暖通空调毕业设计完整版.docx

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暖通空调毕业设计完整版

长沙市某培训中心空调工程设计

摘要

本设计是长沙市某培训中心空调工程设计。

此建筑包括商场、餐饮、娱乐、客房、会议室、办公室等于一身的多功能型建筑。

建筑面积为9997㎡，建筑高度为43.1m，建筑层数共十层。

第一层主要为停车场且空调机房设在地下室。

二层主要为商店、餐厅等，四至六层主要是办公区，七至十层主要是客房层。

根据此楼功能要求，本建筑需要冬季提供热负荷、夏季提供冷负荷。

以长远利益为出发点，力求达到技术可靠，经济合理，节能环保、管理方便，功能调整的灵活性及使用安全可靠。

在比较各种方案的可行性及水系统形式后，此工程设计采用风机盘管加独立新风系统；水系统采用一次泵、双管制系统：

为满足整栋大楼需求，并且为了在运行过程中的节能，本设计冷热源采用风冷热泵模块机组。

根据夏季空调计算负荷依次选择机组、末端设备、新风机组、风口，最后还要对空调系统的设备和管路采取消声、防振和保温等措施。

关键词：

空调工程,风机盘管加独立新风系统,风冷热泵模块机组。

AirconditioningengineeringdesignsummaryofthedesignofatrainingcenterinChangsha

Abstract

ThisdesignisatrainingcenterinairconditioningengineeringdesignofChangsha.Thisbuildingincludingshoppingmalls,restaurants,entertainment,guestrooms,conferencerooms,offices,amultifunctionalbuilding.Areaof9,997㎡,buildingheightof43.1M,buildinglayersofatotaloftenstories.Firstfloormainlyforparkingandairconditioningcomputerroomlocatedinthebasement.Secondfloormainlyforshopsandrestaurants,isfourtosixmainofficearea,isseventotenmainrooms.Underthefloor,thefunctionalrequirements,thebuildingneedstoprovideheatloadinwinterandsummerwithcoolingload.Tolong-terminterestasastartingpointtoachievetechnologyisareliable,economical,energy-savingenvironmentalprotection,easymanagement,functionaladjustmentflexibilityanduseofsafeandreliable.Afterthefeasibilityofvariousoptionsandwatersystems,designofthisfan-coildedicatedoutdoorairsystems;watersystemusesapump,dual-controlsystem:

tomeetthedemandfortheentirebuilding,energysavingintheprocessandinordertorun,thedesignheatsourceusingair-sourceheatpumpmoduleunits.CalculatedbasedonthesummerairconditioningloadSelectunits,equipment,freshairhandlingunits,airoutletattheend,finally,toequipmentandpipingforairconditioningsystemstakemeasuressuchasnoise,vibration,andthermalinsulation.

Keywords:

airconditioningworks,fan-coildedicatedoutdoorairsystems,air-sourceheatpumpmoduleunit.

1.设计资料

1.1设计题目

长沙市某培训中心空调工程设计

1.2设计基本参数

1.2.1室外参数

纬度：

28.13度

第一章经度：

112.55度

海拔高度：

68m

冬季大气压力：

1018.3pa

夏季大气压力：

995.6pa

冬季通风室外计算干球温度：

3.5℃

冬季空调室外计算干球温度：

-0.8℃

夏季通风室外计算干球温度：

32.2℃

夏季空调室外计算干球温度：

36.5℃

夏季空调室外计算湿球温度：

29℃

夏季空调室外计算日平均温度：

32.5℃

冬季空调室外相对湿度：

90%

夏季通风室外相对湿度:

63%

冬季室外平均风速：

2.4m/s

夏季室外平均风速：

2.4m/s

冬季最多风向：

NNW

冬季平均风速：

3.4m/s

夏季风向：

极端最高温度：

40.6℃

极端最低温度：

-10.3℃

1.2.2室内设计参数

表1.1室内外参数表

夏季

冬季

新鲜空气量

噪声标准

房间类型温度/℃

湿度/%

温度/℃

湿度/%

m3/h•人

db（A）

办公室

<65

客房

<65

饮食店

<65

娱乐中心

<65

1.2.3土建参数

外墙参数：

通过查资料，选择23号外墙，其基本构造为：

1、水泥砂浆抹灰加浅色喷浆；2、砖墙；3、保温层为硬质聚氨酯板；

=50mm，K=0.51W/（

）,衰减系数B=0.19,延迟时间为8h.

内墙参数：

选择10号墙砖,

=140mm，K=1.78W/（

）,衰减系数为0.29,延迟时间为7h.

屋面参数:

选择10号保温层面，基本结构，1、混凝土板；2、架空层；3、防水层；4、找平层；5、找坡层；6、加气混凝土7、保温层8、钢筋混凝土屋面板。

其中保温层为挤塑聚苯板，

=40mm，K=0.59W/（

）,衰减系数为0.22，延迟时间为8h。

楼板参数:

选择3号钢筋混凝土楼板，由面层、钢筋混凝土楼板、吊顶空间、钢板网抹灰、浊漆组成。

其中K=1.82W/（

），衰减系数为0.55，延迟时间为5.3h。

由于邻室和楼下房间均为空调房间，室温均相同，所以在计算负荷时可以不考虑墙壁传热。

外窗参数:

选择6mm厚度单层铝合金框架玻璃窗，尺寸为2400mm×2400,2100mm×2400mm、1200mm×1500mm,900×1200两种，传热系数K=3.3W/（

），内遮阳系数Cn=0.5，地点修正系数：

南面

北面

，东面和西面

，

，遮挡系数

。

2.负荷计算

2.1负荷计算基本公式

内墙、內窗、地板等其邻室为空调房间时，其室温基数差小于3℃时，不计算冷负荷。

所以负荷计算时，室温基数差小于3℃的都不用考虑楼板和内墙的传热。

2.1.1外墙、屋顶的瞬变传热的冷负荷

根据《实用供热空调设计手册》得，在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可按式2.1计算。

（公式2.1）

式中：

计算时间，h；

围护结构表面受到周期为24h谐性温度波作用，温度波传到内表面的时间延迟，h；

温度波的作用时间，即温度作用于围护结构外表面的时刻，h；

——围护结构传热系数，

；

围护结构计算面积，m2；

——作用时刻下，围护结构的冷负荷计算温度，简称冷负荷温度，℃；

——负荷温度地点修正值，℃；

——室内设计温度，℃。

2.1.2内围护冷负荷

由于相邻空间通风良好，临室发热量很少，仅由于温差形成内围护冷负荷，属于稳定传热，根据参考资料[1]可得计算公式2.2。

（公式2.2）

式中：

——围护结构传热系数，

；

围护结构计算面积，m2；

——夏季空调室外计算日平均温度，℃；

——室内设计温度，℃。

2.1.3外窗玻璃瞬变传导得热形成的的冷负荷

在室内外温差的作用下,玻璃窗瞬传热形成的冷负荷可按式2.3计算。

（公式2.3）

式中：

——窗玻璃的传热系数，

；

——窗的计算面积，m2；

——计算时刻下的冷负荷温度，℃；

——地点修正系数，℃；

——室内设计温度，℃；

a——窗框修正系数。

2.1.4玻璃窗日射得热形成的冷负荷

透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷按式2.4计算。

（公式2.4）

式中：

——窗的构造修正系数；

——地点修正系数；

——内遮阳系数；

——计算时刻下，透过有内遮阳设施窗玻璃太阳辐射的冷负荷强度，

。

2.1.5设备散热冷负荷

（公式2.5）

式中：

F——空调区面积，m2。

qf——电器设备功率密度，W/m2。

2.1.6灯光照明散热形成的冷负荷

白炽灯散热形成的冷负荷按照式2.6计算。

（公式2.6）

式中：

同时使用系数，由于缺少实测数据，取

=0.6～0.8；

——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；

——

时刻灯具显热散热的冷负荷系数；

——照明灯具所需功率，缺少数据时，可根据空调使用面积推算功率指标W。

2.1.7人体散热形成的冷负荷

人员的冷负荷包括人员显热和潜热部分，显热部分需要进行逐时计算，而潜热由于变化范围较小，按稳定传热计算。

根据参考资料得：

a.人体显热形成的计算时刻冷负荷按照公式2.7计算公式。

（公式2.7）

式中：

——不同室温和劳动性质时一名成年男子小时显热散热量，W；

计算时刻空调区内的总人数；

——群集系数；

——计算时刻，h；

——人员进入空调区的时刻，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。

b.人体散湿形成的潜热冷负荷

（W）计算公式：

（公式2.8）

式中：

——不同室温和劳动性质时一名成年男子小时潜热散热量，W；

计算时刻空调区内的总人数；

——群集系数。

2.1.8空调新风冷负荷

（公式2.9）

式中：

GW——新风量

hw——室外焓值KJ/Kg

hn——室内焓值KJ/Kg

2.2夏季冷负荷计算

由于个房间设计温度一样，所以负荷计算时不考虑个房间之间的传热，即不用计算内墙的冷负荷。

房间1001的围护结构负荷计算如下：

北外墙总面积：

F=4.4m×7.2m-1.5m×1.8m=28.98㎡

北外窗总面积：

F=1.5m×1.8m=2.7㎡

西外墙总面积：

F=7.2m×7.2m=51.84㎡

（1）外墙冷负荷

由资料查得外墙各系数，

W/（

）,

。

查得作用时刻

时的北外墙负荷温差的逐时值

，按式：

算出外墙的逐时冷负荷。

（2）内墙负荷：

=1.7828.8×（32.5-26）

=333.2W

2.2.1十层冷负荷

表2.1外墙冷负荷

北外墙冷负荷（W）

时刻τ

9：

10：

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

τ-ε

续表

时刻τ

9：

10：

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

tτ-ε

0.51

23.76

23.7

Qτ

96.9

84.8

96.9

109.1

表2.2外墙冷负荷

西外墙冷负荷（W）

时刻τ

9：

10：

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

τ-ε

tτ-ε

0.51

51.82

Qτ

264.3

317.1

表2.3屋面冷负荷

屋面冷负荷（W）

时刻τ

9：

10：

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

τ-ε

tτ-ε

0.59

31.68

Qτ

186.9

205.6

224.3

243.0

表2.4外窗冷负荷

北外窗瞬时传热冷负荷（W）

时刻τ

9：

10：

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

tτ

1.4

1.2

3.3

5.04

Qτ

107.8

127.7

147.7

167.7

187.6

表2.5外窗冷负荷

北外窗日射得热冷负荷（W）

时刻τ

9：

10：

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

Jnτ

103

118

129

134

136

133

124

110

106

0.67

0.5

5.04

Qτ

173.9

199.2

217.8

226.2

229.6

224.6

209.4

185.7

179.0

假设客房平均人数为2人，每天顾客连续工作时间为3小时，可知负荷系数

，查得成年男子散热散湿量为：

显热61W/人，潜热73W/人，散湿量109g/（h

人）。

群集系数为0.93.计算结果列于表2.6。

表2.6人体冷负荷

人体显热冷负荷（W）

时刻τ

9：

10：

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

τ-T

Xτ-T

0.02

0.01

续表

时刻τ

9：

10：

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

0.93

Qτ1

2.27

1.13

表2.7人体冷负荷

人体潜热冷负荷（W）

时刻τ

9：

10：

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

0.93

Qτ2

136

Qτ

138.3

137.1

此处设备散热采用功率面积平均法，查得客房功率密度为20w/m2，得表2.8。

表2.8设备冷负荷

设备显热冷负荷（W）

时刻τ

9：

10：

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

面积F

31.68

功率密度

633.6

连续开灯时间为15小时，可知负荷系数

，计算结果列于表2.9。

表2.9灯具冷负荷

灯具冷负荷（W）

时刻τ

9：

10：

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

τ-T

Xτ-T

0.96

0.97

0.98

0.62

0.29

0.2

0.7

续表

时刻τ

9：

10：

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

314

Qτ

211.0

213.2

215.4

136.3

63.7

44.0

综合上面各项数据得到1001房间总冷负荷，列于表2.10。

表2.10房间总冷负荷

1001房间各项冷负荷（W）

时刻τ

9：

10：

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

围护

1137.6

1170.6

1209.6

1249.6

1323.8

1337.8

1392.1

1317.8

1394.8

人体热

138.3

137.1

设备热

633.6

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