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黄荣巍定稿

南京工程学院

毕业设计说明书（论文）

作者：

黄荣巍学号：

240102917

系部：

康尼学院

专业：

建筑环境与设备工程

题目：

无锡某综合建筑空调系统设计

指导者：

李冀静

（姓名）（专业技术职务）

评阅者：

（姓名）（专业技术职务）

2014年5月南京

毕业设计说明书（论文）中文摘要

本设计是无锡市某综合楼的空调系统设计。

此建筑是包括商场、会议室、休息室、公寓式办公室等于一身的多功能型建筑，总建筑面积为9950㎡,建筑高度为25.5m，建筑共八层，地上七层,地下一层。

机房设在地下一层，制冷机组放在室外空地。

一层为商场，二是商场，三至七层有公寓式办公室、会议室和休息室。

此次暖通空调设计内容包括：

集中空调系统（含冷、热源方案的选择）。

对于一二层空间比较大的商场采用全空气系统，对于其他楼层空间较小的房间主要采用风机盘管加新风系统。

随着科学技术的不断发展，中央空调领域也进行了一系列的改进，研究环保、节能的空调产品和技术已成为现在中央空调界的主题，已经投入使用了冰蓄冷空调系统、燃气空调、VAV系统等。

本次设计中采用风冷模块式式冷热水机组作为空调系统的冷热源，这样四台机组夏季可进行供冷，冬季采用热水进行供热。

针对空调区域的不同，空调方式也不同。

关键字综合楼全空气系统风机盘管

毕业设计说明书（论文）外文摘要

TitleThecentralairconditioningsystemdesignofa

comprehensivebuildinginWuxi

Abstract

ThisdesignisacomplexbuildingairconditioningsystemdesignofWuxiCity.Thisbuildingisincludingshoppingmalls,conferencerooms,lounges,apartmentofficeequalsamultifunctionalbuildingwithatotalconstructionareaof9950squaremeters,thebuildingheightof25.5m,theconstructionofeight,sevenfloor,basement.Roomlocatedinthebasement,therefrigerationunitontheoutdoorspace.Onefortheshoppingmall,twoshoppingmalls,therearethreetosevenapartment-styleoffices,meetingroomsandlounges.TheHVACdesignelementsinclude:

centralairconditioningsystems（includingcold,heatandselecttheprogram）.Foratwo-storyspaceisrelativelylargemallsall-airsystems,floorspaceforothersmallerroomsusedmainlyairfancoilsystems.Withthecontinuousdevelopmentofproductionandtechnology,humanairconditioningtechnologyalsocarriedoutaseriesofimprovements,whilealsoactivelystudyingenvironmentalprotection,energy-savingair-conditioningproductsandtechnologieshavebeenputtouseicestorageair-conditioningsystems,gasairconditioning,VAVair-conditioningsystem,groundsourceheatpumpsystems.Thedesignusesawater-cooledscrewchillerasasourceofcoldairconditioningsystem,sotwounitscanbecarriedoutinsummercoolingandwinterheatingusinghotwater.Differentregionsforairconditioning,airconditioningindifferentways.

Keyword：

Comprehensivebuildingair-conditioningsystemFancoil

第一章工程概述与设计依据1

1.1工程名称：

1.2地理位置：

1.3气象参数1

1.3.1夏季参数1

1.3.2冬季参数1

1.3.3工程参数1

1.3.4土建参考资料2

第二章负荷计算3

2.1冷负荷计算3

2.1.1房间冷负荷的构成3

2.1.2冷负荷主要计算公式3

2.1.3冷负荷汇总8

2.2湿负荷计算9

2.1.1房间湿负荷的构成9

2.1.2湿负荷的计算公式10

2.3热负荷计算10

2.3.1房间热负荷的构成10

2.3.2热负荷计算10

2.3.3热负荷汇总11

2.3.4冷、热负荷指标11

2.4新风负荷计算12

第三章空调系统方案的确定13

3.1空调系统的确定13

3.2全空气系统设计计算13

3.3风机盘管加新风系统设计计算14

3.4风量汇总15

3.5新风机组选型17

3.6风机盘管选型17

第四章气流组织18

4.1风管材料和形状的确定18

4.2送、回风管的布置18

4.3气流组织设计18

4.3.1全空气系统18

4.4风管设计19

4.4.1风道水力计算步骤19

4.4.2全空气系统的风道水力计算20

4.4.3风机盘管加新风的风道水力计算23

第五章水系统设计27

5.1空调水系统的分类27

5.2冷冻水管路设计计算步骤27

5.3冷冻水供回水水力计算28

5.4冷冻水泵的选型29

5.4.1冷冻水泵的选型29

5.5冷凝水排放系统设计30

5.6气压罐定压设计31

第六章空调冷热源的确定33

第七章管道保温设计的考虑34

7.1管道保温的一般原则34

7.2管道保温层厚度的确定34

第八章空调系统消声减振的设计方案35

8.1空调系统消声设计35

8.2空调系统减振设计35

参考文献36

结论37

致谢38

附录一：

附录二：

附录三：

附录四：

图纸70

第1章工程概述与设计依据

1.1工程名称：

无锡市某综合建筑空调系统设计

1.2地理位置：

国家

省份

城市

经度（°E）

纬度（°N）

中国

江苏

无锡

118.48

1.3气象参数

1.3.1夏季参数

通风室外计算温度:

30℃,

通风室外计算相对湿度:

60%,

空气调节室外计算干球温度：

34℃，

空气调节室外计算湿球温度：

28.1℃，

空气调节室外计算日平均温度：

31℃，

室外相对湿度65%

室外大气压力:

99910pa

1.3.2冬季参数

通风室外计算温度:

1℃,

空气调节室外计算温度：

-3℃，

空气调节室外计算相对湿度：

79%，

室外大气压力：

102360pa

1.3.3工程参数

无锡地区某综合楼，高7层，为现浇混凝土框架结构，耐火等级为一级，总建筑面积为9950㎡，地下一层，地上七层，楼设计标高为25.5m。

地下一层为地下室内停车场和空调机房。

表1.3室内设计参数表

房间类型

室温（℃）

相对湿度（﹪）

噪声声级（dB（A））

工作区风速（m/s）

新风标准（m3/h.p）

夏季

冬季

夏季

冬季

商场

35-45

0.2-0.4

15-25

会议室

35-40

0.2-0.4

办公室

35-40

0.2-0.4

休息室

35-40

0.2-0.4

1.3.4土建参考资料

设计时选用的墙体和窗体材料。

（1）建筑外墙选用了2号墙体：

δ=240mm，k=0.90；

（2）建筑内墙选用了1号墙体：

δ=240mm，k=1.76；

（3）建筑屋面选用了II类保温屋顶：

δ=35mm，k=0.38；

（4）窗户选用了双层5mm厚普通玻璃钢窗：

k=5.7，挂浅色白布帘。

第二章负荷计算

2.1冷负荷计算

2.1.1房间冷负荷的构成

（1）通过围护结构传入室内的热量；

（2）透过外窗进入室内的热量；

（3）人体散热量；

（4）照明散热量；

（5）设备散热量。

2.1.2冷负荷主要计算公式

（1）外墙和屋顶冷负荷

在日射和室外气温综合作用下，外墙和屋顶瞬变传热形成的逐时冷负荷，可按式（2-1）计算：

（2-1）

其中：

LQ——外墙和屋顶瞬变传热引起的逐时冷负荷，W；

F——外墙和屋顶的计算面积，㎡；

K——外墙和屋顶的传热系数，W/（㎡·℃）

tn——室内设计温度，℃；

tl——外墙和屋顶的冷负荷温度逐时值，℃；

td——外墙或屋顶冷负荷计算温度地点修正值，℃。

以一楼商务办公大厅为例：

西外墙冷负荷

时间

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

18:

00:

19:

20:

21:

37.30

36.80

36.30

35.90

35.50

35.20

34.90

34.80

34.9

35.3

35.8

36.5

0.00

26.00

0.90

17.10

173.91

166.21

158.52

152.36

146.21

141.59

136.97

135.43

136.971

143.127

150.822

161.595

表2.1一楼办公室1外墙冷负荷计算表

（2）内围护结构冷负荷

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而生的冷负荷可按式（2-2）计算：

（2-2）

其中：

F——内围护结构的计算面积，㎡；

K——内围护结构的传热系数，W/（㎡·℃）

tn——室内设计温度，℃；

to,m——夏季空调室外计算日平均温度，℃；

△ta——附加温升，℃，取邻室平均温度与室外平均温度的差值。

当邻室有一定的发热量时，通过空调房间隔墙、楼板、内窗、内门等内围护结构的温差传热而产生的冷负荷，可视作稳定传热，不随时间而变化，△ta取0值。

（3）外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷

在室内外温差作用下，通过外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷可按式（2-3）

计算：

（2-3）

其中：

F——窗口面积，㎡；

k——外窗传热系数修正值，见表；

K——玻璃窗的传热系数；

tn——室内设计温度；

tl——玻璃窗冷负荷温度的逐时值；

td——外窗冷负荷计算温度地点修正值。

此次设计外窗类型为金属窗框双层钢窗，则k为5.7。

以下为一楼商务办公大厅的外玻璃窗瞬变传热冷负荷计算简表

西侧外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷

时间

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

18:

19:

20:

21:

27.90

29.00

29.90

30.80

31.50

31.90

32.20

32.00

31.6

30.8

29.9

29.1

5.7

8.55

190.07

243.68

287.54

331.40

365.51

385.01

399.63

389.88

370.386

331.398

287.5365

248.5485

北侧外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷

时间

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

18:

19:

20:

21:

27.90

29.00

29.90

30.80

31.50

31.90

32.20

32.00

31.6

30.8

29.9

29.1

5.7

93.9

2087.4

2676.1

3157.6

3639.5

4014.2

4228.3

4388.8

4281.8

4067.7

3639.5

3157.8

2729.6

（4）透过玻璃窗的日射得热引起的冷负荷

透过玻璃窗进入室内的日射形成的逐时冷负荷按式2-4计算：

（2-4）

其中：

Ca——窗有效面积系数；

Cs——窗玻璃的遮挡系数；

Cn——窗内遮阳设施的遮阳系数；

F——外窗面积，㎡；

Djmax——太阳辐射得热因数的最大值，W；

CLQ——外窗冷负荷系数

此窗柜为双层钢窗、标准玻璃、窗帘为浅色白布帘，则Ca取0.75，Cs取0.78，Cn取0.60

一楼商场的外玻璃窗日射得热冷负荷计算见下表

透过北侧玻璃的日射得热引起的冷负荷

时间

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

18:

19:

20:

21:

0.75

0.78

0.60

93.90

CLQ

0.49

0.56

0.61

0.64

0.66

0.63

0.59

0.64

0.38

0.35

0.32

Djmax

115.00

1857.2

2122.55

2312.07

2425.78

2501.58

2387.87

2236.26

2425.78

1440.30

1326.60

1212.89

透过西侧玻璃的日射得热引起的冷负荷

时间

10:

11:

12:

13:

14:

15:

16:

17:

18:

19:

20:

21:

0.75

0.78

0.60

8.55

CLQ

0.16

0.17

0.18

0.25

0.37

0.47

0.52

0.62

0.55

0.24

0.23

0.21

Djmax

538.00

258.33

274.48

290.62

403.64

597.39

758.85

839.57

1001.03

888.01

387.50

371.35

339.06

（5）照明散热引起的冷负荷

根据照明灯具的类型和安装方式的不同，其冷负荷计算式分别是：

白炽灯：

（2-5）

荧光灯：

（2-6）

其中：

N——照明灯具所需功率，W；

n——照明灯具镇流器耗功率系数，当明装荧光灯的镇流器装时，取n=1.2；当暗装荧光灯镇流器装设在顶棚内时，可取n=1.0；

n′——灯罩隔热系数，当荧光灯罩上部穿有小孔（下部为玻璃板），

可利用自然通风散热于顶棚内时，取n′=0.5～0.6，而荧

光灯罩无通风孔时，则视为顶棚内通风情况，取n′=0.6～0.8；

CLQ——照明散热冷负荷系数

一楼商务办公大厅的照明散热冷负荷计算见表2.6

表2.6一楼商务办公大厅的照明散热冷负荷计算表

照明散热形成的冷负荷

n′

CLQ

1.20

0.50

1.00

600.00

（6）设备冷负荷

随着技术的发展，工作的需要，计算机在空调间内越来越普及，在商务办公大厅内计算机的散热对空调的影响较大。

通常每台电脑的冷负荷值可按300～500W考虑。

这里我们取400W/台考虑。

一楼商务办公大厅考虑3台电脑同时工作则设备散热形成的冷负荷为LQ=3X400=1200W。

（7）人体散热形成的冷负荷

人体显热散热引起的冷负荷计算式为：

（2-7）

其中：

q——在不同室温和劳动性质下成年男子显热散热量，W；

n——室内全部人数，一般根据4㎡/人；

φ——群集系数；

CLQ——人体显热散热冷负荷系数，这一系数取决于活动人员在空调房间内在负荷计算时间内从开始进入到离开的时长。

对于人员密集的场所（如商场。

影剧院等），可取CLQ=1.0。

人体潜热散热引起的冷负荷计算式为：

（2-8）

其中：

q——在不同室温和劳动性质下的成年男子显热散热量，W；

n——室内全部人数；

φ——群集系数。

一楼商务办公大厅的人体散热冷负荷计算见表2.5

人体散热形成的冷负荷

显热

CLQ

61.00

4.00

0.89

1.00

217.16

潜热

73.00

4.00

0.89

259.88

表2.5

2.1.3冷负荷汇总

一楼冷负荷汇总：

二楼冷负荷汇总：

三、四、五、六楼冷负荷汇总：

七楼冷负荷：

总冷负荷汇总：

注：

各房间冷负荷见附录一

2.2湿负荷计算

2.1.1房间湿负荷的构成

人体散湿量及其他室内散湿量，本次设计主要是商场，办公室，休息室，以及会议室，其它房间的除人之外的湿负荷较小，所以可以忽略。

2.1.2湿负荷的计算公式

主要考虑人体的散湿量和新风湿负荷

（1）人体散湿量

人体散湿量可按下式计算：

Wr=0.001nφw（2-9）

其中：

Wr——人体散湿量；

n——室内全部人数；

w——每名成年男子的散湿量；

φ——群集系数。

（因为本次设计均是会议室、办公室、休息室、商场、所以湿负荷只考虑人体的散湿量）

以一楼的商务办公大厅为例：

一楼商务办公大厅

散湿量

室内人数

群集系数

湿负荷

109.00

4.00

0.89

0.39

注：

其他房间湿负荷见附录二

2.3热负荷计算

2.3.1房间热负荷的构成

（1）由于建筑物围护结构的温差而形成的传热量；

（2）通过建筑物围护物进入室内的太阳辐射热量；

（3）通过建筑物围护物上的孔隙及缝隙渗漏的室外空气吸热量；

（4）在开着的门、窗、孔洞等处冲入室内的室外空气的吸热量。

2.3.2热负荷计算

（1）围护结构的热负荷计算：

（2-11）

其中：

Q1——部分围护结构的基本秏热量，W；

F——部分围护结构的表面积，㎡；

K——部分围护结构的传热系数，W/（㎡·℃）；

tn——冬季室内计算温度，℃；

tw′——采暖室外计算温度，℃

a——围护结构的温差修正系数，外墙、外窗、外门、屋顶1.0；内墙、内窗、内门0.6；

Xch——朝向修正，北、东北、西北为0~0.1；东南、西-0.1~-0.15；

东、西为-0.05；南-0.15~-0.3；

Xf——风力修正，0。

以一楼商务办公大厅为例：

房间

负荷源

传热

系数

温差修正

系数

耗热量修正

修正后热负荷

围护结构耗热

冷风渗透耗热量

外门冷风侵入耗热

总热负荷

名称

面积计算

朝向

风力

Xch

Q1'

Q2'

Q3'

Q1'+Q2'+Q3'

长

高（宽）

F（m2）

W/㎡·℃

一层商务办公大厅

北外窗

7.80

4.50

35.10

5.70

1.00

0.00

3801.33

707.80

南内墙

7.80

4.50

35.10

1.86

1.00

（0.02）

0.00

1215.63

西外墙

5.70

3.00

17.10

0.90

1.00

（0.05）

0.00

277.79

西外窗

5.70

1.50

8.55

5.70

1.00

（0.05）

0.00

879.67

北外门

4.00

4.50

18.00

5.70

1.00

0.00

1949.40

地面I

3.80

1.70

6.46

0.47

1.00

0.00

57.69

房间小计

tn（℃）

tw'（℃）

-1.00

房高修正Xg

0.00

8181.50

707.80

0.00

8889.30

热负荷

8889.3

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