毕业设计（论文）-郑州市某综合楼空调系统设计.docx

摘要摘要本设计是郑州市某综合楼空调系统设计。此建筑包括商场、餐饮、娱乐、会议室、办公室、客房等集于一身的多功能型建筑。总建筑面积为 20033.8m2,建筑高度为 71. 8m，建筑共十九层。 一二两层主要是商场，三层主要是餐饮，四层主要是娱乐，五到十层是客房，十一到十八层是办公室，十九层主要是会议室。此次暖通空调设计内容包括：集中空调系统（含冷、热源方案的选择）、半集中系统、空调水系统、通风系统的设计。对于层高较高空间较大的房间主要采用全空气系统，对于层高较低空间较小的房间主要采用风机盘管加新风系统。最后还要对空调系统的设备和管路采取消声、防振和保温等措施。关键词：综合楼,空调系统,水系统全套图纸加扣 3012250582I河南理工大学本科学位论文AbstractThe graduation design is the design about the air-conditioning system of a comprehensive building in Zhouzheng. This building is a mal-function building, which includes supermarkets, restaurants, entertainments, meeting room, offices, and guest room. Its total area is 20033.8 square meters. The height of the building is 71.8 meters. There are 19 floors in the building, among them, the supermakets are on the first, second floors. The third floor is a restaurant. The fouth floor is a entertainment. The guest room are in 5 to 10 floors. The offices are in 11 to 18 floors. The ninteenth floor is a meeting room.The content of the heating, ventilation and air-conditioning system design include: central air-conditioning system(include the selectionof the cooling and heating source), the water of air-conditioning system, and ventilation system. The complet airsysem is adopted mainly in the rooms,whose height is more higher and the space is more spacious. And PAU and FCU system is adopted in the other rooms. At last, the measurements of weaken sound, prevent equipment from vibration and insulation are adopted to the equipment of the air-conditioning system and pipeline.Keywords: comprehensive building, air-conditioning system, water system of air-conditioning system.II目录目录目录.III第一章 绪论.1第二章 设计依据及原始材料.22.1设计依据.22.1.1设计任务书.22.1.2气象参数.42.1.3设计依据.52.2工程概况.5第三章 空调系统负荷计算.73.1冷负荷计算.73.1.1冷负荷计算基本公式.73.1.2冷负荷计算示例.83.2热负荷计算 .113.2.1热负荷基本计算公式 .123.2.2热负荷计算示例 .133.3湿负荷计算 .133.4新风负荷计算 .133.5房间总负荷汇总 .14第四章 空调系统方案选择.154.1空调系统的分类.154.1.1按空气处理设备的设置情况分类 .154.1.2按负担室内空调负荷所用介质种类不同分类 .154.1.3按空调系统处理的空气来源不同分类 .164.2空调系统方式的比较.164.2.1全空气系统 .164.2.2空气-水系统 .174.3空调系统方式的确定.184.3.1商场、餐厅 .184.3.2办公室、客房 .18III河南理工大学本科学位论文4.3.3舞厅 .194.4风机盘管加独立新风系统.194.5空调风系统计算 .224.5.1新风量的确定 .224.5.2送风温差的确定 .224.5.3夏季运行工况的计算 .224.6空调系统空气处理计算及其处理设备选型.234.6.1夏季空气处理计算过程 .234.6.2处理设备选型 .25第五章空调房间气流组织设计 .265.1舒适性空调气流组织的基本要求 .265.1.1散流器送风气流组织的基本要求 .265.1.2侧送风气流组织的基本要求 .285.2空调送风口与回风口.285.2.1送回风口的选型要求 .285.3 气流组织设计计算 .295.3.1侧送风气流组织设计计算 .305.3.2散流器送风气流组织设计计算 .305.3.3办公室送风气流组织的设计计算示例 .31第六章风系统水力计算 .326.1风管水力计算 .336.1.1一层房间送风管道水力计算： .336.1.2一层房间回风管道水力计算： .356.1.3一层房间新风管道水力计算： .37第七章空调水系统设计 .387.1 空调水系统的分类 .387.2空调水系统的分区 .407.3水系统附件 .407.4空气处理设备的凝结水排放系统.417.5 水系统管路 .417.5.1水的流速 .417.5.2管材 .42IV目录7.5.3水系统管路的阻力计算 .427.5.4环路的水力平衡 .437.6各层空调水系统水力计算.437.6.1一层空调水系统水力计算 .43第八章空气处理设备设计与选型 .458.1风机盘管 .458.1.1风机盘管的类型及特性 .458.1.2风机盘管的选择 .468.2落地式新风机组 .478.3落地式式空调机组.47第九章制冷机房设计 .489.1冷热源方案的选择 .489.2冷冻水系统设计 .489.2.1一次泵冷冻水系统 .489.2.2二次泵冷冻水系统 .499.3冷却水系统设计 .499.4定压水系统设计 .509.5设备选择 .509.5.1制冷机组 .519.5.2冷冻水泵 .549.5.3冷却水泵 .559.5.4冷却塔 .569.5.5膨胀水箱 .569.5.6换热器 .579.5.7分水器和集水器 .57第十章管道保温与消声减震设计 .5910.1 管道保温设计 .5910.1.1保温材料的种类及选择 .5910.1.2保温层的结构组成 .6010.2 系统消声隔振设计 .6010.2.1空调消声设计 .6010.2.2空调隔振的设计 .61V河南理工大学本科学位论文第十一章空调系统运行调节6311.1 一次回风空调系统全年运行调节6311.2 空调系统的全年节能运行工况65第十二章结论66参考文献67致 谢68VI第一章 绪论第一章 绪论经过一个世纪发展至今，以传热学、流体力学和工程热力学为主要的理论基础，综合建筑、机械、计算机、电子和电工技术等学科的成果，形成了一门独立的现代空气调节技术的分支，空气调节（Air Conditioning）的主要目的是“使空气达到所要求的状态”或“使空气处于正常状态”。在一个受控的房间中，通过对室内的温度、湿度、流动速度以及室内洁净度进行人工调节，以满足人们的生活、工作和工艺生产过程的要求。 由于近年来生活水平的不断提高，人们对于室内的舒适度提出了更高的要求，因此创造合适的满足人们舒适性的环境是不可缺少的，在舒适的环境中可以提高人 们的工作效率，而且有利于人类的身体健康。在工艺生产过程中，精确的室内温湿 度对于工业生产有重大的意义。空调技术的不断发展进步，一些新工艺、新技术也随之出现，如变风量系统、水蓄冷、冰蓄冷系统、燃气空调系统、地源热泵等空调技术已经发展使用，而且有些技术不断趋于成熟。随着十一五规划的结束和十二五规划的到来，国家在节能环保越来越重视，在今年的两会期间温家宝总理就节能减排问题单独会见了专家、学者，阐述了对环境问题的关注，在哥本哈根气候变化会议上，各国的政要提出气候变化的危害并达成一份草案，因此节能环保受到极大的关注，空调能耗是用能大户更加受到重视，空调技术方面面临很大的挑战。为了迎接挑战并促进空调技术的不断完善和发展，应该着力研究如何使人与自然的和谐发展，创造性地研究新型健康、低能耗的空调手段；重视能源的综合利用，如利用一次、二次回风系统、以及各种的余热利用达到对能源的充分利用。使空气调节为人们提供健康、满意和经济上可以承受的室内环境。总之，空气调节的发展前景是广阔的，面对新的挑战，设计健康、节能、环保的中央空调系统意义重大。1河南理工大学本科学位论文第二章 设计依据及原始材料2.1 设计依据2.1.1 设计任务书一、设计题目：某建筑空调工程设计二、设计任务和目的：学生根据所学基础理论和专业知识，结合实际工程，按照工程设计规范、标准、 设计图集和有关参考资料，独立完成建筑所要求的工程设计，并通过设计过程，使学生系统地掌握暖通设计规则、方法、步骤，了解相关专业的配合关系，培养学生分析问题和解决问题的能力，为将来从事建筑环境与设备工程专业设计工作和施工、 验收调试、运行管理和有关应用科学的研究及技术开发等工作，奠定可靠的基础。三、原始材料：1.设计工程所在地区: 郑州市2.气象资料（从设计手册中查找）：供暖、空调室外计算干、湿球温度，冬季室外平均风速及主导风向供暖天数（tw +5），供暖期日平均温度，室外温度的延续时间最大冻土层深度等。3.建筑资料建筑平面图、立面图：图中包括建筑尺寸、维护结构及门窗做法、建筑层高、建筑用途等。4.室内设计参数：按照采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003 要求确定。5.其他要求：应根据当地的资源情况，优先考虑新能源的应用。四、设计内容1：设计冷热负荷的计算：室内采暖空调设计时，应按冷、热负荷计算方法计算进行围护结构的热工计算，分别计算建筑的冷热负荷，其设计参数详见有关设计手册。2：算出负荷后，确定系统形式。2第二章 设计依据及原材料3：进行风系统的水力计算。4：根据所给设计条件以及总冷、热负荷和已经确定的设计方案、设备形式，选择风道以及末端设备、冷热源设备等。5：室内设计应包括室内设计参数，室内空调设计方案，设计方案应按照施工图的标准进行绘制，除满足设计规范外，还应符合施工验收规范的要求，尺寸线应完整、闭合。6：设计应按照设计规范的要求，结合工程实际的需要，考虑消防问题，在选择系统和设备时，还应综合考虑当地环保、节能的具体要求。7：应进行相关方案的对比，得出对比结论。五、设计要求1.设计说明书说明书应有封面、前言、目录、外文摘要（不少于150 词）、必要的计算过程；计算内容应给出其来源；在确定设计方案时应有一定的技术、经济比较（如设计方案的选择、设备的选型等）说明；内容应分章节，重复计算使用表格方式，参考资料应列出；设计说明书应不少于 20000 字（60100 页为宜）。要求设计说明书文理通顺、书写工整、叙述清晰、内容完整、观点明确、论据正确，应将建筑概况和设计方案交待清楚，说明书还应包括学校有关要求的内容。2.设计图纸要求绘制折合 8 张以上 1#图纸，可采用计算机绘图。图纸应包括设计施工说明、主要设备材料明细表、系统图、冷热源平面、空调机房平面图、水系统及风系统平面图、系统轴测图（水系统、风系统等）、剖面图、大样图、纵断图、等。设计图纸要求图面整洁，图纸内容布置合理，图文全部采用工程字体，尽量选用标准图号，标题栏按照统一规定格式绘制，图例及绘图方法执行国家有关制图规范。为保证毕业设计是自己独立完成，设计结束后，应上交有关电子文件。六、设计期限第 5 周至 17 周为毕业设计时间，第 18 周毕业答辩。3河南理工大学本科学位论文2.1.2 气象参数一、地理位置国家中国省份河南省城市郑州建筑气候分区寒冷地区二、经纬度东西经东经经度113.65南北纬北纬纬度34.71三、夏季参数夏季大气压（Pa）99170.00空调室外干球温度（）35.60通风室外干球温度（）32.00空调室外湿球温度（）27.40空调室外日平均温度（）30.80通风室外相对湿度0.00室外平均风速（m/s）2.60大气透明度等级5四、冬季参数冬季大气压（Pa）101280.00冬季室外供暖计算干球温度（）-5.00冬季通风计算温度（）0.00冬季室外空调计算干球温度（）-7.00冬季室外空调计算相对湿度（%）60%室外平均风速（m/s）3.40最多风向平均风速（m/s）4.304第二章 设计依据及原材料五、地表面温度地表面年平均温度16.00地表面最冷月平均温度0.10地表面最热月平均温度30.60六、冬季冷风渗透朝向修正北0.65东北0.90东0.65东南0.15南0.20西南0.40西1.00西北1.002.1.3 设计依据1 陆耀庆. 实用供热空调设计手册M. 北京:中国建筑工业出版社,1998. 2采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003 中国计划出版社.3马最良, 姚杨. 民用建筑空调设计北京: 化学工业出版社，2003. 4孙一坚简明通风设计手册中国建筑工业出版社.1997.2.2 工程概况该工程是郑州市某综合楼的空调系统设计。此建筑集商场、餐饮、娱乐、会议室、办公室、客房等于一身的多功能型建筑，总建筑面积为 20033.8m2,建筑高度为71.8m，建筑共十九层。已知条件：（1）屋顶：结构见附录, K=1.88W/(m2K), =0.68；（2）外窗：单层塑钢窗，K=4.7W/(m2K),未设遮阳；（3）外墙：结构见附录，280 厚的加气混凝土，内粉刷，K=0.71W/(m2K)， =0.36；5河南理工大学本科学位论文（4）内墙和楼板：内墙为 190mm 混凝土空心砌块；楼板为 80mm 现浇钢筋混凝土，上铺木地板，下面粉刷。邻室和楼下房间均为空调房间，室温均相同；（5）室内压力稍高于室外大气压力；（6）人数：人员数量的确定是根据各房间的面积指标确定的，根据围护结构来计算冷负荷；（7）照明、设备：由建筑电气专业提供，根据公共建筑节能设计标准 GB50189-2005 附录 B 围护结构热工性能的权衡计算，综合楼中各房间的照明功率和设备功率按下表进行估算。表 2.1 各房间照明功率密度值房间类型办公室客房会议室大会议室舞厅商场餐厅大堂照明密度 W/ m21115202030402019表 2.2 各房间设备功率密度值房间类型办公室客房会议室大会议室舞厅商场餐厅大堂设备密度 W/ m213205530130196第三章 空调系统负荷计算第三章 空调系统负荷计算3.1 冷负荷计算随着计算方法的不断改进，我国在 20 世纪 7080 年代进行了新的计算方法的研究，1982 年经城乡建设部评议了两种新的计算冷负荷方法：一种为谐波反应法，一种为冷负荷系数法；本次设计采用谐波反应工程简化法计算空调冷负荷。（1）外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷；（2）玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷；（3）玻璃窗日射得热引起的冷负荷；（4）室内人员散热形成的冷负荷；（5）室内照明设备散热形成的冷负荷。由于室内压力稍高于室外大气压，故不需要考虑由于空气渗透所引起的冷负荷。从附录 2-9 查