空调工程设计说明书.doc
. .某商务大厦空调工程设计XX建筑工业学院 01设备1班 A32021034 华1工程概况XX某商务大厦位于XX市浦东区，大厦由商务办公、会议、餐厅等功能组成的综合楼，地上九层，一层高4.2m，二八层高3.6m，九层高3.3m，地下一层高-3.6m，总的建筑面积为11340m2。整座大楼的餐厅、办公、会议等设半集中式的中央空调系统，并保持室内空气舒适新鲜。个别用房设置独立的分体式空调。空调设计面积为8935 m2。大厦空调冷负荷931194W，冷负荷指标104.2W/m2；总热负荷396361.9W，热负荷指标44.36W/m2。负荷组成见计算书！2设计依据2.1设计任务书XX建筑工业学院毕业设计(论文)任务书?XX某商务大厦空调、通风设计?2.2设计规X及标准1.采暖通风与空气调节设计规X(GBJ50019-2003)2.房屋建筑制图统一标准GB/T5000120013.采暖通风与空气调节制图标准GBJ114-882.3根本气象参数地理位置: XX市 上 海台站位置: 北纬 31.160 东经 121.4302.3.1夏季参数大气压: 1005.30 kPa室外计算干球温度: 34.00 空调日平均计算温度: 30.40 计算日较差: 6.90室外湿球温度: 28.20 室外平均风速: 3.20 m/s2.3.2冬季参数大气压：1025.1 Kpa 空调计算温度-4.000 室外相对湿度 75.00 % 室外平均风速 3.800 m/s2.4室内设计参数表21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/m2m2/人m3/h.p办公室24265565204030630会议室24265565184040230库 房2325405018303030卫星机房232540502030302人30强弱电房232540501618303030厨 房5010人50餐 厅242655651830501.5230茶水间242655651618302人卫生间252755651618302.5设计原那么2.5.1空调设计因考虑该大厦为商务办公楼，又位于XX市，为了能够独立控制每个房间的空调运行及节省用地，空调均设计成风机盘管加新风系统。由于弱电房及茶水房的面积比拟小，本设计中单独采用分体式空调。2.5.2通风设计地下室为车库，设计成机械送排风为主，自然进排风为辅的方式，其换气每小时不小于6次；厨房油烟较重，在灶台的上方设计带有机械排风的排风罩，厨房换气每小时不小于45次；卫生间排风设计为排风扇机械排风到竖井，排风量按每小时不小于10次的换气量计算。会议室、库房、餐厅、配电房走廊均设计通风系统。电梯前室及楼梯间设计正压送风。3负荷计算3.1 冷负荷计算说明：考虑该大厦为商务办公楼，空调的运行时间主要在上班时间，所以计算负荷时本设计取的时618时。3.1.1通过围护构造传入的热量计算1.建筑构造组成及传热系数确实定：外墙：花岗岩面板20mm+砖墙240mm+内粉刷5mm内墙：内粉刷5mm+砖墙240mm+内粉刷5mm地面：XX石20mm+钢筋混泥土100mm+内粉刷5mm屋面：预制细石混泥土板25mm，外表喷白色水泥浆+通风层200mm+卷材防水层+水泥沙浆找平层20mm+保温层沥青膨胀珍珠岩100mm+隔汽层+现浇钢筋混泥土板+内粉刷5mm外窗：单层钢窗，1-8层窗高2.4m，9层窗高2.1m。内门：木门，高2.1m由以上建筑构造查得传热系数：外墙K=2.01 W/m2·oC 内墙K=1.73 W/m2·oC地面K=3.12 W/m2·oC 屋 面 K=0.55 W/m2·oC 内门K=2.90 W/m2·oC说明：屋面配电房的外墙K=2.05 W/m2·oC，外窗K=6.4 W/m2·oC，外门为木门。2.外墙和屋面瞬变传热形成的冷负荷：CL=KAtc(t)-tnkak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·oCF 外墙和屋面的面积，m2tc(t)外墙或屋面冷负荷逐时计算温度，oCtn 室内设计温度，oCtc(t)=tc(t)+tdtc(t)经过修正的本地外墙或屋面计算温度逐时值，oCtd地点XX市修正值，oC 由?暖通空调·动力?表3.2.8-5查得ka外外表放热系数修正值，由教材?暖通空调?表2-8计算查得，k吸收系数修正，由教材?暖通空调?表2-9查得 。3.外窗瞬时传热冷负荷：CL=KFt式中：CL通过外墙和屋面的得热量所形成的冷负荷，WF 外墙和屋面的面积，m2K 玻璃窗传热系数，双层6mm中空玻璃，取3.4W/m2·oCt计算时刻下，构造的负荷温差4.内墙、内门、地面楼板传热形成得冷负荷：CL=KFt1s式中：K内构造传热系数，W/m2·oCF内构造面积，m2t1s计算温差，由新规X，对于走道，取2oC；对地下室上楼板，取5oC。3.1.2过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷CL=CaFwCsCiDj,maxCLQ式中：Fw窗户面积，m2Ca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CL=CLx+CLq人体显热散热引起的冷负荷：CLx=qxnCLQ人体潜热散热引起的冷负荷： CLq=qqn 式中：CLx人体显热散热引起的冷负荷，WCLq人体潜热散热引起的冷负荷，Wn 室内全部人； 群集系数；CLQ人体显热散热引起的冷负荷系数，。qx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qq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CL=1000n1n2NCLQ式中：CL照明散热形成的冷负荷，Wn1消耗功率系数，暗装荧光灯，镇流器装在顶棚内，取1.0n2隔热系数，灯罩上有通风孔，取0.6N 照明灯具所需功率，W， CLQ照明散热冷负荷系数，由教材?暖通空调?附录2-22查得3.1.5设备散热冷负荷按照最大值计算，办公室电脑150W/台。厨房风机冷负荷以1600W计算。3.1.6食物散热冷负荷由?暖通空调·动力?3.2.20条，食物全热取17.4W/人，显热与潜热均取8.7W/人。3.1.7新风冷负荷 新风全冷负荷Qq(W)按下式计算:Qq=mx(iw - in)/3.6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热负荷计算说明1：在计算围护构造的传热量时，由围护构造的传热量分成两局部，即围护构造的根本传热量和修正耗热量。前者是由于室内外空气温差，通过围护构造从室内传至室外的热量，后者那么是由于围护构造的朝向、风力、高度、气象条件的不同而对根本耗热量的修正。3.2.1 围护构造得根本耗热量引起得热负荷Qi=KFtn-tw式中：Qi某一围护构造的传热量; WK 该围护构造的传热系数; W/tn 空调房间设计温度;tw 为冬季采用空调时的室外计算温度; 为该围护构造的温差修正系数;整个房间的根本耗热量为：Q=Qi W 3.2.2修正根本耗热量围护构造的根本耗热量是在稳定传热的情况下获得的，由于气象条件建筑物情况的影响，必须对上述围护构造的根本耗热量进展修正，其中包括朝向修正、风力修正和高度修正，所以其围护构造的耗热量为： W 式中：Qi为围护构造的根本耗热量;Xch为围护构造的朝向修正;Xf为围护构造的风力修正;Xg为围护构造的高度修正。本设计中，各面墙的朝向修正见下表：表31 朝向修正表房间朝向东南西北西北水平修正值-5%-25%-5%10%10%0%说明2：理论上要考虑高度和风力的修正，修正可以按照下面的方法计算：² 高度修正：当房间高度大于4米时，每高出1米应附加2%，但总的附加率不应大于15%，应注意：高度附加率应附加预防间隔围护构造根本耗热量和其他附加修正耗热量的总和上。对于本设计也不予考虑高度修正。² 风力修正的考虑，风力对维护构造传热量的影响，正好与太阳辐射相反。风速加大，围护构造外表的对流换热增强，围护构造的根本好热量也随之增加，因此风力修正系数为正值。计算围护构造的根本耗热量时，围护构造的外外表换热系数取为23w/m2，它是对室外风速为5m/s时得到的。本设计中XX的冬季平均室外风速为3.8m/s，因此可以不考虑风力修正，但对于建造于不避风的高地、河边、海岸及原野上的建筑物，以及城镇和厂区的高层建筑物。对垂直围护构造的风力修正率为5%10%，本设计XX市该办公大厦也不是建在高地、河边、海岸处，因此可以不考虑风力附加。² 冷风渗透及冷风侵入量的计算，对于本大厦由于是空调房间，房间维持房间正压，故冷风渗透及冷风侵入量为零。² 由于冬季人体散热小，此设计中也没有再考虑人员和灯光的散热量。3.3湿负荷计算3.3.1 人体散湿量Mw=0.001ng式中： Mw 人体散湿量,kg/hn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;3.3.2食物散湿量按最大值计算，取11.5g/h.人说明: 冬季的人员散湿量与夏季的一样，设备的散湿量不予考虑，仅有人员散湿量，可按夏季人员散湿量的1/2计算：3.3.3新风湿负荷 新风湿负荷Dx(kg/h)按下式计算:Dx=mx(dw-dn)0.001 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。3.4负荷计算结果列表本工程中27层建筑设计一样，故负荷计算结果也一样，以以下出该大厦的夏季冷负荷及湿负荷的计算结果，以便在后面的计算中利用。具体计算方法见附录1?冷湿负荷例算?，热负荷的计算过程及结果请见附录2?热负荷计算?。大厦夏季负荷表房间编号计算面积计算人数房 间面积指标负荷最大值出现的时刻H新风冷负荷冷负荷湿负荷m²个Wkg/hW/m²W一层10152.22865671.30 125.8 9:002814 10279.21298001.95 123.7 9:004221 10392.4816111872.60 121.0 9:005628 10476.41275351.95 98.6 14:004221 105125.5220159683.25 127.2 16:007035 10693.7415112692.44 120.2 16:005277 10773.121289441.95 122.3 16:004221 10870.9511107531.79 151.6 16:003870 10950.98847671.30 93.5 16:002814 11086.941482652.28 95.1 16:004924 11194.1515109752.44 116.6 9:005277 1127.772657.30.34 84.6 16:00704 11310.922728.50.3566.7 16:00645 11413.372828.60.35 62.0 16:00645 1159.68110690.16 110.4 16:00479 二七层20152.22856921.30 109.0 9:002814 20279.21284681.95 106.9 9:004221 20392.481696252.60 104.1 9:005628 20476.41261641.95 80.7 14:004221 20586.681474512.28 86.0 14:004924 20697.9716117762.60 120.2 16:005628 20793.741596972.44 103.4 16:005277 20873.121277301.95 105.7 16:004221 20970.951195201.79 134.2 16:003870 21050.98839221.30 76.9 16:002814 21186.941468322.28 78.6 16:004924 21294.151593782.44 99.6 9:005277 2137.772526.40.34 67.7 16:00704 21410.922552.70.35 50.6 16:00645 21513.372612.90.35 45.8 16:00645 2169.681906.90.16 93.7 16:00479 八层80152.22856921.30 109.0 9:002814 80279.21285871.86 108.4 9:005749 80392.481092312.18 99.8 13:003255 804163.54902232115.68 136.5 13:0031658 80597.9755155119.76 158.3 13:0019347 80693.7450153028.71 163.2 13:0017588 80773.121277301.95 105.7 16:004221 80870.951195201.79 134.2 16:003870 80950.982556604.07 111.0 16:008795 81086.944092796.51 106.7 16:0014071 81194.1545140287.32 149.0 16:0015829 8127.772526.40.34 67.7 16:00704 81310.922552.70.35 50.6 16:00645 81413.372612.90.35 45.8 16:00645 8159.681906.90.16 93.7 16:00479 九层90152.22239150.31 75.0 9:00959 90279.21282851.95 104.6 9:004221 90392.481696222.60 104.0 16:005628 90476.41267421.95 88.2 16:004221 90586.681478412.28 90.5 16:004924 90697.9716120512.60 123.0 16:005628 90793.7415101292.44 108.1 16:005277 90873.121280561.95 110.2 16:004221 90970.951196271.79 135.7 16:003870 91050.98843151.30 84.6 16:002814 91186.941475002.28 86.3 16:004924 91294.151593722.44 99.5 16:005276 9137.772591.70.34 76.2 16:00704 91410.922642.70.35 58.9 16:00645 91513.372722.80.35 54.1 16:00645 9169.6819940.16 102.7 16:00479 屋面24.92129160.16 117.0 14:00479 合计89351630931194268.51 104.2 /575090 4空调机组选型4.1风机盘管选型计算采用新风不担负室内负荷的方案，即送入室内新风的焓处理到与室内空气焓in线，新风处理的机器露点相对湿度即可定出新风处理后的机器露点L。1室内热湿比及房间送风量：=18186.2kj/kg采用可能到达的最低参数送风，过N点作线按9送风温差与=95%线相交，即得送风点O见右图，那么送风量为 G=0.609kg/s2风机盘管风量：要求的新风量Gw=8x30x1.2/3600=0.08kg/s，那么风机盘管的风量： GF=G-Gw=0.609-0.08=0.529kg/s3风机盘管的全冷量：QF=GFin-im=0.529x55.9-43.48=6.57KW4风机盘管机显冷量：Qs=GFCptn-tm=0.529x1.01x25-15.4=5.13KW5风机盘管的选择： 根据房间的形状、用途及美观要求，选用MCW500C型卧式暗装风机盘管机组两台，每台机组的高档风量为820m3/h，进水温度为7，水流量为0.52 m3/h，水阻力为15.1kPa，机外余压为0时，每台该型号风机盘管机组的全冷量3690W，显冷量2830W，均能满足要求。并且都有一定的充裕量：高档风量充裕：x100%=x100%=3.34%；全冷量充裕：x100%=12.33%；显冷量充裕：x100%=10.33%.说明：1.风机盘管机组的处理过程分析及选型计算以101办公室计算为例，其它房间方法一样，以表格的形式列出。2.在厨房、餐厅风机盘管选型中，采用6的送风温差 3.详细尺寸请参见产品样本或设计图纸。4.2房间气流组织设计以101办公室为例，该房间空调要求为办公设计，为舒适性空调，房间温度要求25±1，房间采用两台风机盘管，两个送风口。房间尺寸为6.4x7.0x3.6(长x宽x高)，室内该面积的显热负荷6567w。风机盘管送风形式为侧送下回。计算图如下：风口选用单层活动百叶风口，由?简明空调设计手册?以下简称?手册?表5-12集中射流3其m1=4.5,m2=3.2,风口尺寸0.8x0.15m)，有效面积系数为0.8，F0=0.096m2。设定如下图的水平贴附射流，射流长度x=6.4-0.5+(3.6-2-0.1)=7.4m，取工作区高度2m，风口中心距吊顶0.1m,离墙0.5m为不保证区。房间高度要求：为了不使射流直接到达工作区，侧送风的房间高度不得低于以下值： H=h+0.07x+ho+0.3=2.0+0.07x6.4-0.5+0.1+0.3=2.813m3.6m满足要求。房间内有两个送风口，其间距为3.5m，相当将房间分为两个相等的空间，其每股射流的Fn=7.0x3.6/2=12.6m²。利用各修正系数图求K1，K2，K3。按=1.46,查?手册?图5-26，曲线1集中射流得射流受限修正系数K1=0.92，即射流受限。按l/x=3.5/7.4=0.473，查图5-27，曲线1射流重合的修正系数K2=1.0，即不考虑射流的重合影响，又由于不属于垂直射流，故不考虑非等温影响的修正系数K3。按式?手册?5-48计算射流轴心速度衰减：=0.245 由于工作区处于射流的回流区，射流到达计算断面x处的风速ux可以比回流区高，可取规定风速的两倍，即ux=2uhuh为回流区风速。现取ux=0.6m/s，那么uo=0.6/0.245=2.45m/s。计算送风量与送风温差uo=2.04m/s，两个风口的送风量L，那么为：L=2x0.096x2.45x3600=1694m3/h因此，送风温差to为：to=3.2满足新规X6.5.7中当送风口5m时，送风温差小于10的要求。换气次数n=L/Vn=8.74次/h，满足换气次数要求。检查tx：=0.174所以，tx=0.174xto=0.174x3.2=0.56，满足舒适性空调精度1的要求。检查贴附冷射流的贴附长度按?手册?式5-36计算z值： z=5.54m1uo =5.54xx4.5x2.45x=12.64 x1=0.5zexpkk=0.35-0.62=0.35-0.62=0.15 故， x1=0.5x12.64xexp0.15=7.35m6.4m可见，在房间长度方向射流不会脱离顶棚而成为下降流。故房间的气流组织满足设计要求。说明：除了一层的工作区高度取2.0m外，二-九层的工作区高度均取1.8m。4.3新风机组选型及管径确实定4.3.1新风机组选型选型方法：先确定新风量的多少，再通过公式Qw=Gwiw-in校核新风冷量。一层按149人计算，新风量为4470m3/h，新风所需冷量51589.6W。根据XX宏达空调设备XX产品样本选择六排管HD-XFW12.5x2-6吊顶式空气处理机作为新风机组。额定风量为5000m3/h,额定冷量64000W,风量和冷量分别有11.9%，21.7%的余量。机外余压180Pa。制热量为77.0KW，风机额定功率为0.37x2KW，全新风时，冷媒水量11 m3/h，冷媒水阻力为12KPa，换热器换热面积70.4m²，机组重282kg。二-七层按159人计算，新风量均为4770m3/h，新风所需冷量55107.1W。根据XX宏达空调设备XX产品样本选择六排管HD-XFW12.5x2-6吊顶式空气处理机作为新风机组。额定风量为5000m3/h,额定冷量64000W,风量和冷量分别有4.8%，16.1%的余量。机外余压180Pa。制热量为77.0KW，风机额定功率为0.37x2KW，全新风时，冷媒水量11 m3/h，冷媒水阻力为12KPa，换热器换热面积70.4m²，机组重282kg。八层按364人计算，新风量为11060m3/h，新风所需冷量130653.3W。根据进风温度34/28，进水温度7选择XX宏达空调设备XX产品样本六排管HD-XFW16x2-6吊顶式空气处理机作为新风机组。额定风量为12000m3/h,额定冷量168600W,风量和冷量分别有8.5%，29.0%的余量。机外余压320Pa。制热量为196.6KW，风机额定功率为1.5x2KW，全新风时，冷媒水量31m3/h，冷媒水阻力为29KPa，机组重820kg。九层按153人计算，新风量为4590m3/h，新风所需冷量53251.4W。根据XX宏达空调设备XX产品样本选择六排管HD-XFW12.5x2-6吊顶式空气处理机作为新风机组。额定风量为5000m3/h,额定冷量64000W,风量和冷量分别有8.9%，20.2%的余量。机外余压180Pa。制热量为77.0KW，风机额定功率为0.37x2KW，全新风时，冷媒水量11 m3/h，冷媒水阻力为12KPa，换热器换热面积70.4m²，机组重282kg。备注：1.机组的外型尺寸及水管管径如下：HD-XFW12.5x2-6机组：长1150mm，宽1800mm，高670mm。 进出水管DN40；冷凝水管DN32，丝接。 进口尺寸：1560mmx340mm HD-XFW16x2-6机组：长1300mm，宽2500mm，长870mm。 进出水管DN50；冷凝水管DN32，丝接。进口尺寸：2280mmx600mm 2.本设计以上新风机组选型均依据XX宏达空调设备XX?空气处理机组?全新风参数选型。3.新风管干管布置在走道中，以新风干管风速取 46m/s，房间中管道取风速为34m/s，来确定管径。走道中风机盘管安置在新风干管下面，房间内的风机盘管与新风管同标高。具体定位尺寸见图纸。4.在新风机组的出口处的设置消声静压箱并帖以吸声材料，即可以稳定气流，又可利用箱断面的突变和箱体内外表的吸声作用对风机噪音作有效的衰减。4.3.2风管加湿器的选择为了满足冬季工况，需要对房间空气进展加湿，加湿器选用GALAXYLA嘉乐斯乐的气化加湿器，BFMD系列风管湿膜加湿器，装设在风管内，对新风进展加湿处理。加湿量确实定：根据产品样本，由通过该管断的风量来确定，由于本设计中加湿器安装在出新风机组出风的两分支管上，加湿量确实定及加湿器确实定如下表4-1：表4-1名称一层二-七层八层九层左分支管右分支管左分支管右分支管左分支管右分支管左分支管右分支管新风量23202350232026504410661021402650型 号BFMD-2500BFMD-2500BFMD-2500BFMD-3000BFMD-5000BFMD-7000BFMD-2500BFMD-3000标准加湿能力Kg/h)1313131625351316最大处理风量(m3/h)25002500250030005000700025003000进风条件加湿器入口温度40，相对湿度15RH电 源AC220 50HZ功 耗20W加湿器冬季使用，所需要的给水由就近的空调供水管提供，这样一方面不必另设水处理装置，另外可以使通过湿膜的空气温度到达40，满足加湿器的进风条件，使加湿器高效工作，其排水可接到就近的回水管，与空调机组同运行。加湿器的安装尺寸参见嘉乐斯乐的加湿器样本。4.3.3风管管径确实定计算根据教室内允许噪声的要求，干管流速控制在56m/s，支管管道流速控制在35m/s，机组的进风口管径按产品样本定制风管。出风口管径根据机组能够处理的额定风量确定，进入每个房间的风管管径由房间所需要的新风量来确定，本设计的新风管采用矩形风管，管径的尺寸一律采用国标。现以计算机组出口处的风管管径为例，其它管径的计算方法一样，具体尺寸见图纸标注。一层机组出口主风管，取风速6m/s，所需风量4470m3/h，那么风管的截面积为：S=0.216m2由国标查得，可采用1000x250的矩形风管。那么实际风速为5.19m/s。二层机组出口主风管，取风速6m/s，所需风量4770m3/h，那么风管的截面积为：S=0.230m2由国标查得，可采用1000x250的矩形风管。那么实际风速为5.52m/s。一层机组出口主风管，取风速6m/s，所需风量11060m3/h，那么风管的截面积为：S=0.524m2由国标查得，可采用1250x450的矩形风管。那么实际风速为5.59m/s。一层机组出口主风管，取风速6m/s，所需风量4590m3/h，那么风管的截面积为：S=0.222m2由国标查得，可采用1000x250的矩形风管。那么实际风速为5.32m/s。本设计中，根据风量要求，考虑到吊顶的高度，一、二-七、九层走道上侧吊顶内矩形风管高不大于250mm，送入室内的支风管矩形截面宽不大于200mm。八层由于风量要求较大，故为了满足风量要求，风管截面较高。支管尺寸计算见表4-2。风管尺寸计算表4-2房间编号人数新风量风速截面积长估算宽宽m3/hm/sm2mmmmmm一层101824030.022222200111.1111201021236030.033333250133.3331601031648030.044444250177.7782001041236030.033333200166.6672001052060030.055556320173.6112001061545030.041667250166.6672001071236030.033333200166.6672001081133030.030556200152.778160109824030.022222200111.1111201101442030.038889200194.4442001111545030.041667250166.667200卫生间412030.01111112092.5926100二-七层201824030.022222200111.1111202021236030.033333200166.6672002031648030.044444250177.7782002041236030.033333200166.6672002051442030.038889200194.4442002061648030.044444250177.7782002071545030.041667250166.6672002081236030.033333200166.6672002091133030.030556200152.778160210824030.022222200111.1111202111442030.038889200194.4442002121545030.041667250166.667200卫生间412030.01111112092.5926100八层801824030.022222200111.1111208021236030.033333200166.6672008031050030.046296250185.18520080490270040.18752*2503752*25080555165031.1527782*200381.9442*20080650150030.1388892*200347.
