贵州大学暖通空调毕业设计 .doc
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1、本科毕业设计 包头市某大楼中央空调工程设计学 院:土木工程学院 专 业:建筑环境与设备工程班 级:设备111学 号: 学生姓名: 指导教师: 2015年 5 月 28 日目录前言6第一章工程概况71.1工程概况71.2各层功能说明71.3设计要求7第二章空调负荷计算82.1、室内、外计算参数的选择82.1.1 室外空气计算参数82.1.2 室内空气计算参数82.2 建筑物的热工参数92.3空调冷负荷计算92.3.1空调冷负荷计算原则92.3.2图书馆101基本书库进行冷负荷计算102.3.2.1围护结构冷负荷10(1)北外墙冷负荷10(2)西外墙冷负荷10(3)南外墙冷负荷11(4)外窗冷负荷
2、112.3.2.2人体全热冷负荷14(1)显热冷负荷14(2)潜热冷负荷142.3.2.3照明152.3.2.4设备162.3.2.5新风负荷17(1)夏季新风冷负荷17(2)冬季新风热负荷182.4 101书库空调热负荷计算18第三章 方案设计203.1空调系统比较203.1.1全空气系统优缺点203.1.2风机盘管加新风系统优缺点203.2空调系统方案确定203.2.1空调系统选择20(1)空调风系统设计20(2)空调水系统设计213.3空调方案实施213.3.1 空气处理过程(以108阅览部为例)21第四章 冬、夏季空气处理过程214.1 空调系统具体方案214.2 送风量的确定214.
3、2.1设计实例21第五章 气流组织设计245.1气流组织选择255.2风口的选择255.5.1计算步骤255.3 设备选择285.3.1风机盘管(四管制)选择285.3.2新风机组(四管制)选择285.3.3组合式空气处理器(四管制)选择29第六章 风系统水力计算296.1新风系统水力计算296.1.1 风道水力计算步骤291. 风管沿程阻力302. 风管局部阻力306.1.2以一层新风机组为例计算306.2风管阻力汇总31第七章 空调冷冻水系统设计327.1 水系统概述327.1.1 四管制水系统的特点327.1.2 同程和异程系统的选择327.1.3 水系统方案的确定327.2 冷冻水系统
4、的设计327.2.1冷冻水系统设计步骤327.2.2冷冻水系统水力计算33(1)水管沿程阻力33(2)水管局部阻力347.2.3 立管水力计算377.2.4冷冻水系统各层水管水力计算38第八章 空调冷却水系统设计398.1 冷冻水泵的选型398.1.1 冷冻水泵设计规范398.1.2冷冻水泵选型408.2 冷却塔的选型408.3冷却水泵的设计418.4水泵型号的确定43第九章 空调冷凝水系统设计439.1冷凝水系统的设计43第十章 冷热源方案4410.1冷水机组选型4410.2锅炉选型45第十一章膨胀水箱设计4611.1定压设计4611.1.1膨胀水箱的配置与计算46第十二章 通风与防排烟设计
5、4712.1 防排烟的方式4712.2 空调建筑的防火防烟措施4812.3 通风、防排烟设计48第十三章 管道保温设计的考虑4913.1 管道保温的一般原则4913.2 管道保温层厚度的确定49第十四章 空调系统消声减振的设计方案5014.1 空调系统消声设计5014.2 空调系统减振设计50第十五章 参考文献51致谢52包头市某大楼中央空调工程设计摘要本设计针对内蒙古包头市某大楼进行了中央空调设计。本设计包括的内容有:空调冷、热负荷的计算;空调末端设备的选型;气流组织形式的确定;风系统的设计与水力计算;水系统的设计与水力计算;冷热源的选择;消声防振;通风与防排烟等。根据该建筑物的功能要求和使
6、用特点,分析比较了各种空调方式,最终确定该建筑物小面积区域如108阅览部采用风机盘管+独立新风系统,大空间如101基本书库采用全空气系统,冷热源采用单冷机组加锅炉的方式,冷水机组负责制冷,锅炉负责制热。关键词:中央空调、供暖与制冷、气流组织、水力计算、冷热源。Design of central air conditioning engineering in a building in BaotouAbstractThis design for a building in Baotou, Inner Mongolia, central air-conditioning design. The m
7、ain content of the design include: air conditioning load calculation; calculation of heating load; selection of air terminal handling equipment, indoor delivery wind flow forms of organization with the determination of; the design and calculation of wind system; water system design and hydraulic cal
8、culation; choice of cold and heat source; noise vibration; ventilation and smoke control. According to the buildings functional requirements and characteristics, analysis and comparison of the various modes of air conditioning, and ultimately determine the building small areas such as 108 Reading De
9、partment of the fan coil unit plus fresh air system, large space such as 101 basic stack with all air system, cold and heat source by single cooling unit and boiler, water chillers for refrigeration, boiler for heating.Keywords: central air-conditioning, heating and cooling, air flow organization, h
10、ydraulic calculation, cold heat source.前言随着人们生活水平的不断提高,人们对环境舒适性的要求也越来越高,不但温度适宜而且要湿度适中,从而使暖通空调这门技术得到了飞快的发展。本毕业设计为包头市某大楼中央空调工程,根据当地的具体情况和房间的布置,选择合理的空调方案进行设计,满足人们的舒适度要求,最大限度的降低建筑能耗。本设计的空调方案采用了风机盘管加新风系统和全空气系统。风机盘管具有初投资少、布置灵活的特点,新风不承担室内的负荷。全空气系统的原理是全部由空气来承担空调区的冷、热负荷,一个全空气系统通过输送处理过的空气向房间提供冷热量,其空气的冷却、除湿处理集
11、中于空气处理机内。 机房冷热源采用了单冷加锅炉的形式给建筑供冷与供暖。该机组具有操作方便、运动部件少、噪声低、成本低、对热源品位要求不高且运行费用少等优点。第一章工程概况1.1工程概况本建筑物为包头市某大楼,建筑面积约为37985m2,使用区域主要为阅览室、办公室、书库等,地上的建筑总共有9层楼,地上每层的层高为4.5米,负地下1层为5.3米,总楼高为36.3米。1.2各层功能说明表1-1建筑各层功能说明图书馆负一层机房、值班室一层门厅、阅览室、书库二层休息室、会议室、门厅、办公室、资料室三层自修室、办公室、展厅四层八层阅览室、休息室、研究室1.3设计要求1)根据设计手册和建筑需求,提供舒适性
12、空调;2) 空调工程初投资合理、安装维护简便; 第二章空调负荷计算2.1、室内、外计算参数的选择2.1.1 室外空气计算参数包头市暖通空调室外设计参数地理位置经度111.20纬度41.82夏季气象参数冬季气象参数空调室外干球温度30.7室外采暖计算温度-16.8空调室外湿球温度21室外空调计算温度-4空调日平均温度25.8室外通风计算温度-16.1室外通风计算温度26.6空调相对湿度(%)60通风室外相对湿度(%)47平均风速(m/s)1.1平均风速(m/s)1.5最多风向平均风速(m/s)3.6大气压力(Pa)88840大气压力(Pa)90310大气透明度3冬季冷风渗透量朝向修正方向修正系数
13、方向修正系数东0.1东南0.15南0.2西南0.15西0.7东北0.25北0.7西北12.1.2 室内空气计算参数 表2-2空调房间室内计算参数夏季冬季温度()相对湿度()温度()相对湿度()25601850城市分组:根据暖通实用空调设计手册表20.2.7,包头属于北京为代表的一组,在计算墙、玻璃窗及屋面等负荷时,应该查与北京有关的表格,并加以修正。2.2 建筑物的热工参数根据公共建筑节能设计标准GB50189-2005,由于内蒙古包头市气象分区属于严寒地区B区,围护结构传热系数达到当地节能标准要有一个限值。其值如下建筑物热工参数名称材料传热系数(W/m2)外墙面砖饰面聚氨酯复合板外保温-KP
14、1空心砖-聚氨酯0.43内墙石膏板夹矿棉板轻质隔墙0.62屋面水泥膨胀珍珠岩+钢筋混凝土+卷材防水+砾砂外表层0.45楼板五夹板+钢筋混凝土+水泥砂浆+大理石0.63外窗铝合金中空玻璃2.6内门木框夹板门2.5外门节能外门3.022.3空调冷负荷计算2.3.1空调冷负荷计算原则本设计冷负荷计算的参数和主要公式主要来自文献【实用供热空调设计手册】(第二版)、公共建筑节能设计标准GB50189-2005。空调冷负荷主要由以下几个部分组成:围护结构冷负荷、外窗、新风冷负荷、设备、照明冷负荷、人员散热冷负荷等。考虑到空调房间与非空调房间温度差一般不大于3,所以内墙、内窗、楼板、地面的冷负荷不考虑;空调
15、区在正常工作时总是处于正压,空气的渗透冷负荷、外门开启冷负荷等不需考虑。2.3.2图书馆101基本书库进行冷负荷计算2.3.2.1围护结构冷负荷(1)北外墙冷负荷K北外墙的传热系数 0.43F北外墙面积 112.05作用时刻温度的逐时值由【实用供热空调设计手册】(第二版)得,K=0.43W/m2,延迟时间=9.2h。计算得的作用时刻-时的包头市的逐时值t-,再按上面公式算出墙体的逐时负荷,计算结果列于下表中。 (2)西外墙冷负荷由【实用供热空调设计手册】(第二版)查得,K=0.43W/m2,延迟时间=9.2h。所以求得作用时刻-时的的逐时值t-,即可按上面公式算出墙体的逐时负荷,计算结果列于表
16、6中。(3)南外墙冷负荷由【实用供热空调设计手册】(第二版)查得,K=0.43W/m2,延迟时间=9.2h。所以求得作用时刻-时的逐时值t-,即可按上面公式算出墙的冷负荷,计算结果列于下表中。(4)外窗冷负荷瞬变传热得热形成冷负荷计算时刻下的负荷温度设计地点修正系数,= 0室内温度窗的传热系数 窗框修正系数,取1.30由实用供热空调设计手册(第二版)查得各计算时刻的负荷温差t,计算结果列于下表。日射得热形成冷负荷由实用供热空调设计手册(第二版)中查得各计算时刻的负荷强度Jn, 当外窗只有内遮阳设施的辐射负荷,按下面公式计算Q=FXgXdXZJn 式中 Xg窗的构造修正系数;0.62 xd地点修
17、正系数;1内遮阳修正系数,浅色布窗帘取0.60Jn负荷强度,W/m2; 日射的热冷负荷()2.3.2.2人体全热冷负荷(1)显热冷负荷:(2)潜热冷负荷:群集系数,图书馆取0.96n计算时刻空调区总人数,取64一名成年男子小时显热散热量,取67一名成年男子小时潜热散热量,取41计算时刻从人员进入空调区时刻到计算时刻的小时数时刻人体显热潜热散热的冷负荷系数(详见下表)2.3.2.3照明荧光灯散热形成的冷负荷同时使用系数,取0.6考虑玻璃反射及罩内通风的系数,取0.6N灯具的安装功率,8836w计算时刻 时刻灯具的冷负荷系数(计算结果详见下表)(图书馆按照9:00开灯开始计算,到晚上22:00关灯
18、,开灯总小时数13小时)2.3.2.4设备及 qs=Fqf热源的显热散热量,354.5wqf电气设备功率密度,5w/m2F空调区面积,490.9m2计算时刻从设备开启时刻到计算时刻的小时数时刻设备的冷负荷强度(计算结果详见下表)根据以上计算可知,该图书馆101书库室内最大冷负荷出现在18:00,其值为20015w,即20KW2.3.2.5新风负荷(1)夏季新风冷负荷按照下面公式计算:CLxf=1000Qw(hwhN)3600 式中CLxf新风冷负荷,W; 空气密度,kg/m3; Qw新风量,m3/h; hw室外焓值,KJ/kg干空气,查焓湿图得62 KJ/Kg。hN室内焓值,KJ/kg干空气,
19、查焓湿图得56 KJ/Kg。新风量按人均新风量计算,每人新风量为30m3/人h,101房间人数为64人,1920m3/h。新风冷负荷为CLxf=10001.21920(6256)3600=3840 W(2)冬季新风热负荷:即:Q=19201.0091.2(18+4)3600=14.1KW所以101书库总冷负荷为:20015+3840=23855W2.4 101书库空调热负荷计算所以101书库总热负荷为:19.6+14.1=33.6KW根据以上计算可知,该101书库空调热负荷为33.6K w。同理,可以求出图书馆一层各个房间的空调冷、热负荷。如下表所示同理,即可求出每一层的空调冷、热负荷。如下表
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