安徽金凤阳集团综合办公楼空调设计.docx

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安徽金凤阳集团综合办公楼空调设计

青岛农业大学

毕业论文（设计）

题目：

安徽金凤阳集团综合办公楼空调设计

姓名：

学院：

专业：

班级：

学号：

指导教师：

2015年5月25日

毕业论文（设计）诚信声明

本人声明：

所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含他人成果及已获得青岛农业大学或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。

与我一同工作的同志对本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。

论文（设计）作者签名：

日期：

年月日

毕业论文（设计）版权使用授权书

本毕业论文（设计）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文（设计）的复印件和电子版，允许论文（设计）被查阅和借阅。

本人授权青岛农业大学可以将本毕业论文（设计）全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文（设计）。

本人离校后发表或使用该毕业论文（设计）或与该论文（设计）直接相关的学术论文或成果时，单位署名为青岛农业大学。

论文（设计）作者签名：

日期：

年月日

指导教师签名：

日期：

年月日

安徽合肥金凤阳集团综合办公楼空调设计

建筑环境与设备工程专业郭涛

指导教师徐振军

摘要：

本次毕业设计任务是由徐振军老师布置的关于安徽合肥金凤阳集团综合办公楼的空调设计，该办公楼总共占地2394平方米，分为地下一层，地上7层。

我根据安徽合肥空调设计的室内室外参数，仔细的对每个房间进行负荷计算，本着节能减排节约方便的宗旨，在一二层采用全空气空调系统，而对上面的四五六七层采用了风机盘管式空调系统。

通过这样分层式的设计不仅能有效的给该办公楼工作人员提供适宜的工作办公环境还能有效的将房间不同而带来的设计不便性和不协调性最小化。

本次毕业设计的办公楼由于一层和二层，四五六和七层有一定的相似性，且该建筑符合中国正南正北轴线的空间艺术，使本次设计有一定的技巧性，而我就根据该建筑特点对空调系统进行了合理的布局。

关键字：

全空气风机盘管负荷适宜的环境

Abstract：

ThegraduationdesigntaskisbyXuZhenJunteacherslayoutofAnhuiHefeiFengyanggroupofficebuildingairconditioningdesign.Thebuildingoccupiesatotalof2394squaremeters,isdividedintotheundergroundlayer,groundlayer7.IaccordingtoAnhuiHefeiairconditioningdesignofindoorandoutdoorparameters,carefullyforeachroomcarriesontheloadcomputation,withthepurposeofenergysavingandemissionreductioninsavingconvenientpurpose.Inthe1stand2ndfloorofthefullairconditioningsystem,andfourfivesixsevenonthetopofthelayerbythefancoilairconditioningsystem.Throughsuchahierarchicaldesigncannotonlyeffectivelytotheofficestafftoprovidesuitableworkingenvironmentbutalsothedifferentroomsandbringsinconveniencetodesignandcoordinationofminimization.Thisgraduationdesignofficebuildingduetothefirstfloorandsecondfloor,456andsevenlayerhavecertainsimilarityandthebuildingwithspaceartofChinesesouth,thenorthaxis,sothatthedesignhascertainskills,andIwillaccordingtothearchitecturalcharacteristicsofairconditioningsystemforthereasonablelayout.Keywords:

TheairconditioningsystemFancoilairconditioningsystemTheloadAsuitableenvironment

第3章计算负荷9

3.1负荷计算公式汇总9

3.2房间冷负荷举例计算13

3.3冷负荷简表14

第1章建筑工程概况

1.1施工建筑概况

本建筑坐落于于安徽省合肥市是用于日常办公的综合办公楼，建筑占地面积约2394平方米，建筑总面积约10615平方米，总共分为地下一层和地上七层。

地下层高5.3米，地上一二层高5.1米，房间相对较大，主要用于日常饮食，活动。

其余5层高为3.6米，主要作为办公区域。

1.2设计方案概况

由于该建筑的一二层主要为广大员工提供餐饮与运动场所，建筑房间面积较大，所以采用全空气空调系统，全空气空调系统送气量相对较大，能有效的提供换气次数改善人员密集而带来问题，且全空气系统的空调机容易维修，能进行全面的空气过滤，该系统的另一个优点是产生的噪音较少，适合办公。

而对于建筑的上面五层为标准的办公层，建筑房间趋于标准，所以通过老师的建议我采用了风机盘管式空调系统，同样，风机盘管系统噪音小，且能分区进行调节，有利于该建筑的节能减排。

第2章空调负荷计算参数

2.1安徽合肥计算气象参数

安徽合肥海拔高度约为为26.8m，常年平均大气压为101244Pa，采暖室外计算温度是-1.4摄氏度，冬季通风室外计算温度为-0.9摄氏度，夏季通风室外计算温度为31.5摄氏度，夏季通风室外计算相对湿度65%，冬季空气调节室外计算温度是-4.0摄氏度冬季空气调节相对湿度78%，夏季空气调节室外计算干球温度35.1摄氏度，湿球温度为28.1摄氏度，夏季空气调节室外计算日平均温度为31.5摄氏度，冬季平均风速2.6m/s，夏季平均风速3.2m/s。

2.2安徽合肥室内设计参数

由于该建筑是办公楼，主要房间有餐厅，厨房，多功能厅，办公室和会议室，这几类房间属于舒适性空调室，对于温度和湿度没有特殊要求，经由规范说明和当地综合因素确定为室内的空调设计温度为26度，湿度为55%，设计风速在0.3m/s一下人均新风量为30立方米/人（厨房为60立方米/人），办公室人员密度为十平方米没人，餐厅为1.5平方米每人，多功能厅为7平方米每人，会议室为1平方米每人。

办公时间为八小时制。

第3章计算负荷

3.1负荷计算公式汇总

3.2.1计算方法

夏季制冷时冷气抵消的热源有日射得热，人体散热、照明散热及设备散热等，而冬季时这些都可以作为热负荷，所以同一地区相同建筑物空调的夏季冷负荷比冬季热负荷大的多。

对于空调设计以最大值进行设计，即以冷负荷计算。

空调计算室内冷负荷包括：

围护结构不稳定传热、透过玻璃窗日射得热、人员散热、照明散热、室内用电设备散热等引起的冷负荷及新风冷负荷。

3.2.2基本公式（出处《暖通空调》）

1.外墙和屋面逐时传热形成的冷负荷:

公式（3-1）

式中

──外墙或屋面的逐时冷负荷，W；

A──外墙或屋面的面积，m2；

K──外墙或屋面的传热系数，W/（m2·℃）；

tR──室内计算温度，℃；

tc（τ）──外墙或屋面的逐时冷负荷计算温度，℃。

2.内围护结构的冷负荷

与邻室温差超过3℃时，需计算通过内墙和楼板温差传热而产生的冷负荷。

在此设计中，视温差不大于3℃,忽略内墙和楼板传热。

《规范》中规定外墙2m范围内的地面须计算传热形成的冷负荷。

传热系数通常取：

非保温地面0.47W/（m2·℃），保温地面0.35W/（m2·℃）。

舒适性空调可忽略地面传热。

为保证计算精确，一楼地面传热系数取0.35W/（m2·℃）。

外玻璃窗逐时传热形成的冷负荷：

公式（3-2）

式中

──外玻璃窗的逐时冷负荷，W；

Aw──窗口面积，m2；

Kw──外玻璃窗的传热系数，W/（m2·℃）；

tc（τ）──外玻璃窗的冷负荷温度的逐时值，℃。

3.玻璃窗日射得热形成的逐时冷负荷：

公式（3-3）

式中Ca──有效面积系数；

CLQ──窗玻璃冷负荷系数，无因次；

Cs──窗玻璃遮阳系数；

Ci──窗内遮阳设施的遮阳系数；

Djmax──最大日射得热因数。

4.人员散热引起的冷负荷：

公式（3-4）

式中

──人体显热散热引起的逐时冷负荷，W；

qs──不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W；

n──室内人数；

ψ──群集系数；

CLQ──人体显热散热冷负荷系数。

公式（3-5）

式中

──人体热散热引起的逐时冷负荷，W；

──不同室温和劳动性质成年男子显热散热量，W。

5.照明散热形成的冷负荷：

公式（3-6）

式中

──灯具散热引起的逐时冷负荷，W；

N──照明灯具所需功率，kw；

CLQ──照明散热冷负荷系数。

6.设备用具散热形成的冷负荷：

公式（3-7）

式中

──设备和用具显热形成的冷负荷，W；

──设备和用具实际显热散热量，W；

CLQ──设备和用具显热散热冷负荷系数。

7.新风冷负荷：

公式（3-8）

式中

──夏季新风冷负荷，W；

──新风量，kg/s；

ho──室外空气焓值，kJ/kg；

hR──室内空气焓值，kJ/kg。

8.湿负荷：

公式（3-9）

式中

──人体散湿量，kg/h；

ψ──群集系数；

N──计算时刻空调区内的总人数；

g──成年男子的小时散湿量,kg/h。

9.热负荷：

（1）围护结构的基本耗热量

公式（3-10）

式中

──j部分围护结构的基本耗热量，W；

Aj──j部分围护结构的表面积，m2；

Kj──j部分围护结构的传热系数，W/（m2·℃）；

tR──冬季室内计算温度，℃；

to.w──采暖室外计算温度，℃；

a──维护结构的温差修正系数。

3.2房间冷负荷举例计算

就以以本次设计的4001研发办公室为例来说明冷负荷计算的过程：

研发办公室的房间面积为27.14m2，是一个标准的办公房间，共有六个。

有南外墙面积为15.39m2，南外窗个数为1个，面积为3.6m2由于从四层开始就有了中庭上空，所以这个房间就有了北外墙为15.39m2，。

门按外墙进行计算。

外墙传热系数为0.55W/m2·K,外窗的传热系数为2.7W/m2·K。

，传热系数为0.55W/m2。

该房间为办公室人员密度取10m2/人，将新风量设为30m2/人，根据办公室要求照明总功率为299W/m2，单位面积设备功率为12.9W/m2。

群集系数为0.89.进入时间为九点，时长为8个小时。

劳动强度为静坐。

通过以上的数据逐时计算4001房间的负荷。

所得数据如下

-4001[研发办公室]*6

房间参数

面积

27.135m2

高度

3.8m

室内温度

26.0℃

相对湿度

55%

人体

2人

照明

298W

设备

350W

新风

60.00m3/h

人体

显热

2.2

87.2

92.8

96.1

98.4

99.5

101.7

全热

168

173.6

176.9

179.2

180.3

182.5

湿负荷

0.12

照明

负荷值

17.2

192

203.5

212

217.8

226.4

232.1

设备

负荷值

2.5

18.5

22.7

25.6

27.7

29.8

新风

显热

166.7

全热

652.3

湿负荷

0.67

南外墙

基本信息

长

4.05m

高（宽）

3.80m

面积

15.39-3.6m2

传热系数

0.54（W/㎡·K）

负荷值

16.7

13.3

10.9

13.8

19.7

28.4

38.9

南外窗_嵌

基本信息

长

2.00m

高（宽）

1.80m

面积

3.6m2

传热系数

2.600（W/㎡·K）

负荷值

105.5

164.9

264.8

375.4

436.9

490.7

402.6

262.2

北外墙

基本信息

长

4.05m

高（宽）

3.80m

面积

15.39m2

传热系数

0.54（W/㎡·K）

负荷值

28.7

26.4

27.2

30.2

38.6

44.7

4001[研发办公室]小计

冷负荷（W）

253.7

307.3

675.2

809

892.6

966.9

904

790.2

新风冷负荷（W）

652.3

总冷负荷（W）

906.1

959.6

1327.5

1461.4

1544.9

1619.2

1556.3

1442.5

湿负荷（kg/h）

0.12

新风湿负荷（kg/h）

0.67

总湿负荷（kg/h）

0.8

冷指标（W/m2）

9.4

11.3

24.9

29.8

32.9

35.6

33.3

29.1

新风冷指标（W/m2）

总冷指标（W/m2）

33.4

35.4

48.9

53.9

56.9

59.7

57.4

53.2

总湿指标（kg/hm2）

0.03

3.3冷负荷简表

第四层见表如下

4001[研发办公室]*6

房间参数

面积

27.135m2

高度

3.8m

室内温度

26.0℃

相对湿度

55%

人体

2人

照明

298W

设备

350W

新风

60.00m3/h

人体

显热

2.2

87.2

92.8

96.1

98.4

99.5

101.7

全热

168

173.6

176.9

179.2

180.3

182.5

湿负荷

0.12

照明

负荷值

17.2

192

203.5

212

217.8

226.4

232.1

设备

负荷值

2.5

18.5

22.7

25.6

27.7

29.8

新风

显热

166.7

全热

652.3

湿负荷

0.67

南外墙

基本信息

长

4.05m

高（宽）

3.80m

面积

15.39-3.6m2

传热系数

0.54（W/㎡·K）

负荷值

16.7

13.3

10.9

13.8

19.7

28.4

38.9

南外窗_嵌

基本信息

长

2.00m

高（宽）

1.80m

面积

3.6m2

传热系数

2.600（W/㎡·K）

负荷值

105.5

164.9

264.8

375.4

436.9

490.7

402.6

262.2

北外墙

基本信息

长

4.05m

高（宽）

3.80m

面积

15.39m2

传热系数

0.54（W/㎡·K）

负荷值

28.7

26.4

27.2

30.2

38.6

44.7

4001[研发办公室]小计

冷负荷（W）

253.7

307.3

675.2

809

892.6

966.9

904

790.2

新风冷负荷（W）

652.3

总冷负荷（W）

906.1

959.6

1327.5

1461.4

1544.9

1619.2

1556.3

1442.5

湿负荷（kg/h）

0.12

新风湿负荷（kg/h）

0.67

总湿负荷（kg/h）

0.8

冷指标（W/m2）

9.4

11.3

24.9

29.8

32.9

35.6

33.3

29.1

新风冷指标（W/m2）

总冷指标（W/m2）

33.4

35.4

48.9

53.9

56.9

59.7

57.4

53.2

总湿指标（kg/hm2）

0.03

4002[软件分析室]*2

房间参数

面积

34.425m2

高度

3.8m

室内温度

25.0℃

相对湿度

55%

人体

3人

照明

379W

设备

450W

新风

90.00m3/h

人体

显热

3.6

139.5

148.5

153.8

157.4

159.2

162.8

全热

112.2

248.2

257.1

262.5

266.1

267.9

271.5

湿负荷

0.16

照明

负荷值

21.8

243.6

258.1

269

276.3

287.2

294.5

设备

负荷值

3.2

16.7

23.8

29.2

32.9

35.6

38.3

新风

显热

277.9

全热

1055.8

湿负荷

1.08

西外墙

基本信息

长

7.20m

高（宽）

3.80m

面积

27.36-3.2m2

传热系数

0.54（W/㎡·K）

负荷值

94.9

84.2

77.1

72.3

74.7

80.6

西外窗_嵌

基本信息

长

1.80m

高（宽）

1.80m

面积

3.24m2

传热系数

2.600（W/㎡·K）

负荷值

79.5

101

120.4

135.5

148

251

510.4

769.7

东外墙

基本信息

长

7.20m

高（宽）

3.80m

面积

27.36m2

传热系数

0.54（W/㎡·K）

负荷值

76.6

79.3

95.5

121.2

152.3

183.4

207.7

222.6

南外墙

基本信息

长

2.80m

高（宽）

3.80m

面积

10.64m2

传热系数

0.54（W/㎡·K）

负荷值

20.9

17.7

15.6

18.2

23.5

31.4

40.8

4002[软件分析室]小计

冷负荷（W）

409.2

419.5

817.1

883.6

951.5

1107.8

1420.8

1726.3

新风冷负荷（W）

1055.8

总冷负荷（W）

1465

1475.3

1872.9

1939.3

2007.3

2163.6

2476.6

2782.1

湿负荷（kg/h）

0.16

新风湿负荷（kg/h）

1.08

总湿负荷（kg/h）

1.24

冷指标（W/m2）

11.9

12.2

23.7

25.7

27.6

32.2

41.3

50.1

新风冷指标（W/m

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