某十九层商务综合楼楼中央空调系统设计毕业论文.doc

河南城建学院本科毕业设计 目录某十九层商务综合楼楼中央空调系统设计毕业论文 目 录摘 要IAbstractII目 录III绪论11 工程概况22 设计依据与基本参数32.1设计规范及标准32.2设计原则及依据32.3基本气象参32.3.1夏季参数42.3.2冬季参数42.3.3室内设计参数43 负荷计算53.1 负荷计算53.1.1通过围护结构传入的热量计算53.1.2通过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷53.1.3人员散热引起的冷负荷63.1.4照明散热引起的冷负荷63.1.5设备散热冷负荷73.1.6 冷负荷73.2湿负荷计算73.2.1人体散湿量73.2.2湿负荷83.3空调负荷计算实例84 空调系统方案的确定174.1空调方案的分类174.1.1按空气处理设备的设置情况分类174.1.2按负担室内负荷所用介质种类进行分类174.2集中式和风机盘管加独立新风空调系统的对比分析184.3空调系统方案的确定195 空调风系统设计205.1风机盘管加新风系统的计算和设备选型215.1.1风机盘管的计算选型215.1.2新风机组选型及管径的确定226 空调系统冷、热源的选型286.1机组方案的确定及可行性286.2制冷机组的选型286.3板式换热器的选型287 空调水系统设计297.1水系统方案的确定297.2冷冻水系统的设计307.2.1管路的布置和管径的确定307.2.2最不利管路的压力损失317.2.3水力计算317.2.4冷冻水泵、热水泵的选型317.3冷却塔计算及选型327.4凝结水管路系统设计337.5水泵配管347.6水系统的泄水及排气347.6.1泄水设计357.6.2排气设计358 制冷站的设计368.1机房设计378.2设备布置间距378.3冷却塔的选择378.4膨胀水量的计算选型388.5系统补给水量的计算388.6膨胀水箱的选型388.7补水泵的选择388.8系统循环水处理398.9分水器和集水器的选择399 管道的保温及防腐设计409.1保温及防腐目的419.2保温材料的选择419.3保温层厚度的确定4110 空调系统噪声的控制4210.1 空调系统噪声的来源4210.2 空调系统噪声污染的人为因素4210.3 空调系统噪声的控制措施4310.3.1 设计方面控制措施4311 风机盘管空调系统的运行调节4611.1 负荷调节4611.2 双水管系统的调节47结 论49参 考 文 献50致 谢51附 表52V河南城建学院本科毕业设计 绪论26 绪 论 当前的制冷技术已经几乎渗透到各个生产技术、科学研究领域，并在改善人类的生活质量方面发挥着巨大作用。可以说，现代技术进步离开了制冷技术发展是不可想象的。在现代日常生活中，空调起着举足轻重的作用。如炎热的夏天，用了空调我们可以享受清凉感受春天。在各大型场馆和商场上，空调是必不可少，给众多顾客带来凉爽，使顾客们玩得更开心更舒适。寒冷的冬天我们可以享受春天的温暖，秋天的凉爽。随着国内外经济的迅速发展，高层建筑也随着需要相应的快速发展起来，高层建筑又是人们活动比较集中的地方，人们在高层建筑中工作活动会产生大量的热，因此空调是必不可少的。高层建筑的发展大大促进了建筑技术，其中也包括暖通空调技术的发展。暖通空调能耗占全国总能耗的比例越来越大，因而各国都十分重视空调技术的发展。因此，空调系统的设计和运行调节都须重视空调技术的新技术应用。本次设计题目为“某市某十九层商务综合楼楼中央空调系统设计” 以商场层娱乐层、餐厅层、客房层等多功能房间为主，客房为设计实际，在查阅了大量中外资料、文献和参考手册（书），并进行了毕业实习的基础上，进行了每个房间冷热负荷计算，制冷机组的设计计算，空调水系统的设计计算，空调风系统的设计计算以及相关空调，制冷设备的选型。以设计计算结果及建筑的具体情况为依据，合理布置设备及通风管路，最后绘制出清晰明确的工程图纸。河南城建学院本科毕业设计 第1章 工程概况河南城建学院本科毕业设计 1 工程概况1 工程概况 该栋综合楼位于某市，大楼由等商场层娱乐层、餐厅层、客房层等组成，建筑总高度71.8 m，共十九层，其中一层高4.5 m，二、三层层高4.2m，、四层层高5.7m,五层到十八层层高3.4m，总空调供冷面积为9759.76 m2。整座大楼大部分为客房、办公室，要保持室内空气品质来满足舒适性空调的标准，故采用风机盘管加独立新风系统，考虑到该楼的层高及装修美观的需要，末端采用卧式暗装风机盘管机组，由于房间进深较大，故风盘后加风管，为使送风均匀，故采用散流器顶部送风。新风系统送风方式和回风同，每层使用一、若干台新风机组。每个房间根据实际需要选用不同型号、不同台数的空气处理机。大楼空调总冷负荷919.49kW；夏季室内总湿负荷437.12kg/h。河南城建学院本科毕业设计 2 设计依据与基本参数 2 设计依据与基本参数 2.1设计规范及标准1.公共建筑节能设计标准(GB50289-2005)2.采暖通风与空气调节制图标准（GBJ114-88）2.民用建筑空调设计节能标准（GB2005）3.房屋建筑制图统一标准（GB/T500012001）4.采暖通风与空气调节制图标准（GBJ114-88）2.2设计原则及依据设计依据公共建筑节能设计标准，同时考虑该大楼为综合楼建筑，为了能够独立控制每个房间的空调运行及节约能源，空调系统设计成风机盘管加新风系统，二者均采用顶送。外墙：属于型， K=1.50W/K，衰减系数=0.36，延迟时间=10h；内墙：选用砖墙，=220mm，K=2.02W/K，=0.41，=7.2h。屋面：选用预制01-1-35-1，K=1.88W/K，衰减系数=0.68，延迟时间=4.4h；外窗：选用选用玻璃幕墙，高2000m，为双层窗结构；玻璃采用3mm厚的普通窗户， K=2.44W/K，窗的有效面积系数xg=0.75，地点修正系数Xd=1.2，遮挡系数Cs=0.86，选用浅色布帘，遮阳系数Cn=0.50；楼板：水泥砂浆+钢筋混凝土+膨胀珍珠岩+沥青油毡+木丝板+钢丝抹灰加油漆，K=0.65W/K，=0.22，=11.1h；外门：选用木（塑料）框双层玻璃门，K=2.5 W/K，衰减系数=1，延迟时间=0.5h；内门：选用木框单层实体门，K=3.35 W/K，衰减系数=0.99，延迟时间=0.5h；2.3基本气象参数根据暖通空调附录和实用供热空气调节设计手册第二版的室外气象参数查得，某市室外计算参数如下：根据附录的室外气象参数中查得，郑州市室外计算参数：地理位置: 某市 北纬 35（N） 2.3.1夏季参数大气压: 95.707kPa 室外计算干球温度: 35.1空调日平均计算温度: 30.7 计算日较差: 7.5室外计算湿球温度: 25.8 室外平均风速: 1.6m/s2.3.2冬季参数 大气压： 96.097kPa 室外平均风速: 0.9 m/s 室外最冷月平均温度： 0.10 室外空调计算干球温度： -5.6采暖室外计算干球温度： -3.2 2.3.3室内设计参数根据公共建筑节能设计标准确定房间的室内参数，具体如下表：表2.1 室内参数房间名称夏 季冬 季照明指标人员指标新风量温度相对湿度温度相对湿度%W/ m2人/m2 m3/（h.p）客房26601850 150.130值班室26552045 130.130办公室26552045110.130餐厅26551850130.730 河南城建学院本科毕业设计 3 负荷计算3 负荷计算3.1 负荷计算3.1.1通过围护结构传入的热量计算1.外墙和屋顶瞬变传热形成的冷负荷： 式（3.1）式中：CL通过外墙和屋面的得热量所形成的冷负荷，WK外墙和屋面的传热系数，W/（m2 ）F 外墙和屋面的面积，m2 twl 外墙或屋面冷负荷逐时计算温度， tNx夏季空气调节室内计算温度， twl经过修正的本地外墙或屋面计算温度逐时值，td 地点（某市）修正值， 由暖通空调动力表3.2.8-5查得 外表面放热系数修正值，由教材暖通空调表2-8计算查得，吸收系数修正，由教材暖通空调表2-9查得 。2. 外窗瞬时传热冷负荷： 式（3.2）式中：CL外玻璃窗瞬变传热引起的的冷负荷，WFw 窗口面积，m2 KW玻璃窗传热系数，双层中空玻璃，取2.44W/（m2 ）CW 玻璃窗的传热系数的修正值td 玻璃窗的地点修正值3.内墙、内门、地面楼板传热形成得冷负荷： 式（3.3） 式（3.4） 式中：K 内结构传热系数，W/（m2 ） F 内结构面积，m2 3.1.2通过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷 式（3.5）式中：Fw 窗户面积，m2 Ca 有效面积系数，单层钢窗取0.85 Cs 窗玻璃的遮阳系数 Ci 窗内遮阳设施的遮阳系数。本设计中采用活动百叶内遮阳，故取0.6 CLQ 窗玻璃冷负荷系数 Dj，max夏季各纬度带的日射得热因数最大值，W/m2 说明：以上修正值均可在教材暖通空调附录2中查得。3.1.3人员散热引起的冷负荷 人体显热散热引起的冷负荷： 式（3.6）人体潜热散热引起的冷负荷： 式（3.7）式中: CLS 人体显热散热引起的冷负荷，W CLq 人体潜热散热引起的冷负荷，W n 室内全部人 群集系数 CLQ人体显热散热引起的冷负荷系数 qS不同室温和劳动性质的成年男子显热散热量W，由暖通空调表2-13查得 q不同室温和劳动性质的成年男子潜热散热量W，同上3.1.4照明散热引起的冷负荷 表3.1 设计依据公共建筑节能设计标准 建筑类别房间类别照明功率密度（W/m2）建筑类别房间类别照明功率密度（W/m2）办公建筑普通办公室11宾馆建筑客房15高档办公室、设计室18餐厅13会议室、多功能厅18会议室11走廊5走廊 5门厅15商场建筑一般那商店123.1.5设备散热冷负荷表3.2 公共建筑节能设计标准建筑类别房间类别功率密度（W/m2）建筑类别房间类别功率密度（W/m2）办公建筑普通办公室11宾馆建筑客房20高档办公室13餐厅13会议室、多功能厅5会议室5走廊0走廊0其他5商场建筑一般商店13其他5高档商店13 3.1.6 冷负荷 新风全热冷负荷Qq(W)按下式计算: Qq=mx(iw - in)/3.6 式（3.8） 式中：- 夏季空调室外计算干球温度下的空气密度，1.2kg/m3； mx- 新风量，m3/h； iw- 夏季室外计算参数下的焓值，kJ/kg； in - 室内空气的焓值，kJ/kg。其中新风量 = 空调房间人数 房间中的人均新风量3.2湿负荷计算3.2.1人体散湿量 式（3.9）式中： Mw 人体散湿量,kg/h n 室内全部人数 群集系数 g 成年男子的小时散湿量g/h，由教材暖通空调表2-13查得3.2.2湿负荷1.新风湿负荷 新风湿负荷Dx(kg/h)按下式计算: 式（3.10）式中: mx - 新风量，m3/h； dw - 夏季空调室外计算参数时的含湿量，g/kg； dn - 室内空气的含湿量，g/kg。2.餐厅的食物散湿量 食物的湿负荷Dt(kg/h)按下式计算： 式（3.11）式中：群集系数 n就餐总人数3.3空调负荷计算实例以五层5001客房北外窗为例，如下表所示 表3.3 5001房间北外窗负荷计算 （单位：W） 北外窗时间tw1tdtw1+tdtNxtCw*KwFwCL11:0029.92.0 31.9 26.0 5.9 3.55103.2512:0030.832.8 6.8 119.513:0031.533.5 7.5 131.914:0031.933.9 7.9 138.915:0032.234.2 8.2 144.216:0032.234.2 8.2 144.217:0032.0 34.0 8.0 140.618:0031.633.6 7.6 133.619:0030.832.8 6.8 119.520:0029.931.9 5.9 103.721:0029.131.1 5.1 89.722:0028.430.4 4.4 77.423:0027.8 29.8 3.8 66.80:0027.229.2 3.2 56.3本工程其它房间的冷负荷由鸿业暖通9.0负荷计算软件计算得出，计算结果列附下表，以便在后面的计算中使用。 表3.4 综合楼房间冷负荷统计 夏季负荷统计面积()夏季室内冷负荷最大时刻(全热)(h)夏季总冷负荷(含新风/全热)(W)夏季室内冷负荷(全热)(W)夏季总湿负荷(含新风)(kg/h)夏季室内湿负荷(kg/h)夏季新风量(m3)夏季新风冷负荷(W)夏季新风机组冷负荷(全热)(W)9759.7613:001532377919490924.173437.12494928.2612888612888 夏季负荷统计参数面积()夏季室内冷负荷最大时刻(全热)(h)夏季总冷负荷(含新风/全热)(W)夏季室内冷负荷(全热)(W)夏季总湿负荷(含新风)(kg/h)夏季室内湿负荷(kg/h)夏季新风量(m3)夏季新风冷负荷(W)夏季新风机组冷负荷(全热)(W)建筑物9759.7613:001532377919490924.173437.12494928.2612888612888 建筑物所有楼层负荷统计 夏季负荷统计参数面积()夏季室内冷负荷最大时刻(全热)(h)夏季总冷负荷(含新风/全热)(W)夏季室内冷负荷(全热)(W)夏季总湿负荷(含新风)(kg/h)夏季室内湿负荷(kg/h)夏季新风量(m3)夏季新风冷负荷(W)夏季新风机组冷负荷(全热)(W)1楼层商场层93119:00283368177013200.903124.935186201063551063552楼层商场层918.415:00294713185386213.479132.723184721093271093273楼层餐饮层570.8813:0015677667344118.30139.79111988.589432894324楼层娱乐层596.6814:0016284993410120.88266.19810882.169440694405楼层客房层447.68:0031772229268.8061.6671342.8884688466楼层客房层466.8513:0038091288159.4581.9411400.6927692767楼层447.613:0035864270198.9581.8191342.8884688468楼层466.8513:0038091288159.4581.9411400.6927692769楼层447.613:0035864270198.9581.8191342.88846884610楼层466.8513:0038091288159.4581.9411400.69276927611楼层办公层438.6513:00400392475519.0566.0742158.3152841528412楼层商场层438.6513:00400392475519.0566.0742158.3152841528413楼层438.6513:00400392475519.0566.0742158.3152841528414楼层438.6513:00400392475519.0566.0742158.3152841528415楼层438.6513:00400392475519.0566.0742158.3152841528416楼层438.6513:00400392475519.0566.0742158.3152841528417楼层438.6513:00400392475519.0566.0742158.3152841528418楼层438.6513:00400392475519.0566.0742158.3152841528419楼层会议层490.2515:001126225092967.36318.0549468.86169361693房间负荷统计 建筑物所有房间负荷统计 夏季负荷统计参数面积()夏季室内冷负荷最大时刻(全热)(h)夏季总冷负荷(含新风/全热)(W)夏季室内冷负荷(全热)(W)夏季总湿负荷(含新风)(kg/h)夏季室内湿负荷(kg/h)夏季新风量(m3)夏季新风冷负荷(W)夏季新风机组冷负荷(全热)(W)1001一区12822:00336541903218.2047.759256014622146221002二区38713:001342088999894.97963.401774044210442101003 三区10419:00299631808222.12413.638208011881118811004四区10419:00298821800222.12413.638208011881118811005五区10419:00298291794822.12413.638208011881118811006六区10419:00298291794822.12413.638208011881118812001一区12814:00447013007831.40620.961256014622146222002二区21612:00763965172153.03635.41432024675246752003三区94.412:00322242144023.16215.459188810784107842004四区6413:00226591534715.70310.4811280731173112005五区10417:00302771839622.11113.625208011881118812006六区10416:00313581947722.11113.625208011881118812007七区10417:00308171893622.11113.625208011881118812008八区10419:00279721168023.849.537218416292162923001包间1163:00478222753.3361.135336250725073002包间2200:00562224894.171.419420313331333003一区9619:00258381079922.4029.199201615039150393004二区321:001009250798.0693.668672501350133005三区134.8814:00337491262023.3264.7772832.521130211303006四区17213:00457601881531.2687.614361226945269453007五区10012:00315131584725.73111.978210015666156664001一区16019:00470892881234.01720.961320018278182784002二区43.219:001294980149.1845.66864493549354003包间126.8814:00852654565.7153.522537.6307130714004包间2,424.812:00809442096.3812.971520.8388538854005三区99.213:00287101317023.1489.5062083.215540155404006四区10118:00296031806521.47313.232202011538115384007走廊67.20:00491943821.8191.43594房328:00213715040.5990.088966326325002客房,3328:00185512230.5990.088966326325003客房328:00272020880.6370.127966326325004客房328:00272820950.6370.127966326325005客房,632.48:00227116310.6430.12797.26406405006客房32.48:00227116310.6430.12797.26406405007客房28.88:00272521560.6340.17486.45695696001客房3214:00251518820.6370.127966326326002客房,33214:00233917070.6370.127966326326003客房3214:00283822060.6370.127966326326004值班室19.2515:00236419330.50.12257.84314316005客房3213:00294723140.6370.127966326326006客房,632.413:00249018500.6430.12797.26406406007客房32.413:00249018500.6430.12797.26406406008豪华套间28.813:00312025510.6340.17486.45695697001客房3214:00251518820.6370.127966326327002客房,33214:00233917070.6370.127966326327003客房3214:00283822060.6370.127966326327004客房3213:00294723140.6370.127966326327005客房,632.413:00249018500.6430.12797.26406407006客房32.413:00249018500.6430.12797.26406407007客房28.813:00312025510.6340.17486.45695698001客房3214:00251518820.6370.127966326328002客房,33214:00233917070.6370.127966326328003客房3214:00283822060.6370.127966326328004值班室19.2515:00236419330.50.12257.84314318005客房3213:00294723140.6370.127966326328006客房,632.413:00249018500.6430.12797.26406408007客房32.413:00249018500.6430.12797.26406408008豪华套间28.813:00312025510.6340.17486.45695699001客房3214:00251518820.6370.127966326329002客房,33214:00233917070.6370.127966326329003客房3214:00283822060.6370.127966326329004客房3213:00294723140.6370.127966326329005客房,632.413:00249018500.6430.12797.26406409006客房32.413:00249018500.6430.12797.26406409007客房28.813:00312025510.6340.17486.456956910001客房3214:00251518820.6370.1279663263210002客房,33214:00233917070.6370.1279663263210003客房3214:00283822060.6370.1279663263210004值班室19.2515:00236419330.50.12257.843143110005客房3213:00294723140.6370.1279663263210006客房,632.413:00249018500.6430.12797.264064010007客房32.413:00249018500.6430.12797.264064010008豪华套间28.813:00312025510.6340.17486.456956911001大开间办公室1603:001197383927.033.8864803581358111002值班室19.2515:00236419330.50.12257.843143111003会客室31.23:00846522995.6090.6329366166616611004办公室,824.413:00184913030.6340.15473.254654611005办公套间3312:00273920010.8480.29973973912001大开间办公室1603:001197383927.033.8864803581358112002值班室19.2515:00236419330.50.12257.843143112003会客室31.23:00846522995.6090.6329366166616612004办公室,824.413:00184913030.6340.15473.254654612005办公套间3312:00273920010.8480.29973973913001大开间办公室1603:001197383927.033.8864803581358113002值班室19.2515:00236419330.50.12257.843143113003会客室31.23:00846522995.6090.6329366166616613004办公室,824.413:00184913030.6340.15473.254654613005办公套间3312:00273920010.8480.29973973914001大开间办公室1603:001197383927.033.8864803581358114002值班室19.2515:00236419330.50.12257.843143114003会客室31.23:00846522995.6090.6329366166616614004办公室,824.413:00184913030.6340.15473.254654614005办公套间3312:00273920010.8480.29973973915001大开间办公室1603:001197383927.033.8864803581358115002值班室19.2515:00236419330.50.12257.843143115003会客室31.23:00846522995.6090.6329366166616615004办公室,824.413:00184913030.6340.15473.254654615005办公套间3312:00273920010.8480.29973973916001大开间办公室1603:001197383927.033.8864803581358116002值班室19.2515:00236419330.50.12257.843143116003会客室31.23:00846522995.6090.6329366166616616004办公室,824.413:00184913030.6340.15473.254654616005办公套间3312:00273920010.8480.29973973917001大开间办公室1603:001197383927.033.8864803581358117002值班室19.2515:00236419330.50.12257.843143117003会客室31.23:00846522995.6090.6329366166616617004办公室,824.413:00184913030.6340.15473.254654617005办公套间3312:00273920010.8480.29973973918001大开间办公室1603:001197383927.033.8864803581358118002值班室19.2515:00236419330.50.12257.843143118003会客室31.23:00846522995.6090.6329366166616618004办公室,824.413:00184913030.6340.15473.254654618005办公套间3312:00273920010.8480.29973973919001大会议室193.613:00589852072539.3518.4735808382603826019002备用间163:00362525572.0471.2461601068106819003音控室160:005745740000019004中会议室79.21:00257851013317.4254.7932376156521565219005休息厅 11014:00844962752.3870.6323302174217419006走廊38.417:00313228250.9980.77953.830730719007科技成果展厅37.0515:001279385615.1532.1374142324232空调热负荷结果汇总见附表A 河南城建学院本科毕业设计 4 空调系统方案的确定4 空调系统方案的确定4.1空调方案的分类在确定空调方案时，应从先进、实用、发展、经济、节能、舒适等诸多方面出发，同时考虑多个方案进行分析比较，权衡利弊，最后通过技术经济分析确定满足要求的最佳方案。空气调节系统一般由空气处理设备、空气输送管道及分配装置、制冷机组、空调供回水管道及水处理设备组成，根据不同需要可以组成许多不同形式的系统。工程上，在决定采用哪一种系统时，应考虑建筑物的地理位置、用途、性质