某培训中心空调工程设计暖通空调本科学位论文.doc

贵州大学本科毕业论文（设计） V暖通空调毕业设计某培训中心空调工程设计目录摘 要IVAbstractV1.设计资料11.1设计题目11.2设计基本参数11.2.1室外参数11.2.2室内设计参数21.2.3土建参数22.负荷计算42.1负荷计算基本公式42.1.1外墙、屋顶的瞬变传热的冷负荷42.1.2内围护冷负荷42.1.3外窗玻璃瞬变传导得热形成的的冷负荷52.1.4玻璃窗日射得热形成的冷负荷52.1.5设备散热冷负荷52.1.6灯光照明散热形成的冷负荷62.1.7人体散热形成的冷负荷62.1.8空调新风冷负荷72.2夏季冷负荷计算72.2.1十层冷负荷72.2.2七层、八层、九层冷负荷132.2.3四、五、六层各房间冷负荷142.2.4三层冷负荷172.2.5二层冷负荷182.2.6各层房间冷负荷汇总192.3冬季热负荷233.工况分析273.1夏季工况分析273.1.1送风量确定273.1.2新风负荷的确定313.1.3确定室内送风状态点343.1.4确定风机盘管处理状态点M344.空调方案确定和设备选型374.1空调系统的分类方案确定374.1.1水系统384.2底层停车场通风量404.2.1风量计算404.2.2送风口404.2.3风机盘管的选取405.房间的气流组织计算445.1气流组织计算445.2散流器型号尺寸455.3风口的布置476.水力计算486.1风管设计486.1.1风管设计的目的486.1.2计算步骤486.2风管的水力计算496.2.1一层风系统水力计算496.2.2二层风系统水力计算526.2.3三层风系统水力计算566.2.4四、五层风系统水力计算606.2.5六层风系统水力计算646.2.6七、八、九层风系统水力计算696.2.7十层风系统水力计算表736.3空气调节水系统的设计计算786.3.1空调水系统的选择786.3.2空调水系统的设计原则786.3.3水管的水力计算786.3.4二层水系统水力计算806.3.5三层水系统水力计算826.3.6四、五层水系统水力计算846.3.7六层水系统水力计算856.3.8七、八、九层水系统水力计算866.3.9十层水系统水力计算886.3.10各层立管详细表906.3.11冷凝水管管径的确定916.3.12阻力平衡927.冷热源、水泵和膨胀水箱的选择937.1冷热源的选择937.2水泵的选择937.3新风机组的选型947.4膨胀水箱大小的计算958.空调系统的消声、保温、防腐、减振与防火排烟978.1空调系统的消声978.2空调系统的保温和防腐978.2.1保温的类型978.2.2保温的目的978.2.3空调系统使用的保温材料988.2.4空调系统的防腐988.3空调装置的防振998.4空调设计与防火排烟99参考文献100致谢101长沙市某培训中心空调工程设计摘 要 本设计是长沙市某培训中心空调工程设计。此建筑包括商场、餐饮、娱乐、客房、会议室、办公室等于一身的多功能型建筑。建筑面积为9997，建筑高度为43.1m，建筑层数共十层。第一层主要为停车场且空调机房设在地下室。二层主要为商店、餐厅等，四至六层主要是办公区，七至十层主要是客房层。根据此楼功能要求，本建筑需要冬季提供热负荷、夏季提供冷负荷。以长远利益为出发点，力求达到技术可靠，经济合理，节能环保、管理方便，功能调整的灵活性及使用安全可靠。在比较各种方案的可行性及水系统形式后，此工程设计采用风机盘管加独立新风系统；水系统采用一次泵、双管制系统：为满足整栋大楼需求，并且为了在运行过程中的节能，本设计冷热源采用风冷热泵模块机组。根据夏季空调计算负荷依次选择机组、末端设备、新风机组、风口，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：空调工程,风机盘管加独立新风系统, 风冷热泵模块机组。Air conditioning engineering design summary of the design of a training center in ChangshaAbstractThis design is a training center in air conditioning engineering design of Changsha. This building including shopping malls, restaurants, entertainment, guest rooms, conference rooms, offices, a multifunctional building. Area of 9,997 , building height of 43.1M, building layers of a total of ten stories. First floor mainly for parking and air conditioning computer room located in the basement. Second floor mainly for shops and restaurants, is four to six main office area, is seven to ten main rooms. Under the floor, the functional requirements, the building needs to provide heat load in winter and summer with cooling load. To long-term interest as a starting point to achieve technology is a reliable, economical, energy-saving environmental protection, easy management, functional adjustment flexibility and use of safe and reliable. After the feasibility of various options and water systems, design of this fan-coil dedicated outdoor air systems; water system uses a pump, dual-control system: to meet the demand for the entire building, energy saving in the process and in order to run, the design heat source using air-source heat pump module units. Calculated based on the summer air conditioning load Select units, equipment, fresh air handling units, air outlet at the end, finally, to equipment and piping for air conditioning systems take measures such as noise, vibration, and thermal insulation. Key words: air conditioning works, fan-coil dedicated outdoor air systems, air-source heat pump module unit.贵州大学本科毕业论文（设计） 第101页1. 设计资料1.1 设计题目长沙市某培训中心空调工程设计1.2 设计基本参数1.2.1 室外参数纬度：28.13 度第一章 经度：112.55度海拔高度：68m冬季大气压力：1018.3 pa夏季大气压力：995.6 pa冬季通风室外计算干球温度：3.5冬季空调室外计算干球温度：-0.8夏季通风室外计算干球温度：32.2夏季空调室外计算干球温度：36.5夏季空调室外计算湿球温度：29夏季空调室外计算日平均温度：32.5 冬季空调室外相对湿度：90%夏季通风室外相对湿度: 63%冬季室外平均风速：2.4m/s夏季室外平均风速：2.4 m/s冬季最多风向：NNW冬季平均风速：3.4 m/s夏季风向：S极端最高温度：40.6极端最低温度：-10.3 1.2.2 室内设计参数表 1.1室内外参数表夏季冬季新鲜空气量噪声标准房间类型 温度/湿度/%温度/湿度/%m3/h人db(A)办公室26<6520453040客房26<6520453050饮食店26<6520452050娱乐中心26<65204510501.2.3 土建参数外墙参数： 通过查资料，选择23号外墙，其基本构造为：1、水泥砂浆抹灰加浅色喷浆；2、砖墙；3、保温层为硬质聚氨酯板； =50mm，K=0.51 W/( ), 衰减系数B=0.19,延迟时间为8h.内墙参数： 选择10号墙砖, =140mm，K=1.78 W/( ),衰减系数为0.29 , 延迟时间为7h. 屋面参数:选择10号保温层面，基本结构，1、混凝土板；2、架空层；3、防水层；4、找平层；5、找坡层；6、加气混凝土7、保温层8、钢筋混凝土屋面板。其中保温层为挤塑聚苯板，=40mm，K=0.59 W/( ), 衰减系数为0.22，延迟时间为8h。楼板参数: 选择3号钢筋混凝土楼板，由面层、钢筋混凝土楼板、吊顶空间、钢板网抹灰、浊漆组成。其中K=1.82 W/( )，衰减系数为0.55，延迟时间为5.3h。由于邻室和楼下房间均为空调房间，室温均相同，所以在计算负荷时可以不考虑墙壁传热。 外窗参数: 选择6mm厚度单层铝合金框架玻璃窗，尺寸为2400mm×2400,2100mm×2400mm、1200mm×1500mm,900×1200两种，传热系数K=3.3 W/( )，内遮阳系数Cn=0.5，地点修正系数：南面北面，东面和西面，遮挡系数。2. 负荷计算2.1 负荷计算基本公式内墙、內窗、地板等其邻室为空调房间时，其室温基数差小于3时，不计算冷负荷。所以负荷计算时，室温基数差小于3的都不用考虑楼板和内墙的传热。2.1.1 外墙、屋顶的瞬变传热的冷负荷 根据实用供热空调设计手册得，在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可按式2.1计算。（公式 2.1）式中： 计算时间，h； 围护结构表面受到周期为24h谐性温度波作用，温度波传到内表面的时间延迟，h； 温度波的作用时间，即温度作用于围护结构外表面的时刻，h； 围护结构传热系数，； 围护结构计算面积，m2； 作用时刻下，围护结构的冷负荷计算温度，简称冷负荷温度，； 负荷温度地点修正值，； 室内设计温度，。2.1.2 内围护冷负荷由于相邻空间通风良好，临室发热量很少，仅由于温差形成内围护冷负荷，属于稳定传热，根据参考资料1可得计算公式2.2。（公式 2.2）式中：围护结构传热系数，； 围护结构计算面积，m2； 夏季空调室外计算日平均温度，； 室内设计温度，。2.1.3 外窗玻璃瞬变传导得热形成的的冷负荷 在室内外温差的作用下, 玻璃窗瞬传热形成的冷负荷可按式2.3计算。（公式 2.3）式中：窗玻璃的传热系数，； 窗的计算面积，m2； 计算时刻下的冷负荷温度，； 地点修正系数，； 室内设计温度，； a窗框修正系数。2.1.4 玻璃窗日射得热形成的冷负荷 透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷按式2.4计算。 （公式 2.4）式中： 窗的构造修正系数； 地点修正系数； 内遮阳系数； 计算时刻下，透过有内遮阳设施窗玻璃太阳辐射的冷负荷强度，。2.1.5 设备散热冷负荷（公式 2.5）式中：F空调区面积，m2。 qf电器设备功率密度，W/m2。2.1.6 灯光照明散热形成的冷负荷 白炽灯散热形成的冷负荷按照式2.6计算。 （公式 2.6）式中：同时使用系数，由于缺少实测数据，取=0.60.8； 计算时刻，h； 开灯时刻，h； 从开灯时刻算起到计算时刻的持续时间，h； 时刻灯具显热散热的冷负荷系数； 照明灯具所需功率，缺少数据时，可根据空调使用面积推算功率指标W。2.1.7 人体散热形成的冷负荷 人员的冷负荷包括人员显热和潜热部分，显热部分需要进行逐时计算，而潜热由于变化范围较小，按稳定传热计算。根据参考资料得：a. 人体显热形成的计算时刻冷负荷按照公式2.7计算公式。（公式 2.7）式中：不同室温和劳动性质时一名成年男子小时显热散热量，W； 计算时刻空调区内的总人数； 群集系数； 计算时刻，h； 人员进入空调区的时刻，h； 从人员进入空调区的时刻算起到计算时刻的持续时间h； 时刻人体显热散热的冷负荷系数。b. 人体散湿形成的潜热冷负荷（W）计算公式：（公式 2.8）式中：不同室温和劳动性质时一名成年男子小时潜热散热量，W； 计算时刻空调区内的总人数； 群集系数。2.1.8 空调新风冷负荷（公式 2.9）式中：GW新风量hw室外焓值KJ/Kghn室内焓值KJ/Kg2.2 夏季冷负荷计算由于个房间设计温度一样，所以负荷计算时不考虑个房间之间的传热，即不用计算内墙的冷负荷。房间1001的围护结构负荷计算如下： 北外墙总面积：F=4.4m×7.2m-1.5m×1.8m=28.98 北外窗总面积：F=1.5m×1.8m=2.7 西外墙总面积：F=7.2m×7.2m =51.84 （1）外墙冷负荷 由资料查得外墙各系数，W/( ), , 。查得作用时刻时的北外墙负荷温差的逐时值，按式：算出外墙的逐时冷负荷。(2) 内墙负荷：=1.78 28.8×(32.5-26)=333.2 W2.2.1 十层冷负荷表 2.1外墙冷负荷北外墙冷负荷（W）时刻9：00 10：00 11:00 12 :0013 :0014:00 15 :0016:00 17:00 -1 2 3 4 5 6 7 8 9 续表时刻9：00 10：00 11:00 12 :0013 :0014:00 15 :0016:00 17:00 t-34 33 33 34 34 34 34 34 35 tn26 26 26 26 26 26 26 26 26 K0.510.510.510.510.510.510.510.510.51F23.76 23.76 23.76 23.76 23.76 23.76 23.76 23.76 23.7 Q96.9 84.8 84.8 96.9 96.9 96.9 96.9 96.9 109.1 表 2.2外墙冷负荷西外墙冷负荷（W）时刻9：00 10：00 11:00 12 :0013 :0014:00 15 :0016:00 17:00 -1 2 3 4 5 6 7 8 9 t-36 36 36 36 36 36 36 36 38 tn26 26 26 26 26 26 26 26 26 K0.510.510.510.510.510.510.510.510.51F51.8251.8251.8251.8251.8251.8251.8251.8251.82Q264.3 264.3 264.3 264.3 264.3 264.3 264.3 264.3 317.1 表 2.3屋面冷负荷屋面冷负荷（W）时刻9：00 10：00 11:00 12 :0013 :0014:00 15 :0016:00 17:00 -1 2 3 4 5 6 7 8 9 t-36 36 36 36 36 37 38 38 39 tn26 26 26 26 26 26 26 26 26 K0.59 0.59 0.59 0.59 0.59 0.59 0.59 0.59 0.59 F31.68 31.68 31.68 31.68 31.68 31.68 31.68 31.68 31.68 Q186.9 186.9 186.9 186.9 186.9 205.6 224.3 224.3 243.0 表 2.4外窗冷负荷北外窗瞬时传热冷负荷（W）时刻9：00 10：00 11:00 12 :0013 :0014:00 15 :0016:00 17:00 t30 31 32 33 34 34 34 34 34 1.41.41.41.41.41.41.41.41.4tn2626262626262626261.21.21.21.21.21.21.21.21.2K3.33.33.33.33.33.33.33.33.3F5.04 5.04 5.04 5.04 5.04 5.04 5.04 5.04 5.04 Q107.8 127.7 147.7 167.7 187.6 187.6 187.6 187.6 187.6 表 2.5外窗冷负荷北外窗日射得热冷负荷（W）时刻9：00 10：00 11:00 12 :0013 :0014:00 15 :0016:00 17:00 Jn103118129134136133124110106Xg0.670.670.670.670.670.670.670.670.67Xd111111111Xz0.50.50.50.50.50.50.50.50.5F5.04 5.04 5.04 5.04 5.04 5.04 5.04 5.04 5.04 Q173.9 199.2 217.8 226.2 229.6 224.6 209.4 185.7 179.0 假设客房平均人数为2人，每天顾客连续工作时间为3小时，可知负荷系数，查得成年男子散热散湿量为：显热61W/人，潜热73 W/人，散湿量109g/（h 人）。群集系数为0.93.计算结果列于表2.6。表 2.6人体冷负荷人体显热冷负荷（W）时刻9：00 10：00 11:00 12 :0013 :0014:00 15 :0016:00 17:00 -T15 16 17 18 19 20 21 22 23 X-T0.02 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 续表时刻9：00 10：00 11:00 12 :0013 :0014:00 15 :0016:00 17:00 ww0.930.930.930.930.930.930.930.930.93n222222222q1616161616161616161Q12.27 1.13 1.13 1.13 1.13 1.13 1.13 1.13 1.13 表 2.7人体冷负荷人体潜热冷负荷（W）时刻 9：0010：0011:0012 :0013 :0014:0015 :0016:0017:000.930.930.930.930.930.930.930.930.93n222222222q2737373737373737373Q2136136136136136136136136136Q138.3137.1137.1137.1137.1137.1137.1137.1137.1此处设备散热采用功率面积平均法，查得客房功率密度为20w/m2，得表2.8。表 2.8设备冷负荷设备显热冷负荷（W）时刻9：00 10：00 11:00 12 :0013 :0014:00 15 :0016:00 17:00 面积F31.68 31.68 31.68 31.68 31.68 31.68 31.68 31.68 31.68 功率密度20 20 20 20 20 20 20 20 20 Q633.6 633.6 633.6 633.6 633.6 633.6 633.6 633.6 633.6 连续开灯时间为15小时，可知负荷系数，计算结果列于表2.9。表 2.9灯具冷负荷灯具冷负荷（W）时刻9：00 10：00 11:00 12 :0013 :0014:00 15 :0016:00 17:00 -T14 15 16 17 18 19 20 21 22 X-T0.960.970.970.970.980.980.620.290.2n10.70.70.70.70.70.70.70.70.7续表时刻9：00 10：00 11:00 12 :0013 :0014:00 15 :0016:00 17:00 N314 314 314 314 314 314 314 314 314 Q211.0 213.2 213.2 213.2 215.4 215.4 136.3 63.7 44.0 综合上面各项数据得到1001房间总冷负荷，列于表2.10。表 2.10房间总冷负荷1001房间各项冷负荷（W）时刻9：0010：0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00围护1137.61170.61209.61249.61323.81337.81392.11317.81394.8人体热138.3 137.1 137.1 137.1 137.1 137.1 137.1 137.1 137.1 设备热633.6 633.6 633.6 633.6 633.6 633.6 633.6 633.6 633.6 灯具热211.0 213.2 213.2 213.2 215.4 215.4 136.3 63.7 44.0 总负荷2120.52154.52193.52233.52309.92323.92299.12152.22209.5从上表可得到该房间最大负荷是为2323.9 W，同理可得其他各房间冷负荷。表 2.11房间总冷负荷10021008、10101011房间各项冷负荷（W）时刻9:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00围护873.6906.6944.6985.610601074112810541078人体热138.3137.1137.1137.1137.1137.1137.1137.1137.1设备热633.6633.6633.6633.6633.6633.6633.6633.6633.6灯具热211213.2213.2213.2215.4215.4136.363.744总负荷185718911929197020462060203518881893表 2.12房间总冷负荷1009房间各项冷负荷（W）时刻9：00 10：00 11:00 12:0013:0014:00 15:0016:00 17:00 围护1438.6150515821663.11760.91788.21846.51747.91796.1人体热415411.3411.3411.3411.3411.3411.3411.3411.3设备热1267.21267.21267.21267.21267.21267.21267.21267.21267.2灯具热422426.4426.4426.4430.8430.8272.6127.488总负荷3542.83609.93686.937683870.23897.53797.63553.83562.6表 2.13房间总冷负荷1012房间各项冷负荷（W）时刻9：00 10：00 11:00 12 :0013 :0014:00 15 :0016:00 17:00 结构1702.91769.31846.31927.42025.22052.52110.82012.22113.2人体热276.6274.2274.2274.2274.2274.2274.2274.2274.2设备热1267.21267.21267.21267.21267.21267.21267.21267.21267.2灯具热422426.4426.4426.4430.8430.8272.6127.488总负荷3668.73737.13814.13895.23997.44024.73924.836813742.6表 2.14房间总冷负荷1013、16、17、20房间各项冷负荷（W）时刻9：00 10：00 11:00 12 :0013 :0014:00 15 :0016:00 17:00 围护1485.41598.81731.41850.42006.71968.92004.31829.81803.3人体热138.3 137.1 137.1 137.1 137.1 137.1 137.1 137.1 137.1 设备热633.6633.6633.6633.6633.6633.6633.6633.6633.6灯具热211213.2213.2213.2215.4215.4136.363.744总负荷2468.32582.72715.32834.32992.829552911.32664.22618表 2.15房间总冷负荷1014、15、18、19房间各项冷负荷（W）时刻9：00 10：00 11:00 12 :0013 :0014:00 15 :0016:00 17:00 围护1221.11334.51467.11586.11742.41704.617401565.51486.2人体热138.3 137.1 137.1 137.1 137.1 137.1 137.1 137.1 137.1 设备热633.6633.6633.6633.6633.6633.6633.6633.6633.6灯具热211213.2213.2213.2215.4215.4136.363.744总负荷22042318.4245125702728.52690.726472399.92300.92.2.2 七层、八层、九层冷负荷表 2.16房间总冷负荷7-8-9-027-8-9-08、7-8-9-107-8-9-11房间各项冷负荷（W）时刻9：00 10：00 11:00 12 :0013 :0014:00 15 :0016:00 17:00 围护464.1509.4547.9576.3625.3620.2630.65581.4574.6人体热138.3 137.1 137.1 137.1 137.1 137.1 137.1 137.1 137.1 设备热633.6633.6633.6633.6633.6633.6633.6633.6633.6灯具热211213.2213.2213.2215.4215.4136.363.744总负荷14471493.31531.81560.21611.41606.31537.651415.81389.3表 2.17房间总冷负荷7-8-9-01房间各项冷负荷（W）时刻9：00 10：00 11:00 12 :0013 :0014:00 15 :0016:00 17:00 围护596.3641.5680.1708.5757.4752.3762.85713.5733.2人体热138.3 137.1 137.1 137.1 137.1 137.1 137.1 137.1 137.1 设备热633.6633.6633.6633.6633.6633.6633.6633.6633.6灯具热211213.2213.2213.2215.4215.4136.363.744总负荷1579.21625.416641692.41743.51738.41669.851547.91547.9表 2.18房间总冷负荷7-8-9-09房间各项冷负荷（W）时刻9：00 10：00 11:00 12 :0013 :0014:00 15 :0016:00 17:00 围护1192.612831360.214171514.8150