大学科技园办公楼空调系统设计毕业设计说明书(84页).docx

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1、-大学科技园办公楼空调系统设计毕业设计说明书-第 74 页 毕业设计（论文） 题目名称：河南省大学科技园办公楼空调系统设计 学院名称：能源与环境学院 班 级：建环103 学 号：201001114301 学生姓名：李文娟 指导教师：王 方 2014 年 05 月28日论文编号：201001114301 河南省大学科技园办公楼空调系统设计The Design of Air-conditioning System for the Office Building of University Science Park in Henan 学院名称：能源与环境学院 班 级： 建环103 学 号： 2010

2、01114301 学生姓名： 李文娟 指导教师： 王 方 2014 年 05 月28日摘 要本设计为舒适性空调系统设计。主要设计任务是完成室内空调系统和冷冻站的设计。在设计中根据建筑的具体使用状况，进行了详细的负荷计算。通过对各种系统冷源形式的经济及技术比较分析，最后决定采用螺杆冷水机组作为系统冷源。空调系统设计采用风机盘管加独立新风形式。空调水系统采用竖直异程、水平异程式、双管制系统。设计中根据规范对节能、噪声的要求，对空调设备和和空调水路管道实施了消声、减震、和保温措施。关键词: 舒适性空调，风机盘管加独立新风系统，风系统，水系统，冷水机组。AbstractThis design is a

3、 comfortable air condition system. The main task is completing the design of indoor air conditioning system and refrigeration station. According to the specific usage of buildings in the design, I has carried on the detailed load calculation. After comparisons and analyses economic and technical fac

4、tors among different kinds of cold source system,the current research ultimately adopted screw condonsing unit. There are two different categories of air conditioning system, one is primary return air system adapted by multifunctional and business hall; another is fan-coil units plus fresh air syste

5、m for offices .The Air conditioning water system using vertical different way, the level of the same programs and two-pipe water system. According to the requirements of energy conservation and noise in relevant specifications, noise elimination, shock absorption and heat preservation are proposed t

6、o air conditioning and water pipe.Key words: comfortable air condition system primary return air systerm primary air fancoil system目 录前 言1符号单位说明21 工程概况及参数选定31.1 工程概况31.2 室内外设计参数选定31.3 围护结构参数选定32 空调负荷计算52.1 空调冷负荷计算52.1.1 墙体和屋面传热得热引起的冷负荷52.1.2 玻璃窗传热得热引起的冷负荷52.1.3 玻璃窗日射引起的冷负荷52.1.4 人体冷负荷62.1.5 灯光冷负荷72.

7、1.6 设备冷负荷72.1.17 新风负荷82.1.8 冷负荷计算举例92.2 冬季热负荷计算：122.2.1 通过围护结构的基本耗热量计算公式122.2.2 附加耗热量计算公式122.2.3热负荷计算举例133 空调系统方案的选择153.1 空调系统的分类153.1.1 空调系统的分类153.2 普通集中式空调系统153.3 半集中式空调系统153.3.1 风机盘管的构造和特点153.4 多联机空调系统163.5 方案比较163.6 空调系统的选择173.6.1 空调系统的选择原则173.6.2 空调系统选择结果184 风系统设计及气流组织计算194.1 风量的确定及计算194.1.1 新风

8、量的确定及计算194.1.2 新风量的选择标准194.1.3 夏季空调房间送风状态及送风量的确定原则194.1.4 冬季空调房间送风状态及送风量的确定204.1.5 夏季空调房间送风状态的确定及送风量计算214.1.6 风机盘管选型244.2 空气分布器及房间气流分布形式254.2.1 空气分布器的形式254.2.2 空间气流分布的形式254.3 新风机组及空气处理机274.3.1 机组的相关辅助功能274.3.2 新风机组选型284.3.2 空气处理机选型284.4 通风管道的选择304.4.1 风管的选材304.4.2 风管形式的确定304.4.3 通过风管的风量304.4.4 沿程阻（压

9、）力损失的计算方法304.4.5 管道局部阻力的计算方法314.4.6 风系统的消声314.5 风管的水力计算314.5.1 风管的水力计算方法314.5.2 风管水力计算325 空调水系统设计及计算355.1 管材及管材的选定355.2 空调水系统355.2.1 空调冷冻水系统355.2.2 空调冷却水系统365.2.3 冷凝水管的设计365.3 空调系统附件的选择375.3.1 排气阀375.3.2 过滤器375.3.3 平衡阀375.4 空调水系统的水力计算385.4.1 系统水管管道的水力计算原则和方法385.4.2 水管的水力计算396 空调冷热源及相关设备的确定446 .1 空调冷

10、热源的选择446.1.1 空调冷源的分类446.1.2 人工冷源446.1.3 冷热源选型确定456.2 制冷站及换热站其他附属设备的选择537 消声、减震及保温567.1 系统的消声567.2 减震和隔声577.3 管道的保温587.3.1 保温的作用及需保温的管道、设备587.3.2 保温材料选择原则597.3.3 保温层厚度的计算598 空调机房及管道布置618.1 管道的设计及布置618.1.1 风管的布置及设计618.1.2 空调系统水管的设计及布置618.2 空调机房及制冷机房的布置628.2.1 空调机房及制冷机房位置的布置原则628.2.2 机房的内部布置62结 论64参考文献

11、65致 谢66前 言随着社会的高速发展与人类文明的不断进步，我们的生活水平也在不断提高。这对我们赖以生存的环境提出了更高的要求。温湿度适宜、空气清新、光照柔和、宁静舒适的环境，是人们对现代建筑的要求。因此，近年来暖通空调行业在我国发展是最快的行业之一，在国民生产的各个部门到人们的日常生活从高新技术到传统产业，从航天到国防，制冷技术和设备无处不在。在这样的背景下作为一名空调制冷专业的毕业生，应当具有良好的专业基础和基本的工程设计能力，为了加强学生这些方面能力的培养与锻炼，使学生成为一名合格的暖通技术人才，学校为我们安排了本次毕业设计。在此次的设计过程中，我始终保持着严谨的求学态度，对各个问题都尽

12、量从指导老师或者各种参考书籍里得到尽可能完善的解决的方法。这次毕业设计不同于前几次的课程设计，而是专业技术深化与升华的重要过程，是理论与社会实际全面、系统的结合，更是自己第一次独立的完成一个完整的中央空调系统，为了搞好这次的毕业设计，我研读了过去的专业课教材，认真学习了我们专业设计的各种规范和标准，翻阅了大量的本专业的书籍和他人的设计实例，以求给自己的设计提供准备。但由于受目前知识水平的的限制，在设计中，不可避免地存在着诸多问题和不足之处，望各位老师给予批评、指正，使我进一步提高和完善。在此要真挚的感谢曾经给我以帮助的指导老师和各位同学，没有你们的帮助，我的毕业设计就不能顺利的完成。我将以实际

13、行动来回报母校和社会，报答大家对我的帮助和指导。符号单位说明符号名称国际单位Q冷热负荷WK传热系数W/.KN功率WP压差PaM流量kg/sT温度V速度m/s 局部阻力系数摩擦阻力系数P密度kg/m3D直径mL长度mG重力加速度m/s2H局部阻力PaHf沿程阻力PaCp定压比热kJ/kg. 相对湿度%F面积m2Y效率Q新风量m3/hI焓值kJ/kg厚度 m1 工程概况及参数选定1.1 工程概况本工程为河南省大学科技园办公楼空调系统设计，工程位于河南省郑州市, 本项目由负一层为制冷机房和停车场，一至八层为办公区，本工程地下一层，地上八层，其中一层高4.5m，四至十五层层高均为3.6m，建筑主体高度

14、32m，总建筑面积约为7101.47。1.2 室内外设计参数选定查相关资料可知郑州市室内外空调设计参数，其中室外设计参数见表1.1，室内设计参数见表1.2表1-1夏季参数表空调室外计算干球温度（）34.9空调室外计算湿球温度（)27.4室外平均风速（m/s）2.2室外大气压力（Pa）99230表1-2室内设计参数房间名称夏季最小新风量m3/h.人噪音值db(A)温度C相对湿度%办公26-2850-603040-50大厅26-2850-601040-50会议室26-2850-603040-50活动室26-2850-603040-501.3 围护结构参数选定由于郑州市在建筑气候分区中属于寒冷地区，

15、通过计算得该出建筑体型系数：0.1990.3，根据公共建筑节能设计标准GB 50189-2005寒冷地区围护结构传热系数和遮阳系数限值的要求，确定围护结构参数如下：外窗：窗墙面积比取0.4，选用塑料辐射率0.25Low-E中空玻璃(空气6mm)。表1-4 夏季围护结构参数表围护结构传热系数K(W/K)外墙059屋面0.49楼板0.59外窗2.5根据楼板（Vf=0.23）和内墙（Vf=0.5）的放热衰减倍数Vf确定本建筑房屋类型属于中型。2 空调负荷计算2.1 空调冷负荷计算本次负荷计算采用冷负荷系数法，通过天正软件进行计算。2.1.1 墙体和屋面传热得热引起的冷负荷 (2.1)式中：K墙体或屋

16、面的传热系数F墙体或屋面的传热面积tN室内空气温度tl，墙体或屋面冷负荷计算温度td冷负荷计算温度地点修正系数Ka外表面放热系数的修正值K外表面吸收系数的修正值2.1.2 玻璃窗传热得热引起的冷负荷 (2.2)式中：K窗的传热系数F窗的传热面积tl，窗冷负荷计算温度td窗的冷负荷计算温度地点修正系数Ka不同类型窗框的玻璃传热系数的修正值K有内遮阳设施玻璃窗的传热系数修正值2.1.3 玻璃窗日射引起的冷负荷无外遮阳： (2.3)式中：Kj,max不同纬度带各朝向7月份日射得热因数得最大值,W/m2F 玻璃窗得有效面积,m2,是窗得面积乘以有效面积系数CaCs,Cn 玻璃窗遮挡系数和窗内遮阳设施得

17、这样系数;CCL 玻璃窗冷负荷系数,以北纬27度30分为界划分为南,北两区;有外遮阳阴影部分得日射冷负荷: (2.4)照光部分得日射冷负荷: (2.5)式中:Fs窗户得阴影面积,m2Fr窗户的照光面积,m2(DJ,max)N北向的日射得热因数最大值,W/m2(CCL)N北向玻璃窗的冷负荷系数2.1.4 人体冷负荷人体得热量：Q=qn1n2 (2.6)式中：q不同室温和劳动性质时成年男子的全热散热量n1室内人数n2群集系数人体得热量引起的冷负荷CLQ=QSCCL+ Q (2.7)式中：Qs人体显热得热量Q人体潜热得热量CCL人体的冷负荷系数人体散湿形成的潜热冷负荷Q(W)按下式计算：Q=nq2

18、(2.8) 式中:q2名成年男子小时潜热散热量，W；群体系数。2.1.5 灯光冷负荷照明得热量：Q=N(白帜灯) (2.9)Q=n1n2N（荧光灯） (2.10)式中：N照明灯具所需功率n1镇流器消耗功率系数n2灯光隔热系数照明冷负荷CLQ=QCCL (2.11)式中：Q照明得热量CCL照明冷负荷系数2.1.6 设备冷负荷工艺设备散热得热量 (2.12)式中：N电机设备的安装功率电动机效率n1利用系数，一般取0.7-0.9n2同时使用系数，一般取0.5-0.8n3负荷系数，一般取0.5左右无保温密闭罩的电热设备散热量的得热量 (2.13)式中：n4考虑排风带走热量的系数工艺设备得热引起的冷负荷

19、CLQ=QSCCL+ Q (2.14) 式中：Qs设备显热得热量Q设备潜热得热量CCL设备的冷负荷系数 2.1.7 新风负荷新风湿负荷Dx(kg/h)按下式计算:Dx=mx(dw-dn)0.001 (2.15)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。新风冷负荷Qx，按下式计算：Qx=（hw-hn）mxw (2.16)式中：mx-新风量，m3/h；hw-夏季空调室外计算参数时的焓，Kj/Kg；hn-室内空气的焓，Kj/Kg。2.1.8 冷负荷计算举例房间负荷源逐时负荷值891011121314151617183014 办公室

20、南外墙基本信息面积8传热系数0.59负荷值2016.314.814.816.720.526.233.140.747.252.2南外窗基本信息面积5传热系数2.5负荷值147252405584688762613395280221164人体显热5.220221522322823123623812744.133.8全热242440453461466468474476364281271群集系数0.93湿负荷0.360.360.360.360.360.360.360.360.360.360.36照明负荷值13.412813614214515115515916116555设备负荷值3.213.218.42

21、224.827.228.830.431.632.424新风显热425425425425425425425425425425425全热12621262126212621262126212621262126212621262湿负荷1.181.181.181.181.181.181.181.181.181.181.18房间冷负荷(W)425.9850.6102812231341143012971094878747568新风冷负荷(W)126212621262126212621262126212621262126212623014办公室小计总冷负荷(W)168821132291248626042693

22、25602357214120101830湿负荷(kg/h)0.360.360.360.360.360.360.360.360.360.360.36新风湿负荷(kg/h)1.181.181.181.181.181.181.181.181.181.181.18总湿负荷(kg/h)1.541.541.541.541.541.541.541.541.541.541.54表2-2 底层、标准层及建筑冷负荷状况楼层房间工程负荷最大值时刻(13点)的各项负荷值总冷负荷新风冷负荷总湿负荷新风湿负荷总冷指标新风冷指标总湿指标WWkg/hkg/hW/m2W/m2kg/hm2一层房间负荷1001办公室2378.41

23、262.81.391.2189.2100.50.111002办公室7077.431573.48395.142.40.051003办公室2335.21262.81.391.2185.3100.20.111004办公室2163.81262.81.391.2106.662.20.071005办公室4998.42525.62.782.485.2430.051006办公室2163.81262.81.391.2106.662.20.071007办公室2439.11262.81.391.212062.10.071008办公室2645.91262.81.391.2101.548.40.051009办公室570

24、231573.48376.542.40.05一楼大厅5133525887.530.5624.480.745.60.061010办公室2817.21262.81.391.2108.148.40.051011房间8453.74735.55.224.4113.163.40.071012办公室2439.11262.81.391.212062.10.071013办公室2335.21262.81.391.2115.162.20.071014办公室5150.12525.62.782.487.7430.051015办公室2335.21262.81.391.2115.162.20.071016办公室2335.2

25、1262.81.391.2185.3100.20.111017办公室8366.54735.55.224.4112.463.60.071018办公室24411262.81.391.2194.2100.50.11标准层房间负荷5001办公室2597.71262.81.541.2107.752.40.065002办公室2442.91262.81.541.2133.869.20.085003办公室2324.11262.81.541.2143.778.10.15004办公室2597.71262.81.541.2131.964.10.085005办公室2324.11262.81.541.2143.778.

26、10.15006办公室2597.71262.81.541.2167.381.30.15007办公室2324.11262.81.541.2143.6780.15008办公室2597.71262.81.541.2167.381.30.15009办公室2597.71262.81.541.212862.20.085010办公室2597.71262.81.541.2160.4780.15011办公室2324.11262.81.541.2143.778.10.15012办公室2597.71262.81.541.2160.4780.15013办公室2324.11262.81.541.2144.178.30.

27、15014办公室2597.71262.81.541.2160.4780.15015办公室3815.11262.81.541.290.7300.045016办公室2324.11262.81.541.2114.562.20.085017会客室45402525.63.082.471.739.90.055018办公室2597.71262.81.541.212862.20.085019办公室2597.71262.81.541.212862.20.085020办公室2597.71262.81.541.2127.862.10.085021会议室7413.73788.44.623.677.539.60.055

28、022办公室2597.71262.81.541.2252.7122.80.155023办公室2324.11262.81.541.2114.962.40.085024办公室2597.71262.81.541.212862.20.085025会客室45402525.63.082.471.739.90.055026办公室2597.71262.81.541.2127.862.10.085027办公室2324.11262.81.541.2114.762.30.085028办公室1947.91262.81.541.2210.8136.70.175029办公室25451262.81.541.2247.612

29、2.80.155030办公室2324.11262.81.541.2114.962.40.085031办公室25451262.81.541.2125.462.20.085032办公室2324.11262.81.541.2144.178.30.15033办公室2584.81262.81.541.2159.6780.15034办公室2324.11262.81.541.2143.778.10.15035办公室2583.71262.81.541.2159.5780.15036办公室2581.11262.81.541.2127.162.20.085037办公室2324.11262.81.541.2143.

30、6780.15038办公室2581.11262.81.541.2166.281.30.15039办公室2324.11262.81.541.2143.778.10.15040办公室2597.71262.81.541.2167.381.30.15041办公室2597.71262.81.541.2131.964.10.085042办公室2324.11262.81.541.2143.778.10.15043办公室2597.71262.81.541.2113.655.20.075044办公室1947.91262.81.541.282.453.40.07工程合计860580.52.2 冬季热负荷计算：表2

31、-3 冬季热负荷计算公式2.2.1 通过围护结构的基本耗热量计算公式Qj=aFK(tn-twn)Qj基本耗热量,WK传热系数,W/()F计算传热面积,tn冬季室内设计温度,twn采暖室外计算温度,温差修正系数2.2.2 附加耗热量计算公式Q=Qj(1+ch+f+lang)(1 +fg)Q考虑各项附加后，某围护的耗热量Qj某围护的基本耗热量ch朝向修正f风力修正lang两面外墙修正fg房高附加2.2.3 热负荷计算举例以三层的计算为例： 表2-3 三层建筑热负荷状况 房间房间面积各项负荷值热负荷新风热负荷总热负荷总湿负荷热指标湿指标新风量m2WWWkg/hW/m2kg/hm2m3/h3001房间

32、109.963028.71363.84392.5-0.7939.9-0.011203002办公室20.29403.31363.81767.1-0.7987.1-0.041203003办公室20.3391.61363.81755.5-0.7986.5-0.041203004办公室20.29403.31363.81767.1-0.7987.1-0.041203005办公室20.3391.61363.81755.5-0.7986.5-0.041203006办公室20.3391.61363.81755.5-0.7986.5-0.041203007办公室16.2391.61363.81755.5-0.7

33、9108.4-0.051203008办公室20.29403.31363.81767.1-0.7987.1-0.041203009办公室16.2391.61363.81755.5-0.79108.4-0.051203010办公室20.23403.31363.81767.1-0.7987.4-0.041203011办公室20.29391.61363.81755.5-0.7986.5-0.041203012办公室13.51302.71363.81666.5-0.79123.4-0.061203013副大队办公室20.33302.71363.81666.5-0.7982-0.041203014房间20

34、.74359.61363.81723.5-0.7983.1-0.041203015办公室20.29403.31363.81767.1-0.7987.1-0.041203016房间43.1760.82727.73488.5-1.5980.9-0.041203017房间44.15760.82727.73488.5-1.5979-0.041203018办公室20.23403.31363.81767.1-0.7987.4-0.041203019房间20.725221363.81885.8-0.7991-0.041203020房间42.97752.12727.73479.8-1.5981-0.04120

35、3021办公室52.781379.21363.82743-0.7952-0.021203022办公室13.513241363.81687.9-0.79124.9-0.061203023办公室20.23303.31363.81667.1-0.7982.4-0.041203024办公室20.29391.61363.81755.5-0.7986.5-0.041203025办公室16.23961363.81759.8-0.79108.6-0.051203026办公室20.29403.31363.81767.1-0.7987.1-0.041203027办公室16.2391.61363.81755.5-0

36、.79108.4-0.051203028办公室20.3391.61363.81755.5-0.7986.5-0.041203029办公室20.29403.31363.81767.1-0.7987.1-0.041203030办公室20.3391.61363.81755.5-0.7986.5-0.041203031办公室20.29403.31363.81767.1-0.7987.1-0.041203032办公室20.3396.41363.81760.2-0.7986.7-0.041203033房间111.632399.51363.83763.3-0.7933.7-0.01120工程合计603205.8