毕业设计（论文）-临县恒圆时尚广场空调设计.docx

河南理工大学本科毕业设计（论文）摘要摘要本设计为临县“恒圆”时尚广场空调系统设计，该广场共四层，是一栋商场建筑。本空调属于舒适性空调，主要为满足全年工作和生活对空气质量舒适度的要求。设计中采用集中式空调系统的空调方式。在设计中，通过查阅大量相关文献和设计规范，对设计中的部分未知参数进行了假定，并确定了室外计算参数和室内设计参数；完成了空调房间的冷、热、湿负荷和新风负荷的计算；根据空调房间的使用性质和大小，结合各种空调方式的优缺点，采用了全空气系统的空气调节方式；根据房间构造的不同采用了散流器下送的送风方式，并对空调房间的气流组织进行了设计和校核；进行了冷冻水和冷却水系统设计；利用假定流速法确定了风管和水管的尺寸，并进行了水力计算；进行了制冷机房设计；根据样本，先后选择了空气处理机组、循环水泵、冷水机组、热泵机组等制冷空调设备；最后进行了管道保温和空调系统消声减振设计。关键词：空气调节；全空气系统；制冷机；循环水泵全套图纸加扣 3012250582I河南理工大学本科毕业设计（论文）AbstractAbstractThe design is a air-conditioning system design of a business building of Linxian, which is a Fashion Square of “Hengyuan”, including four layers. The air conditioning is air-conditioned of comfort, main to meet the annual work and life on the comfort of air quality requirement. In the design, I used the central air-conditioning system.In the design, I assumpted some unknown parameters of the design and determined the calculation parameters outdoor and design parameters indoor by inspecting at the large number of relevant documents and design specifications. I completed the calculation of the air-conditioned rooms cold, hot, wet load and the new wind load. According to the nature of the use and the size of air-conditioned rooms and combining the advantages and disadvantages of various air-conditioning mode, I adopted the way of air-conditioning, which is the entire air system. I used a air supply way of underfloor air supply by diffuser according to the room structure, and designed and vivificated air distribution of the air-conditioned room. I designed Chilled Water System and Cooling Water System. I determined the size of the wind pipe and water mains by the method of assumption velocity and hydraulic calculation.I designed refrigeration room and Selected refrigeration and air conditioning systems including air handling unit, circulating pump, chiller,heat exchanger, Heat pump unit and so on. At the last, I designed insulated pipeline,noise elimination and vibration reduction of air-conditioning system.Keywords: air-conditioning; entire air system; refrigeration room; water circulating pumpII河南理工大学本科毕业设计（论文）目录目 录第 1 章 绪论.1第 2 章 原始资料.22.1设计依据.22.2设计参数.22.2.1室外计算参数.22.2.2室内计算参数.32.2.3室内基础数据.32.3建筑围护结构热工参数.3第 3 章 负荷计算.53.1设计负荷计算原理.53.2冷负荷计算过程.53.2.1外墙和传热冷负荷的计算.63.2.2外窗和传热冷负荷的计算.63.2.3外窗太阳辐射冷负荷.63.2.4内围护结构的传热冷负荷.73.2.5人体散热形成的冷负荷.73.2.6灯光、设备冷负荷.73.2.7新风冷负荷计算.83.3热负荷计算.83.3.1通过围护结构传热形成的热负荷.93.3.2新风热负荷.93.4湿负荷计算.93.5负荷计算结果.103.6所有房间负荷计算见附录 1。.10第 4 章 空调系统方案选择.114.1空调系统设计的基本原则.11III河南理工大学本科毕业设计（论文）目录4.2空调系统的分类及方案比较.114.3空调系统方案的确定.134.3.1空调系统划分的原则.134.3.2空调系统方案.144.4冷热源形式的比较选择.14第 5 章 送风量和新风量的确定.155.1送风量的确定.155.2新风量的确定.175.3回风量、排风量的确定.17第 6 章 空调房间的气流组织计算.186.1气流组织的意义.186.2送风形式的选择.186.3回风、排风形式的选择.186.4典型空间的气流组织.196.4.1散流器送风气流组织计算.196.4.2回风口设计.20第 7 章 风管、水管水力计算.227.1风管管径的确定.227.2风管最不利点压力损失计算.237.3水系统设计.267.3.1冷冻水系统.277.3.2管道管径计算.287.3.3冷冻水管道水力计算.297.3.4水系统的水力计算方法。.297.3.5管径的确定.307.3.6 水的流动阻力的确定.30第 8 章 制冷机房设计.33IV河南理工大学本科毕业设计（论文）目录8.1制冷机房的位置选择.338.2制冷方式确定.338.3冷水机组的选择.338.3.1冷水机组的装机容量.348.3.2冷水机组的台数.348.3.3冷水机组的类型.348.4冷却塔的选择.358.5水泵的选择.368.5.1冷冻水泵的选择.368.5.2冷却水泵的选择.368.6换热器的选择.378.7热水泵的选择.378.8补水定压装置的选择.388.8.1 膨胀水箱的选择.388.9水处理设备的选择.398.9.1软水器和软化水箱.398.9.2 除污器和水过滤器.398.10 排气阀.40第 9 章 空调系统的保温保冷与防腐.419.1空调系统的防腐.419.2空调系统的保温保冷.419.2.1空调系统保温保冷设计的目的.419.2.2冷冻水管的保温设计.41第 10 章 管道的消声、减振的措施.4310.1 空调系统的消声.4310.1.1 空调系统噪声源.4310.1.2 空调系统的消声设计.4310.2 空调系统的减振.44V河南理工大学本科毕业设计（论文）目录参考文献45附录46致 谢100VI河南理工大学本科毕业设计（论文）第 1 章 绪论第 1 章 绪论在党的改革开放方针指引下，我国国民经济迅速发展，人民生活水平逐步提高。在工业和民用新建、扩建和改建的工程中，对空气调节的需求越来越多，空调工程已成为基本建设中必不可少的内容。建筑是人们生活与工作的场所。现代人类大约有五分之四的时间在建筑中度过。人们已逐渐认识到，建筑环境对人类的寿命、工作效率、产品质量起着极为重要的作用。伴随着社会生产力的发展，在生产过程所要求的空气状态及人类自身工作和居住所要求的空气状态不断提高的条件下产生了空调，并得到了很大的发展。因此随着人民生活的提高，空调的普及率也就日益增高。所以对于大型公共、民用建筑及一些特殊场所来说，空调是不可缺少的。但值得注意的是空调在使用过程中耗能量较大，同时，除了空调所具有对生产和人民生活的正面作用外，根据目前的研究表明，它还存在一定的负面作用，例如“病态建筑综合症”等。因此在考虑室内气流组织及冷热源、水泵的合理选用就显得格外重要。为避免实际工程中普遍存在的大流量、小温差现象，本设计对于整个水系统进行了详尽的水力计算。为避免实际工程中气流组织分布不均等问题，本设计对各种末端设备的选择做了较仔细的计算选择。在设计过程中，根据阅读的大量书籍、论文、规范对计算方法进行合理的选择，以确保设计能符合工程中的各类规范。本次设计的任务是恒圆时尚广场的空调设计，具体设计的步骤有：冬、夏季空调负荷的计算，空调方式的确定，制冷、空调设备的选型，空调系统平剖面图、系统图的绘制，制冷供暖设备房的平剖面图的绘制，房间的洁净度，噪声要求、防火要求、防振要求及经济指标均按规范要求设计。1河南理工大学本科毕业设计（论文）第 2 章 原始资料第 2 章 原始资料2.1 设计依据（1）空气调节（第四版）中国建筑工业出版社；（2）采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）；（ 3 ）全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调动力，中国建筑标准设计所，2009；（4）供暖通风与空气调节重庆大学出版社；（5）山西省居住公共建筑节能设计标准（DBJ04-241-2012），中国计划出版社；（6）暖通空调常用数据手册（第二版）中国建筑工业出版社；（7）实用供热空调设计手册（第二版）中国建筑工业出版社。（8）空气调节设计手册（第二版）；（9）暖通空调气象资料集（增编一稿）冶金工业部北京有色冶金设计研究院暖通规范管理组主编。2.2 设计参数2.2.1 室外计算参数夏季：（1）空调室外计算干球温度 30.4；（2）空调室外计算湿球温度 21.5；（3）空调室外计算日平均干球温度 26；（4）空调室外计算室外平均风速 2.5m/s；冬季：（1）空调室外计算温度17；（2）空调室外计算相对湿度 48% ；（3）空调室外计算平均风速 2.3m/s；2河南理工大学本科毕业设计（论文）第 2 章 原始资料2.2.2 室内计算参数室内计算参数如表 2.1 所示。表 2.1 室内计算参数表设 计 参 数房间类型夏季冬季新风量（m3/h人）温度（）湿度（%）温度（）湿度（%）办公室2660184030商场27601840202.2.3 室内基础数据（1）照明，缺少数据。当缺少数据时，可根据空调区的使用面积按实用供热空调设计手册表 20.8-1 给出的照明功率指标推算。（2）设备，缺少数据。当办公设备的类型和数量事先无法确认时，可按实用供热空调设计手册表 20.9-4 给出的电器设备功率密度推算空调区的办公设备散热量。（3）空调使用时间空调每天使用 15 个小时，即 8：0022：00（4）人数计算空调区内总人数缺少数据时，可根据空调区的使用面积按实用供热空调设计手册表 20.7-1 给出的人均面积指标推算：表 2.2人数估算房间类型人均面积指标（m2 /人）房间类型人均面积指标（m2 /人）普通办公室4高档商店42.3 建筑围护结构热工参数（1）外墙为矿棉轻质复合板 182，其组成见空气调节附录 2-9 外墙的夏季热工指标序号 52，传热系数为 0.41W m2 K ，衰减系数为 0.88，放热衰减度为 1.0，衰减度为 24.1，延迟时间为 3.5h。外墙为砖墙，其组成见空气调节附录 2-9 外墙的3河南理工大学本科毕业设计（论文）第 2 章 原始资料夏季热工指标序号 43，传热系数为,1.49W m2 K ,衰减系数为 0.15，放热衰减度为 2.0，衰减度为 38.6，延迟时间为 12.7h。屋顶采用 80 厚岩棉板。（2）内墙为 20 厚玻化微珠保温砂浆，传热系数为 0.72W m2 K 。内墙为砖墙，其组成见空气调节附录 2-9 内墙的夏季热工指标序号 1 ，传热系数为,1.76W m2 K ，衰减系数为 0.28，放热衰减度为 2.0，衰减度为 17.56，延迟时间为9.0h。（3）窗户为 6mm 原普通玻璃：窗玻璃的遮挡系数 0.89；单层钢框：有效面积系数为 0.85；窗内用浅蓝布帘遮阳：遮阳系数 0.60。（4）外门和玻璃幕墙都采用单层钢框 6mm 原普通玻璃门。（5）屋顶采用 80 厚岩棉板。（6）楼板为聚苯乙烯泡沫塑料，其组成见空气调节附录 2-9 楼板的夏季热工指标序号 8，传热系数为 1.20W m2 K ，衰减系数为 0.49，放热衰减度为 1.9，衰减度为 14.85，延迟时间为 4.7h。4河南理工大学本科毕业设计（论文）第 3 章 负荷计算第 3 章 负荷计算3.1 设计负荷计算原理为了保持建筑物的热湿环境，在某一时刻需向房间供应的冷量称为冷负荷；相反，为了补偿房间失热需向房间供应的热量称为热负荷；为了维持房间相对湿度恒定需从房间除去的湿量称为湿负荷。房间冷、热、湿负荷也是确定空调系统送风量及各种设备容量的依据。主要冷负荷由以下几种：（1）外墙及屋面瞬变传热引起的冷负荷；（2）内围护结构冷负荷；（3）外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷；（4）透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷；（5）设备散热引成的冷负荷；（6）人体散热引起的冷负荷；（7）照明散热引起的冷负荷；在冷负荷的计算方法上，本设计采用冷负荷系数法计算空调冷负荷。主要热负荷包括围护结构的耗热量和加热由门窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量；其中围护结构的耗热量包括基本耗热量和附加耗热量（朝向修正、风力附加、外门开启附加、高度附加等），由于在空调房间内的空气为正压，故由门窗缝隙渗入室内的冷空气耗热量不予考虑。在热负荷的计算方法上，也采用单位面积热指标法进行概算计算空调热负荷。主要湿负荷有人体散湿量和敞开水表面散湿量，根据本建筑的特点，只计算人体散湿量。3.2 冷负荷计算过程内墙的放热衰减度为 2.0，楼板的传热衰减度为 1.9 从手册中查得该建筑的房间类型属重型。下面以第一层商场中心为例，列出冷负荷的计算过程。5河南理工大学本科毕业设计（论文）第 3 章 负荷计算3.2.1 外墙和传热冷负荷的计算外墙（或屋面）传热形成的计算时刻冷负荷(W)，按下式计算：QT = KF Dtt -x(3-1)式中：F计算面积，；t 计算时刻，点钟；t - z 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，点钟；Dtt -z 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，。3.2.2 外窗和传热冷负荷的计算通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷Qt 按下式计算：Qt = KF Dtt(3-2)式中：Dtt 计算时刻下的负荷温差，；K传热系数。3.2.3 外窗太阳辐射冷负荷本设计中外窗无外遮阳，只有内遮阳则 透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷可按下式计算：Qt = FC s C a C n Jwt(3-3)式中：Cs 窗玻璃的遮挡系数；Ca 窗的有效面积系数；Cn 窗内遮阳设施的遮阳系数；Jwt 计算时刻下太阳总辐射负荷强度，W/。6河南理工大学本科毕业设计（论文）第 3 章 负荷计算3.2.4 内围护结构的传热冷负荷当邻室为通风良好的非空调房间时，通过内窗的温差传热负荷，可按式(3.2)计算；当邻室为通风良好的非空调房间时，通过内墙和楼板的温差传热负荷，可按式(3.1)计算，此时负荷温差Dtt -z 及其平均值Dtpj ，应按零朝向的数据采用。当邻室有一定发热量时，通过空调房间内窗、隔墙、楼板或内门等内围护结构的温差传热负荷，按下式计算：Q = KF (t wp + D t ls - tn )(3-4)式中：Q稳态冷负荷，W；twp 夏季空气调节室外计算日平均温度，； tn 夏季空气调节室内计算温度，；D ls 邻室温升，可根据邻室散热强度采用，。3.2.5 人体散热形成的冷负荷人体显热散热形成的计算时刻冷负荷按下式计算：Q X t = nqlCclr Cr(3-5)式中：Cr 群集系数；n计算时刻空调房间内的总人数；q1一名成年男子小时显热散热量，W；Cclr 人体显热散热冷负荷系数。3.2.6 灯光、设备冷负荷照明，荧光灯散热形成的冷负荷 Q（W），可按下式计算：CLQt = n1n2 NXt -T式中： N 照明灯具安装功率，W；当缺少数据时，可根据空调区的使用面积按使用供热空调设计手册表 20.8-1 给出的照明功率指标推算；7河南理工大学本科毕业设计（论文）第 3 章 负荷计算n1 镇流器消耗功率系数，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；Xr-Tt - T 时间的照明负荷强度系数。当办公设备的类型和数量事先无法确认时，可按使用供热空调设计手册表 20.9-4 给出的电器设备功率密度推算空调区的办公设备散热量。此时空调区电器设备的散热量可按下式计算：qs = Fq f式中：F空调区面积，m2 ；qf 电器设备的功率密度，见使用供热空调设计手册表 20.9-4，W m2 。3.2.7 新风冷负荷计算新风冷负荷：Q = G rDi（3-6）式中： G 新风量，m3/hr 空气密度，kg/m3Di 室内外空气焓差，kJ/kg。3.3 热负荷计算空调热负荷主要由以下部分组成：（1）通过建筑物的围护结构传热形成的热负荷；（2）附加耗热量；（3）由室外新风带入室内的热负荷；（4）冷风渗透形成的热负荷（注：虽然空调房间维持正压，但考虑到房间间隙使用空调，造成冷风渗透形成的热负荷）；（5）照明、设备、人员产生的热量会抵消部分热负荷，可以扣除该发热量的 50% 后作为空调的热负荷；空调系统的热负荷即为以上五者之和。8河南理工大学本科毕业设计（论文）第 3 章 负荷计算3.3.1 通过围护结构传热形成的热负荷本设计采用单位面积热指标法进行概算计算空调热负荷，以一层商场中心为例，进行计算说明，过程如下。一层商场中心面积 F=3347 m2 ,由供暖通风与空气调节附录 7 民用建筑单位面积建筑指标得建筑类别为商店的单位面积热指标qf （W m2 ）的范围为 6487，商场中心的单位面积热指标qf （W m2 ）选定为 70。则Q = Fqf = 3347 70 = 2342903.3.2 新风热负荷新风Gw 进入系统时的焓为iw ，