暖通毕业设计计算书范本模板.docx
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暖通毕业设计计算书范本模板
1。
绪论4
1.1题目4
1。
2工程概述4
1.3目的4
1.4设计任务4
1.5原始资料5
2.冷、热负荷与湿负荷计算7
2.1夏季空调冷负荷计算8
2.1.1外墙和屋面等瞬变传热引起的冷负荷8
2。
1.2内围护结构冷负荷9
2.1。
3外窗瞬变传热和日射得热引起的冷负荷9
2。
1。
4照明散热形成的冷负荷10
2.1。
5设备散热形成的冷负荷10
2。
1。
6人体散热形成的冷负荷10
2。
1。
7新风量确定及负荷的计算10
2.2空调湿负荷10
2.3冬季建筑物的热负荷11
2.3.1维护结构热负荷的计算11
3。
空调方案选择12
3。
1空调方案概述12
3.2本工程空调方式的确定13
3.3系统划分13
3。
3。
1风系统的划分13
3.3。
2冷冻水系统划分14
3。
4新风的补给方式15
3.5新风量的确定15
4。
冷热源方案的确定20
4。
1冷热源选择概述20
4。
1.1工程的能源条件20
4.1。
2环境保护20
4.1.3国家能源政策21
4.2空调冷、热源的比较选择21
4.3本工程空调冷、热源的选择23
5.空调末端设备的选择与布置25
5.1以1003室为例25
5。
1.1负荷分配及风盘负荷确定25
5.1。
2总风量、风盘送风量的确定及H-D图25
5。
1。
3盘管容量的选择与校核26
5.1。
4新风处理设备的选择30
6.风系统的设计和水力计算31
6。
1布置风管31
6.2风管的设计31
6。
3空调系统的消声和隔振33
6.3.1空调系统中的噪声及噪声控制33
6.3。
2空调装置的隔振33
7。
空调水系统设计及水力计算35
7.1冷冻水系统35
7。
1。
1空调管路系统的设计原则35
7。
1.2冷冻水系统形式35
7.1。
3空调水系统的分类比较36
7。
1.4冷冻水管路系统的布置38
7。
1.5管路计算（以四层4010房间的水系统为例）38
7.2冷却水系统40
7。
2.1地埋管部分冷却水管路计算40
7。
2.2冷却塔部分冷却水管路计算40
7。
3冷凝水系统41
7。
3.1冷凝水管管径的确定41
7.3.2凝结水管路系统的设计中注意点42
8。
冷热源设备及水系统附件的选择与布置43
8.1冷热源设备的选择43
8.1。
1制冷系统冷、热负荷确定43
8。
1.2冷热源设备选型44
8.1.3冷热源设备的热量校核45
8。
2水系统的附件45
8.2.1冷冻水泵45
8.2.2冷却水泵46
8。
2.3定压方式47
8.2.4分、集水器48
9。
地下埋管设计50
9.1埋管形式50
9。
2连接方式50
9.3管材选择50
9.4管径的确定50
9。
5设计计算51
9.5。
1地埋管换热系统设计51
9。
5。
2埋管参数计算52
9.5.3板式换热器参数计算53
9.5。
4辅助闭式冷却塔参数计算53
9。
6阻力计算53
9。
7施工规范55
10。
通风设计56
10。
1通风设计56
10。
1.1公共卫生间通风56
10。
2防排烟设计56
11。
保温设计59
11。
1风管的保温59
11。
2空调水系统的保温59
小结61
致谢62
参考文献63
1.绪论
1.1题目
南京某厂区办公楼地源热泵空调系统设计
1。
2工程概述
该建筑为一厂区办公楼，位于江苏省南京市。
总建筑面积3551平方米，共5层,总高度为19。
5米。
一层南侧为大厅、楼梯间、卫生间,北侧为楼梯间、卫生间；2至4层与一层分布相同。
1。
3目的
毕业设计是本专业学生在校进行的最后一个综合性教学环节，是理论联系实际的重要环节，通过毕业设计能全面总结学生在校所学专业课程知识、进行工程设计的基本训练.学生通过毕业设计应达到以下目的:
1、综合运用所学知识,使其得到巩固、充实、加深理解并能在实际中应用;
2、掌握空调工程的设计程序、方法、步骤,达到本专业工程技术人员的基本要求；
3、了解、熟悉、使用本专业相关的设计规范、手册、条例及技术措施;
4、熟练掌握应用CAD绘图的本领与技巧；
5、初步培养实际专业技术工作分析、解决问题的能力。
1.4设计任务
1、收集相关资料,查阅相关规范,并熟悉规范条文.
2、根据工程实际情况，通过简单的技术经济比较,优选一个方案进行设计.
3、完成某水利局办公楼地源热泵空调工程的设计，具体包括:
①空调冷热负荷计算；
②空调设计方案的比较与选择；
③空调风系统的设计与计算；
④空调水系统的设计与计算；
⑤地下埋管换热系统的设计与计算；
⑥冷、热源机房的设计。
4、编制“毕业设计计算说明书”，计算说明书由标题、中英文摘要、关键词、目录、正文、参考文献等构成,用A4纸打印。
5、绘图：
①各层空调风管、水管平面图;
②空调系统图；
③热泵机房图；
④地下埋管系统的平面图、系统图;
⑤单孔大样图；
⑥检查井大样图。
1。
5原始资料
（一）建筑资料
1、建筑平面、立面、剖面图
2、建筑维护结构
外墙：
240厚砖墙，外粉刷20mm厚水泥沙浆、贴浅色墙砖，内粉刷20mm厚石灰层。
内墙：
240厚砖墙，二侧均粉刷20mm厚石灰层.
屋面：
由外向内依次:
5mm厚白色小石子、卷材防水层、20mm厚水泥砂浆找平层、100mm厚水泥膨胀珍珠岩保温层、隔汽层、砂浆找平层、100mm厚钢筋混凝土及内粉刷。
楼板：
100mm厚钢筋混凝土、二侧砂浆找平。
门窗:
外门为单层玻璃门，内门为单层实体门，双层5mm外窗，内挂浅色窗帘。
（二）气象资料
室外气象资料取《采暖通风与空气调节设计规范》中南京地区参数，见表1-1。
表1-1室外气象资料
夏季大气压（hPa）
夏季空调室外干球温度（℃）
夏季空调室外湿球温度（℃）
夏季空调日平均温度（℃）
夏季计算日
较差（℃）：
1004.00
35.00
28.30
31。
40
6.90
夏季室外平均风速（m/s）
夏季空调大气
透明度等级
最热月相对湿度（％）
冬季大气
压（hPa）
冬季采暖室外
干球温度（℃）
2。
60
5。
00
81.00
1025。
20
-3.00
冬季空调室外干球温度（℃）
冬季室外平均风速（m/s）
最冷月相对湿度（％）
地点
—6。
00
3。
80
73.00
南京
（三）工艺资料
1、室内温、湿度:
根据建筑节能原则，夏季t=26～28℃φ=55～65%
冬季t=18～20℃φ≥30%
2、室内人数：
办公室0。
125人/m2
会议室0.4人/m2
走廊0.02人/m2
其它0。
05人/m2
3、空调时间：
依建筑及房间使用情况确定
4、照明功率：
办公室11w/m2
会议室11w/m2
走廊5w/m2
其他11w/m2\
5、设备功率:
普通办公室20w/m2
高档办公室13w/m2
会议室5w/m2
走廊0w/m2
其他5w/m2
2。
冷、热负荷与湿负荷计算
本工程建筑主要由办公室构成,本文以办公室1010这个具有代表性的办公室为例，详细阐述包括建筑物负荷计算在内的整个工程设计的方法及过程.每个房间的具体负荷计算结果见附录1。
本工程属舒适性空调工程，为节能考虑，室内设计参数确定如表2—1所示：
表2—1室内设计参数
夏季参数
设计温度（℃）:
27。
00
相对湿度（%）：
55.0
冬季参数
设计温度（℃）：
18。
00
相对湿度（%）：
45。
0
根据设计原始资料所给的建筑物的平、立剖面图,计算出两个房间各维护结构的面积，列于表2—2中
表2—2房间尺寸
房间
维护结构
详细尺寸（m）
计算面积F（㎡）
长
宽
办公室1003
东外墙
4。
00
3。
60
14。
4-6。
48=7.92
东外窗
3。
60
1。
80
6。
48
根据原始资料，查文献［3］得维护结构的传热系数值，见表2—3
表2—3维护结构参数表
围护类型[名称]
传热系数（w/㎡。
℃）
传热衰减β
传热延迟
ξ（h）
外墙［砖墙15—240—5］
1。
035
0。
192
11。
483
外窗[双层铝合金窗]
2.904
0。
997
0.365
内墙[砖墙（002002）］
2。
024
0。
409
7.156
外门［节能外门]
3.021
0。
992
0。
636
内门[木（塑料）框单层实体门］
4.207
0。
997
0。
375
2.1夏季空调冷负荷计算
空调冷负荷的计算方法很多，如谐波反应法、反应系数法和冷负荷系数法等.本设计采用谐波反应法，谐波反应法考虑的得热都具备两个特点。
第一：
他是时变的；第二:
他是含有辐射成分的。
因此不涉及潜热量计算及空气渗透等纯粹对流类得热量的计算，也不涉及食物及物料的散热计算.这些项目按常规方法办理即可,通过围护结构进入的非稳态传热量、透过外窗、天窗进入的太阳辐射热量、人体散热量以及非全天使用的设备、照明灯具的散热量等形成的冷负荷，均按照非稳态传热方法计算确定。
2。
1。
1外墙和屋面等瞬变传热引起的冷负荷
外墙和屋面传热冷负荷计算公式：
Qτ=AK（t'c（τ）－tR）（2—1）
式中Qτ—外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷，W；
K—传热系数，w/㎡。
℃；
A-计算面积,㎡；
tR—室内计算温度，℃；
t’c（τ）—外墙和屋面的冷负荷计算温度，℃.
外墙和屋面的冷负荷计算温度t’c（τ）又可由下式求得：
t'c（τ）=（tc（τ）+td）kakρ（2-2）
式中tc（τ）—外墙和屋面冷负荷计算温度的逐时值，℃，根据外墙和屋面的不同类型分别在《暖通空调》附录2-4和附录2—5中查取；
td—地点修正值,℃，可由《暖通空调》附录2-6查取；
ka—外表面放热系数修正值;
kρ-吸收系数修正。
例如，1003办公室的东外墙A=7.92㎡,K=1.035w/㎡。
℃
取τ=10：
00时，查《暖通空调》附录2-4,附录2—6可得tc（τ）=35.2℃，td=1。
0℃，
表2-8,表2-9可得ka=1，kρ=0。
97，
t’c（τ）=（35。
2+1.0）×1×0.97=35.11℃；
则Qτ=7。
92×1。
035×（35。
11－27）=66。
5W
2.1。
2内围护结构冷负荷
由于整个建筑物都进行空调，房间邻室为空调房间，所以这部分冷负荷可以忽略.
2。
1.3外窗瞬变传热和日射得热引起的冷负荷
外窗的温差传热冷负荷计算公式:
Qτ=cWKWAW（tc（τ）+td－tR）（2-3）
式中cW—玻璃窗传热系数修正值，可由《暖通空调》附录2-9查取；
KW—外玻璃窗传热系数,w/㎡.℃,可由《暖通空调》附录2—7和2-8查取；
AW—窗口面积，㎡；
tc（τ）-外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，℃，可由《暖通空调》附录2—10查取;
td-地点修正值，可由《暖通空调》附录2-11查取；
tR—室内计算温度，℃。
例如，1003东外窗AW=6。
48㎡,K=2。
904w/㎡.℃
取τ=10：
00时,cW=1。
2,KW=3。
01w/㎡.℃，tc（τ）=29℃，td=3℃，
则Qτ=1。
2×3.01×6.48×（29+3－27）=117。
02W
外窗太阳辐射冷负荷的公式视其内、外遮阳情况不同而有所区别，当外窗只有内遮阳设施时：
Qτ=CaAWCsCiDjmaxCLQ（2—4）
式中AW—窗口面积，㎡；
Ca-窗的有效面积系数，可由《暖通空调》附录2-15查取；
Cs—窗玻璃的遮阳系数，可由《暖通空调》附录2-13查取；
Ci—窗内遮阳设施的遮阳系数,可由《暖通空调》附录2—14查取;
Djmax—日射得热因数，可由《暖通空调》附录2-12查取；
CLQ—窗玻璃冷负荷系数，可由《暖通空调》附录2—16至2-19查取。
例如，1003东外窗AW=6。
48㎡，
取τ=10:
00时，Ca＝0.75，Cs＝0。
78，Ci＝0.50，Djmax＝545,CLQ＝0。
59
则Qτ=0。
75×6.48×0.78×0。
50×545×0。
59=609。
47W
2.1。
4照明散热形成的冷负荷
当照明灯具的种类和安装方式不同时,照明散热冷负荷计算公式也有所区别，镇流器装在空调房间内的荧光灯：
Qτ=1000n1n2NCLQ（2-5）
式中N-照明设备的安装功率，kW；
n1—同时使用系数,取1.2；
n2—灯罩隔热系数,取0。
5-0.6;
CLQ—照明散热冷负荷系数，可由《暖通空调》附录2—22查取。
2.1.5设备散热形成的冷负荷
设备和用具显热形成的冷负荷按下式计算：
Qτ=QSCLQ（2—6）
式中Qτ—设备和用具显热形成的冷负荷，W；
QS—设备和用具的实际显热散热量，W；
CLQ-设备和用具显热散热冷负荷系数.
2.1.6人体散热形成的冷负荷
人体散热与性别、年龄、衣着、劳动强度及周围环境条件等多种因素有关.一般采用群集系数法进行计算,具体参见《暖通空调》P19。
2.1。
7新风量确定及负荷的计算
Qc。
o=Mo（ho—hR）（2—7）
式中Mo—新风量，kg/s；
ho-室外空气的焓值,kJ/kg；
hR—室内空气的焓值,kJ/kg。
具体计算过程和结果见3.5及5.1.4
2.2空调湿负荷
空调湿负荷是指空调房间的湿源向室内的散湿量，也就是为了维持室内含湿量恒定需要从房间除去的湿量.本工程主要考虑人体散湿量所产生的湿负荷.：
mW=0。
278nφg×10—6（2-8）
式中n—计算时刻空调房间内的总人数；
φ—群体系数，取0。
96；
g-散湿量，194g/h；
例如，1003单位面积人数取0.125人/㎡，则n=2人
则mW=0.278×2×0.96×194×10-6=103。
55×10—6kg/s
2。
3冬季建筑物的热负荷
2.3.1维护结构热负荷的计算
维护结构基本耗热量:
Qj=AjKj（tR－tO.W）a（2-9）
式中Qj—j部分维护结构的基本耗热量，W；
Aj—j部分维护结构的表面积，㎡；
Kj—j部分维护结构的传热系数，w/㎡。
℃;
tR—冬季室内计算温度，℃；
tO。
W—冬季室外空气计算温度,℃；
a—维护结构的温差修正系数。
维护结构附加耗热量：
（1）朝向修正率；
（2）风力修正率；（3）外门开启修正率；（4）高度附加。
由于空调建筑室内通常保持正压,因此在一般情况下不计算门窗缝隙渗入的冷空气的耗热量。
3。
空调方案选择
3。
1空调方案概述
现代建筑空调系统中最常见的为全空气系统和风机盘管加独立新风系统,现说明各自的优缺点及适用场合，见表3-1和表3-2。
表3-1全空气系统的特点
优点
1.设备简单，节省最初投资；
2.可以严格地控制室内温度和相对湿度;
3.可以充分进行通风换气，室内卫生条件好；
4.空气处理设备集中设置在机房内，维护管理方便；
5.可以实现全年多工况节能运行调节，经济性好;
6.使用寿命长；
7.可以有效地采取消声和隔振措施。
缺点
1．机房面积大，风道断面大，占用建筑空间多；
2．风管系统复杂，布置困难；
3．一个系统供给多个房间，当各房间负荷变化不一致时，无法进行精确调节；
4．空调房间之间有风管连通,使各房间互相污染；
5．设备与风管的安装工作量大，周期长。
适用场合
1．房间面积较大或多层、多室热湿负荷变化情况类似;
2．新风量变化大;
3．室内温度、湿度、洁净度、躁声、振动等要求严格的场合;
4．全年多工况节能；
5．高大空间的场合,易于布置风道；
6．负荷大或潜热负荷大的场合.
表3—2风机盘管加新风系统的特点
优点
1．布置灵活，可以和集中处理的新风系统联合使用,也可单独使用；
2．各空调房间互不干扰，可以独立地调节室温,并可随时根据需要开停机组,节省运行成本；
3．与集中式空调相比,不需回风管道，节省建筑空间；
4．机组部件多为装配式,定型化、规格化程度高，便于用户选择和安装；
5．只需新风空调机房，机房面积少；
6．使用季节较长；
7．各房间之间不会互相污染。
缺点
1．对机组制作质量要求高，否则维修工作量很大；
2．机组剩余压头小,室内气流分布受限制；
3．分散布置，敷设各种管线较麻烦,维修管理不方便；
4．无法实现全年多工况节能运行调节；
5．水系统复杂，易漏水；
6．过滤性能差.
适用场合
1．旅馆、公寓、医院、办公楼等高层多室的建筑物；
2．需要增设空调的小面积、多房间的建筑;
3．室温需要进行个别调节的场所.
3.2本工程空调方式的确定
本工程为办公楼，每层各房间需根据需要灵活调节，且各房间要求互不影响，整个建筑房间数量多.通过以上对各种空调系统优缺点的分析，本工程选用风机盘管加独立新风系统。
3.3系统划分
3。
3。
1风系统的划分
风系统的划分原则如下：
（1）能保证室内要求参数,即在设计条件和工作条件下均能保证达到室内温度、相对湿度、净化等要求，室内参数基准与精度、热湿比相近；
（2）初投资和运行费用综合起来较经济；
（3）便于管理和维护简单；
（4）尽量减少一个系统的各房间相互不利的影响；
（5）尽量减少风管长度和风管重叠,要便于施工,管理和调试，空调系统所承担的房间不宜过多，以便于调节、灵活使用和减少噪声；
（6）位置相近，运行时间大致相同；
（7）洁净度与躁声要求一致；
（8）有害物、污染物产生量类似；
（9）与防火分区对应；
（10）总风量不能太大.
参照以上各项原则，本工程的新风系统划分为一层一个独立系统。
3.3。
2冷冻水系统划分
表3—3空调管路系统的划分原则
序号
依据
划分原则
1
负荷特性
＊根据建筑不同的朝向划分不同的环路
＊根据内区与外区负荷的特点不同划分不同的环路
*根据室内热湿比大小，将相同或相近热湿比的房间划分为一个系统
2
使用功能
＊按房间的功能、用途、性质，将基本相同者划分为一个区域或组成一个水系统
＊按使用时间的不同进行划分，将使用时间相同或相近的房间划分为一个系统
3
空调房间平面布置
＊根据平面布置的不同进行分区设置
4
建筑层数
*在高层建筑中，根据设备、管路、附件等的承压能力，水系统按竖向分区以减少系统内的设备承压
＊为了使用灵活，也可按竖向将若干层组合成一个系统，分别设置管路系统
＊高层建筑中，通常在公共部分与标准层之间设置转换层;因此,设计中空调管路系统也常以转换层进行竖向分区
参照以上各项原则，本工程共划分两个冷冻水系统：
一至四层风机盘管的水系统和一至四层新风机的水系统。
3.4新风的补给方式
空调建筑通常是一个密闭性很好的建筑，如果没有合理的通风，其空气品质还不如通风良好的普通建筑.在空调建筑中，除了工艺过程排放有害气体需专项处理外，一般的通风问题由空调系统来承担.在空气—水系统中，通常设专门的新风系统，给各房间送新风，以承担建筑的通风和改善空气品质的任务。
如图3-1所示.
图3-1风盘加独立新风系统的新风补给方式
3。
5新风量的确定
室外新鲜空气量是保障良好的室内空气品质的关键，因此，空气系统中引入室外新鲜空气是必要的。
由于夏季室外空气焓值和气温比室内空气焓值和气温高，空调系统夏季为处理新风势必要消耗冷量。
而冬季室外空气气温有比室内气温低室外空气比室内空气含水量少,同样。
空调系统冬季为处理新风势必要消耗热量和加湿量。
据调查，空调工程中处理新风的能耗大致占到总能耗的25%—30%。
所以，空调系统中新风量的大小要在满足空气品质的前提下，尽量选择较小的必要的新风量。
否则，新风量过多，将会增加空调制冷系统与设备的容量。
一个完善的空调系统,除了满足对环境的温湿度控制外,还必须给环境提供足够的室外新鲜空气。
从改善室内空气品质角度，新风量多些为好；但是送入室内的新风都得通过热湿处理，将消耗能量,因此新风量宜少些好。
在系统设计时，一般必须确定最小新风量，此新风量应满足以下三个要求：
（1）保证每个房间的卫生要求；
（2）补充室内燃烧所消耗的空气和局部排风量；
（3）保证空调房间的正压要求。
由于本工程没有局部排风，因此最小新风量应取局部排风加维持正压的渗透风量Gw1和卫生要求所需的新鲜空气量Gw2两者中的较大值：
Gw1=V×nm3/h（3-1）
式中n—换气次数,次/h，查文献［1］空调面积在300到2000㎡之间时,n取0.55,在300㎡以下取0.9~1
Gw2应为人均新风量与室内人数的乘积,查文献［2]人均新风量至少为30m3/h。
人
例如，1003办公室，空调空间高度H暂取3m,人均新风量取30m3/h。
人，
Gw1=V×n=H×F×n=3×48×1=144m3/h
Gw2=30×3=90m3/h
比较Gw1和Gw2可知1010新风量取144m3/h
例如，4001会议室空调空间高度H暂取3m，人均新风量取20m3/h。
人，
Gw1=V×n=H×F×n=3×77。
9×1=233。
7m3/h
Gw2=20×20=400m3/h
比较Gw1和Gw2可知4001办公室新风量取400m3/h
取会议室的使用系数为0.8，最终会议室的新风量G=400×0.8=320m3/h
同理可得其余房间的新风量，汇总见表3-4.
表3—4房间新风量汇总（单位:
m3/h）
房间
卫生要求
维持正压
新风量
1001办公室
120
288
288
1002办公室
60
86.4
86。
4
1003办公室
60
86。
4
86。
4
1004办公室
60
86。
4
86。
4
1005办公室
60
86。
4
86.4
1006办公室
60
86。
4
86。
4
1007办公室
60
86。
4
86.4
1008值班室
86.4
60
86。
4
1009办公室
100。
8
90
100。
8
1010办公室
172。
8
90
172.8
1011资料室
86.4
25
86.4
1012办公室
86。
4
60
86。
4
1013办公室
86.4
60
86。
4
1014会议室
86。
4
160
160
1015会议室
86.4
160
160
1016会议室
86。
4
160
160
1017办公室
86.4
60
86．4
1018办公室
86.4
60
86.4
1019大厅
246。
6
200
246。
6
2001厂长办公室
280.4
40
280.44
2002办公室
86.4
60
86。
4
2003办公室
86.4
60
86。
4
2004
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