空调系统设计计算书.doc

精品目录第一章 设计说明引言1.工程概述（3）2.设计参数（3）2.1绍兴市室外设计参数（3）2.2绍兴市公共建筑室内设计参数（4）3.负荷计算（4）3.1负荷计算的维护结构参数（4）3.2建筑物所有楼层的符合统计（6）3.3负荷计算的方法和公式 （13）4.空调系统的比较与设置 （19）5.空调冷热源 (21)6.空调水系统 (21)7.风管的保温材料 (21)8.空调系统和水系统的消声减震措施 (21)9.空气处理机组 (22)10.空调系统的控制(22)11.空调通风和防排烟系统 (22)第二章 设计计算12. 冷热源机组的选择(23)13.空气处理机组的选择 (23)14.空调送回风口的选择 (24)15.空调和通风风管的选择 (27)16空调送回水管的计算 (35)17空调凝水管的计算 (36)18.屋顶空调水管的计算 (36)19冷暖水泵的选择 (36)20.膨胀水箱的选择 (37)21. 化学加药除垢装置的选择 (37)22. 一三层防排烟设备的选择 (37)23. 地下层防排烟管道和设备的选择 (41)谢辞 （55）主要参考文献 （56） 设计说明书引言近年来，随着我国国民经济的蓬勃发展，国家科学技术的提高，全国各地陆续兴建了很多的科研中心。这些科研中心对推动我国的科技强国有着举足轻重的作用，但各种不同的科研中心就有各种不同的室内外的要求，不同的功能的房间也有不同的要求。科研中心室内的空气的温湿度、室内的空气品质等参数对科研的结果有着直接的关系。因此，必须严格控制室内的空气的温湿度、室内的空气品质等参数，使之达到相关规定的要求，同时也应做到节能减排。第一章 设计说明1.工程概况本工程位于古城绍兴，占地面积为11844平方米，地上建筑面积6811平方米，地下建筑面积11844平方米，建筑高度近16.642米。本工程地上有3层，地下1层，空调3层。该建筑一层为大型购物商场，内含综合性商铺，层高为5.4米。二层主要为高级展示厅，可展示厅工业产品，层高为5.4m。三层为中式餐厅和厨房，可供各个层面的人员就餐，层高为4.5m。屋顶为机房层，用来放置冷冻机、水泵和膨胀水箱等空调设备，女儿墙高度为1.8米。地下一层为大型停车库，可供大楼的租户和顾客停放汽车，其中地下层还包含变配电室和备用间等。大楼的一、二层外围装饰均大部分采用玻璃幕墙，2层以上的外围装饰均采用外墙涂料。本大楼空调工程系统为全空气系统。三层的空调由屋顶的风冷螺杆式热泵机组来承担，夏季供冷，冬季供热。大楼的防排烟分为地下部分和地上部分。地上部分的一层要进行机械排烟，二、三层进行自然排烟，其中三层的厨房要进行机械排烟和机械补风。地下部分的车库要进行机械排烟和排风，还要进行机械补风和进风；备用间和变配电间要进行机械通风。2.设计参数2.1绍兴市室外设计参数2.1.1 地理纬度：北纬30132.1.2 大气压力：夏季100050.00Pa 冬季102090.00Pa2.1.3 室外设计干球温度和平均室外风速见表2-1表2-1 室外设计干球温度和平均室外风速平均室外风速(m/s)空调室外设计干球温度()通风室外设计干球温度()采暖室外计算干球温度()夏季2.2035.7033.00冬季2.30-4.004.00-1.002.1.4 夏季空调室外设计湿球温度和相对湿度 28.5，77%2.2 绍兴市公共建筑室内设计参数 见表2-2表2-2室内设计参数表一层室内设计参数商场温度()相对湿度(%)人员密度(p/)新风量(m/h.p)噪声dB(A)照明标准(W/)夏季25650.5205020冬季1740二层室内设计参数展示厅温度()相对湿度(%)人员密度(p/)新风量(m/h.p)噪声dB(A)照明标准(W/)夏季26600.25254025冬季1840三层室内设计参数餐厅温度()相对湿度(%)人员密度(p/)新风量(m/h.p)噪声dB(A)照明标准(W/)夏季256005254020冬季18403.负荷计算方法及公式3.1 负荷计算的维护结构参数3.1.1 外墙 混凝土加气混凝土280(087001) 围护结构夏季传热系数(W/(K)0.71围护结构冬季传热系数(W/(K)0.71围护结构延迟(h)10围护结构衰减0.36外墙混凝土加气混凝土280(087001)围护结构夏季传热系数(W/(K)0.71围护结构冬季传热系数(W/(K)0.71围护结构延迟(h)10围护结构衰减0.36新建模板围护结构夏季传热系数(W/(K)1.7围护结构冬季传热系数(W/(K)1.73围护结构延迟(h)8.4围护结构衰减0.373.1.2 外窗 单层塑钢窗围护结构夏季传热系数(W/(K)4.7围护结构冬季传热系数(W/(K)4.94围护结构延迟(h)0.3围护结构衰减1外窗单层塑钢窗围护结构夏季传热系数(W/(K)4.7围护结构冬季传热系数(W/(K)4.94围护结构延迟(h)0.3围护结构衰减1新建模板围护结构夏季传热系数(W/(K)3.11围护结构冬季传热系数(W/(K)3.21围护结构延迟(h)0.4围护结构衰减13.1.3 外门 节能外门围护结构夏季传热系数(W/(K)3.02围护结构冬季传热系数(W/(K)3.12围护结构延迟(h)0.6围护结构衰减0.99外门节能外门围护结构夏季传热系数(W/(K)3.02围护结构冬季传热系数(W/(K)3.12围护结构延迟(h)0.6围护结构衰减0.99新建模板围护结构夏季传热系数(W/(K)2.5围护结构冬季传热系数(W/(K)2.57围护结构延迟(h)0.5围护结构衰减13.1.4 内门 木(塑料)框单层实体门围护结构夏季传热系数(W/(K)3.35围护结构冬季传热系数(W/(K)4.4围护结构延迟(h)0.4围护结构衰减13.1.5 屋面 预制01-1-35-1围护结构夏季传热系数(W/(K)1.88围护结构冬季传热系数(W/(K)1.91围护结构延迟(h)4.4围护结构衰减0.68屋面预制01-1-35-1围护结构夏季传热系数(W/(K)1.88围护结构冬季传热系数(W/(K)1.91围护结构延迟(h)4.4围护结构衰减0.68新建模板围护结构夏季传热系数(W/(K)1.32围护结构冬季传热系数(W/(K)1.33围护结构延迟(h)6.6围护结构衰减0.473.1.6 楼板 楼面-2围护结构夏季传热系数(W/(K)0.65围护结构冬季传热系数(W/(K)0.68围护结构延迟(h)10.3围护结构衰减0.323.1.7 内墙 砖墙(003003)围护结构夏季传热系数(W/(K)2.38围护结构冬季传热系数(W/(K)2.87围护结构延迟(h)4.6围护结构衰减0.68 3.2建筑物所有楼层的符合统计（举例说明）3.2.1 商场夏季总冷负荷最大时刻(含新风/全热)(h)6:00167:00168:00169:001610:001611:001612:001613:001614:001615:001616:001617:001618:001619:001620:001621:001622:001623:0016夏季室内冷负荷最大时刻(全热)(h)6:00167:00168:00169:001610:001611:001612:001613:001614:001615:001616:001617:001618:001619:001620:001621:001622:001623:0016夏季总冷负荷(含新风/全热)(W)6:003235907:003385138:003502549:0035982810:0036488511:0036619812:0036522213:0036858514:0037650415:0038399416:0038731317:0038509318:0037556519:0035570520:0034311821:0033677022:0033161823:00328015夏季室内冷负荷(全热)(W)6:002239497:002388728:002506129:0026018610:0026524411:0026655712:0026558113:0026894314:0027686215:0028435316:0028767117:0028545118:0027592319:0025606420:0024347721:0023712922:0023197623:00228373夏季总湿负荷(含新风)(kg/h)6:00227.9797:00227.9798:00227.9799:00227.97910:00227.97911:00227.97912:00227.97913:00227.97914:00227.97915:00227.97916:00227.97917:00227.97918:00227.97919:00227.97920:00227.97921:00227.97922:00227.97923:00227.979夏季室内湿负荷(kg/h)6:00149.127:00149.128:00149.129:00149.1210:00149.1211:00149.1212:00149.1213:00149.1214:00149.1215:00149.1216:00149.1217:00149.1218:00149.1219:00149.1220:00149.1221:00149.1222:00149.1223:00149.12夏季新风量(m3)6:009490.87:009490.88:009490.89:009490.810:009490.811:009490.812:009490.813:009490.814:009490.815:009490.816:009490.817:009490.818:009490.819:009490.820:009490.821:009490.822:009490.823:009490.8夏季新风冷负荷(W)6:00996417:00996418:00996419:009964110:009964111:009964112:009964113:009964114:009964115:009964116:009964117:009964118:009964119:009964120:009964121:009964122:009964123:00996413.2.2 展示厅夏季总冷负荷最大时刻(含新风/全热)(h)6:00157:00158:00159:001510:001511:001512:001513:001514:001515:001516:001517:001518:001519:001520:001521:001522:001523:0015夏季室内冷负荷最大时刻(全热)(h)6:00157:00158:00159:001510:001511:001512:001513:001514:001515:001516:001517:001518:001519:001520:001521:001522:001523:0015夏季总冷负荷(含新风/全热)(W)6:002447557:002582338:002685779:0027666610:0028057711:0028096212:0027963613:0028057714:0028245615:0028322516:0028213217:0027940218:0027398619:0026346520:0025639921:0025234822:0024900423:00246434夏季室内冷负荷(全热)(W)6:001470337:001605118:001708559:0017894310:0018285411:0018324012:0018191413:0018285414:0018473415:0018550216:0018441017:0018168018:0017626419:0016574320:0015867621:0015462622:0015128223:00148712夏季总湿负荷(含新风)(kg/h)6:00162.6917:00162.6918:00162.6919:00162.69110:00162.69111:00162.69112:00162.69113:00162.69114:00162.69115:00162.69116:00162.69117:00162.69118:00162.69119:00162.69120:00162.69121:00162.69122:00162.69123:00162.691夏季室内湿负荷(kg/h)6:0083.8877:0083.8878:0083.8879:0083.88710:0083.88711:0083.88712:0083.88713:0083.88714:0083.88715:0083.88716:0083.88717:0083.88718:0083.88719:0083.88720:0083.88721:0083.88722:0083.88723:0083.887夏季新风量(m3)6:0085587:0085588:0085589:00855810:00855811:00855812:00855813:00855814:00855815:00855816:00855817:00855818:00855819:00855820:00855821:00855822:00855823:008558夏季新风冷负荷(W)6:00977227:00977228:00977229:009772210:009772211:009772212:009772213:009772214:009772215:009772216:009772217:009772218:009772219:009772220:009772221:009772222:009772223:00977223.2.3 餐厅夏季总冷负荷最大时刻(含新风/全热)(h)6:00187:00188:00189:001810:001811:001812:001813:001814:001815:001816:001817:001818:001819:001820:001821:001822:001823:0018夏季室内冷负荷最大时刻(全热)(h)6:00187:00188:00189:001810:001811:001812:001813:001814:001815:001816:001817:001818:001819:001820:001821:001822:001823:0018夏季总冷负荷(含新风/全热)(W)6:003697827:003793638:003860979:0039142610:0039414911:0039504412:0039600813:0039998914:0040486615:0040899416:0041215517:0041429118:0041436919:0040974920:0040570421:0040204022:0039768123:00393028夏季室内冷负荷(全热)(W)6:002343837:002439648:002506999:0025602710:0025875011:0025964512:0026060913:0026459014:0026946715:0027359516:0027675617:0027889218:0027897019:0027435020:0027030521:0026664122:0026228223:00257629夏季总湿负荷(含新风)(kg/h)6:00206.9487:00206.9488:00206.9489:00206.94810:00206.94811:00206.94812:00206.94813:00206.94814:00206.94815:00206.94816:00206.94817:00206.94818:00206.94819:00206.94820:00206.94821:00206.94822:00206.94823:00206.948夏季室内湿负荷(kg/h)6:0097.7617:0097.7618:0097.7619:0097.76110:0097.76111:0097.76112:0097.76113:0097.76114:0097.76115:0097.76116:0097.76117:0097.76118:0097.76119:0097.76120:0097.76121:0097.76122:0097.76123:0097.761夏季新风量(m3)6:0011857.57:0011857.58:0011857.59:0011857.510:0011857.511:0011857.512:0011857.513:0011857.514:0011857.515:0011857.516:0011857.517:0011857.518:0011857.519:0011857.520:0011857.521:0011857.522:0011857.523:0011857.5夏季新风冷负荷(W)6:001353997:001353998:001353999:0013539910:0013539911:0013539912:0013539913:0013539914:0013539915:0013539916:0013539917:0013539918:0013539919:0013539920:0013539921:0013539922:0013539923:001353993.3 负荷计算的方法和公式冷负荷计算依据和公式外墙和屋面传热冷负荷计算公式外墙或屋面传热形成的计算时刻冷负荷Q(W)，按下式计算：Q=KFt-(1.1)式中：F计算面积，；计算时刻，点钟；-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；t-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，。注：例如对于延迟时间为5小时的外墙,在确定16点房间的传热冷负荷时,应取计算时刻=16,时间延迟为=5,作用时刻为=16-5=11。这是因为计算16点钟外墙内表面由于温度波动形成的房间冷负荷是5小时之前作用于外墙外表面温度波动产生的结果。当外墙或屋顶的衰减系数1520%时），机械排烟（与排风兼用，即日常用作排风，发生火灾时用作排烟。）。本层还有合用前室由于有门直接和外界相同，所以采用自然排烟，不必机械加压送风。楼梯间由于没有外窗，所以采用机械加压送风。卫生间采用机械排风。在展示2#楼的二层，由于施工方的建筑图纸中已经给出了空调机房，因此避免了集中式空调系统中的最大缺点，这一点与一层相同；而且二楼的功能为展示厅，为大空间的建筑，没有小的隔间不需要单独的温湿度的控制，所以二层采用集中式空调系统。该系统处理风量大，可以为展示厅提供足够的冷量和热量，而且空调箱AHU的动力足够大，可以连接足够展示厅风口的个数。温湿度可以统一调整，减少了运行管理的费用；集中式空调系统的设备附件较少，减少了初投资的费用和将来的维修费用。在本层中我选用了2台空调箱AHU，同时将整个空间分成面积大致相同的北区和南区，分别用一台空调箱AHU来提供冷量和热量。这样可以减小风管的尺寸，减少因风管而导致的层高降低；同时2台空调箱AHU可以在一台维修时，另一台用作备用，不至于整个空间都停业。在本层的管理室由于空调使用时间段不同于商场而且空间较小，所以使用分散式的空调系统（即分体机）。本层除了做送风外，还要做回风，排风（当新风比1520%时），机械排烟（与排风兼用，即日常用作排风，发生火灾时用作排烟。）。本层还有合用前室由于有外窗直接与外界相通，所以采用自然排烟。但楼梯间由于不与外界直接相同，所以采用机械加压送风。卫生间采用机械排风。在展示2#楼的三层，由于施工方的建筑图纸中已经给出了空调机房，因此避免了集中式空调系统中的最大缺点；而且三楼的功能为餐厅，为大空间的建筑，没有小的隔间不需要单独的温湿度的控制，所以三层采用集中式空调系统。该系统处理风量大，可以为餐厅提供足够的冷量和热量，而且空调箱AHU的动力足够大，可以连接足够餐厅风口的个数。温湿度可以统一调整，减少了运行管理的费用；集中式空调系统的设备附件较少，减少了初投资的费用和将来的维修费用。在本层中我选用了2台空调箱AHU，同时将整个空间分成面积大致相同的北区和南区，分别用一台空调箱AHU来提供冷量和热量。这样可以减小风管的尺寸，减少因风管而导致的层高降低；同时2台空调箱AHU可以在一台维修时，另一台用作备用，不至于整个空间都停业。在本层的管理室由于空调使用时间段不同于商场而且空间较小，所以使用分散式的空调系统（即分体机）。本层除了做送风外，还要做回风，排风（当新风比1520%时），机械排烟（与排风兼用，即日常用作排风，发生火灾时用作排烟。）。本层还有合用前室由于有门直接和外界相同，所以采用自然排烟，不必机械加压送风。楼梯间由于没有外窗与外界直接相同，所以采用机械加压送风。卫生间采用机械排风。本层中还有个厨房，要做机械通风和机械排烟。地下一层为地下车库，所以要做机械通风和机械排烟，每个防火分区独立设计施工。其中机械通风和机械排烟兼做。所以，综上所诉，该科研中心的展示2#楼使用集中式空调系统较合理。5.空调冷热源根据负荷计算结果和系统的分析，我选择供给整幢大楼的冷量和热量的是放置于屋顶的2台开利的风冷螺杆式风冷热泵。型号为30SHP500，名义冷量为520kW, 名义制热量为582kW。6.空调水系统设计该大楼1层商场，2层展示厅，3层餐厅的空调水系统环路，结合本楼实际情况，采用闭式异程管路，一次变流量控制。功能区的符合变化时，可通过安装在供回水管上的电动两通阀的压差控制供回水的流量，以达到设计的室内环境参数保持稳定、降低输送的能耗和减少螺杆式风冷热泵的能量损失的目的。空调箱的冷凝水排到室外独立的冷凝水管，这样可以有效降低空调系统内细菌等有害物质的滋生。7.风管的保温材料风管材料选用非燃烧材料制作的管材，因为该建筑为办公楼建筑，对洁净要求不是非常高，所以我们采用钢板制作。其优点是不燃烧、易加工、耐久，也较经济。管道形式我们采用矩形管道，其优点是容易布置，弯头及三通等部件的尺寸比圆形风管小，容易加工。在设计时充分考虑到了矩形风管的宽高比宜小于6。考虑到风管的初投资、系统的运行费用和空气流动对周围环境的影响，风管内的风速应控制在以下范围：干管614m/s、支管28m/s。风管设计时各并联环路之间的压力损失差值保持小于15%范围内。8.空调系统和水系统的消声减震措施风机的噪声控制是空调风系统中最为关键的。在办公楼建筑的空调系统和通风系统中，风机室必不可少的动力设备，但风机的基础、风机的选型不正确、风机安装位置的不当等都对其实际噪声产生重要影响因此对于有严格噪声要求的办公室等功能性场所，选择室内的空调箱、风机以及一些风动力设备时务必慎重。为此，我在这个工程中对风系统的消声减震做了如下几项事（举例说明）1. 在空调箱的送风管和回风管上都安装了与之相匹配的消声器。2. 在与风机有直接相连的风管上都安装了软连接。3. 风机的基础都设置了减震垫或弹簧垫。4. 风机安装的位置尽量远离功能区。5. 风机的选型尽量匹配所需要的；在选择风机时，选那些噪声小的风机。在本工程中的水系统的噪声的最大来源就是水系统中的水泵，水泵的选型、水泵的安装位置、以及水泵的基础对水系统的噪声的大小有着很大的作用，因此选择水泵时，必须要谨慎。为此，我在这个工程中对水系统的减震做了如下几项事（举例说明）1. 水泵的选型，选择变频，质量好的水泵。2. 水泵的安装位置在屋顶，对大楼的功能区的影响较小。3. 水泵的安装位置都要做水泥基础，并且要设置弹簧减震装置。9.空气处理机组本工程采用的是全空气系统，室内的负荷全部由空调箱的送风来承担，在送风中有10%的新风，这样也保证了室内的新风要求。根据负荷计算的结果和系统的分析，一层商场我选择开利的BFP30，台数为2台，L=30000m3/h,N=3x3kW，H=430Pa；二层展示厅我选择开利的BFP24，台数为2台，L=24000m3/h,N=4x2kW，H=440Pa；三层餐厅我选择开利的BFP27，台数为2台，L=27000m3/h，N=3x2.2kW，H=460Pa。10.空调系统的控制10.1 空气处理机组与室内温度的联动控制空气处理机组由连接于冷热水供回水管上的电动二通阀来调节，电动二通阀又由室内的温度来控制，当空调机组服务的区域不需要时，即空调机组关闭，则电动二通阀也关闭，阻止冷热水再送到空调机组中，节省了能源。10.2 水泵的控制水泵的控制由水泵本生具有的变频控制和压差感应旁通管控制两部风组成。11.