房间内，安装分散，而且机组数量较大，导致5、容易发生冷凝水凝结渗顶事故。6、由于风机机组的静压小，3.2.2夏季送风状态点和送风量（1）新风量的确定补充局部的排风量； （3-1）式中 空调房间内总人数； 单位时间内。（2）夏季送风状态点和送风量的确定选择处理后的新风与风机盘管处理过的空气混合后送入室内的方案。新风处理到室内空气的焓值至点 ，风机盘管将回风处理至，混合至点并送入房间内，处理过程下图3-1所示。图3-1 新风与风机盘管送风混合后送入时空气处理过程以一层展览室为例1. 满足卫生要求新风量=1040=400 =0.13 2. 热湿比3. 送风状态点 已知室内外参数=26、=60、=34.6、=28.2，查得=58.3 ，=90.3 ，由=58.3，=95%确定点，=20.5，=58.3 。在i-d图中，过点作线与=90%相交，可得送风状态点，=19，=50.6 ，送风温差=26-19=7总送风量=6679.26/1000(58.3-50.6)=0.87 kg/s=2591.51 m3/h。4. 换气次数定义为房间通风量L()与房间体积V()的比值，如下 （3-2）则换气次数=2591.51/237.6=10.95，5. 满足卫生要求的新风量，总风量的10%（ 10%=259 ），最小新风量取两者中大值，即.6. 新风负荷 （3-3）式中 新风量，kg/s， 室外新风点和新风处理后点的焓值，则新风负荷=0.13(90.3-58.3)=4.16kW=4160W7. 风机盘管风量 （3-4）式中 kg/s； kg/s=2591.51-400=2191.51 =0.73kg/s8.连接点及点并延长至点，使/，则=50.6-(58.3-50.6)400/2191.51=49.2 kJ/kg （3-5）=0.73(58.3-49.2)=6.643kW=6643W各房间汇总如下：一楼风量汇总 表3-1一楼风量汇总 房间新风量总风量新风负荷风机盘管风量风机盘管负荷GwGQwGFQFm3/hm3/hwm3/hw展览室400.00 2591.51 4160.00 2191.51