建筑环境与设备工程专业空调课程设计说明书.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流建筑环境与设备工程专业空调课程设计说明书.精品文档.建筑环境与设备工程专业课程设计设计题目：济南市某综合办公大楼 中央空调系统专业班级： 建环091班姓名： 学号： 20070911指导老师： 老师完成日期： 2010年07月07号目录目录2一、摘要3二、设计计算参数和冷热负荷计算321 设计计算参数3211 室外设计计算参数3212 室内设计计算参数42.2 工程概况42.3冷负荷计算4三、空调方式的确定123.1各种方案的比较123.1.1 风机盘管系统123.1.2 全新风系统133.1.3辐射板系统133.2气流组织13四、风机盘管水

2、系统设计计算144.1.水系统的设计选择143.1.1水系统的分类154.1.2冷凝水的排出164.1.3 水系统的水质处理174.2 风机盘管的计算选型174.2.1风机盘管的形式174.2.2风机盘管计算选型174.3 风机盘管系统水管水力计算19五、 空调系统的消声减振215.1.空调系统的消声215.2.空调装置的隔振21六、空调水管道的保温226.1保温的原因226.2保温方法22七、小结22参考文献24一、摘要随着生活水平的不断提高，人们对居住环境的舒适性要求也越来越高。空调系统尤其是中央空调系统在建筑物中得到了越来越多的应用，像宾馆、办公楼等这类对舒适性要求较高的建筑，普遍采用中

3、央空调系统。中央空调系统的使用可以达到经济节能，环保，节约空间，个性化，简化管理，提升档次，投资方便等优点，是未来空调的发展方向之一。其统一的管理，良好的舒适度，高档的品位，广阔的利用空间一定能使用户的生活提高一个档次。而统一供冷供暖的方式，可以节约一大部分能量，环保的特质也会让用户感到特别满意。 现在中央空调的使用已经逐渐普遍，广泛应用于宾馆，超市，大厅，办公楼，公共建筑，机场，车站等场所，在家用方面也开始逐渐为大家所接受。使本次设计的任务是为某五层办公大楼设计舒适性空调系统，本大楼地点在济南市，按照济南的室外气象参数设计。二、设计计算参数和冷热负荷计算21 设计计算参数211 室外设计计算

4、参数地点：济南 北纬 36.65 ，东经147。大气压：夏季102.02kpa；冬季99.85kpa。冬季室外计算干球温度 -10 冬季室外计算适度 54% 冬季室外平均风速3.2m/s夏季室外计算干球温度 34.8 夏季室外计算湿球温度 26.7 夏季室外日平均干球温度 31.3 夏季平均日较差 6.7 夏季平均风速2.8m/s夏季济南地区的室外逐时计算干球温度如下表时间8：009：0010：0011：0012：0013：0014：0015：0016：0017：0018：00温度29.8429.1129.1128.9328.9329.1129.3929.7530.3130.8631.4121

5、2 室内设计计算参数室内设计计算干球温度：26，室内计算湿度60%2.2 工程概况建筑物一层层高4.8m，二层3.3m，三到五层3m。外墙为砖墙,外粉刷+砖墙+内粉刷,厚度为280内墙为砖墙, 粉刷+砖墙+粉刷,厚度为220mm(20+180+20)外窗为C-1宽度2100mm，C-2面积1760mmMQ-1宽度2100mm， MQ-2宽度3260mm具体高度见土建图。玻璃为双层普通玻璃，具有内遮阳。外门为双开门，面积为9.15m232.3冷负荷计算为连续保持空调房间恒温、恒湿在某一时刻需向房间供应的冷量称为冷负荷；为维持室内相对湿度恒定需从房间去除的湿量成为冷负荷。房间冷、湿负荷也是确定空调

6、系统送风量及各种设备容量的依据。主要冷负荷由以下5种：1外墙及屋面瞬变传热引起的冷负荷；2玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷；3透过玻璃窗得日射得热引起得冷负荷；4人体散热引起得冷负荷；5照明散热引起得冷负荷；本设计中的夏季冷负荷计算采用次序负荷系数法。其对日射得热所形成的空调冷负荷，利用传递函数的基本方程和相应的房间传递函数系数产生空调冷负荷系数；对于经墙体、屋面、玻璃等结构传热所形成的空调冷负荷，其利用与之相应的传递函数系数产生冷负荷温度。1维护结构瞬变传热形成的冷负荷外墙和屋面瞬变传热形成的冷负荷：Qt = F K (tl,t + td) Ka Kr - tn （W）其中: F - 外墙或屋面的

7、面积，m2；K - 外墙或屋面的传热系数，W/(m2)；tl,t - 外墙或屋面冷负荷计算温度的逐时值，；td - 温度的地点修正值,；Ka - 外表面放热系数的修正值；Kr - 外表面吸收系数的修正值：计算墙体时：按照本工程的实际情况，去Kr0.1.5788；tn - 室内设计温度，。玻璃窗传热得热引起的冷负荷：Qt = F K (tl,t + td) Ka Kr- tn （W）其中：F - 窗户的面积，m2；K - 窗的传热系数，W/(m2)；tl,t - 窗的冷负荷计算温度的逐时值，；td - 温度的地点修正值,；Ka - 不同类型窗框的玻璃窗传热系数修正值；Kr- 有内遮阳设施的玻璃窗

8、传热系数修正值，双层窗Kr0.85。tn - 室内设计温度，。2过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷无外遮阳 Q = F Cs Cn CCL KJ,max （W）其中： F - 窗户的有效面积，m2，F窗户的净面积有效面积系数Ca, Ca； Cs、Cn - 玻璃窗遮挡系数和窗内遮阳设施的遮阳系数； CCL - 玻璃窗冷负荷系数，以北纬2730为界划分南北两区； KJ,max - 不同纬度带各朝向7月份日射得热因数的最大值，W/ m2。3室内热源散热形成的冷负荷室内热源包括人体散热、照明散热及工艺设备散热等。室内散热散出的热量包括显热和潜热两部分，潜热散热作为瞬时冷负荷，显热散热中对流散热成为瞬时冷负

9、荷，而辐射部分则先被维护结构等物体表面所吸收，然后在缓慢地逐渐散出，形成滞后冷负荷。因此，必须采用冷负荷系数。人体散热形成的冷负荷：人体显热散热引起的冷负荷： Qs qs n1 n2 CCL （ W ）其中： qs - 不同室温和劳动性质成年男子的显热散热量，W； n1 - 室内全部人数； n2 - 群集系数； CCL - 人体显热散热冷负荷系数。人体潜热散热引起的冷负荷： LQL qL n1 n2 （ W ）其中： qL - 不同室温和劳动性质成年男子的潜热散热量，W，； n1 - 室内全部人数； n2 - 群集系数。照明散热形成的冷负荷：根据照明灯具的类型和安装方式不同，其冷负荷计算式分别

10、如下:白炽灯 LQ 1000 N QCL ( W )荧光灯 LQ 1000 n1 n2 N QCL ( W ) 其中： N - 照明灯具所需功率，kw； n1 - 镇流器消耗功率系数，明装荧光灯、镇流器在室内n11.2；暗装荧光灯、镇流器在顶棚内时n11.0； n2 - 灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部穿有小孔，可自然通风至顶棚时，n20.50.6；荧光灯罩无通风孔，根据顶棚内通风情况n20.60.8； QCL - 照明冷负荷系数。设备散热形成的冷负荷：工艺设备散热得热量： Q =1000 n1 n2 n3 N / h ( W )其中： N - 电机设备安装功率，kw； n1 - 利用系数，一般取

11、0.70.9；n2 - 同时使用系数，一般取0.50.8；n3 - 负荷系数，一般取0.5左右；h - 电动机效率无保温密闭罩的电热设备散热得热量： Q = 1000 n1 n2 n3 n4 N ( W )其中：n4 - 考虑排风带走热量的系数，一般取0.5。电子设备散热得热量: Q = 1000 n1 n2 n3 N ( W ) 对于电子计算机n3可取1。设备散热引起的冷负荷：LQ Q CCL ( W )其中： Q - 设备散热得热量； CCL - 设备的冷负荷系数3设计计算说明：(1) 因为设计室内各房间温差为0度，所以内墙之间并无传热，为简化计算，内墙引起的冷负荷忽略不计，引起的误差很小

12、(2) 室内人员数量按照实际情况估算；(3) 理论上各层之间的技术层与上下层的传热应按邻室不等温计算，但考虑到实际上折椅部分冷负荷很小，以及为了简化计算，将技术夹层看作下层房间的一部分.（4）为使计算更加精确，在计算一层冷负荷时加上了地面冷负荷；（5）为使计算简便，在计算设备照明的冷负荷时，各种散热设备一起计算。下表是以一层101房间为例进行的冷负荷计算结果，其它房间类似。101南外墙冷负荷时间08:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00tc（）32.231.530.930.530.430.631.332.333.534.936

13、.3td1.6k0.98k0.94tc（）31.1365630.4917229.93929.5705229.478429.6626430.3074831.2286832.3341233.623834.91348tR26t5.136564.491723.9393.570523.47843.662644.307485.228686.334127.62388.91348K1.57A37.17Qc（）299.7537262.1229229.8678208.3645202.9886213.7403251.3712305.1296369.6396444.9013520.1631101地面冷负荷时间08:0

14、009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00tc（）3131313131313131313131td0k1tc（）3131313131313131313131地面一21k10.465地面贰21k20.233地面三15.75k30.116Qc（）82.42582.42582.42582.42582.42582.42582.42582.42582.42582.42582.425101南外窗瞬时传热冷负荷时间08:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00tc（）26.927.92

15、929.930.831.531.932.232.23231.6td329.930.93232.933.834.534.935.235.23534.6tR26t3.94.966.97.88.58.99.29.298.6Kw2.98Aw13.23Qc（）153.7591193.1845236.5524272.0353307.5181335.1159350.8861362.7137362.7137354.8286339.0584101南外窗透入日射得热引起的冷负荷时间08:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00CLQ0.260.40.

16、580.720.840.80.620.450.320.240.16Dj，max268Cc.s0.43Aw13.23Qc（）396.4026609.8501884.28261097.731280.6851219.7945.2676686.0813487.8801365.91243.94101人员散热引起的冷负荷时间08:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00CLQ0.060.530.620.690.740.770.80.830.850.870.89qs63n200.89Qc（）67.284594.342695.268773.766

17、829.836863.478897.12930.762953.19975.618998.046Ql45Qc801801801801801801801801801801801合计868.2841395.3421496.2681574.7661630.8361664.4781698.121731.7621754.191776.6181799.046101电子设备散热引起的冷负荷时间08:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00n10.9n21n31N400Qc（）360360360360360360360360360360360101

18、各分项逐时冷负荷汇总表时间08:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00南外墙负荷299.7537262.1229229.8678208.3645202.9886213.7403251.3712305.1296369.6396444.9013520.1631地面负荷82.42582.42582.42582.42582.42582.42582.42582.42582.42582.42582.425窗传热负荷153.7591193.1845236.5524272.0353307.5181335.1159350.8861362.7137

19、362.7137354.8286339.0584窗日射负荷396.4026609.8501884.28261097.731280.6851219.7945.2676686.0813487.8801365.91243.94人员负荷868.2841395.3421496.2681574.7661630.8361664.4781698.121731.7621754.191776.6181799.046电子设备负荷360360360360360360360360360360360总计2160.622902.923289.403595.323864.453875.463688.073528.113416

20、.853384.683344.63下面是各个房间的冷负荷总表时间08:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00最大负荷一层12160.6242902.9243289.3963595.3213864.4533875.4593688.073528.1123416.8483384.6833344.6333875.45921431.7841669.9441934.3682170.4062410.3562449.232314.9262188.5152097.9642060.9792001.9622449.2332410.3724122.89

21、84352.8674546.7184715.5994851.6554946.0434993.6284986.6645063.4335167.4555167.45542465.4792943.9923212.5043401.313531.2943614.4253620.8843567.033449.5863485.7533590.5443620.88452444.1764156.7024386.6714580.5224749.4034885.4594979.8475027.4325020.4685097.2375201.2595201.259二层11371.6171680.2781914.813

22、2100.9112269.6282262.8712113.4251982.9881891.6851856.491815.6632269.62822209.3362551.2222603.3582624.7812694.6262747.272689.6872622.8572556.6312514.0972446.5732747.2732768.5253704.953617.0873529.4153515.8113612.1033700.3713777.7613839.6123886.4623908.1313908.13142855.083386.4833644.093826.5673949.52

23、4023.1834029.0323981.0573871.8413893.9753974.7884029.03252293.0673601.3383773.4533922.7764062.1814282.7234544.9274739.1754867.3424907.7094821.6794907.709保管室1038.2271097.341150.1521193.0011235.2381236.8721207.7311186.4681176.7121182.7541186.9191236.872三层13550.3373968.9784224.5734427.0514607.4684607.7

24、314465.3054341.8884255.2654224.754188.6034607.73123791.2464092.4114136.4574148.9154209.3024253.5224187.1344112.6434040.8013993.7973923.3294253.52234403.4695375.2545305.4095230.3285219.7675309.1265385.2665445.7615480.7485500.3055494.2525500.30544487.8945003.8285300.9245509.0755646.0795724.7285716.902

25、5640.0875486.6415497.3825581.4745724.72853909.5754207.054297.3474390.0344493.8614689.9814941.5165139.2755281.0255277.7045119.1355281.025保管室1038.2271097.341150.1521193.0011235.2381236.8721207.7311186.4681176.7121182.7541186.9191236.872四层12021.572791.013067.8273287.4183476.3063514.5133452.7033409.9123

26、386.4373407.283422.493514.51322165.0452522.6222647.1882730.7132842.4582859.0092727.472599.7072499.3482448.9812381.9062859.00931589.8831535.7991479.5861418.7851406.6051470.1661511.931530.2171521.5361527.6351526.5161589.8834886.0272936.9152964.1902983.7554997.79181006.861008.541004.708994.3812996.8052

27、1004.6661008.5451100.6191199.5931274.3211327.1051364.0541386.9111386.1681367.6541328.9781329.8921347.6851386.9116740.6193839.5927914.3215967.10481004.0541026.9111026.1681007.654968.9783969.8916987.68521026.9117740.6193839.5927914.3215967.10481004.0541026.9111026.1681007.654968.9783969.8916987.685210

28、26.9118886.0272936.9152964.1902983.7554997.79181006.861008.541004.708994.3812996.80521004.6661008.549923.0502970.1417995.13881013.1851027.2221037.8091041.7661040.9721035.2011042.181054.5971054.597101232.2211290.1321317.2091338.2891360.3261452.5711585.7541681.8961746.3861734.0651630.8541746.386保管室103

29、8.2271097.341150.1521193.0011235.2381236.8721207.7311186.4681176.7121182.7541186.9191236.872五层12580.4863299.0143534.1763730.6253919.5143976.2333960.7073982.7124037.9194142.0724240.5934240.59322523.4992784.7422800.1372806.6562869.9572935.5682944.8932964.812995.3223048.3793080.9733080.97332041.0942048

30、.4511977.231906.7311892.4461964.8082028.0982072.4272095.6612168.8052251.4342251.43441025.8721034.0671044.9681054.1761065.0631076.9981088.6811099.6111108.2421130.8151158.8241158.82451203.9541243.611285.9641317.481344.521367.0621379.2631382.9581375.3831400.8921439.9061439.9066843.9535883.6101925.96379

31、57.4804984.52021007.0621019.2631022.9581015.3831040.8921079.9061079.9067843.9535883.6101925.9637957.4804984.52021007.0621019.2631022.9581015.3831040.8921079.9061079.90681025.8721034.0671044.9681054.1761065.0631076.9981088.6811099.6111108.2421130.8151158.8241158.82491078.7411081.5151089.1631096.20311

32、07.0891121.1941136.131151.3961166.5341195.6121230.1261230.126101391.3671396.3571397.6521402.1521417.8251512.4171659.2671776.7231869.6351884.5261807.4451884.526保管室1163.3771356.3711374.4821395.1091431.6721442.6361444.7031468.3931513.8971581.791647.8061647.806总计73675.118756891382.7394278.6297207.929917

33、6.6499490.6899347.2698819.4699381.9399664.7399664.73三、空调方式的确定办公大楼属于民用建筑中的公共建筑，其特点是使用时的人员密度较高，使用的实践性较强，机电设备比较容易集中管理，办公室的内部的冷负荷较大。 考虑到管理方便，投资节省，节省能源，此设计选用集中管理，办公室的内部冷负荷较大。 考虑到管理方便，投资节省，节省能源，此设计选用环式系统。1、根据空气处理设备的集中程度分类：集中式空调系统、半集中式空调系统、分散式空调系统2、据负担室内热湿符合所用的介质不同分类：全空气系统、全水系统、空气水系统、冷剂系统3、根据空调系统使用的空气来源分类：

34、直流式系统、封闭式系统、回风式系统。3.1 各种方案的比较3.1.1 风机盘管系统在办公建筑所采用的中央空调方式中，以采用半集中式空调为数较多，这是因为办公室建筑中房间大小变化多样，采用风机盘管系统可以灵活掌握各个房间的温度湿度。风机盘管的空调方式是全水系统中的一种主要形式,主要是由风机与冷热交换盘管组成，房间内回风由风机盘管处理，组成风机盘管加新风的半集中式空调系统。该系统的优点是：1与全空气系统比较，可节省空间。2布置灵活，具有个别控制的优越性，各房间单独调节温度，房间不入住人时，可关调机组，不影响其他房间的使用。3节省运行费用,运行费用与单风道系统相比约低2030%,比诱导器系统低102

35、0%,而综合投资费用大体相同,甚至略低。4机组定型化，规格化，易于选择安装。5有较好的供热能力。风机盘管机组的缺点是：1作为空气-水系统，潜在漏水的可能性；2机组可能产生凝雾；3冷凝水盘可能滋生影响人体健康的微生物；4需要单独设立新风系统解决室内新风问题；5风机盘管机组过滤效率差，影响到室内空气品质新风系统由房间缝隙自然渗入。这种新风供给方式的特点是1、无组织渗透风，室温不大均匀；2、简单；3；卫生条件比较差；4、初投资与运行费用低；5、机组承担新风负荷，在湿工况下工作。适用于人少无正压要求清洁度不高的空调房间，要求节省投资与运行费用的房间，而本建筑由于外窗面积较大，人比较少，无正压要求，清洁

36、度要求也不高，故采用这种方式来提供新风供给。3.1.2 全新风系统全新风系统是由空调机组处理新风，完全不利用回风，通过风管将冷风送入室内达到较高的舒适度要求的方式。舒适度较高。由于新风冷负荷较大，完全使用新风的方式将使能耗大大增加，而且风管的大量敷设也会极大地增加初装成本。大口径的风管穿越墙体也会不方便。故新风系统一般使用在大的公共场合，例如超市，车站等。3.1.3辐射板系统也被称为冷却吊顶，是一种在欧洲国家开始逐渐推广的空调方式。它以其良好的舒适性耐用性得到广泛推广。原理和特点是：1、人体对辐射换热的舒适性反应较敏感，用周围壁面温度与空气温度的组合既可以节省能耗，又能保证热感觉指标PMV在合

37、适的限度以内；2、利用高温冷水作为空调冷热源符合用能原则；3、辐射换热装置一般仅负担嫌热负荷，由通风换气的新风承担室内是符合，故供冷时水温较高，不会在板面上产生结露现象。辐射方式在机理上有舒适、节能的优点，有时还有蓄能的作用，且室内不设暴露的末端设备，由于风量较小，噪声易于控制。在高级的办公楼，暴雨设施、小型的美术馆，会议室能可以才哟个。对于低温辐射采暖则可以结合空调在剧院的前座，大厅的门厅，中庭等场合作为辅助的温度的调节设施。可是作为一种新兴的空调形式，辐射板供冷的方式在国内发展还很不成熟，在施工等各个方面也有一定难度，初装费用也比较高，不符合经济的原则。综上所述，在该工程中以满足用户舒适度为前提，本着经济节能的原则，采用全水系统的风机盘管系统。3.