万州某商厦空调工程设计暖通空调毕业设计设计.docx

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万州某商厦空调工程设计暖通空调毕业设计设计

重庆科技学院

毕业设计（论文）

题目万州某商厦空调工程设计

院（系）建筑工程学院

专业班级建环普2009-03

2013年6月8日

注意事项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）

2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词

4）外文摘要、关键词

5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：

引言（或绪论）、正文、结论

7）参考文献

8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：

理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：

任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画

3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印

4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档

5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：

按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订

3）其它

学生毕业设计（论文）原创性声明

本人以信誉声明：

所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。

与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

毕业设计（论文）作者（签字）：

年月日

摘要

本工程是万州某商厦空调设计，建筑面积为1948.8m2。

其中地上六层，建筑面积为1948.8m2；一层为营业商店，建筑面积为324.8m2；二三层为商场，建筑面积为629.6m2；四层为健身房，建筑面积为324.8m2；五层为咖啡厅，建筑面积为324.8m2；六层为咖啡茶座和商人屋面，建筑面积为324.8m2；设计本商厦的中央空调系统，实现每个房间的夏季空调供冷、冬季空调供热。

首先进行设计冷热负荷的计算，其中以1001商店手算为例，算出负荷后，进行系统方案的比较，选定空调系统方案，由于空间比较大所以采用全空气系统，再者整栋楼的负荷不是太大又没有单独的机房所以冷热源机组选用风冷热泵。

确定系统送风量，根据所给设计条件以及总冷、热负荷和已经确定的设计方案进行设备选型。

然后进行水力计算，系统平面布置，机房设计。

最后是空调噪声处理，保温隔热等处理，局部（如厕所车库等）通风排风问题。

关键词：

空调设计全空气系统风冷热泵

ABSTRACT

ThisprojectisacommercialbuildinginChongqingWanzhou,constructionareaof1948.8m2.Ofwhichthegroundsix,constructionareaof1948.8m2;shopfloorforbusiness,constructionareaof324.8m2;twothreeforshoppingmalls,constructionareaof629.6m2;fourforthegym,buildingareaof324.8m2;fiveforthecoffeehall,constructionareaof324.8m2;sixforthecoffeecafesandbusinessmenroofing,constructionareaof324.8m2;designofthecommercialcentralairconditioningsystem,airconditioningineveryroominsummercoolingandwinterheatingairconditioning.First,thedesigncoolingloadcalculations,ofwhich1,001storeshandcalculations,forexample,calculatetheloadofthesystemaftertheprogramcomparedtotheselectedairconditioningsystem,becausealargerspacesotheuseofthewholeairsystem,moreoverthewholebuildingloadisnottoolargeandthereisnoseparateroomsocoldandheatsourceunitsuseair-cooledheatpumps.Determinethesystemairvolume,accordingtothedesignconditionsandthetotalcooling,heatloadanddesignoptionshavebeenidentifiedforequipmentselection.Thenhydrauliccalculation,thesystemlayout,roomdesign.Finally,air-conditioningnoiseprocessing,thermalinsulationandothertreatment,local（suchastoiletsgarage,etc.）exhaustventilationproblems.

Keywords:

AirConditioningDesignFullairsystemAirSourceHeatPump

1工程简介

1.1工程概况

本工程是万州某商厦，建筑面积为1948.8m2。

1.2设计基本资料

1）建筑结构为框架；

2）墙体构造：

外墙为加气混凝土250mm，内墙为轻质龙骨结构200mm；

3）室外气象资料：

《实用供热空调设计手册》中查得；

4）室内温湿度：

夏季

t=25℃Φ=60%；冬季t=20℃Φ=50%

5）室内人员密度：

商店和商场3㎡/人，咖啡厅和咖啡茶座2㎡/人，健身房5㎡/人

6）照明功率密度：

商店和商场12W/m2，健身房18W/m2，咖啡厅和咖啡茶座13W/m2，照明灯具为暗装荧光格栅灯

7）电气设备密度：

商店和商场13W/m2，健身房15W/m2，咖啡厅和咖啡茶座25W/m2；8）作时间：

12小时

气象资料：

表1-1室外气象参数表

地理位置（重庆）

海拔

大气压力

/kpa

室外平均风速/m

夏季空气调节日平均

计算日较差

夏季空气调节室外计算湿球温度

北纬

东经

冬季

夏季

冬季

夏季

29°35′

106°28′

259.1

991.2

973.2

0.8

2.1

32.5

7.7

27.3

表1-2室外计算（干球温度℃）表

冬季空气调节

夏季空气调节

36.5

1.3设计内容

1）空调工程冷负荷的计算；

2）空调工程热负荷的计算；

3）空调工程方案的比较与确定；

4）空调工程系统的设计；

1.4设计依据

《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）

《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）

《采暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2003）

2负荷计算

2.1公共建筑适合用冷负荷系数法计算空调冷负荷

1）通过维护结构传入室内的热量；

2）透过外窗天窗进入室内的太阳辐射热量；

3）人体散热量；

4）照明设备等室内热源的散热量；

5）新风带入室内的热量；

2.1.1外墙和屋面逐时形成的冷负荷

外墙和屋面逐时冷负荷计算公式：

Qc（τ）=AK（tc（τ）—tR）（2-1）

式中：

Qc（τ）----外墙屋面的逐时冷负荷，W；

A----外墙屋面的面面积，m2；

K----外墙或屋面的传热系数，W（/㎡·℃），可由公共建筑节能设计标准查得；

tR----室内计算温度，℃，可由公共建筑节能设计标准查得；

tc（τ）----外墙或屋面的逐时冷负荷计算温度，℃，根据外墙和屋面的不同类型分别在《暖通空调》教材附录2-4和附录2-5中查取；

2.1.2外玻璃窗逐时传热形成的冷负荷

a）通过外玻璃窗传热形成的冷负荷计算公式：

Qc（τ）=KwAw（tc（τ）—tR）（2-2）

式中Qc（τ）----外玻璃窗的逐时冷负荷，W；

Kw----外玻璃窗传热系数W/（㎡·℃），可由公共建筑节能设计标准查得；

Aw----窗口面积，m2；

tc（τ）----外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，℃，可由《暖通空调》教材附录2-10中查取；

b）透过玻璃窗进入室内的日射得热形成冷负荷计算公式：

Qc（τ）=CaAwCSCiDjmaxCLQ　　（2-3）

式中Qc（τ）----透过玻璃窗进入室内的日射得热形成冷负荷，W；

Ca----有效面积系数W/（㎡·℃），可由《暖通空调》教材附录2-15查得；

Aw----窗口面积，m2；

CLQ----窗玻璃的冷负荷系数，可由《暖通空调》教材附录2-16~附录2-19中查取；

2.1.3设备散热形成的冷负荷

设备和用具显热形成的冷负荷公式：

Qc（τ）=QsCLQ（2-4）

式中：

Qc（τ）----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，可由《暖通空调》教材附录2-20和2-21查得。

2.1.4照明散热形成的冷负荷

根据照明灯具的类型和安装方式，荧光灯的逐时冷负荷计算公式：

Qc（τ）=1000n1n2NCLQ（2-5）

式中：

Qc（τ）----灯具散热形成的逐时冷负荷，W；

N----照明灯具所需功率，kW；

n1----镇流器消耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装在空调房间内时，取n1=1.2；当暗装荧光灯镇流器装在顶棚内时，取n1=1.0；

n2----灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部穿有小孔，可利用自然通风散热于顶棚内时，取n2=0.5~0.6；而荧光灯罩无通风孔者取n2=0.6~0.8；

CLQ----照明散热冷负荷系数，计算时应注意其值为从开灯时刻算起到计算时刻的时间，可由《暖通空调》教材附录2-22查得；

2.1.5人体散热形成的冷负荷

a）人体显热散热引起的冷负荷计算公式：

Qc（τ）=qsnϕCLQ（2-6）

式中：

Qc（τ）----人体显热散热引起的冷负荷,W；

qs----不同室温和劳动性质成年男子显热散湿量，W，见《暖通空调》教材表2-13；

n----室内全部人数；

ϕ----群集系数，见《暖通空调》教材表2-12；

CLQ----人体显热散热冷负荷系数，计算时应注意其值为从人员进入房间时刻算起到计算时刻的时间，可由《暖通空调》教材附录2-23查得；

b）人体潜热散热引起的冷负荷计算公式：

Qc=qlnϕ（2-7）

式中：

Qc----人体潜热散热引起的冷负荷，W；

qs----不同室温和劳动性质成年男子潜热散湿量，W，见《暖通空调》教材表2-13；

n----室内全部人数；

ϕ----群集系数，见《暖通空调》教材表2-12；

2.1.6新风负荷

夏季，空调新风冷负荷计算公式：

Qcο=Mο（hO－hR）（2-8）

式中：

Qcο----夏季新风冷负荷，kW；

Mο----新风量，kg/s；

hO----室外空气的焓值，kJ/kg；

hR----室外空气的焓值，kJ/kg；

2.1.7湿负荷

人体散湿量计算公式：

mw=0.278nϕg×10-6（2-9）

式中：

mw----人体散湿量，kg/s；

n----空调房间内的人员总数；

ϕ----群集系数，见《暖通空调》教材表2-12；

g----成年男子的小时散湿量（g/h），见《暖通空调》教材表2-13；

2.1.8建筑热负荷

1）围护结构基本耗热量计算公式：

Qj=AjKj（tR－tow）（2-10）

式中：

Qj----围护结构基本耗热量，W；

Kj----围护结构的传热系数，W/㎡.℃；

Aj----围护结构的面积，㎡；

tR----冬季室内计算温度，℃；

tow----供暖室外计算温度，℃；

α----围护结构的温差修正系数

2）围护结构的附加耗热量

a）朝向修正耗热量

北、东北、西北0～10﹪；

东南、西南-10﹪～15﹪；

东、西-5﹪；

南-15﹪～-30﹪；

b）风力附加耗热量

c）高度附加耗热量当房间高度大于4m时，每高出1m应附加2﹪，但总的附加率不应大于15﹪

3）冷风渗透计算

Qj=0.278Lρaocp（tR-toh）（2-11）

Qj----为加热门窗缝隙渗入的冷空气耗热量，W；

L----渗透冷空气量，m3/h；

ρao----采暖室外计算温度下的空气密度，kg/m3；

cp----空气定压比热，cp=1kJ/（kg.℃）；

toh----采暖室外计算温度，℃；

2.1.9冷热负荷计算结果

各房间冷负荷计算结果见附录A

各房间热负荷计算结果见附录B

2.2以1001房间冷负荷计算举例

1）北外墙冷负荷

由《暖通空调》附录2-3中查得，外墙传热系数K=0.90W/（m2K），由附录2-4查得Ⅱ型外墙冷负荷计算温度的逐时值，按公式2-1计算，结果列于表2-1中。

表2-1西外墙冷负荷（W）

时间

10:

13:

1400

16:

18:

20:

tc（τ）

32.3

31.8

31.4

31.2

31.3

31.6

32.1

△td

2.6

kρ

0.94

t‘c（τ）

33.5

32.3

32.0

31.8

31.9

32.3

32.6

△t

8.5

7.3

7.0

6.8

6.9

7.3

7.6

0.90

29.4

Qc（τ）

224.9

193.2

185.2

178.7

182.6

193.2

201.1

2）南外墙冷负荷

由《暖通空调》附录2-3中查得，外墙传热系数K=0.90W/（m2K），由附录2-4查得Ⅱ型外墙冷负荷计算温度的逐时值，按公式2-1计算，结果列于表2-2中。

表2-2南外墙冷负荷（W）

时间

10:

13:

14:

16:

18:

20:

tc（τ）

34.6

33.9

33.2

32.8

33.1

33.9

34.9

△td

1.1

kρ

0.94

t‘c（τ）

33.6

32.9

32.2

31.9

32.1

32.9

33.8

△t

8.6

7.9

7.2

6.9

7.1

7.2

8.8

0.90

12.6

Qc（τ）

97.5

89.6

81.6

78.2

80.5

81.6

99.8

3）西外墙冷负荷

由《暖通空调》附录2-3中查得，外墙传热系数K=0.90W/（m2K），由附录2-4查得Ⅱ型外墙冷负荷计算温度的逐时值，按公式2-1计算，结果列于表2-3中。

表2-3西外墙冷负荷（W）

时间

10:

13:

14:

16:

18:

20:

tc（τ）

37.8

36.8

35.9

35.2

34.8

34.9

35.8

△td

1.1

kρ

0.94

t‘c（τ）

36.6

35.6

34.8

34.1.9

33.7

33.8

34.7

△t

11.6

10.6

9.8

9.1

8.7

8.8

9.7

0.90

36.96

Qc（τ）

385.9

352.6

326.0

302.7

289.4

292.5

322.7

4）南外窗冷负荷

a）瞬时传热形成冷负荷

双层玻璃钢窗，K=3.01W/㎡.K，由《暖通空调》附录2-10中查得玻璃窗冷负荷计算负荷温度tc（），按公式2-2计算结果列于表2-4中。

表2-4南外墙瞬时传热冷负荷（W）

时间

10:

13:

14:

16:

18:

20:

tc（τ）

26.9

29.0

30.8

31.9

32.2

31.6

29.9

△td

3.0

t‘c（τ）

29.9

32.0

33.8

34.9

35.2

34.6

32.9

△t

4.9

7.0

8.8

9.9

10.2

9.6

7.9

3.01

16.8

Qc（τ）

247.8

354.0

445.0

500.6

515.8

485.5

399.5

b）南外窗透过玻璃窗日射得热形成冷负荷

由《暖通空调》附录2-15中查得双层钢窗有效面积系数Ca=0.75，由《暖通空调》附录2-13查得遮挡系数Cs=0.86，再由附录2-12查得南向日射得热因数最大值Djmax=174。

因重庆属于北区，故由附录2-16查得北区无内遮阳的玻璃窗冷负荷系数逐时值CLQ。

按公式2-3计算结果列于表2-5中。

表2-5南外墙透入日射得热引起的冷负荷（W）

时间

10:

13:

14:

16:

18:

20:

CLQ

0.21

0.39

0.54

0.60

0.36

0.27

0.21

Djmax

174

Cc·s

0.86

16.8×0.75=12.6

Qc（τ）

395.9

735.3

1000.6

1131.3

678.7

509.1

395.9

5）设备散热形成冷负荷

由《公共建筑节能设计标准》查得一般商店设备功率为13W/m2，商店面积为37.76m2由公式2-4可算的设备散热形成的冷负荷Qc（τ）=57.3W。

6）照明散热形成室外冷负荷

由《公共建筑节能设计标准》查得商店的照明设备功率为12W/m2，商店的面积为37.76m2。

由《暖通空调》教材附录2-22查得照明散热冷负荷系数，按公式2-5计算，计算结果列于表2-6中。

表2-6照明散热形成的冷负荷（W）

时间

10:

13:

14:

16:

18:

20:

CLQ

0.69

0.89

0.91

0.93

0.95

0.5

500

Qc（τ）

172.5

222.5

227.5

232.5

237.5

7）人体散热形成的冷负荷

商店书极轻劳动，由《公共建筑节能设计标准》查得商店的人员密度为3m2/人，商店的面积为37.76m2，人数为13。

室内温度为25°C时，没人的显热散热量为58W/人，潜热散热量为123W/人，群集系数ϕ=0.89。

由《暖通空调》教材附录2-23查得轻度劳动人体显热散热冷负荷系数逐时值。

按公式2-6和2-7计算，结果列于表2-7中。

表2-7人员散热引起的冷负荷（W）

时间

10:

13:

14:

16:

18:

20:

CLQ

0.55

0.70

0.79

0.84

0.88

0.91

0.45

0.89

Qc（τ）

369.1

469.7

530.1

563.7

590.5

610.7

302.0

123

1423

合计

1792.1

1892.7

1953.1

1986.7

2013.5

2033.7

1725.0

8）夏季新风形成的冷负荷

由《公共建筑节能设计标准》查得商店的新风量为20m3/（h人），1001商店人数为13人，则新风量mo=13×20=260m3/h。

由焓湿图查得室内温度tR=25℃ϕR=60%时，

室内空气焓值hR=56kJ/kg；室外温度to=36.5℃，ts=27.3℃时，室外空气焓值为

ho=88.7kJ/kg

则Qc（τ）=1.2×260/3600（88.7-56）

=2.54kw

9）房间总冷负荷

表2-8各项冷负荷的汇总（W）

时间

10:

13:

14:

16:

18:

20:

维护结构

1352

1724.7

2038.4

2191.5

1747

1561.9

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