暖通空调毕业设计完整版.docx
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暖通空调毕业设计完整版
长沙市某培训中心空调工程设计
摘要
本设计是长沙市某培训中心空调工程设计。
此建筑包括商场、餐饮、娱乐、客房、会议室、办公室等于一身的多功能型建筑。
建筑面积为9997㎡,建筑高度为,建筑层数共十层。
第一层主要为停车场且空调机房设在地下室。
二层主要为商店、餐厅等,四至六层主要是办公区,七至十层主要是客房层。
根据此楼功能要求,本建筑需要冬季提供热负荷、夏季提供冷负荷。
以长远利益为出发点,力求到达技术可靠,经济合理,节能环保、管理方便,功能调整的灵活性及使用平安可靠。
在比较各种方案的可行性及水系统形式后,此工程设计采用风机盘管加独立新风系统;水系统采用一次泵、双管制系统:
为满足整栋大楼需求,并且为了在运行过程中的节能,本设计冷热源采用风冷热泵模块机组。
根据夏季空调计算负荷依次选择机组、末端设备、新风机组、风口,最后还要对空调系统的设备和管路采取消声、防振和保温等措施。
关键词:
空调工程,风机盘管加独立新风系统,风冷热泵模块机组。
AirconditioningengineeringdesignsummaryofthedesignofatrainingcenterinChangsha
Abstract
ThisdesignisatrainingcenterinairconditioningengineeringdesignofChangsha.Thisbuildingincludingshoppingmalls,restaurants,entertainment,guestrooms,conferencerooms,offices,amultifunctionalbuilding.Areaof9,997㎡,buildingheightof43.1M,buildinglayersofatotaloftenstories.Firstfloormainlyforparkingandairconditioningcomputerroomlocatedinthebasement.Secondfloormainlyforshopsandrestaurants,isfourtosixmainofficearea,isseventotenmainrooms.Underthefloor,thefunctionalrequirements,thebuildingneedstoprovideheatloadinwinterandsummerwithcoolingload.Tolong-terminterestasastartingpointtoachievetechnologyisareliable,economical,energy-savingenvironmentalprotection,easymanagement,functionaladjustmentflexibilityanduseofsafeandreliable.Afterthefeasibilityofvariousoptionsandwatersystems,designofthisfan-coildedicatedoutdoorairsystems;watersystemusesapump,dual-controlsystem:
tomeetthedemandfortheentirebuilding,energysavingintheprocessandinordertorun,thedesignheatsourceusingair-sourceheatpumpmoduleunits.CalculatedbasedonthesummerairconditioningloadSelectunits,equipment,freshairhandlingunits,airoutletattheend,finally,toequipmentandpipingforairconditioningsystemstakemeasuressuchasnoise,vibration,andthermalinsulation.
Keywords:
airconditioningworks,fan-coildedicatedoutdoorairsystems,air-sourceheatpumpmoduleunit.
1.设计资料
1.1设计题目
长沙市某培训中心空调工程设计
1.2设计根本参数
1.2.1室外参数
纬度:
28.13度
第一章经度:
度
海拔高度:
68m
冬季大气压力:
pa
夏季大气压力:
pa
冬季通风室外计算干球温度:
℃
冬季空调室外计算干球温度:
℃
夏季通风室外计算干球温度:
℃
夏季空调室外计算干球温度:
℃
夏季空调室外计算湿球温度:
29℃
夏季空调室外计算日平均温度:
32.5℃
冬季空调室外相对湿度:
90%
夏季通风室外相对湿度:
63%
冬季室外平均风速:
夏季室外平均风速:
2.4m/s
冬季最多风向:
NNW
冬季平均风速:
m/s
夏季风向:
S
极端最高温度:
℃
极端最低温度:
℃
1.2.2室内设计参数
表1.1室内外参数表
夏季
冬季
新鲜空气量
噪声标准
房间类型温度/℃
湿度/%
温度/℃
湿度/%
m3/h•人
db(A)
办公室
26
<65
20
45
30
40
客房
26
<65
20
45
30
50
饮食店
26
<65
20
45
20
50
娱乐中心
26
<65
20
45
10
50
1.2.3土建参数
外墙参数:
通过查资料,选择23号外墙,其根本构造为:
1、水泥砂浆抹灰加浅色喷浆;2、砖墙;3、保温层为硬质聚氨酯板;
=50mm,K=0.51W/(
),衰减系数B=0.19,延迟时间为8h.
内墙参数:
选择10号墙砖,
=140mm,K=1.78W/(
),衰减系数为0.29,延迟时间为7h.
屋面参数:
选择10号保温层面,根本结构,1、混凝土板;2、架空层;3、防水层;4、找平层;5、找坡层;6、加气混凝土7、保温层8、钢筋混凝土屋面板。
其中保温层为挤塑聚苯板,
=40mm,K=0.59W/(
),衰减系数为,延迟时间为8h。
楼板参数:
选择3号钢筋混凝土楼板,由面层、钢筋混凝土楼板、吊顶空间、钢板网抹灰、浊漆组成。
其中K=1.82W/(
),衰减系数为,延迟时间为。
由于邻室和楼下房间均为空调房间,室温均相同,所以在计算负荷时可以不考虑墙壁传热。
外窗参数:
选择6mm厚度单层铝合金框架玻璃窗,尺寸为2400mm×2400,2100mm×2400mm、1200mm×1500mm,900×1200两种,传热系数W/(
),内遮阳系数Cn,地点修正系数:
南面
北面
,东面和西面
,
,遮挡系数
。
2.负荷计算
2.1负荷计算根本公式
内墙、內窗、地板等其邻室为空调房间时,其室温基数差小于3℃时,不计算冷负荷。
所以负荷计算时,室温基数差小于3℃的都不用考虑楼板和内墙的传热。
2.1.1外墙、屋顶的瞬变传热的冷负荷
根据?
实用供热空调设计手册?
得,在日射和室外气温综合作用下,外墙和屋面瞬变传热引起的逐时冷负荷可按式计算。
〔公式2.1〕
式中:
计算时间,h;
围护结构外表受到周期为24h谐性温度波作用,温度波传到内外表的时间延迟,h;
温度波的作用时间,即温度作用于围护结构外外表的时刻,h;
——围护结构传热系数,
;
围护结构计算面积,m2;
——作用时刻下,围护结构的冷负荷计算温度,简称冷负荷温度,℃;
——负荷温度地点修正值,℃;
——室内设计温度,℃。
2.1.2内围护冷负荷
由于相邻空间通风良好,临室发热量很少,仅由于温差形成内围护冷负荷,属于稳定传热,根据参考资料[1]可得计算公式2.2。
〔公式2.2〕
式中:
——围护结构传热系数,
;
围护结构计算面积,m2;
——夏季空调室外计算日平均温度,℃;
——室内设计温度,℃。
2.1.3外窗玻璃瞬变传导得热形成的的冷负荷
在室内外温差的作用下,玻璃窗瞬传热形成的冷负荷可按式计算。
〔公式2.3〕
式中:
——窗玻璃的传热系数,
;
——窗的计算面积,m2;
——计算时刻下的冷负荷温度,℃;
——地点修正系数,℃;
——室内设计温度,℃;
a——窗框修正系数。
2.1.4玻璃窗日射得热形成的冷负荷
透过玻璃窗进入室内的日射得热形成的逐时冷负荷按式计算。
〔公式2.4〕
式中:
——窗的构造修正系数;
——地点修正系数;
——内遮阳系数;
——计算时刻下,透过有内遮阳设施窗玻璃太阳辐射的冷负荷强度,
。
2.1.5设备散热冷负荷
〔公式2.5〕
式中:
F——空调区面积,m2。
qf——电器设备功率密度,W/m2。
2.1.6灯光照明散热形成的冷负荷
白炽灯散热形成的冷负荷按照式2.6计算。
〔公式2.6〕
式中:
同时使用系数,由于缺少实测数据,取
~;
——计算时刻,h;
——开灯时刻,h;
——从开灯时刻算起到计算时刻的持续时间,h;
——
时刻灯具显热散热的冷负荷系数;
——照明灯具所需功率,缺少数据时,可根据空调使用面积推算功率指标W。
2.1.7人体散热形成的冷负荷
人员的冷负荷包括人员显热和潜热局部,显热局部需要进行逐时计算,而潜热由于变化范围较小,按稳定传热计算。
根据参考资料得:
a.人体显热形成的计算时刻冷负荷计算公式。
〔公式2.7〕
式中:
——不同室温和劳动性质时一名成年男子小时显热散热量,W;
计算时刻空调区内的总人数;
——群集系数;
——计算时刻,h;
——人员进入空调区的时刻,h;
——从人员进入空调区的时刻算起到计算时刻的持续时间h;
——
时刻人体显热散热的冷负荷系数。
b.人体散湿形成的潜热冷负荷
〔W〕计算公式:
〔公式2.8〕
式中:
——不同室温和劳动性质时一名成年男子小时潜热散热量,W;
计算时刻空调区内的总人数;
——群集系数。
2.1.8空调新风冷负荷
〔公式2.9〕
式中:
GW——新风量
hw——室外焓值KJ/Kg
hn——室内焓值KJ/Kg
2.2夏季冷负荷计算
由于个房间设计温度一样,所以负荷计算时不考虑个房间之间的传热,即不用计算内墙的冷负荷。
房间1001的围护结构负荷计算如下:
北外墙总面积:
m×m×㎡
北外窗总面积:
m×㎡
西外墙总面积:
F=㎡
〔1〕外墙冷负荷
由资料查得外墙各系数,
W/(
),
。
查得作用时刻
时的北外墙负荷温差的逐时值
,按式:
算出外墙的逐时冷负荷。
(2)内墙负荷:
×(32.5-26)
=333.2W
2.2.1十层冷负荷
表2.1外墙冷负荷
北外墙冷负荷〔W〕
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
τ-ε
1
2
3
4
5
6
7
8
9
续表
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
tτ-ε
34
33
33
34
34
34
34
34
35
tn
26
26
26
26
26
26
26
26
26
K
F
23.76
23.76
23.76
23.76
23.76
23.76
23.76
23.76
23.7
Qτ
96.9
84.8
84.8
96.9
96.9
96.9
96.9
109.1
表2.2外墙冷负荷
西外墙冷负荷〔W〕
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
τ-ε
1
2
3
4
5
6
7
8
9
tτ-ε
36
36
36
36
36
36
36
36
38
tn
26
26
26
26
26
26
26
26
26
K
F
Qτ
264.3
264.3
264.3
264.3
264.3
264.3
264.3
264.3
317.1
表2.3屋面冷负荷
屋面冷负荷〔W〕
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
τ-ε
1
2
3
4
5
6
7
8
9
tτ-ε
36
36
36
36
36
37
38
38
39
tn
26
26
26
26
26
26
26
26
26
K
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
0.59
F
31.68
31.68
31.68
31.68
31.68
31.68
31.68
31.68
31.68
Qτ
186.9
186.9
186.9
186.9
186.9
205.6
224.3
224.3
243.0
表2.4外窗冷负荷
北外窗瞬时传热冷负荷〔W〕
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
tτ
30
31
32
33
34
34
34
34
34
δ
tn
26
26
26
26
26
26
26
26
26
α
K
F
5.04
5.04
5.04
5.04
5.04
5.04
5.04
5.04
5.04
Qτ
107.8
127.7
147.7
167.7
187.6
187.6
187.6
187.6
187.6
表2.5外窗冷负荷
北外窗日射得热冷负荷〔W〕
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
Jnτ
103
118
129
134
136
133
124
110
106
Xg
Xd
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Xz
F
5.04
5.04
5.04
5.04
5.04
5.04
5.04
5.04
5.04
Qτ
173.9
199.2
217.8
226.2
229.6
224.6
209.4
185.7
179.0
假设客房平均人数为2人,每天顾客连续工作时间为3小时,可知负荷系数
,查得成年男子散热散湿量为:
显热61W/人,潜热73W/人,散湿量109g/〔h
人〕。
群集系数为0.93.计算结果列于表2.6。
表2.6人体冷负荷
人体显热冷负荷〔W〕
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
τ-T
15
16
17
18
19
20
21
22
23
Xτ-T
0.02
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
0.01
续表
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
n
2
2
2
2
2
2
2
2
2
q1
61
61
61
61
61
61
61
61
61
Qτ1
2.27
1.13
1.13
1.13
1.13
1.13
1.13
1.13
1.13
表2.7人体冷负荷
人体潜热冷负荷〔W〕
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
n
2
2
2
2
2
2
2
2
2
q2
73
73
73
73
73
73
73
73
73
Qτ2
136
136
136
136
136
136
136
136
136
Qτ
此处设备散热采用功率面积平均法,查得客房功率密度为20w/m2,得表2.8。
表2.8设备冷负荷
设备显热冷负荷〔W〕
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
面积F
31.68
31.68
31.68
31.68
31.68
31.68
31.68
31.68
31.68
功率密度
20
20
20
20
20
20
20
20
20
Q
633.6
633.6
633.6
633.6
633.6
633.6
633.6
633.6
连续开灯时间为15小时,可知负荷系数
,计算结果列于表2.9。
表2.9灯具冷负荷
灯具冷负荷〔W〕
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
τ-T
14
15
16
17
18
19
20
21
22
Xτ-T
n1
续表
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
N
314
314
314
314
314
314
314
314
314
Qτ
211.0
213.2
213.2
213.2
215.4
215.4
136.3
63.7
44.0
综合上面各项数据得到1001房间总冷负荷,列于表2.10。
表2.10房间总冷负荷
1001房间各项冷负荷〔W〕
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
围护
人体热
138.3
137.1
137.1
137.1
137.1
137.1
137.1
137.1
137.1
设备热
633.6
633.6
633.6
633.6
633.6
633.6
633.6
633.6
633.6
灯具热
211.0
213.2
213.2
213.2
215.4
215.4
136.3
63.7
44.0
总负荷
21
从上表可得到该房间最大负荷是为W,同理可得其他各房间冷负荷。
表2.11房间总冷负荷
1002—1008、1010—1011房间各项冷负荷〔W〕
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
围护
1060
1074
1128
1054
1078
人体热
138.3
设备热
灯具热
211
44
总负荷
1857
1891
1929
1970
2046
2060
2035
1888
1893
表2.12房间总冷负荷
1009房间各项冷负荷〔W〕
时刻τ
9:
00
10:
00
11:
00
12:
00
13:
00
14:
00
15:
00
16:
00
17:
00
围护
1505
1582
人体热
415
设备热