暖通专业毕业设计说明书.docx

1 本设计为北京市某公司办公楼中央空调系统,拟为之设计合理的中央空调系统,为室内工作人员提供舒适的工作环境。要求采用空调夏季制冷冬季供暖。设计的空调系统采用风机盘管新风系统,选用水冷机组制冷冻水供冷，冬季依靠市政集中供热采暖。设计的内容包括：选定合适空调系统的类型并确定设计方案，计算部分也十分重要，例如：空调冷负荷的计算；空调系统的划分与系统方案的确定；冷源的选择；风系统的设计与计算；室内送风方式与气流组织形式的选定；水系统的设计、布置与水力计算； 风管系统与水管系统保温层的设计等内容。除此之外，还需要进行空调末端处理设备及机房辅助设备及的选型。需要结合所选择的空调系统的特点及办公楼的建筑结构选择合适的空调机组及末端设备，合理的布置吊顶内风管与水管的位置。并根据所选择的空调机组选配合适的辅助设备：冷冻水循环水泵，冷却水循环水泵，开式水箱，冷却水塔，及相应的水管风管阀门等。关键词：办公楼，中央空调，水冷机组，风机盘管新风系统AbstractThe design of central air-conditioning system for the building of a Beijing company is aimed to get a comfortable working condition indoors. The air-condition system is designed to supply cool air in summer, and a fan coil units (FCUs)-fresh air system is selected and central screw water chillers are used to provide the chilling water needed. In winter, the municipal central heating system is used to supply heat and keep official room warm.Some of the main points in this design are given as follows:To design an appropriate air-conditioning system for the building, the overall analysis is important. This includes the calculation, such as cooling load calculation, the estimation of system zoning; the design of air duct system and calculation; the estimation of air distribution method and the selection of relevant equipments; the design of water system and the analysis of its resistance losses; the plan of the insulation of air duct and chilled water pipes; etc. Meanwhile, equipment selection is also an essential part of the design. According to the requirement, a fan coil units (FCUs)-fresh air system is appropriate. Thus，the main process equipment, i.e. the chiller, the fan coil units, the circulating water pumps, the cooling tower, are also determined in the design considering their characteristics and working conditions.Keywords：official building, central air conditioning, cooling water chillerfan coil units (FCUs)-fresh air systemII2 第一章绪论本篇文章是对北京某办公楼中央空调的设计计算说明。从建筑结构及其要求制定空调方案，要求能够满足使用的要求，即能够满足办公舒适性。此外还要从空调设计的科学合理性和经济性，以及建筑整体的美观度考虑。并能对以后的使用和费用支出做一定的预估。中央空调在现代建筑中越来越多的应用，技术也越来越成熟先进。能够有效的管理，一次性投资，后期使用方便，并且不占用建筑的有效空间。本文就是对中央空调的设计到选型，到校核计算的一个说明。从冷负荷计算，到室内方案的选择和设备的选型。机组的布置连接和选型都有说明。从使用性到科学性再到经济性上做到好的结合。方案选择是整体考虑以及设计的总体思想。计算部分是整个设计的基础，绘图部分是与设计施工相联系的实际的走管和安装。三个部分相依相承，都与整个工程密不可分。各个部分都要保证科学合理，正确无误，经济适用。本设计是真实性课题的典例。其中，有理论的分析计算，有中央空调方案的选择论证，有实际的绘图安装。是一个完整的工程设计实例。设计计算主要有冷负荷的计算，送风量的计算，管路的计算等。冷负荷的计算确定了各个房间的空气状况和调节条件，以及整个工程的负荷量。是确定室内空调调节方案的主要数据。也是选择冷水机组最主要的参考数据。送风量和管路的计算是面向实际设备和管路的数据资料。都是整个设计的基础。空调系统方案的选择，基本上确定了空调的形式和内容。本设计选用的是半集中的空调水系统，独立新风加风机盘管系统。空调方案的选择决定了后期设计的方向和内容，是设计中关键的环节。也是综合各个方面的因素制定出来的。整个设计的理论部分主要集中在前两个部分，实际的安装和设备运行等实际性的工程问题都集中在绘图这个阶段。绘图是把方案完好的实现的一个基础，是工程赖以完成的技术性支持的资料。绘图中要尽量的与工程中实际问题的解决相联系。尽量使方案以一种直观详尽的方式体现出来。这个过程就是方案在成熟完善并且检验的过程。是整个设计中最重要和最有难度的部分。 第二章工程概况2.1工程简介本工程为华宇集团某办公大楼，总共有九层，一层为设备房，二、三、四层以上为营业厅和办公室，建筑面积为1057.59789。五到九层为办公室，建筑面积809.08661。本工程为期设计冬、夏季的空调系统。2.2设计基本资料1) 建筑物的平面图见图纸；2) 墙体构造：见空气调节教材附录2-9墙体序号28，内墙为120mm，楼板选序号1；3) 屋面构造：见空气调节教材2-9屋顶序号10；4) 门窗构造：铝合金门窗1.8x2，内挂浅色窗帘；5) 室外气象资料：采暖通风与空气调节设计规范GBJ19-87中北京地区参数确定；6) 室内人员密度：会议室2.5/人，办公室4/人，大厅8/人，其他20/人7) 照明和办公设备：会议室 5 W/m2，办公室 20 W/ m2，大厅 40 W/ m2，票据交换35 W/ m2 其他11 W/ m28) 工作时间：10小时9) 气象资料表2-1 室外气象参数表Table1-1 outside meteorology parameter list地理位置（北京）海拔/m大气压力/KPa室外平均风速/m北纬东经31.2冬季夏季冬季夏季1020.4998.62.81.9表2-2 室外参数表Table1-2 outside calculates(dry bulb temperature )the table冬季夏季空气调节（干球温度）空气调节（干球温度）-1233.2通风（干球温度）通风（干球温度）-530冬季采暖（干球温度）夏季空调日平均气温（干球温度）-928.6表2-3室内设计参数房间名称夏季冬季噪声标准（NC）新风量（m/人.h）或kg/人.s温度（）相对湿度（）温度（）相对湿度（）一般办公室266518不规定405030（0.01）高级办公室24602035253530（0.01）会议室、接待室、休息室266518不规定354530（0.01）大堂26651810（0.004）多功能厅26651815（0.005）电话总机房25914018.56.5 风口选型风机盘管加新风系统的气流组织：为保持室内空气均匀，新风送风口均匀的布置在吊顶上，新风口尽量靠近风机盘管，风机盘管为卡式，不需送回风口。舒适性空调室内风速冬季不大于0.2m/s，夏季不大于0.3 m/s。表6-6风口型号表型号尺寸风量个数全压损失Pa静压损失PaFK-10180*1803503821.516.1FK-10120*1201552021.516.1FK-10360*3601400221.516.1FK-10420*4201905121.516.1FK-20200*400870436.712.2FK-20300*350108016.712.2风口选型计算表见附录F。 第七章水力计算7.1 空调水系统7.11空调水系统的选型比较空调水系统包括冷冻水和冷却水系统两部分，它们有不同类型可供选择。表7-1 空调水系统比较：类型特征优点缺点闭式管路系统不与大气相接触，仅在系统最高点设置膨胀水箱与设备的腐蚀机会少;不需克服静水压力，水泵压力、功率均低。系统简单与蓄热水池连接比较复杂开式管路系统与大气相通与蓄热水池连接比较简单易腐蚀，输送能耗大异程式供回水干管中的水流方向相同；经过每一管路的长度相等水量分配，调度方便，便于水力平衡需设回程管，管道长度增加，初投资稍高异程式供回水干管中的水流方向相反；经过每一管路的长度不相等不需设回程管，管道长度较短，管路简单，初投资稍低水量分配，调度较难，水力平衡较麻烦两管制供热、供冷合用同一管路系统管路系统简单，初投资省无法同时满足供热、供冷的要求三管制分别设置供冷、供热管路与换热器，但冷热回水的管路共用能同时满足供冷、供热的要求，管路系统较四管制简单有冷热混合损失，投资高于两管制，管路系统布置较简单四管制供冷、供热的供、回水管均分开设置，具有冷、热两套独立的系统能灵活实现同时供冷或供热，管路系统复杂，初投资高，占用建筑空间较多没有冷、热混合损失单式泵冷、热源侧与负荷侧合用一组循环水泵系统简单，初投资省不能调节水泵流量，难以节省输送能耗，不能适应供水分区压降较悬殊的情况复式泵冷、热源侧与负荷侧分别配备循环水泵可以实现水泵变流量，能节省输送能耗，能适应供水分区不同压降，系统总压力低。系统较复杂，初投资较高根据以上各系统的特征及优缺点，结合本办公楼情况，本设计空调水系统选择闭式、异程、双管制、单式泵系统，这样布置的优点是过渡季节只供给新风，不使用风机盘管的时候便于系统的调节，节约能源。7.1.2 空调水系统的布置本系统设计可以采用两管制供应冷冻水，且具有结构简单，初期投资小等特点。同时考虑到节能与管道内清洁等问题，可以采用闭式系统，不与大气相接触，采用定压补水装置取代以往的膨胀水箱定压。定压补水装置包括有两部分：1.膨胀罐用于恒定系统内的水压；2.补水箱和补水泵用于保证系统内各个末端装置始终充满冷冻水。由于设计属于多层建筑，因此可以采用异程式水系统，此系统缺点是会导致系统内压力分布不均，因此在每层的回水管末端需要额外加入静态平衡阀以平衡各层楼之间的水压。 本设计采用的是双螺杆冷水机组，机组布置在一楼栈房的方案。供水、立管均采用异程式，各层水管也采用异程式，新风机组和风机盘管系统共用供、回水立管，即新风负荷亦算入冷水机组负荷当中。7.1.3风机盘管水系统新风水系统水力计算1基本公式本计算方法理论依据张萍编著的中央空调实训教程1。（1）沿程阻力：Pe=e v 2/2 gmH2O（7-1）沿程阻力系数:e=0.025L/d（7-2）（2）局部阻力：水流动时遇弯头、三通及其他配件时，因摩擦及涡流耗能而产生的局部阻力为：Pm=v2/2 gmH2O（7-3）（3）水管总阻力：P=Pe+PjmH2O（7-4）（4）确定管径：mm（7-5）式中：Vj冷冻水流量,m 3/s；vj流速,m/s。在水力计算时，初选管内流速和确定最后的流速时必须满足以下要求：表7-2 管内水的最大允许水流速表1公称直径：DNV（m/s）公称直径：DN V（m/s）150.3651.15200.65801.60250.801001.80321.001252.00401.501502.00-3.00501.50空调系统的水系统的管材有镀锌钢管和无缝钢管。当管径DN40mm时可以采用镀锌钢管，其规格用公称直径DN表示；当管径DN40mm时采用无缝钢管，其规格用外径壁厚表示，一般须作二次镀锌。2 标准层的冷冻水供水管路水力计算举例（1）.计算方法：1）按照房间实际冷负荷来确定冷冻水管的管径进行水利计算。冷负荷（kW）和流量（L/s）的关系如下：（L/s）（7-6）其中：G冷冻水流量，（L/s）；Cp水的比热容Cp=4.2（kJ/kgK）；进出水温差，进水取7，回水取12，=5。2）查取简明空调设计手册2P346图10-14 水管路计算图：对于冷冻水管压力降取100200Pa/m，对应换算得到的水流量G可以查出对应的水管管径，若查得得水管管径接近压力降上线则取大一号管径，以降低管内的流速，减小因此而产生的局部阻力损失。（2）.计算举例：以标准办公室206为例：其冷量Q=7.9（kW）带入式（7-6）：=查图10-142可知：其支管管径DN=25mm。比摩阻是180故其他房间的支干管管径亦如此方法算得。水管水力计算汇总表见附录G7.1.4水管系统中的阀门1.放气阀：对于夏天供冷冬天供热的空调水系统应在管路末端最高处设置放气阀，详见（办公楼水系统轴测图）。设置原因：在冬季供暖时，水流速较慢，热水中有时会加带大量气泡需要依靠供水管的安装坡度（0.003坡向供水端）使气泡升入管路的高点然后通过放气阀排出。2.蝶阀与球阀：供回水管在进入各个楼层、房间时，分出的支管应设置手动阀门以便于检修时能单独控制各个房间或楼层的供回水。管径：DN40mm用球阀；管径：DN40mm用蝶阀。7.2空调风系统7.2.1空调房间气流组织本设计室内温湿度参数冬季供暖