某大厦空调系统毕业设计.doc

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1、摘 要 本设计主要完成XXX大厦的空调系统设计，该建筑建筑面积为21000m2。共十一层，地上十层，一层为商场、超市、银行、书店、游艺厅等，二层为必胜客及KTV包房，三层为咖啡厅及KTV包房，四层至十层为办公室、会议室及接待室。地下一层为停车场。 根据该建筑的特点，地上一层和副楼采用全空气系统，主楼二层至十层采用风机盘管加新风系统。地下室采用排风系统。考虑到在火灾发生等意外情况下，人员能够安全地疏散，该建筑各层楼梯间，电梯间均设正压送风的排烟系统。 本建筑层高为38m，故水系统不采用垂直分区。为了减少水系统的水力失调现象，本设计冷冻水系统采用同程式，同时考虑到经济性，冷冻水采用两管制。本设计中

2、的冷却塔设置在副楼楼顶，这样可以减少冷却塔与冷水机组间的距离。冷却水及冷冻水立管设置在厕所墙角。关键词：冷负荷，风系统，水系统，送风量，冷水机组ABSTRACT The project is mainly to complete the system of air conditioning of Beijing Haomen Hall. This building is 21000 m2 in area, and has 11 floors. 1 floor is underground. On the first floor, there is an emporium, a supermar

3、ket, a bank, a bookstore and an entertainment city. Pizza Hut is on the second floor and Starbucks Coffee is on the third floor. On the second and third floors of the main building, there is KTV. Above the fourth floor there are many offices, meeting rooms and chambers. Parking is underground.Accord

4、ing to the characteristics of the construction, the first floor of the main building and the secondary construction adopt all-air system. Others adopt fan-coil and fresh air system. For the safe of people when they escape from the building on fire, the air under plus pressure is sent to the staircas

5、es and elevator.Because the altitude of this building is 38m, the water system does not to adopt to divide the area in height. In order to decrease the resistance of the water system, it is adopted level program. To save the beginning investment of this project, the water system is used two pipes. A

6、ll vertical pipes are located on the corner of the toilets so that the aspect of the building is not affected. The cooling towers are located on the roof of the secondary building. Key words：cold capacity，wind system，water system，air delivery capacity，water cooling units目 录一、原始资料71.1 设计地点71.2 气象资料7

7、1.2.1室外气象资料7 1.2.2室内设计条件71.3 围护结构参数7二、负荷计算82.1 各房间基本参数列表82.2 冷负荷计算10 2.2.1 围护结构冷负荷10 2.2.2 室内冷负荷102.3 热负荷计算12 2.3.1 围护结构的基本耗热量12 2.3.2 围护结构的附加(修正)耗热量122.4 新风负荷计算132.5 各房间负荷汇总14三、系统方案确定163.1方案比较16 3.1.1建筑各层功能分区16 3.1.2全空气系统与空气水系统的比较16 3.1.3风机盘管系统与诱导器系统的比较16 3.1.4方案确定16 3.1.5水系统确定16四、送风量计算184.1全空气系统送风

8、量确定184.2风机盘管系统的新风量18五、空气处理方案及设备选型195.1 全空气系统空调机组195.2 风机盘管加新风机组195.3 新风机组选型205.4风机选型205.5送回风风口的选择20六、空调制冷机房布置226.1空调机房布置226.2制冷机房布置原则22七、水力计算237.1全空气系统水力计算237.2风机盘管加新风系统24八、冷冻水系统258.1冷水机组的选择258.2水泵的选择258.3分水器、集水器的选择26九、冷却水系统269.1冷却塔的选择269.2循环水处理器269.3除圬器269.4冷却水泵26十、定压系统2710.1补水泵的选择2710.2定压罐2710.3补水

9、箱27十一、空调系统的消声2711.1空调系统的噪声源2711.2空调系统中噪声的自然衰减27十二、防火排烟计算2812.1空调系统的防火2812.2防烟、排烟方式28十三、保温28一、原始资料1.1 设计地点 北京： 北纬39.80 东经116.471.2 气象资料1.2.1室外气象资料（1）大气压力：冬季：102.04kPa；夏季：99.86 kPa（2）室外风速： 表1.1室外平均速度冬季2.8m/s夏季1.9 m/s（3）平均温度：最热月平均温度：25.8；（4）室外计算温度： 夏季空气调节室外计算干球温度：33.2 冬季空气调节室外计算干球温度：- 121.2.2室内设计条件： 表1

10、.2 夏季空气调节房间设计温度（）夏季空气调节房间设计湿度（%）冬季空气调节房间设计温度（）门卫室256016游戏厅256016超市256016银行256016办公室256016商场256016书店256016消防控制中心256016咖啡厅256016KTV包房256016毕胜客2560161.3 围护结构参数 表1.3结构名称结构图示与说明墙体参数外墙普通砖墙、双面抹灰K= W/m2K内墙普通砖墙K= W/m2K屋顶通风屋面，保温材料：水泥膨胀珍珠岩，=70mmK=0.81W/m2K外窗单层钢窗，无内遮阳K=4.54W/m2K二、负荷计算2.1 各房间基本参数列表表2.1房间号朝向外墙面积F

11、(m2)外窗面积(m2)房间内灯功率N(kw)人数(人)101NW26.3715.75540102N30.2233.5530103S6.9315.7518105NE8.644.50.52N2.70106NE3.748.50.52107NE3.748.50.52108NE3.748.50.52109NE3.748.50.52110NE8.824.50.52NW5.760111NW13.2421.9530112SE24.840515113SW15.84012S11.880SE9.573.75201SE19.719.450.512NE25.744.5202NW17.5810.50.512203SE1

12、0.08180.512204N17.7923.250.512205SE17.0460.56206N12.4310.250.58207S17.0460.56208NE9.544.50.510209S23.04180.512210NE11.08170.512211S12.600.510E14.224.5SW13.320212NE11.08170.512213SW17.5810.50.512214NE9.544.50.56NW5.760215SW17.5810.50.512216NW20.5200.54SW14.548.5217NE46.4726.25225SE36.933.75SW41.28303

13、01SE11.6930.56NE25.744.5302NW8.795.250.56303SE7.546.50.56304NW8.795.250.56305SE4.299.750.56306N17.7923.250.512307SE5.798.250.56308N12.4310.250.58309SE17.0460.56310NE9.544.50.510311S17.0460.56312NE3.748.50.56313S23.04180.512314NE3.748.50.56315S12.600.510E14.224.5SW13.320316NE3.748.50.56317SW8.795.250

14、.56318NE3.748.50.56319SW8.795.250.56320NE9.544.50.56NW5.760321SW8.795.250.56322NE46.4726.25215SE36.933.75SW41.2830323SW8.795.250.56324NW20.5200.54SW14.548.54011001SE11.6930.54NE25.744.54021002NW8.795.250.544031003SE7.546.50.544041004NW8.795.250.544051005SE4.299.750.544061006N17.7923.250.584071007SE5

15、.798.250.544081008N12.4310.250.564091009SE17.0460.544101010NE9.544.50.554111011S17.0460.544121012NE3.748.50.544131013S23.04180.564141014NE3.748.50.544151015S12.600.55E14.224.5SW13.3204161016NE3.748.50.544171017SW8.795.250.544181018NE3.748.50.544191019SW8.795.250.544201020NE9.544.50.54NW5.7604211021S

16、W8.795.250.544231023SW8.795.250.54* 十层的围护结构考虑屋顶传热,其他标准层不予考虑。2.2 冷负荷计算2.2.1 围护结构冷负荷2.2.1.1外墙与屋顶冷负荷冷负荷 CL = F * K( (tl + td) * Ka - tn ) 其中: F - 外墙或屋面的面积 K - 外墙或屋面的传热系数 tl- 冷负荷计算温度的逐时值 td- 温度的地点修正值, 单位:度 Ka- 温度的由于外表面放热系数不同引起的温度修正系数, 无因次 tn- 室内设计温度2.2.1.2窗户冷负荷 窗户应将瞬变传导得热和日射得热形成的冷负荷分开计算。（1） 窗户瞬变传导得热形成的冷

17、负荷CLQc=KFt （2-2）式中 t 计算时刻的负荷温差，见空气调节附录2-12。F 窗户面积因传导负荷只与气温有关，故按最热月的日较差分区，见空气调节附录2-12。窗户热容小、传热系数较大，故负荷温差按日较差0.5分档。当所计算的城市室外平均气温与制表地点不同时，应适当加以修正。（2） 窗户日射得热形成的冷负荷CLQj=xgxdCnCsFJj （2-3）式中 xg 窗的有效面积系数，见表2.2； xd 地点修正系数，见空气调节附录2-13；Cn 窗玻璃的遮挡系数，见表2.3；Cs 窗内遮阳设施的遮阳系数，见表2.4；Jj 计算时刻时，透过单位窗口面积的太阳总辐射热形成的冷负荷，简称负荷强

18、度，W/m2，见空气调节附录2-13。窗的有效面积系数xg 表2.2 类 别系 数单层钢窗双层钢窗单层木窗双层木窗有效面积系数xg0.850.750.70.6窗玻璃的遮挡系数Cn 表2.3玻 璃 类 型Cn “标准玻璃”5mm厚普通玻璃6mm厚普通玻璃3mm厚吸热玻璃5mm厚吸热玻璃6mm厚吸热玻璃1.000.930.890.960.880.83窗内遮阳设施的遮阳系数Cs 表2.4 内遮阳类型颜 色Cs无内遮阳白布帘浅蓝布帘深黄、紫红、深绿布帘活动百叶浅色中间色深色中间色1.000.500.600.650.602.2.1.3.内围护结构冷负荷: 冷负荷 CL = F * K * Tls 其中

19、Tls - 邻室温差2.2.2 室内冷负荷2.2.2.1人体冷负荷: 由显热散热造成的冷负荷 = 群集系数 * 计算时刻空调房间的总人数 * 一名成年男子小时的显热散热量 * 人体显热散热量的冷负荷系数 由潜热散热造成的冷负荷 = 群集系数 * 计算时刻空调房间的总人数 * 一名成年男子小时的潜热散热量 * 人体潜热散热量的冷负荷系数2.2.2.2人体湿负荷: 湿负荷 = 0.001 * 群集系数 * 空调房间人数 * 一名成年男子小时散湿量群集系数n 表2.5 工作场所n工作场所n影 剧 院百货商店旅 馆体 育 馆0.890.890.930.92图书阅览室工厂轻劳动银 行工厂重劳动0.960

20、.901.001.002.2.2.3灯光冷负荷: 白炽灯和镇流器在空调房间外的荧光灯的冷负荷 = 1000 * 同时使用系数 * 照明设备的安装功率 * 照明散热的冷负荷系数 镇流器装在空调房间内的荧光灯的冷负荷 = 1200 * 同时使用系数 * 照明设备的安装功率 * 照明散热的冷负荷系数 暗装在吊顶玻璃罩内的荧光灯的冷负荷 = 1000 * 反射通风系数 * 照明设备的安装功率 * 照明散热的冷负荷系数 其它冷负荷 = 1000 * 照明实际散热量 * 照明散热量的冷负荷系数 2.2.2.4设备冷负荷: 电热设备冷负荷 = 1000 * 同时使用系数 * 利用系数 * 小时平均实耗功率与

21、设计最大功率之比 * 通风保温系数 * 设备安装总功率 * 设备器具散热的冷负荷系数 电动机和工艺设备均在空调房间内的冷负荷 = 1000 * 同时使用系数 * 输入功率系数 * 设备安装总功率 * 设备器具散热的冷负荷系数 只有电动机在空调房间内的冷负荷 = 1000 * 同时使用系数 * 输入功率系数 * 设备安装总功率 * ( 1 - 电动机效率 ) * 设备器具散热的冷负荷系数 只有工艺设备在空调房间的冷负荷 = 1000 * 同时使用系数 * 输入功率系数 * 设备安装总功率 * 电动机效率 * 设备器具散热的冷负荷系数 其它冷负荷 = 1000 * 设备散热量 * 设备散热量的冷负

22、荷系数2.3 热负荷计算 2.3.1围护结构的基本耗热量空调热负荷的计算在原理上与采暖热负荷的计算是相同的,即采用稳定传热的方法。但应注意的是：由于空调建筑通常是保持室内正压，因而在一般情况下，可以不计算冷风渗透和冷风侵入引起的热负荷。围护结构基本耗热量，可按下式计算 q=KF(tn-tw) W （2-11）式中 K围护结构的传热系数，W/m2； F围护结构的面积，m2； tn冬季室内计算温度，； tw供暖室外计算温度，； 围护结构的温差修正系数。计算与大气不直接接触的外围护结构基本耗热量时,为了统一计算公式,采用了系数围护结构的温差修正系数，见下式： q=KF(tn-tw)=KF（tn-th

23、） W （2-12） =（tn-th）/(tn-tw) （2-13）式中 F供暖房间所计算的围护结构表面积，m2； K供暖房间所计算的围护结构的传热系数，W/m2； th不供暖房间或空间的空气温度，； 围护结构温差修正系数。2.3.2 围护结构的附加(修正)耗热量2.3.2.1 朝向修正耗热量朝向修正耗热量是考虑建筑物受太阳照射影响而对围护结构基本耗热量的修正。采用的修正方法是按围护结构的不同朝向，采用不同的修正率。需要修正的耗热量等于垂直的外围护结构（门、窗、外墙及屋顶的垂直部分）的基本耗热量乘以相应的朝向修正率。暖通规范规定，宜按以下规定的数值，选用不同朝向的修正率。表2.6 朝 向修 正

24、 率北、东北、西北东南、西南东、西南010%-10%-15%-5%-15%-30%2.3.2.2风力附加耗热量风力附加耗热量是考虑室外风速变化而对围护结构基本耗热量的修正。在计算围护结构基本耗热量时，外表面换热系数w是对应风速约为4m/s的计算值，我国大部分地区冬季平均风速一般为23m/s。因此，暖通规范规定：在一般情况下，不必考虑风力附加。只对建在不避风的高地、河边、海岸、旷野上的建筑物，以及城镇、厂区内特别突出的建筑物，才考虑垂直外围结构附加5%10%。2.3.2.3高度附加耗热量高度附加耗热量是考虑房屋高度对围护结构耗热量的影响而附加的耗热量。暖通规范规定，民用建筑和工业辅助建筑物（楼梯

25、间除外）的高度附加率，当房间高度大于4m时，每高出1m应附加2%，但总的附加率不应大于15%。应注意：高度附加率，应附加于房间各围护结构基本耗热量和其他附加（修正）耗热量的总和上。2.4 新风负荷计算在空调系统中，为了提高空气的洁净度，必须引入一定比例的新风量。在实际工作中，一般可按规范确定：不论每人占房间体积多少，新风量按大于等于30m3/h人采用。确定了新风量，则可按下式计算将新风冷却减湿到室内状态的热量,即新风负荷。新风全冷负荷Qq = md * 新风量 * (iw - in) / 3.6 其中: md - 夏季空调室外计算干球温度下的空气密度(1.13kg/m3) iw - 夏季室外计

26、算参数下的焓值(kJ/kg) in - 室内空气的焓值(kJ/kg)新风湿负荷: 新风湿负荷Qq = md * 新风量 * (dw - dn) *0.001 (kg/h) 其中: 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)2.5 各房间负荷汇总楼层分区冷负荷(W)湿负荷(kg/h)热负荷(W)最大负荷出现时刻一层1012773811217716.32138285124181022187612.22173441710377313.3165397.61310520130.8292380.3910610926830.8291851.791102058

27、0.8292478.391112404112.221592318112123336.296105741811336550.828361310二层20184641300954.9748274123226.9920279644.97480481720391264.9747217920472514.97483241420541392.4873762.7920644483.3164840.81420737472.4873762.71220853774.1454846.9820982774.97481751221084594.9746591821164944.1458112821284594.97465

28、91821380224.97474421521437822.4873769.6821580224.9745516.91521648321.6585436.3162172323210.3632251716三层30145231288232.4874710.1119287830240152.4873934.21730341162.4873374.9930440152.4873934.21730547462.4873590.2930672514.97483241430744552.4873490.8930844483.3164840.81430941392.4873762.7931053774.145

29、4846.9831137472.4873762.71231242402.4873139831382774.97481751231442402.4873139831564944.1458112831642402.4873139831741142.4874011.11531842402.4873139831939932.4873350.71532037822.4873796.6832139932.4873350.715322216326.217185171632341142.4874011.11532446321.6584835.316四层4013589779721.6584068.2770018

30、40231061.6583292.41740331831.6582733.1940431061.6583292.41740537641.6582948.3940655003.31663991440734961.6582849940835772.48738781440932131.6583120.9941032272.0733242.3841128541.6583120.91241232921.6582497.11241364323.31662501241432921.6582497.1841543202.0736507841632921.6582497.1841731981.6583369.31541832921.6582497.1841930771.6582708.91542028871.6583154.7842130771.6582708.91542331981.6583369.315十层10013788848301.6584650.190697.28100234431.6583716.917100333471.6583273.39100434431.6583716.917100539