毕业设计某办公楼空调系统.docx

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毕业设计某办公楼空调系统

前言

随着国民经济的快速进展，人民生活水平的不断提高，人民对生活环境和舒适度要求愈来愈高，空调系统及相关设备已成为人们日常生活的一部份，其中建筑空调成为制造室内舒适环境、保证生产工艺，提高工作效率和进展生产力的重要保证。

空气调剂分为“工艺性空调”和“舒适性空调”。

前者应用于工业及科学实验进程，而后者应用于以人为主的空气环境的调剂。

本次设计为舒适性空调的设计，它的精度没有工艺性空调那么高，因此相对调剂的范围比较宽泛。

空调设计就是从调剂室内空气品质来知足到人们的舒适性要求，它对生产、社会生活有着超级实际的意义，本次毕业设计充分利用大学四年所学的暖通空调专业知识，不仅提高了搜集资料，分析问题、解决问题的能力，而且设计在？

？

教师的悉心指导下不断取得完善。

本次设计，查询了大量的专业文献资料和工程实例，严格依照标准、标准进行，在技术经济比较和节能方面，那么依照规范和教师的指导进行设计、计算。

由于实践体会的不足，致使我在计算进程中一些数据的选取缺乏实际体会的指导，存在很多的问题，与实际存在必然的不同，但也大体符合要求。

总之设计中充分考虑了经济技术方面的阻碍。

但由于本人知识水平有限，其中确信有许多不全面，不完善的地址，望教师同窗提出宝贵意见，以便取得更正。

在本次毕业设计进程中，深得**教师和诸多教师的指导和帮忙，在此表示由衷的谢意。

摘要

本设计为西安某办公楼空调系统,拟为之设计合理的半集中式系统,为室内工作人员提供舒适的工作环境。

设计内容主包括:

空调冷负荷的计算；空调系统的划分与系统方案的确信；冷源的选择;空调结尾处置设备的选型；风系统的设计与水力计算；室内送风方式与气流组织形式的选定；水系统的设计、布置与水力计算；风管系统与水管系统保温层的设计；消声防振设计等内容。

本设计依据有关标准考虑节能和舒适性要求，一层采纳全空气系统，二至六层的办公室采纳风机盘管—新风系统。

关键字：

空调，全空气系统，风机盘管—新风系统

Abstract

Thegraduationprojectdesignsawater-airconditioningsystemforaofficebuildinginxi’anCity,soastocreateacomfortableworkenvironmentforthestuff.

Itcontains:

coolingloadcalculation;theestimationofsystemzoning;theselectionofrefrigerationunits;theselectionofairconditioningequipments;thedesignofairsystemanditsresistanceanalysis;theestimationofairdistributionmethodandtheselectionofrelevantequipments;thedesignofwatersystemanditsresistanceanalysis;theinsulationofairductplantandchilledwaterpipes;noiseandvibrationcontrol;etc.

Accordingtosomecorrelationstandard,allowforenergysafeandindoorcomfort。

Thefirstfloorwemakeuseofentireairsystemtocreatethesatisfyingcondition；Thesecondtosixthfloorisoffice，theairconditionsystemofthedesignisFancoilunits（FCUs）--freshairsystem.

KEYWORDS:

airconditioning,Entireairsystem,Fancoilunits（FCUs）--freshairsystem

1原始资料

土建资料

建筑概况

该建筑位于陕西省西安市，是办公用楼，共有六层，建筑占地面积约为。

建筑的具体情形见建筑平面图，因为本建筑物的二至五楼模式一样，因此仅对一层、二层、六层进行进算。

建筑围护结构

1.外墙

外墙采纳混凝土加气混凝土280（087001），墙体150mm厚，传热系数K=（㎡·K），衰减系数β=，延迟时刻ε=，放热衰减系数

=。

2.内墙

内墙采纳砖墙（002002），180mm厚，其传热系数K=（㎡·K），衰减系数β=，延迟时刻ε=，放热衰减系数

=。

3.屋顶

采纳采纳技术方法屋面结构001中的05-1—1型，设有防水层和保温隔气层。

δ=35mm厚，传热系数K=（㎡·K），衰减系数β=，延迟时刻ε=，放热衰减系数

=。

4.楼板

采纳面层上铺羊毛地毯的钢筋混凝土楼板，传热系数K=（㎡·K），衰减系数β=，延迟时刻ε=，放热衰减系数

=。

依照《空气调剂》表2-6，该房间类型为重型。

5.玻璃外窗

采纳的双层5mm厚一般玻璃钢窗，而且内置遮阳系数为的浅色蓝布帘，传热系数K=（㎡·K）。

气象资料

西安市室外空气参数

查《简明空调设计手册》取得西安市的室外空气参数：

地理坐标：

纬度（北）°；经度（东）°

冬季大气压力：

；

冬季室外计算干球温度；℃；

冬季室外计算相对湿度：

％；

冬季室外平均风速：

m/s；

夏日大气压力：

；

夏日室外计算干球温度：

℃；

夏日室外计算湿球温度：

℃；

夏日日平均干球温度：

℃；

夏日室外计算相对湿度：

66％；

夏日室外平均风速：

0m/s。

空调房间的室内空气参数的确信

室内空气参数的选取直接阻碍到工程投资、能量利用和运行费用，关于不同类别、不同性质的工程应别离对待。

依照有关规定及类似工程设计资料，室内空气设计参数和新风量、噪声标准、人员密度、照明标准、设备标准见下表：

表空调房间的室内空气设计参数

建筑名称

温度（℃）

相对湿度％

新风量

噪声

夏季

冬季

夏季

冬季

m3/（h·人）

dB（A）

办公区

<60

≦45

建筑名称

人员密度

照明标准

设备标准

办公区

人/㎡

40w/㎡

50w/㎡

空调设计任务

毕业设计是学生步入社会职位前的综合能力训练，通过撰写毕业论文，运用已有的专业知识，独立进行科学研究活动，并学习分析和解决专业学术问题的方式，锻炼对社会的适应能力，增强竞争力。

要求达到以下大体要求：

1.在教师的指导下，运用已有知识独立进行科学研究活动。

2.初步把握分析和解决某一学术问题的方式。

3.把握针对自己选定的论文主题，及其范围内进行全面调查和研究的方式。

4.把握论文的选题，论文预备、论文撰写等几方面的问题。

本论文的设计内容包括两部份：

毕业设计：

西安市某办公楼空调设计，包括设计说明书和设计图纸。

专题：

外文学术论文翻译，了解专业前沿、把握外文翻译的一样方式，并熟悉专业学术论文的书写方式。

毕业设计说明书和图纸要紧包括：

认真阅读原始设计资料、文件，如设计任务书、建筑图，充分了解设计对象的特性及室内环境或工艺工程对空调系统的要求；

1）搜集相关的设计参考资料，设计手册、设计方法、设计标准、乃至产品样本等。

2）查取室内外设计气象参数，计算空调冷热负荷；

3）空调房间人体散热量及散湿量的计算；

4）空调房间照明器具散热量计算；

5）设备、器具、管道等室内热源及食物或物料的散热量及散湿量计算；

6）计算新风量、回风量、排风量、总送风量及换气次数；

7）在空气焓湿图上绘制空气处置进程线；

8）气流组织设计与计算；

9）选择和确信空调方案：

空调方式、冷热源方案、系统操纵方案等，需要做经济技术分析、比较；

10）设备选型，包括主机和结尾设备；

11）系统布置，包括设备、管路等的布置；

12）空调系统管道消声隔振及防腐保温设计；

13）风道系统阻力计算及通风机的选择计算；

14）水系统的设计计算及水泵、机组、冷却塔等相关设备的选择计算；

15）绘制图纸及设备明细表：

包括空调系统平面图、空调风、水系统图。

2房间冷、湿负荷的计算

空调冷湿负荷计算是空调工程设计中最基础的计算工作，负荷计算的准确性

直接阻碍到工程投资、能耗、运行费用及利用成效，而且空调房间冷（热）、湿

负荷是确信空调系统送风量和空调设备容量的大体依据。

确信房间冷、湿负荷的组成

房间冷负荷的组成

空调房间或区域夏日冷负荷应包括以下各项内容：

（1）通过建筑围护结构传入的热量；

（2）通过外窗进入的太阳辐射热；

（3）人体散热量；

（4）照明散热量；

（5）设备散热量；

（6）食物或物料的散热量；

（7）新风带入的散热量；

（8）伴随各类散热产生的潜热。

房间湿负荷的组成

空调房间的湿负荷一样包括以下各项内容：

（1）人体散湿量；

（2）新风带入的湿量；

（3）液面或湿表面的散湿量等。

房间热负荷的组成

空调热负荷包括：

围护结构的传热量和新风的加热量，室内稳固的散热量应扣除，而且热负荷计算主若是用于确信空调系统的热源容量，空调结尾设备的选择一样是依照夏日供冷工况时选择。

由于在本设计中，以单位建筑面积作为基础进行估算，利用空调热负荷计算指标来进行空调房间热负荷的计算，不需要研究其详细的组成。

空调房间冷负荷的计算

由于围护结构有必然的蓄热性，对负荷有延迟和衰减的作用，因此在进行冷负荷计算时采纳非稳态计算法进行，本设计中只对设计层进行详算。

考虑该建筑为办公楼，确信

空调运行时刻为10小时，因此计算负荷时所取的计算时刻是8：

00—18：

00时

的冷负荷进行分项计算。

通过外墙和屋顶传热形成的冷负荷

通过外墙传热形成的冷负荷即外墙冷负荷可按《空气调剂》中谐波法的工程简化计算方式，式2—58进行计算：

CLQτ=K·F·Δtτ-ε（2—1）

式中CLQτ——外墙冷负荷，W；

K——围护结构的传热系数，W/（㎡·K）；

F——围护结构的传热计算面积，㎡；

τ——计算时刻，h；

ε——保护结构（外墙）表面受到周期为24小时谐波性温度作用，温度波传到内表面的延迟时刻，h；

τ-ε——温度波的作历时刻，即温度波作用于保护结构内表面的时刻，h；

Δtτ-ε——作历时刻τ下，保护结构的冷负荷计算温差，简称负荷温差。

窗户瞬变得热形成的冷负荷

瞬变得热形成的冷负荷可按《空气调剂》中谐波法的工程简化计算方式，式2—60进行计算：

CLQc.τ=K·F·Δt（2—2）

式中CLQc.τ——窗户瞬时传热冷负荷，W；

K——窗户的传热系数，W/（㎡•K），单层窗取W/（㎡•K）；

F——窗户传热面积，㎡；

Δt——计算时刻的负荷温差，℃。

可查《空气调剂》附录2—12。

窗户日射得热形成的冷负荷

日射得热可按《空气调剂》中谐波法的工程简化计算方式，式2—61进行计算：

CLQf..τ=

CsCnF

（2—3）

式中CLQf..τ——户日射得热冷负荷，W；

——窗户的有效面积系数；取；

——地址修正系数，因为本设计为西安的空调设计，因此修正系数取1；

Cs——玻璃窗的遮挡系数，查《空气调剂》附录2—7，取Cs=；

Cn——室内遮阳设施的遮阳系数，查《空气调剂》附录2—8，采纳的是浅蓝布帘，取值；

F——玻璃窗户的面积，㎡；

——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/㎡。

人体散热形成的冷负荷

人体散热包括显热和潜热，故二者所形成的冷负荷应别离进行计算。

人体显热散热形成的冷负荷按《空气调剂》式2—89进行计算：

CLQx=QJXτ-t=q·n·n’JXτ-t（2—4）

式中CLQx——人体显热散热形成的冷负荷，W；

Q——人体散热量，W；

q——不同室温和劳动性质时成年男子的散热量，取25℃下极轻劳动（办公）成年男子显热散热量为65W；

n——室内全数人数；

n′——群集系数，办公取；

τ—t人员进入房间到计算时刻的时刻，h；；

JXτ-t——τ—t时刻人体显热散热量的冷负荷负荷系数。

人体潜热散热形成的冷负荷

由于人体潜热散热量全数转换为空调房间的冷负荷，故人体潜热散热冷负荷应等于人体潜热散热量，将式2—89转换即可对人体潜热散热冷负荷进行算：

Qq=qq·n·n’（2—5）

式中Qq——人体潜热散热所形成的冷负荷，W；

qq——每名成年男子的潜热散热量，W;

n——室内全数人数，人；

n’——群集系数，办公取n’＝。

因这人体散热冷负荷CLQ应为人体显热散热冷负荷CLQx与人体潜热散热冷负荷Qq之和，即：

CLQ=Qq+CLQx（2—6）

灯光照明形成的冷负荷

照明设备散热形成的冷负荷按《简明空调设计手册》式2—9进行计算：

CLQτ=n1·n2·N·JLτ-T（2—7）

式中N——照明灯具所需要功率，W；

n1——镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器在空调房间内时，取n1＝；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，取n1＝；

n2——灯罩隔热系数，当荧光灯上部穿有小孔，可利用自然通风散热于顶棚内时，取n2＝～；而荧光灯罩无通风孔时，那么视顶棚内通风情形，取n2＝～；

T——开灯时刻；

τ-Τ——从开灯时刻到计算时刻的时刻，h；

CLQτ——照明设备散热形成的冷负荷，W；

JLτ-t——τ-Τ时刻照明设备散热的冷负荷系数，查《简明空调设计手册》表2－17。

设备散热形成的冷负荷

由于工艺设备及其电机都在室内设备散热形成的冷负荷可按《简明空调设计手册》的式（2-12）进行计算：

Qτ＝n1·n2·n3·N·JEτ-T／η（2－8）

式中N——设备的总的安装功率，W；

n1——利用系数（安装系数），即电动机最大实耗功率与安装功率之比，一样为～，取n1＝；

n2——同时利用系数，即同时利用的安装功率与总功率之比，一样为～，取n2＝；

n3——负荷系数，反映平均负荷达到设计负荷的水平，一样取；

T——设备投入利用的时刻，h；

τ-Τ——从开灯时刻到计算时刻的时刻，h；

Qτ——设备散热形成的冷负荷，W；

JEτ-t——τ-Τ时刻设备散热的冷负荷系数，查《简明空调设计手册》表2－18。

内墙、楼板、顶棚及地面传热形成的冷负荷

内墙、楼板、顶棚和地面形成的冷负荷，可概略按《简明空调设计手册》的式（2－6）进行计算：

Q＝K·F·（twp＋

tj－tN）（2－9）

式中twp——夏日空气调剂室外计算日平均温度，℃；

tN——室内空调计算温度，℃；

tj——考虑太阳辐射热等因素的附加空气温升，℃，可下表当选取。

表附加空气温升

围护结构

条件

内墙楼板

邻室为非空调房间时

邻室发热量很少如走廊，办公室等

邻室发热量<23W/（m3·h）

邻室发热量23～116W/（m3·h）

0—＋2

本设计中邻室大体上都是空调房间，只有走廊和机房为非空调房间，此进程的传热很少，因此取0℃，即室内无温差传热。

空调冷负荷计算

本设计选用一、二，六层作为设计层，而且对此三层采纳上述公式进行计算，在本设计中由于非设计层的结构与二层（即二层设计层）的结构相同，因此非设计层各房间的冷负荷就等于二层设计层对应房间的冷负荷。

确信设计层空调房间的冷负荷

确信空调房间的冷负荷，应依照上述6项散热量所形成的冷负荷逐时叠加，再找出综合最大值，即为空调房间冷负荷。

下面以一层的1001房间为例计算最大冷负荷。

由土建中资料能够明白此

房间西外墙面积为x=m2，地面面积为x=m2，南外窗面积为x=m2，那么南外墙面积为x–m2=11m2此房间人数为x=，因此此房间人数取4人。

且此房间无温差传热，所之内墙及内门面积能够不计算。

西外墙冷负荷计算

由土建资料能够明白，K=（m2·K），衰减系数β=，延迟时刻

ε=，从《空气调剂》附录2—10中查的扰量作历时刻τ-ε时的西安市外墙负荷温差的逐时值Δtτ-ε，即可按式（2—1）算出外墙的逐时冷负荷，计算结果列于表2—2中。

西外墙冷负荷（W）表2—2

计算时刻τ

8：

9：

10：

11：

12：

13：

14：

15：

16：

17：

18：

Δtτ-ε

CLQτ

南外墙冷负荷计算

由土建资料能够明白，南外墙的参数和西外墙的参数相同，一样由《空气调剂》附表2—10中查的西安市外墙负荷温差的逐时值Δtτ-ε，一样按式（2—1）算出外墙的逐时冷负荷，计算结果列于表2—3中。

南外墙冷负荷（W）表2—3

计算时刻τ

8：

9：

10：

11：

12：

13：

14：

15：

16：

17：

18：

Δtτ-ε

CLQτ

南外窗冷负荷的计算

窗子的冷负荷分为：

瞬变传热得热形成的冷负荷和日射得热形成的冷负荷。

下面别离计算这两种负荷。

（1）瞬变得热传热形成的冷负荷

由土建资料能够明白，外窗采纳的是双层5mm厚一般玻璃钢窗，而且内置遮阳系数为的浅色蓝布帘，传热系数K=（㎡·K）。

由《空气调剂》附表2—12查的个计算时刻的负荷温差Δtτ，计算结果列于表2—4中。

南外窗瞬变得热冷负荷（W）表2—4

计算时刻τ

8：

9：

10：

11：

12：

13：

14：

15：

16：

17：

18：

Δtτ

CLQτ

（2）日射得热形成的冷负荷

由《空气调剂》附表2—13能够查的各计算时刻的负荷强度Jj·τ，窗面积为，窗有效面积系数为，地址修正系数为1，窗户内遮阳系数为。

按式（2—3）计算，结果列于表2—5中。

南外窗日射得热冷负荷（W）表2—5

计算时刻τ

8：

9：

10：

11：

12：

13：

14：

15：

16：

17：

18：

Jj·τ

121

137

138

124

101

CLQτ

人体散热形成冷负荷的计算

人体散热形式包括显热散热和潜热散热，下面分开计算。

（1）人体显热散热负荷的计算

由土建资料能够明白此建筑为重型建筑，同时由《空气调剂》附表2—16查的人体负荷强度系数JXτ-t，这些确信后由式（2—4）计算，计算结果列于表2—6中。

人体显热散热冷负荷（W）表2—6

计算时刻τ

8：

9：

10：

11：

12：

13：

14：

15：

16：

17：

18：

JXτ-t

n’

4×65=240

CLQX

（2）人体潜热散热冷负荷的计算

由于人体的潜热在每一个时刻相同且全都转化为室内冷负荷，因此潜热负荷能够按式（2—5）计算，即

Qq=qq·n·n’=4×69×=265W

灯光照明形成的冷负荷

由表1—1能够明白室内灯光的强度为40W/m2×m2=1248W，由《空气调剂》的附表2—15能够查的照明散热负荷系数JLτ-T，从而能够算出灯光照明形成的冷负荷，将计算结果列于表2—7中。

灯光照明形成的冷负荷（W）表2—7

计算时刻τ

8：

9：

10：

11：

12：

13：

14：

15：

16：

17：

18：

JLτ-T

n1n2

×=

1248

CLQl

设备散热形成冷负荷的计算

由表2—1能够明白本房间散热设备的冷负荷为50W/m2×m2=1560W，由《空气调剂》的附表2—14能够得知设备器具散热的负荷系数JEτ-T,从而计

算出设备散热的冷负荷，其计算结果列于表2—8中。

设备散热形成的冷负荷（W）表2—8

计算时刻τ

8：

9：

10：

11：

12：

13：

14：

15：

16：

17：

18：

JEτ-T

n1n2

×=

1560

CLQl

由于本次设计的房间均为空调房间，因此不考虑戸间的传热，即内墙，内门及楼板之间的传热能够忽略了。

最后将前面各项逐时冷负荷值汇总在表2—9中。

各项负荷汇总表（W）表2—9

计算时刻τ

8：

9：

10：

11：

12：

13：

14：

15：

16：

17：

18：

西外墙冷负荷

南外墙冷负荷

瞬变传热冷负荷

日射得热冷负荷

人体显热冷负荷

计算时刻τ

8：

9：

10：

11：

12：

13：

14：

15：

16：

17：

18：

潜热负荷

265

照明负荷

设备散热负荷

总计

由上表能够看出，房间1001的最大

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