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?
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?
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
25
16
60
<60
35
≦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
tj
围护结构
条件
tj
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
3
5
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:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
Δtτ-ε
6
7
9
11
14
17
19
21
20
19
17
K
F
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:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
Δtτ-ε
7
9
11
13
14
14
14
14
13
12
11
K
F
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:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
Δtτ
K
F
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:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
Jj·τ
45
64
93
121
137
138
124
101
82
67
49
F
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:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
JXτ-t
0
n’
Q
4×65=240
CLQX
0
(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:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
JLτ-T
0
n1n2
×=
Q
1248
CLQl
0
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:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
JEτ-T
0
n1n2
×=
Q
1560
CLQl
0
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:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
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
0
计算时刻τ
8:
00
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
18:
00
潜热负荷
265
照明负荷
0
设备散热负荷
0
总计
由上表能够看出,房间1001的最大