毕业设计（论文）-南京建邺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： 能源与动力工程学院 专 业： 建筑环境与设备工程 题 目： 南京建邺某办公楼空调系统设计 指导者： 副教授 (姓 名) (专业技术职务) 评阅者： 讲师 (姓 名) (专业技术职务) 2015 年 5 月 毕业设计说明书（论文）中文摘要 本设计为南京建邺区某办公楼空调系统, 为各类工作人员提供舒适的工作环境。办公楼建筑面积工13055，空调面积为6884.35，共六层，一层层高4,5米，二到六层层高为3.45米。 系统设计的流程就是从冷热负荷统筹计算，然后进行负荷数据的汇总；负荷计算结束后就开始了空调方案的确定，另外还进行了风系统，水系统的系统计算，从而选出适合本工程的空调型号，最后就是对于空调系统的节能措施与防护工作。 关键词： 中央空调系统 风机盘管 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 office building in Nanjing JianyeAbstract： The design of an office building in Nanjing Jianye District, air conditioning system, to provide a comfortable working environment for all staff. Office building area 13055 square meters, the air conditioning area for 6884.35 m2, consists of six layers, layers of 4,5 meters high, two to six layers high as 3.45 metres.The whole system design process is annoying co-ordination from the cooling and heating load calculation and then aggregated load data; after the end of the air conditioning load calculations to determine the beginning of the program, also carried out air system, water system, the system calculates, to elect for air conditioner models of the project, the last is an air conditioning system for energy-saving measures and protection work.设计的内容包括：空调冷负荷计算；空调系统的划分与系统方案确定；冷热源选择；空调末端处理设备选型；风系统设计与计算；室内送风方式与气流组织形式的选定；水系统设计、布置与水力计算； 风管系统与水管系统保温层设计；消声防振设计等内容。窗体顶端The whole system design process is annoying co-ordination from the cooling and heating load calculation and then aggregated load data; after the end of the air conditioning load calculations to determine the beginning of the program, also carried out air system, water system, the system calculates, to elect for air conditioner models of the project, the last is an air conditioning system for energy-saving measures and protection work.窗体底端关键字 中央空调系统 风机盘管Keywords central air-conditioning fan coil system前 言随着国民经济的飞速发展，空气调节技术已是保证室内良好环境的一种必不可少的技术。经济的发展使从事空调设计人员越来越多，对设计要求也越来越高。许多其他行业的人也越来越多的关心空调系统设计的合理性和经济性。尤其是近年来能源危机的出现、环保意识的不断提高，对空调设计提出了新的更为严峻的挑战。因此，利用自然资源，保护环境成了当前各国空调制冷行业的研究方向。为了适应时代的发展，各种空调应运而生。如变频空调，它是目前空调消费的流行趋势，节能环保，能耗低；无氟空调，由当前全球面临的一个重大环境问题所催生，无氟空调是众所期待的产品；舒适性空调得到了很大的发展，健康是空调发展的主题之一，人们对于生活质量的要求越来越高；一拖多的发展从侧面反映了我国居民居住环境的巨大变化，也为自身发展指明了方向。目前，对于娱乐场所的空调系统比较推崇的空调方式是风机盘管加新风系统，这种系统灵活性大，能独立的调节室温，不但节能，而且健康，得到了广泛应用。随着生产和科技的不断发展，人类对空调技术也进行了一系列的改进，同时也在积极研究环保、节能的空调产品和技术，已经投入使用了冰蓄冷空调系统、燃气空调、VAV空调系统、地源热泵系统等。本次设计南京建邺区某办公楼空调系统，采用风冷热泵机组作为空调系统的冷热源，这样一台机组夏季可进行供冷，冬季又可进行供热。风冷热泵机组利用室内外空气作为冷热源，它不用冷却水泵、冷却水管路及冷却塔，省去了庞大的冷却水系统，投资省，安装方便。总之，伴随着科技和社会的进步，节能、环保、健康、智能控制已成为空调发展的大趋势。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1 1.2.1 室外设计参数 11.2.2 室内设计参数2第二章 负荷计算32.1 夏季冷负荷的计算32.1.1 夏季冷负荷的组成32.1.2冷负荷的计算32.2冬季热负荷计算152.2.1 围护结构传热耗热量152.3.2 冷风渗透耗热量162.3.3热负荷计算举例及汇总172.3负荷估算19第三章 空调方案的确定203.1 空调系统的确定203.1.1 风机盘管加独立新风系统设计20第四章 风系统的设计334.1 选择风管种类和形状334.2送风口方式334.2.1送风口334.2.2散流器设计334.3 风管设计344.3.1 风道水力计算步骤344.3.2 风机盘管加新风系统的新风管道水力计算35第五章 水系统的设计585.1 水系统方案的确定595.1.1 两管制水系统的特点595.1.2 异程系统595.1.3一次泵变流量系统的选择依据595.1.4水系统方案的确定595.2 冷冻水管路设计计算步骤605.3 冷冻水供回水水力计算615.4 冷冻水泵的选型65第六章 空调冷热源的确定67第七章 环保及控制措施687.1空调系统的消声减振设计687.1.1 空调系统消声设计687.2空调系统的保温设计687.2.1 管道保温的一般原则687.2.2 管道保温层厚度的确定69参考文献70致谢70 第一章 工程概述与设计依据本次设计内容为南京建邺某办公楼空调系统, 办公楼总建筑面积13055m2。整个系统设计的流程就是从冷热负荷烦人统筹计算，然后进行负荷数据的汇总；负荷计算结束后就开始了空调方案的确定，另外还进行了风系统，水系统的系统计算，从而选出适合本工程的空调型号，最后就是对于空调系统的节能措施与防护工作。1.1工程概述设计内容为江苏省南京市建邺区的办公楼建筑的空调系统。建筑高度21.75m，地上共六层，总建筑面积13055平方米，其中空调面积6884.35平方米。1.2设计依据1.2.1 围护结构热工指标窗体顶端冬季空调室外计算干球温度 -1.8空调室外计算相对湿度 76室外平均风速 2.4m/s通风室外计算干球温度 2.4夏季空调室外计算干球温度 34.8 空调室外计算湿球温度 28.1室外平均风速 2.6m/s 通风室外计算干球温度 31.2窗体底端1.2.1 室外设计参数表1-1南京市室外设计参数冬季空调室外计算干球温度-1.8空调室外计算相对湿度76室外平均风速2.4m/s通风室外计算干球温度2.4夏季空调室外计算干球温度34.8空调室外计算湿球温度28.1室外平均风速2.6m/s通风室外计算干球温度31.21.2.2 室内设计参数夏季空调设计温度：26，风速不大于0.3 m/s。冬季空调设计温度：20，风速不大于0.2 m/s。 表1-2南京市室内设计参数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2620603040602走廊2620603030603休息室2620653030504接待室2620603030505会议室262060304050第2章 负荷计算2.1 夏季冷负荷的计算2.1.1 夏季冷负荷的组成夏季空调房间的冷负荷由以下部分组成：（1） 经过围护结构传进室内的热量（2） 经过外窗进入室内的太阳辐射热量（3） 人体散热量（4） 照明散热量（5） 设备散热量（6） 伴随人体散湿而产生的潜热量2.1.2冷负荷的计算 冷负荷以一层西南谈话间为例，计算如下：（1）外墙和屋顶瞬变传热引起的冷负荷 LQ=FK（t l +t d-tn） （2-1）计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00 t l37.336.836.335.935.535.234.934.834.834.9t d 2.1tn26K1.5F27LQ542.7522.45502.2486469.8457.65445.5441.45441.45445.5表2-1一楼西南谈话间外墙负荷（西墙）计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00 t l34.233.935.533.232.932.832.933.733.433.9t d 1tn26K1.5F16.2LQ223.56216.27255.15199.26191.97189.54191.97211.41204.12216.27一楼西南谈话间外墙负荷（南墙） （2） 内维护结构冷负荷 LQ=FK（to,m+ta-tn） (2-2)式中 F- 内围护结构的计算面积，； K- 内维护结构的传热系数，W/(.)； tn- 设计温度，； to,m-夏季 KFtaQ1.7149.431.3266848（3）外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷 LQ= k K F（tl+td-tn） （2-3）式中 tl 计算时刻下的冷负荷温度， K 窗户玻璃传热系数，W/(m2) td 地点修正值，； k 外窗传热系数修正值， tn 室内设计温度。 表2-3外窗温差传热冷负荷 计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00 t l27.92929.930.831.531.932.232.23231.6td3tn26k0.7K6.13F12.96LQ272.50333.67383.72433.77472.70494.94511.62511.62500.50478.26（4）透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷 （2-4）式中 LQ-日射得热引起的空调冷负荷，W； F-外窗面积，； Ca-窗有效面积系数，双层钢窗0.75； Cs-窗玻璃的遮挡系数，标准玻璃1； C n-窗内遮阳设施的遮阳系数，浅色白布帘0.5； Djmax-太阳辐射得热因数的最大值，W； CLQ-外窗冷负荷系数。 表2-4南外窗（一层谈话间）太阳辐射冷负荷计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00CLQ 0.40.580.720.840.80.620.450.320.240.16Ca0.75 Cs1Cn0.5Djmax552.4F9.45 LQ783.03 1135.39 1409.45 1644.36 1566.05 1213.69 880.91 626.42 469.82 313.21 设备和用具显热散热形成的冷负荷 LQ=QCLQ （25）式中，为设备和用具显热散热形成的冷负荷，单位W；为设备和用具的实际显热散热量。单位W；为设备和用具显热散热冷负荷系数，由暖通空调附录2-20和附录2-21查得。 式中，为设备和用具显热散热形成的冷负荷，单位W；为设备和用具的实际显热散热量。单位W；为设备和用具显热散热冷负荷系数，由暖通空调附录2-20和附录2-21查得。 QCLQ LQ655.21655.2照明散热形成的冷负荷 室内照明设备的散热是稳定得热，他由辐射和对流两种成分组成。对流成分构成瞬时冷负荷，辐射成分形成滞后。在一般情况下，可近似认为照明设备的散热与其形成的冷负荷相等，即CLW。不同灯具的照明散热量的计算式为 白炽灯 （26） 荧光灯 （27）式中，为灯具散热形成的逐时冷负荷，单位W；为照明灯具所需功率，单位KW；为镇流器消耗功率系数；为灯罩隔热系数；为照明散热冷负荷系数，由暖通空调附录2-22查得。 计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00CLQ 0.030.380.590.670.730.770.810.840.860.540.8N554.4n1.215.97 202.25 314.01 356.59 388.52 409.81 431.10 447.07 457.71 287.40 （7）人体显热冷负荷人体显热散热引起的冷负荷。其计算公式如下： （28）式中，为人体显热散热形成的逐时冷负荷，单位W；为不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，单位W，由暖通空调表2-13查得；为室内全部人数；为群集系数，由暖通空调表2-12查得；为人体显热散热冷负荷系数，由暖通空调附录2-23查得。人体潜热散热引起的冷负荷。其计算公式如下： （29）式中，为人体潜热散热形成的冷负荷，单位W；为不同室温和劳动性质成年男子潜热散热量，单位W，由暖通工程表2-13查得；为室内全部人数；为群集系数，由暖通空调表2-12查得。 qnCLQLQs6130.921175.68 qnLQ7330.96210.24 第一层以9：0018:00计算的各房间的冷负荷汇总（单位：W）计算时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00谈话间14737522856284971550058445805544953464582谈话间22310257227812445270628912874269326352223谈话间32318253026852388256127712799268826612284值班室4874491946033341331436053706370336673217大接待室1058711182107026801639984018998908590756098市场营销115421155151421493119219101371041810354101688617市场营销25205562858495472538959356102609260975361装订5205562858495472538959356102609260975361库房4614497351844951492753465465544754494918印刷85949803104479195100851454418223204282076816570会议室21101237482465417470157602322025264258772627115393音响室1303135413741254122613551393140514141226接待室11440144014401440144014401440144014401440接待室21770177017701770177017701770177017701770接待室31770177017701770177017701770177017701770前室2741288729432610252128672972300830292515大厅20520233592403417190160312119323019232992346615447 第二层以9：0018:00计算的各房间的冷负荷汇总（单位：W）办公室44142457249054343473050675071480747304033办公室12547275328812543264328902935284828302398休息室2648306934563009359937383620323631042615活动室2483269428322505261928782932285128342398办公室2阅览室2342255426942366247827232759266926452204会议室51858530805289247630468155050851590518305192646505文字编辑5731597658744801467652385445547054714663主编、财务凭证4345467048254425432348284988500150174315副主编右2175234224192217216224152499250525122159副主编左2529269027712575253227892869287628852536库房1958207021352052204421902235223522402060科室办公室3679387139253471332737873946399240263358活动室22902302830792782271130293121315231722711 第三层以9：0018:00计算的各房间的冷负荷汇总（单位：W）控制室1627177318751671177419151938186718511596试听2547275328812543264328902935284828302398活动室2483269428322505261928782932285128342398痕检、法医2342255426942366247827232759266926452204计算机27128278702773224587241052620226859270102706723981办公室1、27263746171435348521058666076609660655040右询问26592693250418681883196420001998198017007个询问标准间1873202120912069207721612187218121831890客房12931310131853152316632803317331933272942西询问2206238625042362253425922568246924472093询问、办案休息1562172818531735191819581924181717851497照相制作3583381339033518351342064657489649474158痕检3307349935893322325935923698371437303273痕迹资料4304462747814720473549314990498449904291 第四层以9：0018:00计算的各房间的冷负荷汇总（单位：W）机房13917145701491213717137751483215111149831497113285广告2547275328812543264328902935284828302398办公、发行2342255426942366247827232759266926452204采编部27128278702773224587241052620226859270102706723981大办公室4408480850864466470851615215503249834155右询问26592693250418681883196420001998198017007个询问1873202120912069207721612187218121831890客房12931310131853152316632803317331933272942西询问2206238625042362253425922568246924472093询问、办案休息1562172818531735191819581924181717851497痕检资料3998427443934028414251095870630663855427痕检3307349935893322325935923698371437303273痕迹资料4304462747814720473549314990498449904291痕检、摄像7263746171435348521058666076609660655040F-办案休息3128320030282369237624802517251124882078G-询问4147416937892539256726682694266126002174 第五层以9：0018:00计算的各房间的冷负荷汇总（单位：W）审查鉴定3832416043803894408044364500436143303696办公2547275328812543264328902935284828302398活动室2483269428322505261928782932285128342398办公2342255426942366247827232759266926452204计算机犯罪27128278702773224587241052620226859270102706723981会议7263746171435348521058666076609660655040询问2659269325041868188319642000199819801700办案休息1873202120912069207721612187218121831890资料3998425343513913389346415110535454084537审查鉴定3307349935893322325935923698371437303273审查鉴定4304462747814720473549314990498449904291西北询问2931310131853152316632803317331933272942西询问2206238625042362253425922568246924472093询问1562172818531735191819581924181717851497 第六层以9：0018:00计算的各房间的冷负荷汇总（单位：W）右询问2916304929972514268529093060313731482844刑事侦查5168586765446341709378928246822582467406刑侦、研讨室4521524059565708659372447470730572646478询问2186245426882855305633183491358736323317客房3354366239404137439047304960510351824789西询问2152236025472676285431123295341434733148多媒体制作4910560962936098686276588005798780087169休息室100751070310804913896541103611824122031231311066控制室3145321629912000210923542488252024902215贮藏室5703586355183832404145334802488248434315视频会议124160128152129177118192118172128544132461134023134650121657警械具保管3400367239383900410346855008521453304876研讨室27145280902871027193272112964330511309413117628206走廊233512549427220263362708931009331693438035014312712.2冬季热负荷计算2.2.1 围护结构传热耗热量1）围护结构的基本耗热量 Q1=KF（tn-tw） （2-8）式中 K 传热系数，W/(m2) 温差修正系数，在表2-17中选取； tn-tw 室内外计算温度差。表2-15温差修正系数 序号围护结构特征1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与有外门窗的非采暖房间相邻的隔墙0.705与无外门窗的非采暖房间相邻的隔墙0.406伸缩缝墙、沉降缝墙0.307防震缝墙0.702）围护结构附加耗热量各围护结构的附加耗热量百分数宜按照下列规定数值选用表2-16选用朝向修正系数如下： Xch南-25北、东北、西北10东、西-5东南、西南-10%-15%2.3.2 冷风渗透耗热量 1）冷风渗透量计算V=Lln （2-11）式中 L 每米门窗缝隙渗入室内空气量； l 门窗缝隙计算长度，m； n 渗入的空气量朝向修正系数，如下表所示。表2-17渗透空气量的朝向修正系数 n北1.00东、南0.15西0.42）冷风渗透耗热量计算 （2-12）式中 V 经门窗缝隙渗入室内总空气量，如上计算； 供暖室外计算温度下空气密度，kg/ m3； 冷空气定压比热外门冷风侵入耗热量公式为： （2-13）式中 N 外门的附加率，N=80n，n为建筑物楼层数，n=6； 外门的基本耗热量，W因此总热负荷为 Q=+2.3.3热负荷计算举例及汇总以一层谈话间为例表2-18一层谈话间热负荷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冷风侵入耗热量名称面积KW/m2tn-tw朝向修正修正后耗热量(W)(W)F/m2Xch(W)谈话间外墙南23.190.7121.81-0.2527013002个外窗南7.982.9921.81-0.25781外墙西270.7121.81-0.05398外墙北22.50.7121.810.1384地面53.980.3521.81412Q=2396W 各层房间热负荷汇总 房间热负荷(W)房间热负荷(W)一层谈话间12396接待室1232谈话间2812接待室2209谈话间31042接待室3209值班室1463前室366大接待室2549大厅4483市场营销14140印刷5180市场营销22585会议室2591装订2585音响室232库房2570二层办公室41165副主编右1360办公室1752副主编左657休息室1071库房777活动室672科室办公室934办公室2386活动室2437会议室1075财务凭证181文字编辑2164阅览室541主编1644三层控制室541照相制作628试听752痕检965活动室672痕迹资料1343痕检、法医386客房1930计算机1452西询问840办公室1、21008询问、办案休息386右询问9417个询问标准间680四层机房999痕检资料1225广告752痕检965办公、发行386痕迹资料1343采编部1452痕检、摄像1008大办公室772F-办案休息550右询问941G-询问8867个询问680询问386客房1930西询问840办案休息386五层审查鉴定926资料930办公752审查鉴定1840活动室672审查鉴定2386办公386西北询问628计算机犯罪1452西询问965会议1、210083个询问1343右询问9417个询问、办案休息680审查鉴定386办案休息1343六层右询问1851控制室1370刑事侦查3804贮藏室2485刑侦、研讨室3211视频会议129517个询问1815警械具保管1973客房12437研讨室2454西询问1626走廊7732多媒体制作3373休息室55832.3负荷估算本设计空调面积6884.35m2，最大冷负荷1008848W，即每平方米空调负荷约146W/m2，在冷负荷估算指标120-160W/m2范围内，因此符合设计要求（查实用供热空调设计手册下册 表19.4-1）。第三章 空调方案的确定3.1 空调系统的确定3.1.1 风机盘管加独立新风系统设计1）新风量的确定确定新风量的依据有以下三个因素：保证卫生标准要求的风量；补充局部的排风量；保持空调房间正压要求。2）夏季送风状态点和送风量的确定新风机组承担新风本身负荷，新风处理到室内空气对的焓值至L1点 ，风机盘管将回风处理至L2，混合至O点一起送入房间内，处理过程下图3-2所示。图3-1 新风与风机盘管送风混合后进入时的空气处理过程以二层办公室1为例1. 满足卫生要求新风量Gw=ngw =430=120 m3/h2. 热湿比 = Q/W = 2.94/0.0002= 147003. 送风状态点 通过室内外参数tN=26，=55%，tW=34.8，查焓湿图得iN=55.5kJ/kg，iw=90 kJ/kg，由iN=55.5kJ/kg，=95%确定点L1，tL1=20，iL1=55.5 kJ/kg。过N点作线与=90%相交，可得送风状态点O，to=17，io=44.5 kJ/kg，送风温差=26-17=9总风量G=0.27kg/s=1415m3/h。4. 用换气次数校