暖通空调毕业设计说明书全套.docx

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暖通空调毕业设计说明书全套

前言

随着国民经济的飞速发展，空气调节技术已是保证室内良好环境的一种必不可少的技术。

经济的发展使从事空调设计人员越来越多，对设计要求也越来越高。

许多其他行业的人也越来越多的关心空调系统设计的合理性和经济性。

尤其是近年来能源危机的出现、环保意识的不断提高，对空调设计提出了新的更为严峻的挑战。

因此，利用自然资源，保护环境成了当前各国空调制冷行业的研究方向。

为了适应时代的发展，各种空调应运而生。

如变频空调，它是目前空调消费的流行趋势，节能环保，能耗低；无氟空调，由当前全球面临的一个重大环境问题所催生，无氟空调是众所期待的产品；舒适性空调得到了很大的发展，健康是空调发展的主题之一，人们对于生活质量的要求越来越高；一拖多的发展从侧面反映了我国居民居住环境的巨大变化，也为自身发展指明了方向。

目前，对于办公楼的空调系统比较推崇的空调方式是风机盘管加新风系统，这种系统灵活性大，能独立的调节室温，不但节能，而且健康，得到了广泛应用。

随着生产和科技的不断发展，人类对空调技术也进行了一系列的改进，同时也在积极研究环保、节能的空调产品和技术，已经投入使用了冰蓄冷空调系统、燃气空调、VAV空调系统、地源热泵系统等。

本次设计中采用风冷螺杆式冷热水机组作为空调系统的冷热源，这样一台机组夏季可进行供冷，冬季又可进行供热。

风冷螺杆式冷热水机组利用室内外空气作为冷热源，它不用冷却水泵、冷却水管路及冷却塔，省去了庞大的冷却水系统，投资省，安装方便。

总之，伴随着科技和社会的进步，节能、环保、健康、智能控制已成为空调发展的大趋势。

由于本人是一名即将毕业的大学生，无论是实践经验还是理论基础都还比较薄弱。

在设计过程中难免存在错误和不足，恳请各位老师指正。

第一章工程概述与设计依据

1.1工程概述

本工程为某政府办公大楼空调系统设计，位于北京市中心，总建筑面积约为1000m2，共五层，每层层高为4m，一层有办公室、审讯室、守卫室、健身房、浴室等，二层至五层为办公室及舞厅。

每层各设有一间空调机房，屋顶设有制冷机房。

1.2设计依据

1.2.1围护结构热工指标

外墙：

选用砖墙，内外粉刷，δ=370mm，K=1.49W/m2K，衰减系数β=0.15，延迟时间ε=12.7h[1]；

内墙：

选用混凝土隔墙，δ=200mm，K=2.59W/m2K，β=0.45，ε=6.2h，γf=2.0[1]；

屋面：

选用保温屋面，保温材料为水泥膨胀珍珠岩，K=1.10W/m2K，衰减系数β=0.52，延迟时间ε=5.9h[1]；

外窗：

假设C2A窗尺寸2100mm×2100mm，C3A窗尺寸1800mm×2100mm，C1A窗尺寸2400mm×2100mm，C4A窗尺寸1500mm×2100mm，选用单层金属窗，K=6.40W/m2K[2]，窗的有效面积系数xg=0.85，地点修正系数xd=1，取6mm厚普通玻璃，遮挡系数Cs=0.89，选用浅色布帘，遮阳系数Cn=0.50[1]；

楼板：

选用面层+钢筋混凝土楼板+粉刷，K=3.13W/m2K，γf=1.5，β=0.64，ε=4.1h[1]；

门：

假设办公室的门尺寸为1000mm×2400mm，选用单层内门，K=2.91W/m2K，休息大厅外大门尺寸为4500mm×3000mm，选用双层（金属框）带玻璃的外门，K=3.26W/m2K[3]；

房间类型：

房间类型为中型[2]。

1.2.2室外设计参数

北京市室外设计参数表1-1

冬季

空调室外计算温度

-12℃

空调室外计算相对湿度

50％

室外平均风速

2.8m/s

通风室外计算（干球）温度

-5℃

夏季

空调室外计算（干球）温度

33.2℃

空调室外（湿球）温度

26.4℃

室外平均风速

1.9m/s

通风室外计算（干球）温度

30℃

1.2.3室内设计参数

夏季空调设计温度：

26℃，风速不大于0.3m/s

冬季空调设计温度：

20℃，风速不大于0.2m/s

北京市室内设计参数表1-2

序号

房间名称

温度℃

湿度％

新风量

标准m3/h·人

噪声

dB（A）

夏季

冬季

夏季

冬季

办公室

50~60

35~40

≤40

健身房

50~60

≥35

≤55

舞厅

50~60

≥35

休息大厅

55~65

30~35

≤55

守卫室

50~60

35~40

≤55

更衣室

50~60

35~40

≤55

1.2.4体力活动性质

体力活动性质可分为[1]：

静坐：

典型场所：

影剧院、会堂、阅览室等；

极轻劳动：

主要以坐姿为主，典型场所：

办公室、旅馆等；

轻度劳动：

站立及少量走动，典型场所：

实验室、商店等；

中等劳动：

典型场所：

纺织车间、印刷车间、机加工车间等；

重劳动：

典型场所：

炼钢，铸造车间、排练厅、室内运动场等。

所以本设计中办公楼属于极轻劳动，舞厅、健身房属于重劳动。

第二章负荷计算

空调房间冷（热）、湿负荷是确定空调系统送风量和空调设备容量的基本依据。

在室内外热、湿扰量作用下，某一时刻进入一个恒温恒湿房间内的总热量和湿量称为在该时刻的得热量和得湿量。

当得热量为负值时称为耗（失）热量。

在某一时刻为保持房间恒温恒湿，需向房间供应的冷量称为冷负荷；相反，为补偿房间失热而需向房间供应的热量称为热负荷；为维持室内相对湿度所需由房间除去或增加的湿量称为湿负荷。

2.1夏季冷负荷的计算

2.1.1夏季冷负荷的组成

夏季空调房间的冷负荷主要有以下组成：

1）通过围护结构传入室内的热量

2）通过外窗进入室内的太阳辐射热量

3）人体散热量

4）照明散热量

5）设备散热量

6）伴随人体散湿过程产生的潜热量

2.1.2空调冷负荷计算方法

冷负荷的计算常采用谐波反应法和冷负荷系数法。

本设计采用谐波反应法。

谐波反应法计算冷负荷的过程很复杂，一般需用电子计算机。

为了便于手算，采用谐波法的工程简化计算方法。

以1006办公室为例：

1.外墙和屋顶

（2-1）

式中

—计算面积，m2；

—传热系数，W/（m2·℃）；

—计算时刻，h；

—温度波的作用时间，即温度波作用于围护结构内表面的时间，h；

—作用时刻下，围护结构的冷负荷计算温差，简称负荷温差，可通过《空气调节》查得。

南外墙（1006办公室）冷负荷表2-1

计算

时刻

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

Δtx-τ

1.49

11.19

CLQτ

133

117

100

北外墙（1006办公室）冷负荷表2-2

计算

时刻

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

Δtx-τ

1.49

CLQτ

148

131

115

131

148

屋顶（1006办公室）冷负荷表2-3

计算时刻

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

Δtτ-ε

1.10

CLQτ

226

271

361

496

586

722

857

947

2.外窗

外窗的冷负荷包括两个部分，即窗户瞬变传导得热形成的冷负荷和窗户日射得热形成的冷负荷。

1）窗户瞬变传导得热形成的冷负荷

CLQτ=KFΔtτ（2-2）

式中Δtτ—计算时刻的负荷温差，℃，可通过《空气调节》查得；

K—传热系数，W/（m2·℃）；

—计算面积，m2。

南外窗（1006办公室）瞬变传热冷负荷表2-4

计算

时刻

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

Δtτ

1.8

2.9

3.9

4.9

5.6

6.2

6.6

6.4

6.40

4.41

CLQτ

110

138

158

175

186

181

2）窗户日射得热形成的冷负荷

CLQτ=xgxdCnCsFJj·τ（2-3）

式中

—窗的有效面积系数；单层钢窗0.85，双层钢窗0.75；

—地点修正系数，可通过《空气调节》查得；

Cn—窗内遮阳设施的遮阳系数，可通过《空气调节》查得；

Cs—窗玻璃的遮挡系数，可通过《空气调节》查得；

Jj·τ—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，简称负荷强度，W/m2，可通过《空气调节》查得。

南外窗（1006办公室）日射得热冷负荷表2-5

计算

时刻

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

Jj·τ

130

173

198

199

177

138

102

4.41

CLQτ

137

217

288

330

332

295

230

170

137

3.内围护结构

1）当邻室为通风良好的非空调房间时，通过内墙和楼板的温差传热负荷，可按式（2-1）计算。

此时负荷温差

应按《空气调节》相应表中“零”朝向的数据采用。

2）当邻室为空调房间时，室温均相同，可不用计算

内墙（1006办公室）冷负荷表2-6

计算

时刻

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

Δtx-τ

2.59

15.6

CLQτ

121

4.地面

查舒适性空调，地面传热可忽略不计。

5.室内热源散热形成的冷负荷

设备、照明和人体散热得热形成的冷负荷，在工程上可用下式简化计算。

1）设备

CLQτ=JEτ-TQ（2-4）

式中Q—设备得热，W；

T—设备投入使用时刻，h；

Eτ-T—

时间内的设备负荷强度系数，可通过《空气调节》查得。

1006办公室有2台台式电脑，（功率约为400W），从早上9：

00工作到下午17：

00。

设备（1006办公室）负荷表2-7

计算

时刻

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

JEτ-T

0.58

0.77

0.81

0.84

0.87

0.89

0.90

0.92

设备

功率Q

400×2=800

CLQτ

464

616

648

672

696

712

720

736

2）照明

CLQτ=JLτ-TQ（2-5）

式中Q—照明得热，W；

T—开灯时刻，h；

Lτ-T—

时间内的照明负荷强度系数，可通过《空气调节》查得。

1006办公室安有2支40W的荧光灯，开灯时间从早上9：

00到下午17：

00。

照明（1006办公室）负荷表2-8

计算时刻

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

JLτ-T

0.43

0.63

0.70

0.75

0.79

0.83

0.85

0.88

照明功率Q

40×2=80

CLQτ

3）人体

人体冷负荷包括人体显热冷负荷和人体潜热冷负荷。

ⅰ.人体显热冷负荷

CLQτ=JPτ-TQ（2-6）

式中Q—人体得热，W；

T—人员进入房间时刻，h；

Pτ-T—

时间内的人体负荷强度系数，可通过《空气调节》查得。

1006办公室有2人工作，工作时间为早上9：

00到下午17：

00。

人体（1006办公室）显热负荷表2-9

计算时刻

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

JPτ-T

0.53

0.71

0.77

0.81

0.84

0.86

0.89

0.90

人体显热Q

61×2=122

CLQτ

108

113

118

120

125

126

ⅱ.人体潜热冷负荷

（2-7）

式中

—不同室温和劳动性质时成年男子散热量，W，可通过《空气调节》查得；

—室内全部人数；

—群集系数，可通过《空气调节》查得。

1006办公室的人体潜热负荷：

=73×2×0.90=131W

则1006办公室冷负荷汇总如下：

1006办公室冷负荷表2-10

房间号

1006办公室冷负荷

计算时刻

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

南外墙

133

117

100

东外墙

148

131

115

131

148

北内墙

121

南外窗传热

110

138

158

175

186

181

南外窗日射

137

217

288

330

332

295

230

170

137

设备负荷

464

616

648

672

696

712

720

736

照明负荷

显热负荷

108

113

118

120

125

126

潜热负荷

131

总计

696

1321

1597

1714

1777

1789

1772

1767

1765

其他房间亦如上计算，汇总如下：

第一层各房间总冷负荷表2-11

房间号

第一层房间冷负荷汇总

计算时刻

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

1005休息厅

1953

2681

3124

3408

3588

3561

3391

3304

3183

1006办公室

696

1321

1597

1714

1777

1789

1772

1767

1765

1007办公室

526

1171

1448

1565

1643

1655

1622

1614

1595

1008守卫室

453

696

839

924

980

970

922

905

872

1009办公室

526

1171

1448

1565

1643

1655

1622

1614

1595

1010办公室

526

1171

1448

1565

1643

1655

1622

1614

1595

1011办公室

526

1171

1448

1565

1643

1655

1622

1614

1595

1012办公室

526

1171

1448

1565

1643

1655

1622

1614

1595

1013办公室

526

1171

1448

1565

1643

1655

1622

1614

1595

1014办公室

821

1466

1743

1831

1909

1891

1888

1850

1802

总计

7079

13190

15991

17267

18112

18141

17705

17510

17192

二层（同三、四层）各房间总冷负荷表2-12

房间号

二层（同三、四层）房间冷负荷汇总

计算时刻

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

2001

大办公室

1241

2470

3870

3134

3310

3320

3328

3319

3269

2002办公室

438

1010

1225

1298

1390

1437

1457

1498

1506

2003办公室

556

1069

1284

1357

1508

1555

1575

1675

1683

2004办公室

556

1069

1284

1357

1508

1555

1575

1675

1683

2005办公室

556

1069

1284

1357

1508

1555

1575

1675

1683

2006副检察长办公室

978

1446

1734

1906

2005

1985

1905

1874

1824

2007办公室

578

1236

1528

1655

1734

1743

1706

1689

1667

2008办公室

581

1243

1535

1659

1741

1747

1710

1690

1660

2009办公室

528

1173

1450

1567

1645

1657

1624

1616

1597

2010办公室

526

1171

1448

1565

1643

1655

1622

1614

1595

2011办公室

526

1171

1448

1565

1643

1655

1622

1614

1595

2012办公室

526

1171

1448

1565

1643

1655

1622

1614

1595

2013办公室

526

1171

1448

1565

1643

1655

1622

1614

1595

2014办公室

526

1171

1448

1565

1643

1655

1622

1614

1595

2015办公室

821

1466

1743

1831

1909

1891

1888

1850

1802

总计

9463

19106

24177

24946

26473

26720

26453

26631

26349

第五层各房间总冷负荷表2-13

房间号

第五层房间冷负荷汇总

计算时刻

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

5001

大办公室

1467

2697

4141

3495

3806

3906

4050

4176

4216

5002办公室

551

1123

1360

1478

1638

1730

1818

1927

1980

5003办公室

669

1182

1419

1537

1756

1848

1936

2104

2157

5004办公室

669

1182

1419

1537

1756

1848

1936

2104

2157

5005办公室

669

1182

1419

1537

1756

1848

1936

2104

2157

5006副检察长办公室

1226

1694

2031

2302

2549

2629

2697

2814

2864

5007办公室

715

1373

1692

1873

2034

2098

2143

2208

2241

5008办公室

718

1380

1699

1877

2041

2102

2147

2209

2234

5009办公室

647

1292

1592

1757

1906

1966

2004

2067

2096

5010办公室

647

1292

1592

1757

1906

1966

2004

2067

2096

5011办公室

647

1292

1592

1757

1906

1966

2004

2067

2096

5012办公室

647

1292

1592

1757

1906

1966

2004

2067

2096

5013办公室

647

1292

1592

1757

1906

1966

2004

2067

2096

5014办公室

647

1292

1592

1757

1906

1966

2004

2067

2096

5015办公室

940

1585

1885

2021

2170

2200

2268

2301

总计

11506

21150

26617

28199

30942

32005

32955

34349

34883

按逐时法将每个房间冷负荷逐时相加，得出建筑物逐时冷负荷，其中建筑物逐时冷负荷中最大冷负荷即为建筑物的冷负荷。

大空间冷负荷最大时刻房间冷负荷汇总如下：

大空间房间冷负荷表2-14

房间名称

冷负荷（W）

房间名称

冷负荷（W）

1015健身房

7548

1016更衣室

1384

1017更衣室

1501

2016舞厅

27849

3016舞厅

27849

4016舞厅

27849

5016舞厅

33851

五层总冷负荷表2-15

计算

时刻

10:

11:

12:

13:

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