合肥某行政楼空调系统设计暖通大学学位论文.doc

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1、南京工程学院毕业设计说明书（论文）毕业设计说明书（论文）中文摘要本设计为合肥某行政楼空调系统设计。每层净高均为3.5m。建筑总冷负荷为628129.13W，总热负荷为1075954.71W，冷指标为167.25W/m2，热指标为68.46W/m2。根据各房间大小、功能等具体情况，在负荷计算的基础上，通过空调方案比较，采用了风机盘管加新风系统。风机盘管为卧式暗装，新风不承担室内负荷，室内回风与新风混合后送出。室内送风，房间采用侧送风方式。水系统采用闭式异程两管制系统。选用了风冷热泵机组，到达夏季供冷、冬季供热的效果。水管用泡沫橡塑保温，风管采用离心玻璃棉。设计工程中考虑了消声、减振和防火排烟的措

2、施。关键词 行政楼，中央空调系统，风机盘管加新风系统，风冷热泵机组Title Adesign ofHefeiadministrativebuilding air conditioning system AbstractThe design for thedesign of air conditioningsystemin an administration building inhefei.Each layerheightwas 3.5m.The total buildingcooling load is628129.13W,the totalheat loadis 1075954.71W,t

3、he coldindex is 167.25W/m2,the heatindex is 68.46W/m2.According to the size of each room , features and other specific circumstances, on the basis of load calculation, comparing the different air conditioning program, I choose a fan coil plus fresh air system .The fresh air doesnt undertake indoor l

4、oad and delivers air after mixing the return air in the horizontal recessed fan coil. The entire air systemfora return air system. For indoor air supply, the handled air is delivered by sidewall air supply.Watersystem adoptsclosed two differentcontrolsystem. I select Air-cooled heat pump units to ar

5、rive summer cooling, winter heating effects. The thermal insulation material of water pipe and air duct are foam plastics and centrifugal glass wool respectively. Measures of noise elimination, damp, fire prevention and smoke extraction is considered during the design.Keywordsadministrative building

6、,central air conditioning system,fan coil system,air-cooled heat pump units.第一章 绪论本篇文章是对合肥某学校行政楼中央空调的设计计算说明。为能够满足整个大楼设计的完整性、舒适性、经济性等，本篇文章就是系统地阐述整个设计过程。本次设计从负荷计算，空调方案选择，系统设备安装，做到一气呵成。本文就是空调系统设计的缩影，从计算到校核，从理论基础到实际工程，科学合理的完成每一个环节。冷热负荷的计算是整个设计的基础，也是后面选择空调方案的重要依据。系统风量的计算，气流组织的计算，空气处理设备的热工计算，水系统的水力计算等，这些都

7、是本文要计算到内容。计算是为接下来的工作打基础。计算完成之后，系统方案的确定就是整个设计的核心。这关系到整个设计的方向，空调系统的分区处理以及系统方式的确定就是核心，末端装置需要说明其送风方式，布置形式，气流组织选择。而通过对这栋建筑的分析，系统方案选择为风机盘管加新风系统。本文的附录将有整个设计的所有图纸，而图纸正是设计的重中之重。实质的技术资料才能让行政楼的中央空调系统得以实现，而图纸就是这个最重要的技术支持，只要有图纸，施工人员就能按照图纸的意思完成施工。所以，图纸必须细致完整，而且直观易懂。最终图纸的绘制是本次设计的一大难点。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

8、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。为了完成本工程，需要将设计中可能出现的问题先列举出来，比如风机盘管与新风机组连接方式，管道材料选择等，所以本文追求科学严谨的态度，对出现的问题给予高度重视，不将不正确的理念，定势的思维带进实际工程中。 本设计内容包括：负荷计算；风系统设计；水系统设计；设备选型；机组布置；说明书撰写及文献翻译几部分。第二章 工程概况2.1 工程简介该工程设计的合肥市区某行政楼空调系统，主要有办公室、会议室、接待室、档案室等。楼层分布为地上5层，层高3.5m，总的建筑面积为1583，空调面积为418

9、4。此工程设计要求能够实现夏季供冷和冬季采暖，并能满足人体对室内环境舒适性的要求。2.2 设计目的 随着生活水平的提高，暖通空调业作为建筑业重要组成部分发展迅速，新型绿色节能环保技术一一完善。行政办公楼的建筑水准直接体现了国家的教育水准和综合实力，而中央空调系统将给现代化建筑大楼带来舒适健康的工作生活环境。对于一栋学校行政楼，采用合理的中央空调系统，将给老师、学生等办公人员带来满意的工作环境，大大提高办公效率。像嘉兴这样的南方城市，夏热冬冷，对学校办公大楼安装中央空调是非常有必要的。通过这样的毕业设计，将把我们整个大学四年所学的理论知识与技能融会贯通，进行全面的考核与练习，为今后参加工作奠定坚

10、实的基础。2.3 主要设计内容1) 计算冷热负荷，新风负荷，湿负荷；2) 确定办公楼空调方案（确定采用的空调系统形式，进行空调系统划分）；3) 设计空调风系统；4) 设计空调水系统；5) 空调水系统的设计；6) 设计管道保温与系统消声、减震。2.4 设计依据及参数2.4.1 室外设计参数1）合肥地理位置北纬32、东经1172） 合肥气象参数表2-1 室外设计参数夏季通风室外计算温度（）31.5通风室外计算相对湿度（）65空调室外计算干球温度（）35.1空调室外计算湿球温度（）28.1空调室外计算日平均温度（）31.7室外平均风速（m/s）3.2室外大气压力（Pa） 99907冬季采暖室外计算温

11、度（）-1.4通风室外计算温度（）-0.9空调室外计算温度（）-4空调室外计算相对湿度（）78室外平均风速（m/s）2.6室外大气压力（Pa）1023602.4.2 室内设计参数表2-2 室内温、湿度设计参数参照表房间名称夏季冬季新风量温度相对湿度温度相对湿度%一般办公室2655204030会议室26 55204050电话机房26 5520403档案室265520 40 30门厅2655203520据采暖通风与空气调节设计规范（GB 50019-2003）中规定，舒适型空调，室内计算参数如下：夏季： 冬季：温度 应采用2228； 温度 应采用1824； 相对湿度 应采用40%65%； 相对湿度

12、 应采用30%60%；风速 不应大于0.3m/s。 风速 不应大于0.2m/s。由于本设计对象为行政楼，主要房间均为办公用途，对舒适性要求较高，经过分析总结，各室内参数设定为夏季26，相对湿度40%；冬季20。2.4.3 围护结构参数1)外墙：为类墙，k取1.97 W/（m2）2） 门窗：采用传热系数为K=5.94W/（mK）的玻璃外门窗2.4.4 空调使用时间本行政楼空调使用的时间规定为8:0018:00。2.4.5 体力活动性质本工程为行政楼，均属于轻度劳动或极轻劳动性质。第三章 负荷计算3.1 冷负荷的计算说明：考虑到该工程呃对象为行政楼，上班时间主要是空调的运行时间，则计算负荷时本设计

13、选取时间段为8:0018:00。主要冷负荷有以下几种：通过建筑维护结构的冷负荷；室内热源散热引起冷负荷；新风冷负荷。3.1.1 围护结构逐时传热形成冷负荷计算3.1.1.1 外墙、架空楼板或屋面的逐时冷负荷外墙、屋面传热形成的计算时刻冷负荷可按下式计算： （3-1）计算时刻冷负荷，W外围护结构传热系数，W/（m2）外围护结构面积，m2作用时刻冷负荷计算温度，对于外墙、架空楼板可查文献 1 表20.3-1；对于屋面，可查表20.3-2， 负荷温度的地点修正值，见文献1表20.3-1和表20.3-2的表注， 室内设计温度，3.1.1.2 外窗的温差传热冷负荷通过外窗温差传热形成的计算时刻冷负荷可按

14、下式计算： （3-2）计算时刻冷负荷，W窗玻璃的传热系数，查文献1表20.4-2，W/（m2）窗框修正系数，查文献1表20.4-2计算时刻冷负荷温度，查文献1表20.4-1，地点修正系数，查文献1表20.4-1的最后一列数据，3.1.1.3 外窗的太阳辐射冷负荷透过外窗的太阳辐射形成的计算时刻冷负荷计算： （3-3）C窗有效面积系数，W窗玻璃的遮挡系数，查文献1表20.5-1窗内遮阳设施的遮阳系数，查文献1表20.5-2太阳辐射得热因数的最大值 外窗冷负荷系数3.1.1.4 内围护结构的传热冷负荷 （3-4）式中 内围护结构（如内墙、楼板等）的传热系数，W/（m2）； 内围护结构的面积，m2；

15、 夏季空调室外计算日平均温度， ； 附加温升，查文献1表20.5-3，。由于邻室温差小于3，内围护结构冷负荷可忽略。3.1.1.5 地面传热形成的冷负荷由于夏季通过地面传热引发的冷负荷所占的比例很小，故可以忽略不计。3.1.2 室内热源散热引起的冷负荷室内热源散热主要分为室内工艺设备散热、照明散热和人体散热三个部分。流形式散出的热量成为瞬时冷负荷，而以辐射形式散出的热来的热量则先被室内热源散热包括显热和潜热两个部分。潜热散热作为瞬时冷负荷，显热散热中以对构表面所吸收，然后再缓慢地散出，形成滞后冷负荷。3.1.2.1 设备散热形成的冷负荷1）当办公设备的类型和数量事先无法确定时，空调区电气设备的

16、散热量可按下式计算： （3-5）F空调区域面积，m2 电气设备的功率密度，见下表3-1，W/m2表3-1 电气设备的功率密度建筑类别房间类别功率密度 （W/m2）办公建筑普通办公室20高档办公室13会议室5走廊0其他52）设备显热散热形成的计算时刻冷负荷可按下式计算： （3-6）热源的显热散热量，按本节式（3-8）计算，W计算时刻，h热源投入使用的时刻，h从热源投入使用的时刻算起到计算时刻的持续时间，h时刻设备、器具散热的冷负荷系数，查文献1表20.9-53.1.2.2 照明散热形成的冷负荷照明设备散热形成的计算时刻冷负荷，应根据灯具的种类和安装情况分别计算。1）白炽灯散热形成的冷负荷可按下式

17、计算： （3-7）同时使用系数，当缺少实测数据时，可取0.6-0.8灯具的安装功率，当缺少数据时，可根据空调区的使用面积按 表3-2数据推算，W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时刻灯具散热的冷负荷系数,查文献1表20.8-2表3-2 照明功率密度指标建筑类别房间类别照明功率密度 （W/m2）办公建筑普通办公室11高档办公室、设计室18会议室11走廊5其他112）镇流器在空调区之外的荧光灯散热形成的冷负荷此种情况计算公式同（3-7）3) 镇流器在空调区之内的荧光灯散热形成的冷负荷: （3-8）安装在空调房间吊顶玻璃罩之内的荧光灯散热形成的冷负荷 （3-9）考虑玻璃反

18、射及罩内通风情况的系数3.1.2.3 人体散热形成的冷负荷1）人体的显热散热形成计算时刻冷负荷可按下式计算： （3-10）计算时刻显热冷负荷，W群集系数，查文献1表20.7-2计算时刻空调区内的总人数，当缺少数据时，可根据空调区的 使用面积按表3-3数据推算一名成年男子小时显热散热量，查文献1表20.7-3，W计算时刻,h人员进入空调区的时间,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，查文献1表20.7-4表3-3 不同类型房间人均占有的使用面积指标建筑类别房间类别人均面积指标 （m2/人）办公建筑普通办公室4高档办公室8会议室2.5走廊50其他202）

19、人体潜热散热形成的计算时刻冷负荷可按下式计算： （3-11）潜热冷负荷，W 、同式（3-14）中、一名成年男子小时潜热散热量，查文献1表20.7-3，W3.1.3 新风冷负荷夏季，空调新风冷负荷可按下式计算： （3-12）空调新风冷负荷，W新风量，kg/s夏季空调室外空气的焓值，kJ/kg夏季空调室内空气的焓值，kJ/kg3.1.4 冷负荷计算举例以一楼信访接待办公室房间为例进行计算：信访接待办公室房间高3.5m，面积19.95m2,人员为1人，办公时间为8:00-18:00。1）北外墙冷负荷查文献 1 表20.3-1分别得所选非透明幕墙的北外墙、西北外墙、西外墙作用时刻冷负荷计算温度，且=0

20、，按公式（3-1）计算，将结果分别列于表3-4中：表3-4 北外墙冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00tc30.830.33029.829.83030.330.731.331.932.52.7k1.97tn26f8.65Q127.80 119.28 114.17 110.76 110.76 114.17 119.28 126.10 136.32 146.55 156.77 2）北外窗、西北外窗、西外窗的温差传热冷负荷： 透明玻璃幕墙按照玻璃窗的方法计算两种冷负荷。查文献1表20.4-1得外窗计算时刻冷负荷温度、=0

21、，按公式（3-2）计算，将结果分别列于表3-5中：表3-5 北外窗温差传热冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00tl26.927.92929.930.831.531.932.232.23231.6k1F3.6K5.94td3tn26Q83.40 104.78 128.30 147.55 166.80 181.76 190.32 196.73 196.73 192.46 183.90 3）北外窗的太阳辐射冷负荷：采用只有内遮阳设施的形式，查文献1表20.5-3可分别得北外窗的计算时刻下，透过有内遮阳设施窗玻璃太阳辐射的

22、冷负荷强度、=1，按公式（3-4）计算，将结果分别列于表3-6中：表3-6北外窗太阳辐射冷负荷时间0.33 0.38 0.42 0.46 0.50 0.54 0.58 0.63 0.67 0.71 0.75 CLQ0.54 0.65 0.75 0.81 0.83 0.83 0.79 0.71 0.60 0.61 0.68 Ca39.31 Cs0.21 Cn1.00 F0.50 Djmax115Q114.02 137.24 158.36 171.02 175.25 175.25 166.80 149.91 126.68 128.80 143.58 4）设备散热形成的冷负荷按表3-1可得信访接待电

23、气设备的功率密度=5W/m2 ,则按式（3-9）可得，再查文献1表20.9-5得时刻设备、器具散热的冷负荷系数，按照公式（3-6）计算，将结果列于表3-14中：表3-7 设备散热形成的冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:000.770.90.930.950.960.970.970.980.980.980.9899.7576.81 89.78 92.77 94.76 95.76 96.76 96.76 97.76 97.76 97.76 97.76 5）照明散热形成的冷负荷选用白炽灯，同时使用系数=0.8，查表3-2 得

24、办公室照明功率密度指标为11W/m2，则灯具的安装功率,查文献1表20.8-2得时刻灯具散热的冷负荷系数,按照公式（3-7）计算，将结果列于表3-8中：表3-8照明散热形成的冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:000.38 0.71 0.80 0.85 0.88 0.91 0.92 0.94 0.94 0.95 0.60 n1.20 N219.45 Q100.07 186.97 210.67 223.84 231.74 239.64 242.27 247.54 247.54 250.17 158.00 6）人体散热形成

25、的冷负荷按表3-3办公室人均面积指标取1（m2/人），则计算时刻空调区内的总人数，查文献1表20.7-2取群集系数=0.93，办公室属于极轻劳动体力性质，查表20.7-3取一名成年男子小时显热散热量=61W，一名成年男子小时潜热散热量=73W，再查表20.7-4，取时刻人体显热散热的冷负荷系数，分别按照公式（3-10）、（3-11）计算，将结果分别列于表3-9中：表3-9 人体散热形成的显热、潜热冷负荷时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:000.49 0.77 0.84 0.89 0.91 0.93 0.94 0.95 0.

26、96 0.96 0.49 0.93 n19.00 q161.00 q273.00 显 27.80 43.68 47.65 50.49 51.62 52.76 53.33 53.89 54.46 54.46 27.80 潜 67.89 总95.69 111.57 115.54 118.38 119.51 120.65 121.22 121.78 122.35 122.35 95.69 7）新风冷负荷查文献2，办公室人均新风量取为30m3/h人数为1人，所以。由空调室外计算干球温度35.1，空调室外计算湿球温度28.1，两状态参数在湿空气焓湿图上确定室外空气状态点，得夏季空调室外空气的焓值=90.

27、2 kJ/kg；同理，由室内设计温度26，室内空气相对湿度55%，两状态参数在湿空气焓湿图上确定室内空气状态点，得夏季空调室内空气的焓值=55.43 kJ/kg。按照公式（3-16）计算，结果如下：8）信访接待各项逐时冷负荷汇总3-10（W）时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00北外墙127.80 119.28 114.17 110.76 110.76 114.17 119.28 126.10 136.32 146.55 156.77 北外窗温差传热83.40 104.78 128.30 147.55 166.80 181

28、.76 190.32 196.73 196.73 192.46 183.90 北外窗太阳辐射114.02 137.24 158.36 171.02 175.25 175.25 166.80 149.91 126.68 128.80 143.58 设备散热76.81 89.78 92.77 94.76 95.76 96.76 96.76 97.76 97.76 97.76 97.76 照明散热100.07 186.97 210.67 223.84 231.74 239.64 242.27 247.54 247.54 250.17 158.00 人体显热27.80 43.68 47.65 50.4

29、9 51.62 52.76 53.33 53.89 54.46 54.46 27.80 人体潜热67.89 67.89 67.89 67.89 67.89 67.89 67.89 67.89 67.89 67.89 67.89 总计597.78 749.62 819.81 866.32 899.82 928.23 936.65 939.82 927.39 938.08 835.70 新风负荷347.70 空调系统945.48 1097.32 1167.51 1214.02 1247.52 1275.93 1284.35 1287.52 1275.09 1285.78 1183.40 由上表可见

30、，信访接待最大冷负荷出现在下午15:00，为939.82W,加上新风冷负荷347.7W，此房间总冷负荷最大值为1287.52W。其他房间冷负荷的计算，参照本节方法与以上具体事例计算，各房间逐时冷负荷汇总表、各房间新风负荷汇总表见下。表3-11 整栋行政楼逐时冷负荷汇总表（W）时间8:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:00信访接待597.78 749.62 819.81 866.32 899.82 928.23 936.65 939.82 927.39 938.08 835.70 消防控制室1021.78 1172.77 1224.

31、42 1255.04 1280.12 1303.89 1314.62 1327.19 1331.62 1370.98 1280.50 校友办公1441.59 1751.42 1860.28 1932.74 1978.39 2019.36 2032.01 2044.56 2036.20 2048.91 1787.42 副部长975.73 1235.39 1333.39 1397.14 1439.53 1476.83 1488.07 1497.32 1486.02 1498.39 1284.03 部长1975.73 1235.39 1333.39 1397.14 1439.53 1476.83 1

32、488.07 1497.32 1486.02 1498.39 1284.03 部长2975.73 1235.39 1333.39 1397.14 1439.53 1476.83 1488.07 1497.32 1486.02 1498.39 1284.03 中会议室19163.22 10765.50 11240.86 11507.76 11691.36 11940.63 12024.50 12066.03 11986.91 12028.89 10274.70 校友接待1832.06 2208.35 2315.70 2387.95 2439.26 2548.96 2677.55 2787.34

33、2859.75 2855.81 2314.93 管理接待451.65 630.94 677.49 706.83 721.40 735.97 741.44 750.54 753.38 756.01 530.53 大会议室9191.98 10991.05 11303.52 11429.58 11495.41 11704.46 11795.45 11899.51 11920.68 11920.20 9514.25 主席1706.35 2053.55 2207.48 2319.07 2415.70 2475.60 2472.74 2504.10 2512.37 2518.24 2210.66 副主席1

34、775.95 1001.26 1132.57 1230.08 1313.52 1339.46 1292.29 1279.01 1251.17 1237.80 1058.08 办公室1775.95 1001.26 1132.57 1230.08 1313.52 1339.46 1292.29 1279.01 1251.17 1237.80 1058.08 办公室21302.93 1608.03 1758.23 1869.22 1958.39 1990.06 1944.27 1935.34 1909.20 1895.52 1646.83 办公室31302.93 1608.03 1758.23 18

35、69.22 1958.39 1990.06 1944.27 1935.34 1909.20 1895.52 1646.83 办公室41302.93 1608.03 1758.23 1869.22 1958.39 1990.06 1944.27 1935.34 1909.20 1895.52 1646.83 档案室902.23 853.15 958.53 1038.68 1112.63 1130.12 1081.23 1066.38 1043.15 1037.94 938.46 门厅2464.44 3227.67 3500.95 3683.80 3827.94 3914.04 3856.49 3

36、959.65 3980.50 4038.60 3350.79 接待1216.92 1594.79 1839.13 2022.22 2183.40 2229.56 2133.44 2102.94 2046.13 2018.77 1734.69 储藏608.46 797.39 919.56 1011.11 1091.70 1114.78 1066.72 1051.47 1023.06 1009.38 867.35 处长986.23 1282.98 1432.96 1541.75 1631.23 1663.21 1617.96 1608.79 1581.52 1569.51 1315.50 副处长9

37、86.23 1282.98 1432.96 1541.75 1631.23 1663.21 1617.96 1608.79 1581.52 1569.51 1315.50 专家986.23 1282.98 1432.96 1541.75 1631.23 1663.21 1617.96 1608.79 1581.52 1569.51 1315.50 港澳台986.23 1282.98 1432.96 1541.75 1631.23 1663.21 1617.96 1608.79 1581.52 1569.51 1315.50 留学生986.23 1282.98 1432.96 1541.75 1

38、631.23 1663.21 1617.96 1608.79 1581.52 1569.51 1315.50 汉培986.23 1282.98 1432.96 1541.75 1631.23 1663.21 1617.96 1608.79 1581.52 1569.51 1315.50 中会议室2986.23 1282.98 1432.96 1541.75 1631.23 1663.21 1617.96 1608.79 1581.52 1569.51 1315.50 一楼层137175.17 149525.03 154479.14 157851.90 160453.65 162054.46 1

39、61486.38 161753.52 161211.41 161186.47 148812.34 财务975.73 1235.39 1333.39 1397.14 1439.53 1476.83 1488.07 1497.32 1486.02 1498.39 1284.03 办公室11292.25 1560.26 1658.48 1724.42 1766.51 1803.51 1814.20 1823.69 1813.52 1824.22 1615.18 处长1975.73 1235.39 1333.39 1397.14 1439.53 1476.83 1488.07 1497.32 1486.02 1498.39 1284.03 处长2975.73 1235.39 1333.39 1397.14 1439.53 1476.83 1488.07 1497.32 1486.02 1498.39 1284.03 备用1292.25 1560.26 1658.48 1724.42 1766.51 1803.51 1814.20 1823.69 1813.52 1824.22 1615.18 行政办公1426.39 1314.13 1399.87 1458.07 1496.51